JPH08251988A - ヒステリシスモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】使用するインバータの台数を増やすことなく、
従来より高い稼働率とすることにある。 【構成】複数台のヒステリシスモータにそれぞれ対応さ
せてインバータを設け、各インバータより負荷投入コン
タクタをそれぞれ介して供給される出力により各ヒステ
リシスモータを駆動するようにしたヒステリシスモータ
駆動装置において、各ヒステリシスモータ3-1-1 〜3-m-
2 の入力側電路間に１台のインバータと少なくとも２台
のヒステリシスモータとを組として駆動可能な電路が形
成されるようにそれぞれバックアップ用コンタクタ5-1
〜5-m を接続してなる切替回路４を設け、何ずれかのイ
ンバータが故障すると該インバータに対応するヒステリ
シスモータと組となるヒステリシスモータに対応するイ
ンバタとを切替回路４のバックアップ用コンタクタ5-1
〜5-m により切替接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はヒステリシスモータ駆動
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、１台以上のヒステリシスモータを
駆動するヒステリシスモータ駆動装置としては、図１０
に示すような構成のものがある。即ち、図１０におい
て、１−１〜１−ｎは各モータに対応させて設けられた
インバータで、このインバータ１−１〜１−ｎの出力は
負荷投入コンタクタ２−１〜２−ｎを介してヒステリシ
スモータ３−１〜３−ｎに供給される。

【０００３】また、６はインバータ１−１〜１−ｎの何
ずれかが故障したとき、バックアップ用として用いられ
る予備インバータで、この予備インバータ６の出力は負
荷投入コンタクタ７と各ヒステリシスモータ３−１〜３
−ｎの入力側と予備インバータ側とを結ぶ電路にそれぞ
れ接続されたバックアップ用コンタクタ５−１〜５−ｎ
からなる切替回路４を介して故障により停止しているイ
ンバータに対応するヒステリシスモータに供給される。

【０００４】このような構成のヒステリシスモータ駆動
装置において、いまインバータ１−ｉ（１≦ｉ≦ｎ）が
故障停止すると、負荷投入コンタクタ２−ｉが開き、切
替回路４のバックアップ用コンタクタ５−ｉが閉じるこ
とにより、予備インバータ６が負荷投入コンタクタ７と
バックアップ用コンタクタ５−ｉを介してヒステリシス
モータ群３−ｉを駆動する。

【０００５】つまり、従来のヒステリシスモータ駆動装
置にあっては、システムの稼働率を向上させるために、
システムを構成しているインバータと同容量の予備イン
バータと切替回路を設けて待機冗長系を構成している。
この待機冗長系はｎ群のヒステリシスモータを駆動する
ために、（ｎ＋１）台のインバータとｎ個のバックアッ
プ用コンタクタを用いてシステムの稼働率Ａ₀ を実現し
ている。

【０００６】ここで、稼働率Ａ₀ について検証して見
る。いま、インバータの故障率をＰとし、またバックア
ップ用コンタクタの故障率はインバータの故障率に比べ
て十分小さいとし、ここでは無視する。

【０００７】１台待機冗長系は、ｎ＋１台のインバータ
のうち２台以上が故障した場合にシステム停止する。 全台が正常である確率 （１−Ｐ）ⁿ⁺¹ １台故障の確率 （ｎ＋１）（１−Ｐ）ⁿ Ｐ 故に、 Ａ₀ ＝（１−Ｐ）ⁿ⁺¹ ＋（ｎ＋１）（１−Ｐ）ⁿ Ｐ ＝（１＋ｎＰ）（１−Ｐ）ⁿ

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ヒステリシ
スモータを駆動するインバータの容量は、ヒステリシス
モータの始動特性により決定されてしまい、殆どの場
合、定格運転を維持するのに必要な容量の２倍以上とな
っている。

【０００９】また、システムの目的は、ヒステリシスモ
ータ群の定格運転を維持することである。そして、故障
インバータのバックアップを行うのは殆どが定格運転中
である。

【００１０】従って、定格運転中にインバータが故障し
てバックアップ切替えをする時には、ヒステリシスモー
タ群を減速するが、この場合減速したヒステリシスモー
タ群を再度定格運転にする再起動容量を考えると、１台
のインバータで２つのヒステリシスモータ群を始動でき
るだけの容量が必要になる。

【００１１】しかし、定格運転時に必要な容量の２倍以
上の容量のインバータでは、ヒステリシスモータ群を始
動するとき以外は、その能力の半分も活用していないこ
とになる。

