特許 6961097 ドライブシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6961097

(24)【登録日】2021年10月14日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】ドライブシステム

(51)【国際特許分類】

   H02P 5/46 20060101AFI20211025BHJP

【ＦＩ】

   H02P5/46 H

【請求項の数】16

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2020-541608(P2020-541608)

(86)(22)【出願日】2020年1月22日

(86)【国際出願番号】JP2020002113

【審査請求日】2020年7月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100154852

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 太一

(74)【代理人】

【識別番号】100135301

【弁理士】

【氏名又は名称】梶井 良訓

(72)【発明者】

【氏名】市川 聡一朗

(72)【発明者】

【氏名】中村 雅史

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 拓巳

【審査官】 尾家 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／１２８１９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−１１１９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３３１２２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ５／００− ５／７５３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電力を第１電動機の巻線に供給する第１電力変換器と、前記第１電力変換器を制御する第１制御部とを含む第１ドライブ装置と、
第２電力を第２電動機の巻線に供給する第２電力変換器と、前記第２電力変換器を制御する第２制御部とを含む第２ドライブ装置と、
第１周期と、複数の前記第１周期を含む基準周期とを用いて、前記第１制御部と前記第２制御部を制御するマスタ装置と
を備え、
前記マスタ装置は、前記基準周期のなかの前記第１周期ごとに前記第１周期の識別情報と第１送信同期信号とを送信し、又は前記基準周期のなかの前記第１周期ごとに前記第１周期の識別情報と第１送信同期信号と第２送信同期信号とを送信し、
前記第１制御部は、前記識別情報を用いて、複数回の前記第１送信同期信号の受信によって得られた複数の第１同期信号のうちの特定第１同期信号に関わるタイミングに第１制御周期が同期するように前記第１制御周期の位相を調整して、前記第１制御周期を用いて前記第１電力変換器を制御し、
前記第２制御部は、前記識別情報を用いて、複数回の前記第１送信同期信号の受信と、複数回の前記第２送信同期信号の受信との何れかの受信によって得られた複数の第２同期信号のうちの特定第２同期信号に関わるタイミングに第２制御周期が同期するように前記第２制御周期の位相を調整して、前記第２制御周期を用いて前記第２電力変換器を制御する、
ドライブシステム。

【請求項2】

前記第１制御部は、前記複数の第１同期信号のうちから、前記特定第１同期信号に対応しないものを、前記第１制御周期を同期させる際の対象の信号から除くように制御して、
前記第２制御部は、前記複数の第２同期信号のうちから、前記特定第２同期信号に対応しないものを、前記第２制御周期を同期させる際の対象の信号から除くように制御する、
請求項１に記載のドライブシステム。

【請求項3】

前記第１周期の基準の長さと前記第１制御周期の基準の長さは、互いに異なる、
請求項１に記載のドライブシステム。

【請求項4】

前記マスタ装置は、前記基準周期のなかの前記第１周期ごとに前記第１送信同期信号と前記基準周期のなかの前記第１周期を識別するための識別情報とを前記第１ドライブ装置宛に送信し、前記基準周期のなかの前記第１周期ごとに前記第２送信同期信号と前記識別情報とを前記第２ドライブ装置宛に送信し、
前記第１制御部は、前記識別情報を用いて、複数回の前記第１送信同期信号の受信によって得られた複数の第１同期信号のうちから、前記基準周期のなかで特定の前記第１送信同期信号が生成された時に関わる第１基準タイミングを決定し、前記第１基準タイミングに対応する前記特定第１同期信号に前記第１制御周期が同期するように前記第１制御周期の位相を調整し、
前記第２制御部は、前記識別情報を用いて、複数回の前記第２送信同期信号の受信によって得られた複数の第２同期信号のうちから、前記基準周期のなかで特定の前記第２送信同期信号が生成された時に関わる第２基準タイミングを決定し、前記第２基準タイミングに対応する前記特定第２同期信号に前記第２制御周期が同期するように前記第２制御周期の位相を調整する、
請求項１に記載のドライブシステム。

【請求項5】

前記マスタ装置は、前記識別情報を付加した前記第１送信同期信号を前記第１ドライブ装置宛に送信し、前記識別情報を付加した前記第２送信同期信号を前記第２ドライブ装置宛に送信し、
前記第１制御部は、前記第１送信同期信号に付加されていた前記識別情報の値が予め値が定められた定数値である場合に、前記第１基準タイミングに送信された前記特定の第１送信同期信号に対応する前記特定第１同期信号に同期するように前記第１制御周期の位相を調整し、
前記第２制御部は、前記第２送信同期信号に付加されていた前記識別情報の値が予め値が定められた定数値である場合に、前記第２基準タイミングに送信された前記特定の第２送信同期信号に対応する前記特定第２同期信号に同期するように前記第２制御周期の位相を調整する、
請求項４に記載のドライブシステム。

【請求項6】

前記第１制御部は、前記第１基準タイミングから第１時間遅らせた第１調整タイミングにおいて、前記特定第１同期信号に同期するように前記第１制御周期の位相を調整し、
前記第２制御部は、前記第２基準タイミングから第２時間遅らせた第２調整タイミングにおいて、前記特定第２同期信号に同期するように前記第２制御周期の位相を調整する、
請求項４に記載のドライブシステム。

【請求項7】

前記第１制御部は、前記特定の前記第１送信同期信号が送信された時を示す前記マスタ装置から通知される第１基準時間に基づいて、前記第１調整タイミングを決定し、
前記第２制御部は、前記特定の前記第２送信同期信号が送信された時を示す前記マスタ装置から通知される第２基準時間に基づいて、前記第２調整タイミングを決定する、
請求項６に記載のドライブシステム。

【請求項8】

前記マスタ装置は、
前記第１送信同期信号と前記第２送信同期信号とを互いに異なるタイミングで送信する、
請求項１に記載のドライブシステム。

【請求項9】

前記マスタ装置は、前記第１周期のなかで、前記第１同期信号と前記第２同期信号を送信する、
請求項１に記載のドライブシステム。

【請求項10】

前記マスタ装置の前記第１周期は、前記基準周期のＭ分の１であり、
前記第１制御部の前記第１制御周期は、前記基準周期のＮ分の１であり、
前記第２制御部の前記第２制御周期は、前記基準周期の前記Ｎ分の１であり、
前記Ｍの値と前記Ｎの値は、互いに値が異なる整数である、
請求項１に記載のドライブシステム。

【請求項11】

前記第１ドライブ装置は、
前記第１送信同期信号に付加されていた前記識別情報と、前記第１送信同期信号に対応する前記特定第１同期信号とを出力する第１通信処理ユニットを含む、
前記第１制御部は、
第１基準クロックを分周することで第１クロック信号を生成し、前記第１制御周期の起点からの前記第１クロック信号の波数を計数した結果の第１カウントの計数値を生成し、前記第１基準タイミングの時点の条件により前記第１カウントの計数値を補正して、前記第１カウントの計数値又は前記補正された第１カウントの計数値の何れかを用いて前記第１制御周期の第２クロックを生成する第１カウンタと、
前記第１カウントの計数値を用いて前記第１制御周期の位相の基準と前記特定第１同期信号の位相の基準との位相差を比較して、前記第１基準タイミングの時点の前記第１カウントの計数値を補正するための補正値を生成する第１位相比較器と、
前記第２クロックに基づいて第１制御周期の第１割り込み信号を生成する第１割り込み信号生成ユニットと、
前記第１クロック信号を用いて前記第１電力変換器を制御するための第１処理を、前記第１割り込み信号に基づいて起動させる第１制御部本体と
を含む請求項４に記載のドライブシステム。

【請求項12】

前記第１位相比較器は、前記比較の結果に基づいて前記第１制御周期の位相の基準と前記特定第１同期信号の位相の基準との偏差が小さくなるように前記第１カウントの計数値を補正するための補正値を生成する
請求項１１に記載のドライブシステム。

【請求項13】

前記第２ドライブ装置は、
前記第２送信同期信号に付加されていた前記識別情報と、前記第２送信同期信号に対応する前記特定第２同期信号とを出力する第２通信処理ユニットを含む、
前記第２制御部は、
第２基準クロックを分周することで第３クロック信号を生成し、前記第２制御周期の起点からの前記第３クロック信号の波数を計数した結果の第３カウントの計数値を生成し、前記第２基準タイミングの時点の条件により前記第３カウントの計数値を補正して、前記第３カウントの計数値又は前記補正された第３カウントの計数値の何れかを用いて前記第２制御周期の第４クロックを生成する第２カウンタと、
前記第３カウントの計数値を用いて前記第２制御周期の位相の基準と前記特定第２同期信号の位相の基準との位相差を比較して、前記第２基準タイミングの時点の前記第３カウントの計数値を補正するための補正値を生成する第２位相比較器と、
前記第４クロックに基づいて第２制御周期の第２割り込み信号を生成する第２割り込み信号生成ユニットと、
前記第３クロック信号を用いて前記第２電力変換器を制御するための第２処理を、前記第２割り込み信号に基づいて起動させる第２制御部本体と
を含む請求項１１に記載のドライブシステム。

【請求項14】

前記第２位相比較器は、前記比較の結果に基づいて前記第２制御周期の位相の基準と前記特定第２同期信号の位相の基準との偏差が小さくなるように前記第３カウントの計数値を補正するための補正値を生成する
請求項１３に記載のドライブシステム。

【請求項15】

前記第１制御部は、前記第１制御周期の第１割り込み信号を用いた第１割り込み処理を実行することで前記第１電力変換器を制御し、
前記第２制御部は、前記第２制御周期の第２割り込み信号を用いた第２割り込み処理を実行することで前記第２電力変換器を制御する、
請求項１に記載のドライブシステム。

【請求項16】

制御に基づいて第１電動機を駆動して、前記第１電動機の動力を対象物の搬送に利用する第１ドライブ装置と、
制御に基づいて第２電動機を駆動して、前記第２電動機の動力を前記対象物の搬送に利用する第２ドライブ装置と、
第１周期と複数の前記第１周期を含む基準周期とを用いて前記第１ドライブ装置と前記第２ドライブ装置を制御するマスタ装置と
を備え、
前記マスタ装置は、前記基準周期のなかの前記第１周期を識別可能な第１送信同期信号を、前記第１周期ごとに出力し
前記第１ドライブ装置は、前記第１送信同期信号を複数回受信して、複数回の前記第１送信同期信号の受信によって得られた複数の第１同期信号のうちから、前記基準周期のなかの第１基準タイミングに対応する特定第１同期信号を選択し、前記特定第１同期信号を用いて前記第１電動機の制御に係る処理を起動させる第１制御タイミングを調整し、
前記第２ドライブ装置は、前記第１送信同期信号を複数回受信して、複数回の前記第１送信同期信号の受信によって得られた複数の第２同期信号のうちから、前記第１基準タイミングに対応する特定第２同期信号を選択し、前記特定第２同期信号を用いて前記第２電動機の制御に係る処理を起動させる第２制御タイミングを調整する
ドライブシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ドライブシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

