(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の電源からの電流により互いに負荷と逆負荷とが相補的に生じる様に駆動するインバータ駆動型の第１および第２モータと、
前記第１モータをインバータ駆動する第１インバータと、
前記第２モータをインバータ駆動する第２インバータと、
前記第１および第２インバータの正出力端子同士および負出力端子同士を接続し、前記第１および第２インバータのうちの逆負荷状態のインバータから負荷状態のインバータに回生電流を供給する一対の接続手段と、
を備えた駆動装置において、
前記第１インバータに設けられ、前記第２インバータから供給される前記回生電流の大きさに応じて電荷が蓄積される第１コンデンサと、
前記第２インバータに設けられ、前記第１インバータから供給される前記回生電流の大きさに応じて電荷が蓄積される第２コンデンサと、
前記一対の接続手段の間に介装接続された制動抵抗と、
前記制動抵抗に直列に接続され、前記第１および第２コンデンサのうちの負荷状態のインバータに設けられたコンデンサの電位差に応じて開閉するスイッチ手段と、を備え、
前記スイッチ手段は、前記負荷状態のインバータに設けられたコンデンサの電位差が所定値未満の場合は、開状態となって、前記一対の接続手段を通じて前記逆負荷状態のインバータから供給される前記回生電流を前記制動抵抗に通さずに前記負荷状態のインバータに供給し、前記負荷状態のインバータに設けられたコンデンサの電位差が所定値以上の場合は、閉状態となって、前記一対の接続手段を通じて前記逆負荷状態のインバータから供給される前記回生電流を前記制動抵抗に通して前記負荷状態のインバータに供給することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
自動車を載置する一連のパレットを第１および第２昇降リフトの相補的な昇降によって循環搬送する立体駐車場設備において、
前記第１および第２昇降リフトの駆動のために、請求項１に記載の駆動装置における第１および第２モータがそれぞれ使用されていることを特徴とする立体駐車場設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所定の被駆動体を駆動するにあたってインバータ駆動型の第１モータおよび第２モータに負荷と逆負荷とが相補的に生じる駆動装置およびそれを利用した立体駐車場設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば２層の循環式の立体駐車場設備では上下２層で互いに反対方向に移動する複数の水平移動台の両端にそれぞれ昇降リフトを備え、その昇降リフトは互いに反対方向に動くように制御されている。すなわち、一方が上昇する（カ行側）と他方が反対に降下する（回生側）。このような昇降をおこなう昇降装置の駆動を行う駆動装置の例として図３のようなものがある。図３はそのような従来の昇降装置の駆動装置９００のブロック図である。この装置は上記のような一対の昇降リフトを駆動する一対の駆動モータ９０１，９０２と、インバータ９０３，９０４、スイッチング回路９０５，９０６、制動抵抗９０７，９０８、さらに交流電源９０９によって図示のように構成されている。
【０００３】
以下、駆動モータ９０１を回生側とし、駆動モータ９０２をカ行側として説明していく。
【０００４】
カ行側の昇降リフトが上昇する際には交流電源９０９からの電流がインバータ９０４により周波数変換を受けた後駆動モータ９０２に供給される。このときスイッチング回路９０６は開状態になっており、制動抵抗９０８には電流は流れない。
【０００５】
また、それと同時に回生側では昇降リフトが降下することにより、それに接続された駆動モータ９０１は発電機として機能し、発生した電流はインバータ９０３に逆流する。このとき、スイッチング回路９０５は閉状態となり制動抵抗に電流が流れ、発生した電流をジュール熱として放出することにより回生側の昇降リフトの降下速度を制限している。
【０００６】
