(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ、このモータの制御を行うインバータ、電源ケーブルに挿入されるリアクトル、およびネットワーク接続された外部のネットワーク制御コンピュータからの制御指令を受けて前記インバータに供給する通信部からなる複数のモータユニットと、
前記ネットワーク制御コンピュータと前記各モータユニットの通信部とを接続する通信ケーブルと、
電源から前記各モータユニットのインバータを、各モータユニットで前記電源又は前段からの電源ケーブルと後段への電源ケーブルが同一のケーブル接続部に接続されるようにして順に接続して電源に対して各モータユニットのインバータを並列接続する前記電源ケーブルと、
を備えたことを特徴とするモータのネットワーク制御システム。
【請求項２】
前記通信ケーブルが、前記ネットワーク制御コンピュータから前記モータユニットの各通信部を、各モータユニットで前記ネットワーク制御コンピュータ又は前段からの通信ケーブルと後段への通信ケーブルが同一のケーブル接続部に接続されるようにして順に接続してネットワーク制御コンピュータに対して各モータユニットの通信部を並列接続することを特徴とする請求項１に記載のモータのネットワーク制御システム。
【請求項３】
前記各モータユニットが、前記インバータ、リアクトル、および通信部を搭載し前記モータに電気的な接続切り離しを伴って着脱可能に取り付けられた接続板を有することを特徴とする請求項２に記載のモータのネットワーク制御システム。
【請求項４】
前記電源ケーブルがそれぞれ第１の接続端子台により各インバータに接続され、前記第１の接続端子台が前記電源又は前段からの電源ケーブルと後段への電源ケーブルを共に電気的に接続する第１の前記ケーブル接続部と、前記第１の接続端子台を前記接続板側に着脱可能に固定する第１の端子台固定部と、を有し、
前記通信ケーブルがそれぞれ第２の接続端子台により各通信部に接続され、前記第２の接続端子台が前記ネットワーク制御コンピュータ又は前段からの通信ケーブルと後段への通信ケーブルを共に電気的に接続する第２の前記ケーブル接続部と、前記第２の接続端子台を前記接続板側に着脱可能に固定する第２の端子台固定部と、を有することを特徴とする請求項３に記載のモータのネットワーク制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のインバータ内蔵モータをネットワーク通信により制御するモータのネットワーク制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７には従来のこの種のモータのネットワーク制御システムの概略構成を示す。図において、１は電源、２はネットワーク制御コンピュータ、３ａ〜３ｃはモータユニットで、それぞれモータ４、制御用のインバータ５および通信部６を有する。７は電源ケーブル、８は通信ケーブルである。
【０００３】
ネットワーク制御コンピュータ２は通信ケーブル８を介して、各モータユニット３ａ〜３ｃの通信部６にインバータ５による制御のための制御指令を供給する。また電源１は電源ケーブル７を介して、各モータユニット３ａ〜３ｃのインバータ５に電力を供給する。通信ケーブル８はネットワーク制御コンピュータ２から各モータユニット３ａ〜３ｃの通信部６を直列に接続して延びている。一方、電源ケーブル７は、電源１から各モータユニット３ａ〜３ｃのインバータ５と個々に接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように構成された従来のモータのネットワーク制御システムでは、電源ケーブルは電源から各モータユニットへ個々に接続されるため、例えば電源とモータユニットとの距離が、モータユニット間の距離より長くなるようなシステムにおいては、各モータユニットの通信部を直列に接続する通信ケーブルと比較して、電源ケーブルの配線長が長くなり、通信ケーブルによる直列接続による配線長削減、配線作業の容易さの利点を十分に生かせなかった。
【０００５】
また、モータユニットをそれぞれ離れた位置に設置する場合、電源ケーブルは通信ケーブルと比較して電源からの配線本数が多くなり、また配線の引き回し距離が増えるため、設置時の配線作業が容易でなかった。
【０００６】
