JP6992737B2

JP6992737B2 - 設計支援装置及び設計支援プログラム

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Description

本発明は、設計支援装置と設計支援プログラムとに関する。

１つの電源から複数の負荷装置に電力が供給されるシステムとして、以下のシステムが知られている。
・複数の負荷装置間を電力ケーブルにてデイジーチェーン接続すると共に、当該複数の負荷装置の中の１つの負荷装置と電源とを電力ケーブルにて接続したシステム（特許文献１参照；以下、デイジーチェーン接続システムと表記する）。
・電源側から枝分かれするように複数の電力ケーブルを組み合わせた電力供給路にて電源と複数の負荷装置とを接続したシステム（以下、ツリー接続システムと表記する）。

いずれの構成のシステムにも、各電力ケーブルの電気的性能や機械的性能がシステムの運用により低下しないことが望まれる。そのため、デイジーチェーン接続システムやツリー接続システムの設計・構築時には、電力ケーブルを配置すべき電流経路毎に、その電流経路を流れる最大電流を各負荷装置の最大消費電流から求め、求めた最大電流以上の許容電流を有する電力ケーブルを各電流経路に使用することが行われている。

特開２００３－１５３５８７号公報

上記条件を満たす電力ケーブルを用いておけば、システムの運用（各電力ケーブルへの通電）による各電力ケーブルの性能低下を抑止することが出来る。ただし、システム内の複数の負荷装置の消費電流が同時に最大になるとは限らない。そのため、デイジーチェーン接続システムやツリー接続システムのようなシステム（すなわち、電源からの電力が複数の電力ケーブルを組み合わせた電力分配供給路により複数の負荷装置へ分配供給されるシステム）の各電力ケーブルの仕様を上記のようにして定めると、上流側の電力ケーブルが過度に高仕様のものとなってシステムの製造コストが上昇してしまう虞がある。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、電源からの電力が複数の電力ケーブルを組み合わせた電力分配供給路により複数の負荷装置へ分配供給される給電システムであって、各電力ケーブルとして適切な仕様のものが使用された給電システムの設計を可能とする技術を提供することを目的とする。

本発明の一観点に係る設計支援装置は、電源からの電力が、複数の電力ケーブルを組み合わせた電力分配供給路により複数の負荷装置へ分配供給される給電システムの設計を支援する装置であって、前記電力分配供給路の構成を示す構成情報を取得する第１取得手段と、前記複数の負荷装置のそれぞれについて、その負荷装置の運転パターンを表す運転パターン情報を取得する第２取得手段と、前記第１取得手段により取得された前記構成情報と前記第２取得手段により取得された前記複数の負荷装置についての前記運転パターン情報とに基づき、前記給電システム内の電力ケーブル毎に、その電力ケーブルを流れる電流の最大値である最大電流値を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された各電力ケーブルについての前記最大電流値に基づき、前記給電システム内の電力ケーブル毎に、
その電力ケーブルについての前記最大電流値、及び、その電力ケーブルとして使用することが推奨されるケーブルを示す推奨ケーブル情報の少なくとも一方を出力する出力手段と、を備える。

すなわち、設計支援装置は、構成情報によりその構成が示されている電力分配供給路の各電力ケーブルを実際に流れる電流の最大値を、各負荷装置の運転パターン情報から求め、求めた最大値等を、出力する構成を有する。従って、設計支援装置のユーザは、出力される各電力ケーブルについての情報（最大電流値及び／又は推奨ケーブル情報）に基づき、電力分配供給路を適切な仕様の電力ケーブルから構成することが出来る。

