(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相の巻線型モータの二次側の各相に接続され、複数のタップを有する抵抗と、
上記各タップの一端に接続された機械式の開閉手段と、
上記開閉手段を介して各タップの三相交流電圧を直流に整流する整流手段と、
上記整流手段の出力側をオン・オフさせる半導体からなるスイッチ手段と、
上記巻線型モータを起動させる際に、上記開閉手段が閉成した後に、上記スイッチ手段をオンさせる制御手段と
を備え、
上記制御手段は、上記巻線型モータを停止させる際に、上記スイッチ手段をオフにした後に、上記開閉手段を開放することを特徴とする巻線型モータの制御装置。
【請求項２】
複数の巻線型モータの二次側に発生する交流電圧を直流電圧に変換すると共に、互いに並列接続された複数の整流手段と、
上記複数の整流手段の出力に接続され、複数のタップを有する抵抗と、
上記整流手段と上記タップ間に接続された複数の半導体からなるスイッチ手段と、
上記複数の巻線型モータが同時に運転される第１のモードと、上記複数の巻線型モータの何れかが運転される第２のモードとにより、上記スイッチ手段の動作を異ならせる制御手段と
を備え、
上記制御手段は、上記第１のモードにおいて上記複数の巻線型モータが起動されるとき、上記整流手段と上記複数のタップとの間に接続された上記スイッチ手段を一定の順序でオンさせ、また、上記第２のモードにおいて上記複数の巻線型モータの何れかが起動されるとき、上記整流手段と上記複数のタップとの間に接続された上記スイッチ手段を上記一定の順序とは異なる一定の順序でオンさせることを特徴とする巻線型モータの制御装置。
【請求項３】
複数の巻線型モータの二次側に発生する交流電圧を直流電圧に変換すると共に、互いに並列接続された複数の整流手段と、
上記複数の整流手段の出力に接続され、複数のタップを有する抵抗と、
上記整流手段と上記タップ間に接続された複数の半導体からなるスイッチ手段と、
上記複数の巻線型モータが同時に運転される第１のモードと、上記複数の巻線型モータの何れかが運転される第２のモードとにより、上記スイッチ手段の動作を異ならせる制御手段と
を備え、
上記抵抗は、
上記第１のモードに対応して設けられ、上記スイッチ手段に接続された第１の組の複数のタップと、
上記第２のモードに対応して設けられ、上記スイッチ手段に接続された第２の組の複数のタップと
を備え、
上記制御手段は、上記第１のモードにおいて上記複数の巻線型モータが起動されるとき、上記整流手段と上記第１の組の複数のタップとの間に接続された上記スイッチ手段を順にオンさせ、また、上記第２のモードにおいて上記複数の巻線型モータの何れかが起動されるとき、上記整流手段と上記第２の組の複数のタップとの間に接続された上記スイッチ手段を順にオンさせることを特徴とする巻線型モータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はクレーンの巻き上げ駆動などに用いられる巻線型モータの制御装置に関し、特に巻線型モータの二次側制御を改良し、リニューアル（再生）が容易な巻線型モータの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の巻線型モータの制御装置を図６によって説明する。図６おいて、三相交流電源（図示せず）には、巻線型モータ１の一次端子Ｒ1、Ｓ1、Ｔ1が接続されており、これらの端子Ｒ1、Ｓ1、Ｔ1には、運転用の三つの常開接点２の一端がそれぞれ接続されており、各常開接点２の他端は、巻線型モータ１の一次側に接続されている。
【０００３】
巻線型モータ１の二次側には、二次端子ｒ２、ｓ２、ｔ２が設けられており、この二次端子ｒ２、ｓ２、ｔ２には、抵抗３、５、７がスター結線で接続されている。各抵抗３、５、７のタップｔａ１〜ｔａ３は、常開接点１１、１３、１５を介して開閉可能に接続されている。
【０００４】
