(57)【要約】【課題】建設機械用インバータシステムにおいて、ある電動機に対応するインバータが故障した場合に、建設機械の姿勢を調整する目的等で、当該電動機を一時的に駆動する。【解決手段】インバータ１２ａ、１２ｂがいずれも正常に動作しているときには、三相電動機１１ａに接続された接続ケーブル１３ａがインバータ１２ａに接続され、三相電動機１１ｂに接続された接続ケーブル１３ｂがインバータ１２ｂに接続されている。接続ケーブル１３ａをインバータ１２ａから抜き、接続ケーブル１３ｂをインバータ１２ｂからインバータ１２ａにつなぎ変えることによって、インバータ１２ｂが故障したときに、インバータ１２ａにより三相電動機１１ｂを駆動する。インバータ１２ａの最大出力電流は、三相電動機１１ｂにおいて始動トルクを発生させるために三相電動機１１ｂに入力する必要のある最小の電流以上である。【選択図】図１
2014128155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電動機に対して個別に設けられた複数のインバータを備え、
前記複数のインバータが、
前記複数の電動機のうち、ある第１電動機に対して設けられた第１インバータと、
前記複数の電動機のうち、前記第１電動機とは別の第２電動機に対して設けられた第２インバータと、を備え、
前記第１インバータが、前記第１電動機及び前記第２電動機のいずれかと選択的に接続可能となっており、
前記第１インバータの最大出力電流が、前記第２電動機において始動トルクを発生させるために前記第２電動機に入力する必要のある最小の電流以上であることを特徴とする建設機械用インバータシステム。
【請求項２】
前記第１インバータに接続されている前記電動機を識別させるための識別手段をさらに備え、
前記第１インバータは、前記識別手段に基づいて接続されている前記電動機を識別し、その識別結果に応じて動作することを特徴とする請求項１に記載の建設機械用インバータシステム。
【請求項３】
前記識別手段は、
前記第１電動機及び前記第２電動機のうち一方の電動機に対して設けられ、前記一方の電動機が前記第１インバータと接続された状態で、所定電位よりも高い識別信号を前記第１インバータに入力する第１識別手段と、
前記第１電動機及び前記第２電動機のうち他方の電動機に対して設けられ、前記他方の電動機が前記第１インバータと接続された状態で、前記所定電位以下の識別信号を前記第１インバータに入力する第２識別手段と、を備え、
前記第１インバータは、入力された識別信号の電位が前記所定電位よりも高いか否かに基づいて、接続されている前記電動機を識別することを特徴とする請求項２に記載の建設機械用インバータシステム。
【請求項４】
前記第１インバータと、前記第１電動機及び前記第２電動機のいずれかとを選択的に接続する切換リレーと、
前記切換リレーの動作を制御する切換制御手段と、
前記第２インバータの故障を検出する故障検出手段と、
前記第２インバータの故障時において、前記第１インバータにより、前記第１電動機及び前記第２電動機のいずれを駆動するかを決定する決定手段と、をさらに備え、
前記切換制御手段は、前記故障検出手段により前記第２インバータの故障が検出されているときに、前記切換リレーに、前記第１インバータと、前記決定手段により決定された前記電動機と接続させることを特徴とする請求項１に記載の建設機械用インバータシステム。
【請求項５】
前記第１インバータと接続可能に構成されたインバータ接続部と、前記第１電動機と接続可能に構成された第１電動機接続部と、前記第２電動機と接続可能に構成された第２電動機接続部とを備え、前記インバータ接続部と、前記第１電動機接続部及び前記第２電動機接続部のいずれかとを選択的に接続させる非常用切換リレーをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の建設機械用インバータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械において電動機を駆動する建設機械用インバータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の建設機械では、上部旋回体を旋回させるための旋回電動機を駆動するインバータが故障したときに、メカニカルブレーキを作動させて上部旋回体を停止させる。一方で、メカニカルブレーキは、解除スイッチを操作することにより一時的に解除することができるようになっている。ここで、上部旋回体に設けられたブーム、アーム、バケット等の向きが、平面視で建設機械の走行方向に対して傾いている状態でメカニカルブレーキが作動して上部旋回体が停止された場合には、建設機械が不安定な姿勢となる。そこで、特許文献１では、このような場合に、メカニカルブレーキを一時的に解除し、上部旋回体を手動で、ブーム、アーム、バケット等の向きが平面視で建設機械の走行方向と平行となるように旋回させて建設機械を安定した姿勢にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５５９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の建設機械は、旋回電動機を駆動するインバータが故障したときに、上部旋回体を自力で旋回させることができない。そのため、メカニカルブレーキを一時的に解除した後、上部旋回体を別の装置等を用いて旋回させる必要がある。
【０００５】
