(57)【要約】【課題】本発明は、通信用ケーブルを必要とせず、任意の信号を送受信できる通信システムを提供する。【解決手段】通信システム２は、インバータシステム１に用いられ、三相交流電動機２０に接続された信号送信装置４０と、インバータ１０の側に配置された信号受信装置５０とを備え、信号送信装置４０は、三相ケーブル３０を介して、三相交流電動機２０とインバータ１０との間で発生する中性点電位変動を搬送波として、所定の信号を信号受信装置５０に送信し、信号受信装置５０は、三相ケーブル３０を介して、信号送信装置４０からの信号を受信する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
星型結線された三相交流電動機、前記三相交流電動機を駆動するインバータ、及び、前記三相交流電動機と前記インバータとを接続する三相ケーブルからなるインバータシステムに用いられ、前記三相交流電動機に接続された信号送信装置と、前記インバータの側に配置された信号受信装置とを備える通信システムであって、
前記信号送信装置は、前記三相ケーブルを介して、前記三相交流電動機と前記インバータとの間で発生する中性点電位変動を搬送波として、所定の信号を前記信号受信装置に送信し、
前記信号受信装置は、前記三相ケーブルを介して、前記信号送信装置からの信号を受信することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
３個の前記信号送信装置が備えられ、
前記三相交流電動機が備える三相の内部回路のそれぞれと前記三相交流電動機の中性点との間に前記信号送信装置を１個ずつ配置したことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
３個の前記信号送信装置が備えられ、
前記三相交流電動機が備える三相の内部回路のそれぞれと前記三相ケーブルへの端子のそれぞれとの間に前記信号送信装置を１個ずつ配置したことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記３個の信号送信装置のうち何れか１個が前記信号を送信する状態、前記３個の信号送信装置のうち何れか２個が前記信号を送信する状態、前記３個の信号送信装置の全てが前記信号を送信する状態、前記３個の信号送信装置の全てが前記信号を送信しない状態になることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
２個の前記信号送信装置が備えられ、
前記三相交流電動機が備える三相の内部回路の何れか２個のそれぞれと前記三相交流電動機の中性点との間に前記信号送信装置を１個ずつ配置したことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項６】
前記三相交流電動機が備える三相の内部回路のうちの何れか１個と前記三相交流電動機の中性点との間に配置された１個の前記信号送信装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項７】
前記三相交流電動機の中性点に接続された１個の前記信号送信装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項８】
前記信号受信装置は、
前記インバータの三相交流出力線又は前記三相ケーブルに接続され、星型結線された整流器と、
前記整流器の共通点と前記インバータの直流電源との間に配置された抵抗と、
前記整流器の共通点と前記抵抗との間に接続され、前記信号送信装置からの信号を受信する信号受信手段と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の通信システム。
【請求項９】
前記信号送信装置は、前記三相交流電動機が備える筐体の電位を基準電位として、前記信号を送信することを特徴とする請求項１から請求項８の何れか一項に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記インバータは、前記直流電源の基準電位点で接地され、
前記三相交流電動機が備える筐体と、前記直流電源の基準電位点とを接続する接地ケーブル、をさらに備え、
前記三相ケーブル及び前記接地ケーブルを４線式ケーブル又はシールドケーブルにしたことを特徴とする請求項８又は請求項９の何れか一項に記載の通信システム。
【請求項１１】
前記直流電源のプラス極及びマイナス極のそれぞれに前記抵抗が接続された２個の前記信号受信装置を備えることを特徴とする請求項８から請求項１０の何れか一項に記載の通信システム。
【請求項１２】