上述のように構成された巻線型モータの制御装置の動作を、図６によって説明する。運転開始前には、すべての常開接点２、１１、１３、１５が開放されており、運転指令が与えられると、常開接点２が閉成されて三相交流電源の電圧が巻線型モータ１の一次側に印加され、巻線型モータ１はその二次側に挿入された抵抗３、５、７の作用により緩起動される。すなわち、常開接点１１、１３、１５を順に閉成することにより、抵抗３、５、７の抵抗値が段階的に低下されて巻線型モータ１の回転数を除々に上昇させて巻線型モータ１を定速運転させる。
【０００５】
やがて、巻線型モータ１に停止指令が与えられると、二次側の常開接点１１、１３、１５を開放して電源を遮断し、一次側の常開接点２も開放し、機械式ブレーキ（図示せず）によって巻線型モータ１を拘束しながら停止させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の巻線型モータの制御装置は、上記のように構成されており、常開接点２、１１、１３、１５の電流の投入に加え、常開接点２の電流の遮断により接点の保守などをしなければならずメンテナンスが煩雑であった。
また、常開接点１１、１３、１５の開閉に際しては、その接点に電弧が発生し、その電弧により接点を徐々に消耗させる。この溶解した部分が粉塵となり周辺に飛散して、制御装置の周辺環境の悪化を招くという問題点があった。また、消耗した常開接点１１、１３、１５は、新品に交換して、廃棄しなければならないという問題点もあった。
【０００７】
この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、接点や抵抗等を廃棄することなく長期に渡って使用することができ、接点の保守性が良く、しかも、逆耐電圧の低いトランジスタなどの半導体素子を用いることができる巻線型モータの制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る巻線型モータの制御装置は、三相の巻線型モータの二次側の各相に接続され、複数のタップを有する抵抗と、上記各タップの一端に接続された機械式の開閉手段と、上記開閉手段を介して各タップの三相交流電圧を直流に整流する整流手段と、上記整流手段の出力側をオン・オフさせる半導体からなるスイッチ手段と、上記巻線型モータを起動させる際に、上記開閉手段が閉成した後に、上記スイッチ手段をオンさせる制御手段とを備え、上記制御手段は、上記巻線型モータを停止させる際に、上記スイッチ手段をオフにした後に、上記開閉手段を開放することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項２の発明に係る巻線型モータの制御装置は、複数の巻線型モータの二次側に発生する交流電圧を直流電圧に変換すると共に、互いに並列接続された複数の整流手段と、上記複数の整流手段の出力に接続され、複数のタップを有する抵抗と、上記整流手段と上記タップ間に接続された複数の半導体からなるスイッチ手段と、上記複数の巻線型モータが同時に運転される第１のモードと、上記複数の巻線型モータの何れかが運転される第２のモードとにより、上記スイッチ手段の動作を異ならせる制御手段とを備え、上記制御手段は、上記第１のモードにおいて上記複数の巻線型モータが起動されるとき、上記整流手段と上記複数のタップとの間に接続された上記スイッチ手段を一定の順序でオンさせ、また、上記第２のモードにおいて上記複数の巻線型モータの何れかが起動されるとき、上記整流手段と上記複数のタップとの間に接続された上記スイッチ手段を上記一定の順序とは異なる一定の順序でオンさせることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項３の発明に係る巻線型モータの制御装置は、複数の巻線型モータの二次側に発生する交流電圧を直流電圧に変換すると共に、互いに並列接続された複数の整流手段と、上記複数の整流手段の出力に接続され、複数のタップを有する抵抗と、上記整流手段と上記タップ間に接続された複数の半導体からなるスイッチ手段と、上記複数の巻線型モータが同時に運転される第１のモードと、上記複数の巻線型モータの何れかが運転される第２のモードとにより、上記スイッチ手段の動作を異ならせる制御手段とを備え、上記抵抗は、上記第１のモードに対応して設けられ、上記スイッチ手段に接続された