JP2001025293A

JP2001025293A - 電動機制御装置

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Publication number: JP2001025293A
Application number: JP11196725A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Hirayama; 永平山
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 1999-07-09
Filing date: 1999-07-09
Publication date: 2001-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】電流容量の小さい電源で複数の電動機を駆動
する場合において、後に電源を投入される電動機の駆動
遅れを短縮し得、かつ、複数の電動機の駆動に要する総
時間を短縮し得る電動機制御装置を提供する。【解決手段】複数の電動機９１〜９ｎは、共通の電源
１により駆動される。制御部２は、複数の電動機９１〜
９ｎのうち、少なくとも１つの電動機９１に電源１を投
入したとき、電源１を投入した電動機９１に流れる電流
ｉ１を検出し、電源１を投入した電動機９１に流れる電
流ｉ１がピークを過ぎてからほぼゼロになる前の期間Ｔ
１内に、他の電動機９２に電源１を投入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電動機に電源を投入したとき、
電動機に大きな突入電流が流れる。従って、複数の電動
機を共通の電源で駆動する場合、複数の電動機に同時に
電源を投入すると、電源は、それぞれの電動機に同時に
突入電流を供給しなければならない。このため、電動機
に供給される電流が、電源の許容電流を越える恐れがあ
る。

【０００３】かかる問題を解決するため、従来の駆動方
式では、複数の電動機のうち、少なくとも１つの電動機
に電源を投入する。そして、電源を投入した電動機の駆
動が終了し、この電動機の電流がゼロになったときに、
他の電動機に電源を投入する。このような駆動方式によ
れば、先に電源を投入される電動機の突入電流と、後に
電源を投入される電動機の突入電流とが時間的に重なる
ことはない。従って、電動機に流れる電流を電源の許容
電流以下に抑えることができる。

【０００４】しかしながら、複数の電動機のうち、先に
電源を投入した電動機の駆動が終了したときに、他の電
動機に電源を投入するので、後に電源を投入される電動
機の駆動が大幅に遅れてしまう。

【０００５】しかも、先に電源を投入した電動機の駆動
が終了したときに、他の電動機に電源を投入するので、
それぞれの電動機の駆動時間が加算される。この結果、
複数の電動機の駆動に要する総時間が長くなり、電動機
によって駆動される負荷の運転効率の向上、及び、迅速
な起動に限界を生じる。

【０００６】電動機の具体的な利用分野として、例え
ば、鉄道分野では、複数の転てつ機に対応して複数の電
動機を設け、それぞれの電動機が対応する転てつ機を駆
動する。これらの電動機に従来の駆動方式を適用した場
合、１つの転てつ機の駆動が終了したときに、他の転て
つ機の駆動を開始することになる。従って、それぞれの
転てつ機の駆動時間が加算され、進路設定に要する時間
が長くなる。このため、高密度の列車運転に対応できな
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、電流
容量の小さい電源で複数の電動機を駆動し得る電動機制
御装置を提供することである。

【０００８】本発明のもう１つの課題は、電流容量の小
さい電源で複数の電動機を駆動する場合において、後に
電源を投入される電動機の駆動遅れを短縮し得る電動機
制御装置を提供することである。

【０００９】本発明の更にもう１つの課題は、電流容量
の小さい電源で複数の電動機を駆動する場合において、
複数の電動機の駆動に要する総時間を短縮し得る電動機
制御装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係る電動機制御装置は、複数の電動機
と、制御部とを含む。前記複数の電動機は、共通の電源
により駆動される。

【００１１】前記制御部は、前記複数の電動機のうち、
少なくとも１つの電動機に前記電源を投入したとき、前
記少なくとも１つの電動機に流れる電流を検出し、前記
少なくとも１つの電動機に流れる電流がピークを過ぎて
からほぼゼロになる前の期間内に、他の電動機に前記電
源を投入する。

【００１２】上述した本発明に係る電動機制御装置にお
いて、複数の電動機は、共通の電源により駆動される。
通常、電源には電流容量が定められており、電源は許容
電流より大きな電流を供給することができない。

【００１３】制御部は、複数の電動機のうち、少なくと
も１つの電動機に電源を投入したとき、電源を投入した
電動機に流れる電流を検出する。一般に、電動機に電源
を投入したとき、電動機に突入電流が流れる。突入電流
は、ゼロから急激に増大し、ピークに達する。ピークに
達すると、突入電流は急激に減衰する。突入電流の終了
後、電動機の電流は定常値になる。電動機の駆動が終了
すると、電動機の電流は定常値からゼロになる。

【００１４】本発明の制御部は、複数の電動機のうち、
少なくとも１つの電動機に電源を投入したとき、電源を
投入した電動機の電流がピークを過ぎてからほぼゼロに
なる前の期間内に、他の電動機に電源を投入する。かか
る駆動方式によれば、先に電源を投入される電動機の電
流ピークと、後に電源を投入される電動機の電流ピーク
とが時間的に重なることはない。従って、電流容量の小
さい電源で複数の電動機を駆動できる。

【００１５】既に述べたように、従来の駆動方式では、
複数の電動機のうち、少なくとも１つの電動機に電源を
投入する。そして、電源を投入した電動機の駆動が終了
し、この電動機の電流がゼロになったときに、他の電動
機に電源を投入する。この結果、複数の電動機のうち、
後に電源を投入される電動機の駆動が大幅に遅れてしま
う。

【００１６】これに対し、本発明では、電源を投入した
電動機に流れる電流がピークを過ぎてからほぼゼロにな
る前の期間内に、他の電動機に電源を投入する。従っ
て、複数の電動機のうち、後に電源を投入される電動機
の駆動遅れが短縮される。

【００１７】しかも、複数の電動機のうち、先に電源を
投入される電動機の駆動時間と、後に電源を投入される
電動機の駆動時間とが重なるようになるから、複数の電
動機の駆動に要する総時間が短縮される。

【００１８】電動機の具体的な利用分野として、例え
ば、鉄道分野では、複数の転てつ機に対応して複数の電
動機を設け、それぞれの電動機が対応する転てつ機を駆
動する。これらの電動機の駆動に本発明の駆動方式を適
用した場合、１つの転てつ機の駆動中に、他の転てつ機
の駆動を開始することになる。従って、進路設定に要す
る時間が短縮され、高密度の列車運転に対応できるよう
になる。