本発明の目的は、建設機械において、ある電動機を駆動するためインバータが故障したときに、当該建設機械の姿勢を安定させる等の目的で、当該電動機を一時的に駆動することが可能な建設機械用インバータシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る建設機械用インバータシステムは、複数の電動機に対して個別に設けられた複数のインバータを備え、前記複数のインバータが、前記複数の電動機のうち、ある第１電動機に対して設けられた第１インバータと、前記複数の電動機のうち、前記第１電動機とは別の第２電動機に対して設けられた第２インバータと、を備え、前記第１インバータが、前記第１電動機及び前記第２電動機のいずれかと選択的に接続可能となっており、前記第１インバータの最大出力電流が、前記第２電動機において始動トルクを発生させるために前記第２電動機に入力する必要のある最小の電流以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、第１電動機に対して設けられた第１インバータが、第１電動機及び第２電動機のいずれかと選択的に接続可能となっているとともに、第１インバータの最大出力電流が、第２電動機において始動トルクを発生させるために第２電動機に入力する必要のある最小の電流以上であるので、第２インバータが故障したときに、第１インバータを第２電動機に接続し、第１インバータにより第２電動機を駆動することができる。これにより、例えば、建設機械が不安定な姿勢となっている状態で第２インバータが故障した場合に、第１インバータで第２電動機を駆動して、建設機械を安定した姿勢にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る非常切り換えシステムの構成を示す図である。
【図２】図１の非常切り換えシステムにおける故障時の接続の切換を示す図であり、（ａ）が一方のインバータの故障時、（ｂ）が他方のインバータの故障時を示している。
【図３】図１のインバータと三相電動機との接続の詳細を示す図である。
【図４】変形例１の図３相当の図である。
【図５】変形例２の図３相当の図である。
【図６】変形例３の図３相当の図である。
【図７】変形例４の図１相当の図である。
【図８】変形例５の図１相当の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１０】
本実施の形態に係るインバータシステム１は、ハイブリッドショベル等の建設機械に用いられるものである。図１に示すように、インバータシステム１は、三相電動機１１ａ（第１電動機）及び三相電動機１１ｂ（第２電動機）を駆動するためのものであって、インバータ１２ａ（第１インバータ）と、インバータ１２ｂ（第２インバータ）とを備えている。三相電動機１１ａ、１１ｂは、建設機械が備える三相電動機である。以下では、一例として、三相電動機１１ａが、ハイブリッドショベルにおいて、図示しないエンジンとともにブーム、アーム、バケット等を動作させる油圧回路に必要な油圧を供給する油圧ポンプを動作させるための三相電動機であり、三相電動機１１ｂが、ハイブリッドショベルにおいて上部旋回体を旋回させるための三相電動機であるとして説明を行う。
【００１１】
インバータ１２ａ、１２ｂは、それぞれ、三相電動機１１ａ、１１ｂに対して設けられている。そして、インバータ１２ａ、１２ｂのいずれもが正常に動作している状態では、図１（ａ）に示すように、インバータ１２ａが接続ケーブル１３ａによって三相電動機１１ａと接続され、インバータ１２ｂが接続ケーブル１３ｂによって三相電動機１１ｂと接続されている。これにより、インバータ１２ａは、建設機械に設けられた、ブーム、アーム、バケット等を操作するための操作レバー１４ａが操作されたときに、操作レバー１４ａの操作量等に応じてインバータ１２ａの制御信号に送るコントローラ１５の制御により、図示しないエンジンとともに三相電動機１１ａを駆動する。また、インバータ１２ｂは、建設機械に設けられた、上部旋回体を操作するための操作レバー１４ｂが操作されたときに、操作レバー１４ｂの操作量等に応じてインバータ１２ｂの制御信号に送るコントローラ１５の制御により、三相電動機１１ｂを駆動する。
【００１２】
また、インバータシステム１では、インバータ１２ｂが故障したとき等に、図２（ａ）に示すように、接続ケーブル１３ａをインバータ１２ａから抜き、接続ケーブル１３ｂをインバータ１２ｂからインバータ１２ａにつなぎ変えることができるようになっている。すなわち、インバータ１２ａ（第１インバータ）には、三相電動機１１ａ（第１電動機）及び三相電動機１１ｂ（第２電動機）のいずれかが選択的に接続可能となっている。そして、図２（ａ）に示す状態で操作レバー１４ｂが操作されると、操作レバー１４ｂの操作量等に応じてインバータ１２ａの制御信号に送るコントローラ１５の制御により、インバータ１２ａが三相電動機１１ｂを駆動する。
【００１３】
これにより、例えば、インバータ１２ｂが故障したときの上部旋回体の姿勢が、建設機械を不安定にするような姿勢となっている場合に、インバータ１２ａで三相電動機１１ｂを駆動して上部旋回体を旋回させることにより、上部旋回体の姿勢を建設機械が安定するような姿勢とすることができる。このとき、インバータ１２ｂが故障したときのブーム、アーム、バケット等の姿勢が、建設機械を不安定とするような姿勢となっている場合には、上記接続ケーブル１３ａ、１３ｂのつなぎ変えを行う前に、操作レバー１４ａを操作して、ブーム、アーム、バケット等を動作させて、これらの姿勢を建設機械が安定するような姿勢にする。
【００１４】
