JP2011147279A - モータの制御装置及びファンフィルタユニットの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ファンフィルタユニット等の制御装置において、モータおよびモータ制御装置に異常が発生した場合の緊急時において即座に異常を把握し迅速にかつ状況に応じたきめ細やかなモータの制御を実施する。
【解決手段】通信機能を無線化したＦＦＵ監視制御システムでは、上位装置１０１と中継局１０２、１０３、１０４とは有線の通信ケーブル１０７で接続され、中継局１０２、１０３、１０４は自分の管理するＦＦＵグループ１１０、１２０、１３０のＦＦＵ１１５ａ〜ｎ、１２５ａ〜ｎ、１３５ａ〜ｎと無線で通信することでモータの制御を行い、これら上位装置１０１、中継局１０２、１０３、１０４、ＦＦＵのモータ制御部の通信部にはMACアドレスといった独自の局番を予め持つためにアドレス設定作業を省略することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、モータの制御装置及びファンフィルタユニットの制御装置に関する。

モータの制御装置において、通信機能を有する場合にその手段は有線であることが一般的である。そのため、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ：Fun Filter Unit）などを駆動するためのモータ制御装置の場合、数千台から数万台（モータおよびモータ制御装置を含む）を接続して通信運転することになるが、この配線作業に莫大な時間を費やしている。さらに、配線作業においては、単に配線するのではなく他と重複しない局番を設定しかつその設置場所を把握する作業を必要としこれ等についても甚大な作業時間を要する。

また有線での通信方式では、モータ制御装置を直列に配線し個々順番にデータを送受信（ポーリング）することから、すべてのモータ制御装置とデータをやりとりするには設置台数に比例した多大な時間を必要とするためリアルタイム性に欠ける動作となる。

無線を利用したモータ制御技術として特許文献１に開示がある。この文献ではファンフィルタユニットを対象に赤外線や電波といった無線を利用してモータ制御の各種設定ができるため、配線材料、配線作業を削減しつつ調整作業を容易にし、作業時間を短縮することができるとしている。

特開２００８−７５９６１号公報 特開２００３−３１８９２１号公報

しかしながら、前出の特許文献１では、段落(００２６)に記載のように、「ファンフィルタユニットに信号を送る設定ができるアドレス（局番）設定部をそなえたことにより」との記載があることから、局番（アドレス）の設定や設置場所の特定などの設置時にかかる設定作業の工数削減は期待できない。

ここで、例えばファンフィルタユニット等を１台以上設置する際、その設置場所と重複しない局番設定し管理する必要がある。管理する理由としては、例えばあるファンフィルタユニットに故障が発生した場合、アドレス設定値が判明して設置場所が解らなければ修理対応ができない、反対に設置場所が判明してもどのアドレスか分からなければ交換しても設定するアドレスが不明になるからである。これは、ファンフィルタユニット例に限らず、モータ制御装置を一台以上設置する場合には必ずこのような管理を行わなければならない。

また、前出の文献では単一の赤外線および電波を利用することからポーリングによりデータの送受信を行っているため、有線での通信時と同様に全台数と送受信を終えるまでは多大な時間を要する。

そのため、モータおよびモータ制御装置に異常が発生した場合の緊急時において即座に異常を把握し迅速にかつ状況に応じたきめ細やかなモータの制御を実施することは期待できない。

一方、前出の特許文献２では、モータおよびモータ制御装置に異常が発生した場合の緊急時において即座に異常を把握し迅速にかつ状況に応じたきめ細やかなモータの制御を実施することは考慮されていない。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、モータ制御装置を有するシステム構築の容易化、およびきめ細やかなモータ制御を実施可能なシステムを提供することを目的とする。

本発明のモータの制御装置は、１台以上のモータを制御するために、前記各モータのモータ駆動部に無線による通信機能部を備え、この通信機能部により上位装置の無線による通信機能部または前記上位装置とネットワークで接続された中継局の無線による通信機能部との間でデータを送受信することにより各モータの位置を認識した制御を行うことを特徴とする。