第１の組の複数のタップと、上記第２のモードに対応して設けられ、上記スイッチ手段に接続された第２の組の複数のタップと備え、上記制御手段は、上記第１のモードにおいて上記複数の巻線型モータが起動されるとき、上記整流手段と上記第１の組の複数のタップとの間に接続された上記スイッチ手段を順にオンさせ、また、上記第２のモードにおいて上記複数の巻線型モータの何れかが起動されるとき、上記整流手段と上記第２の組の複数のタップとの間に接続された上記スイッチ手段を順にオンさせることを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面により説明する。以下の説明において、上述した図６の従来例と同一の符号は同一または相当部分を示す。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る巻線型モータの制御装置を示す結線図である。図１において、この巻線型モータの制御装置では、三相交流の巻線型モータ１の３つの二次端子ｒ２、ｓ２、ｔ２に、抵抗３、５、７がそれぞれスター結線されている。
【００１７】
各抵抗３、５、７は、その出力端側から入力端側に渡って、複数（図示例では３個）のタップｔａ１〜ｔａ３を有しており、各タップｔａ１〜ｔａ３はそれぞれ所定の抵抗値に対応しており、図示例では、タップｔａ１、ｔａ２、ｔａ３は各抵抗３、５、７の全抵抗の３分の２、３分の１及び零にそれぞれ設定されている。各タップｔａ１〜ｔａ３には、ダイオード３１２ａ〜３１２ｆからなる整流手段としての三相全波ブリッジ３１２、同様の三相全波ブリッジ３１４、３１６の入力がそれぞれ接続され、また、三相全波ブリッジ３１２、３１４、３１６の出力には、半導体からなるスイッチ手段としての各トランジスタ３１１、３１３、３１５のコレクタ、エミッタが接続されている。制御手段としての制御部３２０は、トランジスタ３１１、３１３、３１５のベースに接続されており、三相の巻線型モータ１の起動の際に、トランジスタ３１１、３１３、３１５を順にオンさせるものである。なお、３１１ａ、３１３ａ、３１５ａはトランジス３１１、３１３、３１５に内蔵されたダイオードである。
【００１８】
上述のように構成された巻線型モータの制御装置の動作を、図１によって説明する。運転開始前には、常開接点２は開放されており、トランジスタ３１１、３１３、３１５はオフの状態にある。運転指令が与えられと、常開接点２が閉成して三相交流電源の電圧が巻線型モータ１の一次側に印加され、巻線型モータ１は、その二次側に挿入された抵抗３、５、７の作用により、緩起動される。
【００１９】
すなわち、制御部３２０は、まずトランジスタ３１１のベースに電圧を印加して該トランジスタ３１１をオンさせることにより、巻線型モータ１の二次側の電流は、二次端子ｒ２、Ｓ２、ｔ２から抵抗３、５、７を通って各タップｔａ１より三相全波整流ブリッジ３１２のカソードへ流れ、そこからトランジスタ３１１のコレクタ、エミッタを介して三相全波ブリッジ３１２のアノードに流れる。
次に、制御部３２０により、トランジスタ３１３のベースに電圧を印加して該トランジスタ３１３をオンさせることにより、巻線型モータ１の二次側の電流は、二次端子ｒ２、Ｓ２、ｔ２から抵抗３、５、７を通って各タップｔａ２より三相全波整流ブリッジ３１４のカソードへ流れ、そこからトランジスタ３１３のコレクタ、エミッタを介して三相全波ブリッジ３１４のアノードに流れる。
最後に、制御部３２０により、トランジスタ３１５のベースに電圧を印加して該トランジスタ３１５をオンさせることにより、巻線型モータ１の二次側の電流は、二次端子ｒ２、Ｓ２、ｔ２から抵抗３、５、７を通らずに各タップｔａ３を介して三相全波整流ブリッジ３１６のカソードへ流れ、そこからトランジスタ３１５のコレクタ、エミッタを介して三相全波ブリッジ３１６のアノードに流れる。このようにして、抵抗３、５、７の一部を順に短絡して、トランジスタ３１１、３１３、３１５を順にオンして抵抗３、５、７の抵抗値を段階的に低くし、巻線型モータ１の回転数を徐々に上昇させて定速運転を行う。
【００２０】
