JP4943310B2 - Motor control signal simulator - Google Patents
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Description
本発明は、インダクションモータを回転させる制御装置の動作確認に用いるモータ制御信号シミュレータに関する。 The present invention relates to a motor control signal simulator used for checking the operation of a control device that rotates an induction motor.
モータを使用した機械装置と、この機械装置を回転制御する制御装置とが、それぞれ独立した装置となっているために、機械装置を使用する都度、これらの装置を組み立てなければならない装置がある。
例えば、原子力発電所において燃料集合体の外観検査をするための燃料集合体外観検査装置では、制御装置は検査室に常設されているが、機械装置は、定期的に実施する燃料集合体外観検査の度に収納容器から取り出して組み立て、外観検査が終わればまた収納容器に収納している。
このため、燃料集合体外観検査の前に、燃料集合体外観検査装置が全体として正常に動作していることを確認する必要があるが、機械装置側の組み立てを行っている間に、制御装置単体での正常動作を確認することが、作業効率の面より要望されている。
Since a mechanical device using a motor and a control device for controlling rotation of the mechanical device are independent devices, there are devices that must be assembled each time the mechanical device is used.
For example, in a fuel assembly appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of a fuel assembly at a nuclear power plant, a control device is permanently installed in an inspection room, but a mechanical assembly is periodically inspected for a fuel assembly. Each time it is taken out from the storage container and assembled, it is stored in the storage container again after the appearance inspection is completed.
Therefore, before the fuel assembly appearance inspection, it is necessary to confirm that the fuel assembly appearance inspection apparatus is operating normally as a whole. It is desired from the viewpoint of work efficiency to check normal operation as a single unit.
上記に関して、現状では、機械装置に使用しているモータと同じモータを搭載した「シミュレータ」と呼ばれる機器を制御装置に接続し、制御装置から「シミュレータ」に搭載されたモータを回転させることにより、制御装置の正常動作を確認している。 Regarding the above, at present, by connecting a device called “simulator” equipped with the same motor as the motor used in the mechanical device to the control device, and rotating the motor mounted on the “simulator” from the control device, The normal operation of the control device is confirmed.
具体的には、図7に示すような構成で、制御装置1にはレセプタクル1aがあり、そのレセプタクル1aに合わせて、ケーブル4aに取り付けられたプラグ4bにより、制御装置1とシミュレータ4が接続される。
Specifically, in the configuration shown in FIG. 7, the
しかし、実際に前記シミュレータに使用しているモータには、形状が大きなものもあり、その場合には、広大な作業スペースを必要としたり、シミュレータ4を運ぶために、天井クレーンを使用する必要があるなど、作業の事前段取りに時間を要している。
However, some motors actually used in the simulator have a large shape. In that case, it is necessary to use a large work space or to use an overhead crane to carry the
このため、モータを使わずに、制御装置1からのモータ駆動信号を、簡便な電気回路により検出するような電子的な「シミュレータ」が望まれていた。
For this reason, there has been a demand for an electronic “simulator” that detects a motor drive signal from the
一般的に、インダクションモータは、様々な産業機械で使用されているモータの一種であり、図8に示すように、モータの巻線間に進相コンデンサ2を入れることにより回転方向を制御している。この進相コンデンサ2は、図9に示すように機械装置4側に取り付けられても、図10に示すように制御装置1側に取り付けられても、動作としては同じである。
In general, an induction motor is a kind of motor used in various industrial machines. As shown in FIG. 8, the rotational direction is controlled by inserting a
インダクションモータ9には、図15(a)のようにモータ本体から端末処理されていないリード線が出たものや、図15(b)のようにモータ本体に端子台が備えられて、その端子台にケーブルをつなぎ込むタイプのものがあり、これらのタイプのインダクションモータ9を用いる場合には、機械装置4側に進相コンデンサ2をつけることは容易である。
The
