(57)【要約】【課題】商用電源の商用周波数が５０Ｈｚの地域において搬送能力を向上させることができる被搬送物用搬送システムを提供する。【解決手段】被搬送物に振動を与えることにより該被搬送物を搬送する電磁振動機４と、商用電源の電源周波数を５０Ｈｚよりも高い周波数に変換して電磁振動機４へ出力するためのインバータ３とを備え、電磁振動機４の共振周波数を、インバータ３の出力周波数よりも低い周波数に設定した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被搬送物に振動を与えることにより該被搬送物を搬送する電磁振動機と、商用電源の電源周波数を５０Ｈｚよりも高い周波数に変換して前記電磁振動機へ出力するためのインバータとを備え、前記電磁振動機の共振周波数を、前記インバータの出力周波数よりも低い周波数に設定したことを特徴とする被搬送物用搬送システム。
【請求項２】
前記インバータを、前記電磁振動機から所定距離離れた位置に配置し、該インバータの出力側に直流リアクトルを配置したことを特徴とする請求項１記載の被搬送物用搬送システム。
【請求項３】
前記インバータの出力側に、零相リアクトルを配置したことを特徴とする請求項２記載の被搬送物用搬送システム。
【請求項４】
前記零相リアクトルを、前記インバータの入力側にも配置したことを特徴とする請求項３記載の被搬送物用搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被搬送物に振動を与えることにより該被搬送物を搬送する電磁振動機と、該電磁振動機の駆動を制御するためのインバータとを備えた被搬送物用搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記電磁振動機としては、石灰石、鉄鉱石、コークス、化学肥料、樹脂ペレット等の搬送距離が長く、しかも大きな搬送能力を必要とする場合に最適となる電磁フィーダの他、電子部品、医薬品等の小さな物品の整列や搬送に最適なパーツフィーダ等が既に提案されている。
【０００３】
一般に電磁振動機は、電磁石とバネとの組み合わせ機構において、周期的に電磁コイルに電流を断続的に供給し、断続的に発生する磁気吸引力とバネの復元力との相互作用により振動作用を得て、被搬送物を搬送する。
前記電磁コイルに周期的に電流を与えるには、電磁コイルに商用電源からの商用周波数を有する交流電流を全波整流又は半波整流し、整流して得た電流を電磁コイルに加えることが行われている。
【０００４】
ところで、上記のような電磁振動機は、それが振動するときの共振周波数を、駆動周波数である商用周波数に一致する値に設定することによって、消費電力を抑えて効率よく被搬送物を搬送することができるようにしている。
しかしながら、電磁振動機の振動の安定性から、電磁振動機の駆動周波数を共振周波数より僅かに大きい（高い）周波数とすることが望ましい。つまり、共振周波数を駆動周波数よりも僅かに小さい（低い）周波数にすることが望ましい。（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−６７００８号公報（段落番号００１６参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記構成の電磁振動機によれば、商用電源の商用周波数が５０Ｈｚの地域での使用に際して、電磁振動機の共振周波数が５０Ｈｚよりも僅かに小さい（低い）周波数に設定される。ところが、かかる場合には、商用電源の商用周波数が６０Ｈｚの地域に比べて電磁振動機を駆動するための周波数が低くなるため、電磁振動機の駆動回数も少なくなり、搬送能力が低下する不都合があった。
【０００７】
因みに、５０Ｈｚの交流を全波整流して１００Ｈｚの周波数を持つ駆動信号に変換し、その変換された１００Ｈｚの駆動信号により電磁振動機を駆動することが考えられる。しかし、この場合、駆動回数は５０Ｈｚの２倍になるものの、高周波になるため、駆動電圧が低下してしまい、実際には、搬送能力を上げることができないものであった。
