JPS6098822A - Overheat detector of electromagnetic mechanism - Google Patents
Overheat detector of electromagnetic mechanismInfo
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- JPS6098822A JPS6098822A JP58206532A JP20653283A JPS6098822A JP S6098822 A JPS6098822 A JP S6098822A JP 58206532 A JP58206532 A JP 58206532A JP 20653283 A JP20653283 A JP 20653283A JP S6098822 A JPS6098822 A JP S6098822A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は電磁クラッチ、電磁ブレーキなどの電磁機構
の過熱検出器に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an overheat detector for an electromagnetic mechanism such as an electromagnetic clutch or an electromagnetic brake.
一般に電磁クラッチ、’ljl;磁ブレーギブレーキ磁
’r幾1:Qは、そのトルク伝達(I7励磁コイルの給
電制御により断続制御することができるものである。と
ころが、その入力軸回転数と出力軸回転数との回転差と
伝達トルクにより過大な摩擦ロスを生じ冗熱が生じる。In general, the electromagnetic clutch, 'ljl; magnetic brake, magnetic brake magnet', can be controlled intermittently by controlling the power supply of the I7 excitation coil. However, its input shaft rotation speed and output The rotation difference between the shaft rotation speed and the transmitted torque causes excessive friction loss and redundant heat.
このことから従来では焼損防止のため温度検出器によっ
て)1電熱検出し各種対敲全行っていた。For this reason, in the past, in order to prevent burnout, a temperature detector was used to detect electrical heat and various countermeasures were taken.
例えば、磁気回路の空隙中に磁性粉を入れて励磁コイル
電流にほぼ比1′/!I 17だ伝達トルり’(+−得
る)くウダブレーキ、パウダクラッチなどがある。自動
車用クラッチとしてパウダクラッチを用いた場合、前述
した回転数差を少なくするため伝達トルりを大きくして
摩擦ロスを減じる伝達トルり制O1l全行いクラッチ過
熱保護を行っている。For example, if magnetic powder is placed in the air gap of a magnetic circuit, the ratio of the exciting coil current to approximately 1'/! There are powder brakes, powder clutches, etc. When a powder clutch is used as an automobile clutch, in order to reduce the above-mentioned difference in rotational speed, the transmission torque is increased to reduce friction loss, and clutch overheat protection is performed.
この種の用途に適用できる温度検出器には熱電対感熱素
子等が知られているが、信号線の増加、取付構造の複雑
化等の理由で余シ使用されていない。Thermocouple heat-sensitive elements and the like are known as temperature detectors that can be applied to this type of application, but they are not commonly used due to the increased number of signal lines and the complexity of the mounting structure.
ところで、コイル抵抗は、摩擦ロスを生じる部分とかな
り近接しているので、摩擦ロスによる電磁機構の温度上
昇と共に変化する。そしてこのコイル抵抗は温度上昇(
△T)に対して約0.4%/’Cで変化することが知ら
tている。By the way, since the coil resistance is quite close to a portion where friction loss occurs, it changes as the temperature of the electromagnetic mechanism increases due to friction loss. And this coil resistance increases with temperature (
It is known that it changes at about 0.4%/'C with respect to ΔT).
従って電流制御を行っている電磁機構の場合、コイル抵
抗の電圧増加から容易に温度上昇を検知できる。Therefore, in the case of an electromagnetic mechanism that performs current control, a temperature rise can be easily detected from an increase in voltage across the coil resistance.
−また、近年スイッチングレギュレータ方式の電流制御
回路が電力損失の点で有利なためかなり普及してきた。-Also, in recent years, switching regulator type current control circuits have become quite popular because they are advantageous in terms of power loss.