ここで、本実施の形態では、上述したように、インバータ１２ｂが故障したときに、インバータ１２ａにより三相電動機１１ｂを駆動することができるように、インバータ１２ａの最大出力電流が、三相電動機１１ｂに始動トルクを発生させるために三相電動機１１ｂに入力する必要のある最小の電流以上となっている。
【００１５】
また、インバータシステム１では、インバータ１２ａが故障したとき等に、図２（ｂ）に示すように、接続ケーブル１３ｂをインバータ１２ｂから抜き、接続ケーブル１３ａをインバータ１２ａからインバータ１２ｂにつなぎ変えることができるようになっている。すなわち、インバータ１２ｂ（第２インバータ）に、三相電動機１１ａ（第１電動機）及び三相電動機１１ｂ（第２電動機）のいずれかが選択的に接続可能となっている。そして、図２（ｂ）に示す状態で操作レバー１４ａが操作されると、操作レバー１４ａの操作量等に応じてインバータ１２ｂの制御信号に送るコントローラ１５の制御により、インバータ１２ｂが三相電動機１１ｂを駆動する。
【００１６】
これにより、例えば、インバータ１２ａが故障したときのブーム、アーム、バケット等の姿勢が、建設機械を不安定にするような姿勢となっている場合に、ブーム、アーム、バケット等を動作させて、これらを建設機械が安定するような姿勢にすることができる。このとき、インバータ１２ａが故障したときの上部旋回体の姿勢が、建設機械を不安定とするような姿勢となっている場合には、上記接続ケーブル１３ａ、１３ｂのつなぎ変えを行う前に、操作レバー１４ｂを操作して、上部旋回体を旋回させて、条文旋回体の姿勢を建設機械が安定するような姿勢にする。
【００１７】
ここで、本実施の形態では、上述したように、インバータ１２ａが故障したときに、インバータ１２ｂにより三相電動機１１ａを駆動することができるように、インバータ１２ｂの最大出力電流が、三相電動機１１ａに始動トルクを発生させるために三相電動機１１ａに入力する必要のある最小の電流以上となっている。
【００１８】
なお、当然のことではあるが、三相電動機１１ａに対して設けられたインバータ１２ａの最大出力電流は、三相電動機１１ａに始動トルクを発生させるために三相電動機１１ａに入力する必要のある最小の電流以上である。同様に、三相電動機１１ｂに対して設けられたインバータ１２ｂの最大出力電流は、三相電動機１１ｂに始動トルクを発生させるために三相電動機１１ｂに入力する必要のある最小の電流以上である。
【００１９】
次に、三相電動機１１ａ、１１ｂとインバータ１２ａ、１２ｂとの電気的な接続関係について詳細に説明する。本実施の形態では、三相電動機１１ａがインバータ１２ａ、１２ｂのいずれかと接続されたときに、図３（ａ）に示すように、インバータ１２ａと電動機側回路９ａとからなる回路が形成される。ここで、電動機側回路９ａとは、三相電動機１１ａがインバータ１２ａ、１２ｂのいずれかと接続されたときに形成される回路のうち、インバータ１２ａ、１２ｂを除いた部分のことであり、三相電動機１１ａや接続ケーブル１３ａ等によって形成される。
【００２０】
また、三相電動機１１ｂがインバータ１２ａ、１２ｂのいずれかと接続されたときに、図３（ｂ）に示すように、インバータ１２ａ、１２ｂのいずれかと電動機側回路９ｂとからなる回路が形成される。ここで、電動機側回路９ｂとは、三相電動機１１ｂがインバータ１２ａ、１２ｂのいずれかと接続されたときに形成される回路のうち、インバータ１２ａ、１２ｂを除いた部分のことであり、三相電動機１１ｂや接続ケーブル１３ｂ等によって形成される。
【００２１】
インバータ１２ａ、１２ｂは、従来と同様の構成を有するものであり、それぞれ、３つのアーム２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗ、インバータコントローラ２３、コンデンサ２７を備えている。
【００２２】
アーム２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗは、三相電動機１１ａ、１１ｂの各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対して設けられており、共通の直流電源２１（２次電池等）に接続されている。アーム２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗは、それぞれ、直流電源２１に対して直列に接続された２つのスイッチング素子２４、２５を備えている。スイッチング素子２４、２５はトランジスタ等の半導体スイッチング素子である。また、三相電動機１１ａ、１１ｂのＵ相、Ｖ相、Ｗ相は、それぞれ、後述するように、配線３１ａ、３１ｂにより、アーム２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗの、スイッチング素子２４とスイッチング素子２５との間の部分に接続される。また、スイッチング素子２４、２５には、それぞれ、帰還ダイオード２６が接続されている。帰還ダイオード２６は、無効電力の処理などを行うために設けられたものである。
【００２３】
インバータコントローラ２３は、アーム２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗのスイッチング素子２４、２５に制御信号を入力することにより、スイッチング素子２４、２５を両端が導通したオンの状態と両端の導通が遮断されたオフの状態との間で切り換える。また、インバータコントローラ２３には、電源配線２３ａ、グランド配線２３ｂ及び識別信号入力配線２３ｃが設けられている。電源配線２３ａは、所定の電源電圧（例えば、２４Ｖ程度）を出力する配線である。グランド配線２３ｂは、グランド電位に保持された配線である。識別信号入力配線２３ｃは、後述する識別信号が入力される配線である。コンデンサ２７は、アーム２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗに接続されている。