【００１２】本発明の目的は、インバータの活用されて
いない半分以上の能力を利用できるように１台のインバ
ータが故障したしたときに、他のインバータで２つのヒ
ステリシスモータ群が駆動可能な切替回路を構成するこ
とにより、使用するインバータの台数を増やすことな
く、従来より高い稼働率のヒステリシスモータ駆動装置
を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような手段によりヒステリシスモータ
駆動装置を構成するものである。請求項１に対応する発
明は、複数台のヒステリシスモータにそれぞれ対応させ
てインバータを設け、各インバータより負荷投入コンタ
クタをそれぞれ介して供給される出力により前記各ヒス
テリシスモータを駆動するようにしたヒステリシスモー
タ駆動装置において、前記各ヒステリシスモータの入力
側電路間に１台のインバータと少なくとも２台のヒステ
リシスモータとを組として駆動可能な電路が形成される
ようにそれぞれバックアップ用コンタクタを接続してな
る切替回路を設け、何ずれかのインバータが故障すると
該インバータに対応するヒステリシスモータと組となる
ヒステリシスモータに対応するインバタとを前記切替回
路のバックアップ用コンタクタにより切替接続するよう
にしたものである。

【００１４】請求項２に対応する発明は、前記各ヒステ
リシスモータの入力側電路相互間にそれぞれバックアッ
プ用コンタクタを接続してなる切替回路を設け、何ずれ
かのインバータが故障すると該インバータに対応するヒ
ステリシスモータと隣合せのヒステリシスモータに対応
するインバタとを前記切替回路のバックアップ用コンタ
クタにより切替接続するようにしたものである。

【００１５】請求項３に対応する発明は、前記各ヒステ
リシスモータの入力側の全ての電路間に接続可能にバッ
クアップ用コンタクタをそれぞれ接続してなる切替回路
を設け、何ずれかのインバータが故障すると該インバー
タに対応するヒステリシスモータと適宜選択された他の
何ずれかのインバータとを前記切替回路のバックアップ
用コンタクタにより切替接続するようにしたものであ
る。

【００１６】

【作用】上記のような構成のヒステリシスモータ駆動装
置にあっては、あるインバータが故障したとき、他のヒ
ステリシスモータを駆動しているインバータで故障した
インバータに対応するヒステリシスモータが駆動できる
ように切替られるので、使用するインバータの台数を増
やすことなく、従来より高い稼働率でヒステリシスモー
タを駆動することができる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明によるヒステリシスモータ駆動装置
の第１の実施例を示す回路構成図で、ここではヒステリ
シスモータ群の数ｎが偶数（ｎ＝２ｍとおく）の場合に
ついて述べる。

【００１８】図１において、３−１−１〜３−ｍ−２は
ヒステリシスモータ群、１−１−１〜１−ｍ−２はこれ
らのヒステリシスモータ群に対応させて設けられたイン
バータで、これら各インバータ１−１−１〜１−ｍ−２
の出力は負荷投入コンタクタ２−１−１〜２−ｍ−２を
介してヒステリシスモータ群３−１−１〜３−ｍ−２に
供給される。

【００１９】また、ヒステリシスモータ群３−１−１〜
３−ｍ−２の入力側にはバックアップ用コンタクタ５−
１〜５−ｍからなる切替回路４が設けられる。この切替
回路４はバックアップ用コンタクタ５−１をヒステリシ
スモータ３−１−１と３−１−２の入力側の電路間、バ
ックアップ用コンタクタ５−２をヒステリシスモータ３
−１−３と３−１−４の入力側の電路間、……バックア
ップ用コンタクタ５−ｍをヒステリシスモータ３−ｍ−
１と３−ｍ−２の入力側の電路間にそれぞれ設け、バッ
クアップ用コンタクタの閉路により１台のインバータで
２台のヒステリシスモータが駆動できるように構成す
る。

【００２０】以上はヒステリシスモータ群の数ｎが偶数
の場合であるが、ヒステリシスモータ群の数が奇数（ｎ
＝２ｍ＋１とおく）の場合の切替回路４は、上述したよ
うに１台のインバータで駆動できる２台のヒステリシス
モータを組としてバックアップ用コンタクタを設け、最
後の３台のヒステリシスモータ３−ｍ−１，３−ｍ−
２，３−ｍ−３を組として各ヒステリシスモータの入力
側の電路相互間にバックアップ用コンタクタ５−ｍ，５
−（ｍ＋１），５−（ｍ＋２）を設け、バックアップ用
コンタクタの閉路により１台のインバータで２台のヒス
テリシスモータが駆動できるようになっている。

【００２１】なお、上記負荷投入コンタクタ２−１−１
〜２−ｍ−２（奇数の場合はさらに２−ｍ−３）、バッ
クアップ用コンタクタ５−１〜５−ｍ（奇数の場合はさ
らに５−（ｍ＋１）は、図示しないコントローラにより
各インバータの運転状態が監視され、インバータの故障
停止が判別されるとそのインバータ側の負荷投入コンタ
クタが開放されると共に、故障インバータに対応するヒ
ステリシスモータの入力側電路と組となるヒステリシス
モータ側の入力側電路との間に設けられたバックアップ
用コンタクタが投入されるようになっている。

【００２２】次に上記のように構成された第１の実施例
によるヒステリシスモータ駆動装置の作用について述べ
る。まず、ヒステリシスモータ群の数ｎが偶数の場合に
ついて述べる。例えば、インバータ１−１−１が故障し
たとすると、負荷投入コンタクタ２−１−１と２−１−
２が開放し、バックアップ用コンタクタ５−１が閉じ、
その後負荷投入コンタクタ２−１−２を閉じて、インバ
ータ１−１−２でヒステリシスモータ３−１−１を駆動
する。

