JP2749755B2 - 電動機の制御装置 - Google Patents
電動機の制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製造装置等で使用され
るダイレクトドライブモータ等の電動機の制御装置に関
し、さらに詳細には、電動機の過負荷状態を検出して電
動機を停止させるための電動機の制御装置に関するもの
である。
るダイレクトドライブモータ等の電動機の制御装置に関
し、さらに詳細には、電動機の過負荷状態を検出して電
動機を停止させるための電動機の制御装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、製造装置等で使用されている
モータに過負荷がかかったときに、モータを停止させて
モータの焼損を防止することが広く知られている。その
１つの方法として、過電流が流れたときに即時にモータ
を停止する方法が広く行われている。しかし、その方法
のみでは、過電流設定値が小さすぎると、スタート時等
にメカニカルロスを原因として過電流が流れた時にもモ
ータが停止してしまうため、通常は、過電流設定値は十
分な大きさで設定されている。そのため、過電流設定値
に近い電流により長時間連続運転等した場合に、モータ
が加熱してコイルが焼損することがあった。
モータに過負荷がかかったときに、モータを停止させて
モータの焼損を防止することが広く知られている。その
１つの方法として、過電流が流れたときに即時にモータ
を停止する方法が広く行われている。しかし、その方法
のみでは、過電流設定値が小さすぎると、スタート時等
にメカニカルロスを原因として過電流が流れた時にもモ
ータが停止してしまうため、通常は、過電流設定値は十
分な大きさで設定されている。そのため、過電流設定値
に近い電流により長時間連続運転等した場合に、モータ
が加熱してコイルが焼損することがあった。
【０００３】上記問題を解決する手段として、電動機へ
の駆動電流供給回路にサーマルリレーを装入してモータ
の加熱温度を間接的にチェックする方法があったが、余
分な部品を必要としまた煩雑であった。そのため、サー
マルリレーを用いずに、制御ソフトを用いて過電流に近
い所定の電流値を越えた時間を加算して、加算した時間
が所定の時間を越えたときに、モータの過負荷状態を検
知して、モータを停止させる電動機の制御装置が特開平
２−１４６９９２号公報により提案されている。
の駆動電流供給回路にサーマルリレーを装入してモータ
の加熱温度を間接的にチェックする方法があったが、余
分な部品を必要としまた煩雑であった。そのため、サー
マルリレーを用いずに、制御ソフトを用いて過電流に近
い所定の電流値を越えた時間を加算して、加算した時間
が所定の時間を越えたときに、モータの過負荷状態を検
知して、モータを停止させる電動機の制御装置が特開平
２−１４６９９２号公報により提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術には次のような問題があった。 （１）過負荷状態を過電流に近い所定の電流値を越えた
時間の累計で検知しているため、長時間にわたって時間
が累計された場合等に、実際のモータが加熱状態ではな
いのに、電動機の制御装置によりモータが停止される場
合があった。そのため、製造ラインの稼働率を悪くして
いた。さらに、モータの種類が異なった場合、過電流に
近い所定の電流値を越えた時間の累計と過負荷状態との
関係が大きく異なるため、過電流に近い所定の電流値を
越えた時間の累計管理のみでは、モータの種類の要因を
十分考慮できず、過負荷状態を十分検知することができ
なかった。
術には次のような問題があった。 （１）過負荷状態を過電流に近い所定の電流値を越えた
時間の累計で検知しているため、長時間にわたって時間
が累計された場合等に、実際のモータが加熱状態ではな
いのに、電動機の制御装置によりモータが停止される場
合があった。そのため、製造ラインの稼働率を悪くして
いた。さらに、モータの種類が異なった場合、過電流に
近い所定の電流値を越えた時間の累計と過負荷状態との
関係が大きく異なるため、過電流に近い所定の電流値を
越えた時間の累計管理のみでは、モータの種類の要因を
十分考慮できず、過負荷状態を十分検知することができ
なかった。
【０００５】（２）また従来の技術では、過電流に近い
所定の電流値を越えた時間を累積して、モータの過負荷
を検知してモータを停止していた。そのとき、モータが
停止された場合には、安全のためモータの制御装置の電
源をオフしてから、技術者がモータの過負荷原因を究明
するのが通常である。そして、原因究明して対策を施し
た後、再び電源を投入して運転を再開したときに、従来
の技術では、前回累積していた時間がクリアされてい
る。過負荷原因が完全に除去されている場合は問題ない
が、過負荷原因が残っている場合は、再び過電流に近い
所定の電流値を越えた時間が累積される。
所定の電流値を越えた時間を累積して、モータの過負荷
を検知してモータを停止していた。そのとき、モータが
停止された場合には、安全のためモータの制御装置の電