【００２４】
そして、インバータ１２ａ、１２ｂは、インバータコントローラ２３から、アーム２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗのスイッチング素子２４、２５に制御信号を入力して、スイッチング素子２４、２５のオンの状態とオフの状態とを切り換えることにより、直流電源２１から供給される直流電圧を三相交流電圧に変換して三相電動機１１ａ、１１ｂに出力する。なお、このときに、インバータコントローラ２３からアーム２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗのスイッチング素子２４、２５に入力される制御信号は、従来と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２５】
電動機側回路９ａは、上述の三相電動機１１ａと、３本の配線３１ａと配線３２ａ（識別手段）とを備えている。３本の配線３１ａは、接続ケーブル１３ａ等に設けられ、三相電動機１１ａの各相と、アーム２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗとを接続する。配線３２ａは、接続ケーブル１３ａ等に設けられ、インバータコントローラ２３の電源配線２３ａと識別信号入力配線２３ｃとを接続する。そして、配線３２ａにより、電源配線２３ａと識別信号入力配線２３ｃとが接続されると、識別信号入力配線２３ｃに、電源配線２３ａの電位が識別信号として入力される。なお、図３（ａ）では、電源配線２３ａと識別信号入力配線２３ｃとが直接接続されているが、電源配線２３ａと識別信号入力配線２３ｃとの間に抵抗が介在していてもよい。
【００２６】
電動機側回路９ｂは、上述の三相電動機１１ｂと、３本の配線３１ｂと配線３２ｂ（識別手段）とを備えている。３本の配線３１ｂは、接続ケーブル１３ｂ等に設けられ、三相電動機１１ｂの各相と、アーム２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗとを接続する。配線３２ｂは、接続ケーブル１３ｂ等に設けられ、インバータコントローラ２３のグランド配線２３ｂと識別信号入力配線２３ｃとを接続する。そして、配線３２ｂにより、グランド配線２３ｂと識別信号入力配線２３ｃとが接続されると、識別信号入力配線２３ｃに、グランド電位が識別信号として入力される。なお、図３（ｂ）では、グランド配線２３ｂと識別信号入力配線２３ｃとが直接接続されているが、グランド配線２３ａと識別信号入力配線２３ｃとの間に抵抗が介在していてもよい。
【００２７】
ここで、本実施の形態では、上述したように、インバータ１２ａにより三相電動機１１ａ、１１ｂのいずれかが駆動され得、インバータ１２ｂにより三相電動機１１ａ、１１ｂのいずれかが駆動され得るが、通常、三相電動機１１ａを駆動するために三相電動機１１ａに入力すべき三相交流電圧の大きさや周波数と、三相電動機１１ｂを駆動するために三相電動機１１ｂに入力すべき三相交流電圧の大きさや周波数とは、互いに異なる。したがって、インバータ１２ａにより三相電動機１１ａを駆動する場合と、三相電動機１１ｂを駆動する場合とで、インバータ１２ａ、１２ｂから出力する三相交流電圧の大きさや周波数を変える必要がある。そして、そのためには、インバータ１２ａ、１２ｂに、三相電動機１１ａ、１１ｂのどちらが接続されているのかを識別させる必要がある。
【００２８】
本実施の形態では、上述したように、インバータ１２ａ、１２ｂが三相電動機１１ａと接続されているときには、インバータコントローラ２３の識別信号入力配線２３ｃに、電源配線２３ａの電位が識別信号として入力され、インバータ１２ａ、１２ｂに三相電動機１１ｂが接続されているときには、インバータコントローラ２３の識別信号入力配線２３ｃにグランド電位が識別信号として入力される。したがって、インバータ１２ａ、１２ｂに入力された識別信号の電位が、電源配線２３ａの電位とグランド電位との間の所定電位よりも高いか否かによって、インバータ１２ａ、１２ｂに、三相電動機１１ａ、１１ｂのいずれが接続されているかを識別させることができる。そして、インバータ１２ａ、１２ｂでは、操作レバー１４ａ、１４ｂが操作されたときに、その操作量等に応じてコントローラ１５からインバータ１２ａ、１２ｂに入力される制御信号と、上記の識別結果とに応じて、インバータコントローラ２３がスイッチング素子２４、２５のオンの状態とオフの状態との切り換えを制御する。これにより、インバータ１２ａ、１２ｂから出力される三相交流電圧の大きさや周波数を、インバータ１２ａ、１２ｂに接続された三相電動機に適したものとすることができる。
【００２９】
次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の形態と同様の構成を有するものについては、適宜その説明を省略する。
【００３０】
上述の実施の形態では、配線３２ａがインバータコントローラ２３の電源配線２３ａと識別信号入力配線２３ｃとを接続し、配線３２ｂがインバータコントローラ２３のグランド配線２３ｂと識別信号入力配線２３ｃとを接続していたが、これとは逆に、配線３２ｂがインバータコントローラ２３の電源配線２３ａと識別信号入力配線２３ｃとを接続し、配線３２ａがインバータコントローラ２３のグランド配線２３ｂと識別信号入力配線２３ｃとを接続していてもよい。この場合でも、インバータコントローラ２３に入力される識別信号の電位が、電源配線２３ａの電位とグランド電位との間の所定電位よりも高いか否かによって、インバータ１２ａに、三相電動機１１ａ、１１ｂのいずれが接続されているかを識別させることができる。
