(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各相が並列に接続されたサイリスタスイッチ(42、44、46)およびバイパス接触器(50、52、54)によって交流電源(18)に相互接続されて電圧および電流を供給するようにした三相交流誘導モータ(16)を制御する方法であって、
前記交流誘導モータ(16)を全作動速度に近づけるために、交流電源(18)によって供給されるゼロ電流に応じてそれぞれ開く前記サイリスタスイッチ(42、44、46)を対にして順次点弧する段階と、
前記交流誘導モータ(16)の作動速度を監視する段階と、
前記交流誘導モータ(16)が所定作動速度で作動するのに応じて前記バイパス接触器(50、52、54)を閉じる段階と、
前記交流誘導モータの第１相に接続されたサイリスタスイッチを、前記三相交流誘導モータの他の相に接続されたサイリスタスイッチとは別個に、前記サイリスタスイッチ(42、44、46)間の電圧降下に応じて点弧する段階とを含む方法。
【請求項２】
前記サイリスタスイッチ（42、44、46）を対にして順次点弧する段階は、前記交流誘導モータ（16）に定電流を供給する段階を含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記サイリスタスイッチ（42、44、46）を対にして順次点弧する段階は、前記サイリスタスイッチ（42、44、46）対が順次点弧されるたびに、前記交流誘導モータ（16）に供給される電圧を増加させる段階を含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
さらに、
前記交流誘導モータ（16）の各相の温度を監視する段階と、
前記交流誘導モータ（16）の１相の温度が所定温度を超えるのに応じて前記交流誘導モータ（16）を停止させる段階とを含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
さらに、
前記交流誘導モータ（16）の熱的過負荷状態に関してこのモータを監視する段階と、
前記交流誘導モータ（16）の熱的過負荷状態に応じてこのモータを停止させる段階とを含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
さらに、
前記交流誘導モータ（16）に供給される電圧を監視する段階と、
前記交流誘導モータ（16）のいずれか１相の電圧が所定値より低くなるのに応じて前記交流誘導モータ（16）を停止させる段階とを含む請求項１記載の方法。
【請求項７】
さらに、
ユーザ停止コマンドに応じて、
前記バイパス接触器（50、52、54）を開くこと、
ユーザが選択した時間にわたって前記交流誘導モータ（16）への電流を減少させること、および、
前記サイリスタスイッチ（42、44、46）を開くこと
によって前記交流誘導モータ（16）を停止させる段階を含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記ユーザ停止コマンドは、ネットワークで前記交流誘導モータ（16）に送られる請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記サイリスタスイッチ（42、44、46）における電圧降下は、このスイッチに並列に接続された対応の前記バイパス接触器（50、52、54）の開放に応じて生じる請求項１記載の方法。
【請求項１０】
さらに、
開放状態の前記バイパス接触器（50、52、54）の再閉鎖を所定期間にわたって試行する段階と、
開放状態の前記バイパス接触器（50、52、54）が所定期間以内に閉鎖しなかった場合、前記交流誘導モータ（16）を停止させる段階とを含む請求項９記載の方法。
【請求項１１】
並列に接続されたサイリスタスイッチ（42、44、46）およびバイパス接触器（50、52、または54）によって交流電源（18）に相互接続されて電圧および電流が供給される交流モータ（16）を制御する方法であって、
前記交流モータ（16）が全作動速度にある時に前記バイパス接触器（50、52、または54）が閉じるようになっており、
前記交流モータ（16）に電圧及び電流を印加する段階を含み、該段階は、
前記交流モータ（16）のモータ端子（36、38、40）でのゼロ供給電圧の初期発生を決定する段階と、
前記モータ端子（36、38、40）でのゼロ供給電圧の初期発生後に所定角度で前記サイリスタスイッチ（42、44、46）を初期点弧し、所定点弧角を初期点弧角とする段階と、
前記モータ端子（36、38、40）でのゼロ供給電圧の次の発生を決定する段階と、
前記交流電源（18）から前記モータ端子（36、38、40）へのゼロ供給電流の初期発生を決定し、前記モータ端子（36、38、40）でのゼロ供給電圧の次の発生と前記モータ端子（36、38、40）へのゼロ供給電流の初期発生との間の遅れを初期位相遅れとする段階と、
前記サイリスタスイッチ（42、44、46）を通過するゼロ供給電流に応じてこのスイッチを開放する段階と、
前記モータ端子（36、38、40）でのゼロ供給電圧の次の発生後に初期点弧角で前記サイリスタスイッチ（42、44、46）を再点弧する段階と、
前記モータ端子（36、38、40）でのゼロ供給電圧のさらに次の発生を決定する段階と、
前記交流電源（18）から前記モータ端子（36、38、40）へのゼロ供給電流の次の発生を決定し、前記モータ端子（36、38、40）でのゼロ供給電圧のさらに次の発生と前記モータ端子（36、38、40）へのゼロ供給電流の次の発生との間の遅れを新しい位相遅れとする段階と、
前記サイリスタスイッチ（42、44、46）に流れる次のゼロ供給電流に応じてこのスイッチを再開放する段階と、
初期点弧角と、位相遅れおよび新しい位相遅れ間の差とに応じて新しい点弧角を計算する段階と、
前記モータ端子（36、38、40）でのゼロ供給電圧のさらに次の発生後に新しい点弧角で前記サイリスタスイッチ（42、44、46）を再点弧する段階と、
前記交流モータ（16）の作動速度を監視する段階と、
前記交流モータ（16）が所定の作動速度で作動するのに応じて前記バイパス接触器（50、52または54）を閉じる段階と、
前記サイリスタスイッチ（42、44、または46）における電圧降下に応じてこのスイッチを点弧する段階とを含む方法。
【請求項１２】
さらに、
新しい点弧角を初期点弧角とする段階と、
新しい位相遅れを初期位相遅れとする段階と、
ゼロ供給電圧のさらに次の発生を決定する段階に戻る段階とを含む請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
新しい点弧角は、新しい点弧角をαi、初期点弧角をαi-1、位相遅れをφi、初期位相遅れをφi-1、比例ゲインをＰとした時、式：
αi＝αi-1＋Ｐ（φi−φi-1）
で表される請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
新しい点弧角は、新しい点弧角をαi、初期点弧角をαi-1、所望点弧角をαref、位相遅れをφi、初期位相遅れをφi-1、比例ゲインをＰ、積分ゲインをＩとした時、式：
αi＝αi-1＋Ｐ（φi−φi-1）＋Ｉ（αref−αi-1）
で表される請求項１１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ制御装置、特にソフトスタータで交流誘導モータの始動、停止および速度を制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
交流誘導モータの始動、停止および速度の制御には２つの基本的な方法がある。第１の方法では、周波数調節式コントローラを交流誘導モータに相互接続する。周波数調節式コントローラは、半導体スイッチを使用して直流電力を段階波形交流電力(stepped waveform AC power)に変換するインバータからなる。波形発生器がマイクロプロセッサで制御されながらインバータ用の切り換え信号を発生する。周波数調節式コントローラは、モータ速度および交流誘導モータが使用するエネルギを効果的に制御するが、そのような形式のコントローラを使用するには法外なコストがかかる。さらに、交流誘導モータの多くの用例は、精巧な周波数および電圧制御を必要としないので、周波数調節式コントローラの代案が開発されている。
【０００３】
周波数調節式コントローラの代替方法はソフトスタータである。ソフトスタータは、位相制御の原理を使用して作動し、各供給線上の逆並列サイリスタスイッチ(anti-parallel thyristor switch)によって交流誘導モータへの三相主電源を制御する。
【０００４】
位相制御では、各供給線上のサイリスタスイッチを点弧して、半サイクル中の電流をモータに送る部分（導通期間として知られる）を制御する。各半サイクル中の非導通期間（ホールドオフ角度またはノッチ幅として知られる）は、各モータ端子で電圧波形のノッチとして見ることができる。この期間中、モータ端子に電流が流れない。非導通期間を終了するためには、モータ端子につながった供給線上のサイリスタスイッチを点弧して導通を再開する。次の半サイクルのいずれかの点で電流が再びゼロになってサイリスタスイッチが再開放するまで、サイリスタスイッチの導通が継続する。位相制御の原理に従って、非導通期間の継続時間を変化させることによって交流誘導モータに供給される電圧および電流を制御することができる。
【０００５】
今までは、交流誘導モータを始動するためにソフトスタータを使用すると、ある用例では交流誘導モータの過剰な加速または減速が発生した。負荷がベルトによって駆動されるので、速度と共にトルクが急増することによって、ベルトがモータプーリ上で滑り、それによってベルトの著しい摩耗を発生する可能性がある。したがって、従来方法の不安定さを伴わないソフトスタータで交流誘導モータを円滑に始動および停止させる方法を提供することが非常に望ましい。
【０００６】
さらに、ソフトスタータは多くの場合、供給線上にバイパス接触器を対応のサイリスタスイッチと並列に組み込んでいる。交流誘導モータが所定の作動速度に達すると、バイパス接触器が閉じるため、交流誘導モータはバイパス接触器を介して交流電源に直結される。様々な理由から交流誘導モータの作動中に１つまたは複数のバイパス接触器が故障することもあることがわかっている。
【０００７】
バイパス接触器の故障中に交流誘導モータへ送られる電圧および電流を維持するために、各供給線上のサイリスタスイッチを２〜３秒の間隔で定期的に点弧する。しかし、バイパス接触器の開放とサイリスタスイッチの点弧との間に潜在する遅れのため、開放状態のバイパス接触器の接点間にアークが発生するであろう。周知のように、バイパス接触器の開放とサイリスタスイッチの点弧との間の期間が長くなるほど、アークが増大する。その結果、ソフトスタータに使用されているバイパス接触器を交流誘導モータにおける全負荷アンペア（ＦＬＡ）の４〜６倍の定格にすることが多い。
【０００８】