また、本発明のモータの制御装置は、更に、上位装置からある中継局に送信された位置決めコマンドを受信した中継局は、位置決めパケットを無線によりブロードキャストで各モータに送信し、前記中継局からの前記位置決めパケットを受信した各モータの無線による通信機能部は、一定の間隔でパケットを送信し、前記中継局は各モータからの前記パケットを受信して、それぞれのモータの位置関係をマッピングにより決定し、各モータの位置を認識した制御を行うことを特徴とする。

更に、本発明のファンフィルタユニットの制御装置は、吸引口と吹出口とが形成されたケーシング内にエアを吸引して吹き出すファンと、このファンを回転駆動するモータと、前記ファンにより吸引されたエアを濾過するフィルタ部とを備えたファンフィルタユニットの制御装置において、運転指令および運転状態を監視するために、上述の制御装置を搭載することで、通信用の配線をすることなくモータを制御できることを特徴とする。

本発明によれば、モータ制御装置を有するシステム構築の容易化が可能となり、またはきめ細やかなモータ制御を実施可能なシステムを提供することができる。

例えば、本発明では、通信方式に電波を利用した無線を使用し、予めＭＡＣアドレスのような独自の局番をモータ制御装置および上位装置が持つことにより、配線作業、局番設定作業が不要となる。

また、例えば、使用する電波の受信電力によりモータ制御装置どうしの相対位置関係を把握することが可能になるため、設置場所を人の手を介さず特定でき設置場所と局番の管理も不要となる。

また、例えば、使用する電波の周波数を変えることによりモータ制御装置と上位装置が双方向にデータをやりとりできるため、従来の有線および単一の電波によるポーリングによる通信方式と比較するとリアルタイムにモータを制御することが可能となる。

また、例えば、既設の有線で接続されているシステムに対しても、通信ケーブル接続部に無線による通信機能部を接続するだけで、特に既設のモータ制御装置を変更することなく無線によるモータ制御が可能となる。

また、例えば、ファンフィルタユニットなどを無線による通信で制御する場合、その設置する環境、すなわち障害物等により電波がうまく届かない場合がある。この場合、ファンフィルタユニットに取付けた通信部の無線用のアンテナは上方に向けて設置し、中継局はファンフィルタユニットを設置した天井面に取付け、アンテナをファンフィルタユニットの方向すなわち下方に向けて設置することにより、障害物があっても電波が届くやすくなる。

図１は本発明の実施例１に係わるモータ制御装置の全体構成図である。 図２は本発明の実施例１におけるモータ制御部の構成を説明する図である。 図３は本発明の実施例１における電力変換回路の構成を説明する図である。 図４は本発明の実施例２においてＦＦＵが設置されたクリーンルームの構成図である。 図５は本発明の実施例２におけるＦＦＵの外観と内部を示した図である。 図６は本発明の実施例２における無線化ＦＦＵ監視制御システムを説明するための図である。 図７は本発明の実施例２におけるＦＦＵの設置位置決定方法を説明するための図である。 図８は本発明の実施例４におけるＦＦＵのアンテナの設置方向を説明するための図である。 図９は従来例におけるＦＦＵ監視制御システムを説明するための図である。

以下、図面を用いて、本発明の実施例を説明する。

本発明によるモータの制御装置の実施例１について図１〜３を用いて説明する。図１は、本実施例におけるモータ制御装置の基本構成であり、１台運転時の例を示す。モータ駆動部１０３は通常汎用インバータ等と同等の機能を持ち、ＰＣ等の上位装置１０１から運転に必要な指令を受けてモータ１０４を所望の回転数で運転、停止を行なう。運転、停止や回転数指令は設置される環境および用途によって最適なモータの運転ができるように、上位装置にて作成される。