ドライブシステムは、複数のドライブ装置のそれぞれに設けられた電動機を、それぞれ駆動させる。各電動機の動力によって対象物を所望の速度で搬送させる用途では、各電動機の揃速性が良好であることが必要とされる。これに対して、複数の電動機の揃速性をより高めることが困難なドライブシステムがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】日本国特開２００７−２１３４７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、複数の電動機の揃速性をより高めることができるドライブシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態のドライブシステムは、第１ドライブ装置と、第２ドライブ装置と、マスタ装置とを備える。前記第１ドライブ装置は、第１電力を第１電動機の巻線に供給する第１電力変換器と、前記第１電力変換器を制御する第１制御部とを含む。前記第２ドライブ装置は、第２電力を第２電動機の巻線に供給する第２電力変換器と、前記第２電力変換器を制御する第２制御部とを含む。前記マスタ装置は、第１周期と、複数の前記第１周期を含む基準周期とを用いて、前記第１制御部と前記第２制御部を制御する。前記マスタ装置は、前記基準周期のなかの前記第１周期ごとに前記第１周期の識別情報と第１送信同期信号とを送信し、又は前記基準周期のなかの前記第１周期ごとに前記第１周期の識別情報と第１送信同期信号と第２送信同期信号とを送信する。前記第１制御部は、前記識別情報を用いて、複数回の前記第１送信同期信号の受信によって得られた複数の第１同期信号のうちの特定第１同期信号に関わるタイミングに第１制御周期が同期するように前記第１制御周期の位相を調整して、前記第１制御周期を用いて前記第１電力変換器を制御する。前記第２制御部は、前記識別情報を用いて、複数回の前記第１送信同期信号の受信と、複数回の前記第２送信同期信号の受信との何れかの受信によって得られた複数の第２同期信号のうちの特定第２同期信号に関わるタイミングに第２制御周期が同期するように前記第２制御周期の位相を調整して、前記第２制御周期を用いて前記第２電力変換器を制御する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１の実施形態のドライブシステムの構成図。

【図2】第１の実施形態のマスタ装置の構成図。

【図3A】第１の実施形態の第１ドライブ装置の構成図。

【図3B】第１の実施形態の第２ドライブ装置の構成図。

【図4】第１の実施形態のドライブ装置による速度調整処理のフローチャート。

【図5】第１比較例のマスタ装置とドライブ装置の制御周期の位相関係について説明するための図。

【図6】第２比較例のマスタ装置の制御周期の長さとドライブ装置の同期周期の長さとが互いに異なるときの動作について説明するための図。

【図7】第１の実施形態のマスタ装置と第１ドライブ装置と第２ドライブ装置とを組み合わせたときの動作について説明するための図。

【図8】第１の実施形態の第１ドライブ装置の構成図。

【図9】第２の実施形態のマスタ装置の構成図。

【図10A】第２の実施形態の第１ドライブ装置の構成図。

【図10B】第２の実施形態の第２ドライブ装置の構成図。

【図11】第２の実施形態の送信時刻データテーブルについて説明するための図。

【図12】第２の実施形態の補正演算用データテーブルについて説明するための図。

【図13】第２の実施形態のドライブ装置による制御周期の位相の調整について説明するための図。

【図14A】第１変形例のドライブシステムの構成図。

【図14B】第２変形例のドライブシステムの構成図。

【図14C】第３変形例のドライブシステムの構成図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、実施形態のドライブシステムを、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明では、揃速制御を行うドライブシステムを単にドライブシステムと呼ぶ。また、同一又は類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それらの構成の重複する説明は省略する場合がある。なお、電気的に接続されることを、単に「接続される」ということがある。

【0008】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態のドライブシステム１の構成図である。

【0009】

ドライブシステム１は、例えば、マスタ装置１０と、第１ドライブ装置３１から第４ドライブ装置３４とを備える。第１電動機２１から第４電動機２４は、ドライブシステム１の制御対象の電動機の一例である。

【0010】

図１に、ドライブシステム１に関わる製造設備の一例を併せて示す。
図１に示された製造設備は、例えば、対象物を搬送させるための第１圧延スタンドＳＴ１から第４圧延スタンドＳＴ４を備える。第１圧延スタンドＳＴ１には第１電動機２１が設けられ、第２圧延スタンドＳＴ２には第２電動機２２が設けられ、第３圧延スタンドＳＴ３には第３電動機２３が設けられ、第４圧延スタンドＳＴ４には第４電動機２４が設けられている。第１圧延スタンドＳＴ１から第４圧延スタンドＳＴ４は、第１電動機２１から第４電動機２４の動力によって駆動される。

【0011】

第１電動機２１は、第１ドライブ装置３１によって駆動される。第２電動機２２は、第２ドライブ装置３２によって駆動される。第３電動機２３は、第３ドライブ装置３３によって駆動される。第４電動機２４は、第４ドライブ装置３４によって駆動される。第１電動機２１から第４電動機２４を区別しない場合には、単に電動機２０という。第１ドライブ装置３１から第４ドライブ装置３４を区別しない場合には、単にドライブ装置３０という。各ドライブ装置３０が各電動機２０を同時に稼働させることにより、各電動機２０が出力する動力によって、第１圧延スタンドＳＴ１から第４圧延スタンドＳＴ４が夫々駆動される。これにより、第１方向に比較的長い対象物を、その対象物の延伸方向（第１方向）に少なくとも搬送させる。各ドライブ装置３０が各電動機２０を同時に稼働させることとは、各ドライブ装置３０を並列に制御して各電動機２０を稼働させる場合、或いは、各ドライブ装置３０を連携させて各電動機２０を稼働させる場合が含まれる。この製造設備は、例えば、鋼鈑（対象物）の圧延工程に適用してよい。或いは、ドライブシステム１は、これに制限されず、紙などの製造工程に適用してもよい。

【0012】

マスタ装置１０（上位のコントローラ）は、ネットワークＮＷを通じて、指令値を各ドライブ装置３０に送り、指令値を用いて各ドライブ装置３０を夫々制御することにより、各電動機２０による対象物の搬送量と搬送速度を調整する。マスタ装置１０は、各ドライブ装置３０に、各々電動機２０の回転速度を調整（揃速）させることで、対象物の搬送状態を良好に保つ。ネットワークＮＷは、例えば、有線ＬＡＮ（Local Area Network）である。実施形態のネットワークＮＷは、マスタ装置１０と各ドライブ装置３０とをバス型に接続する。ネットワークＮＷの種類は、これに制限されることなく、接続形態が互いに異なる他の種類のものを適宜選択してもよい。マスタ装置１０と各ドライブ装置３０は、ネットワークＮＷを通じて、各種情報をパケットにして通信する。

【0013】

図２を参照して、マスタ装置１０について、より具体的な一例について説明する。図２は、第１の実施形態のマスタ装置１０の構成図である。

【0014】

マスタ装置１０は、例えば、インタフェースユニット１１（図２内の記載はＩＦ。）と、カウンタ１３と、割り込み信号生成ユニット１４（図２内の記載はＩＮＴＲ−ＰＲＯＣ。）と、記憶部１５（図２内の記載はＳＴＲＡＧＥ。）と、制御部本体１６（図２内の記載はＭ＿ＣＯＮＴ。）とを備える。

【0015】

インタフェースユニット１１は、ネットワークＮＷを通して各ドライブ装置３０と通信して、マスタ装置１０が提供する各種情報を、制御部本体１６から受けて各ドライブ装置３０宛に送信する。

【0016】

カウンタ１３は、図２に示されていないオシレーターから供給される固定周期の信号の波数を計数し、制御部本体１６が離散時間制御に用いるクロックを制御部本体１６に供給する。カウンタ１３は、クロックを所定の数で分周して第１周期のＭクロック信号を生成し、生成された第１周期のＭクロック信号を、割り込み信号生成ユニット１４に供給する。これにより、割り込み信号生成ユニット１４による割り込み周期が実行される。

【0017】

割り込み信号生成ユニット１４は、カウンタ１３から供給されるＭクロック信号に係る割り込み信号を発生して、制御部本体１６に供給する。
標準的な長さは、設計的に規定されるものであり、実際の第１周期は、設計的に許容される範囲で変動することが許容される。この変動分が含まれた第１周期を固定周期という。

【0018】

記憶部１５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等で実現される。記憶部１５は、制御部本体１６を機能させるための各種設定情報と、ＯＳなどの基本プログラムと、アプリケーションプログラムとを格納するための記憶領域が割り当てられる。

【0019】

制御部本体１６は、インタフェースユニット１１と、記憶部１５と共に、図２に示されていないバスに接続されている。

【0020】

制御部本体１６は、ソフトウエアプログラムを実行する第１プロセッサを含む。第１プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）と呼ばれることがある。制御部本体１６の第１プロセッサが実行するソフトウエアプログラムは、予め記憶部１５に格納されていてもよいし、図２に示されていない外部装置や可搬型記憶媒体などから、或いはネットワークＮＷを介してダウンロードされてもよい。制御部本体１６は、ソフトウエアプログラムを実行することで、以下に示す制御部本体１６の全部の機能と、割り込み信号生成ユニット１４との一部の機能を形成する。

【0021】

制御部本体１６は、各ドライブ装置３０を制御するための指令値ＣＯＭ＿ｉを生成して、そしてこの指令値ＣＯＭ＿ｉを各ドライブ装置３０に供給する。「ｉ」は、整数であり、第１周期に関連付けられた識別情報ｉに対応する。例えば、制御部本体１６は、割り込み信号生成ユニット１４から供給される割り込み信号を検出すると、ドライブ装置３０ごとの指令値ＣＯＭ＿ｉを、その第１周期ごとに生成して、ドライブ装置３０ごとの指令値ＣＯＭ＿ｉを、予め規定された順に従い各ドライブ装置３０に供給する。例えば、制御部本体１６は、全てのドライブ装置３０に対する指令値ＣＯＭ＿ｉを、各第１周期のなかでそれぞれ供給する。

【0022】

制御部本体１６は、各ドライブ装置３０側の制御周期を同期させるために、第１周期の複数倍の期間を周期にした基準周期を利用する。制御部本体１６は、基準周期内の各第１周期を一意に識別するための識別情報ｉを各第１周期に関連付ける。例えば、制御部本体１６は、基準周期の起点側の識別情報ｉを０にして、それ以降の各第１周期に関連付けた識別情報ｉの値を順に単調に増加させる。制御部本体１６は、各ドライブ装置３０宛に送る情報（パケット）に、この識別情報ｉを付与して送付する。

【0023】

マスタ装置１０は、各ドライブ装置３０を揃速するための同期信号（例えば、第１送信同期信号と呼ぶ。）を第１周期ごとに生成する。その後、マスタ装置１０は、第１周期ごとにパケット化した第１送信同期信号を第１ドライブ装置３１から第４ドライブ装置３４に供給する。

【0024】

制御部本体１６は、第１送信同期信号に各第１周期に関連付けた識別情報ｉの値を付与して送信する。制御部本体１６は、各ドライブ装置３０宛に共通の第１送信同期信号を送付する。なお、制御部本体１６は、各ドライブ装置３０に対する指令値ＣＯＭ＿ｉと第１送信同期信号とを分けて送信してもよく、指令値ＣＯＭ＿ｉと第１送信同期信号とを纏めて送信してもよい。

【0025】

図３Ａと図３Ｂを参照して、各ドライブ装置３０について、より具体的な一例について説明する。図３Ａは、第１の実施形態の第１ドライブ装置３１の構成図である。

【0026】

第１ドライブ装置３１は、例えば、第１電力変換器３１１と、第１制御部３１２と、第１通信処理ユニット３１３とを備える。第１電力変換器３１１は、対象物を搬送させるための第１電力を第１電動機２１の巻線（不図示）に供給する。

