JPH06153589A - インバータ駆動回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 回転電機とこれを駆動するインバータを一
体にし、ＬＡＮで群管理を行うことにより制御の高速
化、システムダウンの確率の低減、ノイズに強い群管理
システムを持つインバータ駆動回転電機の制御システム
を提供する。 【効果】 ＬＡＮによる群管理を行うことにより各イ
ンバータ全てから中央操作室に制御線を引込む必要がな
く、前記制御線の総延長が短くなり、電源ケーブルより
発生するインバータの高調波成分に起因するノイズ等の
影響を受けて誤動作を起こす確率が低くなる。又、各イ
ンバータの情報を逐一ホストコンピュータに転送する必
要がないので制御の高速化が図れ、更に、各インバータ
搭載回転電機に接続されたポートが臨機応変にホストコ
ンピュータとなり得るのでシステムがダウンする確率が
非常に低くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インバータ駆動回転電
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば図３に示す製紙プラントに於い
ては、生産量調整，紙の巻き取り等を行うために、ドラ
イヤパート，カレンダパート，リールパート等の各負荷
を駆動する回転電機６を可変速制御する必要がある。そ
のために、各負荷に設置した回転電機６を可変速駆動す
るインバータ７を使用しているが、このインバータ７は
群を形成して設置されるので、そのスペース即ち電気室
８を設けて一括配置している。

【０００３】この時、前記回転電機６と前記インバータ
７とは電源ケーブル１０にて夫々接続されており、更
に、このインバータ７を群管理するために中央操作室４
があり、この中央操作室内に設置されているモニタ３で
監視し、制御線５を介してプログラマブルコントローラ
９にて管理している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記システム
構成では、 （１）プログラマブルコントローラによるインバータ７
の群管理を行い易い様に前記インバータを一括配置する
ため、電気室８を設立する必要があり、かなりの設備コ
スト高となる。

【０００５】（２）イバータ７と回転電機６を別置きに
するというシステムの構成上、両ユニットを電源ケーブ
ル１０で接続する必要があり、それに伴う配線工事に多
大な労力と設備コストを要する。 （３）各回転電機６の運転に適した負荷条件、設定条件
等を備えたインバータを選定する作業は、ユーザーにと
ってかなりの負担となる。

【０００６】（４）回転電機６とインバータ７が離れて
設置されるため、前記電源ケーブル１０の線路長が長く
なり、分布常数回路により計算される線路端でのはねか
えり電圧が交流印加電圧に相加され、最大２倍の交流電
圧がスイッチング時にサージとしてかかる所謂μサージ
により、回転電機６の巻線にダメージを与える。 （５）電源ケーブル１０より発生するインバータ７の高
調波成分に起因するノイズにより他のインバータに影響
を与え、誤動作の原因となる。

【０００７】（６）図３に示す製紙プラントに於いて、
立ち上げ時にゲイン調整等の調整作業を行う場合、回転
電機６とインバータ７の設置される場所が離れているた
め複数の現調員が無線等を使用して調整を行う。よっ
て、相手方の情報に頼って調整を行うことになるために
信頼性の面で単独で調整を行う場合に比べ劣る。

【０００８】また、作動，停止時は大きな危険が伴うた
め、両者間の意思疎通を確実に図ることが必要になる。
さらに、仕様確認のためのミーティング等も場合によっ
ては必要になるので、労働者にとってはかなりの負担と
なり、また単独で調整作業を行う場合に比べ非効率的で
ある。

【０００９】（７）電気室８に一括配置された各インバ
ータ７全てから中央操作室４に制御線５を引込まなけれ
ばならないので、前記制御線の総延長が長くなり、電源
ケーブル１０より発生するインバータ７の高調波成分に
起因するノイズ等の影響を受けて誤動作を起こす原因と
なる。

【００１０】（８）プログラマブルコントローラによる
群管理では、各インバータ７の情報を逐一ホストコンピ
ュータに転送する必要があるので制御に時間がかかる。
また、ホストコンピュータが１台なのでシステムがダウ
ンする確率が高い。