なお、回生側とカ行側が入れ替わった場合にも同様にして両昇降リフトが駆動される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような駆動においては回生側の駆動モータにより発電された電力は制動抵抗でジュール熱として放出されており、その電力は無駄になっていた。
【０００８】
また、インバータ９０３，９０４のそれぞれにスイッチング回路９０５，９０６および制動抵抗９０７，９０８を設けなければならず、部品数が多く、装置の製造コストがかさんでいた。
【０００９】
この発明は、従来技術における上述の問題の克服を意図しており、省電力で製造コストを抑えた駆動装置およびそれを利用した立体駐車場設備を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明の請求項１の装置は、所定の電源からの電流により互いに負荷と逆負荷とが相補的に生じる様に駆動するインバータ駆動型の第１および第２モータと、前記第１モータをインバータ駆動する第１インバータと、前記第２モータをインバータ駆動する第２インバータと、前記第１および第２インバータの正出力端子同士および負出力端子同士を接続し、前記第１および第２インバータのうちの逆負荷状態のインバータから負荷状態のインバータに回生電流を供給する一対の接続手段と、を備えた駆動装置において、前記第１インバータに設けられ、前記第２インバータから供給される前記回生電流の大きさに応じて電荷が蓄積される第１コンデンサと、前記第２インバータに設けられ、前記第１インバータから供給される前記回生電流の大きさに応じて電荷が蓄積される第２コンデンサと、前記一対の接続手段の間に介装接続された制動抵抗と、前記制動抵抗に直列に接続され、前記第１および第２コンデンサのうちの負荷状態のインバータに設けられたコンデンサの電位差に応じて開閉するスイッチ手段と、を備え、前記スイッチ手段は、前記負荷状態のインバータに設けられたコンデンサの電位差が所定値未満の場合は、開状態となって、前記一対の接続手段を通じて前記逆負荷状態のインバータから供給される前記回生電流を前記制動抵抗に通さずに前記負荷状態のインバータに供給し、前記負荷状態のインバータに設けられたコンデンサの電位差が所定値以上の場合は、閉状態となって、前記一対の接続手段を通じて前記逆負荷状態のインバータから供給される前記回生電流を前記制動抵抗に通して前記負荷状態のインバータに供給することを特徴とする。
【００１３】
また、この発明の請求項２の設備は、自動車を載置する一連のパレットを第１および第２昇降リフトの相補的な昇降によって循環搬送する立体駐車場設備であって、前記第１および第２昇降リフトの駆動のために、請求項１に記載の駆動装置における第１および第２モータがそれぞれ使用されていることを特徴とする。
【００１４】
なお、上記において「負荷」とは電力の供給によりモータが回転して仕事を行う際にその仕事を受ける物をいい、例えば立体駐車場設備におけるカ行側の昇降リフトおよび自動車に相当するもので、「逆負荷」とは同様に外部から仕事を与えてモータを回転する際にその仕事を与える物をいい、例えば立体駐車場設備における回生側の昇降リフトをいう。
【００１５】
そして、「負荷と逆負荷が相補的に生じる」とは負荷と逆負荷とが対となってほぼ同時期に発生することをいい、例えば循環式の立体駐車場設備のカ行側の昇降リフトの上昇と回生側の昇降リフトの降下がほぼ同時に行われることをいう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
【００１７】
【１．実施の形態における立体駐車場設備の概略動作】
この実施の形態は立体駐車場設備の駆動装置１００およびその駆動方法に関するものである。図１はこの実施の形態の立体駐車場設備の模式図である。
【００１８】
以下、図１を用いて立体駐車場設備について説明する。この立体駐車場設備において、制御部１１は、電源１２に接続され、入出庫用リフト５の駆動モータ７および循環用リフト６の駆動モータ８、と上層横移送路３、下層横移送路４のそれぞれの水平駆動手段（図示せず）に電源を供給して統一的に制御し、必要なパレット２を入出庫口１に移送すべく制御するものである。
【００１９】
そして、この立体駐車場設備は後述する制御部１１を通じて以下のように操作される。
【００２０】
