(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インダクションモータを回転させる制御装置の動作確認に用いるモータ制御信号シミュレータであって、
制御装置の進相コンデンサと静電容量が同容量のコンデンサを並列に接続した２個のリレーにより、正転、反転それぞれのモータ駆動信号を検出するモータ制御信号検出回路を備えたことを特徴とするモータ制御信号シミュレータ。
【請求項２】
前記モータ制御信号検出回路が、
前記インダクションモータの正転、反転それぞれのモータ駆動信号を検出する２個の前記リレーの接点を開くことにより、前記リレーそれぞれに並列に接続されたコンデンサに流れようとする電流を流れないようにすることで、制御装置の過電流保護回路による出力遮断を起こさない回路であることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御信号シミュレータ。
【請求項３】
前記モータ制御信号検出回路が、
前記インダクションモータの正転、反転それぞれのモータ駆動信号を検出する２個の前記リレーの接点を閉じることにより、表示素子を点灯させ、前記インダクションモータを回転させる制御装置が正常に動作していることを表示する回路であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ制御信号シミュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクションモータを回転させる制御装置の動作確認に用いるモータ制御信号シミュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを使用した機械装置と、この機械装置を回転制御する制御装置とが、それぞれ独立した装置となっているために、機械装置を使用する都度、これらの装置を組み立てなければならない装置がある。
例えば、原子力発電所において燃料集合体の外観検査をするための燃料集合体外観検査装置では、制御装置は検査室に常設されているが、機械装置は、定期的に実施する燃料集合体外観検査の度に収納容器から取り出して組み立て、外観検査が終わればまた収納容器に収納している。
このため、燃料集合体外観検査の前に、燃料集合体外観検査装置が全体として正常に動作していることを確認する必要があるが、機械装置側の組み立てを行っている間に、制御装置単体での正常動作を確認することが、作業効率の面より要望されている。
【０００３】
上記に関して、現状では、機械装置に使用しているモータと同じモータを搭載した「シミュレータ」と呼ばれる機器を制御装置に接続し、制御装置から「シミュレータ」に搭載されたモータを回転させることにより、制御装置の正常動作を確認している。
【０００４】
具体的には、図７に示すような構成で、制御装置１にはレセプタクル１ａがあり、そのレセプタクル１ａに合わせて、ケーブル４ａに取り付けられたプラグ４ｂにより、制御装置１とシミュレータ４が接続される。
【０００５】
しかし、実際に前記シミュレータに使用しているモータには、形状が大きなものもあり、その場合には、広大な作業スペースを必要としたり、シミュレータ４を運ぶために、天井クレーンを使用する必要があるなど、作業の事前段取りに時間を要している。
【０００６】
このため、モータを使わずに、制御装置１からのモータ駆動信号を、簡便な電気回路により検出するような電子的な「シミュレータ」が望まれていた。
【０００７】
一般的に、インダクションモータは、様々な産業機械で使用されているモータの一種であり、図８に示すように、モータの巻線間に進相コンデンサ２を入れることにより回転方向を制御している。この進相コンデンサ２は、図９に示すように機械装置４側に取り付けられても、図１０に示すように制御装置１側に取り付けられても、動作としては同じである。
【０００８】
インダクションモータ９には、図１５（ａ）のようにモータ本体から端末処理されていないリード線が出たものや、図１５（ｂ）のようにモータ本体に端子台が備えられて、その端子台にケーブルをつなぎ込むタイプのものがあり、これらのタイプのインダクションモータ９を用いる場合には、機械装置４側に進相コンデンサ２をつけることは容易である。
【０００９】
しかし、図１５（ｃ）のように、モータ本体からケーブルが出ており、そのケーブルの先にコネクタまでが取り付けられたインダクションモータ９も存在する。この場合には、機械装置４側に進相コンデンサ２を取り付けるためには、ケーブルを切断してから進相コンデンサ２を取り付けることになり、モータを交換する際には、作業に時間を必要とする。また、この作業は、モータを購入した形態から改造したことになるため、モータ製造メーカの保証を受けられないことも考えられる。そこで、このようなタイプのインダクションモータ９を用いる場合には、進相コンデンサ２は制御装置１側に取り付けるのが一般的である。