上位装置およびモータ駆動部にはそれぞれに無線によりデータを送受信する通信部を備える。または、上位装置はその本体自体でなく、中継基地１０２を通じてデータを送受信することも可能で、その場合上位装置と中継基地とのデータのやり取りは例えばTCP／IP（Transmission Control Protocol／Internet Protocol）プロトコルを使用しEtherケーブル等の通信ケーブル（有線）で接続されるか、またはこの上位装置および中継基地間も互いに無線による送受信ができる通信部を持ち無線にやりとりされる。モータ制御部に距離があり電波が届かない場合は中継局を複数設置することにより、電波を中継してモータを制御する。尚、本発明における無線によるデータの搬送は全て電波で行われる。

図２は、本実施例に係る永久磁石モータを駆動するモータ制御部の基本構成図である。
本実施例においては、各種同期モータのうちでも永久磁石モータを例として説明する。このモータに対して回転子位置を検出するセンサを用いずに制御する、いわゆる位置センサレス制御を行う。この位置センサレス制御は、産業用機械から家庭用電化製品にいたる永久磁石モータの駆動システムに広く適用されているものである。

モータ制御部１は、大きく分けて、電流検出手段１２と、その出力であるｄ軸検出電流Ｉｄｃおよびｑ軸検出電流Ｉｑｃを入力して演算を行い最終的に永久磁石モータ（ＰＭモータ）６に印加する３相電圧指令値（Ｖｕ*、Ｖｖ*、Ｖｗ*）を出力する制御部２と、３相電圧指令値（Ｖｕ*、Ｖｖ*、Ｖｗ*）通りの電圧を永久磁石モータ６に印加する電力変換回路５と、運転指令や回転数指令、トルク指令等を受取り、モータの回転数、電流値、電圧値等のデータを無線にて送受信する通信部１９と、通信により受取ったデータから実際に運転指令や運転回転数、トルク指令を出力し、モータ制御装置から回転数、モータ電流、出力電圧等を受取る運転管理部１８によって構成される。

電流検出手段１２は、モータに流れる３相の交流電流のうち、Ｕ相およびＷ相に流れる電流Ｉｕ、Ｉｗを検出するモータ電流検出手段（７ａおよび７ｂ）と、検出したモータ電流と推定磁極位置θｄｃとに基づいて、３相軸から制御軸へ座標変換する３φ／ｄｑ変換器８とから構成される。この座標変換により、ｄ軸検出電流Ｉｄｃおよびｑ軸検出電流Ｉｑｃが求められる。

図３は電力変換回路５の構成を示す図である。図３に示すように、インバータ２１、直流電圧源２０、ドライバ回路２３によって構成される。インバータ２１は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などの半導体素子によって構成される。

これら半導体は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の上下アームに用いられて、それぞれの上下アームの接続点が永久磁石モータ６へ配線されている。インバータ２１は、ドライバ回路２３が出力するパルス状のＰＷＭパルス信号（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）に応じてスイッチング動作をする。直流電圧源２０をスイッチングすることで、任意の周波数の交流電圧を永久磁石モータ６に印加してモータを駆動する。