（１）装置スタート後、オペレータが制御部１１に呼び出したいパレットの番号を呼登録する。
【００２１】
（２）呼登録されたパレットがどの位置にあるか判断し、最短時間で当該パレットを呼び出すため、パレットの循環方向を決定する。
【００２２】
（３）上記（２）で、左回転が選択された場合、入出庫用リフト５は、パレット循環の際、降下専用となり、循環用リフト６が上昇専用となる。
【００２３】
（４）この直後に、循環駆動モータ８に電源１２から電力を供給して始動させ、循環用リフト６を上昇させる。このとき、入出庫駆動モータ７には、逆負荷がかかり、発電機として作用する。
【００２４】
（５）逆に上記（２）で、右回転が選択された場合、入出庫用リフト５が上昇専用になり、循環用リフト６が降下専用になる。
【００２５】
（６）この直後に、入出庫駆動モータ７に電源１２から電力を供給して始動させ、循環用リフト６を上昇させる。このとき、入出庫駆動モータ７には、逆負荷がかかり、発電機として作用する。
【００２６】
（７）以上のようにして、目的のパレットが入出庫用リフト５の位置にきたとき、この入出庫用リフト５を上昇させて入出庫口１に当該パレットを移送し、自動車を入庫あるいは出庫する。この段階で制御装置に最初に入力された当該パレットの呼登録が抹消され、新たな呼登録の入力を待つ。
【００２７】
【２．実施の形態における機構的構成および特徴】
図２はこの実施の形態の立体駐車場設備の駆動装置の回路図である。
【００２８】
まず、図２を用いてこの実施の形態の立体駐車場設備の駆動装置の機構的構成について説明する。
【００２９】
この実施の形態の立体駐車場設備の駆動装置１００は主に入出庫駆動モータ７、循環駆動モータ８、制御部１１および電源１２から成っている。
【００３０】
入出庫駆動モータ７は入出庫用リフト５をその上昇時に駆動するモータであるとともに、入出庫用リフト５の降下時には循環用リフト６の上昇のための循環駆動モータ８の駆動電源として発電機の役割をする。
【００３１】
循環駆動モータ８も入出庫駆動モータ７と同様に循環用リフト６をその上昇時に駆動するモータであるとともに、循環用リフト６の降下時には入出庫用リフト５の上昇のための入出庫駆動モータ７の駆動電源として発電機の役割をする。
【００３２】
制御部１１は入出庫駆動モータ７および循環駆動モータ８を駆動する昇降駆動系、上層横移送路３、下層横移送路４のそれぞれの水平駆動手段を駆動する水平駆動系および、それらの制御を行う制御系から成り、立体駐車場設備に対して前述のような駆動制御を行う。ただし、図２には昇降駆動系のみ図示している。以下、その昇降駆動系について説明する。
【００３３】
制御部１１の昇降駆動系は第１インバータ２０、第２インバータ３０、制動部４０から成っている。
【００３４】
第１インバータ２０は入出庫駆動モータ７に電力を供給する際に供給する電流の周波数を駆動に適したものに変換するインバータである。
【００３５】
第２インバータ３０は第１インバータ２０と同様に循環駆動モータ８に電力を供給する際に周波数を変換するインバータである。
【００３６】
制動部４０は後述するように回生側の駆動モータからの回生電流をカ行側の駆動モータに送るとともに、余剰電流を制動抵抗に供給する。
【００３７】
以下、図２に基づいて主要部について説明していく。
【００３８】
第１インバータ２０および第２インバータ３０はそれぞれ電源１２から供給される３相交流電流に対してＡＣ／ＤＣ変換を行うコンバータ部２１０，３１０と入出庫駆動モータ７、循環駆動モータ８を駆動するのに適した周波数に変換するインバータ部２２０，３２０とから成っており、コンバータ部２１０の正出力端子Ｐ、負出力端子Ｎ（これらを併せたものが「第１出力端」に相当する。）およびコンバータ部３１０の正出力端子Ｐ、負出力端子Ｎ（これらを併せたものが「第２出力端」に相当する。）はそれぞれ後述の制動部４０の入力端子Ｉおよび出力端子Ｏ（これらを併せたものが「一対の接続手段」に相当する。）に接続され、それにより、コンバータ部２１０，３１０のそれぞれの正出力端子Ｐ同士および負出力端子Ｎ同士も接続されている。
【００３９】
