JP5011778B2 - モータ駆動システムおよびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明はモータをインバータ制御するモータ駆動システムおよびその制御方法に関する。

インバータ容量を低減するために用いられるモータ駆動システムとして、例えばインバータと商用電源直通線とを切換える電動機運転方式に代表されるようなモータ駆動システム等がある。このモータ駆動システムは、電磁開閉器や電磁接触器（以下、開閉器等という）を出力側に接続したインバータ、インバータにより駆動されるモータ、異常検出手段、及び、それらを制御する制御手段から構成されている。このようなモータ駆動システムでは、異常検出手段が何らかの異常状態を検出して、開閉器等とインバータを停止した後にシステムを復帰する場合、下記の問題点を有していた。

一般に、インバータ回路は開閉器等よりも停止までの時間が長いため、停止時間が短い場合には、インバータ回路が完全に停止しないまま、開閉器等が遮断動作および再投入動作を行なうおそれがある。

また、インバータは、一般にモータの回転状態に合わせて最適な制御を行っているため、インバータ出力側で遮断動作および再投入動作が行われるとモータの回転状態が不連続となってしまうため、再投入時に過電流・過電圧等の異常状態を生じてしまい、場合によってはインバータやモータの故障を引き起こしてしまうおそれがある。

このような問題点を解決するため、例えば「拾い上げ」と称される、電動機の再起動方法が検討されている。

例えば特許文献１に代表される誘導電動機の残留電圧により再起動時の動作を決定する方法、あるいは特許文献２に代表される、誘起電圧位相検出によるPMモータの再起動法によれば、上記問題を解決できる。
特許第２７９３８４３号 特許第３１２３２２０号

しかし、これら特許文献１および２記載の起動方法では、演算装置が複雑となるので、簡単な構成でモータを確実に再起動し、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常を防止することは困難である。

また、これらの特許文献１および２記載の起動方法では、インバータの仕様に左右されるため、使用する側としては選択肢が限定されるという短所もある。

このように、設計上での制約事項が有り、また、製品としての動作にも悪影響を与える。

本発明の課題は、従来よりも簡単な構成でモータを確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常を防止できるモータ駆動システムおよびその制御方法を提供することにある。

第１発明のモータ駆動システムは、インバータと、第１開閉器と、制御部とを備えている。インバータは、モータを駆動する。第１開閉器は、インバータの出力側とモータとの間に接続されている。制御部は、インバータおよび第１開閉器を制御する。制御部は、商用電源が投入または遮断後に再投入された後に、モータ駆動システムを初期状態に戻すためにリセットを行うリセット動作を行なう。その後に、制御部は、インバータを停止させる停止動作を行なう。その後に、制御部は、第１開閉器を接続する接続動作を行なう。さらにその後に、制御部は、所定の運転開始遅延時間の経過後にインバータの運転を開始させる運転開始動作を行なう。

ここでは、制御部は、商用電源が投入または遮断後に再投入された後に、モータ駆動システムを初期状態に戻すためにリセットを行うリセット動作を行ない、その後に、インバータを停止させる停止動作を行ない、その後に、第１開閉器を接続する接続動作を行ない、さらにその後に、所定の運転開始遅延時間の経過後にインバータの運転を開始させる運転開始動作を行なう。したがって、従来よりも簡単な構成でモータを確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常を防止することが可能になる。

第２発明のモータ駆動システムは、第１発明のモータ駆動システムであって、制御部は、停止動作後において所定の接続遅延時間を経過後に接続動作を行うように制御する。

ここでは、制御部が停止動作後において所定の接続遅延時間を経過後に接続動作を行うように制御するので、モータをより確実に再起動することが可能である。それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

第３発明のモータ駆動システムは、第２発明のモータ駆動システムであって、接続遅延時間は、電源投入時もしくは再投入時から接続動作の動作開始時までの時間である。

ここでは、接続遅延時間が電源投入時もしくは再投入時から接続動作の動作開始時までの時間であるので、モータをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

第４発明のモータ駆動システムは、第２発明のモータ駆動システムであって、接続遅延時間は、リセット動作時から接続動作の動作開始時までの時間である。

ここでは、接続遅延時間がリセット動作時から接続動作の動作開始時までの時間であるので、モータをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

