(57)【要約】【課題】寸法が小さく、残留電圧を測定するために取付けが容易な変成器を備えた電圧測定装置を提供する。【解決手段】本実施形態による電圧測定装置は、一端が電動機の電源線に電気的に接続された第１のコンデンサを備える。第２のコンデンサは、第１のコンデンサの他端と基準電圧源との間に接続されている。変成器は、第２のコンデンサに並列に接続されている。電圧測定器は、変成器に接続され、電動機の残留電圧に基づいた電圧を測定する。【選択図】図１
2016101005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が電動機の電源線に電気的に接続された第１のコンデンサと、
前記第１のコンデンサの他端と基準電圧源との間に接続された第２のコンデンサと、
前記第２のコンデンサに並列に接続された変成器と、
前記変成器に接続され、前記電動機の残留電圧に基づいた電圧を測定する電圧測定器とを備えた電圧測定装置。
【請求項２】
前記電動機は、三相交流モータであり、
前記第１のコンデンサ、前記第２のコンデンサ、前記変成器および前記電圧測定器は、第１相から第３相の電源線のそれぞれに対して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電圧測定装置。
【請求項３】
前記第１および第２のコンデンサは、前記電動機の残留電圧をそれぞれ第１の電圧と第２の電圧とに分圧し、
前記変成器は、前記第２のコンデンサにかかる前記第２の電圧を該第２の電圧よりも低い第３の電圧に変圧し、
前記電圧測定器は、前記第３の電圧に基づいて前記電動機の残留電圧を測定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電圧測定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電圧測定装置と、
前記電圧測定装置において測定された前記電動機の残留電圧に基づいてアラームを発するか、あるいは、前記残留電圧に基づいて前記電源線と前記電動機との間に介在するスイッチを制御するコントローラとを備えた電圧測定システム。
【請求項５】
前記電圧測定装置は、前記スイッチが前記電源線と前記電動機との間の接続を切断した後に、前記電動機からの残留電圧を測定し、
前記電動機の残留電圧が所定値以上である場合に、前記コントローラは、前記アラームを発し、あるいは、前記スイッチが前記電源線と前記電動機とを接続することを禁止し、
前記電動機の残留電圧が所定値未満になった場合に、前記コントローラは、前記アラームを消し、あるいは、前記スイッチが前記電源線と前記電動機とを接続することを許可することを特徴とする請求項４に記載の電圧測定システム。
【請求項６】
前記コントローラから出力され前記スイッチを制御するスイッチ許可信号と前記電動機の駆動させる駆動指令とに基づいて前記スイッチを制御する論理ゲートをさらに備えたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の電圧測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明による実施形態は、電圧測定装置および電圧測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータの運転中に電源がモータから遮断された場合、モータからの残留電圧が発生することがある。ロータや負荷の慣性モーメント（ＧＤ２）が大きい場合には、大きな残留電圧が長期間（例えば、数１０秒）に渡って継続する場合もある。このような残留電圧が発生している間に、電源をモータに再度接続すると、非常に大きな過渡電流または過渡トルクが発生する可能性がある。このような大きな過渡電流または過渡トルクは、モータを破損するおそれがある。従って、残留電圧を測定して残留電圧が充分に低下した後に、電源をモータに再度接続する必要がある。
【０００３】
モータの残留電圧を測定するためには、従来、電圧計がモータまたは遮断器に取り付けられていた。しかし、高電圧電源がモータを駆動する場合、モータと電圧計との間には、大きな電磁型変成器が必要であった。変成器が大きいと、変成器を取り付ける配電盤の寸法も大きくなるため、変成器をモータまたは遮断器へ取り付けることが困難な場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３３９２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