【００３１】
また、上述の実施の形態では、インバータコントローラ２３に入力される識別信号の電位が所定電位よりも高いか否かによって、インバータ１２ａに、三相電動機１１ａ、１１ｂのいずれが接続されているかを識別させることができるようになっていたが、これには限られない。
【００３２】
一変形例（変形例１）では、図４（ａ）に示すように、電動機側回路９ａに、配線３２ａの代わりに、２つの抵抗４１ａ、４２ａを介して電源配線２３ａとグランド配線２３ｂとを接続する配線４３ａと、配線４３ａの抵抗４１ａと抵抗４２ａとの間の部分と、識別信号入力配線２３ｂとを接続する配線４４ａとが設けられている。また、図４（ｂ）に示すように、電動機側回路９ｂに、配線３２ｂの代わりに、２つの抵抗４１ｂ、４２ｂを介して電源配線２３ａとグランド配線２３ｂとを接続する配線４３ｂと、配線４３ｂの抵抗４１ｂと抵抗４２ｂとの間の部分と、識別信号入力配線２３ｂとを接続する配線４４ｂとが設けられている。また、抵抗４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂの抵抗値は、抵抗４１ａと抵抗４２ａとの抵抗値の比と、抵抗４１ｂと抵抗４２ｂとの抵抗値の比とが、互いに異なるような抵抗値となっている。なお、変形例１では、抵抗４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ及び配線４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂを合わせたものが、本発明に係る識別手段に相当する。
【００３３】
この場合でも、インバータ１２ａ、１２ｂに三相電動機１１ａが接続された場合と、三相電動機１１ｂが接続された場合とで、識別信号入力配線２３ｃに入力される識別信号の電位が異なる。したがって、識別信号の電位に応じて、インバータ１２ａ、１２ｂに、三相電動機１１ａ、１１ｂのいずれが接続されているかを識別させることができる。
【００３４】
また、別の一変形（変形例２）では、図５（ａ）に示すように、電動機側回路９ａに、配線３２ａの代わりに、直列に接続された抵抗４６ａとトランジスタなどのスイッチング素子４７ａとを介して、電源配線２３ａとグランド配線２３ｂとを接続する配線４８ａと、配線４８ａの抵抗４６ａとスイッチング素子４７ａとの間の部分と、識別信号入力配線２３ｃとを接続する配線４９ａとが設けられている。また、図５（ｂ）に示すように、電動機側回路９ｂに、配線３２ｂの代わりに、直列に接続された抵抗４６ｂとトランジスタなどのスイッチング素子４７ｂとを介して、電源配線２３ａとグランド２３ｂとを接続する配線４８ｂと、配線４８ｂの抵抗４６ｂとスイッチング素子４７ｂとの間の部分と、識別信号入力配線２３ｃとを接続する配線４９ｂとが設けられている。
【００３５】
スイッチング素子４７ａ、４７ｂは、図示しないコントローラによりオンの状態とオフの状態とが繰り返し切り換えられる。そして、スイッチング素子４７ａ、４７ｂがオンの状態では、識別信号入力配線２３ｃに電源配線２３ａの電位が入力され、スイッチング素子４７ａ、４７ｂがオフの状態では、識別信号入力配線２３ｃにグランド電位が入力される。また、スイッチング素子４７ａと４７ｂとでは、オンの状態とオフの状態とが切り換えられる周期が異なっている。なお、変形例２では、抵抗４６ａ、４６ｂ、スイッチング素子４７ａ、４７ｂ、及び、配線４８ａ、４８ｂ、４９ａ、４９ｂを合わせたものが、本発明に係る識別手段に相当する。
【００３６】
この場合でも、インバータ１２ａ、１２ｂに三相電動機１１ａが接続された場合と、三相電動機１１ｂが接続された場合とで、識別信号入力配線２３ｃに入力される識別信号の電位が切り換わる周期が異なるため、識別信号の電位が切り換わる周期に応じて、インバータ１２ａ、１２ｂに、三相電動機１１ａ、１１ｂのいずれが接続されているかを識別させることができる。
【００３７】
ここで、三相電動機１１ａ、１１ｂにノイズが発生した場合等には、インバータコントローラ２３に入力される識別信号の電位が変動することがあるが、識別信号の電位が切り換わる周期は変化しにくい。したがって、識別信号の電位が切り換わる周期によって、接続されている三相電動機をインバータ１２ａ、１２ｂに識別させる変形例２では、電位の値によって、接続されている三相電動機をインバータ１２ａ、１２ｂに識別させる上述の実施の形態や変形例１の場合よりも、識別信号の信頼性が高い。
【００３８】
また、別の一変形例（変形例３）では、図６（ａ）に示すように、電動機側回路９ａに、配線３２ａの代わりに、途中部分に抵抗５１ａが接続された配線５２ａが設けられている。また、図６（ｂ）に示すように、電動機側回路９ｂに、配線３２ｂの代わりに、途中部分に抵抗５１ｂが接続された配線５２ｂが設けられている。ここで、抵抗５１ａと抵抗５１ｂとは抵抗値が互いに異なっている。また、配線５２ａ、５２ｂが設けられているのに対応して、インバータ１２ａ、１２ｂにインピーダンス測定器５３が設けられている。インピーダンス測定器５３は、インバータ１２ａ、１２ｂと三相電動機１１ａ、１１ｂとが接続された状態で、配線５２ａ、５２ｂと接続に接続され、抵抗５１ａ、５１ｂのインピーダンスを測定する。そして、測定したインピーダンスを識別信号としてインバータコントローラ２３に入力する。なお、変形例３では、抵抗５１ａ、５１ｂ、配線５２ａ、５２ｂ及びインピーダンス測定器５３を合わせたものが、本発明に係る識別手段に相当する。