源をオフしてから、技術者がモータの過負荷原因を究明
するのが通常である。そして、原因究明して対策を施し
た後、再び電源を投入して運転を再開したときに、従来
の技術では、前回累積していた時間がクリアされてい
る。過負荷原因が完全に除去されている場合は問題ない
が、過負荷原因が残っている場合は、再び過電流に近い
所定の電流値を越えた時間が累積される。
【０００６】しかし、モータが停止していた時間が短か
ったときはモータの温度が加熱したままであり、過電流
に近い所定の電流値を越えた時間を累積した時間が所定
の値に達する前に、モータのコイルが焼損する問題があ
った。また、この問題は、過電流に近い所定の電流値を
越えた時間を累積管理する場合のみでなく、モータの温
度を演算して所定の温度を越えた場合にモータを停止さ
せる制御装置の場合も、全く同じである。
ったときはモータの温度が加熱したままであり、過電流
に近い所定の電流値を越えた時間を累積した時間が所定
の値に達する前に、モータのコイルが焼損する問題があ
った。また、この問題は、過電流に近い所定の電流値を
越えた時間を累積管理する場合のみでなく、モータの温
度を演算して所定の温度を越えた場合にモータを停止さ
せる制御装置の場合も、全く同じである。
【０００７】本発明は、過電流に近い電流値を越える電
流が流れた場合に、電動機の温度を演算し電動機過負荷
状態を検知して、電動機を停止させる電動機の制御装置
を提供すること、さらに電源がオフされた場合でも電源
がオフされる前と連続的に電動機の過負荷状態を検知で
きる電動機の制御装置を提供することを目的とする。
流が流れた場合に、電動機の温度を演算し電動機過負荷
状態を検知して、電動機を停止させる電動機の制御装置
を提供すること、さらに電源がオフされた場合でも電源
がオフされる前と連続的に電動機の過負荷状態を検知で
きる電動機の制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の電動機の制御装置は、電動機を駆動する駆
動回路と、駆動回路に流れる負荷電流を検出する負荷電
流検出手段と、前記負荷電流検出手段が検出した電流値
を一定の間隔でサンプリングしてＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ
コンバータと、前記Ａ／Ｄ変換された電流値と前回演算
した電動機温度を用いて、電動機温度を演算する電動機
温度演算手段と、前記電動機温度演算手段により演算さ
れた電動機温度が所定の温度と等しくなったときに、駆
動回路への電流を遮断して電動機を停止させる電動機停
止手段とを有している。また、上記電動機において、電
源がオフした場合でも、前記演算された電動機温度の記
憶を保持する温度記憶保持手段を有している。
に、本発明の電動機の制御装置は、電動機を駆動する駆
動回路と、駆動回路に流れる負荷電流を検出する負荷電
流検出手段と、前記負荷電流検出手段が検出した電流値
を一定の間隔でサンプリングしてＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ
コンバータと、前記Ａ／Ｄ変換された電流値と前回演算
した電動機温度を用いて、電動機温度を演算する電動機
温度演算手段と、前記電動機温度演算手段により演算さ
れた電動機温度が所定の温度と等しくなったときに、駆
動回路への電流を遮断して電動機を停止させる電動機停
止手段とを有している。また、上記電動機において、電
源がオフした場合でも、前記演算された電動機温度の記
憶を保持する温度記憶保持手段を有している。
【０００９】
【作用】上記の構成よりなる本発明の電動機の制御装置
の駆動回路は、電動機に電流を流して電動機を駆動す
る。また、負荷電流検出手段は、駆動回路から電動機に
流れる負荷電流をアナログ値で検出する。また、Ａ／Ｄ
コンバータは、前記負荷電流検出手段が検出した電流値
を一定の間隔でサンプリングしてＡ／Ｄ変換して８ビッ
トのデジタル値にする。また、電動機温度演算手段は、
前記Ａ／Ｄ変換された電流値と前回演算した電動機温度
を用いて、電動機温度を演算する。このときに使用する
演算式は、モータ温度が電流値の一次遅れであると仮定
して求めた式であり、異なる種類のモータに対して、実
際の実験値より、ゲインと時定数とを求めて代入した演
算式を使用している。
の駆動回路は、電動機に電流を流して電動機を駆動す
る。また、負荷電流検出手段は、駆動回路から電動機に
流れる負荷電流をアナログ値で検出する。また、Ａ／Ｄ
コンバータは、前記負荷電流検出手段が検出した電流値
を一定の間隔でサンプリングしてＡ／Ｄ変換して８ビッ
トのデジタル値にする。また、電動機温度演算手段は、
前記Ａ／Ｄ変換された電流値と前回演算した電動機温度
を用いて、電動機温度を演算する。このときに使用する
演算式は、モータ温度が電流値の一次遅れであると仮定
して求めた式であり、異なる種類のモータに対して、実
際の実験値より、ゲインと時定数とを求めて代入した演
算式を使用している。
【００１０】また、電動機停止手段は、前記電動機温度
演算手段により演算された電動機温度が所定の温度と等