【００２３】この場合、負荷投入コンタクタ２−１−１
と２−１−２を同時に開放し、バックアップ用コンタク
タ５−１を投入しているのは位相のずれによる乱調が生
じないようにするためである。つまり、ヒステリシスモ
ータ３−１−１，３−１−２にすべりが生じることで乱
調は発生しない。

【００２４】同様に例えば、インバータ１−（ｍ−１）
−１が故障したとすると、負荷投入コンタクタ２−（ｍ
−１）−１と２−（ｍ−１）−２が開放し、バックアッ
プ用コンタクタ５−（ｍ−１）が閉じ、その後負荷投入
コンタクタ２−（ｍ−１）−２を閉じて、インバータ１
−（ｍ−１）−２でヒステリシスモータ３−（ｍ−１）
−１を駆動する。

【００２５】次にヒステリシスモータ群の数ｎが奇数の
場合について述べる。いま、最後の３台のヒステリシス
モータ３−ｍ−１，３−ｍ−２，３−ｍ−３を駆動して
いるインバータのうち、例えばインバータ１−ｍ−１が
故障したとすると、負荷投入コンタクタ２−ｍ−１と２
−ｍ−２を開き、バックアップ用コンタクタ５−ｍを閉
じ、その後に負荷投入コンタクタ２−ｍ−２を閉じて、
インバータ１−ｍ−２でヒステリシスモータ３−ｍ−１
と３−ｍ−２を駆動する。

【００２６】また、インバータ１−ｍ−２が故障したと
すると、負荷投入コンタクタ２−ｍ−２と２−ｍ−３を
開き、バックアップ用コンタクタ５−（ｍ＋１）を閉
じ、その後に負荷投入コンタクタ２−ｍ−３を閉じて、
インバータ１−ｍ−３でヒステリシスモータ３−ｍ−２
と３−ｍ−３を駆動する。

【００２７】さらに、インバータ１−ｍ−３が故障した
とすると、負荷投入コンタクタ２−ｍ−３と２−ｍ−１
を開き、バックアップ用コンタクタ５−（ｍ＋２）を閉
じ、その後に負荷投入コンタクタ２−ｍ−１を閉じて、
インバータ１−ｍ−１でヒステリシスモータ３−ｍ−３
と３−ｍ−１を駆動する。

【００２８】このように第１の実施例では、ｎ群のヒス
テリシスモータを駆動するためにｎが偶数の場合はｎ台
のインバータとｎ／２個のバックアップ用コンタクタを
用いて、システムの稼働率Ａ₁ を向上させることができ
る。

【００２９】ここで、この稼働率Ａ₁ について検証する
と次の通りである。 ｎ＝２ｍ（ｍ＝１，２，３，…）としたとき、 （ア）ｍ＝１、即ちｎ＝２のとき 全台が正常である確率 （１−Ｐ）² １台故障の確率 ２（１−Ｐ）Ｐ ２台故障でプラント停止 Ａ₁ ＝（１−Ｐ）² ＋２（１−Ｐ）Ｐ ＝１−Ｐ² （イ）ｍ＝２，３，４，…即ちｎ＝４，６，８，…のとき 全台が正常である確率 （１−Ｐ）ⁿ １台故障の確率 ｎ（１−Ｐ）^n-1 Ｐ ２台故障で運転継続可能な確率 ｍ組中の２組で１台故障となる組合せ数は、 _m Ｃ₂ ある組が１台故障になる確率は、 ２（１−Ｐ）Ｐ よって、２台故障で運転継続可能な確率は、 _m Ｃ₂ ＝｛２（１−Ｐ）Ｐ｝² （１−Ｐ）^n-4 ＝２² ・_m Ｃ₂ ・（１−Ｐ）^n-2 Ｐ² ｉ台故障で運転継続可能な確率（２＜ｉ≦ｍ） ｍ組中のに組で１台故障となる組合せ数は、 _m Ｃ_i よって、ｉ台故障で運転継続可能な確率は、 _m Ｃ_i ・｛２（１−Ｐ）Ｐ｝ⁱ （１−Ｐ）^n-2i ＝２ⁱ ・_m Ｃ_i ・（１−Ｐ）^n-1 Ｐ^ｉ

【００３０】

【数１】

【００３１】また、ｎが奇数の場合は、ｎ台のインバー
タと（ｎ＋３）／２個のバックアップコンタクタを用い
て、システムの稼働率Ａ_１ ´を向上させることができ
る。ここで、この稼働率Ａ₁ ´について検証すると次の
通りである。 （ア）ｍ＝１、即ちｎ＝３のとき 全台が正常である確率 （１−Ｐ）³ １台故障の確率 ３（１−Ｐ）² Ｐ ２台故障でプラント停止 Ａ₁ ´＝（１−Ｐ）³ ＋３（１−Ｐ）² Ｐ ＝（１＋２Ｐ）（１−Ｐ）² （イ）ｍ＝２、即ちｎ＝５のとき ２台の組が１組と３台の組が１組となる。