そのように大きいバイパス接触器を使用することは、ソフトスタータを大型化するだけでなく、その製造コストも増加させる。したがって、ソフトスタータ内に始動させる交流誘導モータのＦＬＡとほぼ同じ定格のバイパス接触器を使用できるように、サイリスタスイッチを対応のバイパス接触器の開放に応じて点弧する改良方法を提供することが非常に望ましい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の主な目的および特徴は、交流誘導モータの始動、停止および速度を制御する改良方法を提供することである。
【００１０】
本発明のさらなる目的および特徴は、交流誘導モータの円滑で段階的な加速および減速を可能にする交流誘導モータの制御方法を提供することである。
本発明のさらに別の目的および特徴は、製造コストが低い交流誘導モータの始動、停止および速度を制御する方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は各請求項に記載の構成を有している。本発明によれば、三相交流誘導モータを制御する方法が提供されている。交流誘導モータの各相がサイリスタスイッチおよびバイパス接触器によって交流電源に相互接続されて、交流誘導モータに電圧および電流を供給することができる。
【００１２】
本方法は、交流誘導モータを全作動速度に近づけるために、サイリスタスイッチを対にして順次点弧する段階を含む。各サイリスタスイッチは、交流入力電源から供給されるゼロ電流に応じて開く。交流誘導モータの作動速度を監視して、交流誘導モータが所定作動速度で回転すること、および始動電流が交流誘導モータのＦＬＡより低くなることの両方またはいずれか一方に応じてバイパス接触器を閉じる。バイパス接触器が閉じた後、サイリスタスイッチは、その１つで電圧降下が検出されなければ、開いたままである。サイリスタスイッチで電圧降下が検出されると、そのサイリスタスイッチを直ちに点弧する。
【００１３】
サイリスタスイッチ対を点弧する段階は、交流誘導モータに定電流を供給する段階か、サイリスタスイッチ対の連続した各点弧によって交流誘導モータへの電流を増加させる段階を含むことができる。
【００１４】
交流誘導モータの各相の温度を監視して、交流誘導モータの相の１つの温度が所定温度を超えるのに応じて交流誘導モータを停止させることが考えられる。また、交流誘導モータの熱的過負荷状態を監視して、それに応じて交流誘導モータを停止させることもできる。さらにまた、交流誘導モータに供給される電圧を監視して、交流誘導モータのいずれか１相の電圧が所定値より低くなるのに応じて交流誘導モータを停止させることも考えられる。
【００１５】
交流誘導モータは、ユーザ停止コマンドに応じて停止させることができる。交流誘導モータを停止させる段階は、バイパス接触器を開く段階と、ユーザが選択した時間にわたって交流誘導モータへの電流を減少させる段階とを含む。その後、サイリスタスイッチが開くことによって交流誘導モータが負荷を受けて停止することができる。
【００１６】
本発明のさらなる態様によれば、交流モータに供給する電圧および電流を制御する方法が提供されている。交流モータは、並列に接続されたサイリスタスイッチおよびバイパス接触器を介して交流電源に接続されている。この方法は、モータ端子でのゼロ供給電圧の初期発生を決定する段階と、モータ端子でのゼロ供給電圧の初期発生後に所定点弧角でサイリスタスイッチを点弧する段階とを含んでいる。
【００１７】
この所定点弧角は、初期点弧角として与えられる。モータ端子でのゼロ供給電圧の次の発生と、交流電源からモータ端子へのゼロ供給電流の初期発生とが決定される。モータ端子でのゼロ供給電圧の次の発生とモータ端子へのゼロ供給電流の初期発生との間の遅れは、初期位相遅れとして与えられる。サイリスタスイッチがゼロ供給電流の初期発生に応じて開放し、その後、 モータ端子でのゼロ供給電圧の次の発生後に初期点弧角でサイリスタスイッチが再点弧される。モータ端子でのゼロ供給電圧のさらに次の発生と、モータ端子へのゼロ供給電流の次の発生とが決定される。モータ端子でのゼロ供給電圧のさらに次の発生とモータ端子へのゼロ供給電流の次の発生との間の遅れは、新しい位相遅れとして与えられる。サイリスタスイッチはそれへの次のゼロ供給電流に応じて再開放する。初期点弧角と、初期位相遅れおよび新しい位相遅れ間の差とに応じて、新しい点弧角が計算される。それからサイリスタスイッチを新しい点弧角で再点弧する。
【００１８】
この方法はまた、交流モータの作動速度を監視する段階と、交流モータが所定の作動速度で回転すること、および始動電流が交流モータのＦＬＡより低くなることに応じてバイパス接触器を閉じる段階とを含んでいる。バイパス接触器が閉じた後、サイリスタスイッチはそれにおける電圧降下に応じて点弧することができる。
【００１９】
交流誘導モータは、ユーザコマンドに応じて停止させることができる。交流誘導モータを停止させる段階は、バイパス接触器を開く段階と、ユーザが選択した時間にわたって交流誘導モータへの電流を減少させる段階とを含む。その後、サイリスタスイッチのさらなる点弧を中断することによって交流誘導モータが停止する。
【００２０】
交流モータに供給する電圧および電流を制御する方法はさらに、新しい点弧角を初期点弧角とする段階と、新しい位相遅れを初期位相遅れとする段階と、モータ端子でのゼロ供給電圧のさらに次の発生を決定する段階に戻る段階とを含む。
【００２１】
本発明のさらに別の態様によれば、並列に接続されたサイリスタスイッチおよびバイパス接触器によって交流電源に相互接続されて電圧および電流を供給されるようにした交流モータを制御する方法が提供されている。適切に作動していれば、交流モータが全作動速度にある時、バイパス接触器が閉じる。本方法は、交流モータを全作動速度で作動させる段階と、サイリスタスイッチをそれにおける電圧降下に応じて点弧する段階とを含む。
【００２２】
交流モータを全作動速度で作動させる段階は、交流モータに電圧および電流を印加する段階と、交流モータの作動速度を監視する段階とを含む。交流モータが所定の作動速度で回転するのに応じてバイパス接触器が閉じる。
【００２３】
交流モータに電圧および電流を印加する段階は、モータ端子でのゼロ供給電圧の初期発生を決定する段階と、モータ端子でのゼロ供給電圧の初期発生後に所定点弧角でサイリスタスイッチを点弧する段階とを含んでいる。この所定点弧角は、初期点弧角として与えられる。モータ端子でのゼロ供給電圧の次の発生と、交流電源からモータ端子へのゼロ供給電流の初期発生とが決定される。モータ端子でのゼロ供給電圧の次の発生とモータ端子へのゼロ供給電流の初期発生との間の遅れは、初期位相遅れとして与えられる。サイリスタスイッチがゼロ供給電流の初期発生に応じて開放し、その後、モータ端子でのゼロ供給電圧の次の発生後に初期点弧角でサイリスタスイッチを再点弧する。モータ端子でのゼロ供給電圧のさらに次の発生と、モータ端子へのゼロ供給電流の次の発生とが決定される。モータ端子でのゼロ供給電圧のさらに次の発生とモータ端子へのゼロ供給電流の次の発生との間の遅れは、新しい位相遅れとして与えられる。サイリスタスイッチはそれへの次のゼロ供給電圧に応じて再開放する。初期点弧角と、初期位相遅れおよび新しい位相遅れ間の差とに応じて新しい点弧角が計算される。それからサイリスタスイッチを新しい点弧角で再点弧する。
【００２４】
本方法はまた、新しい点弧角を初期点弧角とする段階と、新しい位相遅れを初期位相遅れとする段階と、モータ端子でのゼロ供給電圧の次の発生を決定する段階に戻る段階とを含む。
【００２５】
さらに、本方法は、ユーザコマンドに応じて交流モータを停止させる段階を含む。交流モータを停止させる段階は、バイパス接触器を開く段階と、電流をサイリスタスイッチに移送する段階と、ユーザが選択した時間にわたって交流モータへの供給電流を減少させる段階とを含む。その後、サイリスタスイッチを開いたままにすることによって交流モータを停止させる。本方法はまた、交流モータの熱的過負荷状態か、交流電源によって交流モータに供給される電圧の低下を監視する段階を含むことができる。そのような状態の場合、交流モータを停止させる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図面は、本発明の好適な構造を示し、上記利点および特徴と共に、図示の実施形態における以下の説明から容易に理解される他の利点および特徴を明確に開示する。
【００２７】
図１を参照すると、本発明に従ったモータ制御システム全体が参照番号１０で示されている。モータ制御システム１０は、図２および図３に示されているソフトスタータ１４などの主モータ制御装置を含み、後述するように、このソフトスタータは、交流誘導モータ１６を交流電源１８に接続する。図１ないし図３に最もわかりやすく示されているように、ソフトスタータ１４はバス２０を介してネットワークに相互接続されている。
【００２８】
モータ制御システム１０は、ネットワークインターフェース２４を介してネットワークに相互接続されたユーザ入力および表示装置２２などの複数の周辺モータ制御装置を含むことができる。同様に、プログラム可能入出力モジュール２６をネットワークインターフェース２４でネットワークに相互接続することができる。また、ボタンモジュール２８をネットワークインターフェース２４でネットワークに相互接続することができる。モータ制御システム１０は、ソフトスタータ１４と、ユーザ入力および表示装置２２、プログラム可能入出力モジュール２６およびボタンモジュール２８またはそのいずれかのユーザが決定する要件に応じた組み合わせとを含むと考えられる。
【００２９】
ネットワーク上のソフトスタータ１４、ユーザ入力および表示装置２２、プログラム可能入出力モジュール２６およびボタンモジュール２８またはそのいずれかの間の通信は、様々なモータ制御装置間の通信のすべてが到着するように管理されなければならない。したがって、ネットワーク上の信号の伝送を制御して情報パケットの衝突の可能性を防止できるようにプロトコルを選択しなければならない。
【００３０】
プロトコルを逐次プロトコルにすることによって、従来の万能非同期受信機／送信機を使用して各モータ制御装置をネットワークに取り付けると共に、個々の情報パケットまたは信号を逐次送信できるようにすることが考えられる。
【００３１】
従来通りに、交流誘導モータ１６は３つの巻線を有する。交流誘導モータ１６の各巻線は、それぞれモータ端子３６、３８、４０で交流電源１８から延びた対応の供給線３０、３２、３４に接続されて作動する。逆並列シリコン制御整流器（ＳＣＲ）すなわちサイリスタスイッチ４２、４４、４６も設けられている。各サイリスタスイッチ４２、４４、４６は、それぞれ対応の供給線３０、３２、３４の電圧および電流を制御するために使用される一対の逆方向接続ＳＣＲからなり、これによって交流誘導モータ１６のモータ端子３６、３８、４０における供給電流および電圧が変更される。あるいは、サイリスタスイッチ４２、４４、４６を交流誘導モータ１６のデルタループ(delta loop)内の対応巻線に直列に配置することも考えられる。
【００３２】
