JPH0421386A - 電動機制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は電動機の速度が所定値となるように設定された
電流基準に従って電動機電流を制御する電動機制御装置
に電動機制御装置に関する。

（従来の技術） 電動機制御装置には、電動機を種々の障害から保護する
ために種々の保護装置が設けられる。たとえば、電動機
を過大電流から保護するために電動機電流を監視し、許
容値以上の電流が流れたときに電源を遮断する過電流保
護装置や、電動機を過熱や焼損から保護するために電動
機温度を監視し、許容値以上の温度になったときに電源
を遮断する過熱保護装置などがそれである。このような
従来の保護装置において、電源を遮断するための電流値
ないし温度値は一般に電動機の連続定格に合わせて一義
的に決定されている。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べた従来の電動機保護装置は原則的に単機能のも
のを複数種類備えたものであり、電動機起動時のように
過渡的に過電流が流杵る場合を除き、−時的にも定格値
以上の電流または許容値以上の温度となったときには電
源を遮断し、そのような条件の下では運転が出来ないよ
うに保護している。

しかし、たとえば脱水機や研磨装置、クーラーなどのよ
うに、起動時に大きなパワーを必要とし、その後、徐々
にパワーが軽減するタイプの負荷とか、荷役や、運搬装
置、搬送機器などにおいて、その運用が低頻度で短時間
しか運転しないような負荷の場合には、過渡的に過電流
が検出されたとしても、直ちに電源遮断とするまでもな
く、そのまま運転を継続しても結果的には何の支障を生
ずることもなかったであろう、と見られる場合が少なく
ない。過度の電動機運転休止は設備の運転効率を過度に
低下させることになり好ましくない。

したがって本発明は、過電流および過熱から電動機を保
護するという電動機保護機能を損うことなく、過渡的に
定格以上の能力を発揮させ得る電動機制御装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の電動機制御装置は、
電動機の温度を検出する第１の手段と、電動機の最大許
容電流値および最高許容温度値の範囲内で両者が減少関
数の関係となるように定められた相関関係に基づき、第
１の手段によって検出された電動機温度に対する許容電
流値を求める第２の手段と、電流基準を第２の手段によ
って求められた許容電流値以下になるように制限する第
３の手段とを設けたことを特徴とする。

（作　用） 最大許容電流値および最高許容温度値の範囲内で両者が
減少関数の関係となるように定められた相関関係に基づ
きその都度の電動機温度に対する許容電流値を演算し、
その演算結果に基づいて、電流基準に対する許容電流値
を設定することにより、電動機電流が最大許容電流値に
達せず、かつ電動機温度が最高許容温度値に達していな
い範囲内で過渡的に過負荷状態を生じた状態でも運転を
継続させ、電動機を焼損事故から保護するという本来の
保護機能を損うことなく、過渡的に定格以上の電動機性
能を発揮させることがてきる。

（実施例） 第１図は本発明の電動機制御装置の一実施例を示すもの
である。

第１図の電動機制御装置１０は電動機２０の速度Ｎが速
度指令Ｎ　に一致するように電動機電流を制御する装置
である。電動機２０の速度Ｎは速度検出器２１によって
検出され、速度フィードバックとして電流設定回路１１
に速度指令Ｎ　と共に入力される。電流設定回路１１は
電動機速度Ｎを速度指令Ｎ　に一致させるための電流基
準すなわち速度偏差（Ｎ−Ｎ　　）をゼロにするための
電流指令Ｉ　を演算し、それを比較演算回路１２に入力
する。比較演算回路１２には電流検出器１６によって検
出された電動機電流Ｉも電流フィードバックとして入力
される。比較演算回路１２は電動機電流Ｉを電流指令Ｉ
　に一致させるような、すなわち電流偏差（１−１）を
ゼロにするような電流基準を電流制限回路１３に対して
出力する。

一方、温度検出器２２によって電動機温度Ｔが検出され
、この電動機温度Ｔに基づいて保護演算回路１４がその
都度の許容電流値ＩＡを演算する。

温度検出器２２は電動機２０の巻線温度を検出するのが
理想であるが、すでに標準品として完成された電動機に
対する適用可能性をも考慮してフレーム上に取付けても
、十分実用性のある温度検出を行うことができる。

電流制限回路１３は、比較演算回路１２によって求めら
れた電流基準と保護演算回路１４によって求められた許
容電流値とに基づいて電動機電流が許容電流値以下にな
るように制限された電流基準を電力増幅回路１５に対し
て出力する。典型的には、電流制限回路１３は両入力の
うち小さい値のものを選択的に出力する低値優先回路と
して構成することができる。