しくなったときに、駆動回路への電流を遮断して電動機
を停止させる。これによって、電動機が過電流に近い電
流値で長い時間稼働することにより、電動機のコイルが
加熱して焼損するというトラブルを確実に回避すること
ができる。また、温度記憶保持手段は、電源がオフした
場合でも、前回の時に演算された電動機温度の記憶を保
持する。従って、再稼働した時に過負荷状態が続いた場
合でも、再び電動機の温度が所定の温度を越えるため、
電動機停止手段が速やかに電動機を停止される。
演算手段により演算された電動機温度が所定の温度と等
しくなったときに、駆動回路への電流を遮断して電動機
を停止させる。これによって、電動機が過電流に近い電
流値で長い時間稼働することにより、電動機のコイルが
加熱して焼損するというトラブルを確実に回避すること
ができる。また、温度記憶保持手段は、電源がオフした
場合でも、前回の時に演算された電動機温度の記憶を保
持する。従って、再稼働した時に過負荷状態が続いた場
合でも、再び電動機の温度が所定の温度を越えるため、
電動機停止手段が速やかに電動機を停止される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例であるモ
ータの制御装置を図面を用いて詳細に説明する。図１に
モータの制御装置の全体構成をブロック図で示す。ダイ
レクトドライブモータ１４に、駆動回路であるインバー
タ回路１３が３本の動力線により接続している。ダイレ
クトドライブモータ１４の出力軸には、ダイレクトドラ
イブモータ１４の回転角度を検出するためのエンコーダ
であるレゾルバ１５が接続している。レゾルバ１５に
は、レゾルバ１５の出力を一定間隔でサンプリングして
デジタル量に変換するＲ／Ｄコンバータ１６が接続して
いる。ダイレクトドライブモータ１４とインバータ回路
１３とを接続する３本の動力線のうちの２本に、動力線
を流れる電流値を検出する負荷電流検出手段である電流
検出回路１７が接続している。電流検出回路１７には、
電流検出回路１７が検出した電流値を一定間隔でサンプ
リングして、８ビットのデジタル値に変換するＡ／Ｄコ
ンバータ１８が接続している。
ータの制御装置を図面を用いて詳細に説明する。図１に
モータの制御装置の全体構成をブロック図で示す。ダイ
レクトドライブモータ１４に、駆動回路であるインバー
タ回路１３が３本の動力線により接続している。ダイレ
クトドライブモータ１４の出力軸には、ダイレクトドラ
イブモータ１４の回転角度を検出するためのエンコーダ
であるレゾルバ１５が接続している。レゾルバ１５に
は、レゾルバ１５の出力を一定間隔でサンプリングして
デジタル量に変換するＲ／Ｄコンバータ１６が接続して
いる。ダイレクトドライブモータ１４とインバータ回路
１３とを接続する３本の動力線のうちの２本に、動力線
を流れる電流値を検出する負荷電流検出手段である電流
検出回路１７が接続している。電流検出回路１７には、
電流検出回路１７が検出した電流値を一定間隔でサンプ
リングして、８ビットのデジタル値に変換するＡ／Ｄコ
ンバータ１８が接続している。
【００１２】インバータ回路１３には、主電源１１、イ
ンバータ回路１３に過電流が流れたことを検知する過電
流検出回路１９、および全体の制御を行うＣＰＵ２０が
接続している。インバータ回路１３の内部構成は、主電
源１１から供給される交流電圧を直流電圧に変換する整
流回路１２、ＣＰＵ２０より指令を受けてダイレクトド
ライブモータ１４へ供給する電流値を制御するベースド
ライブ制御回路２７、ベースドライブ制御回路２７の指
令により直流電流を交流電流に変換するインバータ２６
とである。
ンバータ回路１３に過電流が流れたことを検知する過電
流検出回路１９、および全体の制御を行うＣＰＵ２０が
接続している。インバータ回路１３の内部構成は、主電
源１１から供給される交流電圧を直流電圧に変換する整
流回路１２、ＣＰＵ２０より指令を受けてダイレクトド
ライブモータ１４へ供給する電流値を制御するベースド
ライブ制御回路２７、ベースドライブ制御回路２７の指
令により直流電流を交流電流に変換するインバータ２６
とである。
【００１３】ＣＰＵ２０には、インバータ回路１３のベ
ースドライブ制御回路２７、過電流検出回路１９、Ａ／
Ｄコンバータ１８、Ｒ／Ｄコンバータ１６、表示装置で
あるＬＥＤ２４、Ｉ／Ｏ２５、制御プログラム等を記憶
しているＲＯＭ２１、検知したデータ等を一時的に記憶
するＲＡＭ２２が接続している。また、ＲＡＭ２２に
は、ＣＰＵ２０への図示しない電源がオフされた時にＲ
ＡＭ２２に記憶されているデータを記憶保持させるため
の電源であるリチウム電池２３が接続されている。
ースドライブ制御回路２７、過電流検出回路１９、Ａ／
Ｄコンバータ１８、Ｒ／Ｄコンバータ１６、表示装置で
あるＬＥＤ２４、Ｉ／Ｏ２５、制御プログラム等を記憶
しているＲＯＭ２１、検知したデータ等を一時的に記憶
するＲＡＭ２２が接続している。また、ＲＡＭ２２に
は、ＣＰＵ２０への図示しない電源がオフされた時にＲ
ＡＭ２２に記憶されているデータを記憶保持させるため