やがて、巻線型モータ１に停止指令が与えられると、常開接点２を開放して電源を遮断し、制御部３２０はトランジス３１１、３１３、３１５をオフにして、機械式ブレーキ（図示せず）によって巻線型モータ１を拘束しながら停止させる。
【００２１】
実施の形態２．
図２はこの発明の他の実施の形態２に係る巻線型モータの制御装置を示している。図２において、この実施の形態２の巻線型モータの制御装置では、巻線型モータ１の二次端子ｒ２、ｓ２、ｔ２に、抵抗３、５、７がスター結線で接続されている。
【００２２】
各抵抗３、５、７は上記実施の形態１と同様のタップｔａ１〜ｔａ３を有し、これらのタップｔａ１〜ｔａ３には、機械式の開閉手段としての各常開接点１１、１３、１５の一端が接続されており、各常開接点１１、１３、１５の他端は同相同士で共通の導線に接続されている。この共通の導線はダイオード４２０ａ〜４２０ｆからなる整流手段としての三相全波ブリッジ４２０の入力に接続され、三相全波ブリッジ４２０の出力には、スイッチ手段としてのトランジスタ４１０のコレクタ、エミッタが接続されている。トランジスタ４１０のベースは制御部４４０に接続され、この制御部４４０は、各常開接点１１、１３、１５が閉成された後、トランジスタ４１０をオンさせるものである。なお、４２０ａはトランジス４１０に内蔵されたダイオードである。
【００２３】
図３はこの実施の形態２の巻線型モータの制御装置の各部（常開接点２、１１、１３、１５及びトランジスタ４１０）の動作を示すタイムチャートである。
【００２４】
次に、上述のように構成された巻線型モータの制御装置の動作を、図２及び図３によって説明する。運転開始前には、常開接点２が開放されていて、トランジスタ４１０がオフされており、運転指令が与えられると、時間Ｔ０で、常開接点２が閉成されて三相交流電源の電圧が巻線型モータ１の一次側に印加され、巻線型モータ１は、その二次側に挿入された抵抗３、５、７の作用により緩起動される。
【００２５】
すなわち、時間Ｔ１で、常開接点１１を閉成して三相全波ブリッジ４２０の入力に交流電圧を印加し、時間Ｔ２で、制御部４４０はトランジスタ４１０をオンさせて、三相全波ブリッジ４２０のカソードからトランジスタ４１０のコレクタ、エミッタを介して三相全波ブリッジ４２０のアノードを通じて抵抗３、５、７の一部を短絡する。
【００２６】
時間Ｔ２から所定時間Ｔａ経過後の時間Ｔ３で、制御部４４０はトランジスタ４２０を一旦オフし、それから少し経過した時間Ｔ４で常開接点１３を閉成して三相全波ブリッジ４２０の入力に交流電圧を印加する。その後、時間Ｔ５で、制御部４４０はトランジスタ４１０をオンさせて、上記と同様に、三相全波ブリッジ４２０を介して抵抗３、５、７の一部を短絡する。
【００２７】
時間Ｔ５から所定時間Ｔｂ経過後の時間Ｔ６で、トランジスタ４２０を一旦オフし、それから少し経過した時間Ｔ６で常開接点１５を閉成して三相全波ブリッジ４２０の入力に交流電圧を印加する。その後、時間Ｔ７で、制御部４４０はトランジスタ４１０をオンして、上記と同様に、三相全波ブリッジ４２０を介して抵抗３、５、７を全短絡して巻線型モータ１の回転数を上昇させ定速運転を行う。
【００２８】
やがて、巻線型モータ１に停止指令が与えられると、制御部４４０は時間Ｔ８でトランジスタ４２０をオフにして巻線型モータ１の二次側の電流を遮断してから、時間Ｔ９で常開接点１１、１３、１５を開放し、その後時間Ｔ１０で常開接点２を開放して電源を遮断し、機械式ブレーキ（図示せず）によって巻線型モータ１を拘束しながら停止させる。
【００２９】
このようにして、各常開接点２、１１、１３、１５の開閉前に、トランジスタ４２０をオフして巻線型モータ１の二次側の電流を遮断し、その後、常開接点２、１１、１３、１５を開閉するので、それらの開閉時に電弧が発生して接点が消耗するのを効果的に防止することができる。
【００３０】
実施の形態３．
図４は、この発明の他の実施の形態３に係る巻線型モータの制御装置を示している。図４において、この実施の形態３の巻線型モータの制御装置では、巻線型モータ１の二次端子ｒ２、ｓ２、ｔ２に、抵抗３、５、７がスター結線されており、抵抗３、５、７の各タップｔａ１には、一対の直列接続されたトランジスタ５１１ａ、５１１ｂ；５１１ｃ、５１１ｄ；５１１ｅ、５１１ｆが三相インバータのように結線されて、スイッチ手段としての半導体スイッチ５１１を構成している。