第５発明のモータ駆動システムは、第２発明から第４発明のいずれかのモータ駆動システムであって、接続遅延時間は、モータの電源遮断時の回転数低下特性に基づいて設定される。

ここでは、接続遅延時間がモータの電源遮断時の回転数低下特性に基づいて設定されているので、個々のモータに適した回転数低下時間を確保することが可能である。そのため、モータをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

第６発明のモータ駆動システムは、第２発明から第４発明のいずれかのモータ駆動システムであって、接続遅延時間は、モータの再起動時にインバータの過電流保護または過電圧保護が働かない程度の時間に設定される。

ここでは、接続遅延時間がモータの再起動時にインバータの過電流保護または過電圧保護が働かない程度の時間に設定されているので、モータをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

第７発明のモータ駆動システムは、第１発明から第６発明のいずれかのモータ駆動システムであって、直通線と、第２開閉器とをさらに備えている。直通線は、商用電源をモータに直接接続する。第２開閉器は、直通線を開閉する。

ここでは、モータ駆動システムは、商用電源をモータに直接接続する直通線と、直通線を開閉する第２開閉器とをさらに備えているので、商用電源の交流電力をモータに直接送ってモータを駆動させることが可能である。

第８発明のモータ駆動システムは、第１発明から第７発明のいずれかのモータ駆動システムであって、切換部をさらに備えている。切換部は、商用電源または発電機のうちのいずれか一方にモータへの給電を切り換える。発電機は、商用電源と異なる。

ここでは、モータ駆動システムが切換部をさらに備えているので、商用電源、または商用電源と異なる発電機のうちの、いずれか一方にモータへの給電を切り換えることが可能である。したがって、商用電源が使用不能の場合でも、発電機でモータを駆動させることが可能である。

第９発明のモータ駆動システムは、第１発明から第６発明のいずれかのモータ駆動システムであって、直通線と、第２開閉器とをさらに備えている。直通線は、発電機をモータに直接接続する。第２開閉器は、直通線を開閉する。発電機は、商用電源と異なる。

ここでは、モータ駆動システムは、商用電源と異なる発電機をモータに直接接続する直通線と、直通線を開閉する第２開閉器とをさらに備えているので、商用電源が使用不能の場合でも、発電機でモータを駆動させることが可能である。

第１０発明のモータ駆動システムの制御方法は、モータを駆動するインバータと、インバータの出力側に接続した第１開閉器とを備えているモータ駆動システムの制御方法である。この制御方法は、商用電源が投入または遮断後に再投入された後に、モータ駆動システムを初期状態に戻すためにリセットを行うリセット動作と、インバータを停止させる停止動作と、第１開閉器を接続する接続動作と、所定の運転開始遅延時間の経過後にインバータの運転を開始させる運転開始動作とを含む。

ここでは、商用電源が投入または遮断後に再投入された後に、モータ駆動システムを初期状態に戻すためにリセットを行うリセット動作と、インバータを停止させる停止動作と、第１開閉器を接続する接続動作と、所定の運転開始遅延時間の経過後にインバータの運転を開始させる運転開始動作とを順に行うことによって、従来よりも簡単な構成でモータを確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常を防止することが可能になる。

第１発明によれば、従来よりも簡単な構成でモータを確実に再起動することができる。それとともにインバータとモータとの再接続時における異常を防止することができる。それによって、安定した製品動作が可能になる。

第２発明によれば、モータをより確実に再起動することができる。それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することができる。

第３発明によれば、モータをより確実に再起動することができる。それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することができる。

第４発明によれば、モータをより確実に再起動することができる。それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することができる。

第５発明によれば、個々のモータに適した回転数低下時間を確保することができる。そのため、モータをより確実に再起動することができる。それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することができる。

第６発明によれば、モータをより確実に再起動することができる。それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することができる。