【００１９】好ましい実施形態において、制御部は、複
数の電動機のうち、少なくとも１つの電動機に電源を投
入したとき、電源を投入した電動機に流れる突入電流が
終了した直後に、他の電動機に電源を投入する。この駆
動方式によれば、先に電源を投入される電動機の突入電
流と、後に電源を投入される電動機の突入電流とが、時
間的に重なることはない。従って、電動機に供給される
電流を電源の許容電流以下に確実に抑えることができ
る。

【００２０】本発明の他の特徴及びそれによる作用効果
は、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面
は単なる一例を示すに過ぎない。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る電動機制御
装置の構成を概略的に示す図である。図示のように、本
発明に係る電動機制御装置は、複数の電動機９１〜９ｎ
と、制御部２とを含む。複数ｎの電動機９１〜９ｎは、
共通の電源１により駆動される。

【００２２】電動機９１〜９ｎは、交流電動機や直流電
動機等である。電源１は、交流電源や直流電源等であ
る。実施例では、共通の電源１として単数の電源を用い
ているが、実施例と異なり、直並列接続された複数の電
源を共通の電源として用いてもよい。

【００２３】電動機９１〜９ｎのそれぞれには電流ｉ１
〜ｉｎが流れる。実施例では、電動機９１〜９ｎは、ほ
ぼ同じ突入電流特性及び定常電流特性を有する。電動機
９１は、電源１により駆動されたとき、電流ｉ１のピー
ク値ｐ１が１５アンペアであり、電流ｉ１の定常値ｑ１
が５アンペアである。同様にして、電動機９２も、電源
１により駆動されたとき、電流ｉ２のピーク値ｐ２が１
５アンペアであり、電流ｉ２の定常値ｑ２が５アンペア
である。他の電動機９３〜９ｎについても同様である。

【００２４】制御部２は、複数の電動機９１〜９ｎのう
ち、少なくとも１つの電動機に電源１を投入したとき、
電源１を投入した電動機に流れる電流を検出する。更
に、制御部２は、電源１を投入した電動機に流れる電流
がピークを過ぎてからほぼゼロになる前の期間内に、他
の電動機に電源１を投入する。図示の制御部２は、電源
１から電流ｉ０が供給される。制御部２が電動機９１に
電源１を投入すると、電流ｉ１が制御部２から電動機９
１に流れる。他の電動機９２〜９ｎについても同様であ
る。

【００２５】実施例の制御部２は、電流検出手段とし
て、電流検出素子８１〜８ｎを含む。電流検出素子８１
〜８ｎは、それぞれ、電動機９１〜９ｎに流れる電流ｉ
１〜ｉｎを検出して電流検出信号Ｓ１〜Ｓｎを出力す
る。制御部２は、電流検出素子８１〜８ｎからの電流検
出信号Ｓ１〜Ｓｎに基づいて、電動機９１〜９ｎの電流
ｉ１〜ｉｎを検出する。

【００２６】図２は、本発明における電源投入動作を示
している。図２（ａ１）は電動機９１に流れる電流ｉ１
の波形図、図２（ａ２）は電動機９２に流れる電流ｉ２
の波形図、図２（ｂ）は電源１から制御部２に供給され
る電流ｉ０の波形図である。これらの図では、電流の大
きさの時間的変化が電流の波形として示されている。横
軸は時間を示し、共通である。縦軸は電流の大きさを示
す。図２を参照しながら、上述の制御部２の動作を説明
する。

【００２７】図２（ａ１）に示すように、制御部２は、
複数の電動機９１〜９ｎのうち、少なくとも１つの電動
機９１に電源１をｔ１時に投入したとき、電源１を投入
した電動機９１に流れる電流ｉ１を検出する。電動機９
１の電流ｉ１は、ｔ５時にピーク値ｐ１に達する。ピー
ク値ｐ１に達した後、電動機９１の電流ｉ１は、ピーク
値ｐ１から減少してｔ９時に定常値ｑ１になる。定常値
ｑ１になった後、電動機９１の駆動が終了し、電動機９
１の電流ｉ１は、ｔ１１時に定常値ｑ１からほぼゼロに
なる。

【００２８】図２（ａ１）及び（ａ２）に示すように、
制御部２は、電源１を投入した電動機９１に流れる電流
ｉ１が、ｔ５時にピークを過ぎてからｔ１１時にほぼゼ
ロになる前の期間Ｔ１内に、他の電動機９２に電源１を
投入する。制御部２が他の電動機９２に電源１を投入す
る時刻をｔ２時とすれば、ｔ２時は上述の期間Ｔ１に含
まれる。電動機９２に電源１を投入した後、電動機９２
の駆動が終了し、電動機９２の電流ｉ２は、ｔ１２時に
ほぼゼロになる。

【００２９】図２に示した例では、制御部２は、電源１
を投入した電動機９１に流れる突入電流が終了した直後
に、他の電動機９２に電源１を投入する。この動作例を
詳しく説明すれば、他の電動機９２に電源１を投入する
ｔ２時は、電動機９１の電流ｉ１がピーク値ｐ１から減
少して定常値ｑ１になったｔ９時の直後に設定されてい
る。

【００３０】図２に示すように、電動機９１の駆動時間
Ｔ０１は、電動機９１に電源１を投入したｔ１時から、
電動機９１の電流ｉ１がほぼゼロになったｔ１１時まで
の期間で与えられる。電動機９２の駆動時間Ｔ０２につ
いても同様である。複数の電動機９１、９２の駆動に要
する総時間Ｔ００は、電動機９１に電源１を投入したｔ
１時から、電動機９２の電流ｉ２がほぼゼロになったｔ
１２時までの期間で与えられる。

【００３１】本発明の制御部２は、複数の電動機９１〜
９ｎのうち、少なくとも１つの電動機に電源１を投入し
たとき、他の電動機に電源１を投入するとは限らない。
例えば、他の電動機に対する電源投入が不要ならば、制
御部２は他の電動機に電源１を投入しなくてよい。