しかし、図15(c)のように、モータ本体からケーブルが出ており、そのケーブルの先にコネクタまでが取り付けられたインダクションモータ9も存在する。この場合には、機械装置4側に進相コンデンサ2を取り付けるためには、ケーブルを切断してから進相コンデンサ2を取り付けることになり、モータを交換する際には、作業に時間を必要とする。また、この作業は、モータを購入した形態から改造したことになるため、モータ製造メーカの保証を受けられないことも考えられる。そこで、このようなタイプのインダクションモータ9を用いる場合には、進相コンデンサ2は制御装置1側に取り付けるのが一般的である。
However, as shown in FIG. 15C, a cable comes out from the motor body, and there is also an
進相コンデンサ2を機械装置4側に取り付けた場合は、実物の機械装置に代えて、図11に示すように、交流リレー2個で構成する「シミュレータ」により、制御装置1の操作スイッチ3が正転の位置になっているときは、「シミュレータ」の正転側リレー5に通電され、リレー接点が作動し、制御装置の操作スイッチが反転の位置になっているときは、「シミュレータ」の反転側リレー6に通電され、リレー接点が作動することを確認することで、制御装置1が正常に動作していることを確認できる。
When the
しかし、図12のように進相コンデンサ2が制御装置1側に取り付けられた場合は、前記と同じ構成の「シミュレータ」を接続しても、進相コンデンサ2が交流電流を流すことができるため、制御装置1の操作スイッチ3が正転の位置にあっても、反転の位置にあっても、「シミュレータ」の両方のリレーに通電されて、リレー接点が作動してしまい、制御装置1からのモータ駆動信号がどちらの方向に回転させる信号ができるかを判別することができない。
However, when the
この問題点を解決するために、図13に示すように、制御装置1側に取り付けられた進相コンデンサ2と直列に切替スイッチ10を設けて、制御装置1に機械装置4を接続する場合には切替スイッチ10をONし、制御装置1に「シミュレータ」を接続する場合には切替スイッチ10をOFFするようにすれば、「シミュレータ」が所望の動作をさせることができるが、制御装置1を改造しなければならないという問題点や、動作確認で切替スイッチ10をOFFにしたままで、実際の機械装置を接続すると、進相コンデンサ2が機能せず、モータが所望の動作をしないという問題点がある。
In order to solve this problem, as shown in FIG. 13, when a
なお、上記は、インダクションモータの巻線間に進相コンデンサを入れることにより制御する例を、図8に基づいて説明したが、前記以外に、インダクションモータの巻線間に進相コンデンサを有する制御装置の例として、例えば特許文献1を挙げることができる。
本発明は、モータを使用した機械装置と、この機械装置を回転制御する制御装置とが、それぞれ独立した装置となっているため、機械装置を使用する都度ごとにこれらの装置を組み立てなければならない装置において、機械装置と制御装置を組み合わせて使用する前に、制御装置単体での正常動作を確認するモータ制御信号検出回路を備えたモータ制御信号シミュレータ(以下、シミュレータという)を提供することをその課題とする。 In the present invention, since the mechanical device using the motor and the control device for controlling the rotation of the mechanical device are independent devices, these devices must be assembled every time the mechanical device is used. In an apparatus, before using a combination of a mechanical device and a control device, a motor control signal simulator (hereinafter referred to as a simulator) having a motor control signal detection circuit for confirming normal operation of the control device alone is provided. Let it be an issue.
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであり、2個のリレーとコンデンサからなるモータ制御信号検出回路を備えたシミュレータを制御装置に接続することにより、この制御装置単体の動作確認を可能にするものである。
以下、各請求項の発明について説明する。
The present invention has been made in order to solve the above-described problems. By connecting a simulator having a motor control signal detection circuit including two relays and a capacitor to the control device, the operation of the control device alone is achieved. Confirmation is possible.
Hereinafter, the invention of each claim will be described.
請求項1に記載の発明は、
インダクションモータを回転させる制御装置の動作確認に用いるモータ制御信号シミュレータであって、
制御装置の進相コンデンサと静電容量が同容量のコンデンサを並列に接続した2個のリレーにより、正転、反転それぞれのモータ駆動信号を検出するモータ制御信号検出回路を備えたことを特徴とするモータ制御信号シミュレータである。
The invention described in
A motor control signal simulator used to check the operation of a control device that rotates an induction motor,
A motor control signal detection circuit for detecting forward and reverse motor drive signals by two relays in which a phase advance capacitor of a control device and a capacitor having the same capacitance are connected in parallel is provided. This is a motor control signal simulator.