電力増幅回路１５は電流制限回路１３から与えられた電
流基準に従って電動機電流を制御する。

保護演算回路１４によって求められる許容電流値ＩＡに
ついて第２図を参照しながら説明する。

第２図において横軸は電動機温度Ｔであり、Ｃは電動機
連続定格電流値Ｂに対応する最高許容温度値を示す。縦
軸は電動機の許容電流値ＩＫであり、Ａは最大許容電流
値を示す。電動機温度Ｔが最高許容温度値Ｃを超えたと
き、および最大許容電流値Ａを超えたときは、電動機電
流をゼロにするか、それと並行して図示していない過熱
保護装置ないし過電流保護装置により電源遮断器にトリ
ップ信号を送って電源を遮断する。

第２図の許容電流値曲線Ｋから分かるように、本発明に
おいては許容電流値ＩＫが一定ではなく電動機温度Ｔに
応じて変化するのが特徴である。

すなわち許容電流値曲線には、最大許容電流値Ａ以下、
および最高許容温度値Ｃ以下の範囲内で両者が反比例関
数に近い減少関数の関係を有するように定められ、温度
検出器２２によって検出された電動機温度Ｔに応じて許
容電流値ＩＫが許容電流値曲線Ｋに従って求められる。

許容電流値曲線Ｋによれば、電動機温度Ｔが低い場合、
最大許容電流値Ａを限度とした、連続定格電流値Ｂより
も大きな値の許容電流値が設定され、電動機温度Ｔが高
くなるに従って許容電流値工、は逓減し、最終的には電
動機２０の持つ連続定格電流値Ｂとする。電動機温度Ｔ
が上昇して最高許容温度値Ｃを超えたときは電動機２０
を停止させるために許容電流値ＩＫをゼロとする。

電動機温度Ｔに基づいて許容電流値■、を求めるのには
、実験結果や計算結果に基づき、あるいはそれらに経験
則を加味して、 １に−ｆ　（Ｔ） の形で与えられた関数にＴの値を代入して計算によって
求めることにしてもよいが、場合によっては許容電流値
曲線Ｋを適当数の点で代表させ、各点を、（Ｔ工、　　
ＩＫＩ）　、（Ｔ２．　　ＩＫ２）　、・・・（Ｔｎ、
ＩＫｎ）の形のテーブルとして記憶しておき、電動機温
度Ｔの値を入力してそれに対応する許容電流値ＩＫを読
出すようにすることもできる。

電流制限回路１３は、比較演算回路１２にょって求めら
れた電流基準を、保護演算回路］４によって求められた
許容電流値ＩＫを超えないように制限して電力増幅回路
１５へ伝達する。

電動機２０の許容電流値ＩＫを以上のように設定するこ
とにより、電動機２０の温度が相対的に低い温度状態に
あるとき、すなわち、最高許容温度値Ｃを下回る状態に
あるときに、制御された過負荷状態を作り出すことがで
き、それにより電動機２０から連続定格以上の性能を引
き出すことができる。このような電動機運転を継続させ
ると、電動機温度が次第に上昇することかあり得るが、
その場合は第２図の許容電流値曲線Ｋに従って電流制限
作用が働き、許容電流値ＩＫが徐々に小さくなって、次
第に連続定格運転に移行することになる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、電動機の温度が最高
許容温度値よりも低い状態にあるとき、すなわち、最高
許容温度値を下回る状態にあるとき、過渡的に制御され
た過負荷状態での電動機運転を可能とし、それにより電
動機から過渡的に連続定格以上の性能を引き出すことが
できる。それにより設備の運転効率を過度に低下させる
という事態を可及的に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電動機制御装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図は第１図における保護演算回路の特
性を示す特性線図である。 １０・・・電動機制御装置、１１・・・電流設定回路、
１２・・比較演算回路、１３・・・電流制限回路、１４
・・・保護演算回路、１５・・・電力増幅回路、１６・
・・電流検出器、２０・・・電動機、２１・・・速度検
出器、２２・・・温度検圧器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電動機の速度が所定値となるように設定された電流基準
   に従って電動機電流を制御する電動機制御装置において
   、 前記電動機の温度を検出する第１の手段と、前記電動機
   の最大許容電流値および最高許容温度値の範囲内で両者
   が減少関数の関係となるように定められた相関関係に基
   づき、前記第１の手段によって検出された電動機温度に
   対する許容電流値を求める第２の手段と、 前記電流基準を前記第２の手段によって求められた許容
   電流値以下となるように制限する第３の手段と を設けたことを特徴とする電動機制御装置。