(57)【要約】【課題】始動電流を低く抑えて設備負担を軽減することが可能であり、電動機が故障した場合等に短期間で交換することができる電動機システムを提供すること。【解決手段】電源３からの電力によって負荷機器２を作動させる駆動源４は、第一誘導電動機６と、第二誘導電動機７と、第一誘導電動機６の出力と第二誘導電動機７の出力とを合わせて負荷機器２の入力軸２ａを作動させる連動部８を有し、制御部５は、負荷機器２が所定の機能を発揮するのに必要な定格運転まで駆動源４を制御する始動制御を行い、始動制御には、第一誘導電動機６を運転させる第一誘導電動機運転制御と、第二誘導電動機７を運転させる第二誘導電動機運転制御とが含まれ、第一誘導電動機運転制御を開始した後に、第二誘導電動機運転制御を開始する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷機器と、電源と、前記電源からの電力によって前記負荷機器を作動させる駆動源と、前記駆動源を制御する制御部と、を備える電動機システムであって、
前記負荷機器は、その機能を発揮するための一の入力軸を有し、
前記駆動源は、第一誘導電動機と、第二誘導電動機と、前記第一誘導電動機の出力と前記第二誘導電動機の出力とを合わせて前記入力軸を作動させることが可能な連動部を有し、
前記制御部は、前記負荷機器が所定の機能を発揮するのに必要な定格運転まで前記駆動源を制御する始動制御を行い、
前記始動制御には、第一誘導電動機を運転させる第一誘導電動機運転制御と、第二誘導電動機を運転させる第二誘導電動機運転制御とが含まれ、
前記制御部は、前記第一誘導電動機運転制御を開始した後に、前記第二誘導電動機運転制御を開始し、前記第二誘導電動機運転制御を開始する際には、前記第一誘導電動機運転制御を行っている始動制御を行う
ことを特徴とする電動機システム。
【請求項２】
前記第一誘導電動機運転制御には、前記第一誘導電動機を減電圧で運転する第一誘導電動機減電圧運転制御と、前記第一誘導電動機を通常電圧で運転する第一誘導電動機通常運転制御と、前記第一誘導電動機減電圧運転制御から前記第一誘導電動機通常運転制御への運転に切り替える制御と、が含まれ、
前記第二誘導電動機運転制御には、前記第二誘導電動機を通常電圧で運転する第二誘導電動機通常運転制御が含まれ、
前記制御部は、前記第一誘導電動機減電圧運転制御から前記第一誘導電動機通常運転制御への運転に切り替える制御を行った後に、前記第二誘導電動機通常運転制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の電動機システム。
【請求項３】
前記第二誘導電動機運転制御には、前記第二誘導電動機を減電圧で運転する第二誘導電動機減電圧運転制御と、前記第二誘導電動機減電圧運転制御から前記第二誘導電動機通常運転制御への運転に切り替える制御と、が含まれ、
前記制御部は、前記第一誘導電動機減電圧運転制御から前記第一誘導電動機通常運転制御への運転に切り替える制御を行う前に、前記第二誘導電動機減電圧運転制御を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の電動機システム。
【請求項４】
負荷機器と、電源と、前記電源からの電力によって前記負荷機器を作動させる駆動源と、前記駆動源を制御する制御部と、を備える電動機システムであって、
前記負荷機器は、その機能を発揮するための一の入力軸を有し、
前記駆動源は、第一誘導電動機と、第二誘導電動機と、前記第一誘導電動機の出力と前記第二誘導電動機の出力とを合わせて前記入力軸を作動させることが可能な連動部を有し、
前記第一誘導電動機は、同一の出力軸に設けられ各々に設けられたステータが対峙する第一ロータと第二ロータとを備えた誘導電動機であって、
前記制御部は、前記負荷機器が所定の機能を発揮するのに必要な定格運転まで前記駆動源を制御する始動制御を行い、
前記始動制御には、第一誘導電動機を運転させる第一誘導電動機運転制御と、第二誘導電動機を運転させる第二誘導電動機運転制御とが含まれ、
前記第一誘導電動機運転制御には、前記第一ロータを減電圧で運転させる第一ロータ減電圧運転制御と、前記第一ロータを通常電圧で運転させる第一ロータ通常運転制御と、前記第一ロータ減電圧運転制御から前記第一ロータ通常運転制御への運転に切り替える制御と、前記第二ロータを減電圧で運転させる第二ロータ減電圧運転制御と、前記第二ロータを通常電圧で運転させる第二ロータ通常運転制御と、第二ロータ減電圧運転制御から前記第二ロータ通常運転制御への運転に切り替える制御とが含まれ、
前記制御部は、前記第一誘導電動機運転制御を開始した後に、前記第二誘導電動機運転制御を開始し、前記第二誘導電動機運転制御を開始する際には、前記第一誘導電動機運転制御を行っている始動制御を行う
ことを特徴とする電動機システム。
【請求項５】
前記第二誘導電動機運転制御には、前記第二誘導電動機を通常電圧で運転する第二誘導電動機通常運転制御が含まれ、
前記制御部は、前記第一ロータ減電圧運転制御から前記第一ロータ通常運転制御に切り替えた後であって、前記第一ロータ通常運転制御と前記第二ロータ通常運転制御とを行っているときに、前記第二誘導電動機通常運転制御を行う
ことを特徴とする請求項４に記載の電動機システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記第一ロータ減電圧運転制御から前記第一ロータ通常運転制御に切り替える前に、前記第二ロータ減電圧運転制御を行う
ことを特徴とする請求項５に記載の電動機システム。
【請求項７】
負荷機器と、電源と、前記電源からの電力によって前記負荷機器を作動させる駆動源と、前記駆動源を制御する制御部と、を備える電動機システムであって、
前記負荷機器は、その機能を発揮するための一の入力軸を有し、
前記駆動源は、第一誘導電動機と、第二誘導電動機と、前記第一誘導電動機の出力と前記第二誘導電動機の出力とを合わせて前記入力軸を作動させることが可能な連動部を有し、
前記第一誘導電動機は、同一の出力軸に設けられ各々に設けられたステータが対峙する第一ロータと第二ロータとを備えた誘導電動機であって、
前記第二誘導電動機は、同一の出力軸に設けられ各々に設けられたステータが対峙する第三ロータと第四ロータとを備えた誘導電動機であって、
前記制御部は、前記負荷機器が所定の機能を発揮するのに必要な定格運転まで前記駆動源を制御する始動制御を行い、
前記始動制御には、第一誘導電動機を運転させる第一誘導電動機運転制御と、第二誘導電動機を運転させる第二誘導電動機運転制御とが含まれ、
前記第一誘導電動機運転制御には、前記第一ロータを減電圧で運転させる第一ロータ減電圧運転制御と、前記第一ロータを通常電圧で運転させる第一ロータ通常運転制御と、前記第一ロータ減電圧運転制御から前記第一ロータ通常運転制御への運転へ切り替える制御と、前記第二ロータを減電圧で運転させる第二ロータ減電圧運転制御と、前記第二ロータを通常電圧で運転させる第二ロータ通常運転制御と、前記第二ロータ減電圧運転制御から前記第にロータ通常運転制御への運転へ切り替える制御とが含まれ、