【0027】

直流電力ＰＯＷを用いて交流電動機の電動機２０を制御するためには、第１電力変換器３１１は、所謂インバータとして直流電力ＰＯＷを交流電力に変換する。上記は、一例であり、これに制限されない。例えば、交流電力ＰＯＷを用いて直流電動機の電動機２０を制御するためには、第１電力変換器３１１は、所謂コンバータとして交流電力ＰＯＷを直流電力に変換する。第１電力変換器３１１と第２電力変換器３２１の仕様は、電動機２０の仕様と、電源の仕様とにより決定されるため、上記以外の種類の電力変換器であってもよい。以下の説明では、電動機２０が交流電動機である場合について説明する。

【0028】

第１電力変換器３１１（図３Ａ内の記載はＰＣ。）は、例えば図３Ａに示されていない複数の半導体スイッチとその駆動回路とを含み、例えば、複数の半導体スイッチがフルブリッジ型又はハーフブリッジ型に形成されている。第１電力変換器３１１の回路形式は、これに制限されることなく適宜変更してよい。複数の半導体スイッチの種別は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）とＦＥＴ（Field-Effect Transistor）の何れかであってよく、その種別に制限されることなく、その他の種別の半導体スイッチを適用してもよく、ダイオードを適宜組み合わせてもよい。

【0029】

第１制御部３１２は、第１電力変換器３１１を制御する。
第１制御部３１２は、例えば、第１制御部本体３１２１（図３Ａ内の記載はＳ＿ＣＯＮＴ。）と、第１割り込み信号生成ユニット３１２２（図３Ａ内の記載はＩＮＴＲ。）と、位相調整ユニット３１２３（図３Ａ内の記載はＰＡ＿ＵＮＩＴ。）と、比較器３１２４とを備える。

【0030】

第１制御部本体３１２１は、マスタ装置１０から提供される指令値ＣＯＭ＿ｉに従って、第１電動機２１を駆動させるための第１のゲート信号ＧＰを生成し、そしてこの第１のゲート信号ＧＰを第１電力変換器３１１に供給する。例えば、第１制御部本体３１２１は、第１電動機２１の軸の位置の情報と、第１電力変換器３１１の出力状態の情報とを、フィードバック制御の帰還量に用いた離散時間制御により、第１のゲート信号ＧＰを生成してもよい。第１制御部本体３１２１は、後述する第１割り込み信号生成ユニット３１２２から供給される割り込み信号を検出すると、第１電動機２１の駆動に関する制御のための処理を起動して、そして起動した処理を、離散時間制御の１又は複数の制御周期のなかで実行する。例えば、第１制御部本体３１２１は、後述する第１クロック信号を用いて、第１クロック信号の周期に同期する離散時間制御によって第１電力変換器３１１を制御するための処理（第１処理）を実施するとよい。

【0031】

第１割り込み信号生成ユニット３１２２は、標準的な長さに調整された間隔で割り込み信号を生成して、第１制御部本体３１２１に供給する。標準的な長さに調整された期間を第１制御周期と呼ぶ。標準的な長さは、設計的に規定されるものであり、実際の第１制御周期は、設計的に許容される範囲で変動することが許容される。

【0032】

比較器３１２４は、識別情報ｉを用いて、マスタ装置１０の第１周期を識別した結果を論理値で出力する。比較器３１２４は、識別情報ｉの値から、マスタ装置１０の第１周期が、ユーザによって定められた所望の周期であると判定したときに、換言すると識別情報ｉが所望の値であるときに論理１を出力し、マスタ装置１０の第１周期が所望の周期でないときに論理０を出力する。

【0033】

位相調整ユニット３１２３は、第１制御部本体３１２１が離散時間制御に用いる第１クロックを第１制御部本体３１２１に供給し、第１制御周期の元となる第２クロックを第１割り込み信号生成ユニット３１２２に供給する。位相調整ユニット３１２３は、例えば、マスタ装置１０から供給される第１送信同期信号に係るタイミング情報と、比較器３１２４の比較結果とに基づいて、第２クロックが標準的な長さになるように調整する。第１クロックと第２クロックの生成に関することを含めた位相調整ユニット３１２３の詳細について後述する。

【0034】

第１通信処理ユニット３１３は、ネットワークＮＷを通してマスタ装置１０と通信して、マスタ装置１０から取得した各種情報を、第１制御部３１２に供給する。

【0035】

例えば、第１通信処理ユニット３１３は、インタフェースユニット３１３１（図３Ａ内の記載はＩＦ。）と、抽出処理ユニット３１３３（図３Ａ内の記載はＥＸＴＲ。）とを備える。

【0036】

インタフェースユニット３１３１は、ネットワークＮＷに接続されていて、ネットワークＮＷを通してマスタ装置１０と通信することで、マスタ装置１０が送信する各種情報を取得する。マスタ装置１０が送信する各種情報には、マスタ装置１０が第１ドライブ装置３１に指令する指令値ＣＯＭ＿ｉに関する情報と、マスタ装置１０の制御周期に関する識別情報ｉとが含まれる。

【0037】

抽出処理ユニット３１３３は、インタフェースユニット３１３１からマスタ装置１０が送信する各種情報を取得して、取得した情報を抽出して、抽出した情報をそれぞれの供給先に提供する。

【0038】

抽出処理ユニット３１３３は、マスタ装置１０が送信した第１送信同期信号のパケットに付与されていた識別情報ｉ（パケットを送信した制御周期を示す識別情報ｉのこと。）と、そのパケットを受信したタイミングを示す第１同期信号（図３Ａ内の記載はＳＹＮＣ＿Ｓ１。）とを位相調整ユニット３１２３に供給する。

【0039】

例えば、比較器３１２４の第１入力ａには、任意の整数、例えば０が設定され、第２入力ｂには、第１通信処理ユニット３１３からマスタ装置１０の制御周期を識別するための識別情報ｉが供給される。この場合、比較器３１２４は、識別情報ｉが０であるときに、マスタ装置１０の制御周期が０であることを検出し、論理１を出力する。

【0040】

上記のように、第１制御部３１２は、抽出処理ユニット３１３３が出力する第１同期信号と識別情報ｉとの両方を得ることができる。

【0041】

図３Ｂに示す第２ドライブ装置３２について説明する。
図３Ｂは、第１の実施形態の第２ドライブ装置３２の構成図である。図３Ｂに示す第２ドライブ装置３２は、例えば、第２電力変換器３２１と、第２制御部３２２と、第２通信処理ユニット３２３とを備える。

【0042】

第２電力変換器３２１は、対象物を搬送させるための第２電力を第２電動機２２の巻線（不図示）に供給する。第２制御部３２２は、第２電力変換器３２１を制御する。第２通信処理ユニット３２３は、マスタ装置１０と通信する。なお、第２電力変換器３２１と、第２制御部３２２と、第２通信処理ユニット３２３は、前述の第１電力変換器３１１と、第１制御部３１２と、第１通信処理ユニット３１３とに対応する。第２電力変換器３２１と、第２制御部３２２と、第２通信処理ユニット３２３は、前述の第１電力変換器３１１と、第１制御部３１２と、第１通信処理ユニット３１３と同様の構成にするとよい。第２ドライブ装置３２の符号を第１ドライブ装置３１の符号の１００の桁の値を代えた同様の符号を付し、これらについての詳細な説明を省略する。

【0043】

図４を参照して、第１ドライブ装置３１による速度調整処理について説明する。
図４は、第１の実施形態の第１ドライブ装置３１による速度調整処理のフローチャートである。例えば、第１ドライブ装置３１の第１制御部３１２は、速度調整処理として以下の処理を実施する。

【0044】

第１制御部３１２は、マスタ装置１０が送信した第１送信同期信号と、基準周期内の各第１周期を識別するための識別情報ｉとを受信する（ステップＳ１２）。

【0045】

第１制御部３１２は、識別情報ｉの値が定数Ｃに等しいか否かを判定する（ステップＳ１６）。定数Ｃの値は、予め定められていて、例えば、その値が０であってよい。

【0046】

識別情報ｉの値が定数Ｃに等しくない場合には、第１制御部３１２は、一連の処理を終える。識別情報ｉの値が定数Ｃに等しい場合には、第１制御部３１２は、偏差Ｘを算出する（ステップＳ１８）。例えば、偏差Ｘとは、マスタ装置１０の基準周期の位相と、第１制御部３１２の位相の位相差のことである。

【0047】

第１制御部３１２は、偏差Ｘの絶対値が、予め定められた閾値ＴＨよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２０）。偏差Ｘの絶対値が閾値ＴＨよりも小さい場合には、第１制御部３１２は、一連の処理を終える。

【0048】

偏差Ｘの絶対値が閾値ＴＨを超える場合には、第１制御部３１２は、偏差Ｘに基づいて、割り込みカウンタの積算値Ｙを算出する（ステップＳ２２）。例えば、上記の閾値ＴＨは、０近傍の正の実数である。

【0049】

次に、第１制御部３１２は、記憶部３１４（図８）の記憶領域内の変数領域に格納されている割り込みカウンタの現在値を、算出した割り込みカウンタの積算値Ｙに変更するために、その変数領域に積算値Ｙを書き込んで更新する（ステップＳ２４）。なお、第１カウンタ３１２３２は、ステップＳ２４の処理とは独立に、上記の変数領域の値を逐次更新する。

【0050】

第１制御部３１２は、以上の処理を実施することにより、第１ドライブ装置３１をマスタ装置１０に同期させる。

【0051】

なお、第２ドライブ装置３２の第２制御部３２２は、図４に示した第１制御部３１２の処理と同様の処理を実施することにより、第２ドライブ装置３２をマスタ装置１０に同期させることが可能になる。

【0052】

以下、各ドライブ装置３０の制御周期を、マスタ装置１０が供給するタイミングに同期させる制御について説明する。

【0053】

図５と図６を参照して、実施形態との対比のために、先に比較例について説明する。図５は、第１比較例のマスタ装置＃Ｍとドライブ装置＃１１、＃１２の制御周期の位相関係について説明するための図である。第１比較例のマスタ装置＃Ｍとドライブ装置＃１１、＃１２の制御周期は互いに等しい長さにある。

【0054】

図５のなかの第１段目にマスタ装置＃Ｍの制御周期に関する三角波（Ｍａ）と矩形波（Ｍｂ）とを示し、図５のなかの第２段目にドライブ装置＃１１の制御周期に関する三角波（１１ａ）と矩形波（１１ｂ）とを示し、図５のなかの第３段目にドライブ装置＃１２の制御周期に関する三角波（１２ａ）と矩形波（１２ｂ）とを示す。

【0055】

例えば、図５のなかの第１段目の三角波（Ｍａ）は、マスタ装置＃Ｍが制御に利用するクロック（又はステップ）の計数値を示す。例えば、マスタ装置＃Ｍのカウンタ(不図示）は、検出したクロックの個数を計数し、計数値を０からＭＡＸ＃Ｍまでの値で示す。カウンタは、カウンタの計数値が順に増えてＭＡＸ＃Ｍに達すると、その次のクロックを検出したときに計数値を０にする。例えば、計数値を０にするときに、マスタ装置＃Ｍは、定周期の割り込み処理を実行する。この割り込み処理のタイミングを矩形波（Ｍｂ）で示す。
マスタ装置＃Ｍは、図５のなかの第１段目の矩形波（Ｍｂ）を、パルスＭＰ１からＭＰ４を割り込み処理のトリガに利用して、これに係る処理をそれぞれの制御周期の中で実行する。