【００３２】 全台が正常である確率 （１−Ｐ）^５ ２台の組の１台だけが故障の確率 ２（１−Ｐ）・（１−Ｐ）^３ ＝２（１−Ｐ）⁴ Ｐ ３台の組の１台だけが故障する確率 （１−Ｐ）² ・３（１−Ｐ）² Ｐ ＝３（１−Ｐ）⁴ Ｐ ２台の組と３台の組で１台ずつ故障する確率 ２（１−Ｐ）Ｐ・３（１−Ｐ）² Ｐ ＝６（１−Ｐ）³ Ｐ² Ａ₁ ´＝（１−Ｐ）⁵ ＋２（１−Ｐ）⁴ Ｐ＋３（１−Ｐ）⁴ Ｐ ＋６（１−Ｐ）³ Ｐ² ＝（１＋２Ｐ）（１＋Ｐ）（１−Ｐ）³ （ウ）ｍ＝３，４，５，…、即ちｎ＝７，９，１１，…のとき ２台の組が（ｍ−１）組と３台の組が１組となる。 ２台の組、（ｍ−１）組の方の稼働率は、Ａ₁ （ｎ＝４，６，８，…）のｎ を（ｎ−３）とおい場合となる。

【００３３】

【数２】

【００３４】 また、３台の組の稼働率は、 （１＋２Ｐ）（１−Ｐ）² よって、全体の稼働率は、双方が稼働している確率であるから、

【００３５】

【数３】

【００３６】 そして、従来の１台待機冗長系のシステム稼働率Ａ₀ と比較すると、 ｎ＞３のとき、Ａ₁ ＞Ａ₀ ，Ａ₁ ´＞Ａ₀ となり、 ｎ＝１，２のときは、Ａ₁ ＜Ａ₀ ，Ａ₁ ´＜Ａ₀ となる。

【００３７】図２は本発明によるヒステリシスモータの
駆動装置の第２の実施例を示す回路構成図で、ここでは
ヒステリシスモータ群の数がｎの場合について述べる。
図２において、３−１〜３−ｎはヒステリシスモータ
群、１−１〜１−ｎはこれらのヒステリシスモータ群に
対応させて設けられたインバータで、これら各インバー
タ１−１〜１−ｎの出力は負荷投入コンタクタ２−１〜
２−ｎを介してヒステリシスモータ群３−１〜３−ｎに
供給される。

【００３８】また、ヒステリシスモータ群３−１〜３−
ｎの入力側にはバックアップ用コンタクタ５−１〜５−
ｎからなる切替回路４が設けられる。この切替回路４は
バックアップ用コンタクタ５−１をヒステリシスモータ
３−１と３−２の入力側の電路間、バックアップ用コン
タクタ５−２をヒステリシスモータ３−２と３−３の入
力側の電路間、……，バックアップ用コンタクタ５−
（ｎ−１）をヒステリシスモータ３−（ｎ−１）と３−
ｎの入力側の電路間、バックアップ用コンタクタ５−ｎ
をヒステリシスモータ３−１と３−ｎの入力側の電路間
にそれぞれ設け、あるインバータが故障すると、バック
アップ用コンタクタの閉路により故障インバータと隣接
するインバータでもともとインバータを駆動していたヒ
ステリシスモータと故障インバータが駆動していたヒス
テリシスモータを駆動できるように構成する。

【００３９】なお、上記負荷投入コンタクタ２−１〜２
−ｎ、バックアップ用コンタクタ５−１〜５−ｎは、図
示しないコントローラによりインバータ１−１〜１−ｎ
の運転状態が監視され、インバータの故障停止が判別さ
れるとそのインバータ側の負荷投入コンタクタが開放さ
れると共に、故障インバータとこれに隣接するインバー
タに対応するヒステリシスモータの入力側電路間に設け
られたバックアップ用コンタクタが投入されるようにな
っている。

【００４０】次に上記のように構成された第２の実施例
によるヒステリシスモータの駆動装置のコントローラの
作用を図３乃至図８に示すフローチャートを参照しなが
ら述べる。

【００４１】いま、図３において、インバータ１−ｉが
故障すると、バックアップ用コンタクタ５−ｉの開閉状
態を調べ、このバックアップ用コンタクタ５−ｉが閉じ
ていれば、図４に示すフローチャートに進み、開いてい
ればバックアップ用コンタクタ５−（ｉ−１）の開閉状
態を調べる。その結果、バックアップ用コンタクタ５−
（ｉ−１）が閉じていれば図５に示すフローチャートに
進み、開いていれば図６に示すフローチャートに進む。

【００４２】まず、バックアップ用コンタクタ５−ｉが
閉じているときは、図４に示すようにｋ＝ｉ＋２＋２ｊ
としてｋとｎを比較し、ｋ＞ｎの場合はｋ＝ｋ−ｎとし
ｋ≦ｎの場合はそのままにしてインバータ１−ｋの運転
状態を調べる。その結果、故障中であればシステムを停
止し、またバックアップ運転と中であればｊ＝ｊ＋１と
して元に戻って上述した各ステップを繰返す。