寸法が小さく、残留電圧を測定するために取付けが容易な変成器を備えた電圧測定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態による電圧測定装置は、一端が電動機の電源線に電気的に接続された第１のコンデンサを備える。第２のコンデンサは、第１のコンデンサの他端と基準電圧源との間に接続されている。変成器は、第２のコンデンサに並列に接続されている。電圧測定器は、変成器に接続され、電動機の残留電圧に基づいた電圧を測定する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態による電圧測定装置１０およびモータ１等の構成の一例を示す図。
【図２】第１の実施形態による電圧測定装置１０の動作の一例を示すフロー図。
【図３】第１の実施形態の変形例による電圧測定装置１０の構成の一例を示す図。
【図４】第２の実施形態による電圧測定システム１００の構成の一例を示す図。
【図５】第２の実施形態による電圧測定システム１００の動作の一例を示すフロー図。
【図６】第３の実施形態による電圧測定システム１００の構成の一例を示す図。
【図７】第３の実施形態による電圧測定システム１００の動作の一例を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による電圧測定装置１０およびモータ１等の構成の一例を示す図である。電動機としてのモータ１は、例えば、三相交流モータであり、電源線Ｌｒ、ＬｓおよびＬｔによって電力供給を受けて動作する。モータ１は、特に限定しないが、例えば、大きなトルクの必要なコンプレッサやポンプ等の用途に用いられる。
【００１０】
零相変流器２は、電源線Ｌｒ、ＬｓおよびＬｔに取り付けられており、三相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）の電流のバランスを監視している。
【００１１】
スイッチ３は、電源線Ｌｒ、ＬｓおよびＬｔに設けられており、駆動指令Ｃｄに基づいて電源４とモータ１との間を電気的に接続しあるいは切断する。スイッチ３は三相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）について同期して同時にスイッチングする。尚、駆動指令Ｃｄは、上位コントローラ（図示せず）によって出力され、モータ１を駆動させるときに活性化される信号である。
【００１２】
電源４は、三相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）の電源線Ｌｒ、ＬｓおよびＬｔに電力を供給する高圧電源である。
【００１３】
電圧測定装置１０は、電源線Ｌｒ、ＬｓおよびＬｔに取り付けられており、それぞれの電圧を測定する。電源線Ｌｒ、ＬｓおよびＬｔの電圧を測定するために、電圧測定装置１０は、第１のコンデンサＣａｒ、Ｃａｓ、Ｃａｔと、第２のコンデンサＣｂｒ、Ｃｂｓ、Ｃｂｔと、変成器ＶＴｒ、ＶＴｓ、ＶＴｔと、抵抗Ｒｒ、Ｒｓ、Ｒｔと、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔとを備えている。
【００１４】
以下、三相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）の電源線Ｌｒ、ＬｓおよびＬｔのうち一相（Ｒ）の電源線Ｌｒに接続されている電圧測定装置１０の構成について説明する。
【００１５】
第１のコンデンサＣａｒの一端は、電源線Ｌｒに電気的に接続されている。第１のコンデンサＣａｒの他端は、第２のコンデンサＣｂｒの一端に電気的に接続されている。第２のコンデンサＣｂｒの他端は、基準電圧源（例えば、グランド）に接続されている。このように、第１のコンデンサＣａｒは電源線Ｌｒと第２のコンデンサＣｂｒとの間に接続され、第２のコンデンサＣｂｒは第１のコンデンサＣａｒとグランドとの間に接続されている。即ち、第１および第２のコンデンサＣａｒ、Ｃｂｒは、電源線Ｌｒとグランドとの間に直列に接続されている。これにより、第１および第２のコンデンサＣａｒ、Ｃｂｒは、電源線Ｌｒの電圧を第１の電圧（例えば、数１０００ボルト）と第２の電圧（例えば、数１００ボルト）とに分圧する。第１のコンデンサＣａｒは、特に限定しないが、例えば、電源線Ｌｒの高電圧に対して絶縁を維持することができる碍子コンデンサでよい。第２のコンデンサＣｂｒも、特に限定しないが、第１のコンデンサＣａｒほど高電圧に対する耐性を要しない。
【００１６】