前記インバータは、ＰＡＭ制御又はＰＷＭ制御で前記三相交流電動機を駆動することを特徴とする請求項１から請求項１１の何れか一項に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相交流電動機とインバータと三相ケーブルとからなるインバータシステムに用いられる通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータ等の電動機をインバータで駆動する発明が提案されている（特許文献１）。この特許文献１に記載の発明は、モータに誘起される三相電圧の相順を利用することで、ポンプ配管に逆流検出器を設けることなく、ポンプ配管を流れる液体の逆流を検出可能とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−９５３５４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、前記した従来技術は、液体の逆流以外を検知することができない。さらに、従来技術は、液体の逆流以外の事象（例えば、インバータの不具合）を検知するためのセンサを追加した場合、その信号を送受信するための通信用ケーブルを別途敷設する必要があるので、構成が複雑になり、通信用ケーブルの管理負担が増大するという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、通信用ケーブルを必要とせず、任意の信号を送受信できる通信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】
【０００６】
前記した課題に鑑みて、本発明に係る通信システムは、星型結線された三相交流電動機、前記三相交流電動機を駆動するインバータ、及び、前記三相交流電動機と前記インバータとを接続する三相ケーブルからなるインバータシステムに用いられ、前記三相交流電動機に接続された信号送信装置と、前記インバータの側に配置された信号受信装置とを備える通信システムであって、前記信号送信装置は、前記三相ケーブルを介して、前記三相交流電動機と前記インバータとの間で発生する中性点電位変動を搬送波として、所定の信号を前記信号受信装置に送信し、前記信号受信装置は、前記三相ケーブルを介して、前記信号送信装置からの信号を受信する構成とした。
【０００７】
かかる構成によれば、通信システムは、三相交流電動機とインバータとの間で発生する中性点電位変動を搬送波として利用するため、三相ケーブルが通信用ケーブルの役割も果たすことになる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
本発明に係る通信システムは、三相交流電動機とインバータとの間で発生する中性点電位変動を搬送波として利用するので、三相ケーブルが通信用ケーブルの役割も果たし、通信用ケーブルを必要とせず、任意の信号を送受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】インバータシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）はインバータの相電圧を示す図であり、（ｂ）は線間電圧を示す図であり、（ｃ）は中性点電位を示す図であり、（ｄ）は負荷の相電圧を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は中性点電位変動（搬送波）の波形を示す図であり、（ｂ）は信号送信装置に入力した信号の波形であり、（ｃ）は信号送信装置が送信した変調波の波形を示す図である。
【図５】（ａ）は中性点電位変動（搬送波）の波形であり、（ｂ）は信号送信装置に入力した信号の波形であり、（ｃ）は信号送信装置が送信した変調波の波形であり、（ｄ）は整流器の共通点で観測された信号波形である。
【図６】通信システムの利用例を説明する説明図である。
【図７】第２実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図８】第３実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図９】第４実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】第５実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】第６実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１２】第７実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の各実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態において、同一の手段及び同一の部材には同一の符号を付し、説明を省略した。
【００１１】
（第１実施形態）
図１〜図３を参照し、第１実施形態に係る通信システム２について説明する。
通信システム２は、インバータシステム１に用いると共に、三相交流電動機２０とインバータ１０との間で発生する中性点電位変動を搬送波として、信号を送受信する。