の電源であるリチウム電池２３が接続されている。
【００１４】上記構成を有するモータの制御装置の作用
を説明する。図示しない中央制御装置よりの指令を受け
て、ＣＰＵ２０がベースドライブ制御回路２７にダイレ
クトドライブモータ１４の動作指令を与える。ベースド
ライブ制御回路２７は、ＣＰＵ２０から与えられた指令
に基づいてインバータ２６を制御してダイレクトドライ
ブモータ１４に駆動電流を供給する。ダイレクトドライ
ブモータ１４の回転は、レゾルバ１５により検出されＲ
／Ｄコンバータ１６によりデジタル値化されてＣＰＵ２
０にフィードバックされるため、ＣＰＵ２０は、ダイレ
クトドライブモータ１４に所定の速度で回転させること
ができる。ダイレクトドライブモータ１４のコイル等を
即時に焼損するような過電流がインバータ回路１３に流
れた場合、過電流検出回路１９が検知して、ＣＰＵ２０
にフィードバックされる。そして、ＣＰＵ２０は速やか
にダイレクトドライブモータ１４への駆動電流の供給を
遮断してダイレクトドライブモータ１４を停止する。こ
れによって、過電流によりダイレクトドライブモータ１
４が焼損することが防止される。
を説明する。図示しない中央制御装置よりの指令を受け
て、ＣＰＵ２０がベースドライブ制御回路２７にダイレ
クトドライブモータ１４の動作指令を与える。ベースド
ライブ制御回路２７は、ＣＰＵ２０から与えられた指令
に基づいてインバータ２６を制御してダイレクトドライ
ブモータ１４に駆動電流を供給する。ダイレクトドライ
ブモータ１４の回転は、レゾルバ１５により検出されＲ
／Ｄコンバータ１６によりデジタル値化されてＣＰＵ２
０にフィードバックされるため、ＣＰＵ２０は、ダイレ
クトドライブモータ１４に所定の速度で回転させること
ができる。ダイレクトドライブモータ１４のコイル等を
即時に焼損するような過電流がインバータ回路１３に流
れた場合、過電流検出回路１９が検知して、ＣＰＵ２０
にフィードバックされる。そして、ＣＰＵ２０は速やか
にダイレクトドライブモータ１４への駆動電流の供給を
遮断してダイレクトドライブモータ１４を停止する。こ
れによって、過電流によりダイレクトドライブモータ１
４が焼損することが防止される。
【００１５】次に、本発明の主要部であるモータに過電
流に近い所定の電流が流れた場合の検出方法について、
図２のフローチャートを用いて説明する。本フローチャ
ートは、プログラム化されてＲＯＭ２１に記憶されてお
り、一定のサンプリング間隔毎に実行される。電流検出
回路１７は、インバータ回路１３からダイレクトドライ
ブモータ１４に供給されている電流をアナログ値として
検出している。Ａ／Ｄコンバータ１８は、電流検出回路
１７が検出したアナログ値を、一定のサンプリング間隔
で８ビットのデジタル値に変換して、ＣＰＵ２０に送信
している。
流に近い所定の電流が流れた場合の検出方法について、
図２のフローチャートを用いて説明する。本フローチャ
ートは、プログラム化されてＲＯＭ２１に記憶されてお
り、一定のサンプリング間隔毎に実行される。電流検出
回路１７は、インバータ回路１３からダイレクトドライ
ブモータ１４に供給されている電流をアナログ値として
検出している。Ａ／Ｄコンバータ１８は、電流検出回路
１７が検出したアナログ値を、一定のサンプリング間隔
で８ビットのデジタル値に変換して、ＣＰＵ２０に送信
している。
【００１６】ＣＰＵ２０は、Ａ／Ｄコンバータ１８から
送られてくるダイレクトドライブモータ１４に供給され
ている駆動電流をデジタルデータＩ（Ｚ）として読み込
む（Ｓ１）。次に、前回演算したダイレクトドライブモ
ータ１４の温度である温度上昇演算結果Ｚ-1Ｙ（Ｚ）
を、ＲＡＭ２３から読み出す（Ｓ２）。停止されていた
後で運転が再開された場合にも、停止前にＲＡＭ２３に
記憶されているモータの温度が読み出される。次に、Ｉ
（Ｚ）およびＺ-1Ｙ（Ｚ）を用いて、ダイレクトドライ
ブモータ１４の温度を演算する（Ｓ３）。
送られてくるダイレクトドライブモータ１４に供給され
ている駆動電流をデジタルデータＩ（Ｚ）として読み込
む（Ｓ１）。次に、前回演算したダイレクトドライブモ
ータ１４の温度である温度上昇演算結果Ｚ-1Ｙ（Ｚ）
を、ＲＡＭ２３から読み出す（Ｓ２）。停止されていた
後で運転が再開された場合にも、停止前にＲＡＭ２３に
記憶されているモータの温度が読み出される。次に、Ｉ
（Ｚ）およびＺ-1Ｙ（Ｚ）を用いて、ダイレクトドライ
ブモータ１４の温度を演算する（Ｓ３）。
【００１７】このときに使用する演算式を説明する。ダ
イレクトドライブモータ１４のコイルの温度上昇を一次
遅れ応答と仮定すると、 Ｙ（Ｓ）＝Ｋ・Ｉ2（Ｓ）／（１＋ＴＳ） （１） ここで、Ｔは時定数、Ｋはゲイン、Ｉ（Ｓ）はコイルに
流れる電流、Ｙ（Ｓ）はコイル温度である。（１）の式
を離散系に変換する。すなわち、Ｓ＝（１−Ｚ-1）／Δ
Ｔを（１）式に代入して整理すると、 Ｙ（Ｚ）＝｛Ｋ・Ｉ2（Ｚ）＋Ｚ-1Ｙ・Ｔ／ΔＴ｝／（１＋Ｔ／ΔＴ） ・・・（２） となる。ここで、ΔＴはサンプリング時間、Ｚ-1Ｙ
（Ｚ）は前回のサンプリング時に演算したコイル温度で
ある。