変成器ＶＴｒは、第２のコンデンサＣｂｒに並列に接続されている。変成器ＶＴｒは、第２のコンデンサＣｂｒにかかる第２の電圧を第２の電圧よりも低い第３の電圧（例えば、数１０ミリボルト）に変圧する。例えば、第２のコンデンサＣｂｒは、変成器ＶＴｒの一次側コイルに接続されている。
【００１７】
電圧測定器Ｖｒは、抵抗Ｒｒとともに変成器ＶＴｒに接続されており、第３の電圧を測定する。抵抗Ｒｒは、電圧測定器Ｖｒが第３の電圧を測定することができるように、変成器ＶＴｒに接続されている。例えば、電圧測定器Ｖｒおよび抵抗Ｒｒは、変成器ＶＴｒの二次側コイルに接続されている。
【００１８】
電源線Ｌｓに接続されている電圧測定装置１０の構成部も、電源線Ｌｒに接続されている電圧測定装置１０の構成部と同様の構成を有する。即ち、第１のコンデンサＣａｓは電源線Ｌｓと第２のコンデンサＣｂｓとの間に接続され、第２のコンデンサＣｂｓは第１のコンデンサＣａｓとグランドとの間に接続されている。即ち、第１および第２のコンデンサＣａｓ、Ｃｂｓは、電源線Ｌｓとグランドとの間に直列に接続されている。これにより、第１および第２のコンデンサＣａｓ、Ｃｂｓは、電源線Ｌｓの電圧を第１の電圧と第２の電圧とに分圧する。第１および第２のコンデンサＣａｓ、Ｃｂｓは、第１および第２のコンデンサＣａｒ、Ｃｂｒと同じコンデンサでよい。
【００１９】
変成器ＶＴｓは、第２のコンデンサＣｂｓに並列に接続されている。変成器ＶＴｓは、第２のコンデンサＣｂｓにかかる第２の電圧を第２の電圧よりも低い第３の電圧に変圧する。
【００２０】
電圧測定器Ｖｓは、抵抗Ｒｓとともに変成器ＶＴｓに接続されており、第３の電圧を測定する。抵抗Ｒｓは、電圧測定器Ｖｓが第３の電圧を測定することができるように、変成器ＶＴｓに接続されている。
【００２１】
さらに、電源線Ｌｔに接続されている電圧測定装置１０の構成部も、電源線Ｌｒに接続されている電圧測定装置１０の構成部と同様の構成を有する。即ち、第１のコンデンサＣａｔは電源線Ｌｔと第２のコンデンサＣｂｔとの間に接続され、第２のコンデンサＣｂｔは第１のコンデンサＣａｔとグランドとの間に接続されている。即ち、第１および第２のコンデンサＣａｔ、Ｃｂｔは、電源線Ｌｔとグランドとの間に直列に接続されている。これにより、第１および第２のコンデンサＣａｔ、Ｃｂｔは、電源線Ｌｔの電圧を第１の電圧と第２の電圧とに分圧する。第１および第２のコンデンサＣａｔ、Ｃｂｔは、第１および第２のコンデンサＣａｒ、Ｃｂｒと同じコンデンサでよい。
【００２２】
変成器ＶＴｔは、第２のコンデンサＣｂｔに並列に接続されている。変成器ＶＴｔは、第２のコンデンサＣｂｔにかかる第２の電圧を第２の電圧よりも低い第３の電圧に変圧する。
【００２３】
電圧測定器Ｖｔは、抵抗Ｒｔとともに変成器ＶＴｔに接続されており、第３の電圧を測定する。抵抗Ｒｔは、電圧測定器Ｖｔが第３の電圧を測定することができるように、変成器ＶＴｔに接続されている。
【００２４】
このように、電圧測定装置１０は、電源線Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔのそれぞれに対応した電圧を測定することができる。電圧測定装置１０は、モータ１の残留電圧を測定するために用いられる。従って、電圧測定装置１０は、スイッチ３が電源４とモータ１との間を切断した後、モータ１から発生する残留電圧を測定する。例えば、電源４が数１０００ボルトの電圧で電力をモータ１へ供給する場合、モータ１からの残留電圧も数１０００ボルトに達する場合がある。従って、電圧測定装置１０は、残留電圧を測定するとしても、電源４の電圧と同程度の電圧を測定可能に設計されている必要がある。
【００２５】
もし、単に電源線Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔのそれぞれに変成器を取り付けて電圧を測定しようとした場合、上述の通り、サイズの非常に大きな変成器が必要となる。
【００２６】
これに対し、本実施形態による電圧測定装置１０では、第１のコンデンサ（Ｃａｒ、ＣａｓまたはＣａｔ）および第２のコンデンサ（Ｃｂｒ、ＣｂｓまたはＣｂｔ）は、モータ１の残留電圧をそれぞれ第１の電圧と第２の電圧とに分圧する。例えば、第１の電圧は数１０００ボルトであり、第２の電圧は数百ボルトである。さらに、変成器（ＶＴｒ、ＶＴｓまたはＶＴｔ）は、第２のコンデンサにかかる第２の電圧を該第２の電圧よりも低い第３の電圧に変圧する。第３の電圧は、例えば、数１０ミリボルトである。電圧測定器（Ｖｒ、ＶｓまたはＶｔ）は、第３の電圧を測定することにより、モータ１の残留電圧を測定する。このように、変成器（ＶＴｒ、ＶＴｓまたはＶＴｔ）は、モータ１の残留電圧を分圧した比較的低い第２の電圧を、第２の電圧よりさらに低い第３の電圧へ変圧すればよい。従って、変成器（ＶＴｒ、ＶＴｓまたはＶＴｔ）のサイズは比較的小さくすることができる。また、第３の電圧を測定する電圧測定器（Ｖｒ、ＶｓまたはＶｔ）のサイズも小さくすることができる。変成器および電圧測定器のサイズが小さくなるので、電圧測定装置１０全体のサイズが小さくなり、電圧測定装置１０を取り付ける配電盤の寸法も小さくなる。その結果、電圧測定装置１０を電源線Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔへ取り付けることが比較的容易となる。