【００３１】
各トランジスタ５１１ａ〜５１１ｆには、ダイオード５１２ａ〜５１２ｆが並列接続されている。また、抵抗３、５、７の各タップｔａ２、ｔａ３に接続される半導体スイッチ５１３、５１５も、半導体スイッチ５１１と同様に構成されている。半導体スイッチ５１１、５１３、５１５の各トランジスタ５１１ａ〜５１１ｆ、５１３ａ〜５１３ｆ、５１５ａ〜５１３ｆのベースは制御部５３０に接続されており、制御部５３０は、巻線型モータ１の二次側に発生する三相交流電圧の相順に基づいて半導体スイッチ５１１、５１３、５１５をオン・オフさせるものである。
【００３２】
次に、上述のように構成された巻線型モータの制御装置の動作を図４によって説明する。運転開始前には、常開接点２は開放されており、半導体スイッチ５１１、５１３、５１５はオフされており、運転指令が与えられと、常開接点２が閉成されて三相交流電源の電圧が巻線型モータ１の一次側に印加されて、巻線型モータ１はその二次側に挿入された抵抗３、５、７の作用により緩起動される。
【００３３】
すなわち、巻線型モータ１の二次側のｒ相−ｓ相のプラス側の電圧には、制御部５３０が半導体スイッチ５１１のトランジスタ５１１ｂをオンにすることにより、ダイオード５１２ｄを通じて抵抗３、５を介して巻線型モータ１の二次側に電流が流れる。一方、マイナス側の電圧には、制御部５３０がトランジスタ５１１ａをオンにすることにより、ダイオード５１２ｃを通じて抵抗３、５を介して巻線型モータ１の二次側に電流が流れる。
【００３４】
また、巻線型モータ１の二次側のｓ相−ｔ相のプラス側の電圧には、制御部５３０が半導体スイッチ５１１のトランジスタ５１１ｄをオンにすることにより、ダイオード５１２ｆを通じて抵抗５、７を介して巻線型モータ１の二次側に電流が流れる。一方、マイナス側の電圧には、制御部５３０がトランジスタ５１１ｃをオンにすることにより、ダイオード５１２ｅを通じて抵抗５、７を介して巻線型モータ１の二次側に電流が流れる。
【００３５】
また、巻線型モータ１の二次側のＴ相−Ｒ相のプラス側の電圧には、制御部５３０が半導体スイッチ５１１のトランジスタ５１１ｆをオンにすることにより、ダイオード５１２ｂを通じて抵抗３、７を介して巻線型モータ１の二次側に電流が流れる。一方、マイナス側の電圧には、制御部５３０がトランジスタ５１１ｅをオンにすることにより、ダイオード５１２ａを通じて抵抗５、７を介して巻線型モータ１の二次側に電流が流れる。
【００３６】
このようにして、半導体スイッチ５１１と同様に、制御部５３０が半導体スイッチ５１３、５１５を順にオンすることにより、抵抗３、５、７の抵抗値を段階的に小さくして巻線型モータ１の回転数を徐々に上昇させて定速運転を行う。やがて、巻線型モータ１に停止指令が与えられると、常開接点２を開放して電源を遮断し、半導体スイッチ５１１、５１３、５１５をオフにし、機械式ブレーキ（図示せず）によって巻線型モータ１を拘束しながら停止させる。
【００３７】
実施の形態４．
図５は、この発明の更に他の実施の形態４に係る巻線型モータの制御装置を示している。図５において、この実施の形態４の制御装置は、複数（図示例では２つ）の巻線型モータを制御するものであり、巻線型モータ１、１０１の二次端子ｒ２、ｓ２、ｔ２には、三相全波ブリッジ７０、１７０の入力がそれぞれ接続されており、その出力は抵抗１０３の両端に並列に接続されており、また、三相全波ブリッジ７０、１７０の出力には、抵抗１０３と並列にコンデンサ８０が接続されている。
【００３８】
また、巻線型モータ１又は巻線型モータ１０１のいずれかが運転される第１のモードの際に抵抗１０３を順次短絡させるように動作する、半導体からなる第１のスイッチ手段としてのスイッチ部６００と、複数の巻線型モータ１、１０１が並行運転される第２のモードの際に抵抗１０３を順次短絡させるように動作する、半導体からなる第２のスイッチ手段としてのスイッチ部７００とが設けられている。
【００３９】
