(57)【要約】【課題】顧客からの要望に迅速に対応することが可能な回転制御装置を提供する。  【解決手段】始動器６０は、誘導電動機への出力の運転パターンが８つ格納されたメモリ部６３と、８つの運転パターンから選択された一の運転パターンに沿って始動から停止まで、誘導電動機への出力を調整する運転制御部６４とを備えている。この始動器６０は、運転制御部６４が、操作パネル６２からの入力により選択された運転パターンに基づいて誘導電動機への出力を調整するので、容易に運転パターンの選択が可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転動力負荷への出力の運転パターンが複数格納された記憶手段と、前記複数の運転パターンから選択された一の運転パターンに沿って始動から停止まで、前記回転動力負荷への出力を調整する制御手段とを備えたことを特徴とする回転制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、操作パネルからの入力により選択された運転パターンに基づいて前記回転動力負荷への出力を調整する請求項１記載の回転制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、操作パネルからの入力された運転パターンの出力制御パラメータの設定に基づいて前記回転動力負荷への出力を調整する請求項１記載の回転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
起動電流の制御をする。
【背景技術】
【０００２】
回転動力負荷の回転を制御する回転動力装置は、電源と負荷である電動機などの回転動力負荷との間に設置され、始動、運転、停止の回転数、トルクをそれぞれ制御するものである。このような回転制御装置として特許文献１に記載されたものが知られている。
特許文献１に記載の制御盤用コントローラは、操作表示ユニットと、制御入出力部とを備えたものである。ネットワーク接続装置によりネットワークと接続される操作表示ユニットは、ＥＥＰＲＯＭに書き込まれる設定データの設定やモニタを、スイッチ部や表示手段により行えるようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２２５４１６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、特許文献１に記載の制御盤用コントローラは、動力負荷をネットワークにより制御できることで、遠隔地からの操作を可能とするものであるが、例えば、ベルトコンベアの電動機の制御や、揚水する渦巻ポンプの制御などに使用される回転制御装置は、それぞれの用途に合った運転パターンが必要である。従って、回転制御装置を製品として出荷するときには、顧客からの要望に対して、その度に顧客の用途に応じた運転パターンを設定した回転制御装置を準備する必要がある。従って、煩雑な作業がその都度発生する。
【０００５】
そこで本発明は、顧客からの要望に、迅速に対応することが可能な回転制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の回転制御装置は、回転動力負荷への出力の運転パターンが複数格納された記憶手段と、前記複数の運転パターンから選択された一の運転パターンに沿って始動から停止まで、前記回転動力負荷への出力を調整する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の回転制御装置によれば、記憶手段に用途ごとの運転パターンを複数格納しておき、この複数の運転パターンの中から選択された一の運転パターンに沿って制御を行う。前記制御手段は、操作パネルからの入力により選択された運転パターンに基づいて、前記回転動力負荷への出力を調整するのが望ましい。
操作パネルから運転パターンを選択可能とすることで、工場出荷時に選択したり、設置した現場で選択したりすることができる
【０００８】
前記制御手段は、操作パネルからの入力された運転パターンの出力制御パラメータの設定に基づいて前記回転動力負荷への出力を調整するのが望ましい。操作パネルから運転パターンの出力制御パラメータの設定を調整可能とすることで、設置した現場で動力負荷を動かしながら微調整を行うことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の回転制御装置は、複数の運転パターンの中から選択された一の運転パターンに沿って制御手段が、始動から停止まで回転動力負荷への出力を調整することで、用途ごとに準備する必要がなくなるので、顧客からの要望に、迅速に対応することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動機制御システムについての接続図である