交流誘導モータ１６のモータ端子３６、３８、４０における端子電圧、供給電圧ＶA、ＶB、ＶCおよび線電流ＩA、ＩB、ＩCは同一であるが、互いに位相が１２０゜ずれている。たとえば、図３および図１３ａ〜図１３ｂを参照しながら、モータ端子３６における端子電圧ＶT を交流電源１８から送られる線電流ＩAおよび供給電圧ＶAと比較する。周知のように、供給電圧ＶAの波形は正弦波である。位相制御装置によって制御された時、供給電圧ＶAの各半サイクルに導入される継続時間γを有する小さい非導通時間すなわちノッチの間を除いて、端子電圧ＶTは供給電圧ＶAとほぼ同一である。線電流ＩAがゼロまで低下する毎に、ノッチγが供給電圧ＶAに導入される。線電圧ＩAはノッチγの終了までゼロに留まり、その終了時に線電流ＩAは脈動波形を継続する。
【００３３】
供給線電流ＩAはノッチγの継続時間によって制御される。ノッチγの間、モータ端子３６を交流電源１８に相互接続するサイリスタスイッチ４２は開路として作動するため、モータ端子３６には正弦波供給電圧ＶAが見られず、代わりに内部モータ発生逆起電力電圧(internal motor generate d back EMF voltage)が見られるであろう。逆起電力電圧は一般的に、供給電圧ＶAからサイリスタスイッチ４２における電圧降下ＶADを減じた値である。
【００３４】
周知のように、交流誘導モータ１６を作動速度にするための各種方法が多くある。第１方法では、ある期間にわたって線電流ＩA、ＩBおよびＩCを漸増させる。交流誘導モータ１６に印加される線電流ＩA、ＩBおよびＩCを増加させるために、サイリスタスイッチ４２、４４、４６の導通期間を増加させる。サイリスタスイッチ４２、４４、４６の導通期間を各半サイクル内で漸増させると、モータ端子３６、３８、４０での電圧波形のノッチγの継続時間が短くなる。さらに、サイリスタスイッチ４２、４４、４６の導通期間を漸増させて、モータ１６が作動速度に近づくと、モータ端子３６、３８、４０における逆起電力電圧が増加する。モータ端子３６、３８、４０における逆起電力電圧が所定値を超えると、交流誘導モータ１６は全作動速度で作動していると見なされると考えられる。
【００３５】
モータ電流が交流誘導モータ１６のＦＬＡまで低下した場合、それぞれ対応のサイリスタスイッチ４２、４４、４６に並列に接続されているバイパス接触器５０、５２、５４が順次閉じる。バイパス接触器５０、５２、５４が閉じると、交流誘導モータ１６のモータ端子３８が供給線３０を介して交流電源１８に直結され、交流誘導モータ１６のモータ端子３８が供給線３２を介して交流電源１８に直結され、交流誘導モータ１６のモータ端子４０が供給線３４を介して交流電源１８に直結される。
【００３６】
あるいは、交流誘導モータ１６に定電流を供給することによってそれを作動速度にすることもできる。周知のように、線電流ＩA、ＩBおよびＩCは交流誘導モータ１６の力率に対応する角度θだけ供給電圧ＶA、ＶBおよびＶCより遅れる。ノッチγの継続時間が維持されるようにサイリスタスイッチ４２、４４、４６の導通期間を維持することによって、交流誘導モータ１６への線電流ＩA、ＩBおよびＩCが維持される。
【００３７】
交流誘導モータ１６への線電流ＩA、ＩBおよびＩCを所定時間にわたって所定レベルに維持することによって、交流誘導モータ１６が加速するのに伴って交流誘導モータ１６の力率の角度θが減少し、モータ端子３６、３８、４０における逆起電力電圧がそれぞれ対応の供給電圧ＶA、ＶBおよびＶCに近づく。モータ端子３６、３８、４０における逆起電力電圧が所定値を超えると、それぞれの対応バイパス接触器５０、５２、５４が順次閉じて、交流誘導モータ１６のモータ端子３６が供給線３０を介して交流電源１８に直結され、交流誘導モータ１６のモータ端子３８が供給線３２を介して交流電源１８に直結され、交流誘導モータ１６のモータ端子４０が供給線３４を介して交流電源１８に直結されると考えられる。
【００３８】
様々な種類の高粘度流体を汲み上げるための様々な形式のポンプに動力を供給するために交流誘導モータ１６を使用する一部の用例では、モータ速度が増加する時に交流誘導モータ１６によって与えられるトルクの変動を制限するため、交流誘導モータ１６の特別なランピング(ramping)が望まれることが多い。いわゆる「ポンプ始動」中の交流誘導モータ１６の加速中にほぼ一定トルクを維持するために、交流誘導モータ１６の力率の角度θを維持することが望ましい。
【００３９】
交流誘導モータ１６の力率の角度θを一定に維持するために、交流誘導モータ１６に対するユーザ選択の初期トルク出力Ｔ２からノッチγの初期継続時間を計算する。ノッチγの中心点と各供給電圧ＶA、ＶBおよびＶCの初期ゼロ交差電圧との間の角度θを計算することができる。ノッチγの中心点がわかり、対応の線電流ＩA、ＩBおよびＩCがゼロまで低下する毎に、言い換えると、新しいノッチ幅をγとした時にγ／２でノッチが発生することがわかるので、予め決定された中心点θの後にγ／２の周期でサイリスタスイッチ４２、４４、４６を点弧することができる。その結果、ノッチγの幅は変化するが、交流誘導モータ１６の力率の角度θは一定のままである。
【００４０】
あるいは、α制御によって「ポンプ始動」を達成することができる。α制御では、サイリスタスイッチ４２、４４、４６はそれぞれ対応モータ端子３６、３８、４０でゼロボルト供給が発生した後にα度の遅れを伴って点弧する。α制御はほとんどの用例では充分であるが、一部のモータが不安定になる。
【００４１】
本発明によれば、交流誘導モータ１６の加速中の安定性を増加させるために、１サイクルから次のサイクルまでに発生する位相遅れ角度φの変化に比例して点弧角αを変化させることができる。（完全な１サイクルは３６０度）。そのため、次の点弧角αの比例変化は次式に従う。
【００４２】
αi＝αi-1＋Ｐ（φi−φi-1）                                  方程式(１)
ただし、φiは位相遅れであり、φI-1は前回の位相遅れであり、Ｐは比例ゲインで、一般的に０．８〜１．２であり、αiは新しい点弧角であり、αi-1は前回の点弧角である。
【００４３】
次に積分ゲインを使用して、経時的にゆっくり変化させることによって点弧角αの平均値を制御する。これは方程式（１）にさらなる積分項を追加することによって行われ、次式になる。
【００４４】
αi＝αi-1＋Ｐ（φi−φi-1）＋Ｉ（αref−αi-1）              方程式（２）
ただし、Ｉは積分ゲインであり、αrefは所望点弧角である。
【００４５】
その結果、連続点弧の点弧角αの発生が供給半サイクル内で遅すぎる（すなわち、αref−αi-1＜０）場合、方程式（２）の積分項が負である。これが連続点弧角αを所望位置に徐々に近づけていく。点弧角αの発生が半サイクル内で早すぎる場合、正の積分項が多数の点弧でαを徐々に増加させてαを所望位置に導く。
【００４６】
ポンプ始動中のノッチγに対する効果を示すために、方程式（２）を連続ノッチ角度γについての書き換えができる。これは、方程式（２）の両辺からφiを減算することによって行われる。
【００４７】
0004605414.tif 000002
これは以下のように表してもよい。
【００４８】
γi＝γi-1＋（Ｐ−１）△φi＋Ｉ（αref−αi-1）            方程式（４）
ただし、△φiは連続電流ゼロの位相遅れ角度の変化（φi−φi-1）である。
【００４９】
方程式（４）は、大きいトルク変動を避けるために交流誘導モータ１６の円滑な加速を生じるために必要なノッチγの調節を示している。△φiは連続電流ゼロの位相遅れ角度の変化（φi−φi-1）である。トルクを漸増するために、交流誘導モータ１６の加速期間全体でαrefを漸減させる。
【００５０】
この場合も、モータ端子３６、３８、４０における逆起電力電圧が所定値を超えると、それぞれの対応バイパス接触器５０、５２、５４が順次閉じて、交流誘導モータ１６のモータ端子３６が供給線３０を介して交流電源１８に直結され、交流誘導モータ１６のモータ端子３８が供給線３２を介して交流電源１８に直結され、交流誘導モータ１６のモータ端子４０が供給線３４を介して交流電源１８に直結されると考えられる。
【００５１】
交流誘導モータ１６が全作動速度で作動しており、バイパス接触器５０、５２、５４が閉じている場合、バイパス接触器５０、５２、５４を監視して、それらのバイパス接触器の１つまたは複数がドロップアウトした(drop out)時、対応のサイリスタスイッチ４２、４４または４６が点弧して、対応の供給線３０、３２または３４を介して交流誘導モータ１６と交流電源１８との相互接続を維持できるようにすることが考えられる。
【００５２】
ソフトスタータ１４を上記のように機能させるために、マイクロプロセッサ４８は図４のコンピュータ実行命令６０に組み込まれた多くの所定機能を実行する。これらの機能はソフトウェアで実行するように記載されているが、それらの機能を個別固体ハードウェアや、固体ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせで実行することもできると考えられることを理解されたい。
【００５３】
図３を参照すると、マイクロプロセッサ４８は送受信機６３でネットワークに相互接続されている。送受信機６３は、マイクロプロセッサ４８からの第１および第２入力ＴXENおよびＴXを含み、マイクロプロセッサ４８への１つの出力ＲXを有する。送受信機６３によってマイクロプロセッサ４８は、ネットワーク上でモータ制御システム１０の他のモータ制御装置との間で信号の受け渡しを行うことができる。送受信機６３は、標準形ＲＳ４８５送受信機などの万能非同期受信機／送信機であると考えられる。
【００５４】
マイクロプロセッサ４８は、上記の選択パラメータに対応した複数の入力信号を有する。これらの入力には供給電圧ＶA、ＶB、ＶCおよび対応の線電流ＩA、ＩB、ＩCが含まれる。サイリスタスイッチ４２、４４、４６におけるそれぞれの電圧降下ＶAD、ＶBDおよびＶCDもマイクロプロセッサ４８に入力される。また、供給線３０、３２、３４のそれぞれのバス温度ＴA、ＴBおよびＴCもマイクロプロセッサ４８に入力される。マイクロプロセッサ４８に入力された電圧を電圧分割器６４へ送って、与えられた入力信号の大きさをマイクロプロセッサ４８にダメージを与えない許容入力範囲内の値に減少させる。線電流信号および温度読み取り値をフィルタ６５に通すことによって、マイクロプロセッサ４８が正確に読み取るよう確実にすると共に、それらのノイズを除去する。
【００５５】
マイクロプロセッサ４８はまた、複数のプログラム可能入力部６８ａ〜６８ｅと複数の出力部７０ａ、７０ｂとを含むことができる。たとえば、入力部６８ａは、交流誘導モータを始動させる作動を行う選択装置（図示せず）に相互接続されている。入力部６８ｂおよび６８ｃは、後述するように交流誘導モータ１６を始動および停止させる作動を行う対応選択装置（図示せず）に相互接続されている。出力部７０ａおよび７０ｂは、交流誘電モータ１６の故障か、交流誘導モータ１６が全作動速度に達していることを信号で知らせる信号発生器（図示せず）に相互接続することができる。
【００５６】