スイッチ部６００は４つのトランジスタ６０１〜６０４から成り、トランジスタ６０１のエミッタが抵抗１０３の終端に接続され、トランジスタ６０２（６０３，６０４）のエミッタがトランジスタ６０１（６０２，６０３）のコレクタにそれぞれ接続され、トランジスタ６０１〜６０３のコレクタが抵抗１０３の一側において所定の抵抗値の位置に設けられたタップｔａ１〜ｔａ４（第１の組のタップ）にそれぞれ接続されている。また、各トランジスタ６０１〜６０４のベースは制御部７３０に接続されている。
【００４０】
同様に、スイッチ部７００は三つのトランジスタ７０１〜７０３から成り、トランジスタ７０１のエミッタは抵抗１０３の終端に接続され、トランジスタ７０２（７０３）のエミッタはトランジスタ７０１（７０２）のコレクタに接続され、トランジスタ７０１〜７０３のコレクタは抵抗１０３の他側において所定の抵抗値の位置に設けられたタップｔａ１１、ｔａ１２、ｔａ４（第２の組のタップ）にそれぞれ接続されている。また、各トランジスタ７０１〜７０３のベースは制御部７３０に接続されている。
【００４１】
制御部７３０は、第１のモードの場合、スイッチ部６００のトランジスタ６０４→トランジスタ６０１→トランジスタ６０２→トランジスタ６０３の順でオンさせ、第２のモードの場合、スイッチ部７００のトランジスタ７０１→トランジスタ７０２→トランジスタ７０３の順でオンさせることにより、二次側の挿入抵抗１０３の値を第１のモードが第２のモードに比べ約２倍になるようにしている。
【００４２】
次に、上述のように構成された巻線型モータの制御装置の動作を、図５によって説明する。運転開始前には、常開接点２、１０２は開放されていて、スイッチ部６００、７００はオフされている。
【００４３】
ここで、第１の運転モードとして、巻線型モータ１又は１０１に運転指令が与えられると、常開接点２又は１０２が閉成されて三相交流電源の電圧が巻線型モータ１又は巻線型モータ１０１の一次側に印加されて、二次側の交流電圧を三相全波ブリッジ７０又は１７０が整流してコンデンサ８０により平滑された直流電圧を抵抗１０３に印加する。この状態において、各トランジスタ６０１〜６０４の逆電力として、各トランジスタ６０１〜６０４のエミッタとコレクタ間の抵抗値に比例して三相全波ブリッジ７０又は１７０の出力電圧が印加される。
【００４４】
ここで、制御部７３０は、トランジスタ６０４をオンさせて抵抗１０３の入力端すなわちタップｔａ４とタップｔａ３とを短絡させて抵抗１０３の抵抗値をＲａ（抵抗１０３のタップｔａ３から出力端までの抵抗値）とし、次いで、トランジスタ６０１をオンさせて抵抗１０３の出力端とタップｔａ１とを短絡させて抵抗１０３の抵抗値をＲｂ（抵抗１０３のタップｔａ３からタップｔａ１までの抵抗値）とし、次にトランジスタ６０２をオンさせてタップｔａ２とタップｔａ１とを短絡させて抵抗１０３の抵抗値をＲｃ（抵抗１０３のタップｔａ３からタップｔａ２までの抵抗値）とし、最後に、トランジスタ６０３をオンさせてタップｔａ２とタップｔａ１とを短絡させて抵抗１０３全体を短絡させ、このようにして巻線型モータ１の二次側の抵抗値を段階的に低下させて巻線型モータ１を緩起動すると共に、各トランジスタ６０１〜６０４には、上記と同様に決定された逆電圧が印加される。
【００４５】
また、第２の運転モードとして、両方の巻線型モータ１、１０１に運転指令が与えられると、常開接点２、１０２が閉成されて三相交流電源の電圧が両巻線型モータ１、１０１の一次側に印加されて、二次側の交流電圧を三相全波ブリッジ７０、１７０が整流してコンデンサ８０により平滑された直流電圧を抵抗１０３に印加する。
【００４６】
この状態で、制御部７３０は、トランジスタ７０１をオンさせて抵抗１０３の出力端とタップｔａ１１とを短絡させて抵抗１０３の抵抗値をＲ１（抵抗１０３の入力端からタップｔａ１１までの抵抗値）とし、次いでトランジスタ７０２をオンさせてタップｔａ１１とタップｔａ１２とを短絡させて抵抗１０３の抵抗値をＲ２（抵抗１０３の入力端からタップｔａ１２までの抵抗値）とし、最後にトランジスタ７０３をオンさせてタップｔａ４とタップｔａ１２とを短絡させて抵抗１０３全体を短絡させることにより、巻線型モータ１及び１０１の二次側の抵抗値を段階的に低化させてこれらの巻線型モータ１及び１０１を緩起動すると共に、各トランジスタ７０１〜７０３には、これらのトランジスタ７０１〜７０３のエミッタとコレクタ間の抵抗値に比例して三相全波ブリッジ７０及び１７０の出力電圧が印加される。
