JPH0767384A - モータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】２重のスイッチの動作順序を予め決めておくこ
とにより、一方のスイッチが故障してもモータを連続し
て運転することができるようにする。 【構成】モータの動作指令５Ａ，５Ｂに基づいてそれぞ
れ開閉する２重並列の無接点スイッチ６Ａ，６Ｂと、こ
のスイッチ６Ａ，６Ｂの端子Ｘ，Ｙ間に接続され端子
Ｘ，Ｙ間にかかる電圧の有無を検出して電圧信号７Ｓを
出力する電圧監視部７と、スイッチ６Ａ，６Ｂの動作不
良を検知して故障表示をする故障検知部とにより構成さ
れ、２重に設けられたスイッチ６Ａ，６Ｂを１動作毎に
交互に動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、故障検知部付の無接
点スイッチを２重に備えたモータ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】モータの駆動に使われるスイッチは、そ
の信頼性を確保するために、各スイッチが２重に並列に
接続されている場合がある。スイッチの２重化を行うと
ともに、各スイッチには故障検知部が設けられている。
１台のスイッチが故障しても、すぐにその故障したスイ
ッチが検知されるので、もう１台のスイッチによってモ
ータの運転を設けることができる。したがって、モータ
の運転を長期間止めることがなくなるとともに、その運
転中に、故障したスイッチの修理も行うことができる。

【０００３】図１は、モータ駆動装置の構成を示す回路
図である。３相の電源１の出力側Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の接
続線Ｒ，Ｓ，Ｔが３相の遮断器１３に結線されている。
遮断器１３の出力側のうち、Ｓ相の接続線Ｓは３相モー
タ２に直接接続されているが、Ｒ相およびＴ相の接続線
Ｒ，Ｔは、それぞれ正転用スイッチ３Ｒ，３Ｔを介して
モータ２に接続されている。また、１図において、逆転
用スイッチ４Ｒ，４Ｔがそれぞれ接続線ＲとＴ間、接続
線ＴとＲ間に介装されている。

【０００４】図１において、正転用スイッチ３Ｒ，３Ｔ
および逆転用スイッチ４Ｒ，４Ｔの内部構成については
後で詳述されるが、動作指令５Ａ又は５Ｂに基づいて正
転用スイッチ３Ｒおよび３Ｔ、逆転用スイッチ４Ｒおよ
び４Ｔが閉成される。正転用スイッチ３Ｒおよび３Ｔが
閉成され、逆転用スイッチ４Ｒおよび４Ｔが開成されて
いるときは、モータ２が正方向に回転する。一方、正転
用スイッチ３Ｒおよび３Ｔが開成され、逆転用スイッチ
４Ｒおよび４Ｔが閉成されると、Ｒ相とＴ相とが入れ換
れるので、モータ２が逆方向に回転する。

【０００５】図２は図１の正転用又は逆転用スイッチの
内部構成を示す回路図である。正転用スイッチ３Ｒ，３
Ｔ、逆転用スイッチ４Ｒ，４Ｔ図１のいずれの場合にも
端子Ｘ，Ｙ間に２台の無接点スイッチ６Ａ，６Ｂ（点線
枠内）が２重に並列接続されている。また、端子Ｘ，Ｙ
間には、さらに電圧監視部７（点線枠内）が並列接続さ
れている。無接点スイッチ６Ａ，６Ｂには、動作信号５
Ａ，５Ｂが入力されるようになっており、この動作信号
５Ａ，５Ｂは、それぞれ電圧監視部７から出力される電
圧信号７Ｓとともに故障検知部８Ａ，８Ｂに入力され
る。

【０００６】図２において、無接点スイッチ６Ａ，６Ｂ
は、互いに逆並列接続された光半導体スイッチング素子
としての光サイリスタ９と、この光サイリスタ９にゲー
ト信号である光１０Ａを発する発光ダイオード１０とか
らなっている。発光ダイオード１０は、動作信号５Ａ，
５Ｂを受けたときに発光して光サイリスタ９をターンオ
フさせ、端子Ｘ，Ｙ間を閉成させる。図２で発光ダイオ
ード１０のカソード側のＮは、図示されていない直流電
源の負極に接続されることを表す。