制御部２は、ｄ軸検出電流Ｉｄｃおよびｑ軸検出電流Ｉｑｃとｄ軸およびｑ軸電圧指令値（Ｖｄ*およびＶｑ*）を入力して、永久磁石モータ６の回転子の実回転位置（実回転座標軸）と仮想回転位置（制御軸）との位置誤差（軸誤差Δθｃ）を演算する軸誤差演算器１０と、軸誤差Δθｃと軸誤差指令値Δθ*（通常はゼロ）との差を減算器１１ａで求め、これがゼロになるようにインバータ周波数指令値ω１*を調整するＰＬＬ制御器１３と、後述の位置決めモード及び同期運転モードと位置センサレスモードとを切り替える制御切替スイッチ（１６ａおよび１６ｂ）と位置センサレスモードにおいて、周波数指令値ω*とインバータ周波数指令値ω１*との差を減算器１１ｄで求め、これがゼロになるようにｑ軸電流指令値(Ｉｑ*）を調整するための比例演算部と積分演算部からなる速度制御器１４と、同期運転モードにおいて、ｄ軸検出電流Ｉｄｃおよびｑ軸検出電流Ｉｑｃと軸誤差Δθｃとを用いてｑ軸電流推定値Ｉｑ＾を求める負荷推定器１５と、ｑ軸電流推定値Ｉｑ＾より、速度制御器１４の積分演算部の積分項初期値Ｉ０を演算する積分項初期値演算部１７とｄ軸およびｑ軸電流指令値（Ｉｄ*およびＩｑ*）とｄ軸検出電流Ｉｄｃおよびｑ軸検出電流Ｉｑｃとの差を、それぞれ減算器１１ｂ、１１ｃで求め、これらがゼロになるように第２の電流指令値（Ｉｄ**およびＩｑ**）を調整する電流制御器４２および４３と、Ｉｄ**およびＩｑ**とインバータ周波数指令値ω１*とを用いてベクトル演算を行いＶｄ*およびＶｑ*を出力する電圧指令値作成器３と、Ｖｄ*およびＶｑ*を制御軸から３相軸へ座標変換して永久磁石モータ６に印加する３相電圧指令値（Ｖｕ*、Ｖｖ*、Ｖｗ*）を出力するｄｑ／３φ変換器４と、インバータ周波数指令値ω１*を積分して推定磁極位置θｄｃを出力する積分器９とで構成される。

制御部２の多くは、マイコン（マイクロコンピュータ）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの半導体集積回路（演算制御手段）によって構成される。

そして、本実施例における制御部２においては、永久磁石モータ６の回転子の実回転座標軸と制御軸との軸誤差Δθｃを算出し、算出した軸誤差Δθｃがゼロになるように、言い換えれば、制御軸が永久磁石モータ６の回転子の実回転座標軸と同一になるようにインバータ周波数指令値ω１*をＰＬＬ（Phase Locked Loop）法を用いて補正し、磁極位置を推定することとしている。

通信部１９は、無線によりモータ制御に関する指令値および設定値を受信する受信部と、モータの運転状態等を送信する送信部、送受信を制御する制御部によって構成される。一般的な通信部には局番設定器が存在しロータリースイッチなどのハードウェアによる設定もしくは、モータ制御装置に運転指令や設定機能を有するオペレータ上、もしくは通信になどのソフトウェアにより設定する。本装置では例えばＭＡＣアドレス等の独自の局番を通信部にあらかじめ記憶しているためこれら局番設定用のハードウェアおよびソフトウェアは不要となる。

運転管理部１８は通信部で受取ったモータの発停指令やトルク指令から実際の周波数ω＊や、電流指指令地Ｉｄ＊、Ｉｑ＊を演算し出力する。また、制御部で検出した電流値、Idc、Iqcや演算し出力した検出周波数ω１、出力電圧値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を制御部より受け取り、これら制御状態を通信部に出力する。また、運転管理部に入力された情報によりモータ制御の異常状態を判断する機能を持ち、この情報も通信部に出力する。

上記構成によって、本発明では独自の局番を持つことによりアドレス設定することなく、また通信に無線を使用することで配線作業もすることなくモータを制御することが可能となる。

以下、本発明による実施例２について図４から図７を用いて説明する。

図４は、ファンフィルタユニット(以下、ＦＦＵという)３０１がクリーンルームに設置されたときの構成図である。クリーンルームとは空気清浄度が確保された部屋のことであり、例えば半導体製造工場等においては必須となっている。ＦＦＵ３０１はファンと高性能なフィルタからなる装置で、図４に示すようにクリーンルームの天井に設置され、ルーム内に清浄空気を送り込むものである。本実施例においては、このＦＦＵを駆動させるために実施例１の永久磁石モータを採用しており、未接続検出を行うようにしたものである。