【００２７】
次に、本実施形態による電圧測定装置１０の動作を説明する。
【００２８】
図２は、第１の実施形態による電圧測定装置１０の動作の一例を示すフロー図である。まず、駆動指令Ｃｄが不活性状態であり、かつ、モータ１が残留電圧を発生していない場合、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔの電圧全てが所定値未満になっている。駆動指令Ｃｄが不活性状態であるので、スイッチ３は、オフ状態となっている。
【００２９】
次に、駆動指令Ｃｄが活性状態になると、スイッチ３がオン状態に切り替わる。スイッチ３がオン状態になることによって、電源４とモータ１との間が電気的に接続される。モータ１は、電源４からの電力供給を受けて動作する（Ｓ１０）。このとき、電圧測定装置１０は、電源線Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔの電圧を測定してもよいが、必ずしも測定する必要は無い。
【００３０】
次に、駆動指令Ｃｄが不活性化されると、スイッチ３がオフ状態に切り替わる。スイッチ３がオフ状態になることによって、電源４とモータ１との間が電気的に切断される（Ｓ２０）。このとき、モータ１は、電源４からの電力供給を受けないものの、負荷やロータの慣性モーメント（ＧＤ２）によって残留電圧を電源線Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔへ出力する。電圧測定装置１０は、電源線Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔを介してモータ１の残留電圧を測定する（Ｓ３０）。上記の第１〜第３の電圧は、モータ１の残留電圧に基づいて変化する電圧である。従って、電圧測定装置１０は、第３の電圧を測定することによって、モータ１の残留電圧を測定することができる。
【００３１】
残留電圧が所定値以上である場合（Ｓ４０のＮＯ）、スイッチ３はオフ状態を維持し、電源４とモータ１との間を電気的に切断したままとする（Ｓ２０）。これにより、過渡電流または過渡トルクによってモータ１が破損することを抑制する。
【００３２】
一方、残留電圧が所定値未満になった場合（Ｓ４０のＹＥＳ）、スイッチ３はオン状態にしてもよい。このとき、残留電圧は、過渡電流または過渡トルクによってモータ１が破損しない程度に充分に低くなっている。従って、スイッチ３は、電源４とモータ１とを再度接続してもよい（Ｓ６０）。スイッチ３の制御は、オペレータによって行われてもよく、第２の実施形態に示すようにコントローラによって自動制御してもよい。
【００３３】
このように、本実施形態による電圧測定装置１０は、過渡電流または過渡トルクによってモータを破損することなく、電源４をモータ１に接続することができる。
【００３４】
（変形例）
図３は、第１の実施形態の変形例による電圧測定装置１０の構成の一例を示す図である。第１の実施形態では、電圧測定装置１０は、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔを用いて、三相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）のそれぞれの相電圧を測定している。一方、本変形例による電圧測定装置１０は、線間電圧を測定している。例えば、図３の電圧測定器Ｖｒｓは、抵抗Ｒｒの高圧側の一端と抵抗Ｒｓの高圧側の一端との間に接続されており、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓの電圧差を測定する。これにより、電源線ＬｒとＬｓとの間の電圧差が分かる。電圧測定器Ｖｓｔは、抵抗Ｒｓの高圧側の一端と抵抗Ｒｔの高圧側の一端との間に接続されており、電圧測定器Ｖｓ、Ｖｔの電圧差を測定する。これにより、電源線ＬｓとＬｔとの間の電圧差が分かる。電圧測定器Ｖｔｒは、抵抗Ｒｔの高圧側の一端と抵抗Ｒｒの高圧側の一端との間に接続されており、電圧測定器Ｖｔ、Ｖｒの電圧差を測定する。これにより、電源線ＬｔとＬｒとの間の電圧差が分かる。