前記第二誘導電動機運転制御には、前記第三ロータを通常電圧で運転させる第三ロータ通常運転制御と、前記第四ロータを通常電圧で運転させる第四ロータ通常運転制御とが含まれ、
前記制御部は、前記第一誘導電動機運転制御を開始した後に、前記第二誘導電動機運転制御を開始し、前記第二誘導電動機運転制御を開始する際には、前記第一誘導電動機運転制御を行っている始動制御を行う
ことを特徴とする電動機システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記第一ロータ減電圧運転制御から前記第一ロータ通常運転制御に切り替えた後であって、前記第一ロータ通常運転制御と前記第二ロータ通常運転制御とを行っているときに、前記第三ロータ通常運転制御を行い、その後、前記第一ロータ通常運転制御と前記第二ロータ通常運転制御と前記第三ロータ通常運転制御とを行っているときに、前記第四ロータ通常運転制御を行う
ことを特徴とする請求項７に記載の電動機システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記第一ロータ減電圧運転制御から前記第一ロータ通常運転制御に切り替える前に、前記第二ロータ減電圧運転制御を行う
ことを特徴とする請求項８に記載の電動機システム。
【請求項１０】
前記電源は、発電機であって、
前記負荷機器は、消火ポンプ、排煙ファン、排水ポンプなどの防災機器である
ことを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の電動機システム。
【請求項１１】
前記第一誘導電動機の定格出力は、前記第二誘導電動機の定格出力より小さい
ことを特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の電動機システム。
【請求項１２】
前記駆動源は、さらに第三誘導電動機とを少なくとも有し、
前記連動部は、さらに前記第三誘導電動機の出力とを少なくとも合わせて前記入力軸を作動させることが可能であって、
前記始動制御には、さらに第三誘導電動機を運転させる第三誘導電動機運転制御とが含まれ、
前記制御部は、前記第二誘導電動機運転制御を開始した後、前記第三誘導電動機運転制御を開始して始動制御を行う
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の電動機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防災機器等の駆動源として好適な電動機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、消火ポンプ、排煙ファン等の防災機器には、機器ごとに１台の電動機およびその電源となる発電機が接続されている。
ところで、直入れによって誘導電動機を動かすと、出力１６０ｋＷのものでは、図１（イ）の実線にて示すように、始動時に最大で定格電流の６００％程度の電流が流れ、図１（ロ）の実線にて示すように、始動トルクが定格トルクの２００％程度になる。
なお、図中、回転数１５００回/ｍｉｎは同期電動機の理論上の定格値であり、誘導電動機の場合、同期回転数よりも２〜３％の滑りが発生し、実際には１５００回/ｍｉｎに達することなく定格運転が行われる。また、電動機に直入れしたときのトルク特性から基準特性となるトルクの二乗低減負荷特性Ｔｒが算出され、そのときの電流の二乗低減負荷特性Ｅｃが算出される。
【０００３】
ところで、発電機の容量は始動電流の強さに応じて選定されるため、始動電流が定格電流に比べてあまりに強いと、必要以上に大容量の発電機を使用しなければならず、設置スペースが増大するばかりか、設備費およびランニングコストが高くつく。
そこで、このような大きな出力の誘導電動機を用いる場合は、始動電流を低く抑えるべく、スターデルタ方式、リアクトル方式、コンドルファ方式のような減電圧始動方式を採用することが多い。
【０００４】
スターデルタ方式は、ステータ巻線をスター結線として運転を開始し、図２（イ）、図２（ロ）に示すように、電流特性またはトルク特性が二乗低減負荷特性Ｅｃ、Ｔｒと交わった時点でデルタ結線に切り替えるものである。
このスターデルタ方式は、回路が単純で安価であり、定格電流を１００％とした場合、始動電流が２００％程度（直入れ時の約１／３）で済み、始動トルクの低減率は定格トルクの６６％程度である。しかし、スターからデルタへの切り替え時に電流およびトルクの変化率が大きいという欠点がある。
また、リアクトル方式、コンドルファ方式は、始動時に高価な切替え装置を必要とするため、コストが非常に高くつく。
【０００５】
本出願人は、先に、１つのケーシング内において、１本の回転軸に２個のロータを設け、それぞれのロータにステータを対峙して設け、一方のロータを運転した後、他方のロータを運転する双固定子電動機を提案した（特許文献１参照）。
この双固定子電動機によれば、単純な構造で始動電流を低くして、発電機容量を抑えることができ、始動切り替え時のショックも小さくてすむ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３００３５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
高層ビルや大型の地下構造物などの施設に設備される消火ポンプや排煙ファン等をはじめとする防災機器などは大きな出力の電動機を必要とするが、９０ｋＷを超えるような電動機は、通常、受注生産品であり、故障した場合等には、新しい電動機を納入するまでに３ヶ月以上もの長期間を要することが多い。防災設備が使用不能であれば、安全上、それを備える施設も立ち入り禁止になることもあり、特に、集客施設のような場合では莫大な損害が発生することもある。
【０００８】
上記特許文献１に記載のような双固定子電動機は、始動電流を抑えることはできるものの、負荷機器に応じた出力を必要とするのは変わらないため、大型の負荷機器に接続した場合、故障等の緊急時に直ちに納入できないという欠点を解消することはできなかった。
本発明が解決しようとする課題は、始動電流を低く抑えて設備負担を軽減することが可能であり、電動機が損傷した場合等に短期間で交換することができる電動機システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願請求項１に係る発明は、負荷機器と、電源と、制御部と、前記電源からの電力によって前記負荷機器を作動させる駆動源と、前記駆動源を制御する制御部と、を備える電動機システムであって、前記負荷機器は、その機能を発揮するための一の入力軸を有し、前記駆動源は、第一誘導電動機と、第二誘導電動機と、前記第一誘導電動機の出力と前記第二誘導電動機の出力とを合わせて前記入力軸を作動させることが可能な連動部を有し、前記制御部は、前記負荷機器が所定の機能を発揮するのに必要な定格運転まで前記駆動源を制御する始動制御を行い、前記始動制御には、第一誘導電動機を運転させる第一誘導電動機運転制御と、第二誘導電動機を運転させる第二誘導電動機運転制御とが含まれ、前記制御部は、前記第一誘導電動機運転制御を開始した後に、前記第二誘導電動機運転制御を開始し、前記第二誘導電動機運転制御を開始する際には、前記第一誘導電動機運転制御を行っている始動制御を行うことを特徴とする電動機システムである。