制動部４０はスイッチング回路４１０と制動抵抗４２０が直列に接続されることにより形成されている。スイッチング回路４１０はトランジスタ４１０ａおよびベース抵抗４１０ｂから成るスイッチング回路であり、入力端子Ｉと出力端子Ｏとの間の電位差によって、入力端子Ｉから制動抵抗４２０を経てトランジスタ４１０のコレクタからベース、エミッタを経て出力端子Ｏに通じる電流経路を開閉する。
【００４０】
具体的動作としては、入力端子Ｉと出力端子Ｏとの間に所定値（トランジスタ４１０ａの動作閾値）より大きな電位差が印加されるとスイッチング回路４１０が閉状態となり制動抵抗４２０に電流が供給される。
【００４１】
逆に入力端子Ｉと出力端子Ｏとの間に印加される電位差が所定値以下の場合はスイッチング回路４１０が開状態であるので制動抵抗に電流は供給されない。
【００４２】
つぎに、この実施の形態の駆動装置１００による立体駐車場設備の駆動の様子を以下に示す。なお、以下において前述の左回転の場合、すなわち入出庫駆動モータ７が回生運転側で、循環駆動モータ８がカ行運転側である場合を例に採って説明する。
【００４３】
図１の入出庫用リフト５が降下すると入出庫駆動モータ７から回生電流が発生し、第１インバータ２０に供給される。そしてその電力は第１インバータ２０のコンバータ部２１０によって直流に変換された後、そこから、第２インバータ３０のコンバータ部３１０に供給され、第２インバータ３０により適切な周波数に変換されて循環駆動モータ８に供給される。
【００４４】
そして、回生側の入出庫駆動モータ７により誘起される電力がカ行側の循環駆動モータ８の消費電力より大きいとき、すなわち、図１において入出庫用リフト５に載置される自動車の方が循環用リフト６に載置される自動車より重い場合には入出庫駆動モータ７による回生電流により循環駆動モータ８が駆動されるが、循環駆動モータ８の消費電力が少ないため、供給される回生電流が過剰となり図２の第２インバータ３０のコンバータ部３１０のコンデンサ３１１に電荷が蓄えられていく。そして、コンバータ部３１０の正出力端子Ｐと負出力端子Ｎとの間の電位差が所定値以上となると制動部４０の入力端子Ｉと出力端子Ｏとの間の電位差が所定値以上となり、スイッチング回路４１０が閉状態となって、入出庫駆動モータ７による回生電流の電力と循環駆動モータ８の消費電力との差分電力が制動抵抗４２０に流れる。そして、制動抵抗４２０に流れた電流はジュール熱としてそのエネルギーが放出されるとともに、それにより循環駆動モータ８に供給される電力が制限されることによって入出庫用リフト５が制動され、降下速度が適正なものに保たれる。
【００４５】
また、回生側の入出庫駆動モータ７に誘起される電力がカ行側の循環駆動モータ８の消費電力に対してほぼ等しいとき、すなわち、図１の入出庫用リフト５と循環用リフト６に載置される自動車がいずれも等しい重さの場合には、入出庫駆動モータ７による回生電流が循環駆動モータ８に流れ、循環駆動モータ８の駆動のための電力として消費し尽くされる。そのため第２インバータ３０のコンバータ部３１０のコンデンサ３１１には電荷が蓄えられることはなく、したがって、正出力端子Ｐと負出力端子Ｎとの間はほぼ等電位のままとなり、したがって制動部４０の入力端子Ｉと出力端子Ｏとの間もほぼ等電位のままであるのでスイッチング回路４１０は開状態を維持し、制動抵抗４２０には電流は流れない。
【００４６】
さらに、回生側の入出庫駆動モータ７により誘起される電力がカ行側の循環駆動モータ８の消費電力より小さいとき、すなわち、図１において循環用リフト６に載置される自動車の方が入出庫用リフト５に載置される自動車より重い場合には入出庫駆動モータ７に誘起される電力が循環駆動モータ８の消費電力を賄い切れないないため、電源１２からその不足分の電力が供給され循環駆動モータ８が駆動される。したがって、第２インバータ３０のコンバータ部３１０に供給される総電力は全て循環駆動モータ８により消費されるため、コンデンサ３１１には電荷は蓄えられない。そのため正出力端子Ｐと負出力端子Ｎとの間はほぼ等電位のままとなり、したがって制動部４０の入力端子Ｉと出力端子Ｏとの間もほぼ等電位のままとなるのでスイッチング回路４１０は開状態を維持し、制動抵抗４２０には電流は流れない。
【００４７】
