(57)【要約】【課題】重要度が高い三相モータの停止を抑制でき、システム全体への影響を低減できる三相モータ駆動装置を提供することである。【解決手段】重要度が最も高い駆動回路の三相インバータと三相モータとの間に第１の切替接触器７Ａを設け、重要度が最も低い駆動回路１１Ｂの三相インバータと三相モータとの間に第２の切替接触器７Ｂを設け、重要度が最も低い駆動回路の三相インバータ５Ｂと第２の切替接触器７Ｂとの間から連系線１２を引き出し、重要度が最も高い駆動回路１１Ａの三相モータ６Ａに接続する。重要度が最も高い駆動回路の三相インバータ５Ａが故障したとき、第１の切替接触器７Ａ及び第２の切替接触器７Ｂを開き、第３の切替接触器８Ａを閉じて重要度が最も低い駆動回路の三相インバータ５Ｂで重要度が最も高い駆動回路の三相モータ６Ａを駆動する。【選択図】  図１
2008301654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単相交流電源に接触器を介して三相インバータを接続し、その三相インバータに三相モータを接続して形成された複数の駆動回路を有する三相モータ駆動装置において、重要度が最も高い駆動回路の三相インバータと三相モータとの間に設けられた第１の切替接触器と、重要度が最も低い駆動回路の三相インバータと三相モータとの間に設けられた第２の切替接触器と、重要度が最も低い駆動回路の三相インバータと第２の切替接触器との間から引き出され重要度が最も高い駆動回路の三相モータに接続される連系線と、前記連系線に設けられた第３の切替接触器とを備え、重要度が最も高い駆動回路の三相インバータが故障したとき第１の切替接触器及び第２の切替接触器を開き第３の切替接触器を閉じて重要度が最も低い駆動回路の三相インバータを重要度が最も高い駆動回路の三相モータに接続することを特徴とする三相モータ駆動装置。
【請求項２】
単相交流電源に接触器を介して三相インバータを接続し、その三相インバータに三相モータを接続して形成された複数の駆動回路を有する三相モータ駆動装置において、重要度が高い駆動回路と重要度が低い駆動回路とを一組とし、一組となった各々の組の駆動回路は、重要度が高い駆動回路の三相インバータと三相モータとの間に設けられた第１の切替接触器と、重要度が低い駆動回路の三相インバータと三相モータとの間に設けられた第２の切替接触器と、重要度が低い駆動回路の三相インバータと第２の切替接触器との間から引き出され重要度が高い駆動回路の三相モータに接続される連系線と、前記連系線に設けられた第３の切替接触器とを備え、重要度が高い駆動回路の三相インバータが故障したとき第１の切替接触器及び第２の切替接触器を開き第３の切替接触器を閉じて重要度が低い駆動回路の三相インバータを重要度が高い駆動回路の三相モータに接続することを特徴とする三相モータ駆動装置。
【請求項３】
単相交流電源に接触器を介して三相インバータを接続し、その三相インバータに三相モータを接続して形成された複数の駆動回路を有する三相モータ駆動装置において、重要度が高い駆動回路と重要度が２番目の駆動回路と重要度が低い駆動回路とを一組とし、一組となった各々の組の駆動回路は、重要度が高い駆動回路の三相インバータと三相モータとの間に設けられた第１の切替接触器と、重要度が低い駆動回路の三相インバータと三相モータとの間に設けられた第２の切替接触器と、重要度が低い駆動回路の三相インバータと第２の切替接触器との間から引き出され重要度が高い駆動回路の三相モータに接続される第１の連系線と、前記第１の連系線に設けられた第３の切替接触器と、重要度が２番目の駆動回路の三相インバータと三相モータとの間に設けられた第４の切替接触器と、重要度が低い駆動回路の三相インバータと第２の切替接触器との間から引き出され重要度が２番目の駆動回路の三相モータに接続される第２の連系線と、前記第２の連系線に設けられた第４の切替接触器とを備え、重要度が高い駆動回路の三相インバータが故障したとき第１の接触器及び第２の接触器を開き第３の接触器を閉じて重要度が低い駆動回路の三相インバータを重要度が高い駆動回路の三相モータに接続し、重要度が２番目の駆動回路の三相インバータが故障したとき第２の接触器及び第４の接触器を開き第５の接触器を閉じて重要度が低い駆動回路の三相インバータを重要度が２番目の駆動回路の三相モータに接続することを特徴とする三相モータ駆動装置。
