CN102201780B - 易于进行异常时的原因分析的电动机驱动装置 - Google Patents

易于进行异常时的原因分析的电动机驱动装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种易于进行异常时的原因分析的电动机驱动装置。检测向电动机驱动装置的变换器输入的交流电源的各相电压及电流，在电源监视部将最新数据存储一定期间。如果在变换器、逆变器或控制器中发生了警报，此时把在电源监视部中存储的数据记录到记录部。通过对其进行显示，能够容易地区分警报发生的原因是在电源侧还是在电动机驱动装置侧。

Description

易于进行异常时的原因分析的电动机驱动装置
技术领域
本发明涉及一种在发生异常时能够容易地区分其原因是在输入电源还是在装置本身的电动机驱动装置。
背景技术
在驱动机床或产业机械、机器人等的电动机控制装置中，输入给将交流输入电力变换为直流电力的变换部的交流电源原本为平衡三相的交流，通常能够毫无问题地进行从直流向交流的变换。
但是，电源有时因为其它连接的其它设备的运行状况或从电力公司供给的电源本身的影响(即外因)导致电压瞬间下降或三相的平衡状态被打破。
此时，根据情况在变换器侧、逆变器侧或对电动机发出了指令的控制器中检测内部的异常，产生伴有运行停止的情况。
此时，并非是在装置本身中发生了故障，而是在输入电源侧发生了异常，所以即使在警报发生后调查/更换装置也无法判明异常的根本原因，查明原因要花费很长的时间。
因此，期望能够容易且迅速地判断运行停止的原因是否为电源侧的异常。
在JP11-338542A中记载了在电动机驱动装置中记录发生的警报的履历，根据要求进行输出。但是对于输入电源没有任何记载。
在JP2645144B中记载了检测输入电压在下降到预定值以下时停止变换器(convertor)和逆变器(invertor)的运行。在JP6-30597A中记载了检测瞬时停电，切断向电动机的电力供给。不论哪个文献都没有记载区分运行停止的原因是在输入电源还是在装置本身。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够在发生异常时容易地进行原因区分的电动机驱动装置。
根据本发明，提供一种电动机驱动装置，其具备：将交流电源变换为直流的变换器；逆变器，其将所述变换器输出的直流变换为频率可变的交流后提供给电动机；控制器，控制所述变换器及所述逆变器；输入电源检测部，其检测所述交流电源的各相的电流及电压的至少一方；电源监视部，其在一定期间存储所述输入电源检测部检测到的最新的数据；以及记录部，其在所述变换器、所述逆变器以及所述控制器中的至少一个发生异常时，为了之后的输出保存在所述电源监视部中存储的数据。
在发生异常时，为了之后的输出保存从异常发生时一定时间之前到一定时间之后的电压/电流的数据，由此能够容易地区分原因是在电源侧还是在电动机驱动装置侧。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的电动机驱动装置10的结构的框图。
图2是表示检测图1的电源监视部24内的电压的部分的结构的一个例子的图。
图3是表示检测图1的电源监视部24内的电流的部分的结构的一个例子的图。
图4是正常时的输入电流及输入电压的波形图。
图5是异常时的输入电流及输入电压的波形图。
具体实施方式
图1是表示本发明的一个实施方式的电动机驱动装置10的结构的框图。变换器12将来自三相交流电源14的三相交流变换为直流。逆变器16将来自变换器12的直流变换为频率可变的三相交流后提供给电动机18。在变换器12和逆变器16之间设置有平滑电容器20。控制器22控制变换器12和逆变器16。
电源监视部24检测向变换器12输入的三相交流的各相的电压及电流，监视是否没有停电、缺相、电压不平衡、过压、过流等异常，如果有异常则向控制器22发送警报信号，进行电动机运行停止等保护动作。电源监视部24还在寄存器(后述)中存储一定期间的检测到的电压/电流的最新的值。警报检测部25检测在变换器12、逆变器16及控制器22中发生的警报，检测警报时，对于电源监视部24，将此时的寄存器的值保存到记录部26中。电源监视部24也可以在检测到所述电源异常时进行向记录部26的保存。
图2表示检测电源监视部24内的电压的部分的结构的一个例子。绝缘放大器30、32、34检测以电阻36、38、40形成的三相交流的中点的电位为基准的各相的电压。另外，也可以检测相间电压来代替检测以中点电位为基准的各相的电压。A/D变换器42、44、46按预定的周期对绝缘放大器30、32、34检测到的各相的电压进行采样，变换为数字信号，并将其结果存储到寄存器48中。寄存器48例如是移位寄存器，将各相的电压的最新的数据存储一定期间。
图3表示检测电源监视部24内的电流的部分的结构的一个例子。通过变流器50、52、54检测各相的电流，在A/D变换器56、58、60中变换为数字信号，并存储到寄存器62中。寄存器62也与寄存器48相同，例如是移位寄存器，将各相的电流的最新数据存储一定期间。
虽然未在图2及图3中表示，但是，检测到的电压及电流的数据可以用于检测上述的电源的异常。
图4表示正常时的输入电流及输入电压的波形。图5表示发生警报时的输入电流及输入电压的波形。在图5中，当在时刻t1成为过电流，在变换器12、逆变器16或控制器22中发生了警报时，在记录部26中记录图5中“T(＝Ta+Tb)”表示的区间、即从时刻t1-Ta到t1+Tb的期间的电压及电流的数据。因此，之后通过把记录在记录部26中的电压/电流的数据显示在附属于电动机驱动装置10的显示器上(未图示)，立即判明在时刻t2在电源中发生了电压不平衡，因此成为过电流，发生了警报。
除了把在变换器12、逆变器16以及控制器22中发生的警报作为触发，在记录部26中记录数据之外，还可以在控制器22中作为内部参数所持有的电动机输出的值降低到比电动机输出指令低预定值以上的值时；电动机速度降低到比电动机速度指令低预定值以上的值时；或者在除此之外的内部数据中发生了异常时；在控制器22内执行的控制程序的执行已到达预定的阶段时等，将电压/电流的数据记录到记录部26中。
另外，还可以在记录部26中将数据记录到可取下的记录介质中及/或能够转送到其它的设备中，使现场作业者以外的人能够参照在记录部26中存储的数据，进行原因的区分。