【００３９】
この場合でも、インバータ１２ａ、１２ｂに三相電動機１１ａが接続された場合と、三相電動機１１ｂが接続された場合とで、インバータコントローラ２３に入力されるインピーダンスが異なるため、入力されたインピーダンスに応じて、インバータ１２ａ、１２ｂに、三相電動機１１ａ、１１ｂのいずれが接続されているかを識別させることができる。
【００４０】
また、変形例３の場合には、抵抗５１ａと配線５２ａとインピーダンス測定器５３ａとが接続されることによって形成される回路、及び、抵抗５１ｂと配線５２ｂとインピーダンス測定器５３ｂとが接続されることによって形成される回路が、それぞれ、三相電動機１１ａ、１１ｂや、インバータ１２ａ、１２ｂのアーム２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗ、インバータコントローラ２３などから切り離されているため、三相電動機１１ａ、１１ｂにおいてノイズが発生したような場合等でも、ノイズの影響を受けにくく、識別信号の信頼性が高い。
【００４１】
なお、変形例３では、抵抗５１ａ、５１ｂの代わりにコンデンサを設け、インピーダンス測定器５３においてコンデンサのインピーダンスを測定するようにしてもよい。
【００４２】
また、以上の例では、第１インバータ（インバータ１２ａ）に接続され得る第２電動機（三相電動機１１ｂ）が１つだけであったが、第１インバータに接続され得る第２電動機が２以上あってもよい。この場合でも、上述の実施の形態や変形例１〜３と同様にして、第１インバータにどの電動機が接続されたかを識別することができる。
【００４３】
具体的に説明すると、上述の実施の形態において、インバータコントローラ２３に識別信号入力配線２３ｃを複数設けるとともに、各電動機側回路に、配線３２ａ、３２ｂのような、電源配線２３ａ及びグランド配線２３ｂのいずれかと識別信号２３ｃとを接続する配線を複数設け、電動機側回路毎に、これら複数の配線が、複数の識別信号入力配線２３ｃを電源配線２３ａ及びグランド配線２３ｂのどちらに接続するかの組み合わせを異ならせる。これにより、複数の識別信号入力配線２３ｃに入力される複数の識別信号の組み合わせから、インバータ１２ａに、接続されている三相電動機を識別させることができる。このとき、識別信号入力配線２３ｃをＮ個設け、これに対応して、識別信号入力配線２３ｃを電源配線２３ａ及びグランド配線２３ｂのいずれかに接続する配線をＮ本設ければ、インバータコントローラ２３に２のＮ乗通りの組み合わせの識別信号を入力することができる。
【００４４】
また、変形例１の場合には、電動機側回路毎に、抵抗４１ａ、４１ｂに対応する抵抗の抵抗値と、抵抗４２ａ、４２ｂに対応する抵抗の抵抗値との比を異ならせることによって、インバータ１２ａに、接続されている三相電動機を識別させることができる。変形例２の場合には、電動機側回路毎に、スイッチング素子４７ａ、４７ｂに対応するスイッチング素子のオンの状態とオフの状態とを切り換える周期を異ならせることによって、インバータ１２ａに、接続されている三相電動機を識別させることができる。変形例３の場合には、電動機側回路毎に、抵抗５１ａ、５１ｂに対応する抵抗のインピーダンスを異ならせることによって、インバータ１２ａに、接続されている三相電動機を識別させることができる。
【００４５】
また、上述の実施の形態では、インバータシステム１が、２つの電動機１１ａ、１１ｂに対応して、２つのインバータ１２ａ、１２ｂを備えていたが、インバータシステム１は、３以上の電動機に対応して、３以上のインバータを備えていてもよい。
【００４６】
また、上述の実施の形態では、インバータ１２ａが故障した場合、及び、インバータ１２ｂが故障した場合のいずれにおいても、接続ケーブル１３ａ、１３ｂのつなぎ変えを行ったが、これには限られない。三相電動機１１ａは、インバータ１２ａの他、図示しないエンジンによっても駆動されるものであるため、インバータ１２ａの故障の状況にもよるが、インバータ１２ａが故障していても、操作レバー１４ａを操作すれば、図示しないエンジンが単独で三相電動機１１ａを駆動することができることもある。そのため、インバータ１２ａが故障した場合には、接続ケーブル１３ａ、１３ｂのつなぎ変えは行わなくてもよい。
【００４７】
また、この場合には、インバータ１２ｂに接続され得るのが三相電動機１１ｂだけであるため、インバータ１２ｂにおいて、インバータコントローラ２３に識別信号が入力されなくてもよい。具体的には、上述の実施の形態や変形例１、２において、インバータ１２ｂに、配線３２ａ、３２ｂ、４４ａ、４４ｂ、４９ａ、４９ｂとインバータコントローラ２３とを接続する配線が設けられていなくてもよい。また、変形例３において、インバータ１２ｂにインピーダンス測定器５３が設けられていなくてもよい。
【００４８】
また、上述の実施の形態では、接続ケーブル１３ａをインバータ１２ａから抜き、接続ケーブル１３ｂをインバータ１２ｂからインバータ１２ａにつなぎ変えることによって、インバータ１２ａを三相電動機１１ａから三相電動機１１ｂにつなぎ変え、接続ケーブル１３ｂをインバータ１２ｂから抜き、接続ケーブル１３ａをインバータ１２ａからインバータ１２ｂにつなぎ変えることによって、インバータ１２ｂを三相電動機１１ｂから三相電動機１１ａにつなぎ変えるようになっていたが、これには限られない。