本請求項の発明は、制御装置1に接続する「シミュレータ」を、図1に示すように、正転側リレー(RY1)5と反転側リレー(RY2)6の2個のリレーと、制御装置1内の進相コンデンサ2と静電容量が同容量のコンデンサ7およびコンデンサ8をそれぞれのリレーに並列に接続する構成とする。
According to the present invention, a “simulator” connected to the
請求項2に記載の発明は、
前記モータ制御信号検出回路が、
前記インダクションモータの正転、反転それぞれのモータ駆動信号を検出する2個の前記リレーの接点を開くことにより、前記リレーそれぞれに並列に接続されたコンデンサに流れようとする電流を流れないようにすることで、制御装置の過電流保護回路による出力遮断を起こさない回路であることを特徴とする請求項1に記載のモータ制御信号シミュレータである。
The invention described in
The motor control signal detection circuit is
By opening the contacts of the two relays that detect forward and reverse motor drive signals of the induction motor, the current that flows through the capacitors connected in parallel to the relays is prevented from flowing. Thus, the motor control signal simulator according to
本請求項の発明は、制御装置1に接続する「シミュレータ」を、図4に示すように、正転側リレー(RY1)5と反転側リレー(RY2)6の2個のリレーと、制御装置1内の進相コンデンサ2と静電容量が同容量のコンデンサ7およびコンデンサ8をそれぞれのリレーに並列に接続し、正転側リレー(RY1)5のノーマルクローズ接点5aをコンデンサ7と直列に、また、反転側リレー(RY2)6のノーマルクローズ接点6aをコンデンサ8と直列に接続する構成とする。
According to the present invention, the “simulator” connected to the
請求項3に記載の発明は、
前記モータ制御信号検出回路が、
前記インダクションモータの正転、反転それぞれのモータ駆動信号を検出する2個の前記リレーの接点を閉じることにより、表示素子を点灯させ、前記インダクションモータを回転させる制御装置が正常に動作していることを表示する回路であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のモータ制御信号シミュレータである。
The invention according to
The motor control signal detection circuit is
The control device that lights the display element and rotates the induction motor by closing the contact points of the two relays that detect the forward and reverse motor drive signals of the induction motor is operating normally. The motor control signal simulator according to
本請求項の発明は、制御装置1に接続する「シミュレータ」を、図5に示すように、正転側リレー(RY1)5と反転側リレー(RY2)6の2個のリレーと、制御装置1内の進相コンデンサ2と静電容量が同容量のコンデンサ7およびコンデンサ8をそれぞれのリレーに並列に接続し、正転側リレー(RY1)5のノーマルオープン接点5bに正転中を示す「正転中」表示素子(PL1)4cを、反転側リレー(RY2)6のノーマルオープン接点6bに「反転中」表示素子(PL2)4dを接続する構成とする。
According to the present invention, a “simulator” connected to the
本発明においては、インダクションモータの進相コンデンサが機械装置側にある場合でも、簡便な電気回路で構成したシミュレータにより、制御装置からのモータ駆動信号を検出し、制御装置単体で、装置が正常に動作していることを確認することができる。 In the present invention, even when the phase advance capacitor of the induction motor is on the machine device side, the motor drive signal from the control device is detected by the simulator configured with a simple electric circuit, and the device is operated normally by the control device alone. It can be confirmed that it is operating.
以下、本発明をその最良の実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。 Hereinafter, the present invention will be described based on the best mode. In addition, this invention is not limited to the following embodiment. Various modifications can be made to the following embodiments within the same and equivalent scope as the present invention.
