31S_ - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明（3 ) 1 | 發 明 背 景 1 I 本 發 明 係 有 閭 於 用 於 感 應 電 動 機 之 負 載 狀 態 檢 測 裝 置 1 1 | 及 用 於 此 同 一 裝 置 之 負 載 狀 態 檢 測 方 法 0 請 1 1 於 此 將 Μ 由 反 相 器 所 驅 動 之 三 相 感 應 電 動 機 之 負 載 不 先 閱 1 | 讀 1 | 平 衡 檢 測 裝 置 做 為 例 子 進 行 說 明 但 是 本 發 明 是 可 應 用 於 背 面 1 I 之 1 各 種 不 同 的 感 ate 歷 電 動 機 0 再 者 9 使 用 本 發 明 之 變 頻 變 壓 注 $ 1 I 應 用 電 源 供 應 器 亦 不 是 僅 限 於 反 相 器 0 再 1 導 第 18 圖 係 顯 示 傳 統 的 用 於 三 相 感 ttfff 膨 電 動 機 之 負 載 狀 態 寫 本 裝 頁 1 檢 測 裝 置 之 方 塊 圖 0 於 此 9 三 相 感 ate 愿 電 動 機 之 負 載 不 平 衡 1 1 檢 測 之 描 述 是 Η 洗 衣 機 為 例 子 〇 於 第 18 圖 中 f 參 考 數 字 1 1 1 係 顯 示 一 AC 電 源 供 應 器 51 係 一 反 相 器 » 6係- -三相感應 1 1 電 動 機 ?係三 三相感應電動機之負載； 50係安裝於旋轉負 訂 1 載 之 外 部 周 圍 表 面 之 外 側 的 光 感 測 器 0 1 | 當 負 載 7是平衡時， 其旋轉將不會偏離旋轉中心， 且 1 I 此 時 光 感 測 器 50並 不 動 作 0 假 如 因 為 洗 滌 物 聚 集 在 某 一 側 1 1 而 使 得 其 負 載 變 得 不 平 衡 » 且 其 旋 轉 偏 離 旋 轉 中 心 某 一 特 1 定 數 量 時 9 則 此 光 感 測 器 開 始 動 作 並 且 檢 測 負 載 之 不 平 衡 1 1 狀 態 〇 1 1 於 傳 統 之 用 於 三 相 感 應 電 動 機 6之負載狀態檢測裝置 1 | 中 當 負 載 不 平 衡 時 » 其 必 須 依 據 負 載 偏 ΠΠ} 心 率 之 數 量 而 個 1 I 別 地 設 定 此 光 感 测 器 50 0 為 了 可 檢 测 微 小 之 偏 rf*w 心 率 9 需 仔 1 1 I 细 地 設 定 光 感 測 器 50 之 位 置 〇 當 三 相 感 應 電 動 機 6轉動時， 1 1 光 感 測 器 50 之 位 置 因 為 此 振 動 而 隨 著 時 間 而 有 所 改 變 > 故 1 1 定 期 的 位 置 校 正 是 必 須 的 〇 1 1 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 3 318888 A7 _B7五、發明説明（4 ) 太琎明夕槪要 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 載會檢因 流載電 平用較 相假時 輸置電礎瞬將 '數者 負不衡並 電負測定.，比值和值 流裝之基潦於計用 之而平 ， 的 之檢特置值定.，定 電測值為電用並使 機衡不置 定機於和裝流特置特 定檢間間定.， ，知 動平其裝 特動用值測電一裝二 特態瞬時決置較告 電不變學 一電一間檢 之第數第 一狀流均於裝比於 應之改光 某應有瞬流值和計於 有載電平用較相用 感載地之 當感括流電差值的大 當負測定；比值和 相 負易器 在之 包電均 的之數 值 在之檢特置值定； 三 測容測 於作置 Μ 平間得次之 於機於和裝流特置 於檢很感 用動裝於之之所之數 用動用值測電一裝 用地可光 。種轉測用值值置值計 種電一間檢 之第數 種易其如本一旋檢一均均裝定所 。一應有瞬流值和計 一 容得用成供一態；平平較特置置供感含流電差值的 供很使使之提生狀置流流比於裝裝提之包電均的之數 提 Μ ，要测此產載裝電電值大數之 此載置 Μ 平間得次 為可變需檢於載負測測和流值計作於負裝於之 之所之 的其改其衡 ，負此檢檢值電差由動 ，動測用值值置值 目 ，所除平明其 ，流而間由其內載明轉檢一均均裝定 之置所免不發致置電礎瞬將數間負發效態.，平平較特 明裝有且載本 '導裝 之基流於計時止本有狀置流流比於 發測而 ，負據可測值為電用並定停據可載裝電電值大 本檢間準低依時檢間間定； ，特於依 ，負測測和流值 態時位減 入態瞬時決置較在用 時此檢檢值電差 狀陳測而 輸狀流均於裝比如， 人 ，流而間由其 (請先閱讀之注^項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 4 318888 at _ B7 五、發明説明（5 ) 負載已經處於不平衡狀態之警告裝置。 依據本發明，於此提供一種感應電動機負載狀態檢測 方法，其包括步驟：檢测用於負載之電流瞬間值；決定於 某一特定平均時間内之電流瞬間值之電流平均值；決定電 流瞬間值和電流平均值之間的差值之絕對值；檢測此絕對 值大於某一特定值之次數；和依據此檢測值而輸出負載狀 態檢測訊號。 依據本發明，於此提供一種感應電動機負載狀態檢測 法，其包括步驟：檢測q -軸電流之電流瞬間值，其中用於 負載之電流是由一 d-q_軸電流轉換裝置做轉換；決定於某 一特定平均時間內之電流瞬間值之q_軸電流平均值；決定 軸電流瞬間值和q -軸電流平均值之間的差值之絕對值； 檢測此絕對值大於某一特定值之次數；和依據此檢測值而 輸出負載狀態檢測訊號。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 依據本發明，於此提供一種感應電動機負載狀態檢測 方法，其包括步驟：檢測用於負載之電流的電流瞬間值； 決定於第一特定平均時間內之第一電流平均值，其中此平 均時間當與電流瞬間值之負載週期相比較時是足夠短的， 決定於第二特定平均時間内之第二電流平均值，其中此平 均時間當與電流瞬間值之負載週期相比較時是足夠長的； 決定第一和第二電流平均值之間的差值之絕對值；檢測此 絕對值大於某一特定值之次數；和依據此檢測值而輸出負 載狀態檢測訊號。 依據本發明，於此提供一種感應電動機負載狀態檢測 5 ---------f —裝------訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 318888 B7 五、發明説明（6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 方法，其包括步驟：檢測用於負載之電流的電流瞬間值； 決定於某一特定平均時間內之電流瞬間值之電流平均值； 決定電流瞬間值和電流平均值之間的差值之絕對值；檢測 此絕對值大於某一特定值且其極性不同於前次大於此特定 值時的差值電流之次數；並且依據此檢測值而輸出負載狀 態檢測訊號。 於本發明的方法中，此絕對值大於某一特定值之次數 是某一特定時間即檢測一次，且僅當在某一特定時間内此 特定次數是超出時，才輸出此負載狀態檢测訊號。 於此方法中是藉由負載狀態檢測啟始和終止訊號而輸 出此負載狀態檢測訊號。 同時，於本發明的方法中，將一特殊頻率與輸出頻率 相比較Μ決定是否正在執行正常速度之運轉，而且假如判 斷其正在執行正常速度之運轉，則藉由一指示正常速度運 轉之訊號而啟動負載狀態檢測操作。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 用於當某一特定電流輸入時可有效轉動負載之感應電 動機之負載狀態檢测裝置包含有用於檢測輸入電流之電流 瞬間值之電流檢測裝置；用於以電流瞬間值和特定平均時 間為基礎而決定電流平均值之平均電流檢测裝置；用於決 定電流瞬間值和電流平均值之間的差值之電流值比較裝置 ;用於將由電流值比較裝置所得之值和第一特定值相比較 ,並計數其差值大於特定值之次數的計數裝置，和假如於 某一特定時間内由計數裝置所計數之值大於第二特定值時 ，用於停止負載轉動之裝置。 