【００４７】
以上の説明では、本発明を２つの巻線型モータ１及び１０１を制御する場合に適用したが、本発明は３つ以上の巻線型モータを制御する場合にも適用しうるものであり、この場合には、抵抗１０３のタップ及びスイッチ部の数を巻線型モータの数に応じて増やせばよい。
また、タップを第１のモードに対応する組と第２のモードに対応する組に分けて設けたが、必ずしもタップをこのように二組に分けて設ける必要はなく、起動モードに応じて複数のタップに接続されたスイッチ手段としてのトランジスタを選択的に一定の順序でオンさせたり、或いはトランジスタのオン順序を変える（異なる順序でオンさせる）ようにしても、同様の作用効果が得られる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１の発明に係る巻線型モータの制御装置は、三相の巻線型モータの二次側の各相に接続され、複数のタップを有する抵抗と、上記各タップの一端に接続された機械式の開閉手段と、上記開閉手段を介して各タップの三相交流電圧を直流に整流する整流手段と、上記整流手段の出力側をオン・オフさせる半導体からなるスイッチ手段と、上記巻線型モータを起動させる際に、上記開閉手段が閉成した後に、上記スイッチ手段をオンさせる制御手段とを備え、上記制御手段は、上記巻線型モータを停止させる際に、上記スイッチ手段をオフにした後に、上記開閉手段を開放するようにしたので、各開閉手段を閉成する際に、スイッチ手段はオフであるため、機械式の開閉手段に電弧が発生することはなく、従って、それに伴う開閉手段の消耗や粉塵の発生による周辺環境の悪化を回避でき、抵抗を長期間使用したり廃棄せずに再利用することができる上、接点の保守がほとんど必要ないという効果がある。また、上記制御手段が、上記巻線型モータを停止させる際に、上記スイッチ手段をオフにした後に、上記開閉手段を閉放するので、開閉手段を解放する際に、スイッチ手段はオフであるため、機械式の開閉手段に電弧が発生することはなく、従って、それに伴う開閉手段の消耗を回避でき、粉塵の発生による周辺環境の悪化防止や抵抗の長期使用や再利用を一層促進できるという効果がある。
【００５４】
請求項２の発明に係る巻線型モータの制御装置は、複数の巻線型モータの二次側に発生する交流電圧を直流電圧に変換すると共に、互いに並列接続された複数の整流手段と、上記複数の整流手段の出力に接続され、複数のタップを有する抵抗と、上記整流手段と上記タップ間に接続された複数の半導体からなるスイッチ手段と、上記複数の巻線型モータが同時に運転される第１のモードと、上記複数の巻線型モータの何れかが運転される第２のモードとにより、上記スイッチ手段の動作を異ならせる制御手段とを備え、上記制御手段は、上記第１のモードにおいて上記複数の巻線型モータが起動されるとき、上記整流手段と上記複数のタップとの間に接続された上記スイッチ手段を一定の順序でオンさせ、また、上記第２のモードにおいて上記複数の巻線型モータが起動されるとき、上記整流手段と上記複数のタップとの間に接続された上記スイッチ手段を上記一定の順序とは異なる一定の順序でオンさせるようにしたので、従来のように抵抗のタップに一体的に設けられた接点を有する機械式スイッチを使用しないため、スイッチ手段のオン・オフ時に電弧が発生することはなく、従って、それに伴うスイッチ手段の消耗や粉塵の発生による周辺環境の悪化を回避でき、抵抗を長期間使用したり廃棄せずに再利用することができる上、接点の保守がほとんど必要なく、しかも、巻線型モータを単独又は複数台でも運転できるという効果がある。また、上記制御手段が、上記第１のモードにおいて上記複数の巻線型モータが起動されるとき、上記整流手段と上記複数のタップとの間に接続された上記スイッチ手段を一定の順序でオンさせ、また、上記第２のモードにおいて上記複数の巻線型モータの何れかが起動されるとき、上記整流手段と上記複数のタップとの間に接続された上記スイッチ手段を異なる順序でオンさせるので、巻線型モータの起動時に、その起動モードに応じて、スイッチ手段のオン順序を変更することにより、抵抗の抵抗値を漸減させることができ、また、スイッチ手段に印加される逆電圧を低くすることができるという効果がある。