【００１０】
進相コンデンサ２を機械装置４側に取り付けた場合は、実物の機械装置に代えて、図１１に示すように、交流リレー２個で構成する「シミュレータ」により、制御装置１の操作スイッチ３が正転の位置になっているときは、「シミュレータ」の正転側リレー５に通電され、リレー接点が作動し、制御装置の操作スイッチが反転の位置になっているときは、「シミュレータ」の反転側リレー６に通電され、リレー接点が作動することを確認することで、制御装置１が正常に動作していることを確認できる。
【００１１】
しかし、図１２のように進相コンデンサ２が制御装置１側に取り付けられた場合は、前記と同じ構成の「シミュレータ」を接続しても、進相コンデンサ２が交流電流を流すことができるため、制御装置１の操作スイッチ３が正転の位置にあっても、反転の位置にあっても、「シミュレータ」の両方のリレーに通電されて、リレー接点が作動してしまい、制御装置１からのモータ駆動信号がどちらの方向に回転させる信号ができるかを判別することができない。
【００１２】
この問題点を解決するために、図１３に示すように、制御装置１側に取り付けられた進相コンデンサ２と直列に切替スイッチ１０を設けて、制御装置１に機械装置４を接続する場合には切替スイッチ１０をＯＮし、制御装置１に「シミュレータ」を接続する場合には切替スイッチ１０をＯＦＦするようにすれば、「シミュレータ」が所望の動作をさせることができるが、制御装置１を改造しなければならないという問題点や、動作確認で切替スイッチ１０をＯＦＦにしたままで、実際の機械装置を接続すると、進相コンデンサ２が機能せず、モータが所望の動作をしないという問題点がある。
【００１３】
なお、上記は、インダクションモータの巻線間に進相コンデンサを入れることにより制御する例を、図８に基づいて説明したが、前記以外に、インダクションモータの巻線間に進相コンデンサを有する制御装置の例として、例えば特許文献１を挙げることができる。
【特許文献１】特開２００１−１２８４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、モータを使用した機械装置と、この機械装置を回転制御する制御装置とが、それぞれ独立した装置となっているため、機械装置を使用する都度ごとにこれらの装置を組み立てなければならない装置において、機械装置と制御装置を組み合わせて使用する前に、制御装置単体での正常動作を確認するモータ制御信号検出回路を備えたモータ制御信号シミュレータ（以下、シミュレータという）を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであり、２個のリレーとコンデンサからなるモータ制御信号検出回路を備えたシミュレータを制御装置に接続することにより、この制御装置単体の動作確認を可能にするものである。
以下、各請求項の発明について説明する。
【００１６】
請求項１に記載の発明は、
インダクションモータを回転させる制御装置の動作確認に用いるモータ制御信号シミュレータであって、
制御装置の進相コンデンサと静電容量が同容量のコンデンサを並列に接続した２個のリレーにより、正転、反転それぞれのモータ駆動信号を検出するモータ制御信号検出回路を備えたことを特徴とするモータ制御信号シミュレータである。
【００１７】
本請求項の発明は、制御装置１に接続する「シミュレータ」を、図１に示すように、正転側リレー（ＲＹ１）５と反転側リレー（ＲＹ２）６の２個のリレーと、制御装置１内の進相コンデンサ２と静電容量が同容量のコンデンサ７およびコンデンサ８をそれぞれのリレーに並列に接続する構成とする。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、
前記モータ制御信号検出回路が、
前記インダクションモータの正転、反転それぞれのモータ駆動信号を検出する２個の前記リレーの接点を開くことにより、前記リレーそれぞれに並列に接続されたコンデンサに流れようとする電流を流れないようにすることで、制御装置の過電流保護回路による出力遮断を起こさない回路であることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御信号シミュレータである。
【００１９】
本請求項の発明は、制御装置１に接続する「シミュレータ」を、図４に示すように、正転側リレー（ＲＹ１）５と反転側リレー（ＲＹ２）６の２個のリレーと、制御装置１内の進相コンデンサ２と静電容量が同容量のコンデンサ７およびコンデンサ８をそれぞれのリレーに並列に接続し、正転側リレー（ＲＹ１）５のノーマルクローズ接点５ａをコンデンサ７と直列に、また、反転側リレー（ＲＹ２）６のノーマルクローズ接点６ａをコンデンサ８と直列に接続する構成とする。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、