【００１０】
本願請求項２に係る発明は、前記第一誘導電動機運転制御には、前記第一誘導電動機を減電圧で運転する第一誘導電動機減電圧運転制御と、前記第一誘導電動機を通常電圧で運転する第一誘導電動機通常運転制御と、前記第一誘導電動機減電圧運転制御から前記第一誘導電動機通常運転制御への運転に切り替える制御と、が含まれ、前記第二誘導電動機運転制御には、前記第二誘導電動機を通常電圧で運転する第二誘導電動機通常運転制御が含まれ、前記制御部は、前記第一誘導電動機減電圧運転制御から前記第一誘導電動機通常電圧制御への運転に切り替える制御を行った後に、前記第二誘導電動機通常運転制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の電動機システムである。
【００１１】
本願請求項３に係る発明は、前記第二誘導電動機運転制御には、前記第二誘導電動機を減電圧で運転する第二誘導電動機減電圧運転制御が含まれ、前記制御部は、前記第一誘導電動機減電圧運転制御から前記第一誘導電動機通常運転制御への運転に切り替える制御を行う前に、前記第二誘導電動機減電圧運転制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の電動機システムである。
【００１２】
本願請求項４に係る発明は、負荷機器と、電源と、前記電源からの電力によって前記負荷機器を作動させる駆動源と、前記駆動源を制御する制御部と、を備える電動機システムであって、前記負荷機器は、その機能を発揮するための一の入力軸を有し、前記駆動源は、第一誘導電動機と、第二誘導電動機と、前記第一誘導電動機の出力と前記第二誘導電動機の出力とを合わせて前記入力軸を作動させることが可能な連動部を有し、前記第一誘導電動機は、同一の出力軸に設けられ各々に設けられたステータが対峙する第一ロータと第二ロータとを備えた誘導電動機であって、前記制御部は、前記負荷機器が所定の機能を発揮するのに必要な定格運転まで前記駆動源を制御する始動制御を行い、前記始動制御には、第一誘導電動機を運転させる第一誘導電動機運転制御と、第二誘導電動機を運転させる第二誘導電動機運転制御とが含まれ、前記第一誘導電動機運転制御には、前記第一ロータを減電圧で運転させる第一ロータ減電圧運転制御と、前記第一ロータを通常電圧で運転させる第一ロータ通常運転制御と、前記第一ロータ減電圧運転制御から前記第一ロータ通常運転制御への運転に切り替える制御と、前記第二ロータを減電圧で運転させる第二ロータ減電圧運転制御と、前記第二ロータを通常電圧で運転させる第二ロータ通常運転制御と、第二ロータ減電圧運転制御から前記第二ロータ通常運転制御への運転に切り替える制御とが含まれ、前記制御部は、前記第一誘導電動機運転制御を開始した後に、前記第二誘導電動機運転制御を開始し、前記第二誘導電動機運転制御を開始する際には、前記第一誘導電動機運転制御を行っている始動制御を行うことを特徴とする電動機システムである。
【００１３】
本願請求項５に係る発明は、前記第二誘導電動機運転制御に、前記第二誘導電動機を通常電圧で運転する第二誘導電動機通常運転制御が含まれ、前記制御部は、前記第一ロータ減電圧運転制御から前記第一ロータ通常運転制御に切り替えた後であって、前記第一ロータ通常運転制御と前記第二ロータ通常運転制御とを行っているときに、前記第二誘導電動機通常運転制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の電動機システムである。
【００１４】
本願請求項６に係る発明は、前記制御部は、前記第一ロータ減電圧運転制御から前記第一ロータ通常運転制御に切り替える前に、前記第二ロータ減電圧運転制御を行うことを特徴とする請求項５に記載の電動機システムである。
【００１５】
本願請求項７に係る発明は、負荷機器と、電源と、前記電源からの電力によって前記負荷機器を作動させる駆動源と、前記駆動源を制御する制御部と、を備える電動機システムであって、前記負荷機器は、その機能を発揮するための一の入力軸を有し、前記駆動源は、第一誘導電動機と、第二誘導電動機と、前記第一誘導電動機の出力と前記第二誘導電動機の出力とを合わせて前記入力軸を作動させることが可能な連動部を有し、前記第一誘導電動機は、同一の出力軸に設けられ各々に設けられたステータが対峙する第一ロータと第二ロータとを備えた誘導電動機であって、前記第二誘導電動機は、同一の出力軸に設けられ各々に設けられたステータが対峙する第三ロータと第四ロータとを備えた誘導電動機であって、前記制御部は、前記負荷機器が所定の機能を発揮するのに必要な定格運転まで前記駆動源を制御する始動制御を行い、前記始動制御には、第一誘導電動機を運転させる第一誘導電動機運転制御と、第二誘導電動機を運転させる第二誘導電動機運転制御とが含まれ、前記第一誘導電動機運転制御には、前記第一ロータを減電圧で運転させる第一ロータ減電圧運転制御と、前記第一ロータを通常電圧で運転させる第一ロータ通常運転制御と、前記第一ロータ減電圧運転制御から前記第一ロータ通常運転制御への運転へ切り替える制御と、前記第二ロータを減電圧で運転させる第二ロータ減電圧運転制御と、前記第二ロータを通常電圧で運転させる第二ロータ通常運転制御と、前記第二ロータ減電圧運転制御から前記第にロータ通常運転制御への運転へ切り替える制御とが含まれ、前記第二誘導電動機運転制御には、前記第三ロータを通常電圧で運転させる第三ロータ通常運転制御と、前記第四ロータを通常電圧で運転させる第四ロータ通常運転制御とが含まれ、前記制御部は、前記第一誘導電動機運転制御を開始した後に、前記第二誘導電動機運転制御を開始し、前記第二誘導電動機運転制御を開始する際には、前記第一誘導電動機運転制御を行っている始動制御を行うことを特徴とする電動機システムである。
【００１６】
本願請求項８に係る発明は、前記第一誘導電動機運転制御には、前記第一ロータ減電圧運転制御から前記第一ロータ通常運転制御に切り替える制御が含まれ、前記制御部は、前記第一ロータ減電圧運転制御から前記第一ロータ通常運転制御に切り替えた後であって、前記第一ロータ通常運転制御と前記第二ロータ通常運転制御とを行っているときに、前記第三ロータ通常運転制御を行い、その後、前記第一ロータ通常運転制御と前記第二ロータ通常運転制御と前記第三ロータ通常運転制御とを行っているときに、前記第四ロータ通常運転制御を行うことを特徴とする請求項７に記載の電動機システムである。