【０００８】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、商用電源の商用周波数が５０Ｈｚの地域において搬送能力を向上させることができる被搬送物用搬送システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の被搬送物用搬送システムは、被搬送物に振動を与えることにより該被搬送物を搬送する電磁振動機と、商用電源の電源周波数を５０Ｈｚよりも高い周波数に変換して前記電磁振動機へ出力するためのインバータとを備え、前記電磁振動機の共振周波数を、前記インバータの出力周波数よりも低い周波数に設定したことを特徴としている。
【００１０】
該構成の被搬送物用搬送システムにあっては、インバータが商用電源の電源周波数を５０Ｈｚよりも高い周波数に変換して電磁振動機へ出力するように構成され、電磁振動機の共振周波数が、インバータの出力周波数よりも低い周波数に設定されている。よって、商用電源の商用周波数が５０Ｈｚの地域での使用に際しても、５０Ｈｚよりも高い周波数により電磁振動機を共振させることができる。
【００１１】
尚、電磁振動機の共振周波数とインバータの出力周波数は、５０Ｈｚを越える周波数であれば、どのような周波数に設定してもよい。しかし、１００Ｈｚ以上の周波数になると、高周波になるため駆動回数は多くなる一方で、一回当たりの駆動電圧が低くなる。よって、特に大きな出力を必要とする搬送の場合には、１００Ｈｚ未満の周波数で使用することが好ましい。
【００１２】
また、前記インバータを、該電磁振動機から所定距離離れた位置に配置し、該インバータの出力側に直流リアクトルを配置することによって、放射ノイズ及び誘導ノイズの抑制、サージ電圧による電磁コイルの絶縁の損傷の防止、長距離配線による漏れ電流の低減に有効である。
【００１３】
更に、前記インバータの出力側に、零相リアクトルを配置することによって、インバータの出力側において、概ね１ＭＨｚ以上の周波数帯に対して、ノイズの低減に有効である。
【００１４】
また、前記零相リアクトルを、前記インバータの入力側にも配置することによって、インバータの入力側において、概ね１ＭＨｚ以上の周波数帯に対して、ノイズの低減に有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、インバータが商用電源の電源周波数を５０Ｈｚよりも高い周波数に変換して電磁振動機へ出力し、電磁振動機の共振周波数が、インバータの出力周波数よりも低い周波数に設定されることによって、商用電源の商用周波数が５０Ｈｚの地域での使用に際しても、５０Ｈｚよりも高い周波数により電磁振動機を共振させることができる。従って、商用電源の商用周波数が５０Ｈｚの地域において搬送能力を向上させることができる被搬送物用搬送システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の被搬送物用搬送システムの一実施形態について図面を参酌しつつ説明する。
図１は、被搬送物用搬送システムを展開して各種機器を接続した配線図を示している。また、図２は、被搬送物用搬送システムの概略図を示している。
商用電源１からの電力は、三相三線式の３本の電線１Ａ，１Ｂ，１Ｃにより引き込まれており、各種機器を駆動することができる。
【００１７】
前記電線１Ａ，１Ｂ，１Ｃの商用電源側（一次側）に、配線用遮断器２が設けられ、配線用遮断器２の二次側にインバータ３及び該インバータ３により駆動される電磁振動機としての電磁フィーダ４が接続されている。
【００１８】
前記電磁フィーダ４は、被搬送物に振動を与えることにより該被搬送物を搬送する機器である。
具体的には、図２に示すように、電磁フィーダ４は、被搬送物を搬送するトラフ４Ａと、振動源の電磁石及び板バネを有する駆動本体４Ｂとを備えている。かかる電磁フィーダ４は、前記インバータ３からの出力電流により電磁石が励磁されると、トラフ４Ａが後側下方に引き付けられる。次に、インバータ３からの出力電流が停止して電磁石の励磁が解除されると、板バネの弾性力によってトラフ４Ａが上側前方に押し返される。かかる動作を繰り返し行うことによって、トラフ４Ａ上の被搬送物はトラフ４Ａの前方側へ搬送される。
【００１９】
尚、本実施形態では、前記電磁フィーダ４の共振周波数は、振動の安定性から電磁フィーダ４の駆動周波数である６０Ｈｚよりも低い周波数に設定している。６０Ｈｚよりも低い周波数は、電磁フィーダ４の振幅が大きく低下しない周波数であれば、どのような周波数にでも設定することができる。例えば、周波数を５４Ｈｚ〜５９．９Ｈｚの間に設定することが好ましく、より好ましくは、５８．２Ｈｚ〜５９．９Ｈｚの間に設定する。
【００２０】