前記モータ制御信号検出回路が、
前記インダクションモータの正転、反転それぞれのモータ駆動信号を検出する２個の前記リレーの接点を閉じることにより、表示素子を点灯させ、前記インダクションモータを回転させる制御装置が正常に動作していることを表示する回路であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ制御信号シミュレータである。
【００２１】
本請求項の発明は、制御装置１に接続する「シミュレータ」を、図５に示すように、正転側リレー（ＲＹ１）５と反転側リレー（ＲＹ２）６の２個のリレーと、制御装置１内の進相コンデンサ２と静電容量が同容量のコンデンサ７およびコンデンサ８をそれぞれのリレーに並列に接続し、正転側リレー（ＲＹ１）５のノーマルオープン接点５ｂに正転中を示す「正転中」表示素子（ＰＬ１）４ｃを、反転側リレー（ＲＹ２）６のノーマルオープン接点６ｂに「反転中」表示素子（ＰＬ２）４ｄを接続する構成とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明においては、インダクションモータの進相コンデンサが機械装置側にある場合でも、簡便な電気回路で構成したシミュレータにより、制御装置からのモータ駆動信号を検出し、制御装置単体で、装置が正常に動作していることを確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明をその最良の実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態を示す構成図である。図１において、制御装置１の操作スイッチ３を正転の位置にすると、電気的に図２に示す回路と等価になる。正転側リレー（ＲＹ１）５にかかる電圧（Ｅ１）は、交流電源の電圧（Ｅ）と同じになり、逆転用リレー（ＲＹ２）６にかかる電圧（Ｅ２）は交流電源の電圧（Ｅ）の２分の１となる。
【００２５】
交流電源を１００Ｖとし、正転側リレー（ＲＹ１５）と反転側リレー（ＲＹ２）６の２個のリレーを交流１００Ｖ用のリレーとした場合、正転側リレー（ＲＹ１）５には交流電源の１００Ｖが加わるため、リレー接点が作動する（ＯＮする）が、反転側リレー（ＲＹ２）６には交流電源の５０Ｖしか加えられないため、リレー接点が作動しない（ＯＮしない）ことから、制御装置１の操作スイッチ３の正転に対応した正転制御のモータ駆動信号を確認できる。
【００２６】
一方、制御装置１の操作スイッチ３を逆転の位置にすると、電気的に図３に示すような回路と等価になり、正転側リレー（ＲＹ１）５のリレー接点が作動せず（ＯＮしない）、反転側リレー（ＲＹ２）６のリレー接点が作動する（ＯＮする）ことから、制御装置１の操作スイッチ３の反転に対応した反転制御のモータ駆動信号を確認できる。
【００２７】
上記の説明では、説明の便宜上、正転側リレー（ＲＹ１）５と反転側リレー（ＲＹ２）６それぞれに並列に接続されているコンデンサ（Ｃ１）７およびコンデンサ（Ｃ２）８の静電容量を制御装置１内の進相コンデンサ２と同容量としたが、このコンデンサ（Ｃ１）７およびコンデンサ（Ｃ２）８の静電容量を変えることにより、それぞれのリレーに印加される電圧を変化させることも可能である。制御装置１内の進相コンデンサ２の静電容量は、インダクションモータから一義的に決まるものであり変えることはできないが、それぞれのリレーと並列に接続するコンデンサ（Ｃ１）７およびコンデンサ（Ｃ２）８の静電容量は、使用するリレーの特性と、回路全体に流れる電流値から任意の値に設定することが可能である。
【００２８】
また、図１に示す制御装置に接続するシミュレータの構成では、リレーに並列に接続されたコンデンサ（Ｃ１）７およびコンデンサ（Ｃ２）８の静電容量によっては、通常のモータを回転させる場合よりも大きな電流が流れることがある。制御装置１に過電流保護回路が入っている場合には、保護回路が作動し出力を遮断してしまうので、過電流を抑える必要がある。
【００２９】
図４に示すように、正転側リレー（ＲＹ１）５のノーマルクローズ接点５ａを用いて、正転側リレー（ＲＹ１）５が作動した場合に、正転側リレー（ＲＹ１）５と並列に接続されているコンデンサ（Ｃ１）７に電流が流れないようにし、さらに反転側リレー（ＲＹ２）６とこの反転側リレーと並列に接続されているコンデンサ（Ｃ２）８の両方に電流が流れないようにすることで、正転側リレー（ＲＹ１）５のみに電流が流れることになる。
【００３０】
通常は、リレーの消費電力はモータの電力よりも小さいので、この回路を用いることで制御装置１の保護回路による出力遮断を起こさないようにすることが可能である。電気が流れ始めてからリレーが作動するまでのごく短い間、電流が多く流れるが、リレーが作動すると電流が小さくなる現象は、実際にモータを回転させる場合の突入電流と同じようなものなので、過電流保護回路を作動させてしまうことはない。