【図２】図１に示す電動機制御システムの始動器の構成を示すブロック図である。
【図３】始動器の操作パネルを示す図である。
【図４】（Ａ）および（Ｂ）は、運転パターンについての一例を示す図である。
【図５】（Ａ）から（Ｇ）は、運転パターンの選択および出力制御パラメータの設定の表示例を示す図である。
【図６】（Ａ）から（Ｄ）は、運転パターンの選択および出力制御パラメータの設定の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態に係る回転制御装置として始動器を例に、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る電動機制御システムの接続図である。図１に示される本実施の形態に係る電動機制御システム１０は、受変電設備Ｅからの三相交流で動作する誘導電動機Ｍの回転を制御するものである。
【実施例１】
【００１２】
本発明の実施の形態に係る回転制御装置として始動器を例に図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る電動機制御システムの接続図である。図１に示される本実施の形態に係る電動機制御システム１０は、受変電設備Ｅからの三相交流で動作する誘導電動機Ｍの回転を制御するものである。
【００１３】
電動機制御システム１０は、受変電設備Ｅに接続された漏電遮断器２０と、漏電遮断器２０に接続されたメイン電磁接触器３０とメイン電磁接触器３０に接続されたバイパス電磁接触器４０およびサーマルプロテクタ５０とこのバイパス電磁接触器４０およびサーマルプロテクタ５に並列に接続された始動器６０と動力負荷である誘導電動機Ｍに接続された出力端子台７０とを備えている。
【００１４】
漏電遮断器２０は、漏電電流を検知して回路を遮断するもので、誘導電動機Ｍの直入れ起動が可能な容量、設定電流のものが使用できる。メイン電磁接触器３０やバイパス電磁接触器４０は、内部に設けられた電磁石により接点を開閉するものである。誘導電動機Ｍの定常運転時には、バイパス電磁接触器４０側から電源が供給される。サーマルプロテクタ５０は、誘導電動機Ｍの過負荷保護用に用いられるもので、バイパス電磁接触器４０が作動した後に動作が有効となる。
【００１５】
始動器６０は、回転動力負荷である誘導電動機Ｍの始動から停止までの制御を行うものである。ここで始動器６０の構成について図２および図３に基づいて詳細に説明する。図２は、図１に示す電動機制御システムの始動器の構成を示すブロック図である。図３は、始動器の操作パネルを示す図である。
【００１６】
図２に示すように始動器６０は、電圧電流制御回路６１と、操作パネル６２と、メモリ部６３と、運転制御部６４とを備えている。電圧電流制御回路６１は、運転制御部６４の指示により入力端子（図示せず）から入力した三相交流をサイリスタ回路により制御して出力端子（図示せず）へ出力する。
【００１７】
図２および図３に示すように、操作パネル６２には、表示パネル６２ａと、ランプ６２ｂと、入力部６２ｃとを備えている。表示パネル６２ａは、各種の設定や動作の状態（エラー表示など）を表示する表示手段として機能するものである。本実施の形態では、表示パネル６２ａとして液晶パネルを採用している。ランプ６２ｂは、一次側の通電状態を示すランプ（ＰＯＷＥＲランプ）と、運転制御部６４が動作中であることを示すランプ（ＲＵＮランプ）とを備えている。本実施の形態では、ランプ６２ｂとしてＬＥＤを採用している。入力部６２ｃは、「ＭＯＤＥ」ボタンや「ＦＵＮＣ」ボタンなどの押しボタンスイッチと「ＡＵＴＯ−ＭＥＮＵ」スイッチのシーソースイッチから構成されている。
【００１８】
図１に示すメモリ部６３は、誘導電動機Ｍを動作させる運転パターンが複数格納された記憶手段として機能する不揮発性メモリである。メモリ部６３には、運転パターンの他に、各種出力制御パラメータの設定が格納されている。本実施の形態では、メモリ部６３に、８つの運転パターンが格納されている。
【００１９】
ここで、メモリ部６３に格納された運転パターンについて、図４に基づいて説明する。図４（Ａ）および同図（Ｂ）は、運転パターンの一例を示す図である。図４（Ａ）に示す運転パターン３は、危険速度回避スタートが必要な多段ターボブロアの運転に使用されるパターンである。また、図４（Ｂ）に示す運転パターン７は、重慣性負荷用ソフトスタート／ストップが必要な遠心分離器、重負荷の高速回転機、フライホイルのついた機械などの運転に使用されるパターンである。メモリ部６３には、図４に示す運転パターン３，７以外に、運転パターン１，２および運転パターン５〜６，８の全部で８つ格納されている。