【0056】

図５のなかの第２段目と第３段目の三角波と矩形波の説明は、図５のなかの第１段目の三角波と矩形波の説明と同様であり、この説明を参照してよい。なお、ドライブ装置＃１１のクロックの計数値が０からＭＡＸ＃１１になる点と、ドライブ装置＃１２のクロックの計数値が０からＭＡＸ＃１２になる点と、ドライブ装置＃１１と＃１２がパルスＳＰ１からＳＰ４を割り込み処理のトリガにそれぞれ利用する点が異なる。

【0057】

ここで、図５のなかの第１段目の矩形波（Ｍｂ）と図５のなかの第２段目の矩形波（１１ｂ）とを対比すると、その第１段目のパルスＭＰ１からＭＰ４に対応する第１から第４の制御周期の時間軸方向の位置が、その第２段目のパルスＳＰ１からＳＰ４に対応する第１から第４の制御周期の時間軸方向の位置に揃っている。この状態は、マスタ装置＃Ｍの制御周期の位相と、ドライブ装置＃１１の制御周期の位相に位相差が生じていない状態にあることを示している。

【0058】

これに対して、図５のなかの第１段目の矩形波（Ｍｂ）と図５のなかの第３段目の矩形波（１２ｂ）とを対比すると、その第１段目のパルスＭＰ１からＭＰ４に対応する第１から第４の制御周期の時間軸方向の位置と、その第３段目のパルスＳＰ１からＳＰ４に対応するの第１から第４の制御周期の時間軸方向の位置とが互いにずれている。この状態は、マスタ装置＃Ｍの制御周期の位相と、ドライブ装置＃１２の制御周期の位相に位相差が生じている状態にあることを示している。

【0059】

このような状態にあると、例えば、マスタ装置＃Ｍが、時刻ｔａ１に、ドライブ装置＃１１とドライブ装置＃１２とに速度変更の指令を送り、ドライブ装置＃１１とドライブ装置＃１２のそれぞれが、その指令を同時に受信できると仮定しても、この指令を処理する制御周期の処理を起動させる時刻にずれが生じる。これは、図５に示すようにドライブ装置＃１１の制御周期とドライブ装置＃１２の制御周期とに位相差が生じているために生じる。例えば、図５の各段の矩形波（Ｍｂ）、（１１ｂ）、及び（１２ｂ）にそれぞれ付した網掛けは、時刻ｔａ１に送信された速度変更の指令を各ドライブ装置３０がそれぞれ処理する制御周期を示す。このように互いの制御周期に位相差が生じていると、各電動機に与える電力を切り替える時刻にもずれが生じることになる。この時間軸方向のずれの最大値は、ドライブ装置＃１１とドライブ装置＃１２に共通の制御周期の長さになる。そのため、第１比較例のドライブ装置＃１１とドライブ装置＃１２は、互いの同期がとれていないと、それぞれの制御周期の位相差の影響を軽減しきれないことがあり、揃速性を確保しにくいことがあった。

【0060】

図６を参照して、第２比較例のマスタ装置とドライブ装置の制御周期の長さが互いに異なるときの動作について説明する。図６は、第２比較例のマスタ装置の制御周期の長さとドライブ装置の制御周期の長さとが互いに異なるときの動作について説明するための図である。この図６に示すマスタ装置の制御周期の長さとドライブ装置の制御周期の長さが互いに異なる。そのために、この第２比較例のマスタ装置の制御周期とドライブ装置の制御周期とが揃うことがないことにより、制御周期の位相差の影響を軽減させることができず、揃速性を改善することができなかった。

【0061】

図７を参照して、マスタ装置１０と第１ドライブ装置３１と第２ドライブ装置３２の組み合わせについて説明する。図７は、第１の実施形態のマスタ装置１０と第１ドライブ装置３１と第２ドライブ装置３２の組み合わせたときの動作について説明するための図である。実施形態に示した通り、マスタ装置１０の制御周期（第１周期）の長さは、第１ドライブ装置３１の第１制御周期の長さと互いに異なり、第２ドライブ装置３２の第２制御周期の長さと互いに異なる。

【0062】

図７のなかの第１段目にマスタ装置１０の制御周期に関する三角波（１０ａ）、（１０ｃ）と矩形波（１０ｂ）とを示し、図７のなかの第２段目に第１ドライブ装置３１の制御周期に関する三角波（３１ａ）、（３１ｃ）と矩形波（３１ｂ）とを示し、図７のなかの第３段目に第２ドライブ装置３２の制御周期に関する２つの三角波（３２ａ）、（３２ｃ）と矩形波（３２ｂ）とを示す。

【0063】

図７のなかの各段に記載された２つの三角波（例えば、三角波（１０ａ）と三角波（１０ｃ）。）は、時間軸方向の１周期の長さが互いに異なる。三角波（１０ａ）は、三角波（１０ｃ）よりも１周期が時間軸方向に短い。三角波（１０ａ）と矩形波（１０ｂ）の関係は、前述の図５の各段の三角波（Ｍａ）と矩形波（Ｍｂ）の関係に対応する。図７のなかの第２段目と第３段目も同様の傾向にある。

【0064】

なお、マスタ装置１０の第１周期は、基準周期のＭ分の１である。マスタ装置１０の第１周期は三角波（１０ａ）の周期に対応し、マスタ装置１０の基準周期は三角波（１０ｃ）の周期に対応する。第１制御部３１２の第１制御周期は、上記の基準周期のＮ分の１である。第１制御部３１２の第１制御周期は三角波（３１ａ）の周期に対応し、第１制御部３１２の基準周期は三角波（３１ｃ）の周期に対応する。第２制御部３２２の第２制御周期は、上記の基準周期のＮ分の１である。第２制御部３２２の第２制御周期は三角波（３２ａ）の周期に対応し、第２制御部３２２の基準周期は三角波（３２ｃ）の周期に対応する。上記Ｍの値とＮの値は、互いに値が異なる整数である。

【0065】

１周期が時間軸方向に短い方の三角波（１０ａ）、（３１ａ）、（３２ａ）の値は、マスタ装置１０とドライブ装置３０が、それぞれの処理に利用するクロックの計数値である。例えば、マスタ装置１０の三角波（ａ）の値は、カウンタ１３の計数値である。第１ドライブ装置３１の三角波（３１ａ）の値は、位相調整ユニット３１２３内の第１カウンタ３１２３２の計数値である。第２ドライブ装置３２の三角波（３２ａ）の値は、位相調整ユニット３２２３内の第２カウンタ３２２３２の計数値である。

【0066】

例えば、第１ドライブ装置３１の第１制御部３１２は、第１カウンタ３１２３２の計数値が０からｋ１になるまでに第１電動機２１の状態と第１電力変換器３１１の状態を取得して（処理Ａ）、その計数値がｋ１からｋ２になるまでに第１電力変換器３１１に対する指令値を生成し（処理Ｂ）、その計数値がｋ２からｋＭＡＸ３１になるまでに第１電動機２１を駆動するための第１ゲートパルスＧＰを生成する（処理Ｃ）。第１制御部３１２は、第１カウンタ３１２３２の計数値が０からｋｍａｘまで変化する１つの第１制御周期のなかで、上記の処理Ａから処理Ｃを夫々実施して、第１制御周期ごとに処理Ａから処理Ｃを繰り返す。

【0067】

さらに、第２ドライブ装置３２の第２制御部３２２は、第２カウンタ３２２３２の計数値が０からｋ１になるまでに第２電動機２２の状態と第２電力変換器３２１の状態を取得して、その計数値がｋ１からｋ２になるまでに第２電力変換器３２１に対する指令値を生成し、その計数値がｋ２からｋＭＡＸ３２になるまでに第２電動機２２を駆動するための第２ゲートパルスＧＰを生成する。第２制御部３２２は、第２カウンタ３２２３２の計数値が０からｋｍａｘまで変化する１つの第２制御周期のなかで、上記の処理Ａから処理Ｃを夫々実施して、第２制御周期ごとに処理Ａから処理Ｃを繰り返す。処理Ａから処理Ｃは、第１処理の一例である。

【0068】

なお、１周期が時間軸方向に長い方の三角波（１０ｃ）は、説明用に示したものであり、ドライブシステム１が、その値を計数しなくてもよい。

【0069】

例えば、図７の第１段目に示す三角波（１０ｃ）の周期（基準周期という。）は、マスタ装置１０の制御周期のＮ倍である。この図７に示す波形は、上記のＮの値を１０００にしたときのものであり、一部の波形の表記が省略されている。図７の第１段目に示す矩形波（１０ｂ）に沿えた数字は、０から９９９まで順に増加する制御周期の識別情報ｉの値である。三角波（１０ｃ）の振幅は、この識別情報ｉの値を模式化して示している。実際の識別情報ｉは、連続的に変化するものでなく、制御周期の切り替えタイミングに同期して階段状に変化する。

【0070】

図７の第２段目に示す第１ドライブ装置３１の状態は、ある第１制御周期を、マスタ装置１０の基準周期との位相調整に利用することにより、位相が良好に調整され、それにより偏差Ｘが０の状態にある。第１制御周期のＭ倍が、マスタ装置１０の基準周期に一致する。図７の第２段目に示す波形は、Ｍの値を１０２４にしたときのものである。矩形波（３１ｂ）に沿えた数字は、０から１０２３まで、順に増加する制御周期の識別情報ｊの値である。三角波（３１ｃ）の振幅は、この識別情報ｊの値を模式化して示している。実際の識別情報ｊは、連続的に変化するものでなく、第１制御周期の切り替えタイミングに同期して階段状に変化する。

【0071】

図７の第３段目に示す第２ドライブ装置３２の状態は、制御周期の位相の調整が良好でないために、偏差Ｘが生じている状態にある。各波形の説明は、図７の第２段目の第１ドライブ装置３１の場合と同様である。図７の第３段目に示す第２ドライブ装置３２と図７の第２段目の第１ドライブ装置３１との違いは、図７の第２段目の第１ドライブ装置３１の状態がマスタ装置１０の基準周期のタイミングに揃っているのに対し、図７の第３段目に示す第２ドライブ装置３２の状態が、それらと揃っていない状態にある点である。

【0072】

図７の第１段目と第２段目を対比して、第１ドライブ装置３１の処理について説明する。
第１ドライブ装置３１は、識別情報ｉを用いて、複数回の第１送信同期信号の受信によって得られた複数の第１同期信号のうちの特定第１同期信号を決定して、その特定第１同期信号の位相を調整する。図７における複数の第１同期信号は、図７の第２段目の矩形波（３１ｂ）に相当する。この場合の特定第１同期信号は、識別情報ｊの値（０から１０２３）に対応する各矩形波（パルス）のなかで、識別情報ｉが９９９から０に変化するタイミングに対応する１つの矩形波（パルス）である。そこで、第１ドライブ装置３１の第１制御部３１２は、識別情報ｉが９９９から０に変化するタイミングに、第１ドライブ装置３１の矩形波（３１ｂ）の周期（第１制御周期）が同期するように第１ドライブ装置３１の矩形波（３１ｂ）の周期（第１制御周期）の位相を調整するとよい。