イレクトドライブモータ１４のコイルの温度上昇を一次
遅れ応答と仮定すると、 Ｙ（Ｓ）＝Ｋ・Ｉ2（Ｓ）／（１＋ＴＳ） （１） ここで、Ｔは時定数、Ｋはゲイン、Ｉ（Ｓ）はコイルに
流れる電流、Ｙ（Ｓ）はコイル温度である。（１）の式
を離散系に変換する。すなわち、Ｓ＝（１−Ｚ-1）／Δ
Ｔを（１）式に代入して整理すると、 Ｙ（Ｚ）＝｛Ｋ・Ｉ2（Ｚ）＋Ｚ-1Ｙ・Ｔ／ΔＴ｝／（１＋Ｔ／ΔＴ） ・・・（２） となる。ここで、ΔＴはサンプリング時間、Ｚ-1Ｙ
（Ｚ）は前回のサンプリング時に演算したコイル温度で
ある。
【００１８】本実施例では、コイルの温度上昇を一次遅
れと仮定することにより、計算式を簡略化でき、計算速
度の向上と、システムの低コスト化を実現できた。ま
た、モータの演算されるコイル温度の上昇を、実験によ
り求めた実際のダイレクトドライブモータ１４における
コイル温度の上昇より早めに上昇するように、ゲインＫ
および時定数Ｔを設定している。それは、コイルの焼損
が発生しないように安全率を含めているためである。図
４にコイルの温度上昇を示す。Ｍ２がダイレクトドライ
ブモータ１４のコイル温度を実測した結果であり、Ｍ１
が同時に演算によりコイル温度Ｙ（Ｚ）を算出した結果
である。また、ゲインＫおよび時定数Ｔを変化させるこ
とにより、モータの種類の変化によるモータの特性の違
いに対応することができるため、モータの種類が異なっ
てもコイルの焼損を確実に回避できる。
れと仮定することにより、計算式を簡略化でき、計算速
度の向上と、システムの低コスト化を実現できた。ま
た、モータの演算されるコイル温度の上昇を、実験によ
り求めた実際のダイレクトドライブモータ１４における
コイル温度の上昇より早めに上昇するように、ゲインＫ
および時定数Ｔを設定している。それは、コイルの焼損
が発生しないように安全率を含めているためである。図
４にコイルの温度上昇を示す。Ｍ２がダイレクトドライ
ブモータ１４のコイル温度を実測した結果であり、Ｍ１
が同時に演算によりコイル温度Ｙ（Ｚ）を算出した結果
である。また、ゲインＫおよび時定数Ｔを変化させるこ
とにより、モータの種類の変化によるモータの特性の違
いに対応することができるため、モータの種類が異なっ
てもコイルの焼損を確実に回避できる。
【００１９】次に、図２のフローチャートに戻って説明
を続ける。演算したモータ温度Ｙ（Ｚ）をＲＡＭ２２に
記憶した後（Ｓ３）、モータ温度Ｙ（Ｚ）が所定の温度
上限値Ｔmax に等しいかまたはそれ以上の場合（Ｓ４，
Ｙ）、ＣＰＵ２０はコイルへの通電を停止する（Ｓ
５）。また、同時にＬＥＤ２４によりモータ温度上昇を
表示し、Ｉ／Ｏ２５より中央制御装置にアラームを出力
する（Ｓ６）。モータ温度Ｙ（Ｚ）が所定の温度上限値
Ｔmax 未満である場合（Ｓ４，Ｎ）、Ｓ１へ戻る。
を続ける。演算したモータ温度Ｙ（Ｚ）をＲＡＭ２２に
記憶した後（Ｓ３）、モータ温度Ｙ（Ｚ）が所定の温度
上限値Ｔmax に等しいかまたはそれ以上の場合（Ｓ４，
Ｙ）、ＣＰＵ２０はコイルへの通電を停止する（Ｓ
５）。また、同時にＬＥＤ２４によりモータ温度上昇を
表示し、Ｉ／Ｏ２５より中央制御装置にアラームを出力
する（Ｓ６）。モータ温度Ｙ（Ｚ）が所定の温度上限値
Ｔmax 未満である場合（Ｓ４，Ｎ）、Ｓ１へ戻る。
【００２０】以上詳細に説明したように、本実施例のモ
ータの制御装置によれば、前回演算したモータ温度と、
駆動回路に流れる電流値とを所定の演算式に代入して求
めたモータのコイルの温度上昇によりモータの過負荷状
態を検知しているので、モータの加熱状態を正確に把握
することができ、モータの過負荷状態が続くことにより
コイルが焼損する恐れを確実に回避することができる。
また、モータコイルの温度上昇を演算する演算式のゲイ
ンＫと時定数Ｔを、実際の実験データにより決定してい
るので、モータの種類が変わった場合でも、モータの特
性に合わせてゲインＫと時定数Ｔを変えることにより、
実際の温度上昇に安全率を見込んでモータへの通電を停
止でき、モータの焼損を確実に回避することができる。
ータの制御装置によれば、前回演算したモータ温度と、
駆動回路に流れる電流値とを所定の演算式に代入して求
めたモータのコイルの温度上昇によりモータの過負荷状
態を検知しているので、モータの加熱状態を正確に把握
することができ、モータの過負荷状態が続くことにより
コイルが焼損する恐れを確実に回避することができる。
また、モータコイルの温度上昇を演算する演算式のゲイ
ンＫと時定数Ｔを、実際の実験データにより決定してい
るので、モータの種類が変わった場合でも、モータの特
性に合わせてゲインＫと時定数Ｔを変えることにより、
実際の温度上昇に安全率を見込んでモータへの通電を停
止でき、モータの焼損を確実に回避することができる。
【００２１】次に、演算したモータの温度を電源がオフ
した場合に記憶することの作用を説明する。図５に本実
施例のモータの制御装置において、ＣＰＵ２０への通電
がオフされた時にＲＡＭ２２の記憶をバックアップする
リチウム電池２３がない場合の作用を説明する。実線Ｎ
１が演算結果Ｙ（Ｚ）を示し、破線Ｎ２が実際のコイル