しかし、このスイッチングレギュレータ方式の場合、そ
の励磁コイル電圧波形は方形波状波形であるため励磁コ
イル電圧をコイル抵抗分の電圧降下とすることができな
かった。従って励磁コイル抵抗分の電圧降下からも容易
に過熱検出できないという問題があった。However, in the case of this switching regulator system, since the excitation coil voltage waveform is a square waveform, it is not possible to make the excitation coil voltage a voltage drop corresponding to the coil resistance. Therefore, there is a problem in that overheating cannot be easily detected from the voltage drop due to the resistance of the exciting coil.
この発明は上記の問題に鑑みなされたもので、温度上昇
に伴うコイル抵抗変化を励磁コイル平均電圧よシ得ると
共に、予め決定された判定曲線によって励磁コイルの過
熱検出を行うようにすることにより、温度検出器−を不
要とし、スイッチングレギュレータ方式の電流制御装置
においても過熱検出可能な電磁機構の過熱検出器を提供
することを目的とする。This invention has been made in view of the above problems, and by calculating the average voltage of the exciting coil to account for changes in coil resistance due to temperature rise, and detecting overheating of the exciting coil using a predetermined judgment curve, It is an object of the present invention to provide an overheat detector using an electromagnetic mechanism that eliminates the need for a temperature detector and can detect overheating even in a switching regulator type current control device.
以下、この発明の実施例を図について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図において、lは比較器、2は平滑フィルりで、こ
の平滑フィルタ2は比較器の正入力端子に接続されてい
る。丑だ、100は一般的なスイッチング式の電磁機構
・4の電流制御装置を示し、1月は電源、102はオン
オフ制御用主トランジスタで、このトランジスタ102
のエミッタは電源101に接続されていると共に抵抗2
1を介してベースに接続されている。103 );を還
流ダイオード、104は電磁機構の励磁コイル、105
はこの励磁コイル104と直列に接続されたコイル電流
検出抵抗で、これら励磁コイル104および抵抗105
と前記ダイオード103は並列に接続されている。10
6はコンバレータテ、このコンパレータ106の負入力
端子は前記励磁コイル104と抵抗105との接続点に
接続され、正入力端子は抵抗61を介して電流指令信号
Isの入力に接続されていると共に抵抗62を介して出
力端子に接続されている。また、この出力端子は、抵抗
71’t−介して信号変換用トランジスタ+07のベー
スに接続されておシ、トランジスタ107のコレクタは
抵抗72を介してトランジスタ102のベースに接続さ
れている。なお、11.63はそれぞれ比較器1、コン
パレータ106の設定用抵抗である。In FIG. 1, l is a comparator, 2 is a smoothing filter, and this smoothing filter 2 is connected to the positive input terminal of the comparator. 100 is a general switching type electromagnetic mechanism/4 current control device, 1 is a power supply, 102 is a main transistor for on/off control, and this transistor 102
The emitter of is connected to the power supply 101 and the resistor 2
1 to the base. 103 ); is a free-wheeling diode, 104 is an excitation coil of an electromagnetic mechanism, 105
is a coil current detection resistor connected in series with this exciting coil 104, and these exciting coil 104 and resistor 105
and the diode 103 are connected in parallel. 10
The negative input terminal of the comparator 106 is connected to the connection point between the excitation coil 104 and the resistor 105, and the positive input terminal is connected to the input of the current command signal Is via the resistor 61 and the resistor 62. is connected to the output terminal via. Further, this output terminal is connected to the base of a signal conversion transistor +07 via a resistor 71't-, and the collector of the transistor 107 is connected to the base of the transistor 102 via a resistor 72. Note that 11.63 is a setting resistor for the comparator 1 and the comparator 106, respectively.
このように構成された過熱検出器は、電流制御の最大偏
差がコンパレータヒステリシスで決定すれ、電流偏差が
少なくなればコイル抵抗電圧がほぼコイル平均電圧とな
る。In the overheat detector configured in this way, the maximum deviation in current control is determined by comparator hysteresis, and as the current deviation decreases, the coil resistance voltage becomes approximately the coil average voltage.