電源ケーブルを通信ケーブルのように各モータユニットのインバータを直列に接続するように配線しない理由として、複数のモータユニットの１台に故障等が発生し、モータまたはインバータの交換が必要となった場合、電源ケーブルを各インバータを直列に接続するように配線していると、交換作業のために他のモータユニットへの電源供給も停止し、故障交換に関係ないモータユニットまで停止せざるを得ないということが挙げられる。
【０００７】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、電源ケーブルの配線長の削減を可能にし、配線作業を容易にし、かつモータまたはインバータの交換時に他のモータユニットに影響を与えないモータのネットワーク制御システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的に鑑み、この発明は、モータ、このモータの制御を行うインバータ、電源ケーブルに挿入されるリアクトル、およびネットワーク接続された外部のネットワーク制御コンピュータからの制御指令を受けて前記インバータに供給する通信部からなる複数のモータユニットと、前記ネットワーク制御コンピュータと前記各モータユニットの通信部とを接続する通信ケーブルと、電源から前記各モータユニットのインバータを、各モータユニットで前記電源又は前段からの電源ケーブルと後段への電源ケーブルが同一のケーブル接続部に接続されるようにして順に接続して電源に対して各モータユニットのインバータを並列接続する前記電源ケーブルと、を備えたことを特徴とするモータのネットワーク制御システムにある。
【０００９】
また、前記通信ケーブルが、前記ネットワーク制御コンピュータから前記モータユニットの各通信部を、各モータユニットで前記ネットワーク制御コンピュータ又は前段からの通信ケーブルと後段への通信ケーブルが同一のケーブル接続部に接続されるようにして順に接続してネットワーク制御コンピュータに対して各モータユニットの通信部を並列接続することを特徴とする。
【００１０】
また、前記各モータユニットが、前記インバータ、リアクトル、および通信部を搭載し前記モータに電気的な接続切り離しを伴って着脱可能に取り付けられた接続板を有することを特徴とする。
【００１１】
また、前記電源ケーブルがそれぞれ第１の接続端子台により各インバータに接続され、前記第１の接続端子台が前記電源又は前段からの電源ケーブルと後段への電源ケーブルを共に電気的に接続する第１の前記ケーブル接続部と、前記第１の接続端子台を前記接続板側に着脱可能に固定する第１の端子台固定部と、を有し、前記通信ケーブルがそれぞれ第２の接続端子台により各通信部にそれぞれ接続され、前記第２の接続端子台が前記ネットワーク制御コンピュータ又は前段からの通信ケーブルと後段への通信ケーブルを共に電気的に接続する第２の前記ケーブル接続部と、前記第２の接続端子台を前記接続板側に着脱可能に固定する第２の端子台固定部と、を有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を各実施の形態に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の一実施の形態によるモータのネットワーク制御システムの概略構成を示す。図において、１は電源、２はネットワーク制御コンピュータ、３０ａ〜３０ｃはモータユニットで、それぞれモータ４、制御用のインバータ５、通信部６を有する。リアクトル９は実施の形態２に関するものでありここでは説明は省略する。７は電源ケーブル、８は通信ケーブルである。なお、ここでは一例として３つのモータユニット３０ａ〜３０ｃのものを示しているが、２あるいは４つ以上モータユニットを備えたものでもよい。
【００１４】
電源ケーブル７は電源１から各モータユニット３０ａ〜３０ｃのインバータ５へ順に延び、電源１側の前段のインバータ５経由で後段のインバータ５が順次接続されるように配線されている。同様に通信ケーブル８も、ネットワーク制御コンピュータ２からモータユニット３０ａ〜３０ｃの各通信部６へ順に延び、制御コンピュータ２側の前段の通信部６経由で後段の通信部６を順次接続するように配線されている。このように電源ケーブル７および通信ケーブル８を配線することにより、個々のモータユニット３０ａ〜３０ｃにそれぞれ配線を行う必要がなく、配線長の削減、配線作業の容易化が実現でき、システムを安価に構築できる。
【００１５】