温度を示している。過負荷状態で運転した場合、Ａ点で
演算結果Ｙ（Ｚ）が温度上限値Ｔmax を越えるので、Ｃ
ＰＵ２０はコイルへの通電を停止し、ＬＥＤ２４により
アラームを表示する。そして、Ｂ点でダイレクトドライ
ブモータ１４への駆動電源を遮断している。この間、演
算結果Ｙ（Ｚ）は徐々に下がり、電源遮断時には、ＲＡ
Ｍ２３に直前の演算結果が記憶される。
した場合に記憶することの作用を説明する。図５に本実
施例のモータの制御装置において、ＣＰＵ２０への通電
がオフされた時にＲＡＭ２２の記憶をバックアップする
リチウム電池２３がない場合の作用を説明する。実線Ｎ
１が演算結果Ｙ（Ｚ）を示し、破線Ｎ２が実際のコイル
温度を示している。過負荷状態で運転した場合、Ａ点で
演算結果Ｙ（Ｚ）が温度上限値Ｔmax を越えるので、Ｃ
ＰＵ２０はコイルへの通電を停止し、ＬＥＤ２４により
アラームを表示する。そして、Ｂ点でダイレクトドライ
ブモータ１４への駆動電源を遮断している。この間、演
算結果Ｙ（Ｚ）は徐々に下がり、電源遮断時には、ＲＡ
Ｍ２３に直前の演算結果が記憶される。
【００２２】次に、技術者等がＣＰＵ２０等の電源をオ
フして、トラブルの原因を究明しトラブル原因を除去す
る。そして、Ｃ点でＣＰＵ２０の電源が再投入される
と、図５に示すように、演算結果Ｙ（Ｚ）はイニシャラ
イズされ０から開始する。そのため、実際のコイル温度
が十分下がっていない状態で、再び過負荷状態の運転が
続けられると、Ｄ点で実際のコイル温度Ｎ２がコイルの
最大定格を越えるため、コイルが焼損する。
フして、トラブルの原因を究明しトラブル原因を除去す
る。そして、Ｃ点でＣＰＵ２０の電源が再投入される
と、図５に示すように、演算結果Ｙ（Ｚ）はイニシャラ
イズされ０から開始する。そのため、実際のコイル温度
が十分下がっていない状態で、再び過負荷状態の運転が
続けられると、Ｄ点で実際のコイル温度Ｎ２がコイルの
最大定格を越えるため、コイルが焼損する。
【００２３】これに対して、本実施例の場合には、ＣＰ
Ｕ２０へ供給される電源をオフした場合でも、リチウム
電池２３にバックアップされたＲＡＭ２２が前回の演算
結果Ｚ-1Ｙ（Ｚ）を記憶しているので、図３に示すよう
に、トラブル修復後ｃ点でＣＰＵ２０の電源が再投入さ
れても、モータ温度の演算値Ｌ１がｂ点の値から始まる
ので、実際のコイル温度が十分下がっていない状態で、
再び過負荷状態で運転を続けても、ｄ点でＬ１がＴmax
を越えると、再びダイレクトドライブモータ１４への通
電を遮断する。従って、実際のコイル温度Ｌ２がコイル
の最大定格Ｔc を越えることがなく、モータのコイルの
焼損を確実に防止することができる。
Ｕ２０へ供給される電源をオフした場合でも、リチウム
電池２３にバックアップされたＲＡＭ２２が前回の演算
結果Ｚ-1Ｙ（Ｚ）を記憶しているので、図３に示すよう
に、トラブル修復後ｃ点でＣＰＵ２０の電源が再投入さ
れても、モータ温度の演算値Ｌ１がｂ点の値から始まる
ので、実際のコイル温度が十分下がっていない状態で、
再び過負荷状態で運転を続けても、ｄ点でＬ１がＴmax
を越えると、再びダイレクトドライブモータ１４への通
電を遮断する。従って、実際のコイル温度Ｌ２がコイル
の最大定格Ｔc を越えることがなく、モータのコイルの
焼損を確実に防止することができる。
【００２４】以上本発明の電動機の制御装置について実
施例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記実施例
に限定されることなく、色々な変形が可能である。例え
ば、ＣＰＵ２０への電源をオフする場合にＲＡＭ２２に
バックアップ電源としてリチウム電池２３を取り付ける
発明は、従来技術にそのままの形で応用することが可能
である。すなわち、従来技術において、制御ソフトを用
いて過電流に近い所定電流値を越えた時間を加算して、
加算した時間が所定の時間を越えたときに、モータの過
負荷状態を検知して、モータを停止させるモータの制御
装置において、加算した時間を記憶するＲＡＭ２２にリ
チウム電池２３を備える。上記構成によれば、トラブル
発生時にＣＰＵ２０の電源をオフしても、加算時間の記
憶が保持されているため、過負荷運転が続いた場合で
も、確実にモータを停止することができる。
施例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記実施例
に限定されることなく、色々な変形が可能である。例え
ば、ＣＰＵ２０への電源をオフする場合にＲＡＭ２２に
バックアップ電源としてリチウム電池２３を取り付ける
発明は、従来技術にそのままの形で応用することが可能
である。すなわち、従来技術において、制御ソフトを用
いて過電流に近い所定電流値を越えた時間を加算して、
加算した時間が所定の時間を越えたときに、モータの過
負荷状態を検知して、モータを停止させるモータの制御
装置において、加算した時間を記憶するＲＡＭ２２にリ
チウム電池２３を備える。上記構成によれば、トラブル
発生時にＣＰＵ２０の電源をオフしても、加算時間の記
憶が保持されているため、過負荷運転が続いた場合で
も、確実にモータを停止することができる。