平滑フィルタ2は、パルス幅変調されたコイル電圧より
仮想コイル抵抗電圧を得ることができ、仮想コイル抵抗
電圧IN時値も等しくするには、該平滑フィルタ2を励
イ1nコイル104と同様の回路時定数とすわば過渡時
にも追従できるのはもちろんである。なお、主トランジ
スタ102のかわりに他の半導体スイッチ素子であるサ
イリスク、ゲートメーンオフサイリスク、電界効果形ト
ランジスタ等を用いても良い。The smoothing filter 2 can obtain the virtual coil resistance voltage from the pulse width modulated coil voltage, and in order to equalize the virtual coil resistance voltage IN value, the smoothing filter 2 is driven by a circuit similar to the 1n coil 104. Of course, the time constant allows tracking even during transient times. Note that, instead of the main transistor 102, other semiconductor switching elements such as a silice, a gate-main-off silice, a field effect transistor, etc. may be used.
第2図は上記過熱」リミ出器のタイムチャート図であシ
、第2図(a)は各部の′11L流について示し、Is
は電流指令信号、Is’はコンパレータ基準電圧、IC
はコイル電流瞬時波形である。また第2図(b)は各部
の電圧について示し、vcはコイル電圧、vRはコイル
抵抗電圧であって、これらの差分はコイルインダクタン
ス分1E圧となシミ流すップルを生じることになる。な
お、Vdcは電源電圧、TONは主トランジスタ102
のオン時間、Tcはスイッチング周期である。更に、第
2図(e)は平滑フィルタ2で検出される仮想コイル抵
抗電圧を示すものであるO第3図は一般的な、温度Ta
に対するコイル抵抗Rtの特性曲線の一例を示し、第4
図は比較器の特性を示す曲線で% VAVEはコイル平
均電圧である。Fig. 2 is a time chart of the above-mentioned overheating limiter, and Fig. 2(a) shows the '11L flow at each part.
is the current command signal, Is' is the comparator reference voltage, and IC
is the instantaneous coil current waveform. Further, FIG. 2(b) shows the voltages at various parts, where VC is the coil voltage and vR is the coil resistance voltage, and the difference between these causes a smearing pull of 1E voltage due to the coil inductance. Note that Vdc is the power supply voltage, and TON is the main transistor 102.
The on-time of Tc is the switching period. Furthermore, FIG. 2(e) shows the virtual coil resistance voltage detected by the smoothing filter 2. FIG. 3 shows the general temperature Ta.
An example of the characteristic curve of the coil resistance Rt for
The figure shows a curve showing the characteristics of the comparator, and %VAVE is the coil average voltage.
この第4図で、判定ラインAを、仮シに電流値Isx時
で180°Cのコイル抵抗の時に設定する。そうすると
この判定ラインAは電流指令Isと共に増減する曲線と
なり、判定ラインAの上側は過熱、下側は正常となる。In FIG. 4, the determination line A is tentatively set when the coil resistance is 180°C at the current value Isx. Then, this judgment line A becomes a curve that increases and decreases with the current command Is, and the upper side of the judgment line A indicates overheating, and the lower side indicates normality.
従って電流瞬時変化に応動した仮想コイル抵抗電圧とを
比較することになシ、瞬時に応答する過熱検出が可能に
なる。Therefore, by comparing the virtual coil resistance voltage in response to instantaneous current changes, overheating detection that responds instantaneously becomes possible.
第5図は演算増幅器を用いた平滑フィルタの回路例を示
している。図において、3は励磁コイル、24は演算増
幅器、201〜204はその設定用抵抗、205〜20
6は設定用コンデンサである。FIG. 5 shows an example of a smoothing filter circuit using an operational amplifier. In the figure, 3 is an excitation coil, 24 is an operational amplifier, 201 to 204 are setting resistors, and 205 to 20
6 is a setting capacitor.