【００３２】上述した制御部２は、デジタル回路、アナ
ログ回路、シーケンス回路若しくはマイクロプロセッサ
又はこれらの組み合わせにより構成され得る。

【００３３】次に、上述した本発明に係る電動機制御装
置の作用及び効果を説明する。

【００３４】複数の電動機９１〜９ｎは、共通の電源１
により駆動される。通常、電源には電流容量が定められ
ており、電源は許容電流より大きな電流を供給すること
ができない。電源１の許容電流をｉｃで表す。

【００３５】以下、図２に示すように、制御部２が電動
機９１に電源１を投入したときを説明する。上述したよ
うに、制御部２は、複数の電動機９１〜９ｎのうち、少
なくとも１つの電動機９１に電源１を投入したとき、電
源１を投入した電動機９１に流れる電流ｉ１を検出す
る。電動機９１の電流ｉ１は、具体的には、電流検出素
子８１（図１参照）によって検出される。

【００３６】一般に、電動機に電源を投入したとき、電
動機に突入電流が流れる。突入電流は、ゼロから急激に
増大し、ピークに達する。ピークに達すると、突入電流
は急激に減少し、終了する。突入電流の終了後、電動機
の電流は定常値になる。電動機の駆動が終了すると、電
動機の電流は定常値からゼロになる。

【００３７】本発明の制御部２は、複数の電動機９１〜
９ｎのうち、少なくとも１つの電動機９１に電源１を投
入したとき、電源１を投入した電動機９１の電流ｉ１が
ピークを過ぎてからほぼゼロになる前の期間Ｔ１内に、
他の電動機９２に電源１を投入する。

【００３８】かかる駆動方式によれば、先に電源１を投
入される電動機９１の電流ピークと、後に電源１を投入
される電動機９２の電流ピークとが時間的に重なること
はない。従って、電流容量の小さい電源１で複数の電動
機９１、９２を駆動できる。例えば、図２（ｂ）に示す
ように、電源１の供給する電流ｉ０が許容電流ｉｃを越
えないように、複数の電動機９１、９２を駆動できる。
図２に示した例では、許容電流ｉｃは２０アンペア以上
なら問題ない。

【００３９】既に述べたように、従来の駆動方式では、
複数の電動機のうち、少なくとも１つの電動機に電源を
投入する。そして、電源を投入した電動機の駆動が終了
し、この電動機の電流がゼロになったときに、他の電動
機に電源を投入する。この結果、複数の電動機のうち、
後に電源を投入される電動機の駆動が大幅に遅れてしま
う。

【００４０】これに対し、本発明では、電源１を投入し
た電動機９１に流れる電流ｉ１がピークを過ぎてからほ
ぼゼロになる前の期間Ｔ１内に、他の電動機９２に電源
１を投入する。従って、複数の電動機９１、９２のう
ち、後に電源１を投入される電動機９２の駆動遅れが短
縮される。

【００４１】しかも、複数の電動機９１、９２のうち、
先に電源１を投入される電動機９１の駆動時間Ｔ０１
と、後に電源１を投入される電動機９２の駆動時間Ｔ０
２とが重なるようになるから、複数の電動機９１、９２
の駆動に要する総時間Ｔ００が短縮される。

【００４２】図２に示した例では、制御部２は、複数の
電動機９１〜９ｎのうち、少なくとも１つの電動機９１
に電源１を投入したとき、電源１を投入した電動機９１
に流れる突入電流が終了した直後に、他の電動機９２に
電源１を投入する。この駆動方式によれば、先に電源１
を投入される電動機９１の突入電流と、後に電源１を投
入される電動機９２の突入電流とが、時間的に重なるこ
とはない。従って、電源１の供給する電流ｉ０を電源１
の許容電流ｉｃ以下に確実に抑えることができる。

【００４３】図３は、本発明における電源投入動作の別
の例を示している。図３（ｃ１）は電動機９１に流れる
電流ｉ１の波形図、図３（ｃ２）は電動機９２に流れる
電流ｉ２の波形図、図３（ｄ）は電源１から制御部２に
供給される電流ｉ０の波形図である。先の図２に示した
例と同様に、図３に示した例においても、制御部２は、
電源１を投入した電動機９１に流れる電流ｉ１がピーク
を過ぎてからほぼゼロになる前の期間Ｔ１内に、他の電
動機９２に電源１を投入する。

【００４４】図３に示した例の特徴を述べる。制御部２
が他の電動機９２に電源１を投入する時刻ｔ２は、電動
機９１の電流ｉ１がピーク値ｐ１に達した時刻ｔ５の直
後に設定されている。このような動作を採用しても、図
３（ｄ）に示すように、電源１の供給する電流ｉ０が許
容電流ｉｃを越えないように、複数の電動機９１、９２
を駆動できる。図３に示した例では、許容電流ｉｃは２
０アンペア以上なら問題ない。

【００４５】図４は、本発明における電源投入動作の更
に別の例を示している。図４（ｅ１）は電動機９１に流
れる電流ｉ１の波形図、図４（ｅ２）は電動機９２に流
れる電流ｉ２の波形図、図４（ｅ３）は電動機９３に流
れる電流ｉ３の波形図、図４（ｅ４）は電動機９４に流
れる電流ｉ４の波形図である。図４（ｆ）は電源１から
制御部２に供給される電流ｉ０の波形図である。先の図
２に示した例との対比において、図４に示した例は、制
御部が、複数の電動機のうち、少なくとも２つの電動機
に電源を投入したときにおける動作の一例である。

【００４６】図４（ｅ１）、（ｅ２）に示すように、制
御部２は、複数の電動機９１〜９ｎのうち、少なくとも
２つの電動機９１、９２に電源１を投入したとき、これ
らの電動機９１、９２のうち、電動機９１に流れる電流
ｉ１を検出し、電動機９２に流れる電流ｉ２を検出す
る。更に、制御部２は、上述の電動機９１、９２のう
ち、電動機９１に流れる電流ｉ１がピークを過ぎてから
ほぼゼロになる前の期間Ｔ１内に、他の電動機９３に電
源１を投入し、電動機９２に流れる電流ｉ２がピークを
過ぎてからほぼゼロになる前の期間Ｔ２内に、更に他の
電動機９４に電源１を投入する。図４に示した例によっ
ても、先の図２に示した例と同様な作用及び効果が得ら
れる。図４に示した例では、許容電流ｉｃは４０アンペ
ア以上なら問題ない。