【００３５】
電源線ＬｒとＬｓとの間の電圧差、電源線ＬｓとＬｔとの間の電圧差および電源線ＬｔとＬｒとの間の電圧差の少なくとも２つを用いれば、モータ１の残留電圧を測定することができる。従って、電源線ＬｒとＬｓとの間の電圧差、電源線ＬｓとＬｔとの間の電圧差および電源線ＬｔとＬｒとの間の電圧差の少なくとも２つが所定値未満となった場合に、スイッチ３をオン状態にして電源４とモータ１とを接続すればよい。勿論、電源線ＬｒとＬｓとの間の電圧差、電源線ＬｓとＬｔとの間の電圧差および電源線ＬｔとＬｒとの間の電圧差の全てが所定値未満となった場合に、スイッチ３をオン状態にして電源４とモータ１とを接続してもよい。
【００３６】
本変形例の電圧測定装置１０のその他の構成および動作は、第１の実施形態の電圧測定装置１０の構成および動作と同様でよい。
【００３７】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態による電圧測定システム１００の構成の一例を示す図である。電圧測定システム１００は、電圧測定装置１０と、コントローラ２０と、論理ゲートＬＧとを備えている。第２の実施形態の電圧測定装置１０は、スイッチ５をさらに備えている。第２の実施形態の電圧測定装置１０のその他の構成は、上記第１の実施形態またはその変形例に従った電圧測定装置１０と同様の構成でよい。また、モータ１、零相変流器２、スイッチ３および電源４の各構成は、第１の実施形態によるそれらの構成と同様でよい。
【００３８】
コントローラ２０は、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔの電圧に基づいて論理ゲートＬＧへスイッチ許可信号ＥＮを出力する。例えば、モータ１の残留電圧が高く、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔの電圧のいずれかが所定値以上である場合、コントローラ２０は、スイッチ許可信号ＥＮを不活性状態（例えば、論理ロウ）にする。一方、モータ１の残留電圧が低くなり、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔの電圧の全てが所定値未満になった場合、コントローラ２０は、スイッチ許可信号ＥＮを活性状態（例えば、論理ハイ）にする。
【００３９】
論理ゲートＬＧは、スイッチ許可信号ＥＮおよび駆動指令Ｃｄを受けて、スイッチ許可信号ＥＮおよび駆動指令ＣｄのＡＮＤ演算結果をスイッチ３および５へ出力しスイッチ３および５を制御する。論理ゲートＬＧの出力信号は、スイッチ３へ非反転状態で与えられ、スイッチ５へ反転状態で与えられる。従って、例えば、論理ゲートＬＧは、スイッチ許可信号ＥＮおよび駆動指令Ｃｄの両方が活性化された場合にスイッチ３をオン状態に切り換え、スイッチ５をオフ状態に切り換える。一方、論理ゲートＬＧは、スイッチ許可信号ＥＮおよび駆動指令Ｃｄのいずれか一方が不活性化された場合にスイッチ３をオフ状態に切り換え、スイッチ５をオン状態に切り換える。
【００４０】
スイッチ３は、論理ゲートＬＧの出力信号を受けてスイッチング状態を切り換える。スイッチ５は、電源線Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔと第１のコンデンサＣｒ、Ｃｓ、Ｃｔとの間にそれぞれ設けられている。また、スイッチ５は、論理ゲートＬＧの出力信号の反転信号を受けてスイッチング状態を切り換える。従って、スイッチ３およびスイッチ５は、互いに相補的に動作する。即ち、スイッチ３がオフ状態のときには、スイッチ５はオン状態であり、逆に、スイッチ３がオン状態のときには、スイッチ５はオフ状態となる。
【００４１】
例えば、モータ１の残留電圧が高く、スイッチ許可信号ＥＮが不活性状態である場合、駆動指令Ｃｄの論理にかかわらず、スイッチ３、５のスイッチング状態の切換えが禁止される。モータ１の残留電圧が低く、スイッチ許可信号ＥＮが活性状態になると、スイッチ３、５のスイッチング状態の切換えが許可される。スイッチ３、５のスイッチング状態の切換えが可能な場合、スイッチ３、５は、駆動指令Ｃｄに応じて切り替わる。
【００４２】
次に、第２の実施形態による電圧測定システム１００の動作を説明する。
【００４３】