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A7 318888 __B7_ 五、發明説明（7 ) I--------- ------1T (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 用於當某一特定電流輸入時可有效轉動負載之感應電 動機之負載狀態檢測裝置包含有用於檢測電流之電流瞬間 值之電流檢測裝置；用於Μ電流瞬間值和特定平均時間為 基礎而決定電流平均值之平均電流檢測裝置；用於決定電 流瞬間值和電流平均值之間的差值之電流值比較裝置；用 於將由電流值比較裝置所得之值和第一特定值相比較，並 計數其差值大於特定值之次數的計數裝置；和用於告知使 用者負載已經處於不平衡狀態之警告裝置。 本發明之感應電動機負載狀態檢测方法之步驟包括： 檢測用於負載之電流的電流瞬間值；決定於某一特定平均 時間内之電流瞬間值之電流平均值；決定電流瞬間值和電 流平均值之間的差值之絕對值；檢測此絕對值大於某一特 定值之次數；和依據此檢測值而輸出負載狀態檢測訊號。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 此感應電動機負載狀態檢測方法之步驟包含有檢測q-袖電流之電流瞬間值，其中用於負載之電流是由一 d-q -軸 電流轉換裝置做轉換；決定於某一特定平均時間内之電流 瞬間值之q -軸電流平均值；決定<ϊ -袖電流瞬間值和q -軸電 流平均值之間的差值之絕對值；檢測此絕對值大於某一特 定值之次數；和依據此檢測值而輸出負載狀態檢測訊號。 此感應電動機負載狀態檢測方法之步驟包含有檢測用 於負載之電流的電流瞬間值；決定於第一特定平均時間內 之第一電流平均值，其中此平均時間當與電流瞬間值之負 載週期相比較時是足夠短的，和於第二特定平均時間内之 第二電流平均值，其中此平均時間當與電流瞬間值之負載 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 7 ^18888 a? _ B7 五、發明説明（8 ) 週期相比較時是足夠長的；決定第一電流平均值和第二電 流平均值之間的差值之絕對值；檢測此絕對值大於某一特 定值之次數；和依據此檢測值而輸出負載狀態檢測訊號。 此感應電動機負載狀態檢測方法之步驟包含有檢測用 於負載之輸入電流的電流瞬間值；決定於某一特定平均時 間內之電流瞬間值之電流平均值；決定電流瞬間值和電流 平均值之間的差值之絕對值；檢測此絕對值大於某一特定 值且其極性不同於前次大於此特定值時的差值電流之次數 ;並且依據此檢测值而輸出負載狀態檢測訊號。 此絕對值大於某一特定值之次數是某一特定時間即檢 測一次，且僅當在某一特定時間内此特定次數超出時，才 輸出此負載狀態檢測訊號。 其是藉由負載狀態檢測啟始和终止訊號而輸出此負載 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 行 執 在 正 否 是 定 決 Μ 較 比 相 率 頻 出 輸 與 率 〇 頻 號殊 訊特 測一 檢將 態 狀 運態 之狀 度載 速負 常動 正啟 行而 執號 在訊 正的 其轉 斷運 判之 如度 假速 且常 而正 , 示 轉指 ttsdJ 1 遵 一 之 由 度藉 速則 當 * 正轉 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 明 說 。要 作簡 操之 測示 檢圓 第 之 明 發 本 *ί. 據 依 示 係 圖 11 圖 塊 方 的 置 裝 測 檢 態 狀 載 負 之 機 應 第感 相三 於 用 之 例 施 實 五 第 至 圖 2 狀 載 負 之 機 電 應 感 相三 之 中 圖 裝 測 檢 衡 平 不 載 負 之 置 裝 ; 測 圖檢 程態 第流狀 於的載 用Ϊ1負 示 S 示 顯之顯 係ί係 圖 作 操 之 置 裝 第測第 檢 態 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 318888 五、發明説明（9 ) 置之操作的電流波形圖； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第4圖係顯示用於第1謹中之三相感應電動機之負載狀 態檢測裝置之操作2的流程圖； 第5圖係顯示負載狀態檢測裝置之負載不平衡檢測裝 置之操作的電流波形圖； 第6圖係顯示用於第1圖中之三相感應電動機之負載狀 態檢測裝置之操作3的流程圖； 第7圖係顯示用於第1圖中之三相感應電動機之負載狀 態檢測裝置之操作4的流程圖； 第8圖係顯示緊接著第7圖之流程圖的流程圖； 第9圖係顯示負載狀態檢測裝置之負載不平衡檢測裝 置之操作4的電流波形圖； 第10圖係顯示用於第1圖中之三相感應電動機之負載 狀態檢測裝置之操作5的流程圖； 第11圖係顯示依據本發明之第六實施例之用於三相感 應電動機之負載狀態檢測裝置的方塊圖； 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 第12圖係顯示用於第1〗圖中之三相感應電動機之負載 狀態檢測裝置之操作的流程圖； 第13圖係顯示依據本發明之第七實施例之用於三相感 應電動機之負載狀態檢測裝置的方塊圖； 第〗4圖係顯示用於第13圖中之三相感應電動機之負載 狀態檢測裝置之操作的流程圖； 第15圖係顯示用於第13圖中之負載狀態檢測裝置之操 作的電流波形圖； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（2丨Ο X 297公釐） 9 A7 318888 B7 五、發明説明（ίο ) 第16圖係顯示依據本發明之第八實施例之用三相感應 電動機之負載狀態檢測裝置的方塊圖； 第17圖係顯示依據本發明之第九實施例之用於單相感 應電動機之負載狀態檢測裝置的方塊圖；和 第18圖係顯示用於三相感應電動機之傳統的負載狀態 檢測裝置的方塊圖。 黑隹啻确例夕說明 第1圖係顯示依據本發明之第一至第五實腌例而設計 之用於三相感應電動機之負載狀態檢測裝置之方塊圖。於 第1圖中，參考數字1係表示一 AC電源供應器；數字2係表 示反相器之轉換區；數字3係表示反相器之平化電容器； 數字4係表示反相器之反相區；數字5係表示反相器之電流 檢測器；數字6係表示三相感應電動機；數字7係表示三相 感應電動機之負載；數字8係表示反相器之控制區；數字 9係表示反相器之用於輸入工作命令和設定值之輸入區； (請先閲讀背面之注-意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 所 5 器ql流 測 4 電 檢之軸 流動 d 電轉之 相步制 三 同控 由率量 將頻向 於出 Μ 用輸定 示與決 表成且 係換並 11轉其 字流 ， 數電器 電 相換 三 轉 之流 到電 測之 檢流 流 電 相 發 激 和 區 入 輸 從 Μ 於 用 示 表 係 2 II 字 數 流 電 相 矩 轉 和 、 流 電 軸 流 電 袖 I α* 和 流 電 軸 冊 d 之 來 11 1X 區 換 轉 流 電 從 和 值 定 設 之 來 9 元軸 單 d 算之 運來 壓而 電11 和區 率換 頻轉 出流 輸電 之從 壓為 電因 出測 輸檢 和於 率用 頻示 出表 輸係 3 出13 算字 計數 而 ； 負而 之测 動檢 波之 流衡 電平 的不 生載 發負 帶據 附依 而示 衡表 平係 不14 載字 負數 因 ； 流器 電 测 軸檢 〇· 衡 和平 流不 電載 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 318888 五、發明説明（11 ) 輸出訊號至外部之輸出區；數字51係表示整個反相器。 第2圖係顯示用於第1圖中之三相感應電動機之負載狀 態檢测裝置之負載不平衡檢测器13之操作1之流程圖。於 此圖中，參考數字201所表示之步驟為經過時間計時器t和 不平衡已發生之次數η清除為0;數字202所表示之步驟為 從輸入區9讀取平均時間Τ1、臨界值Ith、和計數器之次數 設定值X;數字2 03所表示之步驟為設定從檢测開始之經過 時間；數字204所表示之步驟為從電流轉換區11讀取d -軸 電流和<1-軸電流；數字205所表示之步驟為計算輸出電流 瞬間值；數字206所表示之步驟為計算平均電流值；數字 207所表示之步驟為決定是否經過時間等於或大於平均時 間T1;數字208所表示之步驟為計算輸出電流瞬間值和輸 出電流平均值之間差值的絕對值Ια;數字209所表示之步 驟為決定是否Ieb大於臨界值Ith;數字210所表示之步驟 為將不平衡已發生之次數η加1;數字2U所表示之步驟為 決定是否不平衡已發生之次數η大於計數器之次數設定值 (請先閲讀背面之注』意事項再填寫本頁)