【請求項４】
重要度が高い駆動回路と重要度が低い駆動回路とを一組とし、一組となった各々の組の駆動回路間を接続する組連系線を設け、前記組連系線に組切替接触器を設け、他の組において重要度が高い駆動回路の三相インバータが故障し重要度が低い駆動回路の三相インバータで重要度が高い駆動回路の三相モータを駆動している状態で、他の組の重要度が低い駆動回路の三相インバータが故障したとき、自己の組の重要度が低い駆動回路の三相インバータを他の組の重要度が高い駆動回路の三相モータに接続することを特徴とする請求項２記載の三相モータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単相交流電源に接触器を介して三相インバータを接続し、その三相インバータに三相モータを接続して形成された複数の駆動回路を有する三相モータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
単相交流電源を電源とする場合には、単相交流電源に接触器を介して単相モータを接続し、複数の単相モータを駆動するようにしている。図５は従来の単相モータ駆動装置の構成図である。図５に示すように、単相交流電源１に複数の単相モータ２Ａ〜２Ｎを接触器３Ａ〜３Ｎを経由して接続して構成される。単相モータ２Ａ〜２Ｎには、それぞれ進相コンデンサ４Ａ〜４Ｎが接続されている。単相モータ２Ａ〜２Ｎは三相モータと比べ大きく、かつ進相コンデンサ４Ａ〜４Ｎを必要とするためシステムの大型化となっている。
【０００３】
そこで、単相交流電源の単相交流を整流し三相インバータにより、三相モータを駆動するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。図６は従来の三相モータ駆動回路の構成図である。図６に示すように、単相交流電源１に接触器３Ａ〜３Ｎが接続され、その出力に三相インバータ５Ａ〜５Ｎが接続され、その出力に三相モータ６Ａ〜６Ｎが接続されている。これにより、単相モータを三相モータにすることができるので、進相コンデンサが不要となり小型軽量化を図っている。
【特許文献１】特開２００１−３０９６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、単相交流電源に接続される複数の三相モータの重要度は均一ではなく、重要度は異なっている。例えば、停止すればシステム全体に影響を与える重要度が高い三相モータもあれば、停止してもシステム全体からみればさほど影響を与えない三相モータもある。そこで、重要度が高い三相モータの三相インバータを二重化構成とすることも考えられるが、そうした場合はコスト高となる。
【０００５】