第７発明によれば、商用電源の交流電力をモータに直接送ってモータを駆動させることができる。

第８発明によれば、商用電源が使用不能の場合でも、発電機でモータを駆動させることが可能である。

第９発明によれば、商用電源が使用不能の場合でも、発電機でモータを駆動させることが可能である。

第１０発明によれば、従来よりも簡単な構成でモータを確実に再起動することができる。それとともにインバータとモータとの再接続時における異常を防止することができる。それによって、安定した製品動作が可能になる。

〔第１実施形態〕
図１に示されるモータ駆動システム１は、インバータ２と、第１開閉器３と、制御部４と、直通線５と、第２開閉器６と、切換部７とから構成されている。モータ駆動システム１は、入力側には２つの交流電源、すなわち商用電源ＡＰおよびエンジン発電機ＥＰに接続され、出力側には交流の誘導電動機であるモータＭに接続されている。

インバータ２は、商用電源ＡＰおよびエンジン発電機ＥＰから供給される交流電力を調整して、交流電流機であるモータＭへ供給することにより、モータＭの運転周波数を調整する。

インバータ２は、図２に示されるように、コンバータ部１１と、平滑用コンデンサ１２と、インバータ部１３とから構成されている。

コンバータ部１１は、交流電力を直流電力に変換する部分であり、複数のダイオード１４を有している。図２に示されるコンバータ部１１は、ダイオード１４が２個１組となって３組のダイオード列が互いに並列に接続されている。

平滑用コンデンサ１２は、電解コンデンサである。

インバータ部１３は、複数の半導体スイッチ１５を有している。半導体スイッチ１５は、それぞれスイッチング素子１７と、そのスイッチング素子１７に逆並列接続されたダイオード１６とを有している。図２に示されるインバータ部１３は、半導体スイッチ１５が２個１組となって３組の半導体スイッチ列が互いに並列に接続されている。

第１開閉器３は、インバータ２とモータＭとの間の接続線を開閉する。第１開閉器３は、図１に示されるように、インバータ２の出力側の３本の端子（Ｕ、Ｖ、Ｗ）のそれぞれに設けられている。第１開閉器３は、電磁開閉器または電磁接触器等から構成されている。

直通線５は、商用電源ＡＰとモータＭとの間を、インバータ２を迂回するように接続する。直通線５は、交流電力を送電するために３本の電線を有している。

第２開閉器６は、直通線５を開閉する。第２開閉器６は、電磁開閉器または電磁接触器等から構成されている。

切換部７は、商用電源ＡＰまたはエンジン発電機ＥＰのうちのいずれか一方にモータＭへの給電を切り換える。エンジン発電機ＥＰは、商用電源ＡＰと異なるエンジン駆動式の発電機である。

分岐線８は、商用電源ＡＰと切換部７とを接続する。

＜制御部４の説明＞
制御部４は、インバータ２および第１開閉器３の動作を制御する。なお、制御部４は、インバータ２の内部に含めてもよい。

制御部４は、商用電源ＡＰまたはモータ駆動システム１が異常状態になった場合に第１開閉器３によりインバータ２の出力を遮断する遮断動作を行なう。その後に、制御部４は、インバータ２を停止させる停止動作を行なう。その後に、制御部４は、第１開閉器３を接続する接続動作を行なう。さらにその後に、制御部４は、所定の運転開始遅延時間Ｔ２（図３参照）の経過後にインバータ２の運転を開始させる運転開始動作を行なう。これにより、従来よりも簡単な構成でモータＭを確実に再起動することができ、それとともにインバータ２とモータＭとの再接続時における異常を防止することが可能になる。

また、他の効果として、従来よりもインバータ仕様への依存が小さく、制御側での設計自由度が大きくなる。

制御部４は、また、モータ駆動システム１の入出力電力等を監視することにより、商用電源ＡＰまたはモータ駆動システム１の異常を検出することが可能である。なお、商用電源ＡＰまたはモータ駆動システム１の異常を検出する異常検出手段を制御部４と別にモータ駆動システム１に設けてもよい。

運転開始遅延時間Ｔ２は、接続動作において第１開閉器３に接続開始の信号が入力されてから第１開閉器３の接続が完了するまでの時間よりも長い時間に設定されている
また、制御部４は、停止動作後において所定の接続遅延時間Ｔ１（図３参照）を経過後に接続動作を行うように制御する。