また、各モータユニット３０ａ〜３０ｃにおいてインバータ５および通信部６はモータ４に設けられた制御ボックス６５内に収納される。その一例を図２に示す。図２において、内部の様子を示すために部分的に断面図で示される制御ボックス６５はインバータ５および通信部６を一体に搭載した接続板１１を収納し、また制御ボックスカバー６５ａを有する。接続板１１は、後述するリアクトル９も搭載する。インバータ５はインバータ用基板１２上に構成され、通信部６は通信用基板１５上に構成される。
【００１６】
接続板１１は裏面にモータ４との電気的接続のための接触端子１１ａを設け、ネジ１１１等により例えば４個所で着脱可能にモータ４側に接続固定される。なお図２における両方向の矢印は着脱可能に固定されることを示す。インバータ用基板１２には電源ケーブル７用の接続端子台１３が、また通信用基板１５には通信ケーブル８用の接続端子台１４がそれぞれネジ等により着脱可能に固定される。なお接続端子台１３の７ａは前段または電源１からの電源ケーブル、７ｂは後段への電源ケーブル、同様に接続端子台１４の８ａは前段または制御コンピュータ２からの通信ケーブル、８ｂは後段への通信ケーブルを示す。
【００１７】
電源ケーブル７用の接続端子台１３および通信ケーブル８用の接続端子台１４は基本的に同様の構造を有し、図３の(ａ)にその斜視図、(ｂ)には側面図を示す。接続端子台１３、１４は共にケーブル接続部１３ａ、１４ａと端子台固定部１３ｂ、１４ｂを有する。電源ケーブル７または通信ケーブル８を接続するケーブル接続部１３ａ、１４ａには前段からのケーブルと後段へのケーブルが共に接続され、ネジ等により着脱可能に接続固定される。また端子台固定部１３ｂ、１４ｂでは、ネジ等により接続端子台１３、１４自身をインバータ用基板１２または通信用基板１５に着脱可能に固定する。
【００１８】
図４には前段からのケーブルと後段へのケーブルが共に接続され接続端子台１３、１４が順次接続された状態を示す。すなわち接続端子台１３，１４は該モータユニットでの入力端子であると共に前段からのケーブルを後段につなげる役目を果たす。
【００１９】
以上のようにインバータ５および通信部６を搭載した接続板１１をモータ４側に対して着脱可能に取り付けられる共に、電源ケーブル７および通信ケーブル８をそれぞれ前段のモータユニット経由で後段のモータユニットが順次接続される構成にすることにより、あるモータユニット３０のモータ４が故障した場合には、該モータユニット３０の図２に示す制御ボックス６５内にネジ止めしてあるインバータ５および通信部６を搭載した接続板１１を取り外すだけで、他のモータユニット３０への電力供給等を停止することなく、故障したモータ４のみを交換できる。
【００２０】
さらに上記構造に加えて、インバータ用基板１２上の電源ケーブル用の接続端子台１３と通信用基板１５上の通信ケーブル用の接続端子台１４を、前段からのケーブルと後段へのケーブルをケーブル接続部１３ａ、１４ａで接続したままの状態で端子台固定部１３ｂ、１４ｂでそれぞれの基板から取り外しできるようにしたことにより、あるモータユニット３０のインバータ５が故障した場合には、まず接続板１１ごとインバータ５を取り外し、続いて接続端子台１３、接続端子台１４は電源ケーブル７および通信ケーブル９を接続したまま基板上からそれぞれ取り外すことで、電力供給、通信状態を維持したまま、故障したインバータ５のみを交換できる。
【００２１】
また、接続板１１をモータ４側に対して着脱可能に取り付る構成がない場合でも、上記端子台固定部１３ｂ、１４ｂを設けることにより、他のモータユニット３０への電力供給、通信状態を維持したまま、該モータユニット３０全体の交換が行える。
【００２２】
なお、接続端子台は図２〜４に示す形状に限定されるものではなく、ケーブルを接続した状態で端子台を取り外せるものであれば固定部を共に備えるものであればどのような構造のものでもよい。
【００２３】
また、ケーブルは図５に示すように前段と後段のケーブル７、８が接続されたリング７８を設け、このリングを接続端子台のケーブル接続部でネジ止めするようにしてもよい。
【００２４】
また、この発明に係るインバータおよび通信部を内蔵したモータユニットは、上述の電源ケーブルおよび通信ケーブルの接続に十分な電流容量を確保できるよう、インバータ用基板１２および通信用基板１５に関し、基板パターンサイズ、電源パターン間の距離(図６参照)および接続端子台１３，１４を設計する。
【００２５】
実施の形態２．