図５（左）にＦＦＵの外観、図５(右)にＦＦＵの内部について示す。ＦＦＵはファン３０２が回転することにより、空気を吸引口３０５(吸込口)に吸入した後、フィルタ３０３で濾過され、吹出口３０６から清浄な空気としてから吐出する。ファンの駆動源としてはモータが使用され、またこれを駆動するためにインバータ等のモータ駆動部を含むモータ制御装置が使用される。

このように、本実施例は、吸引口３０５と吹出口３０６とが形成されたケーシング３０７内に空気を吸引して吹き出すファン３０２と、このファン３０２を回転駆動する永久磁石同期モータ３０４と、ファン３０２により吸引された空気を濾過するフィルタ部３０３とを備えたファンフィルタユニットの制御方法に関するものである。

図９は有線による通信機能を備えた従来例のＦＦＵ監視制御システムについて示している。上記したようにＦＦＵは膨大な数が例えば半導体製造工場に設置されるため、図９に示すように監視制御システムといった上位装置を用いて制御される。具体的には、クリーンルームを製造ラインや製造フロア等、所定数Ｍ(例えばＭ＝１〜数十間の所定数)のゾーン(クリーンルームをゾーン化したゾーン単位)に分割して、夫々のゾーンを管理単位として監視制御される。

図９において、ファン本体３０５とＦＦＵを制御し運転を継続させるプログラムを備えたＦＦＵ用のモータ制御部(以下、ＦＦＵＣと記す)３０６とで構成されたＦＦＵ３０１はクリーンルームの天井部に多数配設されている。クリーンルーム側の前記所定数Ｍのゾーン単位に、夫々任意多数Ｎ(例えばＮ＝１００〜千数百間の任意数)台数の前記ＦＦＵ３０１との間で所定ポーリング速度（例えば３０〜１００ｍｓｅｃ間の所定ポーリング速度）の制御指示を送り監視データを受け取るゾーンコントローラ(以下、ＺＣと記す)３０７が設置されている。従ってＺＣの全台数はＭ＝１〜数十間の設定数となる。

また、上位装置として中央監視室側などのＦＦＵ設置場所より離れた場所で監視者が操作するための操作キーボード３０８とモニター３０９を備え、各ＺＣ３０７単位で夫々のＦＦＵ３０１の運転状態及び故障状態を監視しかつファンの発／停制御を行う中央監視制御部(以下、ＭＭＩと記す)３１０と、このＭＭＩ３１０と各ＺＣ３０７との間をネットワーク３１１を介して接続し所定ポーリング速度(３０〜１００ｍｓｅｃ)のデータ送受信によりデータ整理を行う統括コントローラ（以下、ＭＣと記す）５とで構成されている。ＭＣおよびＺＣには通常プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）を使用するのが一般的である。

従って、システム全体では任意数Ｎ×所定数Ｍ（１００〜千数百台×１〜数十ゾーン≒１００〜十数万台）のＦＦＵ１の運転状態及び故障状態を監視しかつファンの発／停制御を行うことになる。

このように膨大な数のＦＦＵを監視制御システムで監視及び制御をしているが、この中央管理制御部が置かれる場所はこれらＦＦＵが設置されている場所から遠く離れている場合があり、場合によってはＦＦＵの設置されている建屋とは別の建屋に設置される。ここで、通信が有線であればＦＦＵ夫々の接続および監視システムは当然有線で接続されることになり、配線材および配線作業に莫大な費用が必要となる。また監視するからにはＦＦＵ夫々の局番およびその配置図も必要である設置時に重複しないよう局番設定を行い、さらに配置場所を管理する必要があり、これら作業においても多大な時間を要する。

一方、図６は本発明を実現する通信機能を無線化したＦＦＵ監視制御システムを示している。有線によるＦＦＵ監視システムにおけるＺＣやＭＣは無線化したＦＦＵ監視システムでは中継局１０２、１０３、１０４に置き換わる。それぞれの中継局は自分の管理するＦＦＵグループ１１０、１２０、１３０のＦＦＵ１１５ａ〜ｎ、１２５ａ〜ｎ、１３５ａ〜ｎのモータ制御を行う。上位装置と基地局はTCP/IPプロトコルを使用しEtherケーブル等の有線の通信ケーブル１０７で接続される場合や、無線で通信することでモータの制御を行う。