【0073】

上記の場合、マスタ装置１０の制御周期（図７の第１段目の矩形波（１０ｂ）のパルスの周期）と第１ドライブ装置３１の制御周期（図７の第２段目の矩形波（３１ｂ）のパルスの周期）は厳密には異なる。図７に示すような位相関係にあると、第１ドライブ装置３１の識別情報ｊが０で識別される第１制御周期が、マスタ装置１０の識別情報ｉが０で識別される制御周期の位相に近くなる。そこで、第１ドライブ装置３１は、図７の第１段目に示すマスタ装置１０の矩形波（１０ｂ）に付した識別情報ｉが０である制御周期に、図７の第２段目に示す第１ドライブ装置３１の矩形波（３１ｂ）の位相を調整する。

【0074】

このように良好な位相関係に調整されている場合であっても、図７の第１段目の識別情報ｉが１から９９９までのマスタ装置１０の矩形波の基準の位相と、図７の第２段目の識別情報ｊが１から１０２３までの第１ドライブ装置３１の矩形波の基準の位相と、が揃うことがない。そのため、第１ドライブ装置３１は、上記の識別情報ｉが０のときに位相を調整して、識別情報ｉが０以外のときには位相を調整しないように制御することで、マスタ装置１０の基準周期に対する位相を安定に調整することができる。

【0075】

これに対して、図７の第３段目に示す第２ドライブ装置３２は、図７の第１段目に示すマスタ装置１０の矩形波（１０ｂ）に付した識別情報ｉが０であるときでさえ、図７の第３段目に示す第２ドライブ装置３２の矩形波（３２ｂ）に付した識別情報ｊが０でない位相関係にある。そのため、図７の第３段目に示した各波形の位相は、マスタ装置１０の基準周期の位相に整合しているために偏差Ｘが生じていない状態を示す図７の第２段目に示した各波形の位相とは異なり、マスタ装置１０の基準周期の位相に対して偏差Ｘが生じている。

【0076】

図７の第３段目に示すような位相関係にあるときに、第２ドライブ装置３２の第２制御部３２２は、第１ドライブ装置３１の第１制御部３１２と同様に第２制御周期の位相を調整する。より具体的には、第２ドライブ装置３２は、第１ドライブ装置３１と同様に、識別情報ｉを用いて、複数回の第１送信同期信号の受信によって得られた複数の第２同期信号のうちの特定第２同期信号を決定して、その特定第２同期信号の位相を調整する。第２ドライブ装置３２が扱う第２同期信号と特定第２同期信号は、第２ドライブ装置３２内部の信号であり、装置が異なる第１ドライブ装置３１の第１同期信号と特定第１同期信号とにそれぞれ対応する信号である。これにより、第２ドライブ装置３２の第２制御部３２２は、第１段目に示すマスタ装置１０の基準周期の位相に第２制御周期の位相を整合させることができ、その結果、図７の第２段目に示すような位相関係の各波形を得ることができる。

【0077】

さらに、第１ドライブ装置３１と第２ドライブ装置３２以外の各ドライブ装置３０の夫々が同様の処理をそれぞれ実施することにより、マスタ装置１０の矩形波の基準の位相と、各ドライブ装置３０の矩形波の基準の位相とが揃う。

【0078】

図８は、実施形態の第１ドライブ装置３１の構成図である。
第１ドライブ装置３１は、例えば、記憶部３１４（図８内の記載はＳＴＲＡＧＥ。）と、入出力ユニット３１５と、演算処理ユニット３１６とを備える。第１ドライブ装置３１は、コンピュータの一例である。

【0079】

記憶部３１４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、フラッシュメモリ等で実現される。記憶部３１４は、第１制御部３１２を機能させるための各種設定情報と、ＯＳなどの基本プログラム、アプリケーションプログラムなどを格納するための記憶領域が割り当てられる。

【0080】

入出力ユニット３１５は、例えば、第１電動機２１の軸の位置の情報と、第１電力変換器３１１の出力状態の情報とを入力情報として取得し、ゲート信号ＧＰを出力する。入出力ユニット３１５は、例えば、各種情報を表示する液晶表示器などの表示部と操作検出部とを備えていてもよい。上記の表示部と操作検出部は、それらを組み合わされたタッチパネルとして構成されていてもよい。

【0081】

演算処理ユニット３１６は、ソフトウエアプログラムを実行する第２プロセッサを含む。第２プロセッサは、ＣＰＵ、ＦＰＧＡと呼ばれることがある。演算処理ユニット３１６は、第１通信処理ユニット３１３と、記憶部３１４と、入出力ユニット３１５と共にバスＢＵＳに接続されている。演算処理ユニット３１６は、ソフトウエアプログラムを実行することで、第１制御部本体３１２１と、第１割り込み信号生成ユニット３１２２と、位相調整ユニット３１２３と、比較器３１２４との一部又は全部の機能を形成する。

【0082】

演算処理ユニット３１６の第２プロセッサが実行するソフトウエアプログラムは、予め記憶部３１４に格納されていてもよいし、図示されない外部装置や可搬型記憶媒体などから、或いは通信回線を介してダウンロードされてもよい。

【0083】

なお、第１通信処理ユニット３１３のうち、ネットワークＮＷに接続するためのハードウエアを除く範囲の一部又は全部が、演算処理ユニット３１６のソフトウエアプログラムを実行することで形成されていてもよく、演算処理ユニット３１６とは異なる演算処理ユニットによって形成されていてもよい。

【0084】

上記の実施形態によれば、ドライブシステム１は、第１ドライブ装置３１と、第２ドライブ装置３２と、マスタ装置１０とを備える。マスタ装置１０は、基準周期のなかの第１周期ごとに第１周期の識別情報と第１送信同期信号とを送信する。第１ドライブ装置３１の第１制御部３１２は、その識別情報を用いて、複数回の第１送信同期信号の受信によって得られた複数の第１同期信号のうちの特定第１同期信号に関わるタイミング（第１基準タイミングという。）に、第１制御周期が同期するように第１制御周期の位相を調整する。さらに第１制御部３１２は、第１制御周期を用いて第１電力変換器３１１を制御する。第２ドライブ装置３２の第２制御部３２２は、識別情報を用いて、複数回の第１送信同期信号の受信によって得られた複数の第２同期信号のうちの特定第２同期信号に関わるタイミング（第２基準タイミングという。）に第２制御周期が同期するように第２制御周期の位相を調整する。さらに第２制御部３２２は、第２制御周期を用いて第２電力変換器３２１を制御する。これにより、ドライブシステム１は、複数の電動機２０の揃速性をより高めることができる。

【0085】

上記の特定第１同期信号は、第１ドライブ装置３１が特定の値の識別情報ｉを検出したときに対応する第１同期信号であってよい。同様に特定第２同期信号は、第２ドライブ装置３２が特定の値の識別情報ｉを検出したときに対応する第２同期信号であってよい。なお、第１ドライブ装置３１は、共通の識別情報ｉの値を利用して、特定第１同期信号を特定するとよい。第２ドライブ装置３２は、共通の識別情報ｉの値を利用して、特定第２同期信号を特定するとよい。

【0086】

なお、第１制御部３１２は、複数の第１同期信号のうちから、特定第１同期信号に対応しないものを、第１制御周期を同期させる際の対象の信号から除くように制御するとよい。第２制御部３２２は、同様に複数の第２同期信号のうちから、特定第２同期信号に対応しないものを、第２制御周期を同期させる際の対象の信号から除くように制御するとよい。

【0087】

例えば、第１ドライブ装置３１は、第１送信同期信号を複数回受信して、複数回の前記第１送信同期信号の受信によって得られた複数の第１同期信号のうちから、基準周期のなかの第１基準タイミングに対応する特定第１同期信号を選択し、特定第１同期信号を用いて第１電動機２１の制御に係る処理を起動させる第１制御タイミングを調整してもよい。さらに、第２ドライブ装置３２は、第１送信同期信号を複数回受信して、複数回の第１送信同期信号の受信によって得られた複数の第２同期信号のうちから、第１基準タイミングに対応する特定第２同期信号を選択し、特定第２同期信号を用いて第２電動機２２の制御に係る処理を起動させる第２制御タイミングを調整してもよい。
このように、第１制御部３１２と、第２制御部３２２の夫々が、対象の信号を選択することにより、ドライブシステム１は、複数の電動機２０の揃速性をより高めることができる。

【0088】

上記のように位相の調整のための対象の信号を制限していれば、マスタ装置１０が制御に利用する第１周期の基準の長さと、第１ドライブ装置３１の第１制御周期及び第２ドライブ装置３２の第２制御周期の基準の長さとが互いに異なる組み合わせであってもよい。さらに、複数の第１同期信号のうちの一部及び複数の第２同期信号のうちの一部を、位相の調整のための対象の信号から除くように制御することにより、ドライブシステム１は、第１電動機２１と第２電動機２２の揃速性を確保して、夫々を制御することができる。

【0089】

マスタ装置１０と第１ドライブ装置３１を連携させ、及びマスタ装置１０と第２ドライブ装置３２とを連携させることにより、マスタ装置１０は、第１ドライブ装置３１及び第２ドライブ装置３２を制御することができる。

【0090】

（第２の実施形態）
第２の実施形態のドライブシステム１Ａについて説明する。
ドライブシステム１Ａは、例えば、図１のドライブシステム１と同様に構成される。第１の実施形態のドライブシステム１Ａにおけるマスタ装置１０は、各ドライブ装置３０に対して共通の第１送信同期信号を送信していた。第２の実施形態では、マスタ装置１０Ａは、各ドライブ装置３０Ａに対して個別に、送信同期信号を送信する。

【0091】

図９は、実施形態のマスタ装置１０Ａの構成図である。
マスタ装置１０Ａは、前述のマスタ装置１０に対し、さらにタイマー１２（図２内の記載はＴＩＭＥＲ。）を備える。

【0092】

タイマー１２は、例えば、図９に示されていない、時計と、時計の時刻合わせ処理を実行する時計調整ユニットとを含む。タイマー１２は、インタフェースユニット１１とネットワークＮＷを通して各ドライブ装置３０Ａと通信する。タイマー１２は、各ドライブ装置３０Ａと通信することで、各ドライブ装置３０Ａ側の時刻情報をマスタ装置１０側の時刻情報に合わせるように、各ドライブ装置３０Ａ側で、その時刻を調整させる。マスタ装置１０Ａは、この時刻の調整に係る処理に、既知のプロトコルを利用してよい。例えば、時刻の調整に利用するプロトコルとして、ＰＴＰ（Precision Time Protocol：ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１５８８）などが挙げられる。上記の場合、インタフェースユニット１１は、ネットワークＮＷに信号（パケット）を送信する際に、タイマー１２の時刻情報をそのパケットに付加して送信する。

【0093】

マスタ装置１０Ａは、各ドライブ装置３０を揃速するための同期信号（送信同期信号と呼ぶ。）を生成する。例えば、マスタ装置１０Ａは、各ドライブ装置３０に対して個別に送信するための、送信同期信号をそれぞれ生成する。

【0094】

より具体的には、マスタ装置１０Ａは、第１周期ごとに第１送信同期信号と第２送信同期信号とを生成する。第１送信同期信号と第２送信同期信号は、上記の送信同期信号の一例である。その後、マスタ装置１０Ａは、第１周期ごとに第１送信同期信号を第１ドライブ装置３１に供給し、第１周期ごとに第２送信同期信号を第２ドライブ装置３２に供給する。第３ドライブ装置３３と第４ドライブ装置３４とに対しても同様である。