X 字 數 而 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 號 訊 測 檢 衡 平第 不 於 出 〇 輸作 為操 驟 之 步例 之施 示實 表此 所 論 12討 將 在 現 中 圖 11 器 相 反 行 執 而 作 於 用 由區 區經相 換時反 轉同 ， 由 ，後 藉流然 再 4 整 波 全 相 三 之 壓 電 C A 之 II 器 應 供 源 電 容 電 化 平 之 換 轉 此 將 度 得 9 此 出 區輸 入且 將 3 〇 輸 化從 平據 果依 tj 2 结 1 此元 單 由 有 具 成 換 轉 之 壓 電 和 率 頻 之 成 算 運 而 值 令 命 之 到 之 7 載 負 轉 於 用 此 驅 可 便 M 壓 電 並應 , 感 壓相 電 三 出 輸 相 三 之 器 相 反 此 測 檢 5 器 測 檢 流 電 相 三 時 同 ο 6 My ΠΒΠ 電 11 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 318888 ΑΊ __Β7 五、發明説明（12 ) 電流，而電流轉換器11則將此三相輸出電流轉換成與輸出 頻率同步轉動之d-q軸電流Μ便決定d-軸電流和q-軸電流 。輸出頻率和電壓運算單元12利用d-軸電流和q-軸電流進 行一次側電壓校正控制和轉差校正控制。負載不平衡檢測 器13具有一用於利用d -軸電流瞬間值、q -軸電流瞬間值而 計算得到輸出電流瞬間值之輸出電流運算區13a; —用於 在特定平均時間內平均輸出電流瞬間值以便決定平均電流 之平均電流蓮算區13b; —用於決定輸出電流瞬間值和輸 出電流平均值之間的差值之電流值比較區13c;和一用於 計數此電流值差值大於特定值之次數的計數區13d。當此 計數值大於某一特值時，負載不平衡檢測器13判斷此負載 已是不平衡且檢測三相感應電動機之負載的不平衡，然後 經由輸出區14而輸出訊號。當此負載於正常定速運轉期間 是很平衡的時，其輸出電流是一定的；當此負載是不平衡 時，舉例而言，假如衣物聚集於洗衣機之滾筒之某一側時 ，三相感應電動機6之轉軸是不穩定的但其K木杵之方式 移動，故將導致輸出電流波動。 由負載不平衡檢測器13所檢測之電流的波動係顯示於 第2圖之流程圖中。 在步驟201中，將經過時間計時器t和不平衡已發生之 次數η清除為0K做為啟始重設。在步驟202中，經由輸入 區9讀取在定速下，足以長於輸出頻率週期之平均時間Τ1 、臨界值Ith、和計數器之次數設定值X。在步驟203中， 將經過時間設定於計數器t中。在步驟204中，從電流轉換 本紙張XAit财關家縣（CNS ) A4%#· ( 21GX297公釐) 7~〇 — ~ H.:…-I I I : - ΙΛ 1 I -..... - - III - - - 丁 一 U3 言 (請先閲讀背面之"意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（13 ) 區1 1讀取d -軸電流I d和q -軸電流I «。在步驟2 0 5中，經由 輸出電流運算區13a而計算輸出電流瞬間值I〇ut。為什麽 利用d -軸電流I d和q -軸電流I q計算輸出電流瞬間值之理由 是因為d -軸電流Id和q -軸電流Iq已經由輸出頻率和電壓運 算單元12計算好可供使用，且其亦是用於協肋輸出電流瞬 間值之計算的直交元件，因而不須要此藉由執行三相輸出 電流之全波整流而決定輸出電流瞬間值之專用硬體。 其後，在步驟206，從經過時間t直到平均時間T1之前 的t-Tl之輸出電流平均值是由平均電流運算區13b計算。 此輸出電流平均值1>在每次經遇了經過時間t即更新一次 。在步驟2 0 7中，此經過時間是否等於或大於平均時間T 1 之決定是用於判斷第一輸出電流平均值Ιβν之計算是否完 成。假如經過時間t小於平均時間Τ 1 ,表示第一輸出電流 平均值13^之計算尚未完成。然後則將控制轉回至步驟 2 0 3 〇 假如t>Tl,則表示第一輸出電流平均值Ιβν之計算為 完成。然後在步驟208和209中，則藉由電流值比較區13c 計算輸出電流瞬間值lout和輸出電流平均值lev間之差值 的絕對值]，且將於步驟202中所讀取之臨界值It h與此 差值之絕對值lab相比較。於此比較中，假如負載在定速 時間是平衡的，則如第3圖所顯示的此輸出電流瞬間值 I。u t大約等於輸出電流平均值I a v，故I a b大約等於零；假 如負載是不平衡的，則輸出電流是波動的因而並不會導致 如第3圖所顯示的其1^大約等於零而是Ub>Uh。因此， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 13 .I I I J I 批衣 ^ (請先閱讀背面之注、意事項再填寫本頁) A7 318888 B7 五、發明説明（14) 設定臨界值Ith是為了檢測當負載是不平衡時其輸出電流 之波動性，而不須在當負載是平衡時檢測一微小的輸出電 流瞬間值。當負載是平衡時，Ith之設定值逐漸地增加且 設定成一大於不平衡已發生之次數為無法計數之值。當 Iab>Uh時，在步驟209中藉由計數區13d將在步驟210中不 平衡已發生之次數η加上1。假如lebSIth,則判斷負載是 平衡的，且將控制轉回至步驟203。在步驟211中，決定是 否不平衡已發生之次數η大於在步驟202中所讀取之計數器 之次數設定值X。假如η > X ,則判斷負載是不平衡的，且在 步驟212中輸出不平衡檢測訊號。假如η^Χ,則將控制轉 回至步驟203。因為當負載不平衡時電流波動重覆地發生， 輸出電流瞬間值Iaut.將因各種的理由而隨時改變，因而可 能被計算入不平衡已發生之次數η,故輸出錯誤之不平衡 檢測訊號。計數器之次數設定值X之設定則是為防止此錯 誤之發生。 因此，雖然傳統的檢測裝置Μ實際的位移量檢测負載 之不平衡，依據本發明之檢測裝置則Μ電子方式檢測負載 之不平衡。因此，於此提供一用於三相感應電動機之負載 狀態檢測裝置，其可很容易的改變負載不平衡檢測位準且 Μ低成本而可具有不隨時間改變之檢測準確度。 第4圖係顯示用於第1圖中之三相感應電動機之負載狀 態檢測裝置之負載不平衡檢測器13之操作2之流程圖。於 此圖中，參考數字301所表示之步驟為將經過時間計時器 t和不平衡已發生之次數η清除為0;數字302所表示之步驟 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） Π ---------f —裝------訂 (請先閲讀背面之注.意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（1 5 ) 為從輸入區9讀取不平均時間T1、臨界值Ith、和計數器之 次數設定值X;數字303所表示之步驟為設定從檢測開始之 經過時間；數字304所表示之步驟為從電流轉換區11讀取 q -軸電流瞬間值；數字305所表示之步驟為計算q -軸電流 平均值；數字306所表示之步驟為決定是否經過時間等於 或大於平均時間T1;數字307所表示之步驟為計算q-軸電 流瞬間值和q -軸電流平均值之間差值的絕對值Iab;數字 308所表示之步驟為決定是否Ieb大於臨界值Ith;數字309 所表示之步驟為將不平衡已發生之次數η加1;數字310所 表示之步驟為決定是否不平衡已發生之次數η大於計數器 之次數設定值X;而數字311所表示之步驟為輸出不平衡檢 測訊號。 第5圖係顯示之於第1圖之負載不平衡檢測器13之操作 2的電流波形圖； 現在將討論此實施例之操作。 在步驟301中，將經過時間計時器t和不平衡已發生之 次數η清除為0M做為啟始重設。在步驟302中，經由輸入 區9讀取在定速時間下，足以長於輸出頻率週期之平均時 間TU臨界值Ith、和計數器之次數設定值X。在步驟303 中，將經過時間設定於計數器t中。在步驟304中，從電流 轉換區11僅讓取q -軸電流瞬間值U。q -铀電流瞬間值U為 一轉矩電流分量，且當負載不平衡時之輸出電流波動主要 是因轉矩的改變。