前記配線用遮断器２の二次側には、３本の電線５Ａ，５Ｂ，５Ｃが接続されており、それら電線５Ａ，５Ｂ，５Ｃには、第２の配線用遮断器６を介してノイズフィルタ７が接続されている。このノイズフィルタ７は、ラジオノイズ（１ＭＨｚ以下の周波数帯のノイズ）を低減する効果を有している。
【００２１】
また、前記ノイズフィルタ７の出力側には、零相リアクトル８が接続されている。この零相リアクトル８は、概ね１ＭＨｚ以上の周波数帯に対してノイズの低減に有効である。
【００２２】
更に、前記零相リアクトル８の出力側には、前記インバータ３が接続されている。
ここで、インバータは、一般に、直流を交流に変換するための変換装置である。これに対して、コンバータは、一般に、交流を直流に変換（整流）するための変換装置である。しかし、近年のパワーエレクトロニクスの発展に伴い、インバータは、入力された交流電圧を、目標となる電圧と周波数とに変換し、所望の周波数の交流電圧を出力するための周波数変換装置をインバータとして利用されるようになってきている。つまり、コンバータ回路、インバータ回路、制御回路等が組み込まれた周波数変換装置をインバータと呼ぶようになっている。図では示していないが、本実施形態におけるインバータ３は、周波数変換装置であり、従って、コンバータ回路、インバータ回路、制御回路等を備えている。
【００２３】
また、前記インバータ３の方式としては、ＰＷＭ（パルス幅変調）方式のものが用いられている。このＰＷＭ方式のインバータは、入力される直流電圧を複数のパルス状の矩形波に分割し、それら矩形波の数や隣り合う矩形波同士の間隔、各矩形波の幅等を制御することによって、目的とする電圧と周波数を出力することができるようになっている。前記目的とする周波数が、前記電磁フィーダ４の駆動周波数であり、６０Ｈｚに設定されている。また、目的とする電圧は、２２０Ｖに設定されている。
【００２４】
かかる構成の前記インバータ３を介することによって、入力された電源は、周波数が６０Ｈｚでかつ電圧が２２０Ｖとなるように変換され、単相の２本の電線９Ａ，９Ｂから出力される。出力された前記電圧は、零相リアクトル１０を通った後、直流リアクトル１１を通過する。そして、前記電圧が電磁フィーダ４に出力されて、該電磁フィーダ４を駆動する。尚、駆動周波数６０Ｈｚで電圧２２０Ｖにより駆動される電磁フィーダ４により例えばコークスを搬送できる最大供給能力は、２００ｔ／ｈｒ（トン／時間）である。因みに、駆動周波数５０Ｈｚで電圧２００Ｖの場合には、コークスを搬送できる最大供給能力は１６０ｔ／ｈｒである。
【００２５】
尚、前記零相リアクトル１０は、概ね１ＭＨｚ以上の周波数帯に対してノイズの低減に有効である。また、前記直流リアクトル１１は、放射ノイズ及び誘導ノイズの抑制、サージ電圧による電磁コイルの絶縁の損傷の防止、長距離配線による漏れ電流の低減に有効である。
【００２６】
以上のような構成の被搬送物用搬送システムを、商用電源１の商用周波数が５０Ｈｚの地域で駆動させた場合には、入力された電源電圧が、インバータ３によって５０Ｈｚよりも高い周波数である６０Ｈｚとなった２２０Ｖの電圧に変換され、該変換された電圧によって電磁フィーダ４が駆動される。よって、最大供給能力を２００ｔ／ｈｒとして搬送能力を向上させることができる。尚、商用電源からの商用周波数及び電圧は変動することがあるが、インバータ３から出力される周波数及び電圧は常に所定値に維持される。よって、商用周波数及び電圧が頻繁に変動する地域でも電磁フィーダ４を安定して駆動することができる利点がある。
【００２７】
また、上記構成の被搬送物用搬送システムでは、インバータ３を、前記電磁フィーダ４から所定距離離れた位置に配置していることが多い。その距離は、例えば１００ｍを超える距離である。しかも、商用電源１からインバータ３までの距離も例えば１００ｍを超える距離になっている。このようにインバータの入力側と出力側の配線が長くなっている場合でも、前記のように零相リアクトル８，１０を入力側と出力側とに備えることによって、概ね１ＭＨｚ以上の周波数帯に対して、ノイズの低減を行うことができる。しかも、出力側には、直流リアクトル１１を配置しているから、放射ノイズ及び誘導ノイズの抑制、サージ電圧による電磁コイルの絶縁の損傷の防止、長距離配線による漏れ電流の低減を実現することができる。
【００２８】