図1は、本発明の実施の形態を示す構成図である。図1において、制御装置1の操作スイッチ3を正転の位置にすると、電気的に図2に示す回路と等価になる。正転側リレー(RY1)5にかかる電圧(E1)は、交流電源の電圧(E)と同じになり、逆転用リレー(RY2)6にかかる電圧(E2)は交流電源の電圧(E)の2分の1となる。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, when the
交流電源を100Vとし、正転側リレー(RY15)と反転側リレー(RY2)6の2個のリレーを交流100V用のリレーとした場合、正転側リレー(RY1)5には交流電源の100Vが加わるため、リレー接点が作動する(ONする)が、反転側リレー(RY2)6には交流電源の50Vしか加えられないため、リレー接点が作動しない(ONしない)ことから、制御装置1の操作スイッチ3の正転に対応した正転制御のモータ駆動信号を確認できる。
When the AC power supply is 100 V and the two relays of the forward rotation side relay (RY15) and the reverse side relay (RY2) 6 are AC 100V relays, the forward rotation side relay (RY1) 5 has an AC power supply of 100V. Therefore, the relay contact is activated (turned on), but only 50V of the AC power supply is applied to the reverse side relay (RY2) 6, so the relay contact is not activated (not turned on). A motor drive signal for forward rotation control corresponding to forward rotation of the
一方、制御装置1の操作スイッチ3を逆転の位置にすると、電気的に図3に示すような回路と等価になり、正転側リレー(RY1)5のリレー接点が作動せず(ONしない)、反転側リレー(RY2)6のリレー接点が作動する(ONする)ことから、制御装置1の操作スイッチ3の反転に対応した反転制御のモータ駆動信号を確認できる。
On the other hand, when the
上記の説明では、説明の便宜上、正転側リレー(RY1)5と反転側リレー(RY2)6それぞれに並列に接続されているコンデンサ(C1)7およびコンデンサ(C2)8の静電容量を制御装置1内の進相コンデンサ2と同容量としたが、このコンデンサ(C1)7およびコンデンサ(C2)8の静電容量を変えることにより、それぞれのリレーに印加される電圧を変化させることも可能である。制御装置1内の進相コンデンサ2の静電容量は、インダクションモータから一義的に決まるものであり変えることはできないが、それぞれのリレーと並列に接続するコンデンサ(C1)7およびコンデンサ(C2)8の静電容量は、使用するリレーの特性と、回路全体に流れる電流値から任意の値に設定することが可能である。
In the above description, for the convenience of explanation, the capacitances of the capacitor (C1) 7 and the capacitor (C2) 8 that are connected in parallel to the forward relay (RY1) 5 and the reverse relay (RY2) 6 are controlled. Although it has the same capacity as the
また、図1に示す制御装置に接続するシミュレータの構成では、リレーに並列に接続されたコンデンサ(C1)7およびコンデンサ(C2)8の静電容量によっては、通常のモータを回転させる場合よりも大きな電流が流れることがある。制御装置1に過電流保護回路が入っている場合には、保護回路が作動し出力を遮断してしまうので、過電流を抑える必要がある。
In addition, in the configuration of the simulator connected to the control device shown in FIG. 1, depending on the capacitances of the capacitor (C1) 7 and the capacitor (C2) 8 connected in parallel to the relay, compared to the case of rotating a normal motor. A large current may flow. When the
図4に示すように、正転側リレー(RY1)5のノーマルクローズ接点5aを用いて、正転側リレー(RY1)5が作動した場合に、正転側リレー(RY1)5と並列に接続されているコンデンサ(C1)7に電流が流れないようにし、さらに反転側リレー(RY2)6とこの反転側リレーと並列に接続されているコンデンサ(C2)8の両方に電流が流れないようにすることで、正転側リレー(RY1)5のみに電流が流れることになる。
As shown in FIG. 4, when the normal rotation side relay (RY1) 5 is operated by using the normally
通常は、リレーの消費電力はモータの電力よりも小さいので、この回路を用いることで制御装置1の保護回路による出力遮断を起こさないようにすることが可能である。電気が流れ始めてからリレーが作動するまでのごく短い間、電流が多く流れるが、リレーが作動すると電流が小さくなる現象は、実際にモータを回転させる場合の突入電流と同じようなものなので、過電流保護回路を作動させてしまうことはない。
Normally, since the power consumption of the relay is smaller than the power of the motor, it is possible to prevent output interruption by the protection circuit of the
反転側リレー(RY2)6のノーマルクローズ接点6aに関しても、同様の動作により反転側リレー(RY2)6のみに電流が流れることになる。
With respect to the normally
図5は、制御装置に接続するシミュレータに、表示機能を設けた構成である。正転側リレー(RY1)5のノーマルオープン接点5bと、反転側リレー(RY2)6のノーマルオープン接点6bに、ランプや発光ダイオードなどの表示素子4c、4dが接続され、制御装置1からの駆動信号に対応して、それぞれのリレーに流れると、接点が閉じられて表示素子4c、4dを点灯することになる。
FIG. 5 shows a configuration in which a display function is provided in a simulator connected to the control device.