また、これら上位装置、中継局、モータ制御部の通信部にはMACアドレスといった独自の局番を予め持つために、アドレス設定作業を省略することができる。このように従来、独自の局番を持たない場合には、アドレス設定作業を行なう必要がある。

図７にＦＦＵ設置後の設置位置決定方法を示す。まず、ファンフィルタユニットの設置場所のＭＡＰを準備しておく。このＭＡＰはファンフィルタユニットを設置する建屋を建設する際、一般的に作成される図面（ＭＡＰ）である。このＭＡＰにはどの場所に何台を設置場所するか、またグループ分けをどうするか、柱とうの障害物の情報のみが記載されている。また、先に述べたように、ファンフィルタユニットは用途などに応じて通常数十台〜数百台でグループ化されることが一般的である。これは例えばある部屋毎にグループされており状況に応じてモータの運転を部屋ごとに変える場合がある。この時グループ単位で同時に一括でファンフィルタユニットに同じ命令を出すことができ、所望の動作を限りなく短時間で実現できる。また、個々のファンフィルタユニットに同じ命令を何度も送信しなくてもよりため、通信効率が良くなる利点がある。このときに有線の場合にはグループ毎に前述のＺＣが設置されるが、無線の場合には中継局が設置される。

位置を決定する際、上位装置からある中継局に位置決めコマンドを送信する。位置決めコマンドを受取った基地局は位置決めパケットをブロードキャストで送信する。ＦＦＵは位置決めパケットを受信すると一定の間隔でパケット送信する。その際基地局は一番強い電波を発するＦＦＵと一番弱い電波を発するＦＦＵをそれぞれ一番近いＦＦＵ、一番遠いＦＦＵと決定し、あらかじめ作成したＭＡＰにマッピングする。ここでマッピングされたＦＦＵの独自の局番は除外し、同様な処理を行い、順次それぞれの位置関係を決定する。

最後に管理ＰＣはそれぞれの基地局の補足したＭＡＣアドレスを照合し重複していないかを確認する。重複しているものについてはその基地局より受信電力を再度確認し、強いものの方を自分のグループとする。重複していてかつ受信電力が同じであった場合には、例えば基地局に予め優先順位をつけておき、優先順位の高いほうが自分のグループとして管理するといったどちらかに決めるルールを設定することにより対処する。上記により、設置場所を決定し局番を重複することなくモータを制御することが可能となる。また、監視システム開通と位置決めが同時に可能となる。

既存のＦＦＵ監視システムは有線による通信で監視およびモータ制御が行われている。上位装置や中継局およびモータ制御部を接続する通信ケーブルはコネクタで接続されるのが一般的である。このコネクタ部に無線による通信機能部を接続することにより既存の有線での通信が無線で実施可能となる。この無線による通信機能部は単純に有線で使用されるプロトコルを無線化したものである。これにより、既存のシステムに無線による通信機能部を接続するだけで無線が実現できる。

本実施例の独自の局番をあらかじめ設定した通信機能部を持つ、無線によるモータの制御装置はＦＦＵに限ったものではなく、空気圧縮機やポンプ、発電機やガスヒートポンプ等、モータ制御装置が一台以上設置される場合においても、同様に適用が可能である。

以下、本発明による実施例３について説明する。一般的にファンフィルタユニットでは、モータ制御部が数十台から数千台あるいは数万台設定される。これらを制御する際には、有線の場合または、単一の電波を使用している場合には、各モータ制御部の状態は、グループ毎に設置されるＺＣまたは中央制御装置がポーリングにより把握し、それにより得た情報により必要な制御行う。