【００４９】
別の一変形例（変形例４）では、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、三相電動機１１ａ、１１ｂと、インバータ１２ａ、１２ｂとの間に２つの切換リレー５５ａ、５５ｂが設けられている。切換リレー５５ａは、インバータ１２ａと三相電動機１１ａとを接続する状態、インバータ１２ａと三相電動機１１ｂとを接続する状態、及び、インバータ１２ａを三相電動機１１ａ、１１ｂのいずれとも接続しない状態の間で切り換え可能となっている。切換リレー５５ｂは、インバータ１２ｂと三相電動機１１ａとを接続する状態、インバータ１２ｂと三相電動機１１ｂとを接続する状態、及び、インバータ１２ｂを三相電動機１１ａ、１１ｂのいずれとも接続しない状態の間で切り換え可能となっている。
【００５０】
また、変形例４では、外部制御装置５６が設けられており、外部制御装置５６は、故障検出部５７と切換コントローラ５８とを備えている。故障検出部５７は、インバータ１２ａ、１２ｂからの信号を受け、当該信号に基づいてインバータ１２ａ、１２ｂの故障を検出する。切換コントローラ５８は、故障検出部５７の検出結果、建設機械に設けられた操作パネル５９（決定手段）からの入力等に応じて、切換リレー５５ａ、５５ｂにおける、上記接続の切換を制御する。
【００５１】
より詳細に説明すると、インバータ１２ａ、１２ｂのいずれもが正常に動作している場合には、図７（ａ）に示すように、切換リレー５５ａは、インバータ１２ａと三相電動機１１ａとを接続する状態になっており、切換リレー５５ｂは、インバータ１２ｂと三相電動機１１ｂとを接続する状態となっている。
【００５２】
一方、インバータ１２ｂが故障した場合には、図７（ｂ）に示すように、まず、切換コントローラ５８の制御により、切換リレー５５ｂが、インバータ１２ｂを三相電動機１１ａ、１１ｂのいずれとも接続しない状態に切り換えられる。また、このとき、操作パネル５９において、インバータ１２ａにより、三相電動機１１ａ、１１ｂのどちらを駆動するのかを選択（決定）する操作が可能となる。そして、操作パネル５９が操作されることにより、三相電動機１１ａを駆動することが選択された場合には、切換コントローラ５８の制御により、図７（ｂ）に実線で示すように、切換リレー５５ａが、インバータ１２ａと三相電動機１１ａとを接続する状態に切り換えられる。一方、三相電動機１１ｂを駆動することが選択された場合には、切換コントローラ５８の制御により、図７（ｂ）に一点鎖線で示すように、切換リレー５５ａが、インバータ１２ａと三相電動機１１ｂとを接続する状態に切り換えられる。
【００５３】
また、図示は省略するが、インバータ１２ａが故障した場合には、まず、切換コントローラ５８の制御により、切換リレー５５ａが、インバータ１２ａを三相電動機１１ａ、１１ｂのいずれとも接続しない状態に切り換えられる。また、このとき、操作パネル５９において、インバータ１２ｂにより、三相電動機１１ａ、１１ｂのどちらを駆動するのかを選択（決定）する操作が可能となる。そして、操作パネル５９が操作されることにより、三相電動機１１ａを駆動することが選択された場合には、切換コントローラ５８の制御により、切換リレー５５ｂが、インバータ１２ｂと三相電動機１１ａとを接続する状態に切り換えられる。一方、三相電動機１１ｂを駆動することが選択された場合には、切換コントローラ５８の制御により、切換リレー５５ｂが、インバータ１２ｂと三相電動機１１ｂとを接続する状態に切り換えられる。
【００５４】
ここで、上述の実施の形態の場合には、インバータ１２ｂが故障した後に、インバータ１２ａの三相電動機１１ａとの接続と、三相電動機１１ｂとの接続とを切り換えようとすると、その都度、接続ケーブル１３ａ、１３ｂの抜き差しを行う必要がある。これに対して、変形例４では、操作パネル５９を操作して切換リレー５５ａ、５５ｂの状態を切り換えるだけで、インバータ１２ａ、１２ｂと、三相電動機１１ａ、１１ｂとの接続の切換を行うことができる。
【００５５】
なお、変形例４では、切換リレー５５ｂにより、インバータ１２ｂと三相電動機１１ａとを接続することができるようになっているが、これには限られない。例えば、上述したように、インバータ１２ｂに接続され得るのが三相電動機１１ｂだけである場合には、切換リレー５５ｂは、インバータ１２ｂと三相電動機１１ｂとを接続する状態と、インバータ１２ｂを三相電動機１１ａ、１１ｂのいずれとも接続しない状態との間でのみ切り換え可能となっていてもよい。また、この場合には、切換リレー５５ａにより、インバータ１２ａを三相電動機１１ａ、１１ｂのいずれとも接続しない状態とすることができるようになっている必要はない。すなわち、切換リレー５５ａは、インバータ１２ａと三相電動機１１ａとを接続する状態と、インバータ１２ａと三相電動機１１ｂとを接続する状態との間でのみ切換可能となっていてもよい。
【００５６】
また、別の一変形例（変形例５）では、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、インバータ１２ａ、１２ｂに対して１つの非常用切換リレー６１が設けられている。非常用切換リレー６１は、インバータ１２ａ、１２ｂのいずれかを選択的に接続可能なインバータ接続部６１ａ、三相電動機１１ａを接続可能な第１電動機接続部６１ｂ、及び、三相電動機１１ｂを接続可能な第２電動機接続部６１ｃを備えている。そして、インバータ接続部６１ａを、第１電動機接続部６１ｂ及び第２電動機接続部６１ｃのいずれか一方と選択的に接続することができるようになっている。また、非常用切換リレー６１の上記切り換えは、切換コントローラ６２によって行われる。