最初に、本発明の前提として、インバータシステム１の構成及び中性点電位変動を説明した後、通信システム２の構成を説明する。
【００１２】
［インバータシステムの構成］
インバータシステム１は、インバータ１０で直流を三相交流に変換し、変換した三相交流で三相交流電動機２０を駆動する。図１に示すように、インバータシステム１は、インバータ１０と、三相交流電動機２０と、三相ケーブル３０とを備える。
【００１３】
インバータ１０は、ＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）制御又はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により、直流を三相交流に変換する。本実施形態では、インバータ１０は、ＰＷＭ制御を行うこととして説明する。このインバータ１０は、直流電源１１（１１１，１１２）と、スイッチ１３（１３１〜１３６）と、端子１５（１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗ）とを備える。
なお、添え字Ｕ、Ｖ、Ｗは、三相交流の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を表す。
【００１４】
直流電源１１は、直流を出力する電源であり、等電圧の直流電源１１１，１１２を直列で接続する。この直流電源１１１，１１２の中性点Ｏを仮想の接地電位と考え、ゼロ電位とする。従って、電源電圧は、±Ｅ／２となる。
【００１５】
スイッチ１３は、電流を導通する状態であるＯｎと、電流を導通させない状態であるＯｆｆとを切換える。ここで、スイッチ１３のショートを防止するため、上下に並んだ２個のスイッチ１３を１組として、２個のスイッチ１３が同時にＯｎ及びＯｆｆにならないように制御する。具体的には、スイッチ１３１がＯｎのときにスイッチ１３２がＯｆｆとなり、スイッチ１３１がＯｆｆのときにスイッチ１３２がＯｎとなる（スイッチ１３３，１３４の組、スイッチ１３５，１３６の組も同様）。
【００１６】
ここで、スイッチ１３１，１３２の組がＵ相に対応し、スイッチ１３３，１３４の組がＶ相に対応し、スイッチ１３５，１３６の組がＷ相に対応する。そして、インバータ１０は、各組のスイッチ１３がＯｎ／Ｏｆｆするタイミングを１２０度ずらすことで、直流を三相交流に変換する。このとき、インバータ１０は、各組のスイッチ１３をＯｎ／Ｏｆｆする時間幅を調整することで、所望の電圧振幅や周波数の三相交流に変換できる（ＰＷＭ制御）。
なお、スイッチ１３のＯｎ／Ｏｆｆは、図示を省略したＰＷＭ制御手段により行われる。
【００１７】
端子１５は、三相ケーブル３０を接続する端子である。この端子１５は、三相ケーブル３０を介して、スイッチ１３が変換した三相交流を、三相交流電動機２０に出力する。
【００１８】
三相交流電動機２０は、インバータ１０からの三相交流で駆動するモータ等の電動機である。この三相交流電動機２０は、内部回路２１（２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗ）と、端子２３（２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗ）とを備える。
【００１９】
内部回路２１は、Ｖ相、Ｕ相及びＷ相の各相に対応した負荷（例えば、コイル等の抵抗）である。この内部回路２１は、中性点Ｎで星型結線（スター結線、Ｙ結線とも呼ばれる）する。ここで、中性点Ｎは、接地しないこととする。
端子２３は、三相ケーブル３０を接続する端子である。この端子２３は、三相ケーブル３０を介して、インバータ１０から三相交流を入力する。
【００２０】
三相ケーブル３０は、三相交流を伝送する電力ケーブルである。つまり、三相ケーブル３０は、Ｖ相、Ｕ相及びＷ相に対応した３本のケーブルで構成される。そして、三相ケーブル３０は、両端を端子１５及び端子２３に接続する。
なお、インバータ１０、三相交流電動機２０及び三相ケーブル３０は、一般的なものであるため、これ以上の詳細な説明を省略する。
【００２１】
［中性点電位変動］
図２を参照し、インバータシステム１の中性点電位について説明する（適宜図１参照）。
６個のスイッチ１３は、三相交流の半周期でＯｎ／Ｏｆｆする。これにより、振幅が±Ｅ／２の三相交流を各相に出力する。図２（ａ）に示すように、端子１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗと中性点Ｏとの間の電圧ＶＵＯ，ＶＶＯ，ＶＷＯは、インバータ１０の相電圧となり、導通期間が１８０度となる。このとき、図２（ｂ）に示すように、インバータ１０の線間電圧ＶＵＶ，ＶＶＷ，ＶＷＵは、図２（ａ）の相電圧の差となる。また、インバータ１０の線間電圧は、導通角が１２０度の階段状の波形となり、振幅が±Ｅとなる。