Claims (3)

1.一种电动机驱动装置，其特征在于，具备：
将交流电源变换为直流的变换器；
逆变器，其将所述变换器输出的直流变换为频率可变的交流后提供给电动机；
控制器，控制所述变换器及所述逆变器；
输入电源检测部，其检测所述交流电源的各相的电流及电压的至少一方；
寄存器，其在一定期间存储所述输入电源检测部检测到的最新的所述电流或所述电压的数据；以及
记录部，其在检测到由于所述交流电源发生异常从而在所述变换器、所述逆变器以及所述控制器中的至少一个中产生的警报时，从所述寄存器取得从所述交流电源发生异常一定时间前的第一时刻直到检测到所述警报一定时间后的第二时刻的所述电流或所述电压的数据，为了之后的输出保存该数据。
2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述记录部还在电动机输出降低到比电动机输出指令低预定值以上的值时、电动机速度降低到比电动机速度指令低预定值以上的值时、除所述电动机输出以及电动机速度之外的所述控制器内的数据的变化或值发生了异常时以及在所述控制器内执行的控制程序的执行到达了预定的阶段时的至少一种情况下，为了之后的输出保存在所述寄存器中存储的数据。
3.根据权利要求1或2所述的电动机驱动装置，其特征在于，
通过将所述为了之后的输出而保存的数据存储到可取下的存储介质或转送到电动机驱动装置的外部，能够在电动机驱动装置以外的装置中进行输出。
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