この接続遅延時間Ｔ１は、図３に示されるように、異常状態の終了時ｔ２から接続動作の動作開始時ｔ３までの時間である。

接続遅延時間Ｔ１は、モータＭの電源遮断時の回転数低下特性に基づいて設定される。回転数低下特性としては、例えば、モータＭが所定の回転数（例えば、１０００〜１２００ｒｐｍ程度）で回転している状態から、異常発生時に第１開閉器３が遮断した時には、モータＭは、すぐに停止しないで、時間経過と共に回転数が低下していき、５秒後には２００ｒｐｍ程度まで低下し、１０秒後には１００ｒｐｍ程度まで低下するような特性が示される。

＜モータ駆動システム１の制御方法＞
以上のように構成されたモータ駆動システム１の制御方法は、図３のグラフおよび図４のフローチャートに示される手順で行われる。

まず、図４のフローチャートにおけるステップＳ１に示されるように、制御部４は、商用電源ＡＰまたはモータ駆動システム１の異常を検出する。

ついで、ステップＳ２に示されるように、制御部４は、商用電源ＡＰまたはモータ駆動システム１が異常状態を検出した場合に第１開閉器３によりインバータ２の出力を遮断する遮断動作を行なう。

ついで、ステップＳ３〜Ｓ５に示されるように、制御部４は、その後に、インバータ２を停止させる停止動作を行なう。

具体的には、まず、ステップＳ３において、制御部４は、インバータ２へ停止指令を送信する。

ついで、ステップＳ４に示されるように、制御部４は、異常解除を検出する。

ついで、ステップＳ５に示されるように、制御部４は、ステップＳ４で異常解除を検出した後に再度インバータ２へ停止指令を送信する。

このように、ステップＳ３〜Ｓ５に示される停止動作を行うことにより、インバータ２の停止時間を充分確保することができるので、モータＭを確実に再起動することが可能である。また、この後の開閉器３の再投入時における過電流や過電圧の発生による異常の発生を抑制することが可能である。

なお、ステップＳ３〜Ｓ５において、異常解除の前後において、インバータ２の停止状態が継続している場合には、制御部４は、ステップＳ５の動作、すなわち、ステップＳ４で異常解除を検出した後に再度インバータ２へ停止指令を送信する動作をしないようにしてもよい。この場合も、モータＭの確実な再起動、および過電流や過電圧の発生による異常発生の抑制が可能である。

ついで、ステップＳ６に示されるように、制御部４は、所定の接続遅延時間Ｔ１（図３参照）だけ待機する。

ついで、ステップＳ７に示されるように、制御部４は、その後に、第１開閉器３を接続する接続動作を行なう。制御部４は、開閉器３を投入することにより、インバータ２の出力を接続する。

ついで、ステップＳ８に示されるように、制御部４は、所定の運転開始遅延時間Ｔ２（図３参照）だけ待機する。

その後、ステップＳ９に示されるように、制御部４は、インバータ２の運転を開始させる運転開始動作を行なう。具体的には、制御部４は、インバータ２へ運転指令を送信し、インバータ２の運転を開始させる。

＜第１実施形態の特徴＞
（１）
第１実施形態に係わるモータ駆動システム１では、制御部４が、商用電源ＡＰまたはモータ駆動システム１が異常状態になった場合に第１開閉器３によりインバータ２の出力を遮断する遮断動作を行ない、その後に、インバータ２を停止させる停止動作を行ない、その後に、第１開閉器３を接続する接続動作を行ない、さらにその後に、所定の運転開始遅延時間Ｔ２の経過後にインバータ２の運転を開始させる運転開始動作を行なう。したがって、従来よりも簡単な構成でモータＭを確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常を防止することが可能になる。

また、かかる構成によって、従来よりもインバータ仕様への依存が小さく、制御側での設計自由度が大きくなる。

（２）
第１実施形態に係わるモータ駆動システム１では、制御部４は、停止動作後において所定の接続遅延時間Ｔ１を経過後に接続動作を行うように制御するので、モータＭをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

