JP2008220002A

JP2008220002A - Overload detection method and detector of motor

Info

Publication number: JP2008220002A
Application number: JP2007051471A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Fuse; 英昭布施
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2007-03-01
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2008-09-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of conventional overload detection method and detector of a motor that since overload detection of a motor is carried out based only on the copper loss, rotation loss including machine loss such as windage loss and iron loss is not taken into account for overload detection and thereby overload of a motor cannot be detected correctly and the motor cannot be protected sufficiently. <P>SOLUTION: In the overload detection method and detector of a motor, an overload detection section 4 determines a copper loss prediction value by dividing the average value of supply current 2a detected at a current detection section 2 by the rated current, determines a rotation loss prediction value by dividing the average value of rotational speed 3a detected at a rotational speed detection section 3 by a rated rotational speed, and detects overload of a motor when a judgment is made that the sum total of the copper loss prediction value and the rotation loss prediction value exceeded a predetermined value. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばサーボモータ等のモータの過負荷を検出する方法及びその装置に関し、特に、モータへの供給電流と前記モータの回転速度とに基づいて前記モータの過負荷を検出することで、モータの過負荷検出精度を向上でき、より確実にモータを保護できる新規な改良に関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for detecting an overload of a motor such as a servo motor, and in particular, by detecting an overload of the motor based on a supply current to the motor and a rotation speed of the motor. The present invention relates to a novel improvement that can improve the motor overload detection accuracy and protect the motor more reliably.

一般的な技術であるので特に文献名は挙げていないが、従来用いられていたこの種のモータの過負荷検出方法及びその装置では、モータへの供給電流が検出され、この供給電流が定格電流と比較されることでモータに過負荷が発生したか否かが判定される。具体的には、供給電流の平均値＞定格電流×αであると判定された場合に過負荷が検出される。すなわち、従来の方法及びその装置では、モータの銅損のみに基づいて過負荷検出が行われる。 Since it is a general technique, no particular literature name is given. However, in this type of motor overload detection method and apparatus conventionally used, the supply current to the motor is detected, and this supply current is the rated current. To determine whether or not an overload has occurred in the motor. Specifically, an overload is detected when it is determined that the average value of the supplied current> the rated current × α. That is, in the conventional method and its apparatus, overload detection is performed based only on the copper loss of the motor.

上記のような従来のモータの過負荷検出方法及びその装置では、銅損のみに基づいて過負荷検出が行われるので、風損等の機械損と鉄損とを含む回転損が過負荷検出に考慮されておらず、特に、高回転用のモータにおいて実際の損失との誤差が大きくなり、モータの過負荷を正しく検出できず、モータを十分に保護できなかった。 In the conventional motor overload detection method and apparatus as described above, since overload detection is performed based only on copper loss, rotational loss including mechanical loss such as windage loss and iron loss is used for overload detection. In particular, an error from the actual loss is increased in a motor for high rotation, and the motor overload cannot be detected correctly, and the motor cannot be sufficiently protected.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、モータの過負荷検出精度を向上でき、より確実にモータを保護できるモータの過負荷検出方法及びその装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the motor overload detection accuracy and to more reliably protect the motor and to detect the motor overload. Is to provide.

本発明に係るモータの過負荷検出装置は、モータへの供給電流を検出する電流検出部と、前記モータの回転速度を検出する回転速度検出部と、前記供給電流と前記回転速度とに基づいて前記モータの過負荷を検出する過負荷検出部とを備える。
また、前記過負荷検出部は、前記供給電流の平均値を定格電流で除算することで銅損予測値を求めるとともに、前記回転速度の平均値を定格回転速度で除算することで回転損予測値を求め、前記銅損予測値と前記回転損予測値との合計が所定値を超えた判定した場合に前記モータの過負荷を検出する。 The motor overload detection device according to the present invention is based on a current detection unit that detects a supply current to the motor, a rotation speed detection unit that detects a rotation speed of the motor, the supply current, and the rotation speed. An overload detector for detecting an overload of the motor.
The overload detection unit obtains a copper loss prediction value by dividing the average value of the supply current by the rated current, and also calculates a rotation loss prediction value by dividing the average value of the rotation speed by the rated rotation speed. When the sum of the copper loss prediction value and the rotation loss prediction value exceeds a predetermined value, the motor overload is detected.