設計支援装置の第１、第２取得手段が取得する構成情報、運転パターン情報は、複数の電源のそれぞれから複数の負荷装置に電力が分配供給される電源システム内の１電源分の給電システムに関する情報であっても良い。また、第２取得手段が取得する運転パターン情報は、直接、負荷装置内を流れる電流の時間変化パターンに変換できる情報であっても、他の情報（各負荷装置の仕様情報等）と組み合わせることで負荷装置内を流れる電流の時間変化パターンに変換できる情報であっても良い。また、設計支援装置によりその設計が支援される給電システム（以下、設計対象システムとも表記する）の負荷装置は、直流電力、交流電力のいずれで動作する装置であっても良い。また、設計対象システムは、回生電流が発生するシステムであっても、回生電流が発生しないシステムであっても良い。なお、設計対象システムが、回生電流が発生するものである場合には、設計支援装置の算出手段としては、電力ケーブルα（αは、電力ケーブルの識別子）を流れる回生電流の最大値の方が電力ケーブルαを流れる力行電流の最大値よりも大きい場合には、前者の最大値を電力ケーブルの最大電流値として算出する手段が採用される。

設計支援装置に、『前記給電システムが、前記電源として、直流電源を備え、前記複数の負荷装置のそれぞれとして、負荷機械と前記負荷機械を駆動する電動機と前記電動機を制御するインバータとを備えたシステムであり、前記第２取得手段は、各負荷装置の実際の運用時に各負荷装置の前記インバータに時系列的に入力される指令値群を各負荷装置についての前記パターン情報として取得し、前記算出手段は、各負荷装置についての前記パターン情報に基づき、各負荷装置に流入する電流の時系列データを生成し、生成した各負荷装置についての前記時系列データと前記構成情報とから、各電力ケーブルについての前記最大電流値を算出する』構成を採用しても良い。

設計対象システムが上記システムである場合、通常、各電力ケーブルを流れる回生電流の最大値は、各電力ケーブルを流れる力行電流の最大値未満となる。従って、設計支援装置に、上記構成と共に、『前記算出手段は、さらに、各負荷装置についての前記時系列データから、前記電源に直結されている電力ケーブルを前記電源方向に流れる回生電流の最大値を算出し、前記出力手段は、前記算出手段により算出された前記回生電流の最大値も出力する』構成（すなわち、前記電源に直結されている電力ケーブルについては、回生電流の最大値と力行電流の最大値とを出力する構成）を採用しても良い。これらの構成が採用された設計支援装置によれば、出力される回生電流の最大値に基づき、電源に直結されている電力ケーブル等に設ける平滑コンデンサや回生抵抗器の仕様を適切に決定することが可能となる。

設計支援装置に、『前記第１取得手段は、前記構成情報を複数取得可能に構成されており、前記算出手段は、前記第１取得手段により複数の前記構成情報が取得された場合には、取得された前記構成情報別に、当該構成情報にて規定される構成を有する前記給電システム内の各電力ケーブルについての前記最大電流値を算出する』構成を採用しても良い。また、設計支援装置に、『前記電力分配供給路は、前記複数の電力ケーブルの中の少なくとも３本の電力ケーブル間を接続する１つ又は複数のケーブル接続コネクタを含み、前
記算出手段により算出された各電力ケーブルについての前記最大電流値に基づき、各ケーブル接続コネクタとして使用することが推奨されるコネクタを指定するコネクタ指定情報を出力する第２出力手段を、さらに備える』構成を採用しても良い。

また、本発明の一観点に係る設計支援プログラムは、コンピュータを、請求項１から５のいずれか一項に記載の設計支援装置として動作させることが出来る。従って、設計支援プログラムによれば、各電力ケーブルとして適切な仕様のものが使用された給電システムの設計が可能となる。

本発明によれば、電源からの電力が複数の電力ケーブルを組み合わせた電力分配供給路により複数の負荷装置へ分配供給される給電システムであって、各電力ケーブルとして適切な仕様のものが使用された給電システムの設計が可能となる。