（３）
第１実施形態に係わるモータ駆動システム１では、接続遅延時間Ｔ１は、図３に示されるように、異常状態の終了時ｔ２から接続動作の動作開始時ｔ３までの時間であるので、モータＭをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

（４）
第１実施形態に係わるモータ駆動システム１では、接続遅延時間Ｔ１は、モータＭの電源遮断時の回転数低下特性に基づいて設定されているので、個々のモータＭに適した回転数低下時間を確保することができる。そのため、モータＭをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

（５）
第１実施形態に係わるモータ駆動システム１では、運転開始遅延時間Ｔ２は、接続動作において第１開閉器３に接続開始の信号が入力されてから第１開閉器３の接続が完了するまでの時間よりも長い時間に設定されているので、第１開閉器３が接続完了するまでの時間を確保することができる。そのため、モータＭをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

（６）
第１実施形態に係わるモータ駆動システム１は、商用電源ＡＰをモータＭに直接接続する直通線５と、直通線５を開閉する第２開閉器６とをさらに備えているので、商用電源ＡＰの交流電力をモータＭに直接送ってモータＭを駆動させることが可能である。

（７）
第１実施形態に係わるモータ駆動システム１は、給電切り換え用の切換部７をさらに備えているので、商用電源ＡＰ、または商用電源ＡＰと異なるエンジン発電機ＥＰのうちの、いずれか一方にモータＭへの給電を切り換えることが可能である。したがって、商用電源ＡＰが使用不能の場合でも、エンジン発電機ＥＰから供給される交流電力を用いてモータＭを駆動させることが可能である。

（８）
第１実施形態に係わるモータ駆動システム１の制御方法は、商用電源ＡＰまたはモータ駆動システム１が異常状態になった場合に第１開閉器３によりインバータ２の出力を遮断する遮断動作と、インバータ２を停止させる停止動作と、第１開閉器３を接続する接続動作と、所定の運転開始遅延時間Ｔ２の経過後にインバータ２の運転を開始させる運転開始動作とを含むので、従来よりも簡単な構成でモータを確実に再起動することができ、それとともにインバータ２とモータＭとの再接続時における異常を防止することが可能になる。

また、かかる構成によって、従来よりもインバータ仕様への依存が小さく、制御側での設計自由度が大きくなる。

＜第１実施形態の変形例＞
（Ａ）
第１実施形態に係わるモータ駆動システム１では、接続遅延時間Ｔ１が異常状態の終了時ｔ２から接続動作の動作開始時ｔ３までの時間であるが、本発明はこれに限定されるものではない。

第１実施形態の変形例として、接続遅延時間Ｔ３は、図５のグラフに示されるように、異常状態の開始時ｔ１から接続動作の動作開始時ｔ３までの時間であってもよい。この場合も、モータＭをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

なお、図５の接続遅延時間Ｔ３（すなわち、異常状態の開始時ｔ１から接続動作の動作開始時ｔ３までの接続遅延時間）を採用する場合、図４に示されるフローチャートにおけるステップＳ４およびＳ５を省略できる。したがって、より簡単な制御プログラムで、モータ駆動システム１を制御することが可能になる。

（Ｂ）
また、異常状態の開始から第１開閉器３の遮断までには、遅れがあるため、第１実施形態の他の変形例として、接続遅延時間Ｔ３は、第１開閉器３の遮断時から接続動作の動作開始時ｔ３までの時間であってもよい。この場合も、モータＭをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

（Ｃ）
第１実施形態に係わるモータ駆動システム１では、接続遅延時間Ｔ１がモータＭの電源遮断時の回転数低下特性に基づいて設定されているが、本発明はこれに限定されるものではない。

第１実施形態の他の変形例として、接続遅延時間Ｔ１は、モータＭの再起動時にインバータ２の過電流保護または過電圧保護が働かない程度の時間に設定されてもよい。この場合も、モータＭをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

（Ｄ）
上記の第１実施形態に係わるモータ駆動システム１では、運転開始遅延時間Ｔ２は、接続動作において第１開閉器３に接続開始の信号が入力されてから第１開閉器３の接続が完了するまでの時間よりも長い時間に設定されているが、本発明はこれに限定されるものではない。

