(57)【要約】【課題】スター結線又はデルタ結線の一方から他方へ切換えてモータを起動するモータの起動装置の低コスト化を図る。【解決手段】スター結線又はデルタ結線の一方から他方へ切換えてモータを起動するモータの起動装置１０において、オン・オフ切換えスイッチ１と、スター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂとを備え、前記スター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂは、一方の結線側に自動復帰するモーメンタリースイッチとした。また、前記オン・オフ切換えスイッチ１のオン切換え動作と前記スター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂの他方の結線側への切換え動作とを連動させるための操作部材８を設けた。【選択図】図４
2005065456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スター結線又はデルタ結線の一方から他方へ切換えてモータを起動するモータの起動装置において、主電源を入・切するオン・オフ切換えスイッチと、スター結線・デルタ結線切換えスイッチとを備え、前記スター結線・デルタ結線切換えスイッチは、一方の結線側に自動復帰するモーメンタリースイッチとしたことを特徴とするモータの起動装置。
【請求項２】
前記オン・オフ切換えスイッチのオン切換え動作と、前記スター結線・デルタ結線切換えスイッチの他方の結線側への切換え動作と、を連動させるための連動手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のモータの起動装置。
【請求項３】
前記連動手段は、前記スター結線・デルタ結線切換えスイッチの操作部に固定されるとともに、前記オン・オフ切換えスイッチの操作部に係脱する操作部材で構成され、
前記操作部材は、前記スター結線・デルタ結線切換えスイッチの他方の結線側への切換操作に連動して、前記オン・オフ切換えスイッチをオン側へ切換えることを特徴とする請求項２に記載のモータの起動装置。
【請求項４】
複数の錘を有し、錘毎にモータを備えて該モータの起動停止が行われ、各錘のモータを誘導同期モータで構成し、各誘導同期モータはデルタ結線とスター結線とを備えて、各錘の誘導同期モータを、各対応するモータの起動装置を介して、複数錘に共通のインバータ電源に並列に接続した繊維機械であって、前記各モータの起動装置として、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のモータの起動装置を用いたことを特徴とする繊維機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スター結線又はデルタ結線の一方から他方へ切換えてモータを起動するモータの起動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータの起動方法には、モータの結線形態をスター結線からデルタ結線に切換える方式と、これとは逆のデルタ結線からスター結線に切換える方式があり、該起動方法を実行するための起動装置についても公知となっている。
該起動装置の従来構成には、例えば、デルタ結線からスター結線に切換える方式のものとして図６（ａ）（ｂ）に示される構成があり、本構成ではオン・オフ切換えスイッチＳＷ、それぞれメインスイッチ用、デルタ結線用、スター結線用のマグネットコンタクタＭＣ１・ＭＣ２・ＭＣ３、さらに２つのタイマーＴ１・Ｔ２を備える構成としている。
また、電流検知器により電流値を実測し、該電流値に基きシーケンサーにてリレーの切換えを行う構成とするものもある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２０３６９５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、上述の図６（ａ）（ｂ）に示される構成では、スイッチ、マグネットコンタクタ、タイマーといったように部品点数が多く、また、これにより製作工数が多いため、製作コストがかかってしまうという問題がある。
また、上記文献に開示される技術においても、電流検知器、シーケンサー、リレーというように部品点数が多く、製作コストがかかってしまうという問題がある。
さらに、図７に示されるごとくの構成も考えられるが、タイマーＴ１を備える構成であり、更なる部品点数の削減、製作コスト削減の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１に記載のごとく、スター結線又はデルタ結線の一方から他方へ切換えてモータを起動するモータの起動装置において、主電源を入・切するオン・オフ切換えスイッチと、スター結線・デルタ結線切換えスイッチとを備え、前記スター結線・デルタ結線切換えスイッチは、一方の結線側に自動復帰するモーメンタリースイッチとする。