【００４３】さらに、上記運転状態の調査結果、通常運
転中であればバックアップ用コンタクタ５−（ｋ−２）
を開き、負荷投入コンタクタ２−ｋと２−（ｋ−１）と
を開き、バックアップ用コンタクタ５−（ｋ−１）を閉
じる。その後、負荷投入コンタクタ２−ｋを閉じてｊ＝
ｊ−１とし、ｊ≧０であればｋ＝ｉ＋２＋２として元の
通常運転状態のステップへ戻し、ｊ＜０であれば図７の
フローチャートに進む。

【００４４】また、図３でバックアップ用コンタクタ５
−ｉが開いており、５−（ｉ−１）が閉じいることが判
ると、図５に示すようにｋ＝１＋２ｊとしてｋとｎを比
較し、ｋ＞ｎの場合はｋ＝ｋ−ｎとし、ｋ≦ｎの場合は
そのままにしてインバータ１−ｋの運転状態を調べる。
その結果、故障中であればシステムを停止し、またバッ
クアップ運転と中であればｊ＝ｊ＋１として元に戻って
上述した各ステップを繰返す。

【００４５】さらに、上記運転状態の調査結果、通常運
転中であればバックアップ用コンタクタ５−（ｋ−２）
を開き、負荷投入コンタクタ２−ｋと２−（ｋ−１）と
を開き、バックアップ用コンタクタ５−（ｋ−１）を閉
じる。その後、負荷投入コンタクタ２−ｋを閉じてｊ＝
ｊ−１とし、ｊ≧０であればｋ＝ｉ＋１＋２として元の
通常運転状態のステップへ戻し、ｊ＜０であれば図８の
フローチャートに進む。

【００４６】さらに、図３でバックアップ用コンタクタ
５−ｉが開いており、５−（ｉ−１）が開いていること
が判ると、図６に示すようにｋ＝１＋２ｊとしてｋとｎ
を比較し、ｋ＞ｎの場合はｋ＝ｋ−ｎとし、ｋ≦ｎの場
合はそのままにしてインバータ１−ｋの運転状態を調べ
る。その結果、故障中であれば図７に示すフローチャト
に進み、またバックアップ運転と中であればｊ＝ｊ＋１
として元に戻って上述した各ステップを繰返す。

【００４７】さらに、上記運転状態の調査結果、通常運
転中であればバックアップ用コンタクタ５−（ｋ−２）
を開き、負荷投入コンタクタ２−ｋと２−（ｋ−１）と
を開き、バックアップ用コンタクタ５−（ｋ−１）を閉
じる。その後、負荷投入コンタクタ２−ｋを閉じてｊ＝
ｊ−１とし、ｊ≧０であればｋ＝ｉ＋１＋２として元の
通常運転状態のステップへ戻し、ｊ＜０であれば運転を
継続する。

【００４８】一方、図４の通常運転時の処理ステップに
おいてｊ＜０と判定されるか、図６の運転状態の調査結
果が故障中であると判定されると、図７に示すようにｊ
＝０とし、さらにｋ＝ｉ−１−２ｊとして、ｋ＞０であ
るか、ｋ≦０であるかを判定し、ｋ≦０の場合はｋ＝ｋ
＋ｎとし、ｋ＞０の場合はそのままにしてインバータ１
−ｋの運転状態を調べる。その結果、故障中であればシ
ステムを停止し、またバックアップ運転と中であればｊ
＝ｊ＋１として元に戻って上述した各ステップを繰返
す。

【００４９】さらに、上記運転状態の調査結果、通常運
転中であればバックアップ用コンタクタ５−（ｋ＋１）
を開き、負荷投入コンタクタ２−ｋと２−（ｋ＋１）と
を開き、バックアップ用コンタクタ５−ｋを閉じる。そ
の後、負荷投入コンタクタ２−ｋを閉じてｊ＝ｊ−１と
し、ｊ≧０であればｋ＝ｉ−１＋２ｊとして元の通常運
転状態のステップへ戻し、ｊ＜０であれば運転継続す
る。

【００５０】また、図５の通常運転時の処理ステップに
おいて、ｊ＜０であると判定されると図８に示すように
ｊ＝０とし、さらにｋ＝ｉ−２−２ｊとして、ｋ＜０で
あるか、ｋ≧０であるかを判定し、ｋ＜０の場合はｋ＝
ｋ＋ｎとしｋ≧０の場合はそのままにしてインバータ１
−ｋの運転状態を調べる。その結果、故障中であればシ
ステムを停止し、またバックアップ運転と中であればｊ
＝ｊ＋１として元に戻って上述した各ステップを繰返
す。

【００５１】さらに、上記運転状態の調査結果、通常運
転中であればバックアップ用コンタクタ５−（ｋ＋１）
を開き、負荷投入コンタクタ２−ｋと２−（ｋ＋１）と
を開き、バックアップ用コンタクタ５−ｋを閉じる。そ
の後、負荷投入コンタクタ２−ｋを閉じてｊ＝ｊ−１と
し、ｊ≧０であればｋ＝ｉ−２＋２ｊとして元の通常運
転状態のステップへ戻し、ｊ＜０であれば運転継続す
る。