電磁クラッチなどの場合入力軸出力軸のいずれかの回転
部と一体構造となシ、回転部分へ励磁コイルが装着され
る場合がある。その際励磁コイル1′u流の供給にはス
リップリングとブラシとが付加される。この時仮想コイ
ル電圧はブラシ電圧降下を含んだものが得られる。In the case of an electromagnetic clutch, etc., it is integrally constructed with either rotating part of the input shaft or output shaft, and an excitation coil may be attached to the rotating part. In this case, a slip ring and a brush are added to the supply of the excitation coil 1'u flow. At this time, a virtual coil voltage including a brush voltage drop is obtained.
第6図はトランジスタ109の電圧降下、還流ダイオー
ド103の電圧降下、ブラシ41.42の電圧降下があ
る場合についての他の実施例を示し、図中、トランジス
タ109、ブラシ41.42、抵抗110および定電圧
ダイオード23の外は第1図に示す構成と同様であるた
め、対応する部分には同一符号を付してその説明を省略
する。FIG. 6 shows another embodiment in which there is a voltage drop across the transistor 109, a voltage drop across the free-wheeling diode 103, and a voltage drop across the brushes 41 and 42. Since the configuration other than the constant voltage diode 23 is the same as that shown in FIG. 1, corresponding parts are given the same reference numerals and explanations thereof will be omitted.
ブラシ41.42の電圧降下は温度や電流値に無関係に
ほぼ一定値でろり、トランジスタ109や還流ダイオー
ド103は順方向降下分がそのまま影響する。そのため
定1’(l1月ニジイオード23の順方向降下に対して
はブラシ41.42の電圧降下およびトランジスタ10
9の電圧降下が相殺され、定電圧ダイオード23の逆方
向降下に対しては還流ダイオード103の電圧降下が相
殺される。The voltage drop across the brushes 41 and 42 remains at a substantially constant value regardless of temperature or current value, and the transistor 109 and the freewheeling diode 103 are directly affected by the forward drop. Therefore, for the forward drop of the diode 23, the voltage drop of the brush 41, 42 and the voltage drop of the transistor 10 are constant.
The voltage drop of 9 is canceled out, and the voltage drop of freewheeling diode 103 is canceled out for the reverse drop of constant voltage diode 23.
従って前記所望のコイル抵抗平均電圧に対する誤差分で
あるブラシL1 l、42、トランジスタ109および
還流ダイオード103の電圧降下を相殺することができ
るので仮想コイル平均電圧の検出精度 ゛が良くなる。Therefore, the voltage drop of the brush L11, 42, the transistor 109, and the freewheeling diode 103, which is an error with respect to the desired coil resistance average voltage, can be canceled out, thereby improving the detection accuracy of the virtual coil average voltage.
以上のようにこの発明によれば、過熱検出器を、電磁機
構の励磁コイル電流をオンオフ制御する電流制御装置位
と、励磁コイル平均電圧を検出するフィルタと、仮想コ
イル抵抗電圧と電流指令信号との比較を行う比較器とを
備え、励磁コイル温度上昇に伴うコイル抵抗変化を励磁
コイル平均電圧よう得ると共に、温度上昇上限値におけ
るコイル電流および励磁コイル平均電圧とから予め決定
される判定曲線により励磁コイルの過熱検出を行うよう
構成したので、温度検出器を用いずに過熱検出が行え、
特に、スイッチング式電流制御装置から給電されている
ものでも容易に過熱検出が可能で、しかも刻々変化する
電流指令信号にも追従し常時過熱検出が可能である等の
効果がある。As described above, according to the present invention, the overheat detector includes the current control device that controls on/off the excitation coil current of the electromagnetic mechanism, the filter that detects the excitation coil average voltage, and the virtual coil resistance voltage and current command signal. It is equipped with a comparator that compares the coil resistance as the excitation coil temperature increases, and obtains the excitation coil average voltage as well as the excitation coil average voltage at the upper temperature rise limit value. Since it is configured to detect overheating of the coil, overheating can be detected without using a temperature detector.
In particular, it is possible to easily detect overheating even when power is supplied from a switching type current control device, and it also has the advantage of being able to constantly detect overheating by following an ever-changing current command signal.