図４を参照すると、マイクロプロセッサ４８の起動時に、マイクロプロセッサ４８はブロック７４でブートされ、ブロック７６で初期化されることによって、コンピュータ実行可能命令６０を実行する。図５Ａを参照すると、初期化中にマイクロプロセッサ４８は、ブロック７７で交流誘導モータ１６に対応したソフトウェアパラメータと、後述するようにネットワーク上の他のモータ制御装置から受け取ったパラメータとをロードする。ブロック７８で、それぞれ供給線３０、３２、３４上の供給電圧ＶA、ＶBおよびＶCを監視して、位相順序が逆になるように供給線３０、３２、３４が交流誘導モータ１６に不正確に接続されているかどうかを決定する。位相順序が逆でない場合、初期化が完了する。同様に、ブロック８０で位相順序が逆であるが、位相順序の監視が不作動化されている場合、ブロック８２で、マイクロプロセッサ４８の初期化が完了する。しかし、位相の監視が作動化されている場合、マイクロプロセッサ４８は交流誘導モータ１６の始動を終了し、ブロック８４で前述したように出力７０ａで表示器を作動させる。
【００５７】
図４を参照すると、ブロック７６で初期化が完了した後、マイクロプロセッサ４８はブロック８６でゼロ電圧交差プロセスを実行する。図５Ｂを参照すると、マイクロプロセッサ４８はブロック８８で供給電圧ＶCの初期ゼロ電圧交差を決定する。その後、ブロック９０でＶCの周期を測定する。測定周期に基づいて、ブロック９２で供給電圧ＶCの周期を予測する。実際の周期を監視することによって、ブロック９４で供給電圧ＶCの実際周期と予測周期との誤差を決定する。ブロック９４で供給電圧ＶCの実際のゼロ交差点を供給電圧ＶCの予測ゼロ交差点と比較して、供給電圧ＶCのゼロ電圧交差の実際値と予測値との誤差を決定する。その後、ブロック９６で供給電圧ＶCの周期の値を先に決定された誤差に従って調整する。供給電圧ＶCの周期の調整値を与えられると、供給電圧ＶCの次のゼロ電圧交差が予測され、このプロセスが繰り返される。供給電圧ＶCの予測周期を使用して供給電圧ＶAおよびＶBの周期を計算し、次にこれらを使用してサイリスタスイッチ４２、４４、４６を点弧する適当な点弧角を決定することができる。ＶAおよびＶBの周期は、ＶCの周期に対してそれぞれ１２０度を加算または１２０度を減算することによって計算できる。
【００５８】
図３に最もわかりやすく示されているように、マイクロプロセッサ４８はその入力に応答してブロック９８で過負荷状態が交流誘導モータ１６に存在するかどうかを決定する。図６を参照すると、マイクロプロセッサ４８はブロック１００でジャム状態が交流誘導モータ１６に存在するかどうかを決定する。全作動状態において線電流ＩA、ＩBおよびＩCの合計が所定期間にわたって所定レベルを超える場合、交流誘導モータ１６にジャム状態が存在する。ジャム状態が検出された場合、後述するようにマイクロプロセッサ４８が交流誘導モータ１６を停止させる。
【００５９】
また、マイクロプロセッサ４８はブロック１０２で交流誘導モータ１６が失速しているかどうかを決定する。交流誘導モータ１６の加速中に線電流ＩA、ＩBおよびＩCの合計が所定期間にわたって所定レベルを超える場合、失速状態が発生している。交流誘導モータ１６の加速中に失速状態が存在する場合、後述するようにマイクロプロセッサ４８は交流誘導モータ１６を停止させる。
【００６０】
マイクロプロセッサ４８がブロック１０４でそれぞれ供給線３０、３２、３４のバス温度ＴA、ＴBおよびＴCを監視して、バス温度ＴA、ＴBおよびＴCが所定期間にわたって所定温度を超える場合、後述するようにマイクロプロセッサ４８は交流誘導モータ１６を停止させる。
【００６１】
マイクロプロセッサ４８はさらにブロック１０６で交流誘導モータ１６の熱的過負荷状態を監視する。供給電圧のＲＭＳ値または単一の供給線３０、３２または３４の線電流が所定期間にわたって所定レベルを超える場合、熱的過負荷が発生している。マイクロプロセッサ４８が交流誘導モータ１６の熱的過負荷状態を表示した場合、後述するようにマイクロプロセッサ４８は交流誘導モータ１６を停止させる。
【００６２】
過負荷サブルーチンにおいて、マイクロプロセッサ４８はまたブロック１０８で、供給線３０、３２または３４に位相不均衡が発生しているかどうかを監視する。位相不均衡が発生しているかどうかを決定するために、供給電圧ＶA、ＶBおよびＶCのＲＭＳ値を所定値と比較して、供給電圧ＶA、ＶBまたはＶCが通常ＲＭＳ線電圧からの所定パーセント降下した場合、マイクロプロセッサ４８は位相不均衡が存在すると決定する。マイクロプロセッサ４８が位相不均衡を検出した場合、後述するように交流誘導モータ１６を停止させる。
【００６３】
マイクロプロセッサ４８は、またブロック１１０で、供給電圧ＶA、ＶBまたはＶCのＲＭＳ電圧が所定のＲＭＳ線電圧以下に、たとえば通常ＲＭＳ線電圧の５０パーセント以下に降下するかどうかを決定する。供給電圧ＶA、ＶBまたはＶCのＲＭＳ電圧が所定時間にわたって所定のＲＭＳ線電圧以下に降下する場合、位相ロス(phase loss)が発生している。位相ロスをマイクロプロセッサ４８が検出した場合、後述するようにマイクロプロセッサ４８が交流誘導モータ１６を停止させる。
【００６４】
図６に最もわかりやすく示されているように、ソフトスタータ１４の作動中、マイクロプロセッサ４８はモータ１６の過負荷状態を監視し続ける。上記のように過負荷状態が交流誘導モータ１６に存在する場合、マイクロプロセッサ４８は出力部７０ａを作動させてユーザに信号を送り、また、後述するようにネットワーク上で他のモータ制御装置に信号を送ることもできる。
【００６５】
図４に最もわかりやすく示されているように、マイクロプロセッサ４８はブロック１１２でアナログ測定値すなわちマイクロプロセッサ４８への入力を繰り返し更新する。これらの入力を使用して、マイクロプロセッサ４８はコンピュータ実行命令６０の主サブルーチン１１４で交流誘導モータ１６の始動、停止および制御を行う。
【００６６】
図７〜図２２を参照すると、交流誘導モータ１６を始動するために、それに電圧の初期印加を行って交流誘導モータ１６の慣性に打ち勝つ。ブロック１１６で交流誘導モータ１６を「キック始動」するために、ユーザは交流誘導モータ１６への電圧印加時間ｔ１と交流誘導モータ１６によって発生すべきトルクＴ１とを選択する。キック始動のためのユーザ選択時間ｔ１およびユーザ選択トルクＴ１に応じて、マイクロプロセッサ４８は対応のノッチ幅γを計算して、交流誘導モータ１６が所定時間ｔ１のほぼ全体にわたってユーザ選択トルクＴ１を与えることができるようにする。
【００６７】
ユーザが交流誘導モータ１６をキック始動で始動させたくない場合、ユーザはキック始動のためのユーザ選択時間ｔ１をゼロに設定する。ブロック１１６でキック始動が完了した時、マイクロプロセッサ４８はブロック１１８でユーザ選択始動トルクＴ２に対応するようにノッチ幅γを調節する。その後、マイクロプロセッサ４８はユーザ選択方法に従って交流誘導モータ１６を始動させて交流誘導モータ１６を全作動速度にする。ユーザはブロック１２０で通常ランプ始動(normal ramp start)、ブロック１２２でポンプ始動、またはブロック１２４で定電流始動による交流誘導モータ１６の始動を選択することができる。
【００６８】
ブロック１２０での通常ランプ始動では、ユーザ選択時間ｔ２にわたって線電流ＩA、ＩBおよびＩCを漸増することによって交流誘導モータ１６を全作動速度にする。ユーザ選択初期トルク設定値Ｔ２に基づいて、マイクロプロセッサ４８は交流誘導モータ１６がそのようなトルクを発生するために必要な初期線電流ＩA、ＩBおよびＩCを計算する。初期線電流ＩA、ＩBおよびＩCは、ノッチγの初期幅に対応している。マイクロプロセッサ４８は、ノッチγを発生するのに適した時にそれぞれサイリスタスイッチ４２、４４、４６を点弧するための点弧信号ＳA、ＳBおよびＳCを発生する。モータ端子３６、３８、４０でそれぞれ見られる端子電圧のノッチγの継続時間を減少させることによってそれぞれサイリスタスイッチ４２、４４、４６の導通期間を漸増することによって、線電流ＩA、ＩBおよびＩCを傾斜状に増加させる。
【００６９】
交流誘導モータ１６に対して流出入する線電流の経路を提供するために、ブロック１３０でサイリスタスイッチ４２、４４、４６を対にして点弧する。その後、ブロック１３２で逆起電力電圧を監視して、交流誘導モータ１６が全作動速度で回転しているかどうかを決定する。ブロック１３４で交流誘導モータ１６が全作動速度ではなく、ブロック１３６でユーザ選択ランプ時間ｔ２が経過していない場合、マイクロプロセッサ４８はノッチγの継続時間をさらに減少させるようにサイリスタスイッチ４２、４４、４６の次の点弧角αを計算し、前述したようにそれに従ってサイリスタスイッチ４２、４４、４６を点弧する。ランプ時間ｔ２が経過しており、交流誘導モータ１６が作動速度になっていない場合、後述するようにブロック１３７で交流誘導モータ１６を停止させる。
【００７０】
交流誘導モータがユーザ選択ランプ時間ｔ２内に全作動速度に達した場合、マイクロプロセッサ４８はブロック１３８でノッチγの継続時間を急速に減少させ、ブロック１４０で線電流ＩA、ＩBおよびＩCを監視する。線電流ＩA、ＩBおよびＩCが交流誘導モータ１６の全負荷アンペアより低い場合、マイクロプロセッサ４８はブロック１４２でそれぞれバイパス接触器５０、５２、５４を閉じるための出力信号ＢA、ＢBおよびＢCを発生する。バイパス接触器５０、５２、５４が閉じた状態にある時、ブロック１４４でバイパスサブルーチンが実行される。
【００７１】
あるいは、交流誘導モータ１６をブロック１２２で「ポンプ始動」で始動させることができる。図９を参照すると、ブロック１２２のポンプ始動中に、ユーザ選択時間ｔ２にわたって全作動速度まで徐々に加速するにつれ、交流誘導モータ１６は比較的一定か、漸増トルクを発生する。ユーザ選択初期トルク設定値Ｔ２に基づいて、マイクロプロセッサ４８は交流誘導モータ１６がそのようなトルクを発生するために必要な初期線電流ＩA、ＩBおよびＩCを計算する。初期線電流ＩA、ＩBおよびＩCはノッチγの初期幅に対応している。マイクロプロセッサ４８はノッチγを発生するのに適した時にそれぞれサイリスタスイッチ４２、４４、４６を点弧するための点弧信号ＳA、ＳBおよびＳCを発生する。前述したように、マイクロプロセッサ４８によってブロック１４６で、交流誘導モータ１６が発生するトルクを維持できるようにサイリスタスイッチ４２、４４、４６の点弧角αを計算する。
【００７２】
前述したように、交流誘導モータ１６に対して流出入する線電流の経路を形成するために、ブロック１４８でサイリスタスイッチ４２、４４、４６を対にして点弧しなければならない。その後、前述したようにブロック１５０で逆起電力電圧を監視して、交流誘導モータ１６が全作動速度で回転しているかどうかを決定する。ブロック１５２で交流誘導モータ１６が全作動速度ではなく、ブロック１５３でユーザ選択ランプ時間ｔ２が経過していない場合、マイクロプロセッサ４８は前述したようにブロック１４６で、交流誘導モータ１６が発生するトルクを維持できるようにサイリスタスイッチ４２、４４、４６の次の点弧角αを計算し、そのプロセスを繰り返す。ランプ時間ｔ２が経過しており、交流誘導モータ１６が作動速度になっていない場合、後述するようにブロック１３７で交流誘導モータ１６を停止させる。
【００７３】