【００２５】また、本実施例では、ダイレクトドライブ
モータ１４のコイルの温度上昇を一次遅れと仮定して、
演算式を求めたが、実際の実験値より実験式を求めて、
それを用いてモータ温度を演算してもよい。また、本実
施例では、離散系に変換するのに、後向き矩形公式を用
いたが、その他の方法、例えば台形公式等を用いてもよ
い。また、本実施例では、ＣＰＵ２０への電源をオフし
たときのバックアップ手段として、リチウム電池２３を
使用したが、演算したモータ温度を不揮発性メモリに記
憶させてもよい。
モータ１４のコイルの温度上昇を一次遅れと仮定して、
演算式を求めたが、実際の実験値より実験式を求めて、
それを用いてモータ温度を演算してもよい。また、本実
施例では、離散系に変換するのに、後向き矩形公式を用
いたが、その他の方法、例えば台形公式等を用いてもよ
い。また、本実施例では、ＣＰＵ２０への電源をオフし
たときのバックアップ手段として、リチウム電池２３を
使用したが、演算したモータ温度を不揮発性メモリに記
憶させてもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のモータの制御装置によれば、前回演算したモータ
温度と、駆動回路に流れる電流値とを所定の演算式に代
入して求めたモータのコイルの温度上昇によりモータの
過負荷状態を検知しているので、モータの加熱状態を正
確に把握することができ、モータの過負荷状態が続くこ
とによりコイルが焼損する恐れを確実に回避することが
できる。
発明のモータの制御装置によれば、前回演算したモータ
温度と、駆動回路に流れる電流値とを所定の演算式に代
入して求めたモータのコイルの温度上昇によりモータの
過負荷状態を検知しているので、モータの加熱状態を正
確に把握することができ、モータの過負荷状態が続くこ
とによりコイルが焼損する恐れを確実に回避することが
できる。
【００２７】また、本発明のモータの制御装置によれ
ば、ＣＰＵへの電源をオフした場合でも、リチウム電池
２３にバックアップされたＲＡＭ２２が、前回の演算し
たモータ温度を保持しているので、実際のコイル温度が
十分下がっていない状態で、再び過負荷状態で運転を続
けても、実際のコイル温度がコイルの最大定格を越える
ことがなく、モータの焼損を確実に防止することができ
る。
ば、ＣＰＵへの電源をオフした場合でも、リチウム電池
２３にバックアップされたＲＡＭ２２が、前回の演算し
たモータ温度を保持しているので、実際のコイル温度が
十分下がっていない状態で、再び過負荷状態で運転を続
けても、実際のコイル温度がコイルの最大定格を越える
ことがなく、モータの焼損を確実に防止することができ
る。
【図１】本発明の一実施例であるモータの制御装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】モータの制御装置の作用を示すフローチャート
である。
である。
【図３】モータの温度上昇を示すデータ図である。
【図４】モータの実際の温度変化と演算結果との比較を
示すデータ図である。
示すデータ図である。
【図５】バックアップ電池がない場合のモータの温度上
昇を示すデータ図である。
昇を示すデータ図である。
１３ インバータ回路 １４ ダイレクトドライブモータ １５ レゾルバ １７ 電流検出回路 １８ Ａ／Ｄコンバータ ２０ ＣＰＵ ２１ ＲＯＭ ２２ ＲＡＭ ２３ リチウム電池 ２４ ＬＥＤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−156288（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−299096（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−146992（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−253593（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−167686（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−111198（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−54799（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 電動機を駆動する駆動回路と、 駆動回路に流れる負荷電流を検出する負荷電流検出手段
と、 前記負荷電流検出手段が検出した電流値を一定の間隔で
サンプリングしてＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータと、 前記Ａ／Ｄ変換された電流値と前回演算した電動機温度
を用いて、電動機温度を演算する電動機温度演算手段
と、 前記電動機温度演算手段により演算された電動機温度が
所定の温度と等しくなったときに、駆動回路への電流を