【００２２】
その結果、内部回路２１の中性点Ｎと、直流電源１１の中性点Ｏとの間の電位が変動する（中性点電位変動）。この場合、中性点電位変動は、振幅が±Ｅ／６でインバータ１０の導通角の１／６の周期となる。つまり、図２（ｃ）に示すように、中性点Ｎ，Ｏ間の中性点電位ＮＯは、インバータ１０が出力する交流周波数の３倍の周波数で変動する。
【００２３】
三相交流電動機２０の線間電圧は、図２（ｂ）と同様である。その一方、三相交流電動機２０の相電圧ＶＵＮ，ＶＶＮ，ＶＷＮは、図２（ｄ）に示すように、１周期中に６個のステップを有する階段波となる。
【００２４】
［通信システムの構成］
図３を参照し、通信システム２の構成について説明する（適宜図１参照）。
図３に示すように、通信システム２は、３個の信号送信装置４０（４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗ）と、信号受信装置５０と、センサ６０とを備える。
なお、図３では、図面を見やすくするため、一部符号を省略した（図７〜図１１も同様）。
【００２５】
信号送信装置４０Ｕは、内部回路２１Ｕと中性点Ｎとの間に配置する。また、信号送信装置４０Ｖは、内部回路２１Ｖと中性点Ｎとの間に配置する。さらに、信号送信装置４０Ｗは、内部回路２１Ｗと中性点Ｎとの間に配置する。
【００２６】
また、信号送信装置４０は、センサ６０から信号を入力する。この信号の周波数は、中性点電位変動の周波数の半分以下とする。すると、信号送信装置４０は、入力した信号を変調し、信号受信装置５０に送信する。
【００２７】
なお、信号送信装置４０は、一般的なものであるため、これ以上の詳細な説明を省略する。
また、通信システム２は、端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗの他、内部回路２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗと中性点Ｎとの間にＸ相、Ｙ相、Ｚ相の端子を設け（図３不図示）、この端子に信号送信装置４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗを接続してもよい。これにより、三相交流電動機２０が始動時にＹ結線とΔ結線の切り替えを行う電動機であれば、三相交流電動機２０内部の改造が必要なく、容易に実装できる。
【００２８】
信号受信装置５０は、３個の整流器５１（５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗ）と、抵抗５３と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５５と、信号受信手段（ＲＣＶ）５７と、を備える。
【００２９】
整流器５１Ｕは、インバータ１０のＵ相出力線に接続する。また、整流器５１Ｖは、インバータ１０のＶ相出力線に接続する。そして、整流器５１Ｗは、インバータ１０のＷ相出力線に接続する。さらに、整流器５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗは、出力線に接続されていない抵抗５３の側で星型結線する。整流器５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗを星型結線した点を共通点Ｃとする。
【００３０】
抵抗５３は、整流器５１の共通点Ｃと直流電源１１とを接続する。本実施形態では、抵抗５３は、整流器５１の共通点Ｃと直流電源１１２とを接続するケーブル上に配置する。
【００３１】
ローパスフィルタ５５は、三相ケーブル３０から流れ込む電圧をカットし、予め設定した周波数以下の信号成分のみを信号受信手段５７に通過させるフィルタである。この整流器５１の共通点Ｃと抵抗５３との間に接続する。例えば、ローパスフィルタ５５は、整流器５１の共通点Ｃと抵抗５３との間で分岐した分岐ケーブル上に配置する。
【００３２】
信号受信手段５７は、ローパスフィルタ５５を通過した信号を受信し、受信した信号を復調する。この信号受信手段５７は、ローパスフィルタ５５の後段に配置する。
なお、信号受信装置５０は、一般的なものであるため、これ以上の詳細な説明を省略する。また、信号受信装置５０は、図３の構成に限定されない。
【００３３】
センサ６０は、三相交流電動機２０の異常を検知するセンサである。また、センサ６０は、異常を検知した場合、三相交流電動機２０の異常を知らせる信号を生成し、生成した信号を信号送信装置４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗに出力する。
【００３４】
［中性点電位変動による信号送受信］
以下、図４，図５を参照し、中性点電位変動による信号送受信について説明する（適宜図１〜図３参照）。
【００３５】