【００５７】
そして、変形例５では、インバータ１２ａ、１２ｂのいずれもが正常に動作している状態では、上述の実施の形態と同様、図８（ａ）に示すように、接続ケーブル１３ａがインバータ１２ａに接続され、接続ケーブル１３ｂがインバータ１２ｂに接続されている。このとき、非常用切換リレー６１は、三相電動機１１ａ、１１ｂ及びインバータ１２ａ、１２ｂのいずれとも接続されていない。
【００５８】
一方、インバータ１２ｂが故障したときには、図８（ｂ）に示すように、接続ケーブル１３ａをインバータ１２ａから第１電動機接続部６１ｂにつなぎ変え、接続ケーブル１３ｂをインバータ１２ｂから第２電動機接続部６１ｃにつなぎ変え、接続ケーブル１３ａ、１３ｂとは別の接続ケーブル１３ｃで、インバータ１２ａとインバータ接続部６１ａとを接続する。上記つなぎ変えが完了すると、建設機械に設けられた操作パネル６３において、三相電動機１１ａ、１１ｂのいずれを駆動するかの選択が可能となる。ここで、上記つなぎ変えが完了したことは、例えば、非常用切換リレー６１に設けられた図示しないセンサ等により、インバータ接続部６１ａ、第１電動機接続部６１ｂ及び第２電動機接続部６１ｃに、それぞれ、接続ケーブル１３ａ〜１３ｃが接続されたことを検出することによって行う。
【００５９】
そして、操作パネル６３が操作されて、三相電動機１１ａを駆動することが選択された場合には、切換コントローラ６２の制御により、図８（ｂ）に実線で示すように、非常用切換リレー６１が、インバータ接続部６１ａと第１電動機接続部６１ｂとを接続する状態に切り換えられる。一方、三相電動機１１ｂを駆動することが選択された場合には、切換コントローラ６２の制御により、図８（ｂ）に一点鎖線で示すように、非常用切換リレー６１が、インバータ接続部６１ａと第２電動機接続部６１ｃとを接続する状態に切り換えられる。
【００６０】
また、図示は省略するが、インバータ１２ａが故障したときには、接続ケーブル１３ａをインバータ１２ａから第１電動機接続部６１ｂにつなぎ変え、接続ケーブル１３ｂをインバータ１２ｂから第２電動機接続部６１ｂにつなぎ変え、接続ケーブル１３ｃで、インバータ１２ｂとインバータ接続部６１ａとを接続する。上記つなぎ変えが完了すると、操作パネル６３において、三相電動機１１ａ、１１ｂのいずれを駆動するかの選択が可能となる。
【００６１】
そして、操作パネル６３が操作されて、三相電動機１１ａを駆動することが選択された場合には、切換コントローラ６２の制御により、非常用切換リレー６１が、インバータ接続部６１ａと第１電動機接続部６１ｂとを接続する状態に切り換えられる。一方、三相電動機１１ｂを駆動することが選択された場合には、切換コントローラ６２の制御により、非常用切換リレー６１が、インバータ接続部６１ａと第２電動機接続部６１ｃとを接続する状態に切り換えられる。
【００６２】
ここで、上述の実施の形態の場合には、インバータ１２ｂが故障した後に、インバータ１２ａの三相電動機１１ａとの接続と、三相電動機１１ｂとの接続とを切り換えようとすると、その都度、接続ケーブル１３ａ、１３ｂの抜き差しを行う必要がある。これに対して、変形例５では、インバータ１２ａ、１２ｂの故障時に一度だけ、上述したような接続ケーブルのつなぎ変えを行えば、操作パネル６３を操作して非常用切換リレー６１の状態を切り換えるだけで、インバータ１２ａ、１２ｂと、三相電動機１１ａ、１１ｂとの接続の切換を行うことができる。
【００６３】
なお、変形例５では、非常用切換リレー６１のインバータ接続部６１ａが、インバータ１２ａ、１２ｂのいずれかが接続され得るものであったが、これには限られない。例えば、上述したように、インバータ１２ｂに接続され得るのが三相電動機１１ｂだけである場合には、インバータ接続部６１ａが、インバータ１２ａのみが接続され得るものであってもよい。
【００６４】
また、上述の実施の形態では、インバータ１２ａ、１２ｂに三相電動機１１ａ、１１ｂのどちらが接続されているかを識別させることができるようになっており、操作レバー１４ａ、１４ｂが操作されたときに、接続された三相電動機に応じた三相交流電圧がインバータ１２ａ、１２ｂから出力されるようになっていたが、これには限られない。例えば、三相電動機１１ａ、１１ｂの定格の駆動電圧の大きさや周波数に大きな差がない場合等には、インバータ１２ａが三相電動機１１ａ、１１ｂのどちらと接続されている場合でも、操作レバー１４ａ、１４ｂが同じだけ操作されたときに、同じ電圧及び周波数の三相交流電圧がインバータ１２ａ、１２ｂから出力されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１  インバータシステム
１１ａ、１１ｂ  三相電動機
１２ａ、１２ｂ  インバータ
３２ａ、３２ｂ  配線
４１ａ、４１ｂ  抵抗
４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ  配線
４６ａ、４６ｂ  配線
４７ａ、４７ｂ  スイッチング素子
５１ａ、５１ｂ  抵抗
５２ａ、５２ｂ  配線
５３  インピーダンス検出器
５５ａ、５５ｂ  切換リレー
５７  故障検出部
５８  切換コントローラ
５９  操作パネル
６１  非常用切換リレー
６２  切換コントローラ
６３  操作パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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