図１は、本発明の一実施形態に係る設計支援装置のブロック図である。図２は、設計支援装置を用いて設計される給電システムの構成例の説明図である。図３Ａは、給電システム内の電力分配供給路の構成例の説明図である。図３Ｂは、給電システム内の電力分配供給路の構成例の説明図である。図３Ｃは、給電システム内の電力分配供給路の構成例の説明図である。図４は、設計支援処理の流れ図である。図５は、時系列電流データの生成手順の説明図である。図６は、図２の給電システムの各負荷装置及び２リンクケーブルに流れる電流間の関係を説明するためのタイミングチャートである。図７は、設計支援処理の内容を説明するための給電システムの構成の説明図である。図８は、図７の給電システムの各負荷装置及び２リンクケーブルに流れる電流間の関係を説明するためのタイミングチャートである。図９は、設計支援処理の変形例を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１に、本発明の一実施形態に係る設計支援装置１０のブロック図を示す。
図示してあるように、本実施形態に係る設計支援装置１０は、キーボード、マウス等の入力装置１１と、ディスプレイ１２と、本体部１３とを備える。

本体部１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory
）、不揮発性記憶装置（ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等）１７等で構成されたユニットである。この本体部１３の不揮発性記憶装置１７には、設計支援プログラム１６がインストールされており、ＣＰＵが設計支援プログラム１６をＲＡＭ上に読み出して実行することで、本体部１３は、ＵＩ処理部１４及び設計支援処理部１５として動作する。

ＵＩ処理部１４及び設計支援処理部１５の機能を説明する前に、設計支援装置１０を用いて設計されるシステムである給電システムについて説明する。

本実施形態に係る設計支援装置１０は、図２に示したような構成の給電システムの設計を支援するために開発した装置である。

すなわち、設計支援装置１０を用いて設計される給電システムは、電源２０からの電力が、複数のリンクケーブルＬＣを組み合わせた電力分配供給路３０により複数（図では、３つ）の負荷装置４０へ分配供給されるシステムである。また、給電システムは、電源２０として、系統１８からの電力を直流化するコンバータ２２（換言すれば、直流電源）を備え、各負荷装置４０_Ｘ（Ｘ＝１、２、３）として、負荷機械４３_Ｘ、負荷機械４３_Ｘを駆動する電動機４２_Ｘ及び電動機４２_Ｘを制御するインバータ４１_Ｘを備えたシステムとなっている。

図２に示してある電力分配供給路３０は、電源２０とコネクタＣＮ１とを接続するリンクケーブルＬＣ１と、コネクタＣＮ１とコネクタＣＮ２とを接続するリンクケーブルＬＣ２と、コネクタＣＮ１と負荷装置４０_１とを接続するリンクケーブルＬＣ３と、それぞれ、コネクタＣＮ２と負荷装置４０_２、４０_３とを接続するリンクケーブルＬＣ４、ＬＣ５とで構成されている。すなわち、この電力分配供給路３０は、リンクケーブルＬＣ１に流れる電流Ｉ１が、負荷装置４０_１～４０_３への電流Ｉ３～Ｉ５の総和となり、リンクケーブルＬＣ２に流れる電流Ｉ２が、負荷装置４０_２及び４０_３への電流Ｉ４及びＩ５の総和となる構成を有している。給電システムの電力分配供給路３０は、この図２の電力分配供給路３０と同様に、電源２０に直結されたリンクケーブルＬＣ１から、電流が各負荷装置４０に分配されていくものであれば良い。

従って、電力分配供給路３０は、図３Ａに示したように、電源２０と負荷装置４０_１と接続するリンクケーブルＬＣ１と、負荷装置４０_１～４０_３間をデイジーチェーン接続するリンクケーブルＬＣ２及びＬＣ３とにより構成されていても良い。また、電力分配供給路３０は、図３Ｂに示したように、電源２０とコネクタＣＮ１と接続するリンクケーブルＬＣ１と、それぞれ、コネクタＣＮ１と負荷装置４０_１、４０_２、４０_３とを接続するリンクケーブルＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４とにより構成されていても良い。さらに、電力分配供給路３０は、図３Ｃに示したように、電源２０とコネクタＣＮ１と接続するリンクケーブルＬＣ１と、それぞれ、コネクタＣＮ１と負荷装置４０_１、４０_３とを接続するリンクケーブルＬＣ２、ＬＣ４と、負荷装置４０_１と負荷装置４０_２とを接続するリンクケーブルＬＣ３とにより構成されていても良い。また、設計支援装置１０を用いて設計される給電システムは、複数の電源２０のそれぞれから複数の負荷装置４０に電力が分配供給されるシステム（図９参照）内の１電源２０分の給電システムであっても良い。