因此，假如將q-軸電流瞬間值“用於檢 測，則將有很大的改變出現。 15 I f - 訂 (請先閱讀背面之注-意事項再填寫本頁) 318888 A7 B7 五、發明説明（16 ) (請先閲讀背面之注.意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 其後，在步驟3 0 5中，計算從經過時間t直到平均時間 T1之前的t-Tl之q -軸電流平均值。每次當經過了經過時間 t即更新一次q-袖電流平均值Uav。在步驟306中，此經過 時間是否等於或大於平均時間T1之決定乃用於判斷第一 q-軸電流平均值計算是否完成。假如經過時間t小於 平均時間T1,則表示第一 q -軸電流平均值lqev之計算尚未 完成。然後則將控制轉回至步驟3 0 3。假如t > T 1 ,則表示 第一 q -軸電流平均值Iqev為完成。然後在步驟307中，則 計算q-袖電流瞬間值U和q-袖電流平均值間之差值的 絕對值在步驟308中，將於步驟302中所讓取之臨界 值Ith與此差值之絕對值Iab相比較。於此比較中，假如負 載在定速時間是平衡的，則此q -軸電流瞬間值U大約等於 q-袖電流平均值Iqav，故lab大約等於零；假如負載是不 平衡的，則q -軸電流瞬間值U是波動的因而並不會導致其 Ub大約等於零而是Ub>Ith。此臨界值Uh之設定是為了 檢測當負載是不平衡時其q -軸電流之波動性，因而不須在 當負載是平衡時檢測一微小的q-軸電流瞬間值。當負載是 平衡時，Ith之設定值逐漸地增加且設定成一大於不平衡 已發生之次數為無法被計數之值。 在步驟308中如果lab> lth,則在步驟309中將不平衡 已發生之次數加1。假如Ith,則判斷負載是平衡的， 且將控制轉回至步驟303。在步驟310中，決定是否不平衡 已發生之次數η大於在步驟302中所謓取之計數器之數字設 定值X。假如n>)(，則判斷負載是不平衡的，且在步驟311 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（) 中輸出不平衡檢測訊號。假如n S X ,則將控制轉回至步驟 303。因為當負載不平衡時電流波動重覆地發生，q -軸電 流瞬間值“將因各種的理由而随時改變，因而可能被計數 為不平衡已發生之次數η,故輸出錯誤之不平衡檢測訊號 。而計數器之次數設定值X之設定則為防止此錯誤之發生 0 因此，僅藉由使用q -軸電流瞬間值而不須d -軸電流瞬 間值亦可Μ很容易、穩定且精確地檢測出負載不平衡。 第6圖係顯示用於第1圖中之三相感應電動機之負載狀 態裝置之負載不平衡檢測器13之操作3的流程圖。於此圖 中，數字401所表示之步驟為將經過時間計時器t和不平衡 已發生之次數η清除為0 ;數字402所表示之步驟為從輸入 區9讀取平均時間Τ1、第二平均時間Τ2、臨界值Uh、和計 數器之次數設定值X;數字403所表示之步驟為設定從檢測 開始之經過時間；數字40 4所表示之步驟為從電流轉換區 11讀取d -軸電流和q -軸電流；數字405所表示之步驟為計 算輸出電流瞬間值；數字406所表示之步驟為計算第二輸 出電流平均值；數字407所表示之步驟為計算第一輸出電 流平均值；數字408所表示之步驟為決定是否經過時間等 於或大於平均時間T];數字40 9所表示之步驟為計算第二 輸出電流平均值和第一輸出電流平均值之間差值的絕對值
Ub;數字4]0所表示之步驟為決定是否Iab大於臨界值Uh :數字411所表示之步驟為將不平衡已發生之次數nMl; 數字4〗2所表示之步驟為決定是否不平衡已發生之次數η大 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ~ΓΊ ---------f -I------1T (請先閱讀背面之注-意事項再填寫本頁) ^18888 at __B7_ 五、發明説明（18 ) 於計數器之數字設定值X;而數字413所表示之步驟為輸出 不平衡檢測訊號。 現在將討論此實施例之操作。 在步驟410中，將經過時間計時器t和不平衡已發生之 次數η清除為0M做為啟始重設。在步驟402中，經由輸入 區9謓取當與反相器在定速時間之輸出頻率之週期相比較 時其為足夠較長並因而長於負載旋轉週期之平均時間Τ1、 當與負載旋轉通期比較時為足夠較短之第二平均時間Τ2、 電流臨界值Ith、和計數器之次數設定值X。在步驟40 3中， 將經過時間t設定於計數器中。在步驟404中，從電流轉換 區11謓取d -軸電流Id和q -軸電流U。在步驟405中，計算 輸出電流瞬間值lout。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其後，在步驟40 6中，從經過時間t直到第二平均時間 T2之前的t-T2計算其第二輸出電流平均值。將此第二輸出 電流平均值Iav2設定成足夠小於平均時間T1但大於在步驟 404中從電流轉換區11所讀取之電流值週期之值，此乃為 了遊免將臨界值Ith設定的太大，和免於在當輸出電流瞬 間值1。^受諸如雜訊和波動影響時，其無法檢測負載不平 衡。每次當經過了經過時間t之後則更新此第二輸出電流 平均值。 其次，在步驟40 7 ,計算從經過時間t直到於平均時間 T1Z前的t-Tl之第一輸出電流平均值。每次當經過了經過 時間t之後則更新此第一輸出電流平均值在步驟408 中，經過時間是否等於或大於平均時間T 1之決定是用於判 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 18 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（19 ) 斷啟始第一輸出電流平均值1&^之計算是否完成。假如經 過時間t小於平均時間T1,表示啟始第一輸出電流平均值 lav之計算尚未完成。然後則將控制轉回至步驟403。假如 t>Tl,表示啟始第一輸出電流平均值計算是完成。 然後則將控制進行至步驟409。因為平均時間較Τ1短，故 第二輸出電流平均值IaV2可及時於此時計算之。然後，在 步驟409中，計算第二輸出電流平均值I&V2和第一輸出電 流平均值Iav間之差值的絕對值Iab。在步驟410中，將於 步驟402中所謓取之臨界值Ith與此差值之絕對值Iab相比 較。於此比較中，假如負載在定速時間是平衡的，則第二 輸出電流平均值Iav2大約等於第一輸出電流平均值1&ν, 故Iab大約等於零；假如負載是不平衡的，則第二輸出電 流平均值“V2是波動的因而並不會導致其lab大約等於零 而是Iab>Ith。因此，設定臨界值Ith是為了檢測當負載是 不平衡時其出電流之波動性，而不須在當負載是平衡時檢 測一微小的第二輸出電流平均值Ιβν2。當負載是平衡時， Ith之設定值逐漸地增加且設定成一大於不平衡已發生之 次數為無法被計數之值。 當在步驟410中Ub>Uh時，則將在步驟411中之不平 衡已發生之次數加1。假如1 a b S 11 h ,則判斷負載是平衡 的，且將控制轉回至步驟403。在步驟412中，決定是否不 平衡已發生之次數η大於在步驟402中所讀取之計數器之數 字設定值X。假如η>Χ,則判斷負載是不平衡的，且在步驟 413中輸出不平衡檢測訊號。假如ng)(，則將控制轉回至 Γ0 I--------ί ▲------,1τ (請先閲讀背面之注.意事項再填寫本頁) A7 ^18888 _B7_ 五、發明説明（2 〇 ) (請先閲讀背面之注.意事項再填寫本頁) 步驟403。因為當負載不平衡時電流波動重覆地發生，第 二輸出電流平均值Uv2將因各種的理由而陲時改變，因而 可能被計入為不平衡已發生之次數η,故輸出錯誤之不平 衡檢測訊號。計數器之次數設定值X之設定則是為防止此 錯誤之發生。 因此，可遊免因雜訊等之影響而導致錯誤的檢测，且 不須將用於檢測負載不平衡之不同電流值之臨界值Ith設 定成較所須更大之值，且可Μ更高之精確度檢測負載之不 平衡。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 第7圖和第8圖係顯示用於第1圖中之三相感應電動機 之負載狀態檢測裝置之負載不平衡檢測器13之操作4之流 程圖。