【００５２】このように第２の実施例では、ｎ群のヒス
テリシスモータを駆動するために、ｎ台のインバータと
ｎ個のバックアップ用コンタクタを用いて、インバータ
の故障時に前述したような切替により隣接するインバー
タで故障インバータに対応するヒステリシスモータを駆
動することにより、システム稼働率Ａ₂ （ｎが偶数の場
合）、Ａ₂ ´（ｎが奇数の場合）を向上させることがで
きる。

【００５３】まず、稼働率Ａ₂ について検証すると次の
通りである。 ｎ＝２ｍ（ｍ＝１，２，３，…）としたとき、 （ア）ｍ＝１、即ちｎ＝２のとき Ａ₂ ＝１−Ｐ² （イ）ｍ＝２、即ちｎ＝４のとき Ａ₂ ＝（１−Ｐ）⁴ ＋₄ Ｃ₁ （１−Ｐ）³ Ｐ＋₄ Ｃ₂ （１−Ｐ）² Ｐ² ＝３Ｐ⁴ −４Ｐ² ＋１ （ウ）ｍ＝３，４，５，…、即ちｎ＝６，８，１０．…のとき 全台が正常である確率 （１−Ｐ）ⁿ １台故障の確率 ｎ（１−Ｐ）^n-1 Ｐ ２台故障で運転継続可能な確率 _n Ｃ₂ ・（１−Ｐ）^n-2 Ｐ^２ ３台故障で運転継続可能な確率 ３台並んで故障した場合に運転継続可能となる。

【００５４】 運転継続可能な組合せ数は _ｎ Ｃ₃ −ｎ 従って、確率は（_n Ｃ₃ −ｎ）（１−Ｐ）^n-3 Ｐ³ ４台故障で運転継続可能な確率 ３台並んだ故障とその他１台故障（４台並んだ故障を含む）で運転継続不可 能となる。

【００５５】 この組合せ数は、 ｎ・_n-3 Ｃ₁ ××Ｏ××と並んだ故障で運転継続不可能となる。×：故障、Ｏ：正常 この組合せ数は、 ｎ よって、４台故障で運転継続可能な組合せ数は、 _n Ｃ₄ −（ｎ・_n-3 Ｃ₁ ＋ｎ） 従って、確率は｛_n Ｃ₄ −ｎ（_n-3 Ｃ₁ ＋１）｝（１−Ｐ）^n-4 Ｐ⁴ ５台故障で運転継続可能な確率 ３台並んだ故障とその他２台故障で運転継続不可能となる。

【００５６】 この組合せ数は、ｎ・_n-3 Ｃ₂ ××Ｏ××と並んだ故障とその他１台故障で運転継続不可能となる。 この組合せ数は、 ｎ・_n-5 Ｃ₁ ××Ｏ×Ｏ××と並んだ故障で運転継続不可能となる。

【００５７】 この組合せ数は、 ｎ よって、５台故障で運転継続可能な組合せ数は、 _n Ｃ₅ −（ｎ・_n-3 Ｃ₂ ＋ｎ・_n-5 Ｃ₁ ＋ｎ） 従って、確率は ｛_n Ｃ₅ −ｎ（_n-3 Ｃ₂ ＋_n-5 Ｃ₁ ＋１）｝（１−Ｐ）_n-5 Ｐ^５ ６台故障で運転継続不可能な確率 ３台並んだ故障とその他３台故障で運転継続不可能となる。

【００５８】 この組合せ数は、ｎ・_ｎ−３ Ｃ₃ ××Ｏ××と並んだ故障とその他２台故障で運転継続不可能となる。 この組合せ数は、 ｎ・_n-5 Ｃ₂ ××Ｏ×Ｏ××と並んだ故障とその他１台故障で運転継続不可能となる。

【００５９】 この組合せ数は、 ｎ・_n-7 Ｃ₁ ××Ｏ×Ｏ×Ｏ××と並んだ故障とその他１台故障で運転継続不可能となる。 この組合せ数は、 ｎ よって、５台故障で運転継続可能な組合せ数は _n Ｃ₇ −（ｎ・_n-3 Ｃ₃ ＋ｎ・_n-5 Ｃ₂ ＋ｎ・_n-7 Ｃ₁ ＋ｎ） 従って、確率は ｛_n Ｃ₅ −ｎ（_n-3 Ｃ₃ ＋_n-5 Ｃ₂ ＋_n-7 Ｃ₁ ＋１）｝（１−Ｐ）_n-5 Ｐ⁵ ｉ台故障で運転継続可能な確率は、（３≦ｉ≦ｍ）