【0095】

図１０Ａと図１０Ｂを参照して、第１ドライブ装置３１Ａと第２ドライブ装置３２Ａとについて説明する。図１０Ａは、実施形態の第１ドライブ装置３１Ａの構成図である。

【0096】

第１ドライブ装置３１Ａは、第１ドライブ装置３１の第１制御部３１２と、第１通信処理ユニット３１３に代えて、第１制御部３１２Ａと、第１通信処理ユニット３１３Ａとを備える。

【0097】

第１通信処理ユニット３１３Ａは、ネットワークＮＷを通してマスタ装置１０Ａと通信して、マスタ装置１０Ａから取得した各種情報を、第１制御部３１２Ａに供給する。

【0098】

第１通信処理ユニット３１３Ａは、第１通信処理ユニット３１３のインタフェースユニット３１３１と、抽出処理ユニット３１３３とに代えて、インタフェースユニット３１３１Ａと、抽出処理ユニット３１３３Ａ（図１０Ａ内の記載はＥＸＴＲ。）とを備え、さらに遅延時間格納ユニット３１３４と、加算器３１３５と、比較器３１３６とを備える。

【0099】

インタフェースユニット３１３１Ａは、ネットワークＮＷに接続されていて、ネットワークＮＷを通してマスタ装置１０Ａと通信することで、マスタ装置１０Ａが送信する各種情報を取得する。マスタ装置１０Ａが送信する各種情報には、マスタ装置１０Ａの時刻情報、マスタ装置１０Ａが第１ドライブ装置３１に指令する指令値ＣＯＭ＿ｉに関する情報、マスタ装置１０Ａの制御周期に関する識別情報ｉなどが含まれる。

【0100】

タイマー３１３２は、例えば、図１０Ａに示されていない、第１時計と、第１時計の時刻合わせ処理を実行する時計調整ユニットとを含む。タイマー３１３２は、インタフェースユニット３１３１ＡとネットワークＮＷを通してマスタ装置１０Ａと通信することで、マスタ装置１０Ａのタイマー１２の時刻情報に同期をとる。タイマー３１３２は、これにより第１時計の時刻を調整する。タイマー３１３２は、この時刻の調整に係る処理に、マスタ装置１０Ａと共通のプロトコルを利用する。タイマー３１３２は、調整された時刻情報を比較器３１３６の第１入力ａに供給する。

【0101】

なお、タイマー３１３２は、処理に用いるプロトコルにより、時刻の精度が制限される。処理に用いるプロトコルによる時刻の安定性よりも、高い安定性が要求される場合には、後段にＰＬＬ（phase locked loop）等の安定化回路を設けて、プロトコルに起因する時刻変動を低減させるとよい。

【0102】

抽出処理ユニット３１３３Ａは、インタフェースユニット３１３１Ａからマスタ装置１０Ａが送信する各種情報を取得して、取得した情報を抽出して、抽出した情報をそれぞれの供給先に提供する。

【0103】

例えば、抽出処理ユニット３１３３Ａは、実際に同期をとるタイミングを算出するためにマスタ装置１０Ａから指定された遅延時間の値（図１０Ａ内の記載はＴＤ１。）を後述する遅延時間格納ユニット３１３４に供給し、マスタ装置１０Ａが第１送信同期信号のパケットを送信した時刻に関わる時刻情報（図１０Ａ内の記載はｔＴＸ１。）を加算器３１３５の第１入力に供給する。マスタ装置１０Ａが送信した時刻に関わる時刻情報は、マスタ装置１０Ａの時刻情報の一例である。

【0104】

抽出処理ユニット３１３３Ａは、マスタ装置１０Ａが送信した第１送信同期信号のパケットに付与されていた識別情報ｉ（パケットを送信した制御周期を示す識別情報ｉのこと。）を位相調整ユニット３１２３Ａに供給する。

【0105】

遅延時間格納ユニット３１３４は、例えば、整数値を格納可能な記憶領域に、マスタ装置１０Ａから指定された遅延時間の値を格納する。遅延時間格納ユニット３１３４は、保持している遅延時間の値を加算器３１３５の第２入力に供給する。遅延時間格納ユニット３１３４は、整数値を格納可能な記憶領域として、後述する補正演算用データテーブルを用いるとよい。

【0106】

加算器３１３５は、マスタ装置１０Ａが第１送信同期信号のパケットを送信した時刻に関わる時刻情報の値のｔＴＸ１と、遅延時間格納ユニット３１３４に保持されている遅延時間の値のＴＤ１とを加算して、演算結果のｔＳＴ１を比較器３１３６に供給する。演算結果のｔＳＴ１は、揃速性を検出するための位相比較を実施する時刻を指定する値になる。

【0107】

比較器３１３６は、マスタ装置１０Ａから送信された時刻情報によって指定される時刻になったことを検出して、指定される時刻になったときに正論理のパルスを出力し、指定される時刻以外のときに論理０を出力する。

【0108】

例えば、比較器３１３６の第１入力ａには、タイマー３１３２が出力する現在時刻の情報（図１０Ａ内の記載はｔＣＴ１。）が供給され、第２入力ｂには、揃速性を検出するための位相比較を実施する時刻を指定する時刻情報のｔＳＴ１が供給される。比較器３１３６は、上記のｔＣＴ１とｔＳＴ１の比較の結果から、マスタ装置１０Ａから指定される時刻になったことを検出し、そのときに正論理のパルスを出力する。正論理のパルスは、マスタ装置１０Ａが第１送信同期信号のパケットを送信した時刻に基づいて時刻が調整された第１同期信号（図１０Ａ内の記載はＳＹＮＣ＿Ｓ１。）になる。このパルスが示すタイミングが、第１調整タイミングの一例である。

【0109】

第１制御部３１２Ａは、前述の第１制御部３１２の位相調整ユニット３１２３に代わる位相調整ユニット３１２３Ａを備える。

【0110】

位相調整ユニット３１２３Ａは、第１制御部本体３１２１が離散時間制御に用いる第１クロックを第１制御部本体３１２１に供給し、第１制御周期の元となる第２クロックを第１割り込み信号生成ユニット３１２２に供給する。位相調整ユニット３１２３Ａは、例えば、比較器３１３６によって生成された第１同期信号ＳＹＮＣ＿Ｓ１と、比較器３１２４の比較結果とに基づいて、第２クロックの長さを調整する。

【0111】

位相調整ユニット３１２３Ａは、例えば、クロック生成ユニット３１２３１と、第１カウンタ３１２３２と、第１位相比較器３１２３３とを備える。

【0112】

クロック生成ユニット３１２３１は、図３Ａに示されていないオシレーターを含み、固定周期の第１基準クロック信号を生成し、第１カウンタ３１２３２に供給する。

【0113】

第１カウンタ３１２３２は、クロック生成ユニット３１２３１から供給される第１基準クロック信号の波数を計数することで、第１基準クロック信号を予め定められた数で分周して、第１制御周期の長さよりも周期が短い第１クロック信号を生成する。

【0114】

第１カウンタ３１２３２は、第１制御周期の起点からの第１クロック信号の波数を計数した結果が第１制御周期の位相に対応する値を示す第１カウントの計数値を生成する。第１カウンタ３１２３２は、生成された第２クロック信号を、位相を補正するために第１位相比較器３１２３３の第２入力に供給し、条件により第１カウントの計数値を補正する。第１カウンタ３１２３２は、例えば、第１カウントの計数値又は補正された第１カウントの計数値の何れかを用いて第１制御周期の第２クロックを生成して、生成された第２クロック信号を、第１割り込み信号生成ユニット３１２２に供給する。

【0115】

ここで、上記の第１カウントの計数値を補正することにする条件について説明する。上記の条件として、第１基準タイミングの時点の比較器３１２４の結果を利用してよい。例えば、比較器３１２４の結果の論理値が「１」であるときが、上記の条件を満たす場合として規定される。

【0116】

第１位相比較器３１２３３の第１入力には、抽出処理ユニット３１３３から第１同期信号ＳＹＮＣ＿Ｓ１が供給される。第１位相比較器３１２３３は、第１カウントの計数値を用いて、抽出処理ユニット３１３３から供給された第１同期信号ＳＹＮＣ＿Ｓ１の位相の基準と、第１カウンタ３１２３２によって生成された第１制御周期の位相の基準との位相差を比較して、比較の結果を出力する。比較の結果は、マスタ装置１０Ａが第１送信同期信号のパケットを送信した時刻に基づく第１同期信号ＳＹＮＣ＿Ｓ１のタイミングと、第１制御周期との位相の関係を示す。例えば、第１位相比較器３１２３３は、比較の結果に基づいて、第１カウンタ３１２３２の計数値の補正値を算出する。

【0117】

上記のように、第１制御部３１２Ａは、抽出処理ユニット３１３３Ａが出力する情報に基づいて、第１同期信号ＳＹＮＣ＿Ｓ１によって指定されるタイミングを基準にして、マスタ装置１０Ａの制御周期に関する識別情報ｉを用いて、第１カウントの計数値を補正する。

【0118】

ここで、第１制御部３１２Ａの各部について整理する。
第１カウンタ３１２３２は、第１基準クロックを分周することで第１クロック信号を生成する。第１カウンタ３１２３２は、第１制御周期の起点からの第１クロック信号の波数を計数した結果の第１カウントの計数値を生成する。第１カウンタ３１２３２は、第１基準タイミングの時点の条件により第１カウントの計数値を補正して、第１カウントの計数値又は補正された第１カウントの計数値の何れかを用いて第１制御周期の第２クロックを生成する。第１カウントの計数値は、第１制御周期の位相に対応する値になる。

【0119】

第１位相比較器３１２３３は、第１カウンタ３１２３２による第１カウントの計数値を用いて第１制御周期の位相の基準と、第１同期信号ＳＹＮＣ＿Ｓ１に含まれる特定第１同期信号の位相の基準との位相差を比較する。第１位相比較器３１２３３は、その比較の結果に基づいて第１制御周期の位相の基準と特定第１同期信号の位相の基準との第１の偏差Xが小さくなるように、特定第１同期信号の位相の基準に関わる第１基準タイミングの時点の第１カウントの計数値を補正するための補正値を生成する。
第１割り込み信号生成ユニット３１２２は、この第２クロックに基づいて第１制御周期の第１割り込み信号を生成する。
第１制御部本体３１２１は、第１クロック信号を用いて第１電力変換器３１１を制御するための第１処理を、第１割り込み信号に基づいて起動させる。これによって、第１制御部３１２Ａは、第１電力変換器３１１を制御する。

【0120】

図１０Ｂに示す第２ドライブ装置３２について説明する。
図１０Ｂは、実施形態の第２ドライブ装置３２Ａの構成図である。

【0121】

図１０Ｂに示す第２ドライブ装置３２Ａは、例えば、第２電力変換器３２１と、第２制御部３２２Ａと、第２通信処理ユニット３２３Ａとを備える。
第２電力変換器３２１は、対象物を搬送させるための第２電力を第２電動機２２の巻線（不図示）に供給する。第２制御部３２２Ａは、第２電力変換器３２１を制御する。第２通信処理ユニット３２３Ａは、マスタ装置１０と通信する。

【0122】

なお、第２制御部３２２Ａと、第２通信処理ユニット３２３Ａは、前述の第１制御部３１２Ａと、第１通信処理ユニット３１３Ａとに対応する。第２制御部３２２Ａと、第２通信処理ユニット３２３Ａは、前述の第１制御部３１２Ａと、第１通信処理ユニット３１３同様の構成にするとよい。第２ドライブ装置３２Ａの符号を第１ドライブ装置３１Ａと同様の符号を付す。