また、本発明に係るモータの過負荷検出方法は、モータへの供給電流を電流検出部によって検出するとともに、前記モータの回転速度を回転速度検出部によって検出し、前記電流検出部によって検出された前記供給電流、及び前記回転速度検出部によって検出された前記回転速度に基づいて過負荷検出部が前記モータの過負荷を検出する。
また、前記過負荷検出部は、前記供給電流を定格電流値で除算することで銅損予測値を求めるとともに、前記回転速度を定格回転速度で除算することで回転損予測値を求め、前記銅損予測値と前記回転損予測値との合計が所定値を超えたと判定した場合に前記モータの過負荷を検出する。 In the motor overload detection method according to the present invention, the current supplied to the motor is detected by the current detector, the rotational speed of the motor is detected by the rotational speed detector, and the current detector detects the current. Based on the supplied current and the rotational speed detected by the rotational speed detector, an overload detector detects an overload of the motor.
The overload detection unit obtains a predicted copper loss value by dividing the supply current by a rated current value, and obtains a predicted rotation loss value by dividing the rotational speed by a rated rotational speed. The overload of the motor is detected when it is determined that the sum of the predicted loss value and the predicted rotation loss value exceeds a predetermined value.

本発明のモータの過負荷検出方法及びその装置によれば、前記供給電流と前記回転速度とに基づいて前記モータの過負荷検出が行われるので、銅損に加えて回転損も過負荷検出に用いることができ、モータの過負荷検出精度を向上でき、より確実にモータを保護できる。従って、本発明は高速回転用モータの過負荷検出に特に有効である。
また、前記過負荷検出部は、前記供給電流を定格電流値で除算することで銅損予測値を求めるとともに、前記回転速度を定格回転速度で除算することで回転損予測値を求め、前記銅損予測値と前記回転損予測値との合計和が所定値を超えたと判定した場合に前記モータの過負荷を検出するので、より確実にモータの過負荷検出精度を向上でき、さらに確実にモータを保護できる。また、従来方法及びその装置と同様に閾値を１つしか用いないので、ハードウェア及びソフトウェアの追加を少なくでき、製造コストを抑えることができる。 According to the motor overload detection method and apparatus therefor according to the present invention, the motor overload is detected based on the supply current and the rotation speed. It is possible to improve the overload detection accuracy of the motor and protect the motor more reliably. Therefore, the present invention is particularly effective for detecting an overload of a motor for high speed rotation.
The overload detection unit obtains a predicted copper loss value by dividing the supply current by a rated current value, and obtains a predicted rotation loss value by dividing the rotational speed by a rated rotational speed. Since the motor overload is detected when it is determined that the total sum of the predicted loss value and the predicted rotation loss value exceeds the predetermined value, the overload detection accuracy of the motor can be improved more reliably and the motor Can be protected. In addition, since only one threshold is used as in the conventional method and its apparatus, the addition of hardware and software can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるモータの過負荷検出装置を示す構成図である。図において、モータ１には、該モータ１への供給電流２ａを検出する電流検出部２と、該モータ１の回転速度３ａを検出する回転速度検出部３とが接続されており、これら電流検出部２と回転速度検出部３とには、前記供給電流２ａと前記回転速度３ａとに基づいて前記モータ１の過負荷を検出する過負荷検出部４が接続されている。尚、この過負荷検出部４は、前記モータ１の動作を制御するモータドライバによって構成されている。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a motor overload detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, a motor 1 is connected to a current detector 2 that detects a current 2a supplied to the motor 1 and a rotational speed detector 3 that detects a rotational speed 3a of the motor 1. An overload detection unit 4 that detects an overload of the motor 1 based on the supply current 2 a and the rotation speed 3 a is connected to the unit 2 and the rotation speed detection unit 3. The overload detection unit 4 is configured by a motor driver that controls the operation of the motor 1.

次に、動作（過負荷検出方法）について説明する。図２は、図１の過負荷検出部４が行う過負荷検出動作を示すフローチャートである。図において、モータ１の駆動が開始されると、前記供給電流２ａの平均値が定格電流で除算されることで銅損予測値が求められるとともに（ステップＳ１）、前記回転速度３ａの平均値が定格回転速度で除算されることで回転損予測値が求められ（ステップＳ２）、前記銅損予測値と前記回転損予測値との合計が所定値を超えているか否かが判定されることで、過負荷が発生したか否かが判定される（ステップＳ３）。換言すると、（供給電流２ａの平均値／定格電流）＋（回転速度３ａの平均値／定格回転速度）＞αであるか否かが判定される。このとき、前記銅損予測値と前記回転損予測値との合計が所定値を超えていると判定された場合、モータ１の過負荷が検出される（ステップＳ４）。尚、この動作はモータ１が駆動されているときに繰り返し行われる。 Next, the operation (overload detection method) will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an overload detection operation performed by the overload detection unit 4 of FIG. In the figure, when driving of the motor 1 is started, the predicted value of copper loss is obtained by dividing the average value of the supply current 2a by the rated current (step S1), and the average value of the rotational speed 3a is By dividing by the rated rotation speed, a predicted rotation loss value is obtained (step S2), and it is determined whether or not the sum of the predicted copper loss value and the predicted rotation loss value exceeds a predetermined value. It is then determined whether an overload has occurred (step S3). In other words, it is determined whether (average value of supply current 2a / rated current) + (average value of rotation speed 3a / rated rotation speed)> α. At this time, if it is determined that the sum of the predicted copper loss value and the predicted rotation loss value exceeds a predetermined value, an overload of the motor 1 is detected (step S4). This operation is repeated when the motor 1 is driven.