【００１７】
本願請求項９に係る発明は、前記制御部は、前記第一ロータ減電圧運転制御から前記第一ロータ通常運転制御に切り替える前に、前記第二ロータ減電圧運転制御を行うことを特徴とする請求項８に記載の電動機システムである。
【００１８】
本願請求項１０に係る発明は、前記電源が発電機であって、前記負荷機器は、消火ポンプ、排煙ファン、排水ポンプなどの防災機器であることを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の電動機システムである。
【００１９】
本願請求項１１に係る発明は、前記第一誘導電動機の定格出力が、前記第二誘導電動機の定格出力より小さいことを特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の電動機システムである。
【００２０】
本願請求項１２に係る発明は、前記駆動源は、さらに第三誘導電動機とを少なくとも有し、前記連動部は、さらに前記第三誘導電動機の出力とを少なくとも合わせて前記入力軸を作動させることが可能であって、前記始動制御には、さらに第三誘導電動機を運転させる第三誘導電動機運転制御とが含まれ、前記制御部は、前記第二誘導電動機運転制御を開始した後、前記第三誘導電動機運転制御を開始して始動制御を行うことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の電動機システムである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、１台の負荷機器を２台の誘導電動機で動かすので、大型の負荷機器を用いた場合でも、１台あたりの誘導電動機の出力が、常時在庫されている汎用電動機程度の小さいものですみ、このため、電動機の故障等が発生しても短期間で復旧することが可能で、経済的および時間的な損失を抑制できる。
２台の誘導電動機の出力を組み合わせることにより、負荷機器を運転するのに必要な最適の出力を得ることができ、電力の無駄がない。
第一誘導電動機を運転した後に、第二誘導電動機を運転するので、出力が大きい１台の電動機を運転するのに比べて、始動電流が小さく抑えられ、この結果、電源容量を小さくでき、設備負担が軽減される。
【００２２】
加えて、第一誘導電動機を運転する際に、減電圧で運転してから通常電圧で運転すると、始動電流をさらに小さくすることができる。
【００２３】
加えて、第二誘導電動機を運転する際にも、減電圧で運転してから通常電圧で運転すると、第二誘導電動機の運転を開始した時の電流変化率が小さくてすむ。
【００２４】
加えて、少なくとも第一誘導電動機として、同一の出力軸に設けられた第一ロータ及び第二ロータと、これらロータの各々に対峙するステータとを備えた誘導電動機を用い、第一ロータを減電圧で運転してから通常電圧で運転し、その後、第二ロータを減電圧で運転してから通常電圧で運転すれば、始動電流をいっそう小さくでき、電流の変化も滑らかとなる。
【００２５】
加えて、前記第一誘導電動機の定格出力を、前記第二誘導電動機の定格出力より小さくすれば、始動電流をより小さくできる。
【００２６】
加えて、１台の負荷機器を少なくとも３台以上の誘導電動機で動かすので、大型の負荷機器を用いた場合でも、１台あたりの誘導電動機の出力が、常時在庫されている汎用電動機程度のより小さいものですみ、このため、電動機の故障等が発生しても短期間で復旧することが可能となり、経済的および時間的な損失を抑制できる。また、３台以上の誘導電動機の出力を組み合わせることにより、負荷機器を運転するのに必要な最適の出力を得ることができるとともに電力の無駄がない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】直入れした電動機の始動特性を示す図であり、（イ）は始動電流特性、（ロ）は始動トルク特性を示す。
【図２】スターデルタ方式で始動した電動機の始動特性を示す図であり、（イ）は始動電流特性、（ロ）は始動トルク特性を示す。
【図３】本発明の第１の実施形態を示す電動機システムの概略図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る駆動源及び負荷機器の概略図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る駆動源の始動特性を示す図であり、（イ）は始動電流特性、（ロ）は始動トルク特性を示す。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る駆動源及び負荷機器の概略図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る駆動源の始動特性を示す図であり、（イ）は始動電流特性、（ロ）は始動トルク特性を示す。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る駆動源の始動特性を示す図であり、（イ）は始動電流特性、（ロ）は始動トルク特性を示す。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る駆動源及び負荷機器の概略図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る駆動源の始動特性を示す図であり、（イ）は始動電流特性、（ロ）は始動トルク特性を示す。
【図１１】変形例１を示す駆動源及び負荷機器の概略図である。
【図１２】変形例２を示す駆動源及び負荷機器の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照する等して説明する。なお、本発明は、実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【００２９】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態を図３〜図５と共に説明する。
図３は第１の実施形態を示す電動機システムの概略図であり、図４は第１の実施形態に係る駆動源及び負荷機器の概略図であり、図５は第１の実施形態に係る駆動源の始動電流特性及び始動トルク特性を示す図である。
【００３０】
第１の実施形態において、図３に示すように、電動機システム１は、負荷機器２と、電源３と、電源３からの電力によって負荷機器２を作動させる駆動源４と、駆動源４を制御する制御部５と、を備える。
【００３１】
図４に示すように、負荷機器２は、消火ポンプ、排煙ファン、排水ポンプなどの防災機器であって、その機能を発揮するための一の入力軸２ａを有する。
負荷機器２が防災機器の場合、電源３は、停電時にも負荷機器２を作動させることができるように、非常用の発電機を用いる。電源３の発電電力は制御部５を介して駆動源４に供給される。
【００３２】
駆動源４は、第一誘導電動機６と、第二誘導電動機７と、第一誘導電動機６の出力と第二誘導電動機７の出力とを合わせて入力軸２ａを作動させることが可能な連動部８を有する。