【０００７】また、図２において、電圧監視部７は、抵
抗１４を介して逆並列された発光ダイオード１２と、こ
の発光ダイオード１２が発する光１２Ａを受光するホト
トランジスタ１１とからなり、ホトトランジスタ１１の
コレクタ側は図示されていない直流電源の陽極に接続さ
れ、エミッタ側から電圧信号７Ｓが出力される。端子
Ｘ，Ｙ間に交流電圧が発生すると、発光ダイオード１２
のどちらかが導通状態になって発光し、この光１２Ａが
ホトダイオード１１によって電気信号に変換され電圧信
号７Ｓとなる。すなわち、無接点スイッチ６Ａ，６Ｂの
端子Ｘ，Ｙ間に電圧がかかると、電圧監視部７が電圧信
号７Ｓを出力する。

【０００８】図３は、図２の故障検知部の内部構成を示
す論理回路図である。動作信号５Ａ又は５Ｂと電圧信号
７Ｓとがノア回路１７およびアンド回路１８に入力さ
れ、ノア回路１７，アンド回路１８の出力信号がそれぞ
れタイマ１９，２０を介してオア回路２１に入力され
る。オア回路２１の出力信号は表示部２２に入力され
る。図３において、ノア回路１７は２つの入力信号がと
もにないときにのみ信号を出力し、アンド回路１８は２
つ入力信号がともにあるときのみ信号を出力する。タイ
マ１９，２０は、入力信号が所定の時間続いたときにの
み信号を出力し、オア回路２１は２つの入力信号のう
ち、すくなくとも一方に入力信号が存在したときに信号
を出力する。表示部２２は、オア回路２１からの出力信
号をうけたときに、警報による報知をおこなったり、故
障した無接点スイッチを判別するランプを点灯させる。

【０００９】したがって、図３においてスイッチの故障
が検知されるのは次の２つのモードの場合である。 故障モード（１）：動作指令５Ａ又は５Ｂが出ていると
きに、電圧信号７Ｓが出力されている。 故障モード（２）：動作指令５Ａ又は５Ｂが出ていると
きに、電圧信号７Ｓが出力されている。

【００１０】すなわち、故障モード（１）はノア回路１
７が信号を出力する場合、故障モード（２）は、アンド
回路１８が信号を出力する場合に対応する。図１に戻
り、例えば、正転用スイッチ３Ｒが正常な場合、動作指
令５Ａを与えると正転用スイッチ３Ｒは閉成され、その
端子Ｘ，Ｙ間には電圧が発生しない。したがって、図２
の電圧監視部７からは何の電圧信号７Ｓも出力されな
い。ここでもし、正転用スイッチ３Ｒが故障していて動
作指令５Ａを与えたにもかかわらず、正転用スイッチ３
Ｒが開成したままであると、その端子Ｘ，Ｙ間に電圧が
発生し電圧監視部７から電圧信号７Ｓが出力される。こ
れは、前述の故障モード（２）に対応し、故障検知部８
Ａが故障表示を行う。

【００１１】また、正転用スイッチ３Ｒが故障していて
動作指令５Ａが与えられていないのに、正転用スイッチ
３Ｒが閉成したままであると、その端子Ｘ，Ｙ間には電
圧が発生せず、電圧監視部７からは電圧信号７Ｓは出力
されない。これは、故障モード（１）に対応し、故障検
知部８Ａが故障表示を行う。他の正転用スイッチ３Ｔや
逆転用スイッチ４Ｒ，４Ｔについても同様である。

【００１２】上述のように、図１の装置によってスイッ
チの故障を検知することができる。図２において、２台
の無接点スイッチ６Ａ，６Ｂが配されているのは、前述
したように、モータ駆動装置の信頼性を高めるために、
スイッチが２重化されたことによる。無接点スイッチ６
Ａ，６Ｂの一方が故障しても、他方を用いてモータの運
転を続けることができるとともに、その運転中に故障し
た方のものを修理することができる。なお、図２におい
て故障検知部８Ａ，８Ｂは、各無接点スイッチ６Ａ，６
Ｂに対応して設けられている。これは、故障したとき
に、どの無接点スイッチ（図１では合計８個ある）かを
直ちに表示させるためである。