【００６０】

【数４】

【００６１】次に、稼働率Ａ₂ ´について検証すると次
の通りである。 ｎ＝２ｍ＋１（ｍ＝１，２，３，…）としたとき、 （ア）ｍ＝１、即ちｎ＝３のとき Ａ₂ ´＝（１−Ｐ）³ ＋３（１−Ｐ）² Ｐ ＝（１＋２Ｐ）（１−Ｐ）² （イ）ｍ＝２、即ちｎ＝５のとき Ａ₂ ´＝（１−Ｐ）⁵ ＋⁵ Ｃ₁ （１−Ｐ）⁴ Ｐ＋⁵ Ｃ₂ （１−Ｐ）³ Ｐ² ＝（１＋３Ｐ＋６Ｐ² ）（１−Ｐ）³ （ウ）ｍ＝３，４，５，…、即ちｎ＝７，９，１１．…のとき 全台が正常である確率 （１−Ｐ）ⁿ １台故障の確率 ｎ（１−Ｐ）^n-1 Ｐ ２台故障で運転継続可能な確率 _n Ｃ₂ ・（１−Ｐ）^n-2 Ｐ² ３台故障で運転継続可能な確率 ３台並んで故障した場合に運転継続可能となる。

【００６２】 運転継続可能な組合せ数は _n Ｃ₃ −ｎ 従って、確率は（_n Ｃ₃ −ｎ）（１−Ｐ）^n-3 Ｐ³ ｉ台故障で運転継続可能な確率は、（３≦ｉ≦ｍ）

【００６３】

【数５】

【００６４】 そして、従来の１台待機冗長系のシステム稼働率Ａ₀ と比較すると、 ｎ＞４のとき、Ａ₂ ＞Ａ₁ ＞Ａ₀ ，Ａ₂ ´＞Ａ₁ ´＞Ａ₀ となり、 ｎ＝２のときは、Ａ₂ ＝Ａ₁ ＜Ａ₀ ， ｎ＝３のとき，Ａ₂ ´＝Ａ₁ ´＞Ａ₀ となる。

【００６５】図９は本発明によるヒステリシスモータの
駆動装置の第３の実施例を示す回路構成図で、ここでは
ヒステリシスモータ群の数がｎの場合について述べる。
図９において、３−１〜３−ｎはヒステリシスモータ
群、１−１〜１−ｎはこれらのヒステリシスモータ群に
対応させて設けられたインバータで、これら各インバー
タ１−１〜１−ｎの出力は負荷投入コンタクタ２−１〜
２−ｎを介してヒステリシスモータ群３−１〜３−ｎに
供給される。

【００６６】また、ヒステリシスモータ群３−１〜３−
ｎの入力側にはバックアップ用コンタクタ５−１−２〜
５−（ｎ−１）−ｎからなる切替回路４が設けられる。
この切替回路４はヒステリシスモータ３−１〜３−ｎの
入力側の全ての電路間にバックアップ用コンタクタ５−
１−２〜５−（ｎ−１）−ｎをそれぞれ接続し、あるイ
ンバータが故障すると、バックアップ用コンタクタの閉
路により他のいずれのインバータからでも故障インバー
タで駆動していたヒステリシスモータを駆動できるよう
に構成する。

【００６７】なお、上記負荷投入コンタクタ２−１〜２
−ｎ、バックアップ用コンタクタ５−１−２〜５−（ｎ
−１）−ｎは、図示しないコントローラによりインバー
タ１−１〜１−ｎの運転状態が監視され、あるインバー
タの故障停止が判別されるとそのインバータ側の負荷投
入コンタクタが開放されると共に、故障インバータと他
の何ずれかのインバータに対応するヒステリシスモータ
の入力側電路間に設けられたバックアップ用コンタクタ
が投入されるようになっている。

【００６８】次に上記のように構成された第３の実施例
によるヒステリシスモータの駆動装置の作用を述べる。
いま、図９において、インバータ１−ｉが故障すると、
ただ１つのヒステリシスモータを駆動しているインバー
タ１−ｊを選択して、負荷投入コンタクタ２−ｉと負荷
投入コンタクタ２−ｊを開き、ｉ＞ｊのときにはバック
アップ用コンタクタ５−ｊ−ｉを、ｉ＜ｊのときにはバ
ックアップ用コンタクタ５−ｉ−ｊを閉じ、その後に負
荷投入コンタクタ２−ｊを閉じて、インバータ１−ｊで
ヒステリシスモータ３−ｉとヒステリシスモータ３−ｊ
を駆動する。

【００６９】このように第３の実施例では、ｎ群のヒス
テリシスモータを駆動するために、ｎ台のインバータと
ｎ（ｎ−１）／２個のバックアップ用コンタクタを用い
て故障インバータに対応するヒステリシスモータを他の
選択されたインバータで駆動することにより、システム
稼働率Ａ₃ （ｎが偶数の場合）、Ａ₃ ´（ｎが奇数の場
合）を向上させることができる。