図５は、第２の実施形態による電圧測定システム１００の動作の一例を示すフロー図である。まず、駆動指令Ｃｄが不活性状態であり、かつ、モータ１が残留電圧を発生していない場合、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔの電圧全てが所定値未満になっている。従って、コントローラ２０は、スイッチ許可信号ＥＮを活性状態（例えば、論理ハイ）にする。駆動指令Ｃｄが不活性状態であるので、スイッチ３、５は、それぞれオフ状態およびオン状態となっている。しかし、スイッチ許可信号ＥＮが活性状態であるので、スイッチ３、５は、駆動指令Ｃｄの活性化によってオン状態に切り替わることが可能な状態である。
【００４４】
次に、駆動指令Ｃｄが活性状態になると、スイッチ３がオン状態に切り替わり、スイッチ５がオフ状態に切り替わる。スイッチ３がオン状態になることによって、電源４とモータ１との間が電気的に接続される。モータ１は、電源４からの電力供給を受けて動作する（Ｓ１１）。スイッチ５がオフ状態になることによって、電圧測定装置１０は、電源線Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔから電気的に切断される。従って、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔの電圧全てが所定値未満になるので、コントローラ２０は、スイッチ許可信号ＥＮを活性状態（例えば、論理ハイ）に維持する。
【００４５】
次に、駆動指令Ｃｄが不活性化されると、スイッチ３がオフ状態に切り替わり、スイッチ５がオン状態に切り替わる。スイッチ３がオフ状態になることによって、電源４とモータ１との間が電気的に切断される（Ｓ２１）。このとき、モータ１は、電源４からの電力供給を受けないものの、負荷やロータの慣性モーメント（ＧＤ２）によって残留電圧を電源線Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔへ出力する。スイッチ５がオン状態になるので、電圧測定装置１０は、電源線Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔを介してモータ１の残留電圧を測定する。これにより、コントローラ２０は、電圧測定装置１０からの残留電圧の測定結果に基づいたスイッチ許可信号ＥＮを出力する（Ｓ３１）。
【００４６】
残留電圧が所定値以上である場合（Ｓ４１のＮＯ）、コントローラ２０は、スイッチ許可信号ＥＮを不活性状態（例えば、論理ロウ）にする（Ｓ５１）。スイッチ許可信号ＥＮが不活性状態であるので、論理ゲートＬＧは、スイッチ３および５の切換えを禁止する。従って、論理ゲートＬＧは、駆動指令Ｃｄが活性化されても、スイッチ３をオン状態へ切り換えず、電源４とモータ１との間を電気的に切断したままとする。これにより、過渡電流または過渡トルクによってモータ１が破損することを抑制することができる。
【００４７】
一方、残留電圧が所定値未満になった場合（Ｓ４１のＹＥＳ）、コントローラ２０は、スイッチ許可信号ＥＮを活性状態（例えば、論理ハイ）にする（Ｓ６１）。スイッチ許可信号ＥＮが活性状態であるので、論理ゲートＬＧは、スイッチ３および５の切換えを許可する（Ｓ７１）。そして、駆動指令Ｃｄが活性化されたときに、論理ゲートＬＧは、スイッチ３をオン状態へ切り換え、スイッチ５をオフ状態へ切り換える。スイッチ３がオン状態になることによって、電源４とモータ１との間が電気的に接続される。これは、ステップ２１と同じ状態である。ここで、駆動指令Ｃｄが活性化されたときには、残留電圧は、既に、過渡電流または過渡トルクによってモータ１が破損しない程度に充分に低くなっている。これにより、過渡電流または過渡トルクによってモータ１が破損することを抑制することができる。スイッチ５がオフ状態になることによって、電圧測定装置１０は、電源線Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔから電気的に切断される。これにより、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔの電圧全てが所定値未満になるので、コントローラ２０は、スイッチ許可信号ＥＮを活性状態（例えば、論理ハイ）に維持する。
【００４８】
このように、第２の実施形態によれば、コントローラ２０がモータ１の残留電圧に基づいてスイッチ許可信号ＥＮの論理を変更する。これにより、電圧測定システム１００は、モータ１の残留電圧に基づいてスイッチ３を自動で制御することができる。第２の実施形態は、さらに第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態による電圧測定システム１００の構成の一例を示す図である。電圧測定システム１００は、電圧測定装置１０と、コントローラ２０と、警報装置３０とを備えている。電圧測定装置１０は、上記第２の実施形態に従った電圧測定装置１０と同様の構成でよい。従って、電圧測定装置１０はスイッチ５を備えている。また、モータ１、零相変流器２、スイッチ３および電源４の各構成は、第１の実施形態によるそれらの構成と同様でよい。