【００４７】図５は、本発明に係る電動機制御装置にお
いて別の実施例の構成を概略的に示す図である。図にお
いて、図１に示された構成部分と同一の構成部分につい
ては、同一の参照符号を付してある。図５の実施例は、
鉄道技術分野において、複数の転てつ機を制御するのに
適用した例である。

【００４８】まず、図５の実施例において、図１の実施
例と同様な構成部分を説明する。複数の電動機９１〜９
５は、共通の電源１により駆動される。制御部２は、複
数の電動機９１〜９５のうち、少なくとも１つの電動機
に電源１を投入したとき、電源１を投入した電動機に流
れる電流を検出し、電源１を投入した電動機の電流がピ
ークを過ぎてからほぼゼロになる前の期間内に、他の電
動機に電源１を投入する。具体的には、制御部２は、電
源１を投入した電動機に流れる突入電流が終了した直後
に、他の電動機に電源１を投入する。従って、図５の実
施例においても、上述した図１の実施例と同様な作用及
び効果が得られる。

【００４９】次に、図５の実施例の特徴を述べる。図示
の電源１は交流電源であり、図示の電動機９１〜９５は
交流誘導電動機である。複数の電動機９１〜９５は、複
数の転てつ機７１〜７５に対応して備えられる。例え
ば、電動機９１は転てつ機７１に対応している。電動機
９１〜９５は、それぞれ、対応する転てつ機７１〜７５
を駆動する。具体的には、電動機９１〜９５は、それぞ
れ、対応する転てつ機７１〜７５の開通方向を定位また
は反位に切り替える。

【００５０】転てつ機７１〜７５は、それぞれ、自己の
開通方向に基づいた開通信号Ｕ１〜Ｕ５を制御部２に出
力する。転てつ機７１〜７５のうち転てつ機７１を代表
的に説明する。転てつ機７１は、定位方向に開通した状
態では「定位」の開通信号Ｕ１を出力し、反位方向に開
通した状態では「反位」の開通信号Ｕ１を出力する。他
の転てつ機７２〜７５についても同様である。

【００５１】次に、図５に示した電動機制御装置の、転
てつ機に対する制御を説明する。例えば、転てつ機７１
が定位方向に開通した状態から、転てつ機７１を反位方
向に開通させるとき、制御部２は、転てつ機７１に対応
する電動機９１に電源１を投入する。このように電動機
９１が駆動されると、転てつ機７１は定位から反位への
転換動作を開始し、その後、転てつ機７１は反位方向に
開通する。転てつ機７１は、反位方向に開通すると、
「反位」の開通信号Ｕ１を制御部２に出力する。制御部
２は、転てつ機７１から「反位」の開通信号Ｕ１が入力
されると、電動機９１への電源１の供給を停止する。こ
れにより、電動機９１の駆動が終了する。

【００５２】図５に示すように、鉄道分野では、複数の
転てつ機７１〜７５に対応して複数の電動機９１〜９５
を設け、それぞれの電動機９１〜９５が、対応する転て
つ機７１〜７５を駆動する。これらの電動機９１〜９５
の駆動に本発明の駆動方式を適用した場合、１つの転て
つ機の駆動中に、他の転てつ機の駆動を開始することに
なる。例えば、図２に示した電源投入動作を行うと、１
つの転てつ機７１の駆動中に、他の転てつ機７２の駆動
を開始することになる。従って、進路設定に要する時間
が短縮され、高密度の列車運転に対応できるようにな
る。

【００５３】図６〜図１１は、図５に示した電動機制御
装置の具体的な構成を説明する図である。

【００５４】図６は、電動機９１〜９５及び転てつ機７
１〜７５を示している。転てつ機７１が定位にある場
合、定位リレー１ＮＫが励磁され、それ以外の状態では
無励磁となる。転てつ機７１が反位にある場合、反位リ
レー１ＲＫが励磁され、それ以外の状態では反位リレー
１ＲＫは無励磁となる。これらの定位リレー１ＮＫ及び
反位リレー１ＲＫは、上述の開通信号Ｕ１に対応する。
他の転てつ機７２〜７５については、同様であるので説
明を省略する。

【００５５】図７は、転てつ指示回路を示している。転
てつ指示回路３は、転てつ機７１を定位方向に開通させ
るとき、定位転換リレー１Ｎを励磁する。転てつ指示回
路３は、転てつ機７１を反位方向に開通させるとき、反
位転換リレー１Ｒを励磁する。他の転てつ機７２〜７５
についても同様であるので説明を省略する。

【００５６】図８〜図１０は、シーケンス回路図であ
る。図８〜図１０において、参照符号Ｂ、Ｃは、直流電
源の正極、共通極である。

【００５７】まず、図８に示したシーケンス回路の構成
を説明する。回路１１１〜１１５は、それぞれ、電動機
９１〜９５の制御に直接に関与する。

【００５８】回路１１１〜１１５のうち、回路１１１の
構成を説明する。回路１１１は、接点１ＷＬＲと、回路
２１１と、回路２２１と、投入条件リレー１ＷＣとを含
む。接点１ＷＬＲは、転てつ機７１の転換動作が禁止さ
れた状態では落下して開いており、転てつ機７１の転換
動作が許可された状態では扛上して閉じている接点（扛
上接点）である。

【００５９】次に、回路２１１の構成を説明する。接点
１Ｎ１は、図７の定位転換リレー１Ｎの扛上接点であ
る。接点１ＮＫ１は、図６の定位リレー１ＮＫの落下接
点である。これらの接点１Ｎ１及び１ＮＫ１は、互いに
直列に接続されている。接点１Ｒ１は、図７の反位転換
リレー１Ｒの扛上接点である。接点１ＲＫ１は、図６の
定位リレー１ＲＫの落下接点である。これらの接点１Ｒ
１及び１ＲＫ１は、互いに直列に接続されている。