しかし、ポーリングで例えばポーリング周期が１００ｍｓｅｃで台数が２５６台のグループである場合には０．１×２５６で２５．６秒かかってしまうため、リアルタイム性に乏しい。本発明では、無線の電波を一つ以上同時に使用する、または、同時でなくてもモータ制御側が１つ以上の無線の電波を切り替えて使用でき、中継局もしくは上位装置がそれに対応した１つ以上の電波をもつことにより、通常時は上位装置によりある特定の電波でポーリングを行い、モータ制御部に異常が発生した場合には、通常使用している電波と異なる周波数で異常をモータ制御部より上位装置に送信することにより、中継局または上位装置が異常の起きたモータ制御装置またはそのグループに瞬時に適切な動作を指示できる。

以下、本発明による実施例４について図８を用いて説明する。ファンフィルタユニット６０３は通常半導体製造現場の天井に取り付けられる。この時、中継局をファンフィルタ６０３と同じ平面に取り付けると、天井裏の梁や柱などが邪魔をしてうまく電波が飛ばず通信できなくなる場合がある。よって、中継局６０１はファンフィルタユニット６０３が取り付けられた平面より上になる平面、例えば天井裏上の天井位置に取り付け、中継局側アンテナ６０２は下向きにする。また、ファンフィルタユニット側アンテナ６０４は上向きにする。このようにすることで、天井裏の梁や柱など電波の障害物からの影響を極力なくすことができる。

１ モータ制御装置
２ 制御部
３ 電圧指令値作成器
５ 電力変換回路
６ 永久磁石モータ
７ａ モータ電流検出手段
７ｂ モータ電流検出手段
８ ３φ／ｄｑ変換器
９ 積分器
１０ 軸誤差演算器
１１ａ 減算器
１１ｂ 減算器
１１ｃ 減算器
１１ｄ 減算器
１２ 電流検出手段
１３ ＰＬＬ制御器
１４ 速度制御器
１５ 負荷推定器
１６ａ 制御切替スイッチ
１６ｂ 制御切替スイッチ
１７ 積分項初期値演算部
１８ 運転管理部
１９ 通信部
２０ 直流電圧源
２１ インバータ
２２ａ ＰＷＭパルス信号
２２ｂ ＰＷＭパルス信号
２２ｃ ＰＷＭパルス信号
２３ ドライバ回路
１０１ 上位装置
１０２ 中継局
１０３ 中継局
１０４ 中継局
１０５ モータ駆動部
１０６ モータ
１０７ ネットワーク
１１５a〜ｎ ファンフィルタユニット
１２５ａ〜ｎ ファンフィルタユニット
１３５ａ〜ｎ ファンフィルタユニット
３０１ ファンフィルタユニット
３０２ ＦＦＵのファン
３０３ ＦＦＵのフィルタ
３０４ ＦＦＵの永久磁石モータ
３０５ ファンフィルタユニットのファン本体
３０６ ファンフィルタユニットのモータ制御部
３０７ ゾーンコントローラケーシング
３０８ キーボード
３０９ モニタ
３１０ 上位装置
３１１ 通信ネットワーク
３１２ 統括コントローラ
５０１ 上位装置
５０２ 中継局
５０３−１〜ｍ ファンフィルタユニット
６０１ 中継局
６０２ 中継局側アンテナ
６０３ ファンフィルタユニット
６０４ ファンフィルタユニット側アンテナ
Ｉｄｃ ｄ軸電流
Ｉｑｃ ｑ軸電流
Ｉｄ* ｄ軸電流指令値
Ｉｑ* ｑ軸電流指令値
Ｉｑ＾ ｑ軸電流推定値
Ｉ０ 積分項初期値
Ｖｄ* ｄ軸電圧指令値
Ｖｑ* ｑ軸電圧指令値
ω* 周波数指令値
ω１* インバータ周波数指令値
ω１ 検出周波数
ωｒ 回転周波数
Δθｃ 軸誤差
θｄｃ 推定磁極位置
θｐ 電流位相