第１実施形態のさらに他の変形例として、モータ駆動システム１がモータＭの回転数を測定する回転数測定手段をさらに備え、運転開始遅延時間Ｔ２は、第１開閉器３の接続後にモータＭの回転数が所定値未満になるまでの時間であるように設定されてもよい。

この場合であっても、モータＭをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

回転数測定手段は、例えば、モータＭの回転軸に設けられたロータリエンコーダ等である。

例えば、モータＭが所定の回転数（例えば、１０００〜１２００ｒｐｍ程度）で回転している状態から、異常発生時に第１開閉器３が遮断した時には、モータＭは、すぐに停止しないで、時間経過と共に回転数が低下していく。異常解除後に、第１開閉器３が再接続されるときに、すぐにインバータ２の運転指令を送信すれば、インバータ２の出力とモータＭの回転状態とが適合しないことによって過電流や過電圧等の異常状態が生じる。

そこで、第１開閉器３の接続後に、モータＭの回転数が所定値未満（例えば、１００〜２００ｒｐｍ未満）になるまでの運転開始遅延時間Ｔ２だけ待機した後に、インバータ２の運転指令を送信することによって、過電流や過電圧等の異常状態の発生を防止することができる。

（Ｅ）
第１実施形態に係わるモータ駆動システム１は、給電切り換え用の切換部７を備えているが、本発明はこれに限定されるものではない。第１実施形態の変形例として、図６に示されるように、モータ駆動システム１は、商用電源ＡＰとモータの間の経路とは別に、商用電源ＡＰと異なるエンジン発電機ＥＰをモータに直接接続する直通線５と、直通線５を開閉する第２開閉器６とを備えていればよい。この場合も、商用電源ＡＰが使用不能の場合でも、エンジン発電機ＥＰから供給される交流電力を用いてモータＭを駆動させることが可能である。

〔第２実施形態〕
上記の第１実施形態に係わるモータ駆動システム１では、制御部４が、第１開閉器３の遮断動作を行なった後に、インバータ３の停止動作、第１開閉器３の接続動作、ならびに所定の運転開始遅延時間Ｔ２の経過後のインバータ２の運転開始動作を行なっているが、本発明はこれに限定されるものではない。

第２実施形態として、制御部４は、インバータ３の停止動作の前において、第１開閉器３の遮断動作の代わりにリセット動作を行なってもよい。

第２実施形態に係わるモータ駆動システム１の構成は、図１および図２に示される第１実施形態に係わるモータ駆動システム１の主要構成と共通しているが、制御部４が以下のように動作する点で異なる。

すなわち、第２実施形態におけるモータ駆動システム１では、制御部４は、まず、商用電源ＡＰが投入または遮断後に再投入された後に、モータ駆動システム１を初期状態に戻すためにリセットを行うリセット動作を行なう。その後に、制御部４は、インバータ２を停止させる停止動作を行ない、その後に、第１開閉器３を接続する接続動作を行ない、さらにその後に、所定の運転開始遅延時間Ｔ２の経過後にインバータ２の運転を開始させる運転開始動作を行なう。

具体的には、図７に示されるフローチャートに示されるように、まず、ステップＳ１１に示されるように商用電源ＡＰが投入または遮断後に再投入された後に、ステップＳ１２に示されるように、制御部４は、モータ駆動システム１を初期状態に戻すためにリセットを行うリセット動作を行なう。

ついで、ステップＳ１３に示されるように、制御部４は、インバータ２へ停止指令を送信する。これにより、インバータ２の停止時間を充分確保することができるので、モータＭを確実に再起動することが可能である。また、この後の開閉器３の再投入時における過電流や過電圧の発生による異常の発生を抑制することが可能である。

ついで、ステップＳ１４に示されるように、制御部４は、所定の接続遅延時間Ｔ１だけ待機する。

ついで、ステップＳ１５に示されるように、制御部４は、その後に、第１開閉器３を接続する接続動作を行なう。制御部４は、開閉器３を投入することにより、インバータ２の出力を接続する。