【００６０】接点１Ｒ１及び接点１ＲＫ１の直列回路
と、接点１Ｎ１及び接点１ＮＫ１の直列回路とは、互い
に並列に接続されて回路２１１を構成している。

【００６１】次に、回路２２１の構成を説明する。接点
１ＭＣ１は、電動機９１が駆動された状態では扛上して
開いており、電動機９１が駆動されていない状態では落
下して閉じている接点（落下接点）である。接点１ＥＤ
１は、電動機９１が駆動された後、電動機９１の突入電
流が終了したとき、一時的に扛上して開き、電動機９１
がそれ以外の状態では、落下して閉じている接点（落下
接点）である。接点１ＷＣ１は、投入条件リレー１ＷＣ
の扛上接点である。接点１ＥＤ１及び接点１ＷＣ１は、
互いに直列に接続されている。接点１ＥＤ１及び接点１
ＷＣ１の直列回路と、接点１ＭＣ１とは、互いに並列に
接続されて回路２２１を構成している。

【００６２】接点１ＷＬＲと、回路２１１と、回路２２
１と、投入条件リレー１ＷＣとは、互いに直列に接続さ
れて直列回路を構成し、この直列回路が正極Ｂ及び共通
極Ｃの間に接続されている。投入条件リレー１ＷＣは、
上述した接点１ＷＣ１を制御する。接点１ＷＣ１は、投
入条件リレー１ＷＣに導かれている。

【００６３】他の回路１１２〜１１５の構成について
は、上述した回路１１１の構成と同様であるので説明を
省略する。

【００６４】次に、図９に示したシーケンス回路の構成
を説明する。回路１２１〜１２５は、それぞれ、電動機
９１〜９５の制御に直接に関与する。回路１２１〜１２
５の構成を順次に説明する。

【００６５】まず、回路１２１の構成を説明する。回路
１２１は、接点１ＷＣ２と、投入許可リレー１ＷＣＰと
を含む。接点１ＷＣ２は、投入条件リレー１ＷＣの扛上
接点である。接点１ＷＣ２と、投入許可リレー１ＷＣＰ
とは、互いに直列に接続されて直列回路を構成し、この
直列回路が正極Ｂ及び共通極Ｃの間に接続されている。

【００６６】次に、回路１２２の構成を説明する。回路
１２２の構成は、上述した回路１２１の構成と同様であ
る。回路１２２は、接点２ＷＣ２と、投入許可リレー２
ＷＣＰとを含む。接点２ＷＣ２は、投入条件リレー２Ｗ
Ｃの扛上接点である。接点２ＷＣ２と、投入許可リレー
２ＷＣＰとは、互いに直列に接続されて直列回路を構成
し、この直列回路が正極Ｂ及び共通極Ｃの間に接続され
ている。

【００６７】次に、回路１２３の構成を説明する。回路
１２３は、投入条件回路２３３と、接点３ＷＣ２と、投
入許可リレー３ＷＣＰとを含む。まず、投入条件回路２
３３の構成を説明する。

【００６８】接点１ＷＣ３は、投入条件リレー１ＷＣの
落下接点である。接点２ＷＣ３は、投入条件リレー２Ｗ
Ｃの落下接点である。接点１ＷＣ３及び接点２ＷＣ３
は、互いに並列に接続されて回路２３３を構成してい
る。

【００６９】接点３ＷＣ２は、投入条件リレー３ＷＣの
扛上接点である。回路２３３と、接点３ＷＣ２と、投入
許可リレー３ＷＣＰとは、互いに直列に接続されて直列
回路を構成し、この直列回路が正極Ｂ及び共通極Ｃの間
に接続されている。

【００７０】次に、回路１２４の構成を説明する。回路
１２４は、回路２３４と、接点４ＷＣ２と、投入許可リ
レー４ＷＣＰとを含む。まず、回路２３４の構成を説明
する。

【００７１】接点１ＷＣ４、１ＷＣ５は、それぞれ、投
入条件リレー１ＷＣの落下接点である。接点２ＷＣ４、
２ＷＣ５は、それぞれ、投入条件リレー２ＷＣの落下接
点である。接点３ＷＣ３、３ＷＣ４は、それぞれ、投入
条件リレー３ＷＣの落下接点である。接点１ＷＣ４及び
２ＷＣ４は、互いに直列に接続されている。接点２ＷＣ
５及び３ＷＣ３は、互いに直列に接続されている。接点
３ＷＣ４及び１ＷＣ５は、互いに直列に接続されてい
る。接点１ＷＣ４及び２ＷＣ４の直列回路と、接点２Ｗ
Ｃ５及び３ＷＣ３の直列回路と、接点３ＷＣ４及び１Ｗ
Ｃ５の直列回路とは、互いに並列に接続されて投入条件
回路２３４を構成している。

【００７２】接点４ＷＣ２は、投入条件リレー４ＷＣの
扛上接点である。投入条件回路２３４と、接点４ＷＣ２
と、投入許可リレー４ＷＣＰとは、互いに直列に接続さ
れて直列回路を構成し、この直列回路が正極Ｂ及び共通
極Ｃの間に接続されている。

【００７３】次に、回路１２５の構成を説明する。回路
１２５は、投入条件回路２３５と、接点５ＷＣ２と、投
入許可リレー５ＷＣＰとを含む。まず、投入条件回路２
３５の構成を説明する。

【００７４】接点１ＷＣ６〜１ＷＣ８は、それぞれ、投
入条件リレー１ＷＣの落下接点である。接点２ＷＣ６〜
２ＷＣ８は、それぞれ、投入条件リレー２ＷＣの落下接
点である。接点３ＷＣ５〜３ＷＣ７は、それぞれ、投入
条件リレー３ＷＣの落下接点である。接点４ＷＣ３〜４
ＷＣ５は、それぞれ、投入条件リレー４ＷＣの落下接点
である。接点１ＷＣ６、２ＷＣ６及び３ＷＣ５は、互い
に直列に接続されている。接点２ＷＣ７、３ＷＣ６及び
４ＷＣ３は、互いに直列に接続されている。接点３ＷＣ
７、４ＷＣ４及び１ＷＣ７は、互いに直列に接続されて
いる。接点４ＷＣ５、１ＷＣ８及び２ＷＣ８は、互いに
直列に接続されている。接点１ＷＣ６、２ＷＣ６及び３
ＷＣ５の直列回路と、接点２ＷＣ７、３ＷＣ６及び４Ｗ
Ｃ３の直列回路と、接点３ＷＣ７、４ＷＣ４及び１ＷＣ
７の直列回路と、接点４ＷＣ５、１ＷＣ８及び２ＷＣ８
の直列回路とは、互いに並列に接続されて投入条件回路
２３５を構成している。