また、前記電磁フィーダ４には、電磁フィーダ４が駆動したときの実際の振幅を検出するための振幅検出器１２が設けられている。この振幅検出器１２からの振幅信号がインバータ３に入力され、その入力された振幅信号は、一対の出力端子１６，１６に出力される。そして、一対の出力端子１６，１６にモニター等の表示装置を接続することによって、駆動している電磁フィーダ４の実際の振幅の大きさを確認することができる。
【００２９】
また、図１に示す１５は、電磁フィーダ４を駆動するための駆動電流を調整することができる信号をインバータ３に入力するための一対の入力端子を示している。これら入力端子１５，１５に、キーボード等の入力装置を接続することによって、インバータ３から電磁フィーダ４へ出力される駆動電流を調整して電磁フィーダ４の振幅の大きさを調整することができる。
【００３０】
また、前記振幅検出器１２からの信号が入力されるインバータ３と該振幅検出器１２との間には、零相リアクトル１３が設けられており、概ね１ＭＨｚ以上の周波数帯に対して、ノイズを低減することができるようになっている。
【００３１】
尚、前記零相リアクトル８，１０，１３は、鉄心にコイルを４回巻回したものから構成されているが、コイルの巻き数（ターン数）は、特に限定されるものではない。
【００３２】
また、電磁フィーダ４には、電磁フィーダ４の温度を測定するための熱電対１４が設けられている。熱電対１４を設けることによって、特にコークス炉から排出される高温のコークスを搬送する場合に、電磁フィーダ４の温度を検出することができ、電磁フィーダ４の運転状態等を把握することができるという利点がある。
【００３３】
以上のような構成の被搬送物用搬送システムは、搬送距離が長く、しかも大きな搬送能力を必要とする場合に、特に最適である。例えば、石灰石、鉄鉱石、コークス、化学肥料、樹脂ペレット等を搬送するのに適している。また、食品を製造する場合においても最適である。ここで、電磁フィーダや食品を製造するための製造機器等を混在して配置する場合には、インバータを水等が掛かる可能性のある場所に配置することができず、製造機器や電磁フィーダから遠く離れた別の場所に設置する必要がある。このようにインバータと電磁フィーダとの間の配線距離が長くなる場合には、前述のように零相リアクトルや直流リアクトルを配置するのが好ましい。尚、前記大きな搬送能力は、例えば石炭を搬送できる最大供給能力が１８ｔ／ｈｒ以上の電磁振動機を指すものとする。
【００３４】
本実施形態では、電磁フィーダ４の共振周波数を６０Ｈｚに設定したが、５０Ｈｚを超える周波数であれば、どのような周波数であってもよい。特に大きな振幅を必要とする場合には、好ましい周波数が１００Ｈｚ未満であり、より好ましい周波数が８０Ｈｚ以下である。
【００３５】
また、本実施形態では、電磁振動機として電磁フィーダを用いたが、振動コンベヤや振動コンベヤの駆動部にリニアモータを用いたスライディングコンベヤ等を用いてもよい。
【００３６】
また、本実施形態では、インバータ３は、コンバータ回路、インバータ回路、制御回路等を備えていたが、コンバータ回路、インバータ回路、制御回路が、それぞれ単独に設けられ、それらを相互に接続して使用する構成であってもよい。
【００３７】
その他，各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく，本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】被搬送物用搬送システムを展開して各種機器を接続した配線図である。
【図２】電磁フィーダの側面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…商用電源、１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…電線、２，６…配線用遮断器、３…インバータ、４…電磁フィーダ、４Ａ…トラフ、４Ｂ…駆動本体、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ…電線、７…ノイズフィルタ、８，１０，１３…零相リアクトル、９Ａ，９Ｂ…電線、１１…直流リアクトル、１２…振幅検出器、１４…熱電対、１５…入力端子、１６…出力端子
【図１】
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【図２】
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