【００７０】ここで、この稼働率Ａ₃ について検証する
と次の通りである。 ｎ＝２ｍ（ｍ＝１，２，３，…）としたとき、 （ア）ｍ＝１、即ちｎ＝２のとき Ａ₃ ＝１−Ｐ² （イ）ｍ＝２、即ちｎ＝４ Ａ₃ ＝（１−Ｐ）⁴ ＋₄ Ｃ₁ （１−Ｐ）³ ＋₄ Ｃ₂ （１−Ｐ）² Ｐ² ＝（１＋２Ｐ＋３Ｐ² （１−Ｐ）² （ウ）ｍ＝３，４，５，…、即ちｎ＝６，８，１０のとき

【００７１】

【数６】

【００７２】また、稼働率Ａ₃ ´について検証すると次
の通りである。 ｎ＝２ｍ＋１（ｍ＝１，２，３，…）としたとき、 （ア）ｍ＝１、即ちｎ＝３のとき Ａ₃ ´＝（１＋２Ｐ）（１−Ｐ）² （イ）ｍ＝２，３，４，…、即ちｎ＝５，７，９，…のとき

【００７３】

【数７】

【００７４】 そして、従来の１台待機冗長系のシステム稼働率Ａ₀ と比較すると、 ｎ＞３のとき、Ａ₃ ＞Ａ₂ ＞Ａ₁ ＞Ａ₀ ，Ａ₃ ´＞Ａ₂ ´＞Ａ₁ ´＞Ａ₀ と なり、 ｎ＝２のときは、Ａ₃ ＝Ａ₂ ＝Ａ₁ ＜Ａ₀ ， ｎ＝３のとき、Ａ₃ ´＝Ａ₂ ´＝Ａ₁ ´＞Ａ₀ となる。

【００７５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、１台
のインバータが故障したしたときに、他のインバータで
２つのヒステリシスモータ群を駆動できる切替回路を構
成してインバータの活用されていない半分以上の能力を
利用するようにしたので、使用するインバータの台数を
増やすことなく、従来より高い稼働率のヒステリシスモ
ータ駆動装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるヒステリシスモータ駆動装置の第
１の実施例を示す回路図。

【図２】本発明の第２の実施例を示す回路図。

【図３】第２の実施例の作用を説明するためのフローチ
ャート。

【図４】図３の１に続くフローチャート。

【図５】図３の２に続くフローチャート。

【図６】図３の３に続くフローチャート。

【図７】図４及び図６の４に続くフローチャート。

【図８】図５の５に続くフローチャート。

【図９】本発明の第３の実施例を示す回路図。

【図１０】従来のヒステリシスモータ駆動装置の回路
図。

【符号の説明】

１−１−１〜１−ｍ−３，１−１〜１−ｎ……インバー
タ、２−１−１〜２−ｍ−３，２−１〜２−ｎ……負荷
投入コンタクタ、３−１〜３−ｎ……ヒステリシスモー
タ、４……切替回路、５−１〜５−（ｍ＋１），５−１
〜５−ｎ……バックアップ用コンタクタ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数台のヒステリシスモータにそれぞれ
   対応させてインバータを設け、各インバータより負荷投
   入コンタクタをそれぞれ介して供給される出力により前
   記各ヒステリシスモータを駆動するようにしたヒステリ
   シスモータ駆動装置において、前記各ヒステリシスモー
   タの入力側電路間に１台のインバータと少なくとも２台
   のヒステリシスモータとを組として駆動可能な電路が形
   成されるようにそれぞれバックアップ用コンタクタを接
   続してなる切替回路を設け、何ずれかのインバータが故
   障すると該インバータに対応するヒステリシスモータと
   組となるヒステリシスモータに対応するインバタとを前
   記切替回路のバックアップ用コンタクタにより切替接続
   するようにしたことを特徴とするヒステリシスモータ駆
   動装置。
2. 【請求項２】 複数台のヒステリシスモータにそれぞれ
   対応させてインバータを設け、各インバータより負荷投
   入コンタクタをそれぞれ介して供給される出力により前
   記各ヒステリシスモータを駆動するようにしたヒステリ
   シスモータ駆動装置において、前記各ヒステリシスモー
   タの入力側電路相互間にそれぞれバックアップ用コンタ
   クタを接続してなる切替回路を設け、何ずれかのインバ
   ータが故障すると該インバータに対応するヒステリシス
   モータと隣合せのヒステリシスモータに対応するインバ
   タとを前記切替回路のバックアップ用コンタクタにより
   切替接続するようにしたことを特徴とするヒステリシス
   モータ駆動装置。
3. 【請求項３】 複数台のヒステリシスモータにそれぞれ
   対応させてインバータを設け、各インバータより負荷投
   入コンタクタをそれぞれ介して供給される出力により前
   記各ヒステリシスモータを駆動するようにしたヒステリ
   シスモータ駆動装置において、前記各ヒステリシスモー
   タの入力側の全ての電路間に接続可能にバックアップ用
   コンタクタをそれぞれ接続してなる切替回路を設け、何
   ずれかのインバータが故障するとこの故障インバータに
   対応するヒステリシスモータと適宜選択された他の何ず
   れかのインバータとを前記切替回路のバックアップ用コ
   ンタクタにより切替接続するようにしたことを特徴とす
   るヒステリシスモータ駆動装置。