なお、以上において左回転の場合を例にとってこの装置の立体駐車場設備の駆動を説明したが、右回転の場合、回生側とカ行側が入れ替わり、入出庫用リフト５および入出庫駆動モータ７がカ行側となり、循環用リフト６および循環駆動モータ８が回生側となるが、それらの駆動方法については上記左回転の場合と同様である。
【００４８】
以上、説明したようにこの実施の形態の立体駐車場設備の駆動装置では回生電流をカ行側の駆動モータの電源とすることができるので消費電力を抑えることができる。
【００４９】
また、入出庫駆動モータ７および循環駆動モータ８に対してスイッチング回路と制動抵抗を共用しているので、それぞれ専用のものを備える場合と比べて部品数が少なくて済み、製造コストが抑えられる。
【００５０】
【３．変形例】
上記の実施の形態の駆動装置は立体駐車場設備に対するものとしたが、この発明はこれに限られず、エレベータ、立体倉庫、クレーン等の回生側とカ行側が存在する昇降を伴う装置に用いてもよい。
【００５１】
また、上記の実施の形態の駆動装置ではスイッチング回路をトランジスタにより構成したが、この発明はこれに限られず、ＣＰＵ等によりスイッチングする構成としてもよい。
【００５２】
さらに、上記の実施の形態の駆動装置では電源１２、入出庫駆動モータ７、循環駆動モータ８をそれぞれ３相交流を対象としたものとしたが、この発明はこれに限られず、単相交流でもよい。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、第１および第２インバータの正出力端子同士および負出力端子同士を接続し、第１および第２インバータのうちの逆負荷状態のインバータから負荷状態のインバータに回生電流を供給する一対の接続手段を備えるので、第１および第２インバータのうちの逆負荷状態のインバータから負荷状態のインバータに回生電流を供給でき、消費電力を抑えることができる。
また、負荷状態のインバータに設けられたコンデンサの電位差が所定値未満の場合（即ち一対の接続手段を通じて逆負荷状態のインバータから負荷状態のインバータに供給される回生電流が過剰でない場合）は、スイッチ手段が開状態となって、一対の接続手段を通じて逆負荷状態のインバータから供給される回生電流が制動抵抗に通されずに負荷状態のインバータに供給され、負荷状態のインバータに設けられたコンデンサの電位差が所定値以上の場合（即ち一対の接続手段を通じて逆負荷状態のインバータから負荷状態のインバータに供給される回線電流が過剰な場合）は、スイッチ手段が閉状態となって、一対の接続手段を通じて逆負荷状態のインバータから供給される回生電流が制動抵抗に通されて（過剰分がジュール熱として消費されて）負荷状態のインバータに供給されるので、回生電流の大きさに応じて、逆負荷状態のインバータに供給される回生電流の大きさを調整できて、回生電流の過剰供給を防止できる。
【００５４】
また、一対の接続手段の間に制動抵抗が介挿されているため、第１モータと第２モータとに対して制動抵抗を共用でき、さらに、第１コンデンサまたは第２コンデンサの電位差に応じて制動抵抗への電流経路を開閉するスイッチング手段が、制動抵抗に対して直列に設けられているため、第１モータと第２モータとに対してスイッチング手段を共用できるので、それぞれ専用のものを備える場合と比べて部品数が少なくて済み、製造コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る立体駐車場設備の模式図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る立体駐車場設備の駆動装置の回路図である。
【図３】従来装置の駆動回路のブロック図である。
【符号の説明】
５  入出庫用リフト
６  循環用リフト
７  入出庫駆動モータ
８  循環駆動モータ
１１  制御部
１２  電源
２０，３０  第１インバータおよび第２インバータ
３０  制動部
１００  駆動装置
２１０，３１０  コンバータ部
４１０  スイッチング回路
４２０  制動抵抗
【図１】
0003708647.tif 000002
【図２】
0003708647.tif 000003
【図３】
0003708647.tif 000004