第一誘導電動機６及び第二誘導電動機７は、それぞれのケーシング内に一のロータ６０、７０とこれらに対峙する一のステータを備える出力９０ｋＷの汎用品である。出力９０ｋＷを二基としたのは、出力８０ｋＷのものは規格がなく、負荷機器２が必要とする出力を鑑みて従来の一つの誘導電動機であれば出力１６０ｋＷとするところ、これを二基で相当させるための設定である。出力９０ｋＷの誘導電動機は、出力１６０ｋＷのものに比べて広く市場に流通しているので、故障等が発生しても入手しやすく、短期間で交換できる。
【００３３】
連動部８は、第一誘導電動機６の出力軸６ａに取り付けられた駆動輪９と、第二誘導電動機７の出力軸７ａに取り付けられた駆動輪１０と、これら駆動輪９，１０に巻回されたベルト１１と、ベルト１１で回転駆動され、その回転を負荷機器２の入力軸２ａに伝える従動輪１２と、を備える。
【００３４】
制御部５は、負荷機器２が所定の機能を発揮するのに必要な定格運転まで駆動源４を制御する始動制御を行い、その後、負荷機器２が定格運転を継続するよう駆動源４を制御する。
始動制御には、第一誘導電動機６を運転させる第一誘導電動機運転制御と、第二誘導電動機７を運転させる第二誘導電動機運転制御とが含まれる。そして、制御部５は、まず、第一誘導電動機運転制御を開始し、その後、第二誘導電動機運転制御を開始し、第二誘導電動機運転制御を開始する際には、第一誘導電動機運転制御を行っている。
【００３５】
第一誘導電動機運転制御には、第一誘導電動機６を減電圧で運転する第一誘導電動機減電圧運転制御と、第一誘導電動機６を通常電圧で運転する第一誘導電動機通常運転制御と、第一誘導電動機減電圧運転制御から第一誘導電動機通常運転制御への運転に切り替える制御とが含まれる。
第二誘導電動機運転制御には、第二誘導電動機７を減電圧で運転する第二誘導電動機減電圧運転制御と、第二誘導電動機７を通常電圧で運転する第二誘導電動機通常運転制御と、第二誘導電動機減電圧運転制御から第二誘導電動機通常運転制御への運転に切り替える制御とが含まれる。
【００３６】
本実施形態において、第一誘導電動機６及び第二誘導電動機７の始動制御は、スター結線からデルタ結線へ切り替えるスターデルタ方式を採用する。すなわち、誘導電動機減電圧運転制御は、誘導電動機のステータ巻線をスター結線として運転制御することであり、誘導電動機通常運転制御は、誘導電動機のステータ巻線をデルタ結線として運転制御することであり、誘導電動機減電圧運転制御から誘導電動機通常運転制御への切り替える運転制御は、誘導電動機のステータ巻線をスター結線からデルタ結線に切り替える運転制御である。
【００３７】
以下に、制御部５による駆動源４の始動制御について具体的に説明する。
電源３から電力が入力される制御部５は、まず、第一誘導電動機６のステータ巻線をスター結線とする第一誘導電動機減電圧運転制御を行い、第一誘導電動機６のステータのみに給電する。すると、第一誘導電動機６の出力軸６ａ及び駆動輪９が回転し、この回転力がベルト１１、従動輪１２を介して入力軸２ａに伝わる。
図５（イ）の実線Ａに示すように、この時の始動電流は、定格運転時の電流とほぼ等しく、図５（ロ）の実線Ａに示すように、始動トルクは定格運転時のトルクの３３％程度である。
【００３８】
第一誘導電動機６を第一誘導電動機減電圧運転制御で制御し回転数が上昇して、実線Ａのトルク特性が二乗低減負荷特性Ｔｒと交わった時点で、制御部５は、第一誘導電動機減電圧運転制御に加えて、第二誘導電動機７のステータにも給電し、第二誘導電動機７のステータ巻線をスター結線とする第二誘導電動機減電圧運転制御を行う。
すると、第二誘導電動機７の出力軸７ａが回転し、この第二誘導電動機７の出力が連動部８により第一誘導電動機６の出力と合わさって入力軸２ａに伝わる。
第二誘導電動機減電圧運転制御を行った後の電流特性及びトルク特性を図５（イ）及び図（ロ）の実線Ｂに示す。
【００３９】
その後、第一誘導電動機６を第一誘導電動機減電圧運転制御で運転しつつ、第二誘導電動機７を第二誘導電動機減電圧運転制御で運転し、実線Ｂのトルク特性が二乗低減負荷特性Ｔｒと交わったら、制御部５は、第二誘導電動機７への給電を停止し、第一誘導電動機６へ給電を続けステータ巻線をスター結線からデルタ結線に切り替える。すなわち、第二誘導電動機減電圧運転制御を停止するとともに、第一誘導電動機減電圧運転制御から第一誘導電動機通常運転制御への運転に切り替える制御を行う。
第一誘導電動機減電圧運転制御から第一誘導電動機通常運転制御による運転へ切り替えた後の電流特性及びトルク特性を図５（イ）及び図５（ロ）の実線Ｃに示す。
【００４０】
第一誘導電動機６を第一誘導電動機通常運転制御で運転した状態において、実線Ｃのトルク特性が二乗低減負荷特性Ｔｒと交わったら、制御部５は、第一誘導電動機通常運転制御を行いつつ、第二誘導電動機７への給電を開始し、第二誘導電動機７のステータ巻線をデルタ結線とする第二誘導電動機通常運転制御を行う。
第一誘導電動機６の第一誘導電動機通常運転制御による運転と第二誘導電動機７の第二誘導電動機通常運転制御による運転では、両誘導電動機６、７のステータ巻線はデルタ結線となっており、その電流特性及びトルク特性は、図５（イ）及び図５（ロ）の実線Ｄに示すように、直入れした電動機一基に相当する電流特性及びトルク特性に重なる。そして、駆動源４の回転数が定格回転数に達すると、始動制御が終了して定格運転が開始される。
【００４１】
このように電流およびトルクはなだらかに変化し、始動電流は最大でも定格電流の２倍程度で済む。
【００４２】
〔第２の実施形態〕
以下、本発明に係る第２の実施形態について図６及び図７と共に説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分については説明を省略し、主に異なる部分について説明する。
【００４３】
第２の実施形態は、図６に示すように、第１の実施形態の第一誘導電動機６を、出力が９０ｋＷの双固定子電動機としたものである。双固定子電動機とは、１つのケーシング内において、同一の出力軸６ａに設けられた第一ロータ１３および第二ロータ１４と、第一ロータ１３と第二ロータ１４とに各々対峙するステータを備えた誘導電動機である。出力が９０ｋＷとは、第一ロータ１３及び第二ロータ１４の出力を合わせた際の出力に相当するものである。
第一ロータ１３に対峙するステータ及び第二ロータ１４に対峙するステータは、いずれも制御部５により巻線をスター結線からデルタ結線に切り替え可能である。
第二誘導電動機７は、出力が９０ｋＷで、第一の実施形態における第二誘導電動機７とほぼ同じ構造を有するが、ステータ巻線はデルタ結線に固定されている。
【００４４】
制御部５が行う始動制御には、第一誘導電動機６を運転させる第一誘導電動機運転制御と、第二誘導電動機７を運転させる第二誘導電動機運転制御とが含まれる。そして、制御部５は、まず、第一誘導電動機運転制御を開始し、その後、第二誘導電動機運転制御を開始し、第二誘導電動機運転制御を開始する際には、第一誘導電動機運転制御を行っている。