【００５０】
コントローラ２０は、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔからの電圧を受けて、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔの電圧に基づいて警報装置３０へ警報信号ＡＬを出力する。例えば、モータ１の残留電圧が高く、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔの電圧のいずれかが所定値以上である場合、コントローラ２０は、警報信号ＡＬを活性状態（例えば、論理ハイ）にする。一方、モータ１の残留電圧が低くなり、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔの電圧全てが所定値未満になった場合、コントローラ２０は、警報信号ＡＬを不活性状態（例えば、論理ロウ）にする。
【００５１】
警報装置３０は、警報信号ＡＬを受けてアラームを発する。警報装置３０は、例えば、ライト、スピーカ、ディスプレイ等でよい。警報装置３０は、例えば、ライトを点灯させることによってアラームを発してもよい。警報装置３０は、例えば、スピーカから音を発することによってアラームを発してもよい。警報装置３０は、例えば、ディスプレイに文字等を表示させることによってアラームを発してもよい。
【００５２】
警報装置３０がアラームを発しているときに、オペレータは、モータ１の残留電圧が所定値以上であると認識し、スイッチ３をオフ状態のままとする。警報装置３０がアラームを停止したとき、オペレータは、モータ１の残留電圧が所定値未満になったと認識し、スイッチ３をオン状態にすることができる。
【００５３】
スイッチ３および５の構成は、第２の実施形態のスイッチ３および５の構成と同様でよい。ただし、スイッチ３および５は、それぞれ駆動指令Ｃｄおよびその反転信号によって制御される。
【００５４】
次に、第３の実施形態による電圧測定システム１００の動作を説明する。
【００５５】
図７は、第３の実施形態による電圧測定システム１００の動作の一例を示すフロー図である。まず、駆動指令Ｃｄが不活性状態であり、かつ、モータ１が残留電圧を発生していない場合、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔの電圧全てが所定値未満になっているので、コントローラ２０は、警報信号ＡＬを不活性状態（例えば、論理ロウ）にする。駆動指令Ｃｄが不活性状態であるので、スイッチ３、５は、それぞれオフ状態およびオン状態となっている。
【００５６】
次に、駆動指令Ｃｄが活性状態になると、スイッチ３がオン状態に切り替わり、スイッチ５がオフ状態に切り替わる。スイッチ３がオン状態になることによって、電源４とモータ１との間が電気的に接続される。モータ１は、電源４からの電力供給を受けて動作する（Ｓ１２）。スイッチ５がオフ状態になることによって、電圧測定装置１０は、電源線Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔから電気的に切断される。従って、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔの電圧全てが所定値未満になるので、コントローラ２０は、警報信号ＡＬを不活性状態（例えば、論理ロウ）に維持する。
【００５７】
次に、駆動指令Ｃｄが不活性化されると、スイッチ３がオフ状態に切り替わり、スイッチ５がオン状態に切り替わる。スイッチ３がオフ状態になることによって、電源４とモータ１との間が電気的に切断される（Ｓ２２）。このとき、モータ１は、電源４からの電力供給を受けないものの、負荷やロータの慣性モーメント（ＧＤ２）によって残留電圧を電源線Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔへ出力する。スイッチ５がオン状態になるので、電圧測定装置１０は、電源線Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔを介してモータ１の残留電圧を測定することができる。これにより、コントローラ２０は、電圧測定装置１０からの残留電圧の測定結果に基づいた警報信号ＡＬを出力する（Ｓ３２）。