信号送信装置４０が動作していない場合、中性点Ｎ，Ｏ間の中性点電位変動は、図４（ａ）のようになる。この場合、信号送信装置４０は、図４（ｂ）の信号をレベルシフトにより変調し、図４（ｃ）の変調波を信号受信装置５０に送信する。この場合、図４（ｃ）に示すように、図４（ｂ）の信号レベルに応じて、変調波のレベルがシフトする。
【００３６】
このとき、共通点Ｃと中性点Ｏとの間の電圧の波形は、図４（ｂ）の波形と類似する。この波形は、三相ケーブル３０を介して、整流器５１の共通点Ｃに出現する。従って、信号受信装置５０でこの波形を受信すれば、図４（ｂ）の信号を再現できる。
【００３７】
通信システム２における波形の測定結果を図５に示す。図５（ａ）は、中性点Ｎ，Ｏ間の中性点電位変動（搬送波）の波形である。また、図５（ｂ）は、信号送信装置４０に入力した信号波形であり、ハイレベル（つまり、‘１’）及びローレベル（つまり、‘０’）が交互に表れる。また、図５（ｃ）は、信号送信装置４０が送信した変調波の波形である。この場合、整流器５１の共通点Ｃでは、図５（ｄ）の信号波形を観測できる。
【００３８】
なお、この図５（ｃ）において、信号レベルが高い状態を、信号送信装置４０が信号を送信する状態とする。また、図５（ｃ）において、信号レベルが低い状態を、信号送信装置４０が信号を送信しない状態とする。本実施形態では、３個の信号送信装置４０の全てが信号を送信する状態と、３個の信号送信装置４０の全てが信号を送信しない状態とを交互に繰り返す。
【００３９】
［通信システムの利用例］
図６を参照し、通信システム２の利用例について説明する（適宜図３参照）。
図６に示すように、インバータシステム１は、三相交流電動機２０でポンプ９１を稼働させ、海底に設置したパイプ９０の油等の流体をポンプ９１で排水する。このインバータシステム１は、図１と同様の構成であり、インバータ１０を船上に設置すると共に、三相交流電動機２０を海底に設置する。
【００４０】
通信システム２は、三相ケーブル３０を介して、三相交流電動機２０の異常を知らせる信号を送受信する。この通信システム２は、信号送信装置４０を三相交流電動機２０に接続すると共に、信号受信装置５０をインバータ１０に隣接して設置する。
【００４１】
ここで、三相交流電動機２０に異常が発生した場合、センサ６０が異常を検知し、信号を信号送信装置４０に出力する。そして、信号送信装置４０は、三相ケーブル３０を介して、その信号を信号受信装置５０に送信する。すると、信号受信装置５０は、受信した信号に応じて、船上の作業員に警報を出力する。このようにして、通信システム２は、船上の作業員に対し、海底の三相交流電動機２０の異常を知らせることができる。
【００４２】
［作用・効果］
以上のように、通信システム２は、三相交流電動機２０とインバータ１０との間で発生する中性点電位変動を搬送波として利用するため、三相ケーブル３０が通信用ケーブルの役割も果たすことになる。従って、通信システム２は、別途通信用ケーブルを必要とせず、任意の信号を送受信することができる。
さらに、通信システム２は、３個の信号送信装置４０が同一の信号を同時に送信するので、信号レベルが高くなり、通信品質を向上させることができる。
【００４３】
従来、三相交流電動機２０を水中に設置する場合、水中での無線通信に技術的障害が大きく、通信用ケーブルを敷設するのが一般的であった。しかし、通信システム２は、図６に示すように、三相交流電動機２０とインバータ１０との間に長距離の通信用ケーブルを敷設する必要がなく、その費用や管理の負担を抑えることができる。
【００４４】
なお、通信システム２が、３個の信号送信装置４０の全てが信号を送信する状態と、３個の信号送信装置４０の全てが信号を送信しない状態とを繰り返すこととして説明したが、これに限定されない。例えば、通信システム２は、３個の信号送信装置４０のうち何れか１個又は２個が信号を送信する状態になってもよい。
また、通信システム２は、信号レベルを増幅する増幅器を信号受信装置５０の前段に備え、信号レベルを増幅してもよい（不図示）。
【００４５】
（第２実施形態）
［通信システムの構成］
図７を参照し、第２実施形態に係る通信システム２Ｂの構成について、第１実施形態と異なる点を説明する。
図７に示すように、通信システム２Ｂは、信号送信装置４０（４０Ｕ）を１個だけ備える点が、第１実施形態と異なる。
【００４６】
信号送信装置４０Ｕは、センサ６０から入力した信号を変調し、信号受信装置５０に送信する。
なお、通信システム２Ｂは、信号送信装置４０Ｕの代わりに、信号送信装置４０Ｖ，４０Ｗの何れか１個のみを備えてもよい（図３参照）。
【００４７】
［作用・効果］
以上のように、通信システム２Ｂは、第１実施形態と同様、別途通信用ケーブルを必要とせず、任意の信号を送受信することができる。さらに、通信システム２Ｂは、信号送信装置４０を１個だけ備えるので、構成をより簡易にすることができる。
【００４８】
（第３実施形態）