以上のことを前提に、以下、本実施形態に係る設計支援装置１０（ＵＩ処理部１４及び設計支援処理部１５）の機能を説明する。なお、以下の説明では、設計対象となっている給電システムのことを、設計対象システムと表記し、設計対象システム内の負荷装置４０の総数のことを、Ｎ（≧２）と表記する。

ＵＩ処理部１４（図１）は、ディスプレイ１２の画面上に各種画像情報を表示しながら、入力装置１１に対する操作を通じて、ユーザから、１つ又は複数の構成情報と、負荷装置４０_Ｘ（１≦Ｘ≦Ｎ）毎の運転パターン情報及び仕様情報とを取得するユニットである。

ＵＩ処理部１４がユーザから取得する構成情報は、設計対象システムの電力分配供給路３０（図２、図３Ａ～図３Ｃ参照）の構成を示す情報である。

ＵＩ処理部１４がユーザから取得する負荷装置４０_Ｘ（１≦Ｘ≦Ｎ）の運転パターン情報は、設計対象システムの実際の運用時に、負荷装置４０_Ｘのインバータ４１_Ｘに時系列的に入力される指令値群（位置指令、速度指令等）である。ＵＩ処理部１４がユーザから取得する負荷装置４０_Ｘの仕様情報は、負荷装置４０_Ｘの運転パターン情報と組み合わせ
ることにより、負荷装置４０_Ｘに流入する電流の時間変化パターンを表すデータ（以下、時系列電流データと表記する）を生成できる情報である。なお、本実施形態に係る設計支援装置１０のＵＩ処理部１４は、負荷装置４０_Ｘの仕様情報として、電動機４２_Ｘのイナーシャ及びトルク定数、負荷機械４３_Ｘのイナーシャ等をユーザから取得するように構成（プログラミング）されている。また、ＵＩ処理部１４は、上記情報の取得完了後に、ユーザから設計支援処理の実行指示が入力された場合には、設計支援処理部１５に設計支援処理の実行を指示するようにも構成されている。

図４に、設計支援処理部１５が実行する設定支援処理の流れ図を示す。
図示してあるように、設計支援処理を開始した設計支援処理部１５は、まず、各負荷装置４０_Ｘ（１≦Ｘ≦Ｎ）に関する運転パターン情報及び仕様情報から、各負荷装置４０_Ｘの時系列電流データを生成する（ステップＳ１０１）。このステップＳ１０１にて、設計支援処理部１５は、図５に模式的に示したように、負荷装置４０_Ｘの運転パターン情報が示している速度の時間変化パターンと負荷装置４０_Ｘの仕様情報とから、電動機４２_Ｘのトルクの時間変化パターンを求める。そして、設計支援処理部１５は、求めた時間変化パターンを、設定されている電動機４２_Ｘのトルク定数で除算することで負荷装置４０_Ｘの時系列電流データを生成する。

ステップＳ１０１（図４）の処理を終えた設計支援処理部１５は、処理対象構成情報が、最初の構成情報であることを記憶する（ステップＳ１０２）。ここで、最初の構成情報とは、１つの構成情報だけがユーザにより設定されている場合には、当該構成情報のことであり、複数の構成情報がユーザにより設定されている場合には、ユーザにより最初に設定された構成情報のことである。

ステップＳ１０２の処理を終えた設計支援処理部１５は、処理対象構成情報と生成済み宇の時系列電流データ群とに基づき、処理対象構成情報が示している構成の電力分配供給路３０内のリンクケーブルＬＣ毎に、そのリンクケーブルＬＣを流れる電流の最大値（以下、最大電流値）を算出する（ステップＳ１０３）。