【０００７】
また、請求項２に記載のごとく、前記オン・オフ切換えスイッチのオン切換え動作と、前記スター結線・デルタ結線切換えスイッチの他方の結線側への切換え動作と、を連動させるための連動手段を設けたモータの起動装置とする。
【０００８】
また、請求項３に記載のごとく、前記連動手段は、前記スター結線・デルタ結線切換えスイッチの操作部に固定されるとともに、前記オン・オフ切換えスイッチの操作部に係脱する操作部材で構成され、前記操作部材は、前記スター結線・デルタ結線切換えスイッチの他方の結線側への切換操作に連動して、前記オン・オフ切換えスイッチをオン側へ切換えるモータの起動装置とする。
【０００９】
また、請求項４に記載のごとく、複数の錘を有し、錘毎にモータを備えて該モータの起動停止が行われ、各錘のモータを誘導同期モータで構成し、各誘導同期モータはデルタ結線とスター結線とを備えて、各錘の誘導同期モータを、各対応するモータの起動装置を介して、複数錘に共通のインバータ電源に並列に接続した繊維機械であって、前記各モータの起動装置として、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のモータの起動装置を用いた繊維機械とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１１】
即ち、請求項１に記載の発明では、スター結線又はデルタ結線の一方から他方への結線方式の切換えにおいては、モーメンタリースイッチの自動復帰の作用を利用することによるため、従来のマグネットコンタクタや、電流検知器等を備える構成と比較して、装置構成が簡易であり、部品点数も少なく、製作コストを抑えた構成とすることができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明では、起動時における操作では、連動手段を介して、オン・オフ切換えスイッチをオンとする主電源の投入操作と、スター結線・デルタ結線切換えスイッチによる結線切換え操作とを同時に行うことができ、操作性に優れたものとすることができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明では、起動時における操作では、操作部材を介して、スター結線・デルタ結線切換えスイッチによる結線切換え操作とともに、オン・オフ切換えスイッチをオンとする主電源の投入操作を同時に行うことができ、操作性に優れたものとすることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明では、複数の錘間でのモータの回転速度のばらつきがなく、且つ、経時的な速度ばらつきがなくなり、さらに、１つの錘のモータ、又は幾つかの錘のモータのみを停止させることができるとともに、その他の錘のモータは停止させることなくそのままモータの運転を維持したまま、停止させた錘のモータだけの再起動が可能となる。また、前記モータの再起動操作も操作性が良く簡単に行うことができ、再起動後、他の錘のモータと同期運転させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
スター結線又はデルタ結線の一方から他方へ切換えてモータを起動するモータの起動装置の低コスト化という目的を、前記スター結線・デルタ結線切換えスイッチを一方の結線側に自動復帰するモーメンタリースイッチとすることで達成する。
【実施例１】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
本発明に係るモータ起動装置は、例えば、繊維機械の一種である仮撚加工機が具備するニップツイスターのモータの起動装置として用いられており、以下のように構成されている。
【００１７】
図１は仮撚加工機２０の概略構成を示すものであり、まず初めに仮撚加工機２０の構成を簡単に説明する。
仮撚加工機２０は糸条の仮撚加工処理を行う錘を複数備え、各錘は、第１フィードローラ２１と第２フィードローラ２２とを有し、各錘においては、給糸パッケージ２６から解舒された糸条Ｙが第１フィードローラ２１と、該第１フィードローラ２１の下流側に配置される第２フィードローラ２２とによって延伸可能な糸張力に保持されている。
【００１８】
これら第１・第２フィードローラ２１・２２間には上流側から順に熱固定用のヒータ３、冷却プレート４、及び仮撚装置としてのニップツイスター５が設けられ、撚りが入った糸条Ｙを該ヒータ３で延伸温度まで加熱し、冷却プレート４でヒータ３により加熱された糸条Ｙを冷却している。ニップツイスター５は２本の無端ベルト５ａ・５ｂ（図２参照）を十字状に交差させて配置し、交差部分に糸を挟んで、回転する２本の無端ベルト５ａ・５ｂで糸に撚りを付与する装置である。
【００１９】
次に、ニップツイスター５によって糸条Ｙには撚りがかけられ、第１フィードローラ２１からニップツイスター５までの間（加撚領域）の糸条Ｙは、撚りが入った加撚状態となっている。