本発明の目的は、重要度が高い三相モータの停止を抑制でき、システム全体への影響を低減できる三相モータ駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の三相モータ駆動装置は、単相交流電源に接触器を介して三相インバータを接続し、その三相インバータに三相モータを接続して形成された複数の駆動回路を有する三相モータ駆動装置において、重要度が最も高い駆動回路の三相インバータと三相モータとの間に設けられた第１の切替接触器と、重要度が最も低い駆動回路の三相インバータと三相モータとの間に設けられた第２の切替接触器と、重要度が最も低い駆動回路の三相インバータと第２の切替接触器との間から引き出され重要度が最も高い駆動回路の三相モータに接続される連系線と、前記連系線に設けられた第３の切替接触器とを備え、重要度が最も高い駆動回路の三相インバータが故障したとき第１の切替接触器及び第２の切替接触器を開き第３の切替接触器を閉じて重要度が最も低い駆動回路の三相インバータを重要度が最も高い駆動回路の三相モータに接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、重要度が高い三相モータの停止を抑制でき、システム全体への影響を低減できる三相モータ駆動装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係わる三相モータ駆動装置の構成図である。単相交流電源１に接触器３Ａ〜３Ｎが接続され、その出力に三相インバータ５Ａ〜５Ｎが接続され、その出力に三相モータ６Ａ〜６Ｎが接続されている。すなわち、単相交流電源１に接触器３Ａ〜３Ｎを介して三相インバータ５Ａ〜５Ｎが接続され、その三相インバータ５Ａ〜５Ｎに三相モータ６Ａ〜６Ｎを接続した複数の駆動回路が形成されている。いま、システム全体として第１の駆動回路１１Ａの三相モータ６Ａの重要度が最も高く、第２の駆動回路１１Ｂの三相モータ６Ｂの重要度が最も低いものであるとする。
【０００９】
第１の実施の形態では、重要度が最も高い第１の駆動回路１１Ａと重要度が最も低い第２の駆動回路１１Ｂとを組とする。そして、重要度が最も高い第１の駆動回路１１Ａの三相インバータ５Ａと三相モータ６Ａとの間に第１の切替接触器７Ａを設ける。同様に、重要度が最も低い第２の駆動回路１１Ｂの三相インバータ５Ｂと三相モータ６Ｂとの間に第２の切替接触器７Ｂを設ける。さらに、重要度が最も低い第２の駆動回路１１Ｂの三相インバータ５Ｂと第２の切替接触器７Ｂとの間から連系線１２を引き出し、その連系線１２を重要度が最も高い第１の駆動回路１１Ａの三相モータ６Ａに接続する。また、連系線１２には第３の切替接触器８Ａを設ける。
【００１０】
そして、重要度が最も高い第１の駆動回路１１Ａの三相インバータ５Ａが故障したとすると、その故障信号９Ａは重要度が最も低い第２の駆動回路１１Ｂの三相インバータ５Ｂに入力される。第２の駆動回路１１Ｂの三相インバータ５Ｂは第１の駆動回路１１Ａの三相インバータ５Ａから故障信号９Ａを入力すると、第１の切替接触器７Ａ及び第２の切替接触器７Ｂを開き、第３の切替接触器８Ａを閉じて第２の駆動回路の三相インバータ５Ｂを重要度が最も高い駆動回路１１Ａの三相モータ６Ａに接続する。
【００１１】
すなわち、三相インバータ５Ａは、自己が故障で停止した場合には接触器３Ａを開くとともに第１の切替接触器７Ａを開き、故障信号９Ａを三相インバータ５Ｂに出力する。三相インバータ５Ｂは、故障信号９Ａが入力されると一旦停止し、第２の切替接触器７Ｂを開き、第３の切替接触器８Ａを閉じた後に再起動し、重要度が最も高い三相モータ６Ａを駆動する。これにより、重要度が最も高い三相モータ６Ａを起動することができる。
【００１２】
第１の実施の形態によれば、最も重要度の低い三相モータ６Ｂを停止して、その三相インバータ５Ｂを使用して、最も重要度の高い三相モータ６Ａを駆動できるので、システム全体への影響を低減できる。
【００１３】
（第２の実施の形態）