ついで、ステップＳ１６に示されるように、制御部４は、所定の運転開始遅延時間Ｔ２（図３参照）だけ待機する。

その後、ステップＳ１７に示されるように、制御部４は、インバータ２の運転を開始させる運転開始動作を行なう。具体的には、制御部４は、インバータ２へ運転指令を送信し、インバータ２の運転を開始させる。

＜第２実施形態の特徴＞
（１）
第２実施形態におけるモータ駆動システム１では、制御部４は、まず、商用電源ＡＰが投入または遮断後に再投入された後に、モータ駆動システム１を初期状態に戻すためにリセットを行うリセット動作を行なう。その後に、制御部４は、インバータ２を停止させる停止動作を行ない、その後に、第１開閉器３を接続する接続動作を行ない、さらにその後に、所定の運転開始遅延時間Ｔ２の経過後にインバータ２の運転を開始させる運転開始動作を行なう。

したがって、かかる第２実施形態のモータ駆動システム１も、従来よりも簡単な構成でモータＭを確実に再起動することができ、それとともにインバータ２とモータＭとの再接続時における異常を防止することが可能になる。

また、かかる構成によって、従来よりもインバータ仕様への依存が小さく、制御側での設計自由度が大きくなる。

（２）
第２実施形態に係わるモータ駆動システム１についても、第１実施形態と同様に、制御部４は、停止動作後において所定の接続遅延時間Ｔ１を経過後に接続動作を行うように制御するので、モータＭをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

（３）
第２実施形態に係わるモータ駆動システム１では、接続遅延時間Ｔ１は、電源投入時もしくは再投入時から接続動作の動作開始時までの時間であるので、モータＭをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

（４）
第２実施形態に係わるモータ駆動システム１についても、第１実施形態と同様に、接続遅延時間は、モータＭの電源遮断時の回転数低下特性に基づいて設定されているので、個々のモータＭに適した回転数低下時間を確保することができる。そのため、モータＭをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

（５）
第２実施形態に係わるモータ駆動システム１ついても、第１実施形態と同様に、運転開始遅延時間Ｔ２は、接続動作において第１開閉器３に接続開始の信号が入力されてから第１開閉器３の接続が完了するまでの時間よりも長い時間に設定されているので、第１開閉器３が接続完了するまでの時間を確保することができる。そのため、モータＭをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

（６）
第２実施形態に係わるモータ駆動システム１ついても、第１実施形態と同様に、商用電源ＡＰをモータＭに直接接続する直通線５と、直通線５を開閉する第２開閉器６とをさらに備えているので、商用電源ＡＰの交流電力をモータＭに直接送ってモータＭを駆動させることが可能である。

（７）
第２実施形態に係わるモータ駆動システム１ついても、第１実施形態と同様に、給電切り換え用の切換部７をさらに備えているので、商用電源ＡＰ、または商用電源ＡＰと異なるエンジン発電機ＥＰのうちの、いずれか一方にモータＭへの給電を切り換えることが可能である。したがって、商用電源ＡＰが使用不能の場合でも、エンジン発電機ＥＰから供給される交流電力を用いてモータＭを駆動させることが可能である。

（８）
第２実施形態に係わるモータ駆動システム１の制御方法は、商用電源ＡＰが投入または遮断後に再投入された後に、モータ駆動システム１を初期状態に戻すためにリセットを行うリセット動作と、インバータ２を停止させる停止動作と、第１開閉器３を接続する接続動作と、所定の運転開始遅延時間Ｔ２の経過後にインバータ２の運転を開始させる運転開始動作とを含むので、従来よりも簡単な構成でモータを確実に再起動することができ、それとともにインバータ２とモータＭとの再接続時における異常を防止することが可能になる。

また、かかる構成によって、従来よりもインバータ仕様への依存が小さく、制御側での設計自由度が大きくなる。

＜第２実施形態の変形例＞
（Ａ）
第２実施形態の変形例として、第１実施形態の変形例と同様に、接続遅延時間Ｔ１は、モータＭの再起動時にインバータ２の過電流保護または過電圧保護が働かない程度の時間に設定されてもよい。この場合も、モータＭをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