於此圖中，參考數字501所表示之步驟為將經過時 間計時器t、不平衡已發生之次數η、和前次之電流差值 Isua清除為0;數字502所表示之步驟為輸入區9謓取平均 時間T1、臨界值Ith、和計數器之次數設定值X;數字503 所表示之步驟為設定從檢測開始之經過時間；數字5 0 4所 表示之步驟為從電流轉換區11讚取d -軸電流和q -軸電流； 數字505所表示之步驟為計算輸出電流瞬間值；數字506所 表示之步驟為計算輸出電流平均值數字507所表示之步驟 為決定是否經過時間等於或大於平均時間T1;數字508所 表示之步驟為計算輸出電流瞬間值和輸出電流平均值之間 的電流差值Iub;數字509所表示之步驟為計算電流差值 ISUb之絕對值lab;數字5]0所表示之步驟為決定是否lab 大於臨界值Ith;數字511所表示之步驟為決定是否電流差 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0'〆297公釐） S18S88 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7_五、發明説明（2l ) 值Isub為正的；數字512所表之步驟為決定是否前次差電 流值為負的；數字513所表示之步驟為決定是否前次 差電流值“^為正的；數字514所表示之步驟為將不平衡 已發生之次數η加1;數字515所表示之步驟為將差電流值 Isub設定成前次差電流值Isua;數字516所表示之步驟為 決定是否不平衡已發生之次數η大於計數器之次數設定值X ;而數字517所表示之步驟為輸出不平衡檢測訊號。 第9圖係顯示於第1圖中三相感應禺達之負載狀態檢測 裝置之負載不平衡檢測器13之操作4的電流波形圖； 現在將討論此實施例之操作。 在步驟501中，將經過時間計時器t、不平衡已發生之 次數η、和前次差電流值Isua清除為0M做為啟始重設。此 前次差電流值為當檢測到相同的不平衡時其超過前次 臨界值lth之差電流值。在步驟502中，經由輸入區9讀取 當與在定速時間時之輸出頻率之週期相比較時其足夠較長 之平均時間T1、電流臨界值Ith、和計數器次數設定值X。 在步驟5 0 3中，將經過時間設定於計數器t中。在步驟5 04 中，從電流轉換區11讀取d -軸電流Id和q -軸電流Iq。在步 驟505中，計算輸出電流瞬間值其後，在步驟506中 ，從經過時間t直到平均時間T1之前的t-Tl計算其輸出電 流平均值。每經過一次的經過時間t則更新一次輸出電流 平均值。在步驟507中，經過時間是否等於或大於平均時 間T1之決定是用於判斷第一輸出電流平均值1«〃之計算是 否完成。假如經過時間t小於平均時間T1,表示第一輸出 2 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I I I _| -^衣 訂 (請先閱讀背面之法意事項再填寫本頁) A7 B7五、發明説明（22) 電流平均值lav之計算尚未完成。然後則將控制轉回至步 驟503。假如t>Tl,表示第一輸出電流平均值lav之計算是 瞬 流值 電流 出電 輸差 從到 此得 於便,M 8 V o a 5 I 驟值 步均 至平 行流 進電 制出 控輸 將去 則減 後中 然ut 0 ο 1 成值 完間 驟 步 在 中 ο 1X 5 驟 步 在值 bo差 Ia此 值與 對th 絕I 值 d界 SU臨 Ϊ 之 值 取 流賣 電所 差中 算 2 計 5 , 驟 中步 09於 -) 將 相 b 驟 步 I*在 值如 對假 絕 之 b & [ 〇 中 較10 ϊ rs 比 的 衡 平 是 載 負 斷 判 則 驟 步 至 回 轉 制 控 將 並 驟 步 在 定 決 此 於 驟正 步為 至否 跳是 制ub 控Ιβ 將流 則電 th差 >1之 ab定 丨決 所 中 如 假 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 流 b 電la 差有 如具 假定 〇 決 的此 u h e t 驟 步 至 跳 制 控 將 則 的 正 是 b 值 流 電 差 次 前 之 的 負 為 否 是 於假 驟衡 步平 在不 如是 載 1 負加 斷數 判次 則 之 , 生 的發 負已 是衡 ua.平 Ιβ不 值將 流中 電14 -y 差 次 前 之 中 驟 步 在 且 並 流 電 差 次 前 Μ 為13 定 值 設流 0U電 Ιβ差 值次 流前 電之 差中 前12 5 ΠΠ 中步 5 在 51如 驟假 步 〇 在 Μ 時Ιβ 同值 的 正 是 驟 步 過 跳 貝 值 流 電 差 前 @ 將 中 5 11 5 驟 步 在 且 並 設 a υ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 值 流 電 差 次 前 為 定 之 中 11 11 5 驟 步 在 如 假 說 話 句 換 驟 步 至 跳 制 控 將 nu 貝 的 正 是 不 b υ β 7Χ 流 ge 差 定 決 此 於 a I 有 5 » 具驟衡 之 h 步平 在不 如是 假載10 。 負加 的斷數 正判次 為則之 否 ，生 是的發 ua正已 Ιβ是衡 值ua平 流13不 電值將 差流中 4 j«IT 1 前差i 次 前 之 中 驟 步 在 且 並 在 時 同 US過 la跳 值則 流 ， S 勺 ΙζίΠΓ UJ 差負 次是 前 S 為Ia 定 值 設流 ?電 18差 值次 流前 電之 差中 前12 5 目 驟 將 η 步 中 5 在 51如 驟假 步 〇 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS > Α4規格（210Χ297公釐） 22 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（23 ) 步驟514,並且在步驟51 5中將目前差電流值Isua設定為前 次差電流值Ieue。步驟511至515的目的是為了計數上臨界 點（在 Iab>TthM lsub>0)和下臨界點（在 Iab^TthM lsub〈0) 交互地超越之次數Μ便做為不平衡發生之次數，此乃藉由 注意到負載不平衡是因有大和小波形出現於輸出電流中之 事實。 在步驟516中，決定是否不平衡已發生之次數η大於在 步驟5 0 2中所讀取之計數器之次數設定值X。假如η > X ,則 判斷負載是不平衡的，則在步驟517中輸出不平衡檢測訊 號。假如η <= X ,則將控制轉回至步驟5 0 3。 因此，當負載不平衡時藉由檢测輸出電流所發生之大 大小小波，故可不必將用於檢測負載不平衡之差電流值之 臨界值設定成較所須更大之值；且可Μ更高之精確度檢測 負載之不平衡。 第10圖係顯示用於第1圖中之三相感應電動機之負載 狀態檢測裝置之負載不平衡檢測器13之操作5之流程圖。 於此圖中，參考數字601所表示之步驟為將經過時間計時 器t、第二經過時間計時器t2、和不平衡已發生之次數η清 除為0;數字602所表示之步驟為從輸入區9謓取平均時間 Τ1、臨界值Ith、和計數器之次數設定值X及計數次數清除 時間Te值；數字603所表示之步驟為設定從檢測開始之經 過時間同時亦設定第二經過時間t2;數字604所表示之步 驟為從電流轉換區1 1讀取d -軸電流和-軸電流；數字6 0 5 所表示之步驟為計算輸出電流瞬間值；數字606所表示之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 23 I--------f *裝------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（24 ) 步驟為計算輸出電流平均值；數字60 7所表示之步驟為決 定是否經過時間等於或大於平均時間T 1 ;數字6 0 8所表示 之步驟為決定是否第二經過時間t2大於計數器數字之清除 時間Tc ;數字609所表示之步驟為將第二經過時間計時器 t2、和不平衡已發生之次數η清除為0;數字610所表示之 步驟為計算輸出電流瞬間值和輸出電流平均值之間差值之 絕對值Iab;數字611所表示之步驟為決定是否lab大於臨 界值Ith;數字612所表示之步驟為將不平衡已發生之次數 η加1;數字613所表示之步驟為決定是否不平衡已發生之 次數η大於計數器之數字設定值X;而數字614所表示之步 驟為輸出不平衡檢測訊號。 現在將討論此實施例之操作。