交流誘導モータ１６がユーザ選択ランプ時間ｔ２内に全作動速度に達した場合、マイクロプロセッサ４８はブロック１５４でノッチγの継続時間を急速に減少させ、ブロック１５６で線電流ＩA、ＩBおよびＩCを監視する。線電流ＩA、ＩBおよびＩCが交流誘導モータ１６の全負荷アンペアより低い場合、マイクロプロセッサ４８はブロック１５８でそれぞれバイパス接触器５０、５２、５４を閉じるための出力信号ＢA、ＢBおよびＢCを発生する。バイパス接触器５０、５２、５４が閉じた状態にある時、ブロック１４４でバイパスサブルーチンが実行される。
【００７４】
ユーザは、ブロック１２４で定電流を加えることによって交流誘導モータ１６を始動させることを選択することができる。図１０を参照すると、ブロック１２４の定電流始動中に、ユーザ選択時間ｔ２にわたって交流誘導モータ１６を全作動速度まで加速するために、ほぼ一定の電流を交流誘導モータ１６に供給する。ユーザ選択初期トルク設定値Ｔ２に基づいて、マイクロプロセッサ４８は初期線電流ＩA、ＩBおよびＩCを計算する。交流誘導モータ１６への定線電流ＩA、ＩBおよびＩCを維持するために、サイリスタスイッチ４２、４４、４６の導通時間を、したがってノッチγの継続時間を維持しなければならない。前述したように、線電流ＩA、ＩBおよびＩCはノッチγの幅に対応している。その結果、マイクロプロセッサ４８はブロック１６０でノッチγの継続時間を維持するための点弧角αを計算し、ブロック１６２でノッチγを発生するのに適した時にそれぞれサイリスタスイッチ４２、４４、４６を点弧するための点弧信号ＳA、ＳBおよびＳCを発生する。
【００７５】
前述したように、交流誘導モータ１６に対して流出入する線電流の経路を形成するために、サイリスタスイッチ４２、４４、４６を対にして点弧しなければならない。その後、前述したようにブロック１６４で逆起電力電圧を監視して、交流誘導モータ１６が全作動速度で回転しているかどうかを決定する。ブロック１６６で交流誘導モータ１６が全作動速度ではなく、ブロック１６８でユーザ選択ランプ時間ｔ２が経過していない場合、マイクロプロセッサ４８は前述したようにブロック１６０で、交流誘導モータ１６への供給を維持できるようにサイリスタスイッチ４２、４４、４６の次の点弧角αを計算し、そのプロセスを繰り返す。ランプ時間ｔ２が経過しており、交流誘導モータ１６が作動速度になっていない場合、後述するようにブロック１３７で交流誘導モータ１６を停止させる。
【００７６】
交流誘導モータ１６がユーザ選択ランプ時間ｔ２内に全作動速度に達した場合、マイクロプロセッサ４８はブロック１７０でノッチγの継続時間を急速に減少させ、ブロック１７２で線電流ＩA、ＩBおよびＩCを監視する。線電流ＩA、ＩBおよびＩCが交流誘導モータ１６の全負荷アンペアより低い場合、マイクロプロセッサ４８はブロック１７４でそれぞれバイパス接触器５０、５２、５４を閉じるための出力信号ＢA、ＢBおよびＢCを発生する。バイパス接触器５０、５２、５４が閉じた状態にある時、ブロック１４４でバイパスサブルーチンが実行される。
【００７７】
図１１を参照すると、バイパスにおいて、マイクロプロセッサ４８はブロック１７６で逆起電力電圧を監視する。それぞれサイリスタスイッチ４２、４４または４６で電圧降下ＶAD、ＶBDまたはＶCDが検出される場合、それぞれバイパス接触器５０、５２または５４が開いている。対応のサイリスタスイッチ４２、４４または４６での電圧降下ＶAD、ＶBDまたはＶCDの存在を感知することによって、マイクロプロセッサ４８は、ブロック１８０でどの接触器５０、５２または５４が開いているかを決定する。
【００７８】
電圧降下を感知すると直ちに、マイクロプロセッサ４８はブロック１８２で、それぞれ開いたパイパス接触器５０、５２または５４に対応したサイリスタスイッチ４２、４４および／または４６を点弧するための信号ＳA、ＳBまたはＳCを送る。その後、マイクロプロセッサ４８はブロック１８４で、それぞれ対応の開放パイパス接触器５０、５２または５４に信号ＢA、ＢBまたはＢCを送って、開放バイパス接触器の再閉鎖を試行する。ブロック１８６で開放状態のパイパス接触器５０、５２または５４が閉じた場合、交流誘導モータ１６は全作動速度で回転し続け、マイクロプロセッサ４８はバイパス接触器の１つが開いているかどうかを決定しようとブロック１７６での逆起電力電圧の監視に戻る。
【００７９】
開放状態のバイパス接触器が所定時間内に閉じなかった場合で、ブロック１８８で所定時間が経過していない場合、マイクロプロセッサ４８は開放状態のパイパス接触器５０、５２または５４を再閉鎖しようとしてそれに対応したサイリスタスイッチ４２、４４または４６を点弧し続ける。所定時間内に開放状態のバイパス接触器５０、５２または５４を閉鎖できない場合、ブロック１３７で交流誘導モータ１６を停止させる。
【００８０】
図１２を参照すると、ユーザコマンドか、上記のような所定状態に応じて交流誘導モータ１６を停止させる場合、マイクロプロセッサ４８は最初にブロック１９０で、それぞれサイリスタスイッチ４２、４４または４６での電圧降下ＶAD、ＶBDまたはＶCDの存在を感知することによってバイパス接触器５０、５２、５４が閉じているかどうかを決定する。バイパス接触器５０、５２、５４が閉じている場合、マイクロプロセッサ４８はブロック１９２でそれぞれバイパス接触器５０、５２、５４を開くための信号ＢA、ＢBおよびＢCを送り、バイパス接触器５０、５２、５４が開くと同時に、マイクロプロセッサ４８が電圧降下ＶAD、ＶBDおよびＶCDを検出する。その後、マイクロプロセッサ４８は直ちにそれぞれサイリスタスイッチ４２、４４、４６を点弧するための信号ＳA、ＳBおよびＳCを送る。
【００８１】
バイパス接触器５０、５２、５４が開くと、交流誘導モータ１６はユーザ選択時間ｔ３にわたって供給電圧ＶA、ＶBおよびＶC内のノッチγを開くことによって徐々に減速する。ユーザ選択時間ｔ３後、ブロック１９６ですべてのサイリスタスイッチ４２、４４、４６を開いて、交流誘導モータ１６に電流または電圧をまったく加えない。その後、交流誘導モータ１６はその負荷の下で停止する。ユーザが交流誘導モータ１６を徐々に停止させることを望まない場合、供給電圧ＶA、ＶBおよびＶC内のノッチγを徐々に開くためのサイリスタスイッチ４２、４４、４６の点弧をやめて、ユーザ選択時間ｔ３をゼロに設定する。
【００８２】
図４に戻って説明すると、後述する理由から交流誘導モータ１６のマイクロプロセッサ４８がネットワークに相互接続された他のモータ制御装置と通信して情報パケットの受け渡しを行うことが考えられる。マイクロプロセッサ４８はブロック１９８で、送受信機６３によってネットワークに出力信号ＴXENおよびＴXを定期的に送り、ネットワークに相互接続された他のモータ制御装置から送受信機６３で受け取った入力信号ＲXをロードする。
【００８３】
図１４および図１５を参照しながら説明すると、ユーザ入力および表示装置２２は、ＬＣＤディスプレイ２１０に相互接続されたマイクロコントローラ２００を含む。ＬＣＤディスプレイ２１０は標準的な４線×１０文字ディスプレイであると考えられる。ユーザ入力および表示装置２２はさらに、マイクロコントローラ２００に相互接続されたシリアルＥＥＰＲＯＭ２１２と、全体的に参照番号２１４で表した複数のユーザ入力装置とを含む。図１４に示されている好適な実施形態では、ユーザ入力装置２１４はシャフトエンコーダ２１６と４つの押しボタンスイッチ２１８〜２２１とを含む。
【００８４】
マイクロコントローラ２００は、送受信機２２２でネットワークに相互接続されている。送受信機２２２は、マイクロコントローラ２００が情報パケットの受け渡しを行うことができるようにする標準形ＲＳ４８５送受信機などの万能非同期受信機／送信機であると考えられる。
【００８５】
図１６を参照すると、マイクロコントローラ２００に記憶されている実行可能命令のフローチャートが示されている。ブロック２２４で開始され、マイクロコントローラ２００はそれに相互接続された項目を初期化し、ブロック２２８で発見プロセスを開始して、その識別子をネットワークに相互接続されている他のモータ制御装置に送り、ネットワークに相互接続されている他のモータ制御装置を発見する。
【００８６】
マイクロコントローラ２００は、送受信機２２２を介してネットワークに発見信号を送り、他のモータ制御装置からの応答を待つ。その後、マイクロコントローラ２００はブロック２３０で発見が成功するまで待つ。発見が成功しない場合、プロセスが繰り返される。しかし、発見が成功した場合、マイクロコントローラ２００はブロック２３２でモータ制御システム１００のピアモータ(peer motor)駆動装置、たとえば自動スタータ１４からパラメータ構成要求を送る。パラメータ構成は、１つのモータ駆動パラメータのソフトウェア使用法を定める情報リストである。
【００８７】
パラメータ構成情報がピアモータ駆動装置すなわちソフトスタータ１４用の予めプログラムされたデータベースに対応していない場合、ブロック２３２でデータベースの一致がないため、マイクロコントローラ２００の実行可能命令が終了する。しかし、データベースが一致した場合、ブロック２３４でパラメータ構成情報がマイクロコントローラ２００によってダウンロードされてシリアルＥＥＰＲＯＭ２１２に記憶される。パラメータ構成情報がうまくダウンロードされれば、ブロック２３６でこれらのパラメータに対応したデータ値もダウンロードされてＲＡＭに記憶される。これらの段階が完了した後、マイクロコントローラ２００の実行可能命令は主サブルーチンに向かう。
【００８８】
図１９を参照すると、ブロック２３８の主サブルーチンにおいて、マイクロコントローラ２００はブロック２４０で入力装置（シャフトエンコーダ２１６および押しボタン２１８〜２１１）を走査して、何らかのユーザ動作が行われたかどうかを決定する。ブロック２４２で変化を検出した場合、マイクロコントローラ２００は図１７〜図２１の各入力装置に関連したマイクロコントローラ実行命令を実行する。
【００８９】
「入力／メニュー」押しボタン２１９をユーザが押すことによって、ブロック２４３の入力／メニューサブルーチンが開始される。図１７および図１８を参照すると、入力／メニュー押しボタン２１９を押すことによって、ＬＣＤディスプレイ２１０の表示が主メニュー画面２４６およびパラメータ画面２４８間で切換わる。開始後、入力／メニュー押しボタン２１９を押すまで、主メニュー画面２４６が表示される。主メニュー画面では、３つのパラメータ２５０ａ、２５０ｂおよび２５０ｃが表示される。矢印記号２５２は、中央に表示されたパラメータ２５０ｂの方を指している。主メニュー画面の右下コーナーに「入力」という言葉が表示され、画面の左下コーナーに交流誘導モータ１６の方向が表示される。
【００９０】
シャフトエンコーダ２１６を回転させることによってマイクロコントローラ２００がブロック２５１で増分／減分サブルーチンを実行すると考えられる。図１９の増分／減分サブルーチンにおいて、ブロック２６５でＬＣＤディスプレイが主メニュー画面を表示している場合にシャフトエンコーダ２１６を回転させると、ブロック２６７で主メニュー画面２４６がシリアルＥＥＰＲＯＭ２１２内に記憶されたパラメータリストをスクロールする。
【００９１】