【００７５】接点５ＷＣ２は、投入条件リレー５ＷＣの
扛上接点である。投入条件回路２３５と、接点５ＷＣ２
と、投入許可リレー５ＷＣＰとは、互いに直列に接続さ
れて直列回路を構成し、この直列回路が正極Ｂ及び共通
極Ｃの間に接続されている。

【００７６】次に、図１０に示したシーケンス回路の構
成を説明する。回路１３１〜１３５は、それぞれ、電動
機９１〜９５の制御に直接に関与する。

【００７７】回路１３１〜１３５のうち、回路１３１の
構成を説明する。回路１３１は、回路２４１と、回路２
５１と、駆動リレー１ＭＣとを含む。

【００７８】まず、回路２４１の構成を説明する。接点
１Ｎ２は、上述の接点１Ｎ１と同じ動作を行う接点であ
る。すなわち、接点１Ｎ２は、図７の定位転換リレー１
Ｎの扛上接点である。接点１ＮＫ２、１ＮＫ３は、それ
ぞれ、上述の接点１ＮＫ１と同じ動作を行う接点であ
る。すなわち、接点１ＮＫ２、１ＮＫ３は、図６の定位
リレー１ＮＫの落下接点である。

【００７９】接点１Ｒ２は、上述の接点１Ｒ１と同じ動
作を行う接点である。すなわち、接点１Ｒ２は、図７の
反位転換リレー１Ｒの扛上接点である。接点１ＲＫ２、
１ＲＫ３は、それぞれ、上述の接点１ＲＫ１と同じ動作
を行う接点である。すなわち、接点１ＲＫ２、１ＲＫ３
は、図６の反位リレー１ＲＫの落下接点である。

【００８０】接点１Ｎ２及び１ＮＫ２は、互いに直列に
接続されている。接点１Ｒ２及び１ＲＫ２は、互いに直
列に接続されている。接点１ＮＫ３及び１ＲＫ３は、互
いに直列に接続されている。接点１Ｎ２及び１ＮＫ２の
直列回路と、接点１Ｒ２及び１ＲＫ２の直列回路と、接
点１ＮＫ３及び１ＲＫ３の直列回路とは、互いに並列に
接続されて回路２４１を構成している。

【００８１】次に、回路２５１の構成を説明する。接点
１ＷＣＰ１は、上述の投入許可リレー１ＷＣＰの扛上接
点である。接点１ＭＣ２は、電動機９１が駆動された状
態では扛上して閉じており、電動機９１が駆動されてい
ない状態では落下して開いている接点（扛上接点）であ
る。接点１ＷＣＰ１と、接点１ＭＣ２とは、互いに並列
に接続されて回路２５１を構成している。

【００８２】回路２４１と、回路２５１と、駆動リレー
１ＭＣとは、互いに直列に接続されて直列回路を構成
し、この直列回路が正極Ｂ及び共通極Ｃの間に接続され
ている。駆動リレー１ＭＣは、上述した接点１ＭＣ１、
１ＭＣ２を制御する。接点１ＭＣ２は、駆動リレー１Ｍ
Ｃに導かれている。

【００８３】他の回路１３２〜１３５の構成について
は、上述した回路１３１の構成と同様であるので説明を
省略する。

【００８４】図１１は、複数の電動機９１〜９５を駆動
する駆動回路を示している。電動機９１〜９５のうち、
電動機９１の駆動に関係する回路を説明する。接点１Ｍ
Ｃ３と、電流検出素子８１と、電動機９１とは、直列に
接続されて直列回路を構成し、この直列回路が電源１の
両端の間に接続されている。接点１ＭＣ３は、駆動リレ
ー１ＭＣの扛上接点である。

【００８５】電流検出素子８１は、電動機９１に流れる
電流ｉ１を検出して電流検出信号Ｓ１を出力する。この
電流検出信号Ｓ１は、突入電流終了検出回路６１に供給
される。突入電流終了検出回路６１は、供給された電流
検出信号Ｓ１に基づいて電動機９１の突入電流の終了を
検出する。突入電流終了検出回路６１は、電動機９１の
突入電流の終了を検出したとき、突入電流終了リレー１
ＥＤを励磁する。

【００８６】電動機９１は、回路要素として、接点１Ｎ
３と、接点１Ｒ３と、コンデンサＣ１と、２つのコイル
Ｌ１１、Ｌ１２とを含む。接点１Ｎ３は、図７の定位転
換リレー１Ｎの扛上接点である。接点１Ｒ３は、図７の
反位転換リレー１Ｒの扛上接点である。

【００８７】接点１Ｎ３を閉じ、かつ、接点１Ｒ３を開
いたとき、電動機９１は、転てつ機７１を定位方向に開
通させる向きに、回転する。一方、接点１Ｎ３を開き、
かつ、接点１Ｒ３を閉じたとき、電動機９１は、転てつ
機７１を反位方向に開通させる向きに、回転する。この
ような電動機の回転動作は転てつ機の技術分野で周知で
ある。

【００８８】他の電動機９２〜９５については、上述し
た電動機９１と同様であるので説明を省略する。

【００８９】次に、上述した電動機制御装置の構成にお
ける動作を説明する。

【００９０】まず、電動機９１、９２に対応する転てつ
機７１、７２を反位方向に開通させる場合を説明する。
ただし、電動機９１、９２は駆動されておらず、転てつ
機７１、７２は定位方向に開通した状態であるとする。

【００９１】転てつ機７１が定位方向に開通した状態な
ので、図６の反位リレー１ＲＫが無励磁である。転てつ
機７２が定位方向に開通した状態なので、図６の反位リ
レー２ＲＫが無励磁である。

【００９２】ここで、転てつ機７１を反位方向に開通さ
せるには、図７の反位転換リレー１Ｒを励磁する。転て
つ機７２を反位方向に開通させるには、図７の反位転換
リレー２Ｒを励磁する。