【００２０】
また、第２フィードローラ２２と第３フィードローラ２３との間には第２ヒータ７が設けられ、糸条Ｙが再度加熱される。その後、糸条Ｙは、オイリング装置２９によりオイリング処理され、ボビンに巻き取られ、巻取パッケージ２７・２７・・・を形成する。
このように、仮撚加工機２０は、各錘においてそれぞれ給糸パッケージ２６から解舒した糸条Ｙを必要な延伸比で延伸しながらニップツイスター５で撚りを付与し、この撚りを熱固定することで、該糸条Ｙを捲縮性及び収縮性を有した嵩高加工糸に加工するようにしている。
【００２１】
次に、ニップツイスター５について説明する。
図２はニップツイスター５の駆動構成を示す電気ブロック図であり、各錘におけるニップツイスター５の一対のベルト５ａ・５ｂはそれぞれモータ６Ａ・６Ｂで駆動されて走行しており、該ベルト５ａ・５ｂの回転速度（走行速度）はモータ６Ａ・６Ｂの回転速度で決まるように構成されている。各錘毎にモータ６Ａ・６Ｂの起動装置１０が設けられ、該起動装置１０はオン・オフ切換えスイッチ１と、スター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂとを備えている。そして、各モータ６Ａ（６Ｂ）はそれぞれデルタ結線６１とスター結線６２とを備え、各錘のモータ６Ａ・６Ｂはそれぞれ、各対応する結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂを介して各錘のモータ６Ａ・６Ｂに主電源を供給するオン・オフ切換えスイッチ１に共通接続され、そして、この各オン・オフ切換えスイッチ１・１・・は共通母線（動力線）を介してインバータ３１に並列に接続されている。
そして、インバータ３１は、メインスイッチ３２を介して交流電源３０に接続され、この構成において交流電源３０から供給される電力は、インバータ３１を介して所定の周波数に変換されて、各錘のモータ６Ａ・６Ｂ・・・へ出力される。
【００２２】
また、モータ６Ａ・６Ｂ・・・には、起動時は誘導モータとして立ち上がり、起動完了後は同期モータとして回転する三相交流誘導同期モータを用いるものとする。なお、図２中では、簡略化のため、三相三線の動力線を便宜的に一本の実線で示している。
【００２３】
以上のように、仮撚加工機２０は複数の錘を備え、各錘に起動装置１０・１０・・・を有している。そして、運転中にある錘で糸条Ｙが切れたり、メンテナンスの必要性が生じて強制的に糸条Ｙを切断した場合、途中まで巻き取られた、満巻に達していない巻取パッケージ１７を巻取装置から払い出し、空巻の新たなボビンを装着し、該新たなボビンに糸条Ｙを巻き取るようにする。メンテナンスの前に、該錘のオン・オフ切換えスイッチ１をオフに切り替え、メンテナンスを終えて新たなボビンへの糸掛け作業の前に、当該錘のオン・オフ切換えスイッチ１をオンにした後、該錘の結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂをそれぞれデルタ結線６１・６１側に切換え、該錘のモータ６Ａ・６Ｂをインバータ３１に直入れして、再起動が行われる。
【００２４】
このインバータ３１への直入れ直後は、該錘のモータ６Ａ・６Ｂは滑りを生じた非同期状態で運転される。この状態では誘導モータとしてのトルクが発生し、該トルクによって該モータ６Ａ・６Ｂは加速されていく。一方で、該錘のモータ６Ａ・６Ｂの滑りは徐々に減少していき、やがてゼロとなる。この同期状態では誘導モータとしてのトルクは発生せず、該錘のモータ６Ａ・６Ｂをインバータ３１に直入れしたときから、該錘のモータ６Ａ・６Ｂの滑りがゼロとなる直後のタイミングで（約０．５秒）、該錘のモータ６Ａ・６Ｂに対応する結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂをスター結線６２・６２側に切り換える。このとき該モータ６Ａ・６Ｂは誘導モータとしてのトルクは発生せず、同期モータとしてのトルクで回転することとなり、他の錘のモータ６Ａ・６Ｂ・・・と同期して回転するようになる。
【００２５】
以上の構成では、各錘毎にインバータを設ける必要がなく、制御系が簡素化される。また、前記各錘のモータ６Ａ・６Ｂ・・・を誘導同期モータとしたことで、（１）錘間でのベルト５ａ・５ｂ・・・の回転速度のばらつきがなく、（２）且つ、錘内の２本のベルト５ａ・５ｂ間での回転速度のばらつきがなく、（３）且つ、経時的な速度ばらつきもない。（４）さらに、１錘、又は数錘のみのニップツイスター５・５・・・を停止させることができるとともに、その他の錘は停止させることなくそのまま運転を維持したまま、停止させた錘のニップツイスター５・５・・・だけでの再起動が可能となる。
さらに、デルタ結線６１とスター結線６２とを備えた誘導同期モータ６Ａ（６Ｂ）を使い、スター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂを備える構成としているため、駆動装置全体を簡素に構成することができるようになっている。