【００４５】
第一誘導電動機運転制御には、第一誘導電動機６の第一ロータ１３を減電圧で運転させる第一ロータ減電圧運転制御と、第一ロータ１３を通常電圧で運転させる第一ロータ通常運転制御と、第一ロータ減電圧運転制御から第一ロータ通常運転制御への運転に切り替える制御と、第二ロータ１４を減電圧で運転させる第二ロータ減電圧運転制御と、第二ロータ１４を通常電圧で運転させる第二ロータ通常運転制御と、第二ロータ減電圧運転制御から第二ロータ通常運転制御への運転に切り替える制御とが含まれる。
第二誘導電動機運転制御には、第二誘導電動機７を通常電圧で運転する第二誘導電動機通常運転制御が含まれる。
【００４６】
本実施形態において、第一誘導電動機６の第一ロータ１３及び第二ロータ１４の始動制御は、スター結線からデルタ結線へ切り替えるスターデルタ方式を採用する。すなわち、ロータ減電圧運転制御は、ロータのステータ巻線をスター結線として運転制御することであり、ロータ通常運転制御は、ロータのステータ巻線をデルタ結線として運転制御することであり、ロータ減電圧運転制御からロータ通常運転制御への切り替える運転制御は、ロータのステータ巻線をスター結線からデルタ結線に切り替える運転制御である。第二誘導電動機７の始動制御は、デルタ結線の固定方式である。
【００４７】
以下に、第２の実施形態における制御部５による駆動源４の始動制御について具体的に説明する。
電源３から電力が入力される制御部５は、まず、第一誘導電動機６の第一ロータ１３に対峙するステータ巻線をスター結線とする第一ロータ減電圧運転制御を行い、第一誘導電動機６の第一ロータ１３のステータのみに給電する。すると、第一ロータ１３が回転して、第一誘導電動機６の出力軸６ａ及び駆動輪９が回転し、出力軸６ａの出力のみが連動部８を介して入力軸２ａへ入力される。
このときの始動電流は、図７（イ）の実線Ａに示すように、定格電流の５０％程度であり、始動トルクは、図７（ロ）の実線Ａに示すように、定格トルクの約１６％である。
【００４８】
第一誘導電動機６の第一ロータ１３を第一ロータ減電圧運転制御で制御し回転数が上昇して、実線Ａのトルク特性が二乗低減負荷特性Ｔｒと交わった時点で、制御部５は、第一ロータ減電圧運転制御に加えて、第二ロータ１４のステータにも給電し、第二ロータ１４のステータ巻線をスター結線とする第二ロータ減電圧運転制御を行う。
すると、空回り状態であった第二ロータ１４も駆動し回転して、第一誘導電動機６の出力軸６ａの回転数が上がる。
この第二ロータ減電圧運転制御を行った後の電流特性及びトルク特性を図７（イ）及び図７（ロ）の実線Ｂに示す。
【００４９】
その後、第一誘導電動機６の第一ロータ１３を第一ロータ減電圧運転制御で運転しつつ、第二ロータ１４を第二ロータ減電圧運転制御で運転し、実線Ｂのトルク特性が二乗低減負荷特性Ｔｒと交わったら、制御部５は、第二ロータ１４のステータへの給電を停止し、第一ロータ１３のステータへ給電を続けステータ巻線をスター結線からデルタ結線に切り替える。すなわち、第二ロータ減電圧運転制御を停止するとともに、第一ロータ減電圧運転制御から第一ロータ通常運転制御への運転に切り替える制御を行う。
この第一ロータ１３のみを通常運転制御したときの電流特性及びトルク特性を図７（イ）及び図７（ロ）の実線Ｃに示す。
【００５０】
第一誘導電動機６の第一ロータ１３のみを第一ロータ通常運転制御で運転した状態において、実線Ｃのトルク特性が二乗低減負荷特性Ｔｒと交わったら、制御部５は、第一ロータ通常運転制御を行いつつ、第二ロータ１４のステータ巻線をデルタ結線として給電を開始し、第二ロータ１４を第二ロータ通常運転制御で運転する。このように第一ロータ１３が第一ロータ通常運転制御で運転され、かつ第二ロータ１４が第二ロータ通常運転制御で運転される状態が、第一誘導電動機６が通常運転される。
この第一誘導電動機６のみを通常運転し、第二誘導電動機７を停止しているときの電流特性及びトルク特性を図７（イ）及び図７（ロ）の実線Ｄに示す。
【００５１】
第一誘導電動機６のみを通常運転している状態において、実線Ｄのトルク特性が二乗低減負荷特性Ｔｒと交わったら、制御部５は、第一誘導電動機６のみを通常運転している状態（第一誘導電動機通常運転制御状態）としつつ、ステータ巻線がデルタ結線された第二誘導電動機７への給電を開始し、第二誘導電動機通常運転制御を行う。
すると、第一誘導電動機６及び第二誘導電動機７がいずれも通常運転され、第一誘導電動機６の出力と第二誘導電動機７の出力が連動部８で合わせられて入力軸２ａに入力される。
第一誘導電動機６及び第二誘導電動機７を通常運転しているときの電流特性及びトルク特性は、図７（イ）及び図７（ロ）の実線Ｅに示すように、直入れした電動機一基に相当する電流特性及びトルク特性に重なる。そして、駆動源４の回転数が定格回転数に達すると、始動制御が終了して定格運転が開始される。
【００５２】
第２の実施形態では、第１の実施形態よりも多段階で切り替えを行うので、電流及びトルクの変化がさらになだらかになる。
【００５３】
〔第３の実施形態〕
以下、本発明に係る第３の実施形態について図８と共に説明する。なお、第１及び第２の実施形態と同様の部分については説明を省略し、主に異なる部分について説明する。
第３の実施形態は、第二誘導電動機７のステータ巻線を、スター結線からデルタ結線に切り替え可能とし、第二誘導電動機運転制御には、第二誘導電動機７を減電圧で運転する第二誘導電動機減電圧運転制御と、第二誘導電動機７を通常電圧で運転する第二誘導電動機通常運転制御と、第二誘導電動機減電圧運転制御から第二誘導電動機通常運転制御への運転に切り替える制御とが含まれる点で第２の実施形態と異なる。
【００５４】
以下、第３の実施形態における制御部５による駆動源４の始動制御について具体的に説明する。
電源３から電源が入力される制御部５は、第一ロータ減電圧運転制御を行い第一誘導電動機６の第一ロータ１３のみを運転する。
このときの始動電流は、図８（イ）の実線Ａに示すように、定格電流の５０％程度であり、始動トルクは、図８（ロ）の実線Ａに示すように、定格トルクの約１６％である。
【００５５】
第一ロータ減電圧運転制御を行い第一誘導電動機６の第一ロータ１３のみを運転させた状態で、実線Ａのトルク特性が二乗低減負荷特性Ｔｒと交わった時点で、制御部５は、第一ロータ減電圧運転制御に加えて、第二ロータ減電圧運転制御も行う。
この第二ロータ減電圧運転制御を行った後の電流特性及びトルク特性を図８（イ）及び図８（ロ）の実線Ｂに示す。
【００５６】
その後、第一誘導電動機６の第一ロータ１３を第一ロータ減電圧運転制御で運転しつつ、第二ロータ１４を第二ロータ減電圧運転制御で運転し、実線Ｂのトルク特性が二乗低減負荷特性Ｔｒと交わったら、制御部５は、第二ロータ減電圧運転制御を停止するとともに、第一ロータ減電圧運転制御から第一ロータ通常運転制御への運転に切り替える制御を行う。