具体的には、このステップＳ１０３において、設計支援処理部１５は、まず、処理対象構成情報に基づき、リンクケーブルＬＣ毎に、そのリンクケーブルＬＣを介して電流が供給される１つ又は複数の負荷装置４０を特定する。そして、設計支援処理部１５は、１つの負荷装置４０のみに電流を供給する各リンクケーブルＬＣについては、最大電流値として、その負荷装置４０についての時系列電流データにおける電流の最大値を算出する。また、設計支援処理部１５は、複数の負荷装置４０に電流を供給する各リンクケーブルＬＣについては、それらの負荷装置４０についての時系列電流データ中の各時刻における電流値を加算することで各リンクケーブルＬＣを流れる電流の時系列データを求め、求めた時系列データにおける電流の最大値を最大電流値として算出する。

また、ステップＳ１０３において、設計支援処理部１５は、電源２０に直結されたリンクケーブルＬＣ１を電源２０方向に流れる電流の最大値（換言すれば、リンクケーブルＬＣ１についての時系列電流データにおける負の電流の最小値）を、最大回生電流値として算出する処理も行う。

ステップＳ１０３の処理を終えた設計支援処理部１５は、未処理の構成情報（処理対象構成情報として未だ取り扱われていない構成情報）が残っているか否かを判断する（ステップＳ１０４）。

設計支援処理部１５は、未処理の構成情報が残っていた場合（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）には、ステップＳ１０２に戻って次の構成情報に対する処理を開始する。また、設計
支援処理部１５は、未処理の構成情報が残っていなかった場合（ステップＳ１０４；ＮＯ）には、処理結果表示処理（ステップＳ１０５）を行う。

処理結果表示処理は、ケーブル・コネクタ情報を利用して行われる処理である。ここで、ケーブル・コネクタ情報とは、各種電流値区分に対して、その電流値区分内の大きさの電流が流れる場所に使用すべきケーブルのケーブル径とコネクタの名称（型式等のコネクタの識別情報）とを記憶した、本体部１３の不揮発性記憶装置内に予め設定されている情報のことである。

具体的には、処理結果表示処理時、設計支援処理部１５は、まず、ユーザにより設定された構成情報毎に、ケーブル・コネクタ情報から、ステップＳ１０３の処理で算出した各リンクケーブルＬＣについての最大電流値に対応付けられているケーブル径を読み出す。また、設計支援処理部１５は、構成情報が幾つかのコネクタＣＮが使用されていることを示している場合には、ケーブル・コネクタ情報から、各コネクタＣＮと接続されている電源２０側のリンクケーブルＬＣについての最大電流値に対応付けられているコネクタの名称も読み出す。

その後、設計支援処理部１５は、ディスプレイ１２の画面上に、構成情報別に、各リンクケーブルＬＣについてケーブル・コネクタ情報から読み出した情報と、各リンクケーブルＬＣについて算出した最大電流値と、最大回生電流値とを表示する。そして、設計支援処理部１５は、ステップＳ１０５の処理結果表示処理及び設計支援処理（図４の処理）を終了する。

本実施形態に係る設計支援装置１０（ＵＩ処理部１４及び設計支援処理部１５）は、上記機能を有している。従って、設計支援装置１０によれば、設計対象システムの電力分配供給路３０を、適切な仕様のリンクケーブルＬＣにより構成することが可能となる。

具体的には、設計対象システムが、図２に示してある構成のシステムであり、負荷装置４０_１～４０_３に関する運転パターン情報及び仕様情報が、負荷装置４０_１～４０_３内を流れる電流が図６に示したように時間変化するものとなる情報である場合を考える。

この場合、設計支援処理のステップＳ１０３では、まず、各リンクケーブルＬＣによる電流の供給先装置として、以下の負荷装置４０が特定される。
リンクケーブルＬＣ１：負荷装置４０_１、４０_２及び４０_３
リンクケーブルＬＣ２：負荷装置４０_２及び４０_３
リンクケーブルＬＣ３：負荷装置４０_１
リンクケーブルＬＣ４：負荷装置４０_２
リンクケーブルＬＣ５：負荷装置４０_３