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 在步驟6 0 1中，將經過時間計時器t、第二經過時間計 時器t2、和不平衡已發生之次數η清除為0M做為啟始重設 。在步驟602中，經由輸入區9謓取當與在定速時間之輸出 頻率之週期相比較時足夠較長之平均時間Τ1、電流臨界值 Ith、和計數器之次數設定值X及計數次數清除時間Tc值。 在步驟603中，設定從檢測開始之經過時間同時亦將從清 除為0之時間設定於第二經過時間計時器t2。在步驟604中 ，從電流轉換區11讀取d -軸電流Id和q -軸電流U。在步驟 605中，計算輸出電流瞬間值1。^。 其後，在步驟606中，從經過時間t直到平均時間T1之 前的t-Tl計算其輸出電流平均值。每經過一次的經過時間 t則更新一次輸出電流平均值。在步驟607中，經過時間是 24 (請先閲讀背面之；Ϊ事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 318888 A7 B7 五、發明説明（25 ) 否等於或大於平均時間T1之決定是用於判斷第一輸出電流 (請先閲讀背面之注惫事項再填寫本頁) 平均值I a v之計算是否完成。假如經過時間t小於平均時間 T1,表示第一輸出電流平均值1&^之計算尚未完成。然後 則將控制轉回至步驟6 0 3。 假如t>Tl,表示第一輸出電流平均值lav之計算是完 成。然後則將控制轉至步驟608,於此決定是否第二經過 時間大於計數器數字之清除時間Tc。假如前者大於後者 ，則在步驟6 0 9中，將第二經時間計時器t 2、和不平衡已 發生之次數η清除為0,並將控制轉至步驟603。若t2不大 於T c則控制進行至6 1 0。將計數器數字之清除時間T c設定 成大於平均時間T 1。 依據時間而將不平衡已發生之次數η清除為0的理由是 ：因為在負載不平衡的狀況下，輸出電流的瞬間改變重覆 地發生，故在計數器數字清除時間Tc内不平衡發生之次數 將多於設定於計數器內之數字設定值X。因此，每經過一 段時間則須將不平衡已發生之次數η清除為0,而且假如不 平衡已發生之次數η很小，則將其處理作錯誤的檢測。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在步驟610中，計算輸出電流瞬間值Uut和輸出電流 平均值I a v間之差值的絕對值1 a b。在步驟6 1 1中，將於步 驟602中所讀取之臨界值Ith與此差值之絕對值Iat>相比較 。假如在步驟611中Ieb>Uh,則在步驟612中將不平衡已 發生之次數η加1。假如I a b忘11 h ,則判斷負載是平衡的， 並將控制轉回至步驟603。在步驟613中，決定是否不平衡 已發生之次數η大於在步驟602中所謓取之計數器之數字設 25 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（26) 定值X。假如η < X ,則判斷負載是不平衡的，且在步驟6 1 4 中輸出不平衡檢測訊號。假如nSX,則將控制轉回至步驟 603。因此，設定此用於計數次數之特定時間，且每經過 此特定時間則將已發生次數之數目清除為〇,且假如不平 衡已發生之次數η很小，則將其處理為錯誤的檢測，故不 須常常檢測負載之不平衡，所以可使三相感應電動機之負 載有效地運轉。 第11圖偽顯示依據本發明之第六實施例之用於三相感 應電動機之負載狀態檢測裝置的方塊圖。相同於先前參考 第1圖所描述之元件則Μ相同的參考數字標示於第11圖中， 且不再於此重述。於此圖示中，參考數字15係表示檢測執 行訊號輸入裝置，其乃由從外部來之用於啟動和終止負載 不平衡檢測之輸入來開啟和闞閉。 第12圖係顯示用於第11圖中之負載不平衡檢測器13之 操作的流程圖。於此圖中，參考數字801所表示之步驟為 將經過時間計時器t、和不平衡已發生之次數η清除為0; 數字802所表示之步驟為從輸入區9謓取平均時間Τ〗、臨界 值Uh、和計數器之數字設定值X;數字803所表示之步驟 為決定是否檢測執行訊號輸入裝置15之不平衡檢測啟動輸 入是開啟的；數字804所表示之步驟為設定從檢測開始之 經過時間；數字805所表示之步驟為從電流轉換區11讀取 d-軸電流和q-軸電流；數字806所表示之步驟為計算輸出 電瞬間值；數字807所表示之步驟為計算輸出電流平均值； 數字808所表示之步驟為決定是否經過時間等於或大於平 I I ^ I I 訂 (請先閲讀背面之法意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 26 A7 B7 五、發明説明（27 ) 均時間T1;數字809所表示之步驟為計算輸出電流瞬間值 和輸出電流平均值之間差值的絕對值Ieb;數字810所表示 之步驟為決定是否Iab大於臨界值Uh;數字811所表示之 步驟為將不平衡已發生之次數η加1;數字812所表示之步 驟為將決定是否不平衡已發生之次數η大於計數器之數字 設定值X;數字813所表示之步驟為決定是否檢測執行訊號 輸入裝置15之不平衡檢測啟動輸入是開啟的；而數字8 1. 4 所表示之步驟為輸出不平衡檢測訊號。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 現在將討論此實施例之操作。在第11圖中，當檢測執 行訊號輸入裝置〗5是開啟的時，反相器51藉由負載不平衡 檢測器13檢測三相感應電動機6之負載的不平衡，並且藉 由輸出區14輸出訊號。當檢測執行訊號輸入裝置]5是闞閉 的時，反相器51終止於負載不平衡檢測器13之檢測。舉例 而言，假設當其負載為一全自動洗衣機之滾筒，僅當旋轉 乾衣時須要檢测，而洗衣時則不須。假如所執行之控制程 序是當有一不平衡檢測訊號輸出時即停止此洗衣機，其缺 點是當洗衣時有可能錯誤的輪出一不平衡檢測訊號。因此 ，將檢測執行訊號輸入裝置15關閉使其不必檢測不平衡。 將參考第12圖討論負載不平衡檢測器13之操作。 在步驟801中，將經過時間計時器t、和不平衡已發生 之次數η清除為0M做為啟始重設。在步驟802中，經由輸 入區9讀取當與在定速時間之輸出頻率之週期相比較時其 足夠較長之平均時間Τ1、電流臨界值Ith、和計數器之數 字設定值X。在步驟803中，決定是否檢測執行訊號輸入裝 27 (請先閲讀背面之：¾事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __B7_ 五、發明説明（28 ) 置15之不平衡檢測啟動輸入是開啟的。假如其是闞閉的， 將不執行檢測操作，並且將控制轉回至步驟801。假如檢 測執行訊號輸入裝置15是開啟，則在步驟804中；將經過 時間設定於計數器t中。在步驟805中，從電流轉換區11讀 取d -軸電流Id和q -袖電流IQ。在步驟806中，計算輸出電 流瞬間佈lout。其後，在步驟807中，從經過時間t直到平 均時間T1之前的t-Tl計算其輸出電流平均值。每經過一次 的經過時間t則更新一次輸出電流平均。在步驟8 0 8中，經 過時間是否等於或大於平均時間T1之決定是用於判斷第一 輸出電流平均值Iav2計算是否完成。假如經過時間t小於 平均時間T1,表示第一輸出電流平均值Iav之計算尚未完 成。然後則將控制轉回至步驟8 0 3。 假如t>Tl,表示第一輸出電流平均值Iav之計算是完 成。然後則將控制轉至步驟809,於此計算輸出電流瞬間 值lout和輸出電流平均值Iav間之差值的絕對值lab。在步 驟810中，將於步驟802中所_取之臨界值Ith與此差值之 絕對值Ub相比較。假如在步驟810中Iab>Tth,則在步驟 8 ] 1中將不平衡已發生之次數η加1。假如I a b彡T t h ,則判 斷負載是平衡的，並將控制轉回至步驟803。在步驟812中 ，決定是否不平衡已發生之次數η大於在步驟802中所讀取 之計數器之數字設定值X。假如η >5(,則判斷負載是不平衡 的，並且將控制轉至步驟813,於此再度判斷是否檢測執 行訊號輸入裝置]5是開啟的，假如其是關閉的，將不執行 檢測操作，並且將控制轉回至步驟801，於此將經過時間 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 28 ---------f '裝------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 318888 a7 B7 五、發明説明（29 ) 計時器t、和不平衡已發生之次數η清除為0。