各運転パターンは、出力電圧や出力電流を示す値がデータとして時系列にメモリ部６３に格納されるている。
【００２０】
運転制御部６４は、複数の運転パターンの中から選択された一の運転パターンをメモリ部６３から読み取り、この運転パターンに沿って始動から停止まで、誘導電動機Ｍへの出力を調整する制御手段として機能するものである。また、運転制御部６４は、入力部６２ｃの入力に応じて表示パネル６２ａの表示を行ったり、設定を行ってメモリ部６３へ格納したりする機能を備えている。
運転制御部６４は、ＣＰＵとして機能するマイクロプロセッサと、プログラムを格納するＲＯＭと、ワーク領域として使用されるＲＡＭと、周辺回路とで形成することができる。ＲＯＭは、メモリ部６３と兼用することも可能である。
【００２１】
出力端子台７０は、始動器６０とサーマルプロテクタ５０とからの出力が接続される３つの端子と、アースへ接続される一つの端子の合計４つ以上の端子が設けられたものであり、かつ誘導電動機Ｍの定格電圧、電流以上の仕様のものであれば使用することができる。出力端子台７０と誘導電動機Ｍとの間は、アース線を含む４芯のケーブルにより接続されている。
【００２２】
以上のように構成された本発明の実施の形態に係る始動器６０の使用状態および動作を、図１から図４、更に図５および図６に基づいて説明する。図５（Ａ）から同図（Ｈ）は、運転パターンの選択および出力制御パラメータの設定の表示例を示す図である。図６（Ａ）から同図（Ｄ）は図５から引き続いて表示される表示例を示す図である。
【００２３】
まず、使用者は、使用する運転パターンを選択して、運転パターンの出力制御パラメータの設定を入力する。例えば、図４（Ａ）に示す運転パターンＡがパターン３であれば、まず表示パネル６２ａが初期画面（図５（Ａ）参照）の状態のときに、入力部６２ｃの「ＭＯＤＥ」ボタンを所定回数押下する。
この「ＭＯＤＥ」ボタンは、運転制御部６４の動作モードと、表示パネル６２ａの表示とを切り替えことができるボタンである。本実施の形態では、３回目の押下で運転パターンの選択モードとなる（図５（Ｂ）参照）。
【００２４】
表示パネル６２ａが運転パターンの選択モードを示す表示となったところで、「ＳＥＴ」ボタンを押下する。この「ＳＥＴ」ボタンの押下により、まず運転パターン１が選択された表示となる（図５（Ｃ）参照）。
そして、「ＵＰ」ボタンを２回押下して運転パターン３を選択する（図５（Ｄ）参照）。このようにして誘導電動機Ｍの運転はパターン３を選択することができる。
【００２５】
次に、引き続いて運転パターン３の各出力制御パラメータの設定を行う。出力制御パラメータの設定は、図４（Ａ）に示すように、出力始めの電圧値である開始電圧ＥＰｒ．１、開始電圧ＥＰｒ．１から徐々に目的の電圧まで増加させるときの増加目標電圧ＥＰｒ．２、開始電圧ＥＰｒ．１から増加目標電圧ＥＰｒ．２まで上昇させるのに要する時間ＴＰｒ１、出力停止の指示後に降下させるときの降下目標電圧ＥＰｒ．３、降下目標電圧ＥＰｒ．３から最終的な電圧まで降下させるときの停止電圧ＥＰｒ．４、目標電圧ＥＰｒ．３から停止電圧ＥＰｒ．４までに要する時間ＴＰｒ．２の各項目である。
【００２６】
表示パネル６２ａが図５（Ｄ）に示す運転パターン３を示しているときに、「ＭＯＤＥ」ボタンと「ＳＥＴ」ボタンとを同時に押下する。すると表示パネル６２ａは、時間ＴＰｒ１の設定表示となる（図５（Ｅ）参照）。
そこで、「ＳＥＴ」ボタンを再度押下することで時間の入力可能な状態となり、「ＵＰ」ボタンまたは「ＤＯＷＮ」ボタンを押下して時間を入力する（図５（Ｆ）参照）。この例では１５秒を設定している。所望とする時間の値となったところで、「ＳＥＴ」ボタンを押下して設定を登録することで、時間ＴＰｒ．１の設定表示に戻る（図５（Ｇ）参照）。
【００２７】
次に、「ＵＰ」ボタンを押下することで、時間ＴＰｒ．２の設定表示（図５（Ｈ）参照）となるので、上述した時間ＴＰｒ．１を設定したときと同様の手順で、時間ＴＰｒ．２を設定すると共に、他の出力制御パラメータの設定である開始電圧ＥＰｒ．１，増加目標電圧ＥＰｒ．２，降下目標電圧ＥＰｒ．３，停止電圧ＥＰｒ．４を順番に設定する。
なお、各電圧は出力電圧に対する割合で設定を行う。例えば、開始電圧ＥＰｒ．１は３０％，増加目標電圧ＥＰｒ．２は６０％，降下目標電圧ＥＰｒ．３は５０，停止電圧ＥＰｒ．４は２５％などである。
【００２８】
停止電圧ＥＰｒ．４の設定が終わると、図６（Ａ）に示すように運転パターン３の設定が運転制御部６４によりメモリ部６３に格納されたことが表示パネル６２ａに表示される。