【００３１】
反転側リレー（ＲＹ２）６のノーマルクローズ接点６ａに関しても、同様の動作により反転側リレー（ＲＹ２）６のみに電流が流れることになる。
【００３２】
図５は、制御装置に接続するシミュレータに、表示機能を設けた構成である。正転側リレー（ＲＹ１）５のノーマルオープン接点５ｂと、反転側リレー（ＲＹ２）６のノーマルオープン接点６ｂに、ランプや発光ダイオードなどの表示素子４ｃ、４ｄが接続され、制御装置１からの駆動信号に対応して、それぞれのリレーに流れると、接点が閉じられて表示素子４ｃ、４ｄを点灯することになる。
【００３３】
本発明に係るシミュレータも、図６に示すような構成で、制御装置１にレセプタクル１ａと、シミュレータからのケーブル４ａにそのレセプタクルに合わせて取り付けられたプラグ４ｂにより接続される。
また、シミュレータには、正転中および反転中を示す２つの表示素子４ｃ、４ｄが装備されている。
【００３４】
図１４に示すように、コンデンサ７、８の代わりに抵抗器１１、１２を使う方法も考えられるが、この場合は、コンデンサを使う場合と比較して電流が流れすぎるため、シミュレータとして成立しない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の請求項１に係るシミュレータのモータ制御信号検出回路の回路図である。
【図２】本発明の請求項１に係るシミュレータのモータ制御信号検出回路の正転時の動作を示す電気的な等価回路図である。
【図３】本発明の請求項１に係るシミュレータのモータ制御信号検出回路の反転時の動作を示す電気的な等価回路図である。
【図４】本発明の請求項２に係るシミュレータのモータ制御信号検出回路の回路図である。
【図５】本発明の請求項３に係るシミュレータのモータ制御信号検出回路の回路図である。
【図６】本発明に係るシミュレータと制御装置の接続を示す全体図である。
【図７】従来のシミュレータと制御装置の接続を示す全体図である。
【図８】従来のシミュレータの回路図である。
【図９】従来のシミュレータにおいて、進相コンデンサ２を機械装置に取り付けた場合の回路図である。
【図１０】従来のシミュレータにおいて、進相コンデンサ２を制御装置に取り付けた場合の回路図である。
【図１１】従来のシミュレータにおいて、２個の交流リレーによりモータ制御信号検出回路を構成した回路図である。
【図１２】従来のシミュレータにおいて、２個の交流リレーによりモータ制御信号検出回路を構成し、進相コンデンサ２を制御装置に取り付けた場合の回路図である。
【図１３】従来のシミュレータにおいて、２個の交流リレーによりモータ制御信号検出回路を構成し、制御装置に取り付けた進相コンデンサ２と直列に切替スイッチを組み込んだ場合の回路図である。
【図１４】本発明の請求項１に係るモータ制御信号検出回路において、リレーに抵抗器を並列に接続した回路図である。
【図１５】インダクションモータの形状（タイプ）を説明する図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    制御装置
１ａ  レセプタクル
２    進相コンデンサ
３    操作スイッチ
４    シミュレータ
４ａ  ケーブル
４ｂ  プラグ
４ｃ  「正転中」表示素子
４ｄ  「反転中」表示素子
５    正転側リレー（ＲＹ１）
５ａ  正転側リレー（ＲＹ１）のノーマルクローズ接点
５ｂ  正転側リレー（ＲＹ１）のノーマルオープン接点
６    反転側リレー（ＲＹ２）
６ａ  反転側リレー（ＲＹ２）のノーマルクローズ接点
６ｂ  反転側リレー（ＲＹ２）のノーマルオープン接点
７    コンデンサ（Ｃ１）
８    コンデンサ（Ｃ２）
９    インダクションモータ
１０  切替スイッチ
１１  抵抗器（Ｒ１）
１２  抵抗器（Ｒ２）
【図１】
0004943310.tif 000002
【図２】
0004943310.tif 000003
【図３】
0004943310.tif 000004
【図４】
0004943310.tif 000005
【図５】
0004943310.tif 000006
【図６】
0004943310.tif 000007
【図７】
0004943310.tif 000008
【図８】
0004943310.tif 000009
【図９】
0004943310.tif 000010
【図１０】
0004943310.tif 000011
【図１１】
0004943310.tif 000012
【図１２】
0004943310.tif 000013
【図１３】
0004943310.tif 000014
【図１４】
0004943310.tif 000015
【図１５】
0004943310.tif 000016