【００２６】
次に、モータ６Ａ・６Ｂの起動装置１０について説明する。
図３は、モータ６Ａ・６Ｂの起動装置１０の電気回路図を示すものであり、オン・オフ切換えスイッチ１と、スター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂを備える構成としている。なお、図３において、モータ６Ｂとこのモータ６Ｂに対応するスイッチ２Ｂとは簡略化して示しているが、モータ６Ａ及びスイッチ２Ａとそれぞれ同様の構成である。
オン・オフ切換えスイッチ１は、各錘のモータ６Ａ・６Ｂに電力を供給するメインスイッチであり、スター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ（２Ｂ）は、モータ６Ａ（６Ｂ）の固定子各線の結線を、デルタ結線６１又はスター結線６２のいずれかに切換えるスイッチである。
この起動装置１０は、デルタ結線６１にて高電流でモータ６Ａ・６Ｂを起動し、起動後は、デルタ結線６１からスター結線６２に切換えてモータ６Ａ・６Ｂを運転する構成としており、以下、この構成について詳述する。
【００２７】
図４は、オン・オフ切換えスイッチ１と、二つのスター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂを備えた起動装置１０の構成例であり、オン・オフ切換えスイッチ１と、二つのスター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂは、いずれもトグルスイッチで構成されている。二つのスター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂは、前記ニップツイスター５の一対のベルト５ａ・５ａをそれぞれ駆動するモータ６・６の結線方式を、それぞれ個別に切換えるようにしている。
【００２８】
このスター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂは、スター結線側に自動復帰するモーメンタリースイッチで構成されており、本実施例では、起動時にはスイッチの操作部をオペレータがデルタ結線側に指で押したものを、起動後はその指を操作部から放して自動的にスター結線側に復帰させるように構成されるものである。
【００２９】
また、図４及び図５に示すように、各スイッチ１・２Ａ・２Ｂの操作性の向上を図るべく、操作部材（連動手段）８を介して、オン・オフ切換えスイッチ１のオン切換え動作と、スター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂのデルタ結線側への切換え動作とを連動させるように構成している。操作部材８は、角柱状の棒体で構成され、該棒体の長手方向の中央位置に凹部９が形成されている。
【００３０】
各スイッチ１・２Ａ・２Ｂにおいては、内部の端子（電気回路）を切換えるための操作部１ａ・２ａ・２ｂが設けられている。スター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂの操作部２ａ・２ｂは、それぞれ操作部材８の長手方向両端部に固定されており、オペレータが操作部材８を押すと、操作部２ａ・２ｂが回動するようになっている。
【００３１】
スター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂがスター結線側に自動復帰するモーメンタリースイッチで構成されているため、スター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂの操作部２ａ・２ｂは、外力が付加されない状態では、スター結線側に回動した（倒れた）状態になる。従って、操作部２ａ・２ｂに固定されている操作部材８も、外力が付加されない状態では、スター結線側に移動した状態となる。
一方、オン・オフ切換えスイッチ１の操作部１ａは、操作部材８に固定されておらず、係脱自在になっている。オン・オフ切換えスイッチ１は、オン状態及びオフ状態でそれぞれ維持されるスイッチであり、操作部１ａがオン側及びオフ側にそれぞれ倒された状態で保持されるようになっている。オン・オフ切換えスイッチ１の操作部１ａは、オフ側切換え位置（図５（ａ）の二点鎖線の位置１１Ａ）において、操作部材８がスター結線側に移動した状態にある時には、操作部材８の長手方向中央に設けられた凹部９に収められ、凹部９の底部９ａにおいて操作部材８と係合するように構成されている。該凹部９は、操作部１ａの長手方向に溝状に構成されるものである。オン・オフ切換えスイッチ１の操作部１ａがオフ側切換位置にあって、操作部材８がスター結線側位置にある状態（図５（ａ）の二点鎖線で示す状態）から、オペレータが操作部材８を付勢方向に反して押すと、凹部９の底部９ａが操作部１ａを押しながらオフ側にあるオン・オフ切換えスイッチ１の操作部１ａがオン側切換え位置（図５（ａ）の実線の位置１ａ）に切換えられるようになっている。また、オン・オフ切換えスイッチ１の操作部１ａがオン側切換位置にあって、操作部材８がデルタ結線側位置にある状態（図５（ａ）の実線で示す状態）から、オペレータが操作部材８に対する付勢力を解放すると、オン・オフ切換えスイッチ１の操作部１ａをオン側切換位置に残したまま、操作部材８がオン・オフ切換えスイッチ１の操作部１ａから離脱し、スター結線側位置に自動復帰するようになる（図５（ｂ）の実線で示す状態）。