入力／メニュー押しボタン２１９を押すことによって、ＬＣＤディスプレイ２１０が矢印記号２５２と整合したパラメータ２５０ｂに対応したパラメータ画面に切換わる。パラメータ画面２４８において、ＬＣＤディスプレイ２１０の最上線２６０はパラメータ２４８の現在値に対応した水平棒グラフを表示する。第２線２６２はＲＡＭに記憶されている選択パラメータ２５０ｂのデータ値および関連のスケールラベル(scale label)を表示する。第３線は選択パラメータ２５０ｂの名前を表示する。第４線２６４はＬＣＤディスプレイ２１０の左下コーナーにまだモータ方向を表示しているが、入力／メニュー（押しボタン）２１９の新しい機能がＬＣＤディスプレイ２１０を主メニュー画面２４６に戻すことであるので、ここでは右下コーナーが「主」を表示する。
【００９２】
パラメータ画面２４８の第２線２６２に示されたパラメータデータ値は、「変更可能」または「メータ」の２種類のデータ値にすることができる。ＬＣＤディスプレイがブロック２６５でパラメータ画面２４８を表示している場合にシャフトエンコーダ２１６を回転させると、ブロック２６９でデータ値が「変更可能」値である場合だけ、ユーザは表示データ値のメータ値を変更することができる。データ値が「変更可能」値でない場合、シャフトエンコーダ２１６を回転しても無意味である。ブロック２７１でユーザがデータ値を変更した場合、次に入力／メニュー押しボタン２１９を押して主メニュー画面２４６に戻した時、マイクロコントローラ２００はユーザ調整データ値をソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に送る。その後、マイクロコントローラ２００はブロック２７３で主サブルーチンに戻る。
【００９３】
また、入力／メニュー押しボタン２１９を押して主メニュー画面２４６からパラメータ２５０ｂを選択した時、マイクロコントローラ２００は送受信機２２２を介してネットワーク上で主モータ制御装置である自動スタータ１４のマイクロプロセッサ４８に選択パラメータ２５０ｂの現在値を要求し、マイクロプロセッサ４８はそれに現在値を送り返す。
【００９４】
始動押しボタン２２０をモータ方向押しボタン２１８と組み合わせて作動させることが考えられる。ユーザがモータ方向押しボタン２１８を押すと、ブロック２６６でＬＣＤディスプレイ２１０の左下コーナーが交流誘導モータ１６に対する一連の所定方向設定、たとえば正方向、逆方向、正方向ジョグ(jog)、逆方向ジョグに切換える。図２０を参照すると、方向設定が正方向または逆方向モードである時、始動押しボタン２２０を押すと、マイクロコントローラ２００はブロック２６８で始動サブルーチンに入り、ブロック２７０で前述したようにユーザ選択で交流誘導モータ１６の始動または停止を行うためのコマンド信号を主モータ制御装置すなわち自動スタータ１４に送る。ブロック２７２で方向が正方向ジョグまたは逆方向ジョグ設定である時、マイクロコントローラ２００は、ブロック２７４で始動押しボタン２２０が解除された時、ブロック２７６でコマンド信号をネットワーク上で主モータ制御装置である自動スタータ１４に送って、交流誘導モータ１６をユーザ選択方向にジョグさせる。その後、ブロック２７５で始動サブルーチンが終了する。
【００９５】
図２１を参照すると、停止押しボタン２２１を押すと、マイクロコントローラ２００はブロック２７６で停止サブルーチンに入り、直ちにブロック２７８で停止コマンドを主モータ制御装置であるソフトスタータ１４に送って、交流誘導モータ１６を停止させる。ブロック２７９で停止押しボタン２２０を解除すると、マイクロコントローラ２００はブロック２８１で停止解除コマンドを主モータ制御装置であるソフトスタータ１４に送る。停止解除コマンドは、マイクロプロセッサ４８の入力部６８ｂで、またはネットワーク上の別のモータ制御装置から始動コマンドを受け取るか否かに関係なく、停止押しボタン２２１が解除されるまで、ソフトスタータ１４の再始動を阻止する。その後、ブロック２８３で停止サブルーチンが終了する。
【００９６】
図１７に戻って説明すると、上記サブルーチンの完了後、マイクロコントローラはブロック２８５でＬＣＤディスプレイ２１０を更新し、それへの入力装置の走査段階に戻る。
【００９７】
図２２〜図２４を参照すると、モータ制御システム１０は、送受信機２８２を介してネットワークに相互接続されたマイクロコントローラ２８０を有するプログラム可能入出力モジュール２６を含むことができる。送受信機２８２は標準形ＲＳ４８５送受信機などの万能非同期受信機／送信機であると考えられる。送受信機２８２は、マイクロコントローラ２８０がネットワーク上で他のモータ制御装置との間で信号の受け渡しを行うことができるようにする。プログラム可能入出力モジュール２６はさらに、全体的に２８４で表した複数のユーザ入出力装置と、やはりマイクロコントローラ２８０に相互接続された複数のＬＥＤ２８６とを含む。
【００９８】
図２２に最もわかりやすく示されているように、複数のユーザ入出力装置は、第１ジャムオン位置および第２不作動位置間を移動可能な第１ディップスイッチ２９０を含む。ジャムオン位置にある時、マイクロコントローラ２８０はネットワーク上でソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に、前述したように交流誘導モータ１６にジャム状態が存在するかどうかを監視することをマイクロプロセッサ４８に命令する制御信号を送る。ディップスイッチ２９０が不作動位置にある時、マイクロコントローラ２８０はソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に、交流誘導モータ１６におけるジャム状態の可能性の監視をマイクロプロセッサ４８がやめることをマイクロプロセッサ４８に命令する制御信号を送る。ディップスイッチ２９０がジャムオン位置にあり、ソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８によって交流誘導モータ１６にジャム状態が検出された場合、ソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８はネットワーク上でプログラム可能入出力モジュール２６のマイクロコントローラ２８０に警報信号を送ることによって、プログラム可能入出力モジュール２６のマイクロコントローラ２８０がＬＥＤ２９２を作動させて点灯させる。
【００９９】
第２ディップスイッチ２９４は、第１失速オン位置および第２不作動位置間を移動可能である。失速オン位置にある時、マイクロコントローラ２８０はネットワーク上でソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に、前述したように交流誘導モータ１６に失速状態が存在するかどうかを監視することをマイクロプロセッサ４８に命令する制御信号を送る。ディップスイッチ２９４が不作動位置にある時、マイクロコントローラ２８０はソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に、交流誘導モータ１６における失速状態の可能性の監視をマイクロプロセッサ４８がやめることをマイクロプロセッサ４８に命令する制御信号を送る。ディップスイッチ２９４が失速オン位置にあり、ソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８によって交流誘導モータ１６に失速状態が検出された場合、ソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８はネットワーク上でプログラム可能入出力モジュール２６のマイクロコントローラ２８０に警報信号を送ることによって、プログラム可能入出力モジュール２６のマイクロコントローラ２８０がＬＥＤ２９６を作動させて点灯させる。
【０１００】
第３ディップスイッチ２９８は、第１位相反転位置および第２不作動位置間を移動可能である。位相反転位置にある時、マイクロコントローラ２８０はネットワーク上でソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に、前述したように交流誘導モータ１６の位相が反転しているかどうかを監視することをマイクロプロセッサ４８に命令する制御信号を送る。ディップスイッチ２９８が不作動位置にある時、マイクロコントローラ２８０はソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に、交流誘導モータ１６における位相反転状態の可能性の監視をマイクロプロセッサ４８がやめることをマイクロプロセッサ４８に命令する制御信号を送る。ディップスイッチ２９８が位相反転状態にあり、ソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８によって交流誘導モータ１６に位相反転状態が検出された場合、ソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８はネットワーク上でプログラム可能入出力モジュール２６のマイクロコントローラ２８０に警報信号を送ることによって、プログラム可能入出力モジュール２６のマイクロコントローラ２８０がＬＥＤ３００を作動させて点灯させる。
【０１０１】
ディップスイッチ３０２は、第１手動リセット位置および第２自動リセット位置間を移動可能である。手動リセット位置にある時、マイクロコントローラ２８０はソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に、前述したように交流誘導モータ１６が過負荷または故障のために停止した後に交流誘導モータ１６の再始動を試行しないことをマイクロプロセッサ４８に命令する制御信号を送る。ディップスイッチ３０２が自動リセット位置にある時、マイクロコントローラ２８０はソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に、交流誘導モータ１６の過負荷または故障が決定されてから所定時間後にソフトスタータ１４が交流誘導モータ１６の再始動を自動的に試行するように命令信号を送る。
【０１０２】
ディップスイッチ３０４は、第１通常始動位置および第２ポンプ始動位置間を移動可能である。ディップスイッチ３０４が通常始動位置にある時、マイクロコントローラ２８０は始動コマンドを受け取った時にソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に、前述したようにブロック１２０で交流誘導モータ１６の通常ランプ始動を実行するように命令信号を送る。ディップスイッチ３０４がポンプ始動位置にある時、マイクロコントローラ２８０は始動コマンドを受け取った時にソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に、ブロック１２２で交流誘導モータ１６のポンプ始動を実行するように命令信号を送る。
【０１０３】