假如檢测執 行訊號輸入裝置15是開啟的，則在步驟814中，輸出不平 衡檢測訊號。假如在步驟8 1 2中n S 5(,則將控制轉回至步 驟 8 0 3。 因此，三相感應電動機之負載的不平衡只須在需要時 檢測之。舉例而言，對一洗衣機，僅在旋轉乾衣期間須執 行不平衡檢測，而於洗衣時則不必。 第13圖係顯示依據本發明之第七實施例之用於三相感 應電動機之負載狀態檢測裝置的方塊圖。相同於先前參考 第1圖所描述之元件則Μ相同的參考數字標示於第13圖中， 且不再於此重述。參考數字16係表示用於利用從輸出頻率 和電壓運算單元12來之輸出頻率和經由輸入區9來之特定 頻率決定反相器之運轉狀態之運轉狀態決策裝置，且假如 此反相器是Μ定速運轉，其用於在定逮時間時送出一訊號 至負載不平衡檢測器13。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 第14圖係顯示用於第13圖中之負載不平衡檢測器13之 操作的流程圖。於此圖中，參考數字1001所表示之步驟為 將經過時間計時器t、和不平衡已發生之次數η清除為0; 數字1002所表示之步驟為從輸入區9讓取平均時間T1、臨 界值Ith、和計數器之數字設定值X;數字〗003所表示之步 驟為決定是否反相器是Μ定速運轉：數字1004所表示之步 驟為設定從檢測開始之經過時間；數字1005所表示之步驟 為從電流轉換區11讀取d-軸電流和q-軸電流；數字1 0 06所 表示之步驟為計算輸出電流瞬間值；數字1007所表示之步 29 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（30 ) 驟為計算輸出電流平均值；數字1008所表示之步驟為決定 是否經過時間等於或大於平均時間T1;數字1009所表示之 步驟為決定計算輸出電流瞬間值和輸出電流平均值之間差 值之絕對值I^b;數字1010所表示之步驟為決定是否1^大 於臨界值Ith;數字1011所表示之步驟為將不平衡已發生 之次數η加1;數字1012所表示之步驟為決定是否不平衡已 發生之次數η大於計數器之數字設定值X;數字10U所表示 之步驟為決定是否反相器是Μ定速蓮轉；而數宇1014所表 示之步驟為輸出不平衡檢測訊號。 第15圖係顯示用於解釋第13圖中之負載不平衡檢測器 13之操作的電流波形圖； 現在將討論此實施例之操作。在第13圖中，當從輸出 頻率和電壓運算單元12來之輸出頻率和經由輸入區9來之 特定頻率在運轉狀態決策裝置16中是相吻合時，裝置16決 定此反相器是在定速運轉，並且送出一指示此反相器是在 定速運轉之訊號至負載不平衡檢測器13,然後其開始三相 感應電動機6之負載的不平衡檢測。一但檢測到負載是不 平衡的，則負載不平衡檢測器13從輸出區14輸出一負載不 平衡檢測訊號。當從輸出頻率和電壓運算單元12來之輸出 頻率和經由輸入區9來之特定頻率在運轉狀態決策裝置16 中不是吻合時，裝置16決定此反相器是在加速或減速運轉 中，故負載不平衡檢測器13不動作。 將參考第14圖之流程圖討論負載不平衡檢測器13之操 作。在步驟1001中，將經過時間計時器t、和不平衡已發 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 30 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝_ A7 B7 318888 五、發明説明（31 ) i j I 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 生之次數η清除為0M做為啟始重設。在步驟1002中，經由 輸入區9讀取當與在定速時間之輸出頻率之週期相比較時 其足夠較長之平均時間Τ1、電流臨界值Ith、和計數器之 數字設定值X。在步驟1003中，依據是否有訊號從運轉狀 態決策裝置16輸出而決定是否反相器是以定速運轉。當無 訊號出現時，將不執行檢測操作。然後，將控制轉回至步 驟1001。假如從運轉狀態決策裝置16輸出之訊號是存在時 ，則在步驟I 0 0 4中，將經過時間設定於計時器t中。在步 驟1005中，從電流轉換區11讀取d -軸電流Ιοί和q -軸電流 U。在步驟1006中，計算輸出電流瞬間值其後，在 步驟1 0 0 7中，從經過時間t直到平均時間T 1之前的t - T 1計 算其輸出電流平均值。每經過一次的經過時間t則更新一 次輸出電流平均值。在步驟1008中，經過時間是否等於或 大於平均時間T]之決定是用於判斷第一輸出電流平值lav 之計算是否完成。假如經過時間t小於平均時間T 1 ,表示 第一輸出電流平均值lav之計算尚未完成。然後則將控制 轉回至步驟1003。假如t>Tl,表示第一輸出電流平均值 1 a v之計算是完成。然後則將控制轉至步驟1 0 0 9 ,於此計 算輸出電流瞬間值Icut和輸出電流平均值間之差值的 絕對值hb。在步驟1010中，將於步驟1002中所讀取之臨 界值Ith與此差值之絕對值lab相比較。 假如在步驟1010中Iab>Tth,則在步驟1011中將不平 衡已發生之次數η加1。假如I a b各T t h ,則判斷負載是平衡 的，並將控制轉回至步驟1003。在步驟1012中，決定是否 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 318888 A7 B7五、發明説明（32 ) 不平衡已發生之次數ri大於在步驟1002中所謓取之計數器 之數字設定值X。假如η > X ,則判斷負載是不平衡的，並且 將控制轉回步驟1013,於此再度依據是否有訊號從運轉狀 態決策裝置16輸出而決定是否反相器是Μ定速運轉。當無 訊號出現時，將不執行檢測操作。然後，將控制轉回至步 驟1 0 0〗，於此將經過時間計時器t、和不平衡已發生之次 數η清除為0。假如從運轉狀態決策裝置16輸出之訊號存在 時，則在步驟1〇〗4中輸出不平衡檢測訊號。假如在步驟 中 ο 11 驟 控 至 回 轉 制 控 將 則 或要 速必 加不 於有 生 會 發不 是將 衡轉 平運 不載 載負 負故 之 ， 中作 圖操 15测 第檢 於行 算執 就不 , 將 此 ， 因時 遵 減 衡 平 不 矩 轉 〇 之 衡 時平 速不 定矩 於轉 轉態 運暫 測之 檢時 僅速 將減 , 或 ^目速 而加 例於 舉測 〇 檢 止不 停而 之 , 感 考 相 參 三 前 於先 用於 之 同 例相 施 。 實圖 八塊 第方 之 之 明置 發裝 本測 據檢 依態 示狀 顯載 係負 圖之 16機 第動 電 應 中 圖 6 1J 第 於 示 標 字 數 考 參 的 同 相 以 則 件 元 之 述 描 所 圖 逑 重 此 於 再 不 第且 時 衡 平 不 載 負 至 測 檢 當 衡 平 不 載 負 從 . .1「 f * 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 和機在 率動要 頻電須 出應不 輸感 ， 至相時 號 三 號 訊止訊 止停測 停並檢 器速衡 相減平 反 5 不 一 器出 出相輸 送反當 3 13旦在 器 ，其 測12得 檢元使 單 算 遵 壓 _Ε ο 質 8 中 制 控 序 程 衡 平 不 載 負 從 於 應 因 I 機 〇 動 機電 衣此 洗 ， 止時 停生 於發 用衡 序平 程不 部載 外負 一 當 規 ^目 〇 而 止例 停舉 且 。 並壞 速損 減的 動器 白 機 而 致 號導 訊而 止衡 停 平 之 不 出 之 送 載 3 1 負 器 因 測免 檢遊 可 此 因 不 將 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 32 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（33 ) 會損壞三相感應電動機之轉軸或離心率將不會導致負載打 擊到牆，因而損壞機器；於此亦不須要用於防止損壞之外 部程序。 