【００３２】
以上のような構成で、図５の（ａ）に示すように、起動時においては、オペレータが操作部材８を矢印方向に指で押してオン・オフ切換えスイッチ１をオン側に切換えるとともに、スター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂをそれぞれデルタ結線側に切換える。そして、図５の（ｂ）に示すように、起動後において、操作部材８を押していた指を放すと、オン・オフ切換えスイッチ１はオン側に保持されたままで、スター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂはそれぞれ元位置に復帰し、スター結線側に切換えられる。
【００３３】
以上のように構成される起動装置１０は、結線方式の切換えにおいては、モーメンタリースイッチの自動復帰の作用を利用することによるため、従来のマグネットコンタクタや、電流検知器等を備える構成と比較して、装置構成が簡易であり、部品点数も少なく、製作コストを抑えた構成とすることができる。なお、各起動装置１０は、対応する錘のニップツイスター５の近くに設置すればよいが、必ずしも近くに設置する必要はない。
【００３４】
そして、図５の（ａ）に示すごとく、起動時における操作では、オン・オフ切換えスイッチ１をオンとする操作と、スター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂをデルタ結線側とする操作とが、操作部材８の操作で同時に行うことができ、操作性に優れたものとなっている。この起動時における操作は、例えば、操作部材８を反付勢側へ約０．５秒押し続ければよく、これにより、デルタ結線に直入れした状態での起動が可能となる。しかも、２つのモータ６Ａ・６Ｂを同期して起動することができる。
【００３５】
また、図５の（ｂ）に示すごとく、図５の（ａ）の状態から操作部材８を手放すと、モーメンタリースイッチである二個のスター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂは同時に自動復帰する。さらに、オン・オフ切換えスイッチ１の操作部１ａについては、操作部材８の凹部９の開口側に位置するため、スター結線・デルタ結線切換えスイッチ２Ａ・２Ｂを自動復帰させる側への操作部材８の移動には連動せず、オン・オフ切換えスイッチ１はオン状態のままで保持され、これにより、スター結線の状態でのモータの駆動を継続して行わせることができる。
また、このモータの駆動の継続は、オン・オフ切換えスイッチ１の操作部１ａをオフ側に操作することによって終了することができる。
なお、オン・オフ切換えスイッチ１の操作部１ａに操作部材８の凹部９に嵌まり込む角柱状部材を取付けて、起動装置の操作性を更に高めるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る起動装置を適用する例としての仮撚加工機を示す図である。
【図２】本発明に係る起動装置を備えたニップツイスターの駆動装置の電気ブロック図である。
【図３】本発明に係る起動装置の電気回路図である。
【図４】本発明に係る起動装置の構成例を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は、起動時における連結手段と各スイッチの操作部の位置関係を示す図である。（ｂ）は、起動後における連結手段と各スイッチの操作部の位置関係を示す図である。
【図６】（ａ）は、従来構成の起動装置の動力回路図である。（ｂ）は、従来構成の起動装置の制御回路図である。
【図７】タイマーとリレーを用いた他の起動装置の構成について示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    オン・オフ切換えスイッチ
２Ａ  スター結線・デルタ結線切換えスイッチ
２Ｂ  スター結線・デルタ結線切換えスイッチ
８    操作部材（連動手段）
１０  起動装置
【図１】
2005065456.tif 000003
【図２】
2005065456.tif 000004
【図３】
2005065456.tif 000005
【図４】
2005065456.tif 000006
【図５】
2005065456.tif 000007
【図７】
2005065456.tif 000008
【図６】
2005065456.tif 000009