遮断して電動機を停止させる電動機停止手段とを有し、 前記電動機停止手段により電動機が停止され、前記電動
機温度演算手段への電源をオフした場合でも、バックア
ップ電池によって前記電源がオフされる直前に前記演算
された電動機温度の記憶を保持する温度記憶保持手段を
有し、 電動機を再起動させたときに、前記電動機温度演算手段
が、前記温度記憶保持手段が記憶保持している前記電動
機温度演算手段への電源がオフされる直前の電動機温度
に基づいて、電動機温度を演算することを特徴とする電
動機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5067462A JP2749755B2 (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5067462A JP2749755B2 (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 電動機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06253577A JPH06253577A (ja) | 1994-09-09 |
| JP2749755B2 true JP2749755B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=13345649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5067462A Expired - Fee Related JP2749755B2 (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2749755B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1181628B1 (de) * | 1999-05-21 | 2003-03-19 | Papst-Motoren GmbH & Co. KG | Verfahren zum nichtflüchtigen speichern mindestens eines betriebsdatenwerts eines elektromotors, und elektromotor zu durchführung eines solchen verfahrens |
| JP2006094590A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Mitsuba Corp | モータ制御方法及びモータ制御システム |
| JP2008061302A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Okuma Corp | モータ保護機能を備えた制御装置 |
| JP2014128081A (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-07 | Iai Corp | 制御装置、アクチュエータシステム、及び制御方法 |
| JP6457778B2 (ja) | 2014-10-24 | 2019-01-23 | オークマ株式会社 | 数値制御装置 |
| CN112697195B (zh) * | 2020-11-12 | 2024-06-04 | 珠海一多智能科技有限公司 | 高压套管负荷气压温度在线监测诊断方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0712088B2 (ja) * | 1985-12-21 | 1995-02-08 | キヤノン株式会社 | 光センサ−の連続製造装置 |
| JPH02146992A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 電動機の制御装置 |
| JP2886322B2 (ja) * | 1990-10-18 | 1999-04-26 | オークマ株式会社 | 電動機制御装置 |
| JPH04299096A (ja) * | 1991-03-27 | 1992-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータドア制御装置 |
| JPH06253593A (ja) * | 1993-02-25 | 1994-09-09 | Toshiba Corp | インバータ制御装置 |
| JP3111198U (ja) * | 2005-03-09 | 2005-07-14 | 千里 大杉 | 飲食補助具 |
-
1993
- 1993-03-02 JP JP5067462A patent/JP2749755B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06253577A (ja) | 1994-09-09 |
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