この第一ロータ１３のみを通常運転制御したときの電流特性及びトルク特性を図８（イ）及び図８（ロ）の実線Ｃに示す。
【００５７】
第一誘導電動機６の第一ロータ１３のみを第一ロータ通常運転制御で運転した状態において、実線Ｃのトルク特性が次に二乗低減負荷特性Ｔｒと交わったら、制御部５は、第一ロータ通常運転制御を行いつつ、第二ロータ１４を第二ロータ通常運転制御で運転して、第一誘導電動機６を通常運転とする制御を行う。
この第一誘導電動機６のみを通常運転し、第二誘導電動機７を停止しているときの電流特性及びトルク特性を図８（イ）及び図８（ロ）の実線Ｄに示す。
【００５８】
第一誘導電動機６のみを通常運転している状態において、実線Ｄのトルク特性が二乗低減負荷特性Ｔｒと交わったら、制御部５は、第一誘導電動機６のみを通常運転している状態（第一誘導電動機通常運転制御状態）としつつ、ステータ巻線をスター結線とした第二誘導電動機７への給電を開始し、第二誘導電動機減電圧運転制御を行う。
このように第一誘導電動機６が通常運転され、第二誘導電動機７が減電圧運転されると、第一誘導電動機６の出力と第二誘導電動機７の出力が連動部８で合わせられて入力軸２ａに出力される。
この第一誘導電動機６を通常運転し、第二誘導電動機７を減電圧運転している時の電流特性及びトルク特性を図８（イ）及び図８（ロ）の実線Ｅに示す。
【００５９】
第一誘導電動機６が通常運転され、第二誘導電動機７が減電圧運転されているときに、実線Ｅのトルク特性が二乗低減負荷特性Ｔｒと交わったら、制御部５は、第一誘導電動機６を通常運転している状態（第一誘導電動機通常運転制御状態）としつつ、第二誘導電動機７のステータ巻線をスター結線からデルタ結線に切り替える第二誘導電動機減電圧運転制御から第二誘導電動機通常運転制御の運転に切り替える制御を行う。
すると、第一誘導電動機６及び第二誘導電動機７がいずれも通常運転され、第一誘導電動機６の出力と第二誘導電動機７の出力が連動部８で合わせられて入力軸２ａに入力される。
第一誘導電動機６及び第二誘導電動機７を通常運転しているときの電流特性及びトルク特性は、図８（イ）及び図８（ロ）の実線Ｆに示すように、直入れした電動機一基に相当する電流特性及びトルク特性に重なる。そして、駆動源４の回転数が定格回転数に達すると、始動制御が終了して定格運転が開始される。
【００６０】
第３の実施形態では、切り替えの回数がさらに増えるので、電流及びトルクの変化がよりなだらかになり、加速途中の最大電流は定格電流の１５０％程度に抑えられる。
【００６１】
〔第４の実施形態〕
以下、本発明に係る第４の実施形態について図９及び図１０と共に説明する。なお、第１〜第３の実施形態と同様の部分については説明を省略し、主に異なる部分について説明する。
【００６２】
第４の実施形態は、図９に示すように、第２の実施形態の第二誘導電動機７を、出力が９０ｋＷの双固定子電動機としたものである。第二誘導電動機７は、１つのケーシング内において、同一の出力軸７ａに設けられると共に、各々に設けられたステータが対峙する第三ロータ１５と第四ロータ１６とを備える。また、第三ロータ１５に対峙するステータ及び第四ロータ１６に対峙するステータ巻線は、デルタ結線に固定されている。
制御部５による第二誘導電動機運転制御には、第三ロータ１５のデルタ結線のステータに給電して通常電圧で第三ロータを運転させる第三ロータ通常運転制御と、第四ロータ１６のデルタ結線のステータに給電して通常電圧で第四ロータを運転させる第四ロータ通常運転制御とが含まれる。
【００６３】
以下、第４の実施形態における制御部５による駆動源４の始動制御について具体的に説明する。
電源３から電源が入力される制御部５は、第一ロータ減電圧運転制御を行い第一誘導電動機６の第一ロータ１３のみを運転する。
このときの始動電流は、図１０（イ）の実線Ａに示すように、定格電流の５０％程度であり、始動トルクは、図１０（ロ）の実線Ａに示すように、定格トルクの約１６％である。
【００６４】
第一ロータ減電圧運転制御を行い第一誘導電動機６の第一ロータ１３のみを運転させた状態で、実線Ａのトルク特性が二乗低減負荷特性Ｔｒと交わった時点で、制御部５は、第一ロータ減電圧運転制御に加えて、第二ロータ減電圧運転制御も行う。
この第二ロータ減電圧運転制御を行った後の電流特性及びトルク特性を図１０（イ）及び図１０（ロ）の実線Ｂに示す。
【００６５】
その後、第一誘導電動機６の第一ロータ１３を第一ロータ減電圧運転制御で運転しつつ、第二ロータ１４を第二ロータ減電圧運転制御で運転し、実線Ｂのトルク特性が二乗低減負荷特性Ｔｒと交わったら、制御部５は、第二ロータ減電圧運転制御を停止するとともに、第一ロータ減電圧運転制御から第一ロータ通常運転制御への運転に切り替える制御を行う。
この第一ロータ１３のみを通常運転制御したときの電流特性及びトルク特性を図１０（イ）及び図１０（ロ）の実線Ｃに示す。
【００６６】
第一誘導電動機６の第一ロータ１３のみを第一ロータ通常運転制御で運転した状態において、実線Ｃのトルク特性が二乗低減負荷特性Ｔｒと交わったら、制御部５は、第一ロータ通常運転制御を行いつつ、第二ロータ１４を第二ロータ通常運転制御で運転して、第一誘導電動機６を通常運転とする制御を行う。
この第一誘導電動機６のみを通常運転し、第二誘導電動機７を停止しているときの電流特性及びトルク特性を図１０（イ）及び図１０（ロ）の実線Ｄに示す。
【００６７】
第一誘導電動機６のみを通常運転している状態において、実線Ｄのトルク特性が二乗低減負荷特性Ｔｒと交わったら、制御部５は、第一誘導電動機６のみを通常運転している状態（第一誘導電動機通常運転制御状態）としつつ、第二誘導電動機７の第三ロータ１５のデルタ結線とされているステータに給電する第三ロータ通常運転制御を行う。第二誘導電動機７の第四ロータ１６のステータには給電しない。
このように第一誘導電動機６が通常運転され、かつ、第二誘導電動機７の第三ロータ１５のみが通常運転されると、第一誘導電動機６の出力と第二誘導電動機７の第三ロータ１５による出力が連動部８で合わせられて入力軸２ａに出力される。
第一誘導電動機６を通常運転し、第二誘導電動機７の第三ロータ１５のみを通常運転しているときの電流特性及びトルク特性を図１０（イ）及び図１０（ロ）の実線Ｅに示す。
【００６８】
次いで、第一誘導電動機６が通常運転され、第二誘導電動機７の第三ロータ１５のみが通常運転されているときに、実線Ｅのトルク特性が二乗低減負荷特性Ｔｒと交わったら、制御部５は、第一誘導電動機６を通常運転している状態（第一誘導電動機通常運転制御状態）で第二誘導電動機７の第三ロータ１５のみが通常運転している状態としつつ、第二誘導電動機７の第四ロータ１６のデルタ結線されているステータに給電し、第四ロータ通常電圧運転制御を行う。すなわち、第一誘導電動機６及び第二誘導電動機７がいずれも定格結線となって、通常運転される。