尚、実施の形態１では、前記過負荷検出部４は、前記銅損予測値と前記回転損予測値との合計が所定値を超えた場合に前記モータ１の過負荷を検出すると説明したが、前記銅損予測値が第１閾値を超える第１条件と、前記回転損予測値が第２閾値を超える第２条件との少なくとも一方が満たされた場合にモータの過負荷を検出してもよい。 In the first embodiment, the overload detection unit 4 has been described as detecting the overload of the motor 1 when the sum of the predicted copper loss value and the predicted rotation loss value exceeds a predetermined value. The motor overload is detected when at least one of the first condition in which the copper loss prediction value exceeds the first threshold and the second condition in which the rotation loss prediction value exceeds the second threshold is satisfied. Good.

本発明の実施の形態１によるモータの過負荷検出装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the overload detection apparatus of the motor by Embodiment 1 of this invention. 図１の過負荷検出部が行う過負荷検出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the overload detection operation | movement which the overload detection part of FIG. 1 performs.

符号の説明Explanation of symbols

１モータ、２電流検出部、２ａ供給電流、３回転速度検出部、３ａ回転速度、４過負荷検出部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor, 2 Current detection part, 2a Supply current, 3 Rotational speed detection part, 3a Rotational speed, 4 Overload detection part.

Claims

モータ（１）への供給電流（２ａ）を検出する電流検出部（２）と、
前記モータ（１）の回転速度（３ａ）を検出する回転速度検出部（３）と、
前記供給電流（２ａ）と前記回転速度（３ａ）とに基づいて前記モータ（１）の過負荷を検出する過負荷検出部（４）と
を備えていることを特徴とするモータの過負荷検出装置。 A current detector (2) for detecting a supply current (2a) to the motor (1);
A rotational speed detector (3) for detecting the rotational speed (3a) of the motor (1);
An overload detection unit (4) for detecting an overload of the motor (1) based on the supply current (2a) and the rotational speed (3a); apparatus.

前記過負荷検出部（４）は、前記供給電流（２ａ）の平均値を定格電流で除算することで銅損予測値を求めるとともに、前記回転速度（３ａ）の平均値を定格回転速度で除算することで回転損予測値を求め、前記銅損予測値と前記回転損予測値との合計が所定値を超えたと判定した場合に前記モータの過負荷を検出することを特徴とする請求項１記載のモータの過負荷検出装置。 The overload detector (4) obtains a copper loss prediction value by dividing the average value of the supply current (2a) by the rated current, and divides the average value of the rotation speed (3a) by the rated rotation speed. 2. An overload of the motor is detected when a rotation loss prediction value is obtained by determining the sum of the copper loss prediction value and the rotation loss prediction value to exceed a predetermined value. The overload detection apparatus of the motor of description.

モータ（１）への供給電流（２ａ）を電流検出部（２）によって検出するとともに、前記モータ（１）の回転速度（３ａ）を回転速度検出部（３）によって検出し、前記供給電流（２ａ）と前記回転速度（３ａ）とに基づいて過負荷検出部（４）が前記モータ（１）の過負荷を検出することを特徴とするモータの過負荷検出方法。 The current (2a) supplied to the motor (1) is detected by the current detector (2), the rotational speed (3a) of the motor (1) is detected by the rotational speed detector (3), and the supply current ( An overload detection method for a motor, wherein the overload detector (4) detects an overload of the motor (1) based on 2a) and the rotational speed (3a).

前記過負荷検出部（４）は、前記供給電流（２ａ）の平均値を定格電流値で除算することで銅損予測値を求めるとともに、前記回転速度（３ａ）の平均値を定格回転速度で除算することで回転損予測値を求め、前記銅損予測値と前記回転損予測値との合計が所定値を超えたと判定した場合に前記モータの過負荷を検出することを特徴とする請求項３記載のモータの過負荷検出方法。 The overload detector (4) obtains a copper loss prediction value by dividing the average value of the supply current (2a) by the rated current value, and calculates the average value of the rotational speed (3a) by the rated rotational speed. A rotation loss prediction value is obtained by division, and an overload of the motor is detected when it is determined that the sum of the copper loss prediction value and the rotation loss prediction value exceeds a predetermined value. 3. A method for detecting overload of a motor according to 3.