図２は本発明の第２の実施の形態に係わる三相モータ駆動装置の構成図である。単相交流電源１に接触器３Ａ〜３Ｎが接続され、その出力に三相インバータ５Ａ〜５Ｎが接続され、その出力に三相モータ６Ａ〜６Ｎが接続されている。すなわち、単相交流電源１に接触器３Ａ〜３Ｎを介して三相インバータ５Ａ〜５Ｎが接続され、その三相インバータ５Ａ〜５Ｎに三相モータ６Ａ〜６Ｎを接続した複数の駆動回路が形成されている。いま、システム全体として第１の駆動回路１１Ａの三相モータ６Ａの重要度が最も高く、第３の駆動回路１１Ｃの三相モータ６Ｃの重要度が２番目に高く、第２の駆動回路１１Ｂの三相モータ６Ｂの重要度が最も低く、第４の駆動回路１１Ｄの三相モータ６Ｄの重要度が２番目に低いものであるとする。
【００１４】
第２の実施の形態では、重要度が高い駆動回路と重要度が低い駆動回路とを一組とする。すなわち、重要度が最も高い第１の駆動回路１１Ａと重要度が最も低い第２の駆動回路１１Ｂとを組とし、重要度が２番目に高い第３の駆動回路１１Ｃと重要度が２番目に低い第４の駆動回路１１Ｄとを組とする。
【００１５】
第１の駆動回路１１Ａと第２の駆動回路１１Ｂとは、第１の実施の形態と同様に、重要度が最も高い第１の駆動回路１１Ａの三相インバータ５Ａと三相モータ６Ａとの間に第１の切替接触器７Ａを設け、重要度が最も低い第２の駆動回路１１Ｂの三相インバータ５Ｂと三相モータ６Ｂとの間に第２の切替接触器７Ｂを設け、さらに、重要度が最も低い第２の駆動回路１１Ｂの三相インバータ５Ｂと第２の切替接触器７Ｂとの間から連系線１２Ａを引き出し、その連系線１２Ａを重要度が最も高い第１の駆動回路１１Ａの三相モータ６Ａに接続する。また、連系線１２Ａには第３の切替接触器８Ａを設ける。
【００１６】
第３の駆動回路１１Ｃと第４の駆動回路１１Ｄとについても同様に、重要度が２番目に高い第３の駆動回路１１Ｃの三相インバータ５Ｃと三相モータ６Ｃとの間に第４の切替接触器７Ｃを設け、重要度が２番目に低い第４の駆動回路１１Ｄの三相インバータ５Ｄと三相モータ６Ｄとの間に第５の切替接触器７Ｄを設け、さらに、重要度が２番目に低い第４の駆動回路１１Ｄの三相インバータ５Ｄと第５の切替接触器７Ｄとの間から連系線１２Ｂを引き出し、その連系線１２Ｂを重要度が２番目に高い第３の駆動回路１１Ｃの三相モータ６Ｃに接続する。また、連系線１２Ｂには第６の切替接触器８Ｂを設ける。
【００１７】
そして、組にした重要度が高い駆動回路の三相インバータが故障したときは、重要度が低い駆動回路の三相インバータを用いて、重要度が高い駆動回路の三相モータを駆動する。
【００１８】
例えば、三相インバータ５Ａが故障で停止した場合、三相インバータ５Ａは接触器３Ａ及び第１の切替接触器７Ａを開き、故障信号９Ａを三相インバータ５Ｂに出力する。三相インバータ５Ｂは、故障信号９Ａが入力されると一旦停止し、第２の切替接触器７Ｂを開き、切替接触器８Ａを閉じた後に再起動し、重要度が最も高い三相モータ６Ａを駆動する。
【００１９】
次に、例えば、三相インバータ５Ｃが故障で停止した場合、三相インバータ５Ｃは接触器３Ｃ及び第４の切替接触器７Ｃを開き、故障信号９Ｂを三相インバータ５Ｄに出力する。三相インバータ５Ｄは、故障信号９Ｂが入力されると一旦停止し、第５の接触器７Ｄを開き、第６の切替接触器８Ｂをオンした後に再起動し、重要度が２番目に高い三相モータ６Ｃを駆動する。これにより、三相インバータ５Ａ、５Ｃが故障で停止しても、三相インバータ５Ａ、５Ｃを三相インバータ５Ｂ、５Ｄに切り替え、重要度が１番目及び２番目の三相モータ６Ａ、６Ｃを駆動できる。
【００２０】
第２の実施の形態によれば、重要度の低い２台の三相モータ６Ｂ、６Ｄを停止して、それらの三相インバータ５Ｂ、５Ｄを使用して、重要度の高い三相モータ６Ａ、６Ｃを駆動できるので、システム全体への影響を低減できる。
【００２１】
（第３の実施の形態）