［通信システムの構成］
図８を参照し、第３実施形態に係る通信システム２Ｃの構成について、第１実施形態と異なる点を説明する。
図８に示すように、通信システム２Ｃは、信号送信装置４０（４０Ｕ，４０Ｖ）を２個だけ備える点が、第１実施形態と異なる。
【００４９】
信号送信装置４０Ｕ，４０Ｖは、センサ６０から入力した信号を変調し、信号受信装置５０に送信する。
なお、通信システム２Ｃは、信号送信装置４０Ｕ，４０Ｖの代わりに、信号送信装置４０Ｕ，４０Ｗ又は信号送信装置４０Ｖ，４０Ｗの２個を備えてもよい（図３参照）。
【００５０】
［作用・効果］
以上のように、通信システム２Ｃは、第１実施形態と同様、別途通信用ケーブルを必要とせず、任意の信号を送受信することができる。さらに、通信システム２Ｃは、信号送信装置４０を２個だけ備えるので、構成を簡易にすると共に、信号レベルの低下を抑え、通信品質を向上させることができる。
【００５１】
（第４実施形態）
［通信システムの構成］
図９を参照し、第２実施形態に係る通信システム２Ｄの構成について、第２実施形態と異なる点を説明する。
図９に示すように、通信システム２Ｄは、１個の信号送信装置４０（４０Ｎ）を中性点Ｎに接続した点が、第２実施形態と異なる。
【００５２】
信号送信装置４０Ｎは、一端の側を中性点Ｎに接続すると共に、抵抗７０を介して、他端の側を接地する。そして、信号送信装置４０Ｎは、センサ６０から入力した信号を変調し、信号受信装置５０に送信する。
抵抗７０は、一端の側を信号送信装置４０Ｎに接続し、他端の側を接地する。
【００５３】
［作用・効果］
以上のように、通信システム２Ｄは、第２実施形態と同様の効果を奏する。さらに、通信システム２Ｄは、１個の信号送信装置４０からの信号を三相ケーブル３０のＵ相、Ｖ相及びＷ相の全てで送信するので、信号送信装置４０から信号受信装置５０まで信号が届かない事態を軽減させ、通信品質を向上させることができる。
【００５４】
（第５実施形態）
［通信システムの構成］
図１０を参照し、第５実施形態に係る通信システム２Ｅの構成について、第１実施形態と異なる点を説明する。
図１０に示すように、通信システム２Ｅは、三相交流電動機２０Ｅを接地した点が、第１実施形態と異なる。
【００５５】
三相交流電動機２０Ｅは、内部回路２１と、端子２３と、筐体２５とを備える。
筐体２５は、内部回路２１、信号送信装置４０及びセンサ６０を収容する導電性のケースである。また、筐体２５は、接地ケーブル８０を介して、直流電源１１の基準電位点に接地する。
なお、基準電位点とは、直流電源１１の基準電位と等しくなる点、つまり、直流電源１１の中性点Ｏの電位と同電位であることを示す。
【００５６】
接地ケーブル８０は、筐体２５を接地するケーブルである。この接地ケーブル８０は、ノイズ対策のため、シールドケーブルとしてもよい。
さらに、接地ケーブル８０は、三相ケーブル３０と一体化して、４線式ケーブルとしてもよい。これにより、通信システム２は、４線式ケーブルを１本敷設すればよいので、簡易な構成を実現できる。
【００５７】
［作用・効果］
以上のように、通信システム２Ｅは、三相交流電動機２０Ｅを直流電源１１の基準電位点に接地したので、インバータ１０及び三相交流電動機２０Ｅの基準電位が等しくなる。これにより、通信システム２Ｅは、第１実施形態と同様の効果に加え、中性点電位変動を安定させ、通信品質を向上させることができる。
なお、通信システム２Ｅは、第１実施形態だけでなく、第２〜４実施形態にも適用することができる。
【００５８】
（第６実施形態）
［通信システムの構成］
図１１を参照し、第６実施形態に係る通信システム２Ｆの構成について、第１実施形態と異なる点を説明する。
図１１に示すように、通信システム２Ｆは、信号受信装置５０（５０１，５０２）を２個備える点が、第１実施形態と異なる。
【００５９】
信号受信装置５０１は、抵抗５３１を直流電源１１のプラス極（つまり、直流電源１１１）に接続する。また、信号受信装置５０２は、抵抗５３２を直流電源１１のマイナス極（つまり、直流電源１１２）に接続する。
なお、信号受信装置５０１，５０２は、第１実施形態と同様のため、これ以上の説明を省略する。
【００６０】
［作用・効果］
以上のように、通信システム２Ｆは、信号受信装置５０を２個備えるので、微弱なレベルの信号を受信できる可能性が高くなる。これにより、通信システム２Ｆは、第１実施形態と同様の効果に加え、通信品質を向上させることができる。
なお、通信システム２Ｆは、第１実施形態だけでなく、第２〜５実施形態にも適用することができる。
【００６１】
（第７実施形態）
［通信システムの構成］
図１２を参照し、第７実施形態に係る通信システム２Ｇの構成について、第１実施形態と異なる点を説明する。