第一誘導電動機６及び第二誘導電動機７を通常運転しているときの電流特性及びトルク特性は、図１０（イ）及び図１０（ロ）の実線Ｆに示すように、直入れした電動機一基に相当する電流特性及びトルク特性に重なる。そして、駆動源４の回転数が定格回転数に達すると、始動制御が終了して定格運転が開始される。
【００６９】
第４の実施形態でも、電流及びトルクの変化がよりなだらかになり、始動電流も定格電流の１５０％程度に抑えられる。
【００７０】
〔変形例１〕
図１１に、駆動源４の変形例１を示す。
変形例１では、第一誘導電動機６の出力軸６ａと第二誘導電動機７の出力軸７ａとを第一カップリング１７で直列に接続し、第一誘導電動機６の出力軸６ａを第二カップリング１８で負荷機器２の入力軸２ａへ接続してある。
したがって、第一カップリング１７および第二カップリング１８から成る連動部８が、第一誘導電動機６の出力と第二誘導電動機７の出力とを合わせて入力軸２ａに入力し、負荷機器２を作動させることができる。
【００７１】
〔変形例２〕
図１２に、駆動源４の変形例２を示す。
変形例２では、連動部８は、第一誘導電動機６の出力軸６ａに取り付けられた第一ギヤ１９と、第二誘導電動機７の出力軸７ａに取り付けられた第二ギヤ２０と、負荷機器２の入力軸２ａに取り付けられた第三ギヤ２１とから成る。
第一ギヤ１９および第二ギヤ２０は第三ギヤ２１と噛み合っており、第一誘導電動機６の出力と第二誘導電動機７の出力とが合わせて入力軸２ａに入力される。
【００７２】
〔その他の変形例〕
本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば以下のようなものも含まれる。
【００７３】
本実施形態では、負荷機器を防災機器としたが、これに限られず、破砕機等の比較的大出力の駆動源を必要とし、繰り返し起動するような始動が問題となるような機器であっても良い。
【００７４】
本実施形態では、電源を緊急時に有利な発電機として説明したが、これに限られず、電力会社によって給電される商用電源とすることもできる。商用電源を用いても、その容量を抑えるなどして契約料金を抑えることができる他、設備負担を軽減できる。
【００７５】
本実施形態では、第一誘導電動機と第二誘導電動機を同じ出力としたが、異なる出力のものを組み合わせてもよい。
第一誘導電動機の出力を小さくし、第二誘導電動機の出力を大きくすれば、始動電流をさらに小さくして、必要な出力を得ることができる。例えば、第１の実施形態では、従来の一つの誘導電動機の出力１６０ｋＷに対して、汎用品の９０ｋＷを二基としたが、第一誘導電動機を出力７５ｋＷとし、第二誘導電動機を出力９０ｋＷとしても良い。このようにすれば、より出力１６０ｋＷに近づけることができて、経済的な設定を行うことができる。
始動時に大きいトルクを必要とする場合は、第一誘導電動機の出力を大きくし、第二誘導電動機の出力を小さくする。
負荷機器の種類に応じて、第一誘導電動機と第二誘導電動機を適宜組み合わせ、無駄のない最適な出力を得ることができる。
【００７６】
本実施形態では、制御部が、第一誘導電動機のみ、あるいは、第一誘導電動機と第二誘導電動機の両者を減電圧運転制御から通常運転制御に切り替えて運転しているが、第一誘導電動機及び第二誘導電動機の始動制御を通常運転制御のみとしてもよい。このようにしても、運転開始時に、第一誘導電動機を単独で運転することで始動電流を低く抑え、設備負担を軽減することができる。
【００７７】
本実施形態では、制御部が二乗低減負荷トルクとの交点でも回転数によって駆動源を制御しているが、温度、時間等によって制御することもできる。
また、減電圧で始動するのにスターデルタ方式を採用しているが、その他の減電圧始動方式を採用してもよい。
【００７８】
本実施形態では、制御部５が、トルク特性と二乗低減負荷特性Ｔｒとの交点の回転数で、第一誘導電動機６及び第二誘導電動機７の運転制御を切り替える例について説明したが、電流特性と二乗低減負荷特性Ｅｃとの交点の回転数で切り替えるようにしても良い。これ場合の例を図５（イ）、図７（イ）、図８（イ）、図１０（イ）に示している。
【００７９】
本実施形態では、駆動源の誘導電動機を第一誘導電動機及び第二誘導電動機と二基として説明したが、これに限られるものではないことを明確にする。誘導電動機を三基（第三誘導電動機）またはそれ以上備えるようなものでも良い。その際には、誘導電動機の基数の全てを合わせて必要な定格出力となるように組み合わせて、連動部も対応させる。また、三基目以降の誘導電動機についても第一誘導電動機や第二誘導電動機の始動制御に引き続き実施形態で行ったような同様の始動制御（例えば、第二誘導電動機通常運転制御に第三誘導電動機減電圧運転制御を加えて、その後第三誘導電動機通常運転制御に切り替えるといった第一誘導電動機運転制御に第二誘導電動機運転制御を加えたような制御を第三誘導電動機運転制御として行う）を行って始動制御を行う。
このように、本願発明は誘導電動機が三基以上となるようなものを除外するようなものでないことは明らかである。
このように三基以上の誘導電動機を用いれば、電流及びトルクの変化がよりなだらかになり、始動電流の最大値も抑えることができる。
【００８０】
いずれの実施形態における各技術的事項を他の実施形態に適用して実施例としても良い。
【符号の説明】
【００８１】
１              電動機システム
２              負荷機器
３              電源
４              駆動源
５              制御部
６              第一誘導電動機
７              第二誘導電動機
８              連動部
９，１０        駆動輪
１１            ベルト
１２            従動輪
１３            第一ロータ
１４            第二ロータ
１５            第三ロータ
１６            第四ロータ
１７            第一カップリング
１８            第二カップリング
１９            第一ギヤ
２０            第二ギヤ
２１            第三ギヤ
６０，７０      ロータ
【図１】
2020167914.tif 000003
【図２】
2020167914.tif 000004
【図３】
2020167914.tif 000005
【図４】
2020167914.tif 000006
【図５】
2020167914.tif 000007
【図６】
2020167914.tif 000008
【図７】
2020167914.tif 000009
【図８】
2020167914.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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