本発明に係るシミュレータも、図6に示すような構成で、制御装置1にレセプタクル1aと、シミュレータからのケーブル4aにそのレセプタクルに合わせて取り付けられたプラグ4bにより接続される。
また、シミュレータには、正転中および反転中を示す2つの表示素子4c、4dが装備されている。
The simulator according to the present invention is also configured as shown in FIG. 6 and is connected to the
Further, the simulator is equipped with two
図14に示すように、コンデンサ7、8の代わりに抵抗器11、12を使う方法も考えられるが、この場合は、コンデンサを使う場合と比較して電流が流れすぎるため、シミュレータとして成立しない。
As shown in FIG. 14, a method of using
1 制御装置
1a レセプタクル
2 進相コンデンサ
3 操作スイッチ
4 シミュレータ
4a ケーブル
4b プラグ
4c 「正転中」表示素子
4d 「反転中」表示素子
5 正転側リレー(RY1)
5a 正転側リレー(RY1)のノーマルクローズ接点
5b 正転側リレー(RY1)のノーマルオープン接点
6 反転側リレー(RY2)
6a 反転側リレー(RY2)のノーマルクローズ接点
6b 反転側リレー(RY2)のノーマルオープン接点
7 コンデンサ(C1)
8 コンデンサ(C2)
9 インダクションモータ
10 切替スイッチ
11 抵抗器(R1)
12 抵抗器(R2)
DESCRIPTION OF
5a Normally closed
6a Reverse contact (RY2) normally closed
8 Capacitor (C2)
9
12 Resistor (R2)
Claims (3)
制御装置の進相コンデンサと静電容量が同容量のコンデンサを並列に接続した2個のリレーにより、正転、反転それぞれのモータ駆動信号を検出するモータ制御信号検出回路を備えたことを特徴とするモータ制御信号シミュレータ。 A motor control signal simulator used to check the operation of a control device that rotates an induction motor,
A motor control signal detection circuit for detecting forward and reverse motor drive signals by two relays in which a phase advance capacitor of a control device and a capacitor having the same capacitance are connected in parallel is provided. Motor control signal simulator.
前記インダクションモータの正転、反転それぞれのモータ駆動信号を検出する2個の前記リレーの接点を開くことにより、前記リレーそれぞれに並列に接続されたコンデンサに流れようとする電流を流れないようにすることで、制御装置の過電流保護回路による出力遮断を起こさない回路であることを特徴とする請求項1に記載のモータ制御信号シミュレータ。 The motor control signal detection circuit is
By opening the contacts of the two relays that detect forward and reverse motor drive signals of the induction motor, the current that flows through the capacitors connected in parallel to the relays is prevented from flowing. The motor control signal simulator according to claim 1, wherein the motor control signal simulator is a circuit that does not cause an output interruption by an overcurrent protection circuit of the control device.
前記インダクションモータの正転、反転それぞれのモータ駆動信号を検出する2個の前記リレーの接点を閉じることにより、表示素子を点灯させ、前記インダクションモータを回転させる制御装置が正常に動作していることを表示する回路であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のモータ制御信号シミュレータ。 The motor control signal detection circuit is
The control device that lights the display element and rotates the induction motor by closing the contact points of the two relays that detect the forward and reverse motor drive signals of the induction motor is operating normally. The motor control signal simulator according to claim 1, wherein the motor control signal simulator is a circuit that displays
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