【００１１】本発明は、上述の事情に鑑みてなされたも
ので、回転電機とこれを駆動するインバータを一体に
し、電気室及び電源ケーブルを除去して電気室の配置，
配線工事を不要にし、工場出荷段階で予めメーカー側が
各回転電機に適した負荷条件等を持つインバータを選定
することにより多大な労力や設備コストを低減し、電源
ケーブルを取除くことでμサージやインバータの高調波
成分に起因するノイズを除去して回転電機に与えるダメ
ージ及び他のインバータの誤動作の影響を減少させ、さ
らに、プラントに於ける立上げ時のゲイン調整等の調整
作業を効率的に行え、加えて、ＬＡＮで群管理を行うこ
とにより制御の高速化、システムダウンの確率の低減、
ノイズに強い群管理システムを持つインバータ駆動回転
電機の制御システムを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のインバータ駆動
回転電機の制御システムの構成は、回転電機にインバー
タ電源を配設し、前記回転電機と前記インバータ本体の
出力側とを導線引込体を介さず直接に結線したインバー
タ搭載回転電機をＬＡＮにより制御したところに特徴を
有するものである。

【００１３】

【作用】上記手段によれば、インバータと回転電機が一
体で、それをＬＡＮによって群管理することにより以下
の作用をもたらす。

【００１４】（１）インバータ搭載回転電機を用いたプ
ラントの群管理を行うため従来のようにインバータを一
括配置する必要がなく、電気室が不要となり、大幅な設
備コスト減となる。

【００１５】（２）インバータと回転電機を一体にする
というシステムの構成上、両ユニットを電源ケーブルで
接続する必要がなく、それに伴う配線工事に要する多大
な労力と設備コストを軽減できる。

【００１６】（３）各回転電機の運転に適した負荷条
件、設定条件等を備えたインバータが工場出荷時に予め
メーカ側によって選定されているため、インバータを選
定する作業が省略でき、ユーザーにとってかなりの負担
減となる。

【００１７】（４）回転電機とインバータが一体化され
ているため、前記電源ケーブルが極めて短縮化し、分布
常数回路より計算されるμサージが無視できるため、回
転電機の巻線に与えるダメージを除去できる。

【００１８】（５）電源ケーブルが極めて短縮化するの
で、前記電源ケーブルより発生するインバータの高調波
成分に起因するノイズが他のインバータに与える影響も
激減し、誤動作の確率が低くなる。

【００１９】（６）図３に示す製紙プラントに於いて、
立上げ時にゲイン調整等の調整作業を行う場合、回転電
機とインバータが一体化されているため単独で調整を行
えるので、信頼性、安全性の面で非常に優れる。また、
複数の現調員で調整作業を行う場合に比べて現調員の負
担が減り、作業の高効率化にもなる。

【００２０】（７）ＬＡＮによる群管理を行うことによ
り各インバータ全てから中央操作室に制御線を引込む必
要がなく、前記制御線の総延長が短くなり、電源ケーブ
ルより発生するインバータの高調波成分に起因するノイ
ズ等の影響を受けて誤動作を起こす確率が低くなる。

【００２１】（８）ＬＡＮによる群管理では各インバー
タの情報を逐一ホストコンピュータに転送する必要がな
いので制御の高速化が図れ、また、各インバータ搭載回
転電機に接続されたポートが臨機応変にホストコンピュ
ータとなり得るのでシステムがダウンする確率が非常に
低くなる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき、図１及び図
２を参照して説明する。図１に於いては、先の図３と同
一の部分に同一の符号を付けて説明する。従って、同図
中３はモニタ、４は中央操作室、５は制御線である。

【００２３】図１は、本発明の一実施例を利用した製紙
プラントのシステムを示す。例えばドライヤパート，カ
レンダパート，リールパート等の駆動源を回転電機６か
らインバータ搭載回転電機１に置き換え、制御線５を介
して中央操作室４のＬＡＮ２と接続し、中央操作室４内
に設置されるモニタ３でプラントを監視しつつ、インバ
ータの群管理を行う。

【００２４】この時、回転電機６とインバータ７が一体
になっているから、電気室８及び電源ケーブル１０を除
去できる。それによりプラントシステムの構成が簡易化
し、また、回転電機６とインバータ７を接続するための
配線工事が省略できる。さらに、各回転電機６の運転に
適した負荷条件，設定条件等を備えたインバータが工場
出荷時に予めメーカ側によって選定されているため、ユ
ーザ側のインバータ選定作業の負担が軽減されるので、
多大な労力及び設備コストの削減が図れる。

【００２５】また、分布常数回路より計算されるμや電
源ケーブル１０に発生するインバータ７の高調波成分に
起因するノイズが無視できるほど小さくなり、他のイン
バータへの影響を極めて小さくできる。さらに、立上げ
時のゲイン調整等の調整作業も、回転電機６の設置され
る現場で直接行えるようになることで作業の高効率化が
図れる。