また、この発明の別の実施の形態によるモータのネットワーク制御システムでは、図１に示すように各モータユニット３０ａ〜３０ｃ毎に電源ケーブル７にリアクトル９を挿入するようにした。このリアクトル９は図２に示すように、例えば制御ブロック６５内の接続板１１上に搭載するようにしてもよい。これにより、電源ケーブルを上述のように配線した場合でも、他のモータユニット３０ヘ与えるインバータ５の電源高調波による不具合動作を抑制できる。
【００２６】
なお、電源ケーブル７に挿入されるリアクトル９は、図２ではＡＣリアクトルを示しているが、ＤＣリアクトルでも代用可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、モータ、このモータの制御を行うインバータ、およびネットワーク接続された外部のネットワーク制御コンピュータからの制御指令を受けて前記インバータに供給する通信部からなる複数のモータユニットと、前記ネットワーク制御コンピュータと前記各モータユニットの通信部とを接続する通信ケーブルと、電源から前記各モータユニットのインバータへ順に延び、電源側の前段のインバータ経由で後段のインバータが順次接続される電源ケーブルと、を備えたことを特徴とするモータのネットワーク制御システムとしたので、電源ケーブルをモータユニットヘ個々に接続する場合と比較して、電源ケーブルの配線長を削減し、配線作業の容易化が実現でき、結果的にシステムを安価に構築できる効果がある。
【００２８】
また、通信ケーブルも、前記ネットワーク制御コンピュータから前記モータユニットの各通信部へ順に延び、制御コンピュータ側の前段の通信部経由で後段の通信部を順次接続する構成としたので、通信ケーブルの配線長を削減し、配線作業の容易化が実現でき、結果的にシステムを安価に構築できる効果がある。
【００２９】
また、前記各モータユニットが、前記インバータおよび通信部を搭載し前記モータ側に電気的な接続切り離しを伴って着脱可能に取り付けられた接続板を備えるようにしたので、他のモータユニットへの電力供給、通信状態を維持したまま、モータの交換が行える効果がある。
【００３０】
また、前記電源ケーブルおよび通信ケーブルが接続端子台により各インバータまたは各通信部にそれぞれ接続され、前記接続端子台が前段からのケーブルと後段へのケーブルを共に電気的に接続するケーブル接続部と、接続端子台をインバータ側または通信部側に着脱可能に固定する端子台固定部と、有するものとしたので、他のモータユニットへの電力供給、通信状態を維持したまま、モータユニット全体の交換が行える効果がある。
さらに上述の接続板を合わせて設ければ、他のモータユニットへの電力供給、通信状態を維持したまま、インバータの交換が行える効果がある。
【００３１】
また、前記各モータユニット毎に前記電源ケーブルに挿入されたリアクトルを設けたので、他のモータユニットヘ与えるインバータの電源高調波による不具合動作を抑制できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施の形態によるモータのネットワーク制御システムの概略構成を示す図である。
【図２】  この発明によるモータのネットワーク制御システムの各モータユニットの構成を示す図である。
【図３】  この発明において使用される接続端子台の一例を示す図である。
【図４】  この発明における接続端子台とケーブルの接続関係を示す図である。
【図５】  この発明におけるケーブルの好ましい一例を示す図である。
【図６】  この発明における基板の説明をするための図である。
【図７】  従来のこの種のモータのネットワーク制御システムの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１  電源、２  ネットワーク制御コンピュータ、４  モータ、５  インバータ、６  通信部、７，７ａ，７ｂ  電源ケーブル、８，８ａ，８ｂ  通信ケーブル、９  リアクトル、１１  接続板、１１ａ  接触端子、１２  インバータ用基板、１３，１４  接続端子台、１３ａ，１４ａ  ケーブル接続部、１３ｂ，１４ｂ端子台固定部、１５  通信用基板、３０ａ〜３０ｃ  モータユニット、６５  制御ボックス、７８  リング、１１１  ネジ。
【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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