【0123】

ここで、第２制御部３２２Ａの各部について整理する。
第２カウンタ３２２３２は、第２基準クロックを分周することで第３クロック信号を生成する。第２カウンタ３２２３２は、第２制御周期の起点からの第３クロック信号の波数を計数した結果の第３カウントの計数値を生成する。第２カウンタ３２２３２は、第２基準タイミングの時点の条件により第３カウントの計数値を補正して、第３カウントの計数値又は補正された第３カウントの計数値の何れかを用いて第２制御周期の第４クロックを生成する。第３カウントの計数値は、第２制御周期の位相に対応する値になる。

【0124】

第２位相比較器３２２３３は、第２カウンタ３２２３２による第３カウントの計数値を用いて第２制御周期の位相の基準と、第２同期信号ＳＹＮＣ＿Ｓ２に含まれる特定第２同期信号の位相の基準との位相差を比較する。第２位相比較器３２２３３は、その比較の結果に基づいて第２制御周期の位相の基準と特定第２同期信号の位相の基準との第２の偏差Xが小さくなるように、特定第２同期信号の位相の基準に関わる第２基準タイミングの時点の第４カウントの計数値を補正するための補正値を生成する。
第２割り込み信号生成ユニット３２２２は、第４クロックに基づいて第２制御周期の第２割り込み信号を生成する。
第２制御部本体３２２１は、第４クロック信号を用いて第２電力変換器３２１を制御するための第２処理を、第２割り込み信号に基づいて起動させる。これによって、第２制御部３２２Ａは、第２電力変換器３２１を制御する。

【0125】

上記の第２ドライブ装置３２Ａの説明よりも詳細は、第１ドライブ装置３１Ａの説明を参照する。第３ドライブ装置３３Ａと第４ドライブ装置３４Ａについても、第１ドライブ装置３１Ａと第２ドライブ装置３２Ａと同様である。

【0126】

以下、実施形態のドライブ装置３０による制御周期の位相の調整について説明する。

【0127】

図１１は、第２の実施形態の送信時刻データテーブルについて説明するための図である。図１１に示す送信時刻データテーブルには、識別番号と、時刻差データの項目を含む。識別番号の項目には、ドライブ装置を識別するためのデータが格納される。時刻差データの項目には、第一制御の起点から送信同期信号を送信するまでの遅延時間を規定するデータが格納される。例えば、送信時刻データテーブルは、マスタ装置１０Ａの記憶部１５に割り付けられている。

【0128】

図１２は、第２の実施形態の補正演算用データテーブルについて説明するための図である。図１２に示す補正演算用データテーブルには、識別情報と、遅延時間と、送信時刻と、指定時刻の項目が含まれる。遅延時間の項目には、マスタ装置１０Ａが指定する遅延時間のデータが格納される。送信時刻には、マスタ装置１０Ａが送信した時刻に関するデータが格納される。指定時刻の項目には、指定時刻のデータが格納される。

【0129】

図１３は、第２の実施形態のドライブ装置３０による制御周期の位相の調整について説明するための図である。図１３に示す波形は、前述の図７の範囲Ａに対応する部分を拡大したものである。

【0130】

図１３に示すタイミングチャートには、図７の各三角波と各矩形波を示し、パケットの送信タイミング（１０ｄ）と、パケットの受信タイミング（３１ｅ）と（３２ｅ）とを追加している。図１３における（１０ｃ）の波形は、図７の三角波（１０ｃ）に対応する値（識別情報ｉ）を、階段状に変化する波形を用いて示す。なお、図１３に示すタイミングチャートに時間軸は、図７に示すタイミングチャートに時間軸の一部を拡大したものである。時刻ｔ０から時刻ｔ１０までが、マスタ装置１０Ａの第１周期になる。

【0131】

マスタ装置１０Ａにおいて、時刻ｔ０に、カウンタ１３の計数が０から開始され、その計数値が順に増加する。三角波（１０ａ）の振幅がその計数値を示す。また、時刻ｔ０で矩形波（１０ｂ）のパルスが生成されている。

【0132】

同じく、第１ドライブ装置３１Ａにおいて、時刻ｔ０に、第１カウンタ３１２３２の計数が０から開始され、その計数値が順に増加する。三角波（３１ａ）の振幅がその計数値を示す。同様に、時刻ｔ０で矩形波（３１ｂ）のパルスが生成されている。矩形波（３１ｂ）のパルスが生成されたことにより、第１ドライブ装置３１Ａの第１制御部３１２は、第１割り込み信号生成ユニット３１２２によって割り込み信号が生成されたことによって、割り込み処理による第１制御処理を起動する。

【0133】

マスタ装置１０Ａの制御部本体１６は、各ドライブ装置３０Ａに対して、各パケットを個別に送信するタイミングを、送信時刻データテーブル（図１１）の時刻差データの値を時刻ｔ０に加算してそれぞれ決定する。マスタ装置１０Ａは、例えば、第１ドライブ装置３１Ａ用に時刻ｔ０にΔｔ１を加算して時刻ｔ１を得て、第２ドライブ装置３２Ａ用に時刻ｔ０にΔｔ２を加算して時刻ｔ２を得る。

【0134】

タイマー１２の計時の結果が時刻ｔ１になると、マスタ装置１０Ａは、第１ドライブ装置３１Ａ宛に、第１送信同期信号の第１パケットを送信する。その際、マスタ装置１０Ａの第１通信処理ユニット３１３Ａは、第１送信同期信号を送信した時刻ｔ１に関わる時刻情報のｔＴＸ１を、その第１パケットに付与してから送信する。
その後、時刻ｔ１ｄに、第１ドライブ装置３１Ａは、第１送信同期信号を受信する。

【0135】

その後、タイマー１２の計時の結果が時刻ｔ２になると、マスタ装置１０Ａは、第２ドライブ装置３２Ａ宛に、第２送信同期信号の第２パケットを送信する。その際、マスタ装置１０Ａの第２通信処理ユニット３２３Ａは、第２送信同期信号を送信した時刻ｔ２に関わる時刻情報のｔＴＸ２を、その第２パケットに付与してから送信する。
その後、時刻ｔ２ｄに、第２ドライブ装置３２Ａは、第２送信同期信号を受信する。

【0136】

第１ドライブ装置３１Ａの第１通信処理ユニット３１３Ａが第１送信同期信号を受信すると、第１通信処理ユニット３１３Ａは、受信した第１送信同期信号から、マスタ装置１０Ａが送信した時刻ｔ１に関わる時刻情報のｔＴＸ１を抽出して、上記のｔＴＸ１に、遅延時間の値のＴＤ１を加算する。なお、第１通信処理ユニット３１３Ａは、例えば、補正演算用データテーブルとして遅延時間格納ユニット３１３４に保持されている遅延時間の値のＴＤ１を利用する。第１通信処理ユニット３１３Ａは、その演算結果のｔＳＴ１を、補正演算用データテーブルの指定時刻の項目のデータとして追加する。第１制御部３１２Ａは、その演算結果のｔＳＴ１を、位相比較を実施する時刻の指定値として利用する。

【0137】

第２ドライブ装置３２Ａの第２通信処理ユニット３２３Ａが第２送信同期信号を受信すると、第２通信処理ユニット３２３Ａは、受信した第２送信同期信号から、マスタ装置１０Ａが送信した時刻ｔ２に関わる時刻情報のｔＴＸ２を抽出して、上記のｔＴＸ２に、遅延時間の値のＴＤ２を加算する。なお、第２通信処理ユニット３２３Ａは、例えば、補正演算用データテーブルとして遅延時間格納ユニット３２３４に保持されている遅延時間の値のＴＤ２を利用する。第２通信処理ユニット３２３Ａは、その演算結果のｔＳＴ２を、補正演算用データテーブルの指定時刻の項目のデータとして追加する。第２制御部３２２Ａは、その演算結果のｔＳＴ２を、位相比較を実施する時刻の指定値として利用する。

【0138】

上記のように、第１ドライブ装置３１Ａは、第１通信処理ユニット３１３Ａが第１送信同期信号を受信した時刻ではなく、マスタ装置１０Ａが送信した時刻ｔ１に関わる時刻情報のｔＴＸ１を利用する。仮に、マスタ装置１０Ａが第１送信同期信号を送信してから第１ドライブ装置３１Ａが受信するまでに遅延時間が生じたり、その遅延時間が揺らいでも、それらの影響を受けることなく、マスタ装置１０Ａが指定する時刻（ｔＳＴ１）を再現できる。これについては、第２ドライブ装置３２Ａについても同様である。

【0139】

これにより第１ドライブ装置３１Ａは、マスタ装置１０Ａが指定する時刻（ｔＳＴ１）に、位相を比較するタイミングを定め、そして第２ドライブ装置３２Ａは、マスタ装置１０Ａが指定する時刻（ｔＳＴ２）に位相を比較するタイミングを定める。各ドライブ装置３０Ａは、それぞれ指定された時刻のタイミングに、基準の位相に対する現在の位相を比較することができる。各ドライブ装置３０Ａは、実質的に共通のタイミングになるように、時刻がそれぞれ指定されるため、その共通のタイミングにそれぞれの位相を比較することができる。

【0140】

上記の実施形態によれば、ドライブシステム１Ａは、第１ドライブ装置３１Ａと、第２ドライブ装置３２Ａと、マスタ装置１０Ａとを備える。マスタ装置１０Ａは、基準周期のなかの第１周期ごとに第１周期の識別情報と第１送信同期信号と第２送信同期信号とを送信する。第１ドライブ装置３１Ａの第１制御部３１２Ａは、その識別情報を用いて、複数回の第１送信同期信号の受信によって得られた複数の第１同期信号のうちの特定第１同期信号に関わるタイミングに、第１制御周期が同期するように第１制御周期の位相を調整する。さらに第１制御部３１２Ａは、第１制御周期を用いて第１電力変換器３１１を制御する。第２ドライブ装置３２Ａの第２制御部３２２Ａは、識別情報を用いて、複数回の第２送信同期信号の受信によって得られた複数の第２同期信号のうちの特定第２同期信号に関わるタイミングに第２制御周期が同期するように第２制御周期の位相を調整する。さらに第２制御部３２２Ａは、第２制御周期を用いて第２電力変換器３２１を制御する。これにより、ドライブシステム１Ａは、複数の電動機２０の揃速性をより高めることができる。

【0141】

さらに、マスタ装置１０Ａは、第１周期の識別情報と第１送信同期信号と第２送信同期信号とを送信する際に、基準周期のなかの第１周期ごとに第１送信同期信号と第２送信同期信号とを生成して、基準周期のなかの第１周期ごとに第１送信同期信号と基準周期のなかの第１周期を識別するための識別情報ｉとを第１ドライブ装置３１Ａに供給し、これと同様に第２送信同期信号と識別情報ｉとを第２ドライブ装置３２Ａに供給してもよい。
第１ドライブ装置３１Ａの第１制御部３１２Ａは、識別情報ｉを用いて、複数回の第１送信同期信号の受信によって得られた複数の第１同期信号のうちから、基準周期のなかで特定の第１送信同期信号が生成された時に関わる第１基準タイミングを決定することで、第１基準タイミングに対応する特定第１同期信号に第１制御周期が同期するように第１制御周期の位相を調整して、その第１制御周期を用いて第１電力変換器を制御してもよい。
第２ドライブ装置３２Ａの第２制御部３２２Ａは、同様に識別情報ｉを用いて、複数回の第２送信同期信号の受信によって得られた複数の第２同期信号のうちから、基準周期のなかで特定の第２送信同期信号が生成された時に関わる第２基準タイミングを決定することで、第２基準タイミングに対応する特定第２同期信号のタイミングに第２制御周期が同期するように第２制御周期の位相を調整して、その第２制御周期を用いて第２電力変換器を制御してもよい。これにより、ドライブシステム１Ａは、少なくとも第１電動機２１と第２電動機２２の揃速性をより高めることができる。