その後、ステップＳ１０３では、１つの負荷装置４０のみに電流を供給するリンクケーブルＬＣ３～ＬＣ５については、それぞれ、負荷装置４０_１～４０_３の時系列電流データの最大値（図６におけるＩａ）が最大電流値として算出される。

また、２つの負荷装置４０_２及び４０_３に電流を供給するリンクケーブルＬＣ２については、負荷装置４０_２及び４０_３の時系列電流データを加算した時系列データが生成される。そして、当該時系列データにおける電流の最大値がリンクケーブルＬＣ２についての最大電流値として算出されるが、図６に示してあるように、負荷装置４０_２、４０_３を流れる電流が最大値を取る時間は異なっている。そのため、図６に示したＩ２（ＬＣ２を流れる電流）の時間変化パターンから明らかなように、リンクケーブルＬＣ２についての最大電流値は、負荷装置４０_２及び４０_３の時系列電流データの最大値の総和である２×Ｉ
ａよりも小さい値となる。

同様に、３つの負荷装置４０_１～４０_３に電流を供給するリンクケーブルＬＣ１についての最大電流値（図６におけるＩ１（ＬＣ１を流れる電流）の時間変化パターン参照）も、負荷装置４０_１～４０_３の時系列電流データの最大値の総和である３×Ｉａよりも小さい値となる。

そして、設計支援処理のステップＳ１０５では、各リンクケーブルＬＣの最大電流値や各リンクケーブルＬＣとしての使用が推奨されるケーブルのケーブル径がディスプレイ１２の画面上に表示される。上記手順から明らかなように、この際、ディスプレイ１２の画面上に各リンクケーブルＬＣについて表示される最大電流値は、従来の手順で求められる各リンクケーブルＬＣを流れる最大電流値よりも小さくなる。従って、設計支援装置１０のユーザは、ディスプレイ１２の画面上に表示される情報に基づき、電力分配供給路３０を、適切な仕様のリンクケーブルＬＣから構成することが出来る。

また、設計対象システムの電力分配供給路３０として、構成が異なる幾つかのものが採用可能なことがあるが、設計支援処理（図４）は、複数の構成情報のそれぞれについて、各リンクケーブルＬＣの最大電流値を算出可能な処理となっている。従って、設計支援装置１０によれば、採用し得る電力分配供給路３０の中から、高仕様のリンクケーブルＬＣを必要としない電力分配供給路３０を選択できることにもなる。

具体的には、例えば、図２に示してある電力分配供給路３０の構成を示す構成情報と、図７に示してある電力分配供給路３０_２の構成を示す構成情報＃２とが入力された状態で、設計支援処理が実行された場合を考える。なお、負荷装置４０_１～４０_３に関する運転パターン情報及び仕様情報は、負荷装置４０_１～４０_３について、図６に示した時系列電流データが得られる情報であるとする。

この場合、図８に示したように、電力分配供給路３０_２のリンクケーブルＬＣ１を流れる電流Ｉ１は、図２の電力分配供給路３０のリンクケーブルＬＣ１を流れる電流Ｉ１（図６参照）と同じパターンで時間変化する。また、電力分配供給路３０_２のリンクケーブルＬＣ３～Ｌ５を流れる電流Ｉ３～Ｉ５も、図２の電力分配供給路３０のリンクケーブルＬＣ３～ＬＣ５を流れる電流Ｉ３～Ｉ５と同じパターンで時間変化する。

ただし、電力分配供給路３０_２のリンクケーブルＬＣ２には、図８に実線で示したように時間変化する電流Ｉ２が流れる。その結果として、電力分配供給路３０_２のリンクケーブルＬＣ２を流れる電流Ｉ２の最大値は、図２の電力分配供給路３０のリンクケーブルＬＣ２を流れる電流Ｉ２（図８における点線）の最大値よりも小さくなる。そして、設計支援処理のステップＳ１０５では、各リンクケーブルＬＣの最大電流値等が構成情報別にディスプレイ１２の画面上に表示されるのであるから、設計支援装置１０のユーザは、ディスプレイ１２の画面上に表示される情報に基づき、採用し得る電力分配供給路３０の中から、高仕様のリンクケーブルＬＣを必要としない電力分配供給路３０を選択することができる。