図３は本発明の第３の実施の形態に係わる三相モータ駆動装置の構成図である。単相交流電源１に接触器３Ａ〜３Ｎが接続され、その出力に三相インバータ５Ａ〜５Ｎが接続され、その出力に三相モータ６Ａ〜６Ｎが接続されている。すなわち、単相交流電源１に接触器３Ａ〜３Ｎを介して三相インバータ５Ａ〜５Ｎが接続され、その三相インバータ５Ａ〜５Ｎに三相モータ６Ａ〜６Ｎを接続した複数の駆動回路が形成されている。いま、システム全体として第１の駆動回路１１Ａの三相モータ６Ａの重要度が最も高く、第３の駆動回路１１Ｃの三相モータ６Ｃの重要度が２番目に高く、第２の駆動回路１１Ｂの三相モータ６Ｂの重要度が最も低いものであるとする。
【００２２】
第３の実施の形態では、重要度が高い第１の駆動回路１１Ａと重要度が２番目の第３の駆動回路１１Ｃと重要度が低い第２の駆動回路１１Ｂとを一組とする。
【００２３】
第１の駆動回路１１Ａと第２の駆動回路１１Ｂとは、第１の実施の形態と同様に、重要度が最も高い第１の駆動回路１１Ａの三相インバータ５Ａと三相モータ６Ａとの間に第１の切替接触器７Ａを設け、重要度が最も低い第２の駆動回路１１Ｂの三相インバータ５Ｂと三相モータ６Ｂとの間に第２の切替接触器７Ｂを設け、さらに、重要度が最も低い第２の駆動回路１１Ｂの三相インバータ５Ｂと第２の切替接触器７Ｂとの間から連系線１２Ａを引き出し、その連系線１２Ａを重要度が最も高い第１の駆動回路１１Ａの三相モータ６Ａに接続する。また、連系線１２Ａには第３の切替接触器８Ａを設ける。
【００２４】
また、重要度が２番目の第３の駆動回路１１Ｃの三相インバータ５Ｃと三相モータ６Ｃとの間に第４の切替接触器７Ｃを設け、重要度が最も低い第２の駆動回路１１Ｂの三相インバータ５Ｂと第２の切替接触器７Ｂとの間から引き出され重要度が２番目の第３の駆動回路１１Ｃの三相モータ６Ｃに接続される第２の連系線１２Ｂと、第２の連系線１２Ｂに第４の切替接触器８Ｃを設ける。
【００２５】
そして、重要度が高い第１の駆動回路１１Ａの三相インバータ５Ａが故障したときは、第１の切替接触器７Ａ及び第２の切替接触器７Ｂを開き、第３の切替接触器８Ａを閉じて重要度が低い第２の駆動回路１１Ｂの三相インバータ５Ｂを重要度が高い第１の駆動回路１１Ａの三相モータ６Ａに接続する。また、重要度が２番目の第３の駆動回路１１Ｃの三相インバータ５Ｃが故障したときは、第２の切替接触器７Ｂ及び第４の切替接触器７Ｃを開き、第５の切替接触器８Ｃを閉じて重要度が低い第２の駆動回路１１Ｂの三相インバータ５Ｂを重要度が２番目の第３の駆動回路１１Ｃの三相モータ６Ｃに接続する。
【００２６】
いま、三相インバータ５Ａが故障で停止した場合、三相インバータ５Ａは、接触器３Ａ及び第１の切替接触器７Ａを開き、故障信号９Ａを三相インバータ５Ｂに出力する。三相インバータ５Ｂは、故障信号９Ａが入力されると一旦停止し、第２の切替接触器７Ｂを開き、第３の切替接触器８Ａを閉じた後に再起動し、重要度が最も高い三相モータ６Ａを駆動する。
【００２７】
また、三相インバータ５Ｃが故障で停止した場合には、三相インバータ５Ｃは接触器３Ｃ及び第４の切替接触器７Ｃを開き、故障信号９Ｃを三相インバータ５Ｂに出力する。三相インバータ５Ｂは、故障信号９Ｃが入力されると一旦停止し、第２の切替接触器７Ｂを開き、第５の切替接触器８Ｃを閉じた後に再起動し、重要度が２番目に高い三相モータ６Ｃを駆動する。
【００２８】
さらに、同時に三相インバータ５Ａ、５Ｃが故障した場合には、重要度が最も高い三相モータ６Ａを駆動できるようにする。三相インバータ５Ｂは、故障信号９Ａと故障信号９Ｃとが同時に入力された場合には、一旦停止し、故障停止した側の三相インバータ５Ａによって接触器３Ａ及び第１の切替接触器７Ａを開き、三相インバータ５Ｃによって接触器３Ｃ及び第４の切替接触器７Ｃを開き、第３の切替接触器８Ａを閉じた後に再起動し、重要度が最も高い三相モータ６Ａを駆動する。
【００２９】
第３の実施の形態によれば、第２の実施の形態の場合に比較し、切替接触器が１台少ない構成で同等の効果を得ることができる。
【００３０】
（第４の実施の形態）