Claims (13)

1. １台以上のモータを制御するために、前記各モータのモータ駆動部に無線による通信機能部を備え、この通信機能部により上位装置の無線による通信機能部または前記上位装置とネットワークで接続された中継局の無線による通信機能部との間でデータを送受信することにより各モータの位置を認識した制御を行うことを特徴とするモータの制御装置。
2. 請求項１に記載のモータ制御装置において、無線による通信機能部のデータの搬送は電波とすることを特徴とするモータの制御装置。
3. 請求項２に記載のモータ制御装置において、無線による通信機能部はデータの送受信に使用する電波周波数を１つ以上同時に使用することで、モータの状態をリアルタイムに監視することにより状況に応じたモータ制御を実現することを特徴とするモータの制御装置。
4. 請求項２に記載のモータ制御装置において、無線による通信機能部はデータの送受信に使用する電波周波数を１つ以上切り替えて使用することで、モータの状態をリアルタイムに監視することにより状況に応じたモータ制御を実現することを特徴とするモータの制御装置。
5. 請求項２に記載のモータ制御装置において、モータを運転するためのパラメータを設定する設定機または上位装置が、離れた場所でも無線による通信機能部によりモータの調整および設定ができることを特徴とするモータの制御装置。
6. 請求項２に記載のモータ制御装置において、無線による通信機能部に予め独自の番号を局番として持つことにより、モータ制御装置の局番を設定することなく上位装置が対象とするモータおよびモータ制御装置を特定できることを特徴とするモータの制御装置。
7. 請求項６に記載のモータ制御装置において、上位装置とモータ制御装置の距離が長い、または障害物などにより、電波が届かずデータを送受信できない場合には中継局を設置し電波を中継することでモータを制御することを特徴としたモータの制御装置。
8. 請求項６に記載のモータ制御装置において、一台以上のモータを設置した場合に無線による通信機能によりその電波の受信電力によりお互いの位置関係を割出しことで相対位置を判定し、設置場所を特定する機能を持つことを特徴とするモータ制御装置。
9. 請求項６に記載のモータ制御装置において、複数台中継局を設置し設定場所を特定する場合に隣り合う中継局が同一のモータおよびモータ制御装置を補足した場合、中継局同士が情報交換をして同じモータを補足しない機能を持つことを特徴とするモータの制御装置。
10. 請求項１に記載のモータ制御装置において、一台以上のモータを制御するために通信ケーブル等の有線にて上位装置と通信しているシステムにおいて、通信ケーブルの代わりに無線による通信機能部を取付けることにより無線による制御が可能となることを特徴とするモータの制御装置。
11. 請求項１に記載のモータ制御装置において、上位装置からある中継局に送信された位置決めコマンドを受信した中継局は、位置決めパケットを無線によりブロードキャストで各モータに送信し、前記中継局からの前記位置決めパケットを受信した各モータの無線による通信機能部は、一定の間隔でパケットを送信し、前記中継局は各モータからの前記パケットを受信して、それぞれのモータの位置関係をマッピングにより決定し、各モータの位置を認識した制御を行うことを特徴とするモータの制御装置。
12. 吸引口と吹出口とが形成されたケーシング内にエアを吸引して吹き出すファンと、このファンを回転駆動するモータと、前記ファンにより吸引されたエアを濾過するフィルタ部とを備えたファンフィルタユニットの制御装置において、運転指令および運転状態を監視するために請求項２〜１１に記載の制御装置を搭載することで、通信用の配線をすることなくモータを制御できることを特徴とするファンフィルタユニットの制御装置。
13. 請求項１２に記載のファンフィルタユニットの制御装置において、無線による通信機能のアンテナの向きは無線が飛びやすいようにモータ制御部では上方に向けて、中継局はファンフィルタユニットを設置した天井面に取付けるファンフィルタユニット方向すなわち下方に向けて取付けること特徴とするファンフィルタユニットの制御装置。

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