図１２に示すように、通信システム２Ｇは、内部回路２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗと端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗとの間に信号送信装置４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗを１個ずつ配置した点が、第１実施形態と異なる。つまり、通信システム２Ｇは、３個の信号送信装置４０のそれぞれを、内部回路２１から見て、中性点Ｎの側ではなく端子２３の側にそれぞれ備えている。
【００６２】
信号送信装置４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗは、センサ６０から入力した信号を変調し、信号受信装置５０に送信する。本実施形態では、信号送信装置４０Ｕは、内部回路２１Ｕと端子２３Ｕとの間に配置する。また、信号送信装置４０Ｖは、内部回路２１Ｖと端子２３Ｖとの間に配置する。さらに、信号送信装置４０Ｗは、内部回路２１Ｗと端子２３Ｗとの間に配置する。
【００６３】
［作用・効果］
以上のように、通信システム２Ｇは、第１実施形態と同様、別途通信用ケーブルを必要とせず、任意の信号を送受信することができる。
さらに、通信システム２Ｇは、信号送信装置４０を端子２３の側に備えるので、中性点Ｎと内部回路２１との間に信号送信装置４０を挿入するような三相交流電動機２０内部の改造を行うことなく、信号送信装置４０を接続できる。従って、通信システム２Ｇは、中性点Ｎの側に端子を備えない３端子型の三相交流電動機２０を利用できるので、構成を簡易にすることができる。
【００６４】
なお、本実施形態では、通信システム２Ｇが、信号送信装置４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗを３個備えることとして説明したが、これに限定されない。例えば、通信システム２Ｇは、第２実施形態と同様、信号送信装置４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗのうち、何れか１個のみを備えてもよい。また、通信システム２Ｇは、第３実施形態と同様、信号送信装置４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗのうち、何れか２個のみを備えてもよい。
また、通信システム２Ｇは、第５，６実施形態にも適用することができる。
【００６５】
（変形例）
以上、本発明の各実施形態を詳述してきたが、本発明は前記した実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００６６】
前記した実施形態では、通信システムが信号を送受信することとして説明したが、通信システムが送受信する信号は、特に限定されない。例えば、通信システムは、三相交流電動機の稼働状況を通知する信号、三相交流電動機の周辺環境（例えば、水圧、水温）を通知する信号を送受信してもよい。さらに、通信システムは、中性点電位変動を利用するために信号の周波数が低くなるので、情報量が少ない信号を送受信することが好ましい。
【００６７】
前記した実施形態では、通信システムを水中で利用する例で説明したが、通信システムの利用方法は、これに限定されない。例えば、通信システムは、インバータシステムを地上に設置した場合にも利用できる。
前記した実施形態では、変調方式としてシフトレベルを用いることとして説明したが、通信システムの変調方式は、これに限定されない。
【符号の説明】
【００６８】
１  インバータシステム
２，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ  通信システム
１０  インバータ
１１，１１１，１１２  直流電源
１３，１３１〜１３６  スイッチ
１５，１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗ  端子
２０，２０Ｅ  三相交流電動機
２１，２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗ  内部回路
２３，２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗ  端子
３０  三相ケーブル
４０，４０Ｕ，４０Ｖ，４０Ｗ，４０Ｎ  信号送信装置
５０，５０１，５０２  信号受信装置
５１，５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗ  整流器
５３，５３１，５３２  抵抗
５５  ローパスフィルタ
５７  信号受信手段
６０  センサ
８１  接地ケーブル
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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