【0142】

マスタ装置１０Ａは、識別情報ｉを付加した第１送信同期信号を第１ドライブ装置３１に供給し、同じく識別情報ｉを付加した第２送信同期信号を第２ドライブ装置３２に供給する。第１制御部３１２Ａは、供給された第１送信同期信号に付加されていた識別情報ｉの値が定数Ｃの値（定数値）である場合に、第１基準タイミングに供給された特定の第１送信同期信号に対応する特定第１同期信号に同期するように第１制御周期の位相を調整するとよい。これに併せて、第２制御部３２２Ａは、同様に供給された第２送信同期信号に付加されていた識別情報ｉの値が定数Ｃの値である場合に、第２基準タイミングに供給された特定の第２送信同期信号に対応する特定第２同期信号に同期するように第２制御周期の位相を調整するとよい。

【0143】

なお、利用するネットワークＮＷの仕様、通信に利用するプロトコルの仕様又は中継装置の仕様により、マスタ装置１０は、第１送信同期信号と第２送信同期信号とを互いに異なるタイミングで送信する場合がある。上記のように第１送信同期信号と第２送信同期信号とを互いに異なるタイミングで送信することが必要とされる構成についても、ドライブシステム１は、これを許容する。

【0144】

第１制御部３１２Ａは、第１基準タイミングから第１時間遅らせた第１調整タイミングにおいて、特定第１同期信号に同期するように第１制御周期の位相を調整するとよい。さらに、第２制御部３２２Ａは、第２基準タイミングから第２時間遅らせた第２調整タイミングにおいて、特定第２同期信号に同期するように第２制御周期の位相を調整するとよい。これにより、マスタ装置１０Ａが第１基準タイミングに第１送信同期信号を送信した後に、第１制御部３１２Ａは、第１基準タイミングから第１時間遅らせた第１調整タイミングを再現することができる。また、マスタ装置１０Ａが第２基準タイミングに第２送信同期信号を送信した後に、第２制御部３２２Ａは、第２基準タイミングから第２時間遅らせた第２調整タイミングを再現することができる。

【0145】

マスタ装置１０Ａは、第１送信同期信号と第２送信同期信号とを互いに異なるタイミングで送信してもよい。その際に、第１基準タイミングと第２基準タイミングの差が予め決定されていれば、第１基準タイミングと第２基準タイミングの差を打ち消すように、第１時間遅と第２時間に上記の差を適用することで、第１調整タイミングと第２調整タイミングとを揃えることが可能になる。

【0146】

例えば、第１制御部３１２Ａは、特定の第１送信同期信号が生成された時として、マスタ装置１０Ａから通知される第１基準時間に基づいて第１調整タイミングを決定してもよい。さらに第２制御部３２２Ａは、特定の第２送信同期信号が生成された時として、マスタ装置１０Ａから通知される第２基準時間に基づいて第２調整タイミングを決定してもよい。例えば、マスタ装置１０Ａから通知される第１基準時間と第２基準時間が、パケットの送信時刻に対応する情報であれば、マスタ装置１０からパケットが送信されるまでの送信待機時間による変動の影響を軽減させることができる。

【0147】

（変形例）
次に、図１４Ａから図１４Ｃを参照して、上記の第１と第２の実施形態に共通する変形例のドライブシステムについて説明する。ここで示す変形例は、上記の第１と第２の実施形態とは、ネットワーク構成が異なる。

【0148】

図１４Ａは、第１変形例のドライブシステム１Ｂの構成図である。
図１４Ａに示すドライブシステム１Ｂは、カスケード接続型のネットワークＮＷＢを利用する。例えば、ドライブシステム１Ｂは、マスタ装置１０Ｂと、マスタ装置１０を起点にしてカスケード接続された第１ドライブ装置３１Ｂから第４ドライブ装置３４Ｂとを備える。マスタ装置１０Ｂと、第１ドライブ装置３１Ｂから第４ドライブ装置３４Ｂは、前述のマスタ装置１０と、第１ドライブ装置３１から第４ドライブ装置３４に対応する。

【0149】

例えば、マスタ装置１０Ｂが第１ドライブ装置３１Ｂから第４ドライブ装置３４Ｂの何れかと通信するためにネットワークＮＷＢにパケットを送信すると、第１ドライブ装置３１Ｂは、そのパケットを受信して、そのパケットを後段の第２ドライブ装置３２Ｂに中継する。なお、第１ドライブ装置３１Ｂは、そのパケットが自身宛のパケットであることを検出すると、そのパケットに係る処理を実施する。第２ドライブ装置３２Ｂと第３ドライブ装置３３Ｂは、第２ドライブ装置３２Ｂと同様にパケットを中継するが、第４ドライブ装置３４Ｂは、ネットワークＮＷＢの終点であり、パケットの中継を行わなくてもよい。第２ドライブ装置３２Ｂから第４ドライブ装置３４Ｂは、そのパケットが自身宛のパケットであることを検出すると、そのパケットに係る処理を実施する。
例えば、第１ドライブ装置３１Ｂから第４ドライブ装置３４Ｂのそれぞれが、マスタ装置１０に情報を送るときは、マスタ装置１０から要求があったときに送信するとよい。第１ドライブ装置３１Ｂから第４ドライブ装置３４Ｂのそれぞれが、マスタ装置１０に情報を送る送信方法は、後述するネットワーク構成ついても適用してよい。

【0150】

図１４Ｂは、第２変形例のドライブシステム１Ｃの構成図である。
図１４Ｂに示すドライブシステム１Ｃは、リング接続型のネットワークＮＷＣを利用する。例えば、ドライブシステム１Ｃは、第１通信ポートと第２通信ポートとを有するマスタ装置１０Ｃを備え、さらに第１ドライブ装置３１Ｃから第４ドライブ装置３４Ｃを備える。第１ドライブ装置３１Ｃから第４ドライブ装置３４Ｃは、マスタ装置１０Ｃの第１通信ポートを起点に第２通信ポートを終点にしたネットワークＮＷＣのリング内に順に配置される。

【0151】

図１４Ｃは、第３変形例のドライブシステム１Ｄの構成図である。
図１４Ｃに示すドライブシステム１Ｄは、シングルスター接続型のネットワークＮＷＤを利用する。ネットワークＮＷＤは、シングルスター接続型のノードの位置に設けられたハブ（ＨＵＢ）４０を含む。マスタ装置１０Ｄと、第１ドライブ装置３１Ｄから第４ドライブ装置３４Ｄは、前述のマスタ装置１０と、第１ドライブ装置３１から第４ドライブ装置３４に対応する。例えば、ドライブシステム１Ｄのマスタ装置１０と、第１ドライブ装置３１Ｄから第４ドライブ装置３４Ｄは、それぞれハブ５０に接続されている。マスタ装置１０は、ハブ５０を通じて第１ドライブ装置３１Ｄから第４ドライブ装置３４Ｄのそれぞれと通信する。なお、ハブ５０は、電気的にパケットを中継するスイッチ又はリピータであってもよく、或いは、光通信の光カプラであってもよい。

【0152】

上記のドライブシステム１Ａとドライブシステム１Ｂの場合、各ドライブ装置がパケットを中継する際に、中継処理による遅延時間が発生することがある。上記のドライブシステム１Ａとドライブシステム１Ｂは、実施形態に示した通信方式を利用することで、中継処理による遅延時間の変動に影響されずに、揃速性を確保することができる。ドライブシステム１Ｄの場合、ハブ５０がパケットを中継する際に遅延時間が発生することがあるが、同様に遅延時間の変動に影響されずに、揃速性を確保することができる。

【0153】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、実施形態のドライブシステムは、第１ドライブ装置と、第２ドライブ装置と、マスタ装置とを備える。第１ドライブ装置は、第１電力を第１電動機２１の巻線に供給する第１電力変換器３１１と、第１電力変換器３１１を制御する第１制御部とを含む。第２ドライブ装置は、第２電力を第２電動機２２の巻線に供給する第２電力変換器３２１と、第２電力変換器３２１を制御する第２制御部とを含む。マスタ装置は、第１周期と、複数の前記第１周期を含む基準周期とを用いて、第１制御部と第２制御部を制御する。マスタ装置は、基準周期のなかの第１周期ごとに第１周期の識別情報と第１送信同期信号とを送信し、又は基準周期のなかの第１周期ごとに第１周期の識別情報と第１送信同期信号と第２送信同期信号とを送信する。第１制御部は、識別情報を用いて、複数回の前記第１送信同期信号の受信によって得られた複数の第１同期信号のうちの特定第１同期信号に関わるタイミングに第１制御周期が同期するように第１制御周期の位相を調整して、第１制御周期を用いて第１電力変換器３１１を制御する。第２制御部は、識別情報を用いて、複数回の第１送信同期信号の受信と、複数回の第２送信同期信号の受信との何れかの受信によって得られた複数の第２同期信号のうちの特定第２同期信号に関わるタイミングに第２制御周期が同期するように第２制御周期の位相を調整して、第２制御周期を用いて第２電力変換器３２１を制御する。これにより、ドライブシステムは、複数の電動機の揃速性をより高めることができる。

【0154】

以上、幾つかの実施形態について説明したが、実施形態の構成は、上記例に限定されない。例えば、各実施形態の構成は、互いに組み合わせて実施されてもよい。

【0155】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0156】

１ ドライブシステム、２０ 電動機、２１ 第１電動機、２２ 第２電動機、３０ ドライブ装置、３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ 第１ドライブ装置、３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ 第２ドライブ装置、１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ マスタ装置、３１１ 第１電力変換器、３２１ 第２電力変換器、３１２ 第１制御部、３２２ 第２制御部、３１３ 第１通信処理ユニット、３２３ 第２通信処理ユニット、
３１２１ 第１制御部本体、３１２２ 第１割り込み信号生成ユニット、３１２３２ 第１カウンタ、３１２３３ 第１位相比較器、３２２１ 第２制御部本体、３２２２ 第２割り込み信号生成ユニット、３２２３２ 第２カウンタ、３２２３３ 第２位相比較器

【要約】

実施形態のドライブシステム（１）のマスタ装置（１０）は、複数の第１周期を含む基準周期のなかの第１周期ごとに第１周期の識別情報と第１送信同期信号とを送信し、又は基準周期のなかの第１周期ごとに第１周期の識別情報と第１送信同期信号と第２送信同期信号とを送信する。第１ドライブ装置（３１）は、識別情報を用いて、複数回の前記第１送信同期信号の受信によって得られた複数の第１同期信号のうちの特定第１同期信号に関わるタイミングに第１制御周期が同期するように前記第１制御周期の位相を調整して第１電力変換器を制御する。第２ドライブ装置（３２）は、識別情報を用いて、複数回の前記第１送信同期信号の受信と、複数回の前記第２送信同期信号の受信との何れかの受信によって得られた複数の第２同期信号のうちの特定第２同期信号に関わるタイミングに第２制御周期が同期するように前記第２制御周期の位相を調整して第２電力変換器を制御する。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図14C】