そして「ＦＵＮＣ」ボタンを押下することで、図６（Ｂ）および同図（Ｃ）に順に示す元の表示に戻し、最終的に同図（Ｄ）に示す初期画面まで戻ることができる。
【００２９】
そして運転制御部６４が誘導電動機Ｍを運転するときには、各出力制御パラメータが設定された運転パターン３の出力指示に沿って出力電圧を調整して誘導電動機Ｍを動作させる。運転パターン３では、運転制御部６４が、起動指示を受けた後の２秒後に電圧電流制御回路６１のサイリスタ回路に開始電圧ＥＰｒ．１を出力させるように制御する。次に、運転制御部６４は、出力電圧を徐々に増加目標電圧ＥＰｒ．２まで時間ＴＰｒ．１で上昇させ、バイパス電磁接触器４０を作動させる。そして、運転制御部６４はバイパス電磁接触器４０を導通させてから２秒後に、電圧電流制御回路６１のサイリスタ回路を停止する。これで誘導電動機Ｍは安定した定常運転状態となる。
【００３０】
停止時は、運転制御部６４が、停止指示を受けたときに電圧電流制御回路６１のサイリスタ回路を作動させ、停止指示を受けた後の２秒後にバイパス電磁接触器４０を遮断する。始動器６０とバイパス電磁接触器４０との間で２秒間ずつ出力をオーバーラップさせることで、バイパス電磁接触器４０のマグネット投入時、遮断時に発生するアークを防止している。
【００３１】
運転制御部６４、バイパス電磁接触器４０を遮断させるときに、出力電圧を定常運転時の出力から降下目標電圧ＥＰｒ．３まで落として出力する。
そして、徐々に時間ＴＰｒ．２をかけて、停止電圧ＥＰｒ．４まで出力電圧を降下させる。出力電圧が停止電圧ＥＰｒ．４となったところで、運転制御部６４は電圧電流制御回路６１のサイリスタ回路の出力を停止する。このようにして始動器６０は、運転パターン３に沿って誘導電動機Ｍを運転することで、誘導電動機Ｍの理想的な運転を行うことができる。
【００３２】
このようにメモリ部６３に、用途ごとに全く異なる運転パターンが複数格納され、この複数の運転パターンの中から選択された一の運転パターンに沿って運転制御部６４が、始動から停止まで誘導電動機Ｍへの出力を調整することで、用途ごとに始動器６０を準備する必要がなくなる。従って、始動器６０は、顧客からの要望に、迅速に対応することが可能である。
【００３３】
また、運転制御部６４が、操作パネル６２の表示パネル６２ａを見ながら入力部６２ｃにより選択された運転パターンに基づいて誘導電動機Ｍへの出力を調整するので、工場出荷時に選択したり、設置した現場で選択したりすることができる。従って、運転パターンの選択が容易である。
【００３４】
また、運転制御部６４が、入力部６２ｃにより入力された運転パターンの出力制御パラメータの設定に基づいて誘導電動機Ｍへの出力を調整するので、設置した現場で動力負荷を動かしながら微調整を行うことができる。従って、より細やかな調整を行うことができるので、更に理想的な誘導電動機Ｍの運転を行うことができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、運転パターンの各出力制御パラメータの設定の説明として、出力電圧設定、時間設定を例に行っているが、例えば、電源が非常用発電機やＵＰＳである場合の消火ポンプ、排煙ブロアなどの動力負荷に対する運転パターンでは、出力電流を調整する出力電圧設定を入力することができる。
また、運転パターンの出力制御パラメータの設定としては、出力電圧設定や時間設定とする以外に、出力を上昇または下降させる傾斜度を設定可能としたり、出力の割合ではなく絶対値を設定するようにしてもよい。また、本発明は回転動力負荷は三相交流とする以外に単相交流でも直流で、回転動力負荷に対して、電圧電流制御回路を変更することで対応することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、回転動力負荷の始動から停止までの制御を行う回転制御装置に好適である。特に、本発明は回転動力負荷の始動を安定、安全に制御することができる始動器には最適である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  電動機制御システム
２０  漏電遮断器
３０  メイン電磁接触器
４０  バイパス電磁接触器
６０  始動器
６１  電圧電流制御回路
６２  操作パネル
６２  ａ表示パネル
６２  ｂランプ
６２  ｃ入力部
６３  メモリ部
６４  運転制御部
７０  出力端子台
Ｅ  受変電設備
Ｍ  誘導電動機
【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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