【００５５】
請求項３の発明に係る巻線型モータの制御装置は、複数の巻線型モータの二次側に発生する交流電圧を直流電圧に変換すると共に、互いに並列接続された複数の整流手段と、上記複数の整流手段の出力に接続され、複数のタップを有する抵抗と、上記整流手段と上記タップ間に接続された複数の半導体からなるスイッチ手段と、上記複数の巻線型モータが同時に運転される第１のモードと、上記複数の巻線型モータの何れかが運転される第２のモードとにより、上記スイッチ手段の動作を異ならせる制御手段とを備え、上記抵抗は、上記第１のモードに対応して設けられ、上記スイッチ手段に接続された第１の組の複数のタップと、上記第２のモードに対応して設けられ、上記スイッチ手段に接続された第２の組の複数のタップとを備え、上記制御手段は、上記第１のモードにおいて上記複数の巻線型モータが起動されるとき、上記整流手段と上記第１の組の複数のタップとの間に接続された上記スイッチ手段を順にオンさせ、また、上記第２のモードにおいて上記複数の巻線型モータの何れかが起動されるとき、上記整流手段と上記第２の組の複数のタップとの間に接続された上記スイッチ手段を順にオンさせるようにしたので、従来のように抵抗のタップに一体的に設けられた接点を有する機械式スイッチを使用しないため、スイッチ手段のオン・オフ時に電弧が発生することはなく、従って、それに伴うスイッチ手段の消耗や粉塵の発生による周辺環境の悪化を回避でき、抵抗を長期間使用したり廃棄せずに再利用することができる上、接点の保守がほとんど必要なく、しかも、巻線型モータを単独又は複数台でも運転できるという効果がある。また、上記抵抗が、上記第１のモードに対応して設けられ、上記スイッチ手段に接続された第１の組の複数のタップと、上記第２のモードに対応して設けられ、上記スイッチ手段に接続された第２の組の複数のタップとを備え、上記制御手段が、上記第１のモードにおいて上記複数の巻線型モータが起動されるとき、上記整流手段と上記第１の組の複数のタップとの間に接続された上記スイッチ手段を順にオンさせ、また、上記第２のモードにおいて上記複数の巻線型モータが起動されるとき、上記整流手段と上記第２の組の複数のタップとの間に接続された上記スイッチ手段を順にオンさせるので、巻線型モータの起動時に、第１のモード及び第２のモードにおいて、それぞれのモードに対応するスイッチ手段を順次オンさせることにより、抵抗の抵抗値を漸減させることができ、また、スイッチ手段に印加される逆電圧を低くすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係る巻線型モータの制御装置を示す結線図である。
【図２】  この発明の他の実施の形態２に係る巻線型モータの制御装置を示す結線図である。
【図３】  図２の各部の動作を示すタイムチャートである。
【図４】  この発明の他の実施の形態３に係る巻線型モータの制御装置を示す結線図である。
【図５】  この発明の他の実施の形態４に係る巻線型モータの制御装置を示す結線図である。
【図６】  従来の巻線型モータの制御装置を示す結線図である。
【符号の説明】
１，１０１  三相巻線型モータ、３，５，７，１０３  抵抗、２，１１，１３，１５  開閉手段、３１１，３１３，３１５，４１０，５１１，５１３，５１５，６００，７００  スイッチ手段、７０，１７０，３１２，３１４，３１６，４２０  整流手段、３２０，４４０，５３０，７３０  制御手段、５１１ａ〜５１１ｆ  トランジスタ、５１２ａ〜５１２ｆ  ダイオード、ｔａ１〜ｔａ４．ｔａ１１，ｔａ１２  タップ。
【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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