【００５８】
残留電圧が所定値以上である場合（Ｓ４２のＮＯ）、コントローラ２０は、警報信号ＡＬを活性状態（例えば、論理ハイ）にする。警報信号ＡＬが活性状態であるので、警報装置３０がアラームを発し、残留電圧が高いことをオペレータに知らせることができる（Ｓ５２）。警報装置３０のアラームを認識したオペレータは、駆動指令Ｃｄを活性化せず、スイッチ３をオフ状態に維持し、電源４とモータ１との間を電気的に切断したままとする。これにより、過渡電流または過渡トルクによってモータ１が破損することを抑制することができる。また、スイッチ５は、オン状態を維持するので、残留電圧の測定は継続される。
【００５９】
一方、残留電圧が所定値未満になった場合（Ｓ４２のＹＥＳ）、コントローラ２０は、警報信号ＡＬを不活性状態（例えば、論理ロウ）にする。警報信号ＡＬが不活性状態であるので、警報装置３０がアラームを消し、残留電圧が充分に低くなったことをオペレータに知らせることができる（Ｓ６２）。アラームが消えたことを認識したオペレータは、駆動指令Ｃｄを活性化することができる。駆動指令Ｃｄを活性化すると、スイッチ３がオン状態に切り換わり、スイッチ５がオフ状態へ切り換わる。スイッチ３がオン状態になることによって、電源４とモータ１との間が電気的に接続される（Ｓ７２）。これは、ステップ１２と同じ状態である。このとき、残留電圧は、既に、過渡電流または過渡トルクによってモータ１が破損しない程度に充分に低くなっている。従って、過渡電流または過渡トルクによってモータ１が破損することを抑制することができる。スイッチ５がオフ状態になることによって、電圧測定装置１０は、電源線Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔから電気的に切断される。これにより、電圧測定器Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔの電圧全てが所定値未満になるので、コントローラ２０は、警報信号ＡＬを不活性状態に維持する。
【００６０】
このように、第３の実施形態によれば、コントローラ２０はスイッチ３を自動で制御することはできないものの、オペレータは、警報装置３０によってモータ１の残留電圧の状況を容易に判断することができる。これにより、第３の実施形態では、オペレータがスイッチ３を誤って操作することを抑制し、モータ１の破損を抑制することができる。また、第３の実施形態において、論理ゲートＬＧが不要である。従って、第３の実施形態の電圧測定システムは、第２の実施形態の電圧測定システムに比べて簡単かつ小規模で済む。即ち、第３の実施形態による電圧測定システム１００は、サイズが小さく、かつ、電源線Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔへの取り付けが比較的容易となる。さらに、第３の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
第３の実施形態は、上記変形例と組み合わせてもよい。また、第３の実施形態は、第２の実施形態と組み合わせてもよい。第２および第３の実施形態を組み合わせた場合、電圧測定システム１００は、論理ゲートＧＬおよび警報装置３０を両方備え、コントローラ２０は、スイッチ許可信号ＥＮおよび警報信号ＡＬの両方を出力すればよい。この場合、スイッチ３および５は、論理ゲートＬＧの出力信号およびその反転信号によって制御すればよい。オペレータは、警報装置３０の確認をすればよく、スイッチ３、５の切換えはコントローラ２０によって自動で実行される。これにより、第３の実施形態は、第２の実施形態の効果をも得ることができる。
【００６２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・モータ、３、５・・・スイッチ、４・・・電源、Ｌｒ、Ｌｓ、Ｌｔ・・・電源線、
１０・・・電圧測定装置、Ｃａｒ、Ｃａｓ、Ｃａｔ・・・第１のコンデンサ、Ｃｂｒ、Ｃｂｓ、Ｃｂｔ・・・第２のコンデンサ、ＶＴｒ、ＶＴｓ、ＶＴｔ・・・変成器、Ｒｒ、Ｒｓ、Ｒｔ・・・抵抗、Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔ・・・電圧測定器、２０・・・コントローラ、ＬＧ・・・論理ゲート
【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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