さらに、設計支援処理部１５は、最大回生電流値（電源２０に直結されたリンクケーブルＬＣ１を電源２０方向に流れる電流の最大値）を、ディスプレイ１２の画面上に表示する機能も有している。従って、設計支援装置１０のユーザは、当該最大回生電流値に基づき、リンクケーブルＬＣ１等に設ける平滑コンデンサや回生抵抗器の仕様を適切に決定できることにもなる。

《変形形態》
上記した実施形態に係る設計支援装置１０は、各種の変形が可能なものである。例えば、設計支援装置１０を、各負荷装置４０が、インバータ４１の代わりにサーボドライバを備えた装置であり、電源２０が直流電源である給電システムの設計を支援するための装置に変形しても良い。給電システムの電源２０は、複数の電源（例えば、ＡＣ／ＤＣコンバータとバッテリ）の出力を並列接続したものであっても良い。

設計支援装置１０を、各負荷装置４０として、サーボ制御とは無関係な負荷装置４０を備えた給電システムの設計を支援するための装置に変形しても良い。設計支援装置１０を、そのような装置に変形する場合、運転パターン情報を、負荷装置４０の運転パターンを表す、単独で又は他の情報と組み合わせることにより、負荷装置４０内を流れる電流の時間変化パターンに変換可能な情報としておけば良い。なお、設計対象システム（設計支援装置１０によりその設計が支援される給電システム）が、力行電流の最大値を超える大きさの回生電流が流れ得るリンクケーブルＬＣを含むシステムである場合には、ステップＳ１０３の処理を、当該リンクケーブルＬＣについては、それを流れる回生電流の最大値（当該リンクケーブルＬＣについての時系列電流データにおける負の電流の最小値）を算出する処理としておくべきである。

処理結果表示処理（図４のＳ１０５）を、具体的な内容が上記したものとは異なる処理、例えば、最大電流値のみを表示する処理、ケーブル径のみを表示する処理、ケーブル径以外の情報（ケーブルの製品名等）、に変形しても良い。

設計支援装置１０を、図９に示した構成の給電システム、すなわち、複数の電源２０（図では、２０ａ、２０ｂ）のそれぞれから、複数の負荷装置４０に電力が分配供給される給電システムの設計を支援できる装置に変形しても良い。設計支援装置１０を、そのような装置に変形する場合、電力分配供給路３０の構成を示す構成情報の解析により複数の電源２０が含まれることが判明した場合には、構成情報及び運転パターン情報を電源２０別の情報に分割し、分割した情報毎に上記した設計支援処理が行われるようにしておけば良い。なお、電源２０別の情報とは、給電システムが図９に示した構成のものである場合には、電源２０ａについての、電力分配供給路３０ａの構成を示す構成情報及び負荷装置４０_１～４０_３についての運転パターン情報と、電源２０ｂについての、電力分配供給路３０ｂの構成を示す構成情報及び負荷装置４０_４～４０_６についての運転パターン情報とのことである。

上記した設計支援装置１０から幾つかの機能を取り除いておいても良いことや、設計支援装置１０を、ネットワークを介して情報を入出力する装置（換言すれば、入力装置１１、ディスプレイ１２を備えない装置）に変形しても良いことは、当然のことである。