第1図はこの発明の実施例による電磁FA構の過熱検出
器の回路構成図、第2図は第1図の電磁機11ηのA熱
検出器の動作ft説明するためのタイムチャート図、第
3図は励磁コイル抵抗の温度特性曲線図、第4図は比較
器設定曲線図、第5図は平滑フィルタの回路例を説明す
る回路図、第6図は他の実施例を示す回路構成図である
。
1・・・比較器、2・・・フィルタ、23・・・定電圧
ダイオード、100・・・電磁機構の電流制御装置、1
01・・・電源、102・・・主トランジスタ、103
・・・還流ダイオード、104・・・励磁コイル、IO
2・・・コイル電流検出抵抗、106・・・コンパレー
タ、107・・・信号変換用トランジスタ、Is・・・
電流指令信号。
なお、図中向−符+;−は同一または相当部分を示すO
代理人 大 岩 増 雄
XS1図
第3図
第・1図
is IAンFIG. 1 is a circuit configuration diagram of an overheat detector of an electromagnetic FA structure according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a time chart diagram for explaining the operation of the A heat detector of the electromagnetic machine 11η of FIG. Figure 3 is a temperature characteristic curve diagram of exciting coil resistance, Figure 4 is a comparator setting curve diagram, Figure 5 is a circuit diagram explaining a smoothing filter circuit example, and Figure 6 is a circuit configuration diagram showing another embodiment. It is. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Comparator, 2... Filter, 23... Constant voltage diode, 100... Current control device of electromagnetic mechanism, 1
01... Power supply, 102... Main transistor, 103
...freewheeling diode, 104...excitation coil, IO
2... Coil current detection resistor, 106... Comparator, 107... Signal conversion transistor, Is...
Current command signal. In addition, the - symbol +;- in the figure indicates the same or equivalent part.
Claims (1)
を用いてオンオフ制御する電流制御装置Itと、前記励
磁コイルの平均電圧を検出するフィルタと、このフィル
タによって得られる仮想コイル抵抗電圧と電流指令信号
との比較を行う比較器とを備え、前記励磁コイルの温度
上昇に伴うコイル抵抗変化を励磁コイル平均電圧よシ得
ると共に、温度上昇上限値におけるコイル電流および励
磁コイル平均電圧とから予め決定される判定曲線によシ
励磁コイルの過熱検出を行うことを特徴とする電磁機構
の過熱検出器。 (2)フィルタには、仮想コイル電圧に含−よれる電磁
機構のブラシ電圧降下およびトランジスタ電圧降下等を
相殺するために定電圧バイアスを行う定電圧ダイオード
が接続されていることt4”j徴とする特許請求の範囲
第1項記載の電磁機イ14の過熱検出器。[Scope of Claims] (]) A current control device It that controls on/off the excitation coil current of an electromagnetic mechanism using a semiconductor switching element, a filter that detects the average voltage of the excitation coil, and a virtual coil obtained by this filter. A comparator that compares the resistance voltage and the current command signal is provided, and the coil resistance change accompanying the temperature rise of the excitation coil is obtained as the excitation coil average voltage, and the coil current and the excitation coil average voltage at the upper limit of temperature rise are obtained. 1. An overheating detector for an electromagnetic mechanism, characterized in that overheating of an excitation coil is detected based on a determination curve predetermined from . (2) A constant voltage diode that provides a constant voltage bias is connected to the filter to offset the brush voltage drop of the electromagnetic mechanism and the transistor voltage drop included in the virtual coil voltage. An overheat detector for an electromagnetic machine 14 according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP58206532A JPS6098822A (en) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | Overheat detector of electromagnetic mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
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JPS6098822A true JPS6098822A (en) | 1985-06-01 |
JPH0423487B2 JPH0423487B2 (en) | 1992-04-22 |
Family
ID=16524925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP58206532A Granted JPS6098822A (en) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | Overheat detector of electromagnetic mechanism |
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