第17圖係顯示依據本發明之實施例之用於單相感應電 動機之負載狀態檢測裝置之方塊圖，其中參考數字20係表 示一單相AC電源供應器：數字21係表示反相器之轉換區； 數字3係表示反相器之平化電容器；數字22係表示反相器 之反相區；數字23係表示反相器之電流檢測器；數字24係 表示單相感應電動機；數字25係表示單相感應電動機之負 載；數字26係表示反相器之控制區；數字9係表示反相器 之用於輸入工作命令設定值之輸入區；數字27係表示用於 將由雙相電流檢測器23所檢测到之雙相電流轉換成與輸出 頻率同步轉動之d-q軸電流之電流轉換器，其並且決定d-軸電流Μ向量控制之激發相電流、和<?-铀電流、和轉矩相 電流；數字12係表示用於將從輸出區9來之設定值和從電 流轉換器27來之d-軸電流和q-軸電流換算成輸出頻率和輸 出電壓之輸出頻率和電壓計算單元；數字13係表示用於檢 測因為從電流轉換器27來之d -軸電流和q -軸電流因負載不 平衡而附帶發生的電流波動之負載不平衡檢測器；數字 14係表示依據負載不平衡之檢測而輸出訊號至外部之輸出 區；和數字5係表示整個反相器。 於第一至第九實豳例中之不平衡檢测訊號可輸出做為 .舉例而言，諸如開啟整流子、繼電器輸出、如蜂鳴器之 音頻輸出、或如LED之光輸出的電子訊號。 .—I I —f -批衣 I訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 33 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（34 ) 因為於第一至第八實豳例中之三相電流之和為0，故 假如已決定其中兩相，則可計算得到所剩的那一相。因此 ，僅此三相的其中兩相須用於電流檢測之檢測。 再者，於第一至第八實施例中輸入至設定裝置之值可 隨所需而從用於改變將被檢測之負載不平衡之位準之外部 而改變之。 於第一至第八實施例中，已經討論過反相器之使用， 但是本發明可應用於其它變頻、變電壓輸出裝置，是無庸 置疑。 雖然於第一至第八實施例中對三相感應電動機之負載 檢測的描述中，已經討論過d -和q -軸電流之使用，如於第 二實施例中所討論的，電動機負載亦可藉由僅使用q -軸電 流而檢測之。因此，藉由將於第三至第八實施例中之反相 器之控制區以描述於第二實施例中之反相器之控制區取代 其可使用其它的負載狀態檢測裝置。 於此已經描述過用於由例中之反相器所驅動之三相感 應電動機之負載狀態檢測裝置，但是變頻、變電壓應用之 電源供應器並不是僅局限於反相器。有關三相感應電動機 之說明亦適用於其它的感應電動機。 因此，依據本發明，用於在當有一特定電流輸入時可 有效轉動負載之感應電動機之負載狀態檢測裝置，其包含 有一用於檢測電流瞬間值之電流檢測裝置；一用於以電流 瞬間值和特定平均時間為基礎檢測電流平均值之平均電流 檢測裝置；用於決定電流瞬間值和電流平均間值之間的差 本紙ϋϋ用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 34 I-------ί —裝------訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 318888 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7五、發明説明（35 ) 值之電流值比較裝置；用於將由電流值比較裝置所得之值 和第一特定值相比較，並計數其差值大於特定值之次數的 計數裝置；和在某一特定時間內假如由計數裝置所計數之 值大於第二特定值，其可用於停止負載轉動之裝置，因此 其可避免因負載不平衡而導致裝置之機械損壞，且是可由 電子檢測。所以，於此提供一用於感應電動機之負載狀態 檢測裝置，其可Μ很容易的改變其負載不平衡檢測位準和 Μ低成本而具有不隨時間而改變之檢測精確度。 用於在當有一特定電流輸入時可有效轉動負載之感應 電動機之負載狀態檢測裝置，其包含有一用於檢測電流瞬 間值之電流檢測裝置；一用於以電流瞬間值和特定平均時 間為基礎決定電流平均值之平均電流檢測裝置；用於決定 電流瞬間值和電流平均值之間的差值之電流值比較裝置； 用於將由電流值比較裝置所得之值和第一特定值相比較， 並計數其差值大於特定值之次數的計數裝置；和用於告知 使用者負載已經處於不平衡狀態之警告裝置，因此其可遊 免因負載不平衡而導致裝置之機械損壞，且是可由電子檢 測。所Μ,於此提供一用於感應電動機之負載狀態檢測裝 置，其可Μ很容易的改變其負載不平衡檢測位準和Κ低成 本而具有不隨時間而改變之檢測精確度。 檢測用於負載之電流的電流瞬間值；決定於某一特定 平均時間內之電流瞬間值之電流平均值；決定電流瞬間值 和電流平均值之間的差值之絕對值；檢測此絕對值大於某 一特定值之次數；和依據此檢測值而輸出負載狀態檢測訊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） 35 I 11 —^ I n 、\'吞 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（36 ) 號，因此，可電子檢測負載不平衡。所於此提供一用 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 變變 是時間值態電 定流定流均值態檢之 定值某 改改 流均瞬對狀軸 。特電特電平對狀的值 。特間於 的而 電平流絕載q-值一與二與流絕載誤流衡一瞬大 易間 之定 電此負M間第 當第當 電此負錯電平 某流值 容時 載特袖測出僅瞬於間於間一測出致差不於電對 很隨 負一q-檢輸地流定時定時第檢輸導之載定定絕 M不 於某定；而易電決均決均定；而而衡負決決此 可有 用 於決值 值容軸.，平.，平 決值值響平测；.，定 其具 中定；對测和d-值此的此；對測影不檢值值決 , 而 其決值絕檢定用間中短中的絕檢之載地間均 .， 法本 ，；均之此穩使瞬其夠其長之此等負確瞬平值 方成 值換平值據 且須之 ，足 ，夠值據訊測精流流對 測低 間轉流差依地不流值是值足差依雜檢高電電絕 檢 Μ 瞬做電的和確而電均時均是的和為於 Μ 的之之 態和 流 置軸間.，精衡 入平較 平時間.，因用可流值值 狀準 .電裝q-之數高平輸流比流較之數免定 ，電間差 載位 之換 之值次 Μ 不 之 電相電 比值次遊設此 之瞬的 負測 流轉值均之 可載載一期二 相均之可須因載流間 之檢 。電流間平值此負負第過第期平值此除 。負電之 機衡度軸電瞬流定 因測於 之載之 週流定因免求 於之值 動平確q-軸流電特 ，檢用內負內載電特 ，可需用内均 電不精测Q-電軸一號值測間之間負二 一號且之測間平 應載測檢d-之q-某訊間檢時值時之第某訊並界檢時流 感負檢 一内和於測瞬 均間均值和於測 ，臨 均電 於其之 由間值大檢流 平瞬平瞬值大檢測大 平和 I ^ 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 36 318888 A7 B7五、發明説明（37 ) 一特定值和其極性不同於前次大於此特定值時的差值電流 因界 檢時數 α 由 行運態時不 ，臨 即出次ig效藉 執之狀速有 號大 間超之 i 有是 在度載減會 負 訊之 。時是生 — 更乃 正速負或不 翻 測值衡定數發纟的此 否常動速將 檢流平特次已 行 ， 是正啟加轉 態電不一定衡 i 執號 定行而於運 項 狀差載某特平 P 轉訊 決執號生載 載之負是此不 運測 K 在訊發負 負衡测數內如 之檢 較正的是故 出平檢次之假II載態 比 其轉衡 ， 輸不地之間 。㊣負狀 。相斷運平作 而載確值時號 機載號率判之不操 值負精定定訊 — 動負訊頻如度載測 誤 測測高特特測 f 電此止出假速負檢 措 檢檢M一 一 檢 應出終輸且常算態 此於可某某態 Μ 感輸和與而正就狀 據用 ，於在狀 Μ 使才始率，示，載 依定此大當載 ξ 可時啟頻轉指此負 且 設因值 僅負」 Μ 要測殊運一因行 。 將 並須 。對且此爿所須檢特之由 。執止 ; 除求絕 ，出員 。當態一度藉作不停 數免需此次輸、’衡僅狀將速則操將之 次可之 一才 Μ 平 載 常，測其要 很 之此值 測，^不 負 正轉檢，必 ---------,,裝------訂 (請先閱讀背面之沭意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） 37