【００２６】加えて、ＬＡＮによるインバータの群管理
を行うことにより各インバータ７全てから中央操作室４
に制御線５を引込む必要がなく、前記制御線の総延長が
短くなり、電源ケーブル１０より発生するインバータ７
の高調波成分に起因するノイズ等の影響を受けて誤動作
を起こす確率が低くなる。また、各インバータ７の情報
を逐一ホストコンピュータに転送する必要がないので制
御の高速化が図れる。更に、各インバータ搭載回転電機
１に接続されたポートが、臨機応変にホストコンピュー
タとなり得るのでシステムがダウンする確率が非常に低
くなる。

【００２７】図２は本発明の一実施例に適用したインバ
ータ搭載回転電機１を示すもので、外扇形回転電機６と
これのファンカバー１２内に収納された全閉構造の箱形
ケース１５に収納されたインバータ７をスペーサ１４で
連結して、一体形構造を形成する。

【００２８】ここで前記ケース７を全閉構造としたの
は、外部からの塵埃の侵入によるインバータ７の損傷を
防止するもので、このインバータ７は各回転電機６の運
転に適した負荷条件、設定条件等を備えたインバータが
工場出荷時に予めメーカ側によって選定されている。

【００２９】インバータ７を取付けるケース７の底面１
５ａは放熱性の高いフィン状のものとし、インバータ７
の放熱効果を高める様にする。前記回転電機６とインバ
ータ７の発生熱は、夫々回転電機６の表面とケース７の
底面１５ａより放熱され、この底面１５ａにファンカバ
ー１２の通風口１３より取込まれた空気を回転電機６の
外扇１１の回転により発生した冷却風の一部を吹付けて
冷却すると共に、吹出す冷却風を回転電機６の表面に吹
付けて冷却する。

【００３０】

【発明の効果】以上の記述にて明らかなように、本発明
のインバータ駆動回転電機の制御システムに於いて、回
転電機を全閉構造の箱形ケースに収納したインバータと
連結し、ファンカバー内に収納したことでコンパクト化
され、それをプラントに利用することで電気室及び電源
ケーブルを除去できる。それによりプラントシステムの
構成が簡易化し、また、回転電機とインバータを接続す
るための配線工事が省略できる。さらに、各回転電機の
運転に適した負荷条件、設定条件等を備えたインバータ
が工場出荷時に予めメーカ側によって選定されているた
め、ユーザ側のインバータ選定作業の負担が軽減される
ので、多大な労力及び設備コストの削減が図れる。

【００３１】また、分布常数回路より計算されるμサー
ジや電源ケーブルに発生するインバータの高調波成分に
起因するノイズが無視できるほど小さくなり、他のイン
バータへの影響を極めて小さくできる。さらに、立上げ
時のゲイン調整等の調整作業も、回転電機の設置される
現場で直接行えるようになることで作業の高効率化が図
れる。

【００３２】加えて、ＬＡＮによるインバータの群管理
を行うことにより各インバータ全てから中央操作室に制
御線を引込む必要がなく、前記制御線の総延長が短くな
り、電源ケーブルより発生するインバータの高調波成分
に起因するノイズ等の影響を受けて誤動作を起こす確率
が低くなる。

【００３３】また、各インバータの情報を逐一ホストコ
ンピュータに転送する必要がないので制御の高速化が図
れる。また、各インバータ搭載回転電機に接続されたポ
ートが臨機応変にホストコンピュータとなり得るのでシ
ステムがダウンする確率が非常に低くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の製紙プラントのシステムの
部分図、

【図２】本発明の一実施例に適用したインバータ搭載回
転電機の一部縦断面図、

【図３】従来の製紙プラントのシステムの部分図。

【符号の説明】

１……インバータ搭載回転電機、 ２……ＬＡＮ、
４……中央操作室、 ５……制御線、
６……回転電機、 ７……インバー
タ、１０……電源ケーブル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小澤 繁雄 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内 (72)発明者 森 秀男 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転電機にインバータ電源を配設し、前
   記回転電機と前記インバータ電源の本体出力側とを導線
   引込体を介さず直接に結線したインバータ搭載回転電機
   を、ＬＡＮにより制御運転することを特徴とするインバ
   ータ駆動回転電機。