図４は本発明の第４の実施の形態に係わる三相モータ駆動装置の構成図である。この第４の実施の形態は、図２に示した第２の実施の形態に対し、一組となった駆動回路１１Ａ、１１Ｂと一組となった駆動回路１１Ｃ、１１Ｄとの間を接続する組連系線１３を設け、組連系線１３に組切替接触器８Ｄを設けたものである。
【００３１】
例えば、三相インバータ５Ａが故障で停止した場合、三相インバータ５Ａは接触器３Ａ及び第１の切替接触器７Ａを開き、故障信号９Ａを三相インバータ５Ｂに出力する。三相インバータ５Ｂは、故障信号９Ａが入力されると一旦停止し、第２の切替接触器７Ｂを開き、第２の切替接触器８Ａを閉じた後に再起動し、重要度が最も高い三相モータ６Ａを駆動する。
【００３２】
一方、三相インバータ５Ｃが故障で停止した場合、三相インバータ５Ｃは接触器３Ｃ及び第４の切替接触器７Ｃを開き、故障信号９Ｂを三相インバータ５Ｄに出力する。三相インバータ５Ｄは、故障信号９Ｂが入力されると一旦停止し、接触器７Ｄを開き、接触器８Ｂを閉じた後に再起動し、優先度が２番目に高い三相モータ６Ｃを駆動する。
【００３３】
また、三相インバータ５Ａが故障停止し、三相インバータ５Ｂによって三相モータ６Ａが駆動されているときに、三相インバータ５Ｂが故障停止した場合、三相インバータ５Ｂは接触器３Ｂ及び第３の切替接触器８Ａを開き、故障信号９Ｄを三相インバータ５Ｄに出力する。三相インバータ５Ｄは、故障信号９Ｄが入力されると一旦停止し、第５の切替接触器７Ｄが閉じている場合は第５の切替接触器７Ｄを開き、第６の切替接触器８Ｂが閉じているときは第６の切替接触器８Ｂを開き、組連系接触器８Ｄを閉じた後に再起動し、重要度が最も高い三相モータ６Ａを駆動する。
【００３４】
これにより、三相インバータ５Ａ、５Ｂが故障で停止しても、三相インバータ５Ａ、５Ｂを切り替えることにより、重要度が最も高い三相モータ６Ａ及び重要度が２番目の三相モータ６Ｃを駆動できる。
【００３５】
このように、重要度が最も高い三相モータ６Ａを駆動する三相インバータ５Ａが故障し、切り替えた三相インバータ５Ｂがさらに故障した場合には、重要度が２番目に低い三相モータ６Ｄを駆動する三相インバータ５Ｄを使用するように出力を切り替える。
【００３６】
第４の実施の形態によれば、重要度の低い２台の三相モータ６Ｂ、６Ｄを停止して、それらの三相インバータ５Ｂ、５Ｄを使用して、重要度の最も高い三相モータ６Ａを駆動できるので、システム全体への影響を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる三相モータ駆動装置の構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係わる三相モータ駆動装置の構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係わる三相モータ駆動装置の構成図。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係わる三相モータ駆動装置の構成図。
【図５】従来の単相モータ駆動装置の構成図。
【図６】従来の三相モータ駆動回路の構成図。
【符号の説明】
【００３８】
１…単相交流電源、２…単相モータ、３…接触器、４…進相コンデンサ、５…三相インバータ、６…三相モータ、７、８…切替接触器、９…故障信号、１１…駆動回路、１２…連系線、１３…組連系線
【図１】
2008301654.tif 000003
【図２】
2008301654.tif 000004
【図３】
2008301654.tif 000005
【図４】
2008301654.tif 000006
【図５】
2008301654.tif 000007
【図６】
2008301654.tif 000008