《付記１》
電源（２０）からの電力が、複数の電力ケーブルを組み合わせた電力分配供給路（３０）により複数の負荷装置（４０）へ分配供給される給電システムの設計を支援する設計支援装置（１０）であって、
前記電力分配供給路（３０）の構成を示す構成情報を取得する第１取得手段（１４）と、
前記複数の負荷装置のそれぞれについて、その負荷装置の運転パターンを表す、その負荷装置内を流れる電流の時間変化パターンに変換可能な運転パターン情報を取得する第２取得手段（１４）と、
前記第１取得手段（１４）により取得された前記構成情報と前記第２取得手段（１４）により取得された前記複数の負荷装置についての前記運転パターン情報とに基づき、前記給電システム内の電力ケーブル毎に、その電力ケーブルを流れる電流の最大値である最大電流値を算出する算出手段（１５）と、
前記算出手段（１５）により算出された各電力ケーブルについての前記最大電流値に基づき、前記給電システム内の電力ケーブル毎に、その電力ケーブルについての前記最大電流値、及び、その電力ケーブルとして使用することが推奨されるケーブルを指定するケーブル指定情報の少なくとも一方を出力する出力手段（１５）と、
を備える設計支援装置（１０）。

１０設計支援装置
１１入力装置
１２ディスプレイ
１３本体部
１４ＵＩ処理部
１５設計支援処理部
１６設計支援プログラム
１７不揮発性記憶部
１８系統
２０電源
２２コンバータ
３０電力分配供給路
４０負荷装置
４１インバータ
４２電動機
４３負荷機械

Claims

電源からの電力が、複数の電力ケーブルを組み合わせた電力分配供給路により複数の負荷装置へ分配供給される給電システムの設計を支援する設計支援装置であって、
前記電力分配供給路の構成を示す構成情報を取得する第１取得手段と、
前記複数の負荷装置のそれぞれについて、その負荷装置の運転パターンを表す運転パターン情報を取得する第２取得手段と、
前記第１取得手段により取得された前記構成情報と前記第２取得手段により取得された前記複数の負荷装置についての前記運転パターン情報とに基づき、前記給電システム内の電力ケーブル毎に、その電力ケーブルを流れる電流の最大値である最大電流値を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された各電力ケーブルについての前記最大電流値に基づき、前記給電システム内の電力ケーブル毎に、その電力ケーブルについての前記最大電流値、及び、その電力ケーブルとして使用することが推奨されるケーブルを示す推奨ケーブル情報の少なくとも一方を出力する出力手段と、
を備える設計支援装置。
前記給電システムが、前記電源として、直流電源を備え、前記複数の負荷装置のそれぞれとして、負荷機械と前記負荷機械を駆動する電動機と前記電動機を制御するインバータとを備えたシステムであり、
前記第２取得手段は、各負荷装置の実際の運用時に各負荷装置の前記インバータに時系列的に入力される指令値群を各負荷装置についての前記運転パターン情報として取得し、
前記算出手段は、各負荷装置についての前記運転パターン情報に基づき、各負荷装置に流入する電流の時系列データを生成し、生成した各負荷装置についての前記時系列データと前記構成情報とから、各電力ケーブルについての前記最大電流値を算出する、
請求項１に記載の設計支援装置。
前記算出手段は、さらに、各負荷装置についての前記時系列データから、前記電源に直結されている電力ケーブルを前記電源方向に流れる回生電流の最大値を算出し、
前記出力手段は、前記算出手段により算出された前記回生電流の最大値も出力する、
請求項２に記載の設計支援装置。
前記第１取得手段は、前記構成情報を複数取得可能に構成されており、
前記算出手段は、前記第１取得手段により複数の前記構成情報が取得された場合には、取得された前記構成情報別に、当該構成情報にて規定される構成を有する前記給電システム内の各電力ケーブルについての前記最大電流値を算出する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の設計支援装置。
前記電力分配供給路は、前記複数の電力ケーブルの中の少なくとも３本の電力ケーブル間を接続する１つ又は複数のケーブル接続コネクタを含み、
前記算出手段により算出された各電力ケーブルについての前記最大電流値に基づき、各ケーブル接続コネクタとして使用することが推奨されるコネクタを指定するコネクタ指定情報を出力する第２出力手段を、さらに備える
請求項１から４のいずれか一項に記載の設計支援装置。
コンピュータを、請求項１から５のいずれか一項に記載の設計支援装置として動作させる設計支援プログラム。