ディップスイッチ３０６は、第１ランプ始動位置および第２電流制限位置間を移動可能である。ディップスイッチ３０６がランプ始動位置にある時、マイクロコントローラ２８０は始動コマンドを受け取った時にネットワーク上でソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に、マイクロプロセッサ４８がブロック１２０で交流誘導モータ１６の通常ランプ始動を、またはブロック１２２で交流誘導モータ１６のポンプ始動を実行できるようにする命令信号を送る。ディップスイッチ３０６が電流制限位置にある時、マイクロコントローラ２８０は始動コマンドを受け取った時にソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に、前述したようにブロック１２４で交流誘導モータ１６の定電流始動を実行することをソフトスタータ１４に命令する命令信号を送る。
【０１０４】
プログラム可能入出力モジュール２６は、さらに、モータ１６の始動中の様々な時間およびトルク値を変更するための複数のポテンショメータを含む。ポテンショメータ３２０によってユーザはソフトスタータ１４による交流誘導モータ１６におけるキック始動のための時間ｔ１を設定することができる。ポテンショメータ３２０を回転させることによってポテンショメータ３２０での電圧降下は、その大きさが交流誘導モータ１６におけるキック始動のための所定時間ｔ１に対応するように変化する。たとえば、ポテンショメータ３２０は、交流誘導モータ１６のキック始動がソフトスタータ１４によって実行されない０秒のｔ１値と２秒との間を回転可能である。ポテンショメータ３２０およびそれにおける電圧降下の設定に応じて、マイクロコントローラ２８０はソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に、前述したように所定時間ｔ１にわたってキック始動を実行するように命令信号を送る。
【０１０５】
ポテンショメータ３２２によってユーザはソフトスタータ１４による交流誘導モータ１６におけるキック始動のための最大トルク値Ｔ１を設定することができる。ポテンショメータ３２２を回転させることによってポテンショメータ３２２での電圧降下は、その大きさが交流誘導モータ１６におけるキック始動のためのユーザ選択最大トルクＴ１に対応するように変化する。たとえば、ポテンショメータ３２２は、交流誘導モータ１６のキック始動がソフトスタータ１４によって実行されない０トルクに対応した第１値と交流誘導モータの全直接オンライン始動トルクの９０％との間を回転可能である。ポテンショメータ３２２およびそれにおける電圧降下の設定に応じて、マイクロコントローラ２８０はネットワーク上でマイクロプロセッサ４８に、交流誘導モータ１６が発生するトルクをユーザ選択値Ｔ１まで傾斜させるキック始動を実行するように命令信号を送る。
【０１０６】
ポテンショメータ３２４によってユーザは、ソフトスタータ１４が交流誘導モータ１６を全作動速度まで傾斜させるための時間ｔ２を設定することができる。ポテンショメータ３２４を回転させることによってポテンショメータ３２４での電圧降下は、その大きさが交流誘導モータ１６を初期ユーザ選択トルク値Ｔ２から全電圧での交流誘導モータ１６の作動に対応するトルク値まで傾斜させるためのユーザ選択時間ｔ２に対応するように変化する。たとえば、ポテンショメータ３２４は、０．５秒のランプ時間に対応する値と１８０秒のランプ時間に対応する値との間を回転可能である。ポテンショメータ３２４およびそれにおける電圧降下の設定に応じてマイクロコントローラ２８０はマイクロプロセッサ４８に命令信号を送って、交流誘導モータ１６を全作動速度にするためのユーザ選択時間ｔ２をマイクロプロセッサ４８に知らせる。
【０１０７】
ポテンショメータ３２６によってユーザは交流誘導モータ１６のキック始動後の初期トルク値Ｔ２を設定することができる。ポテンショメータ３２６を回転させることによってポテンショメータ３２６での電圧降下は、その大きさがキック始動後に交流誘導モータ１６で発生する所定の初期トルクＴ２に対応するように変化する。たとえば、ポテンショメータ３２６は、モータがキック始動後にトルクを発生しない０トルクに対応する値と交流誘導モータ１６が全供給電圧で作動することによって与えられるトルク値の１００％の初期トルクに対応する値との間を回転可能である。ポテンショメータ３２６およびそれにおける電圧降下の設定に応じて、マイクロコントローラ２８０はマイクロプロセッサ４８に、初期トルクがユーザ選択初期トルクＴ２になるように命令信号を送る。
【０１０８】
ポテンショメータ３２８によって、ユーザは前述したように交流誘導モータ１６の停止中にノッチγの継続時間を漸増するための時間ｔ３を設定することができる。ポテンショメータ３２８を回転させることによって、ポテンショメータ３２８での電圧降下は、その大きさが交流誘導モータ１６を徐々に停止させるためのユーザ選択時間ｔ３に対応するように変化する。たとえば、ポテンショメータ３２８は、交流誘導モータ１６を徐々に停止させない０秒に対応する値と６０秒に対応する値との間を回転可能である。ポテンショメータ３２８およびそれにおける電圧降下のユーザ選択設定を用いて、マイクロコントローラ２８０はマイクロプロセッサ４８に、バイパス接触器５０、５２、５４の開放後でサイリスタスイッチ４２、４４、４６の開放前に前述したようにして時間ｔ３で交流誘導モータ１６を徐々に停止させるように命令信号を送る。
【０１０９】
ポテンショメータ３３０によって、ユーザは交流誘導モータ１６の全負荷アンペア定格をマイクロプロセッサ４８に知らせることができる。ポテンショメータ３３０を回転させることによってそれにおける電圧降下は、その大きさが交流誘導モータ１６の所定の全負荷アンペア定格に対応するように変化する。ポテンショメータ３３０およびそれにおける電圧降下の設定に応じてマイクロコントローラ２８０はマイクロプロセッサ４８に命令信号を送って、交流誘導モータ１６の全負荷アンペア定格をマイクロプロセッサ４８に知らせる。
【０１１０】
プログラム可能入出力モジュール２６はさらに、第１および第２トリップクラス(trip class)ディップスイッチ３３２、３３４をそれぞれ含む。各トリップクラスディップスイッチ３３２、３３４は第１および第２位置間を移動可能である。トリップクラスディップスイッチ３３２、３３４の組み合わせによってユーザは、マイクロプロセッサ４８が交流誘導モータ１６の熱的過負荷を監視するようにトリップクラスを設定することができる。トリップクラスディップスイッチ３３２、３３４の設定の組み合わせに応じて、マイクロコントローラ２８０はマイクロプロセッサ４８に、交流誘導モータ１６に熱的過負荷が発生しているかどうかを決定する時の所望トリップクラスに関してマイクロプロセッサ４８に命令する命令信号を送る。
【０１１１】
プログラム可能入出力モジュール２６はさらに、交流誘導モータ１６に熱的過負荷状態が存在することをユーザに信号で知らせるＬＥＤ３３６を含む。交流誘導モータ１６の熱的過負荷状態に応じて、マイクロプロセッサ４８はマイクロコントローラ２８０に命令信号を送って、熱的負荷状態をマイクロコントローラ２８０に知らせる。それに応じて、マイクロコントローラ２８０が過負荷ＬＥＤ３３６を作動させてユーザに知らせることができる。
【０１１２】
プログラム可能入出力モジュール２６はさらに、熱的過負荷ＬＥＤ３３７を含む。前述したように、マイクロプロセッサ４８はさらにブロック１０６で、交流誘導モータ１６の熱的過負荷状態を監視する。マイクロプロセッサ４８が交流誘導モータ１６に熱的過負荷状態を検出した場合、ソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８はネットワーク上でプログラム可能入出力モジュール２６のマイクロコントローラ２８０に警報信号を送ることによって、プログラム可能入出力モジュール２６のマイクロコントローラ２８０が熱的過負荷ＬＥＤ３３７を作動させて点灯させる。
【０１１３】
図２４を参照すると、マイクロコントローラ２８０に記憶されているユーザ実行命令のフローチャートが示されている。ブロック３４０で開始されて、マイクロコントローラ２８０はブロック３４２で初期化される。その後、マイクロコントローラ２８０はブロック３４４で発見プロセスを開始して、その識別子をネットワークに相互接続されている他のモータ制御装置に送り、ネットワークに相互接続されている他のモータ制御装置を発見する。マイクロコントローラ２８０はブロック３４６で送受信機２８２を介してネットワークに発見信号を送って他のモータ制御装置からの応答を待つ。発見が成功しない場合、プロセスが繰り返される。しかし、発見が成功した場合、マイクロコントローラ２８０はブロック３４７でそのコンピュータ実行命令の主サブルーチンを実行する。
【０１１４】
図２５を参照すると、マイクロコントローラ２８０に記憶されているコンピュータ実行命令の主サブルーチンのフローチャートが示されている。ブロック３４７の主サブルーチンにおいて、マイクロコントローラ２８０はブロック３４８でディップスイッチを走査し、ソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８から受け取った命令または警報信号に応じて、ブロック３５０でジャムＬＥＤ２９２、失速ＬＥＤ２９６、位相反転ＬＥＤ３００、過負荷ＬＥＤ３３６および熱的過負荷ＬＥＤ３３７を更新する。マイクロコントローラ２８０がブロック３５２でソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８からネットワーク上でデータ要求を受け取ると、マイクロコントローラ２８０はブロック３５４でマイクロプロセッサ４８からの要求を処理し、ブロック３５６でポテンショメータを走査し、前述したようにブロック３５８でポテンショメータおよびディップスイッチの位置に関して要求された情報をソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に送る。
【０１１５】
図２６を参照すると、ボタンモジュール２８は複数のディップスイッチ３６２ａ〜３６２ｈと複数の押しボタンスイッチ３６４ａ〜３６４ｆとを支持するハウジング３６０を含む。ハウジング３６０の上表面３６８に重なるオーバーレイ３６６が設けられている。オーバーレイ３６６は、それぞれ押しボタンスイッチ３６４ａ〜３７４ｆの上に重なってそれに対応する６個のボタン部分３７０ａ〜３７０ｆを含む。
【０１１６】
図２８を参照すると、押しボタンスイッチ３６４ａ〜３６４ｆおよびディップスイッチ３６２ａ〜３６２ｈが全体的に参照番号３７２で表されている。入力装置３７２はマイクロコントローラ３７４に相互接続されており、マイクロコントローラ３７４は送受信機３７６によってネットワークに相互接続されている。送受信機３７６は標準形ＲＳ４８５送受信機などの万能非同期受信機／送信機であると考えられる。図２７Ａ〜図２７Ｃおよび図２８に最もわかりやすく示されているように、複数のＬＥＤ３７８ａ〜３７８ｆをマイクロコントローラ３７４に相互接続することによって、後述するように様々なモータパラメータの状態を表示することができる。ＬＥＤ３７８ａ〜３７８ｆはそれぞれ押しボタン３６４ａ〜３６４ｆに対応し、それらに近接した位置にある。
【０１１７】