（Ｂ）
また、電源投入時もしくは再投入時からリセット動作時までには、遅れがあるため、第２実施形態の他の変形例として、接続遅延時間Ｔ１は、リセット動作時から接続動作の動作開始時までの時間であってもよい。この場合も、モータＭをより確実に再起動することができ、それとともにインバータとモータとの再接続時における異常をより確実に防止することが可能になる。

本発明は、モータをインバータ制御するモータ駆動システムおよびその制御方法の分野において、広く利用することが可能である。

本発明の第１実施形態に係わるモータ駆動システムの全体構成図。 図１のインバータの回路構成図。 図１のモータ駆動システムの動作を時系列変化で表したグラフ。 図１のモータ駆動システムの制御方法のフローチャート。 本発明の変形例に係わるモータ駆動システムの動作を時系列変化で表したグラフ。 本発明の他の変形例に係わるモータ駆動システムの全体構成図。 本発明の第２実施形態に係わるモータ駆動システムの制御方法のフローチャート。

１ モータ駆動システム
２ インバータ
３ 第１開閉部
４ 制御部
５ 直通線
６ 第２開閉部
７ 切換部
８ 分岐線

Claims (10)

1. モータを駆動するインバータ（２）と、
   前記インバータ（２）の出力側と前記モータとの間に接続された第１開閉器（３）と、
   前記インバータ（２）および前記第１開閉器（３）を制御する制御部（４）と、
   を備えているモータ駆動システム（１）であって、
   前記制御部（４）は、商用電源（ＡＰ）が投入または遮断後に再投入された後に、前記モータ駆動システム（１）を初期状態に戻すためにリセットを行うリセット動作を行ない、その後に、前記インバータ（２）を停止させる停止動作を行ない、その後に、前記第１開閉器（３）を接続する接続動作を行ない、さらにその後に、所定の運転開始遅延時間の経過後に前記インバータ（２）の運転を開始させる運転開始動作を行なうことを特徴とする、モータ駆動システム（１）。
2. 前記制御部（４）は、前記停止動作後において所定の接続遅延時間を経過後に前記接続動作を行うように制御する請求項１に記載のシステム（１）。
3. 前記接続遅延時間は、前記電源投入時もしくは再投入時から前記接続動作の動作開始時までの時間である請求項２に記載のシステム（１）。
4. 前記接続遅延時間は、前記リセット動作時から前記接続動作の動作開始時までの時間である請求項２に記載のシステム（１）。
5. 前記接続遅延時間は、前記モータの電源遮断時の回転数低下特性に基づいて設定される請求項２から４のいずれかに記載のシステム（１）。
6. 前記接続遅延時間は、前記モータの再起動時に前記インバータ（２）の過電流保護または過電圧保護が働かない程度の時間に設定される請求項２から４のいずれかに記載のシステム（１）。
7. 前記商用電源（ＡＰ）を前記モータに直接接続する直通線（５）と、
   前記直通線（５）を開閉する第２開閉器（６）と
   をさらに備えている、請求項１から６のいずれかに記載のシステム（１）。
8. 前記商用電源（ＡＰ）または前記商用電源（ＡＰ）と異なる発電機（ＥＰ）のうちのいずれか一方に前記モータへの給電を切り換える切換部（７）
   をさらに備えている、請求項１から７のいずれかに記載のシステム（１）。
9. 前記商用電源（ＡＰ）と異なる発電機（ＥＰ）を前記モータに直接接続する直通線（５）と、
   前記直通線（５）を開閉する第２開閉器（６）と
   をさらに備えている、請求項１から６のいずれかに記載のシステム（１）。
10. モータを駆動するインバータ（２）と、
    前記インバータ（２）の出力側に接続した前記第１開閉器（３）と、
    を備えているモータ駆動システム（１）の制御方法であって、
    商用電源（ＡＰ）が投入または遮断後に再投入された後に、前記モータ駆動システム（１）を初期状態に戻すためにリセットを行うリセット動作と、
    前記インバータ（２）を停止させる停止動作と、
    前記第１開閉器（３）を接続する接続動作と、
    所定の運転開始遅延時間の経過後に前記インバータ（２）の運転を開始させる運転開始動作と
    を含むことを特徴とする、モータ駆動システム（１）の制御方法。
    

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