【００９３】＜反位転換リレー１Ｒの励磁によるシーケ
ンス動作＞反位転換リレー１Ｒが励磁されると、図８の
回路１１１では、接点１Ｒ１が閉成する。ここで、反位
リレー１ＲＫが無励磁なので、接点１ＲＫ１が閉じてい
る。更に、電動機９１がまだ駆動されていないので、接
点１ＭＣ１が閉じている。従って、接点１Ｒ１が閉成す
ると、励磁電流が接点１Ｒ１、１ＲＫ１及び１ＭＣ１を
経由して投入条件リレー１ＷＣに流れ、投入条件リレー
１ＷＣが励磁される。

【００９４】投入条件リレー１ＷＣが励磁されると、図
８の回路１１１では、接点１ＷＣ１が閉成する。この接
点１ＷＣ１は、投入条件リレー１ＷＣに導かれている。
しかも、電動機９１にはまだ突入電流が流れていないの
で、接点１ＥＤ１が閉じている。従って、投入条件リレ
ー１ＷＣが励磁されると、励磁電流は、接点１ＥＤ１及
び１ＷＣ１を経由して投入条件リレー１ＷＣに流れるこ
とが可能になる。このため、投入条件リレー１ＷＣの励
磁状態が自己保持される。

【００９５】しかも、上述のように投入条件リレー１Ｗ
Ｃが励磁されると、図９の回路１２１では、接点１ＷＣ
２が閉成する。接点１ＷＣ２が閉成すると、励磁電流が
接点１ＷＣ２を経由して投入許可リレー１ＷＣＰに流
れ、投入許可リレー１ＷＣＰが励磁される。

【００９６】投入許可リレー１ＷＣＰが励磁されると、
図１０の回路１３１では、接点１ＷＣＰ１が閉成する。
ここで、反位転換リレー１Ｒが励磁されているので、接
点１Ｒ２は閉じている。更に、反位リレー１ＲＫが無励
磁なので、接点１ＲＫ１は閉じている。従って、扛上接
点１ＷＣＰが閉成すると、励磁電流が接点１ＷＣＰ１を
経由して駆動リレー１ＭＣに流れ、駆動リレー１ＭＣが
励磁される。

【００９７】駆動リレー１ＭＣが励磁されると、図１１
の回路では、接点１ＭＣ３が閉成する。これにより、電
動機９１に電源１が投入される。電動機９１において、
接点１Ｎ３は、図７の定位転換リレー１Ｎが無励磁なの
で、開いている。接点１Ｒ３は、反位転換リレー１Ｒの
励磁により閉じている。従って、電動機９１は、転てつ
機７１を反位方向に開通させるように、回転動作を行
う。

【００９８】しかも、上述のように駆動リレー１ＭＣが
励磁されると、図８の回路１１１では、接点１ＭＣ１が
開成する。従って、駆動リレー１ＭＣが励磁された後、
投入条件リレー１ＷＣの励磁電流は、接点１ＭＣ１を経
由せずに、接点１ＥＤ１及び１ＷＣ１を経由して投入条
件リレー１ＷＣに流れるようになる。

【００９９】しかも、上述のように駆動リレー１ＭＣが
励磁されると、図１０の回路１３１では、接点１ＭＣ２
が閉成する。この接点１ＭＣ２は、駆動リレー１ＭＣに
導かれている。従って、駆動リレー１ＭＣが励磁される
と、励磁電流が接点１ＭＣ２を経由して駆動リレー１Ｍ
Ｃに流れることが可能になる。このため、駆動リレー１
ＭＣの励磁状態が自己保持される。

【０１００】以上のように、反位転換リレー１Ｒを励磁
すると、回路１１１の投入条件リレー１ＷＣが励磁され
る。投入条件リレー１ＷＣが励磁されると、回路１２１
の投入許可リレー１ＷＣＰが励磁される。投入許可リレ
ー１ＷＣＰが励磁されると、回路１３１の駆動リレー１
ＭＣが励磁される。駆動リレー１ＭＣが励磁されると、
図１１の回路の接点１ＭＣ３が閉成する。接点１ＭＣ３
が閉成すると、電動機９１に電源１が投入され、電動機
９１に突入電流が流れる。

【０１０１】＜電動機９１に流れる突入電流の終了によ
るシーケンス動作＞図１１の回路において、電動機９１
に流れる突入電流が終了したとき、突入電流終了検出回
路６１は、突入電流終了リレー１ＥＤを励磁する。突入
電流終了リレー１ＥＤが励磁されると、図８の回路１１
１では、接点１ＥＤ１が開成する。しかも、上述のよう
に接点１ＭＣ１も既に開いている。従って、接点１ＥＤ
１が開成すると、投入条件リレー１ＷＣへの励磁電流の
供給が停止し、投入条件リレー１ＷＣが無励磁となる。
以上のように、電動機９１に流れる突入電流が終了する
と、投入条件リレー１ＷＣは励磁状態から無励磁とな
る。

【０１０２】＜転てつ機７１の反位への転換動作＞上述
のように電動機９１に電源１が投入されると、電動機９
１は転てつ機７１に動力を出力し、転てつ機７１は反位
への転換動作を開始する。その後、転てつ機７１は、反
位方向に開通する。

【０１０３】＜転てつ機７１が反位方向に開通したこと
によるシーケンス動作＞転てつ機７１が反位方向に開通
すると、反位リレー１ＲＫが励磁される。反位リレー１
ＲＫが励磁されると、図１０の回路１３１では、接点１
ＲＫ２が開成する。接点１ＲＫ２が開成すると、駆動リ
レー１ＭＣへの励磁電流の供給が停止し、駆動リレー１
ＭＣが励磁状態から無励磁となる。駆動リレー１ＭＣが
無励磁となると、図１１の回路では、接点１ＭＣ３が開
成する。これにより、電動機９１への電源１の供給が停
止し、電動機９１の駆動が終了する。

【０１０４】＜反位転換リレー２Ｒの励磁によるシーケ
ンス動作＞反位転換リレー２Ｒを励磁すると、回路１１
２の投入条件リレー２ＷＣが励磁される。投入条件リレ
ー２ＷＣが励磁されると、回路１２２の投入許可リレー
２ＷＣＰが励磁される。投入許可リレー２ＷＣＰが励磁
されると、回路１３２の駆動リレー２ＭＣが励磁され
る。駆動リレー２ＭＣが励磁されると、図１１の回路の
接点２ＭＣ３が閉成する。接点２ＭＣ３が閉成すると、
電動機９２に電源１が投入され、電動機９２に突入電流
が流れる。