ディップスイッチ３６２ａ〜３６２ｈの設定の各組み合わせが押しボタン３６４ａ〜３６４ｆおよびＬＥＤ３７８ａ〜３７８ｆの独自の割当て組み合わせに対応すると考えられる。そのため、ディップスイッチ３６２ａ〜３６２ｈの設定を変更することによって、マイクロコントローラ３７４は、押しボタン３６４ａ〜３６４ｆの押下に応じてモータ制御システム１０の他のモータ制御装置に異なった予めプログラムされた命令信号を送り、モータ制御システム１０における他のモータ制御装置の１つからコマンドを受け取るのに応じて異なったＬＥＤ３７８ａ〜３７８ｆを作動させることができる。たとえば、オーバーレイ３６６ａ〜３６６ｃが設けられる。各オーバーレイがディップスイッチ３６２ａ〜３６２ｈの異なった設定に、したがって押しボタン３６４ａ〜３６４ｆおよびＬＥＤ３７８ａ〜３７８ｆの異なった割当てに対応する。
【０１１８】
図２７Ａを参照すると、押しボタン３６４ａ、３６４ｃおよび３６４ｄは割当てられておらず、したがってオーバーレイ３６６のボタン部分３７０ａ、３７０ｃおよび３７０ｄには表示がない。ディップスイッチ３６２ａ〜３６２ｈの設定の組み合わせに基づいて、押しボタン３６４ｂも割当てられていないが、モータ制御システム１０がオフである場合、マイクロコントローラ３７４はＬＥＤ３７８ｂを作動させる。そのため、オーバーレイ３６６のボタン部分３７０ｂにはそのような割当てを表す表示が付けられている。
【０１１９】
押しボタン３６４ｅの押下に応じて、マイクロコントローラ３７４はソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に始動コマンドを送る。押しボタン３６４ｅの押下に応じてマイクロコントローラ３７４がＬＥＤ３７８ｅを作動させて、マイクロコントローラ３７４が始動コマンドを送ったことをユーザに知らせる。オーバーレイ３６６のボタン部分３７０ｅには、押しボタン３６４ｅの機能を表す表示が付けられている。
【０１２０】
同様に、ディップスイッチ３６２ａ〜３６２ｈの設定の組み合わせに基づいて、押しボタン３６４ｆの押下によってマイクロコントローラ３７４はソフトスタータ１４のマイクロプロセッサ４８に停止コマンドを送って、前述のように交流誘導モータ１６を停止させる。押しボタン３６４ｆの押下時に、マイクロコントローラ３７４はＬＥＤ３７８ｆを作動させて、マイクロコントローラ３７４が停止コマンドを送ったことをユーザに知らせる。オーバーレイ３６６のボタン部分３７０ｆには、押しボタン３６４ｆの機能を表す表示が付けられている。
【０１２１】
図２７Ｂおよび図２７Ｃは、ディップスイッチ３６２ａ〜３６２ｈの設定の組み合わせに基づいた押しボタン３６４ａ〜３６４ｆおよびＬＥＤ３７８ａ〜３７８ｆの様々な別の割当てに対応している。ボタン部分３７０ａ〜３７０ｆ上の表示は、押しボタン３６４ａ〜３６４ｆおよびＬＥＤ３７８ａ〜３７８ｆの割当てに対応している。図２７Ａ〜図２７Ｃは、押しボタン３６４ａ〜３６４ｆおよびＬＥＤ３７８ａ〜３７８ｆの割当て例を表示しており、ディップスイッチ３６２ａ〜３６２ｈの設定の組み合わせに基づいた押しボタン３６４ａ〜３６４ｆおよびＬＥＤ３７８ａ〜３７８ｆの可能な割当てを制限する意図はない。
【０１２２】
図２９を参照すると、ボタンモジュール２８のマイクロコントローラ３７４が実行するコンピュータ実行命令のフローチャートが示されている。開始時に、マイクロコントローラ３７４はブロック３８０で初期化される。初期化中に、マイクロコントローラ３７４のＲＡＭバンクがクリアされ、マイクロコントローラ３７４の入出力ポートおよびそれらのデータ方向レジスタが設定され、通信変数およびクロックレジスタが初期化される。
【０１２３】
初期化の後、マイクロコントローラ３７４はブロック３８２で発見プロセスを開始して、その識別子をネットワークに相互接続されている他のモータ制御装置に送り、ネットワークに相互接続されている他のモータ制御装置を発見する。マイクロコントローラ３７４はブロック３８４で送受信機３７６を介してネットワークに発見信号を送り、マイクロコントローラ３７４がネットワークに相互接続されている他のモータ制御装置の各々から応答を受け取るまで繰り返す。
【０１２４】
ネットワークに相互接続されている他のモータ制御装置からの応答を待つ間、マイクロコントローラ３７４は、ブロック３８６で押しボタン３６４ａ〜３６４ｆを所定の時間間隔で走査して、押しボタン３６４ａ〜３６４ｆの１つが押下されたかどうかを決定する。マイクロコントローラ３７４が所定の連続走査数より多い回数の押しボタン３６４ａ〜３６４ｆの押下を感知した場合、マイクロコントローラ３７４は押しボタン３６４ａ〜３６４ｆが止まって動かない状態を検出すると考えられる。
【０１２５】
マイクロコントローラ３７４がネットワークに相互接続されている他のモータ制御装置の１つから命令信号を受け取った場合、ブロック３９０でマイクロコントローラ３７４はそのような命令信号がＬＥＤ３７８ａ〜３７８ｆの作動を必要とするかどうかを決定する。ネットワークに相互接続されている主モータ制御装置から受け取ったそのような命令信号を受け取るのに応じて、マイクロコントローラ３７４は前述したようにブロック３９２で対応のＬＥＤ３７８ａ〜３７８ｆを更新または作動させる。
【０１２６】
マイクロコントローラ３７４がブロック３９４で送受信機３７６を介してネットワークに適切に接続されており、ブロック３９６で押しボタン３６４ａ〜３６４ｆの１つが有効に押下されている場合、マイクロコントローラ３７４はブロック３９８でネットワーク上の適当なモータ制御装置にディップスイッチ３６２ａ〜３６２ｈの設定に基づいて命令信号を送ることによって、ユーザが所望するコマンドを実行できるようにする。同様に、マイクロコントローラ３７４がブロック４００でネットワークに相互接続されている他のモータ制御装置の１つから有効信号を受け取った場合、マイクロコントローラ３７４は４０２で受け取った信号のプロセスおよび解釈を行ってコマンドを実行する。
【０１２７】
マイクロコントローラ３７４はまた、ブロック４０４でネットワークに相互接続されている他のモータ制御装置の１つから発見信号を受け取ることができる。
マイクロコントローラ３７４がブロック４０６で送受信機３７６によってネットワークに適切に接続されている場合、マイクロコントローラ３７４はブロック４０８で、発見信号を送った対応のモータ制御装置に自分を識別する応答を送る。
【０１２８】
本発明を実施する様々な態様は、発明と見なされる主題を特に指摘して明確に請求する添付の特許請求の範囲内にあると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従ったモータ制御システムの概略図である。
【図２】図１のモータ制御システムにおけるソフトスタータのマイクロプロセッサの接続関係を示す概略図である。
【図３】図１のモータ制御システムにおけるソフトスタータの概略図である。
【図４】図２のソフトスタータのマイクロプロセッサにおけるコンピュータ実行命令のフローチャート図である。
【図５】図５Ａは、図４のコンピュータ実行命令の初期化サブルーチンにおけるフローチャート図であり、図５Ｂは、コンピュータのゼロ電圧交差サブルーチンにおけるフローチャート図である。
【図６】図４のコンピュータ実行命令における過負荷サブルーチンのフローチャート図である。
【図７】図４のコンピュータ実行命令における主サブルーチンのフローチャート図である。
【図８】図７の主サブルーチンにおける通常ランプ始動サブルーチンのフローチャート図である。
【図９】図７の主サブルーチンにおけるポンプ始動サブルーチンのフローチャート図である。
【図１０】図７の主サブルーチンにおける定電流始動サブルーチンのフローチャート図である。
【図１１】図７の主サブルーチンにおけるバイパスサブルーチンのフローチャート図である。
【図１２】図７の主サブルーチンにおける停止サブルーチンのフローチャート図である。
【図１３】図１の逆並列ＳＣＲの電圧および電流を時間の関数で示すグラフである。
【図１４】本発明のモータ制御システムにおけるデータインターフェースモジュールの正面図である。
【図１５】図１４のデータインターフェースモジュールの概略図である。
【図１６】図１５のデータインターフェースモジュールにおけるマイクロコントローラ用のコンピュータ実行命令のフローチャート図である。
【図１７】図１６のコンピュータ実行命令における主サブルーチンのフローチャート図である。
【図１８】図１４のデータインターフェースモジュールによって表示される画面の概略図である。
【図１９】図１６のコンピュータ実行命令における増分／減分サブルーチンのフローチャート図である。
【図２０】図１６のコンピュータ実行命令における始動サブルーチンのフローチャート図である。
【図２１】図１６のコンピュータ実行命令における停止サブルーチンのフローチャート図である。
【図２２】本発明のモータ制御システムにおけるインターフェースモジュールの正面図である。
【図２３】図２２のインターフェースモジュールの概略図である。
【図２４】図２２のインターフェースモジュールにおけるマイクロコントローラ用のコンピュータ実行命令のフローチャート図である。
【図２５】図２４のコンピュータ実行命令における主サブルーチンのフローチャート図である。
【図２６】本発明のモータ制御システムにおけるボタンモジュールの等角分解斜視図である。
【図２７】図２７Ａ〜図２７Ｃは、図２６のボタンモジュールにおけるオーバーレイの正面図である。
【図２８】図２６のボタンモジュールの概略図である。
【図２９】図２８のボタンモジュールにおけるマイクロコントローラ用のコンピュータ実行命令のフローチャート図である。
【符号の説明】
１０  モータ制御システム
１４  ソフトスタータ
１６  交流誘導モータ
１８  交流電源
２２  表示装置
２４  ネットワークインターフェース
２８  ボタンモジュール
４２、４４、４６  サイリスタスイッチ
４８  マイクロプロセッサ
５０、５２、５４  バイパス接触器
【図１】
0004605414.tif 000003
【図２】
0004605414.tif 000004
【図３】
0004605414.tif 000005
【図４】
0004605414.tif 000006
【図５】
0004605414.tif 000007
【図６】
0004605414.tif 000008
【図７】
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【図８】
0004605414.tif 000010
【図９】
0004605414.tif 000011
【図１０】
0004605414.tif 000012
【図１１】
0004605414.tif 000013
【図１２】
0004605414.tif 000014
【図１３】
0004605414.tif 000015
【図１４】
0004605414.tif 000016
【図１５】
0004605414.tif 000017
【図１６】
0004605414.tif 000018
【図１７】
0004605414.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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