【００１３】なお、図２は無接点スイッチの例である
が、図１の正転用、逆転用スイッチは接点方式のスイッ
チを用いることもでき、その故障も同様の方法で検知す
ることがでとる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の装置は、２重に設けられたスイッチの動
作順序が決められているので一方のスイッチ故障が早期
に発見出来ない場合があるという問題があった。すなわ
ち、２重のスイッチについて、一方のスイッチの動作信
号によって、いつもスイッチの開閉動作させていると、
他方のスイッチの故障の有無を全く検知することが出来
ないことになる。この状態で、一方のスイッチに故障が
生じ他方のスイッチに切り換えた場合、正常にそのスイ
ッチが作動すればよいが、万一、切り換えた方のスイッ
チも故障していることが判ったらスイッチの修理が終わ
るまでモータの運転を止めなければならない。これで
は、スイッチを２重化した意味が全くなくなる。この発
明の目的は、２重のスイッチの動作順序を予め決めてお
くことにより、一方のスイッチが故障してもモータを連
続して運転できるようにすることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明によれば、モータに給電する電源と、こ
の電源とモータとの間に介装され、動作指令に基づいて
開閉するスイッチと、このスイッチの端子間に接続され
端子間にかかる電圧の有無を検出して電圧信号を出力す
る電圧監視部と、スイッチの動作指令と電圧監視部の電
圧信号とからスイッチの動作不良を検知して故障を表示
する故障検知部とにより構成され、スイッチが２重にも
う一つ並列接続されるとともに、それぞれのスイッチに
故障検知部が設けられたものにおいて、２重に設けられ
たスイッチを１動作毎に交互に動作させてなるものとす
る。

【００１６】また、かかる構成において、スイッチが半
導体スイッチング素子よりなる無接点スイッチであるも
のとする。

【００１７】

【作用】この発明の構成によれば、２重に設けられたス
イッチを１動作毎に交互に動作させることにより、スイ
ッチの使用が一方だけ片寄らなくなる。したがって、モ
ータの駆動や反転毎に両者のスイッチの故障の有無を同
程度の頻度で確認することができる。そのために、スイ
ッチの故障も早期に発見することができ、一方のスイッ
チが故障しても他方のスイッチを用いてモータを連続運
転することができる。しかも、そのモータ運転中に一方
のスイッチを修理することが可能となる。

【００１８】

【実施例】以下この発明の実施例を図１，図２を用いて
説明する。図１において、正転用スイッチ３Ｒ，３Ｔお
よび逆転用スイッチ４Ｒ，４Ｔの動作指令５Ａ，５Ｂを
１動作毎に交互に送り、図２において２重に並列に接続
された無接点スイッチ６Ａ，６Ｂを交互に動作させる。
無接点スイッチ６Ａ，６Ｂの動作順序を予め決めておく
ことにより、スイッチ６Ａ，６Ｂの故障の有無も両者同
程度の頻度で確認することができ、結果としてスイッチ
６Ａ，６Ｂの故障を早期に発見することができる。

【００１９】なお、図２は、無接点スイッチの場合であ
るが、接点方式の場合についても全く同様であり、２重
に並列に接続されたスイッチを交互に動作させることに
より、スイッチの故障を早期に発見することができる。

【００２０】

【発明の効果】この発明は前述のように２重に設けられ
たスイッチを１動作毎に交互に動作させることにより、
スイッチの故障を早期に発見することができるようにな
った。そのために、スイッチの故障によりモータの運転
を止めなければならないということがなくなり、装置の
信頼性が格段と向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】モータ駆動装置の構成を示す回路図

【図２】図１の正転用又は逆転用スイッチの内部構成を
示す回路図

【図３】図２の故障検知部の内部構成を示す論理回路図

【符号の説明】

１：電源、２：モータ、３Ｒ，３Ｔ：正転用スイッチ、
４Ｒ，４Ｔ：逆転用スイッチ、５Ａ，５Ｂ：動作指令、
６Ａ，６Ｂ：無接点スイッチ、７：電圧監視部、７Ａ：
電圧信号、８Ａ，８Ｂ：故障検知部、９：光サイリス
タ、１０，１２：発光ダイオード、１１：ホトトランジ
スタ、１３：遮断器、１４：抵抗、１２Ａ，１０Ａ：
光、１７：ノア回路、１８：アンド回路、１９，２０：
タイマ、２１：オア回路、２２：表示部、Ｘ，Ｙ：端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータに給電する電源と、この電源とモー
   タとの間に介装され、動作指令に基づいて開閉するスイ
   ッチと、このスイッチの端子間に接続され端子間にかか
   る電圧の有無を検出して電圧信号を出力する電圧監視部
   と、スイッチの動作指令と電圧監視部の電圧信号とから
   スイッチの動作不良を検知して故障表示をする故障検知
   部とにより構成され、スイッチが２重にもう一つ並列接
   続されるとともに、それぞれのスイッチに故障検知部が
   設けられたものにおいて、２重に設けられたスイッチを
   １動作毎に交互に動作させてなることを特徴とするモー
   タ駆動装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のものにおいて、スイッチが
   半導体スイッチング素子よりなる無接点スイッチである
   ことを特徴とするモータ駆動装置。