【０１０５】＜本発明における電源投入動作の特徴＞電
動機９１、９２に電源１を投入したとき、電動機９１、
９２にはそれぞれ突入電流が流れる。このとき、電動機
９４に対応する転てつ機７４を反位方向に開通させる場
合を説明する。ただし、電動機９４は駆動されておら
ず、電動機９４に対応する転てつ機７４は、定位方向に
開通した状態であるとする。

【０１０６】転てつ機７４を反位方向に開通させるに
は、反位転換リレー４Ｒを励磁する。反位転換リレー４
Ｒが励磁されると、図８の回路１１４では、投入条件リ
レー４ＷＣが励磁される。

【０１０７】投入条件リレー４ＷＣが励磁されると、図
９の回路１２４では、接点４ＷＣ２が閉成する。電動機
９１に突入電流が流れているとき、投入条件リレー１Ｗ
Ｃはまだ励磁されており、接点１ＷＣ４、１ＷＣ５は開
いている。同様にして、電動機９２に突入電流が流れて
いるとき、投入条件リレー２ＷＣはまだ励磁されてお
り、接点２ＷＣ４、２ＷＣ５は開いている。従って、接
点１ＷＣ４及び２ＷＣ４の直列回路と、接点２ＷＣ５及
び３ＷＣ３の直列回路と、接点３ＷＣ４及び１ＷＣ５の
直列回路とは、何れも開いているので、投入条件回路２
３４は開いている。従って、接点４ＷＣ２が閉成して
も、投入許可リレー４ＷＣＰへの励磁電流は流れず、投
入許可リレー４ＷＣＰは無励磁のままである。

【０１０８】ここで、電動機９１、９２の突入電流のう
ち、電動機９１の突入電流が先に終了した場合を説明す
る。電動機９１の突入電流が終了すると、上述のように
投入条件リレー１ＷＣが無励磁となる。投入条件リレー
１ＷＣが無励磁となると、接点１ＷＣ５が閉成する。こ
れにより、接点３ＷＣ４及び１ＷＣ５の直列回路が閉じ
るので、投入条件回路２３４は閉じる。従って、接点４
ＷＣ２が閉じていれば、励磁電流が投入条件回路２３４
及び接点４ＷＣ２を経由して投入許可リレー４ＷＣＰに
流れ、投入許可リレー４ＷＣＰが励磁される。

【０１０９】投入許可リレー４ＷＣＰが励磁されると、
回路１３４の駆動リレー４ＭＣが励磁される。駆動リレ
ー４ＭＣが励磁されると、図１１の回路の接点４ＭＣ３
が閉成する。接点４ＭＣ３が閉成すると、電動機９４に
電源１が投入される。以上説明したように、電動機９１
に流れる突入電流が終了した直後に、電動機９４に電源
１が投入される。

【０１１０】電動機９１、９２の突入電流のうち、電動
機９２の突入電流が先に終了したときも同様であるので
説明を省略する。

【０１１１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。（ａ）電流容量の小さい電源で複数の電動機を駆動し得
る電動機制御装置を提供することができる。（ｂ）電流容量の小さい電源で複数の電動機を駆動する
場合において、後に電源を投入される電動機の駆動遅れ
を短縮し得る電動機制御装置を提供することができる。（ｃ）電流容量の小さい電源で複数の電動機を駆動する
場合において、複数の電動機の駆動に要する総時間を短
縮し得る電動機制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動機制御装置の構成を概略的に
示す図である。

【図２】本発明における電源投入動作を示す図である。

【図３】本発明における電源投入動作の別の例を示す図
である。

【図４】本発明における電源投入動作の更に別の例を示
す図である。

【図５】本発明に係る電動機制御装置において別の実施
例の構成を概略的に示す図である。

【図６】図５に示した電動機制御装置の具体的な構成を
説明する１つの図である。

【図７】図５に示した電動機制御装置の具体的な構成を
説明するもう１つの図である。

【図８】図５に示した電動機制御装置の具体的な構成を
説明するもう１つの図である。

【図９】図５に示した電動機制御装置の具体的な構成を
説明するもう１つの図である。

【図１０】図５に示した電動機制御装置の具体的な構成
を説明するもう１つの図である。

【図１１】図５に示した電動機制御装置の具体的な構成
を説明するもう１つの図である。

【符号の説明】

１電源２制御部９１〜９ｎ電動機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の電動機と、制御部とを含む電動機
制御装置であって、前記複数の電動機は、共通の電源により駆動され、前記制御部は、前記複数の電動機のうち、少なくとも１つの電動機に前
記電源を投入したとき、前記少なくとも１つの電動機に流れる電流を検出し、前記少なくとも１つの電動機に流れる電流がピークを過
ぎてからほぼゼロになる前の期間内に、他の電動機に前
記電源を投入する電動機制御装置。
【請求項２】請求項１に記載された電動機制御装置で
あって、前記制御部は、前記少なくとも１つの電動機に流れる突入電流が終了し
た直後に、他の電動機に前記電源を投入する電動機制御
装置。
【請求項３】請求項１に記載された電動機制御装置で
あって、前記制御部は、前記複数の電動機のうち、少なくとも２つの電動機に前
記電源を投入したとき、前記少なくとも２つの電動機に流れる電流を検出し、前記少なくとも２つの電動機に流れる電流がピークを過
ぎてからほぼゼロになる前の期間内に、他の電動機に前
記電源を投入する電動機制御装置。
【請求項４】請求項１乃至３の何れかに記載された電
動機制御装置であって、前記複数の電動機は、複数の転てつ機に対応して備えら
れる電動機制御装置。
【請求項５】制御部を含み、複数の電動機を制御する
電動機制御装置であって、前記複数の電動機は、共通の電源により駆動され、前記制御部は、前記複数の電動機のうち、少なくとも１つの電動機に前
記電源を投入したとき、前記少なくとも１つの電動機に流れる電流を検出し、前記少なくとも１つの電動機に流れる電流がピークを過
ぎてからほぼゼロになる前の期間内に、他の電動機に前
記電源を投入する電動機制御装置。