CN109120209B - 电动机的控制装置、电动机系统以及电动机的控制方法 - Google Patents

电动机的控制装置、电动机系统以及电动机的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电动机的控制装置、电动机系统以及电动机的控制方法。即使风扇发生异常也可以使电动机继续动作的控制装置具备：冷却动作信息取得部，其取得风扇的冷却动作信息；冷却动作判定部，其判定冷却动作信息是否表示正常的冷却动作；运转信息取得部，其取得电动机的运转信息；以及运转控制部，其在判定为冷却动作信息不表示正常的冷却动作时，参照运转信息，将电动机的运转控制为过热防止状态。

Description

电动机的控制装置、电动机系统以及电动机的控制方法
技术领域
本发明涉及电动机的控制装置、电动机系统以及电动机的控制方法。
背景技术
已知检测对电动机进行冷却的风扇的异常的技术(例如，日本特开2017-073943号公报)。
以往，即使在风扇电动机中发生了异常，也期望尽量使电动机继续动作。
发明内容
在本公开的一方式中，设置有风扇的电动机的控制装置具备：冷却动作信息取得部，其取得风扇的冷却动作信息；冷却动作判定部，其判定冷却动作信息是否表示正常的冷却动作；运转信息取得部，其取得电动机的运转信息；以及运转控制部，其在判定为冷却动作信息不表示正常的冷却动作时，参照运转信息，将电动机的运转控制为过热防止状态。
在本公开的其他的方式中，对设置有风扇的电动机进行控制的方法具备如下步骤：取得风扇的冷却动作信息；判定冷却动作信息是否表示正常的冷却动作；取得电动机的运转信息；在判定为冷却动作信息不表示正常的冷却动作时，参照运转信息，将电动机的运转控制为过热防止状态。
根据本公开，假设即使在风扇的冷却动作中发生了异常，也能够以不变为过热状态的方式使电动机的运转继续。其结果，能够避免使用了电动机的作业全面停止，操作者能够预计不妨碍作业的时期来进行风扇的修理或者更换等作业。
附图说明
图1是一实施方式所涉及的电动机系统的框图。
图2是一实施方式所涉及的电动机的截面图。
图3是一实施方式所涉及的风扇的截面图。
图4是表示电动机系统的动作流程的一个例子的流程图。
图5是表示图4中的步骤S12的流程的一个例子的流程图。
图6是表示电动机的温度与时间的关系的图表，纵轴表示温度，横轴表示时间。
图7是表示电动机的温度与时间的关系、电动机的电流值与时间的关系的图表，纵轴表示温度以及电流值，横轴表示时间。
图8是其他的实施方式所涉及的电动机系统的框图。
图9是其他的实施方式所涉及的控制装置的框图。
具体实施方式
以下，根据附图对本公开的实施方式进行详细地说明。此外，在以下说明的各种各样的实施方式中，对同样的要素赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，在以下的说明中，轴方向表示沿着电动机的旋转轴线O(图2)的方向，半径方向表示以轴线O为中心的圆的半径方向，周方向表示该圆的圆周方向。另外，为了方便，以图2的纸面左方为前方。
参照图1～图3，针对一实施方式所涉及的电动机系统10进行说明。电动机系统10具备电动机12、风扇14、警告输出部16、电源18以及控制装置20。
如图2所示，电动机12具备转子22、定子24、壳体26、轴承28、轴承30、后盖(rearcover)32、端子箱34以及第1温度检测部35。定子24例如由层叠在轴方向的多个磁性钢板构成。
线圈36卷绕于定子24。并被布线为从该线圈36引出动力电缆37并引入至端子箱34。该动力电缆37被电连接至控制装置20。
在本实施方式中，第1温度检测部35被设置在定子24的外周面(或者线圈36)上。第1温度检测部35例如具有热电偶、热电堆、热敏电阻或者白金测温电阻体，并测量设置了该第1温度检测部35的位置的温度。
信号电缆39连接到第1温度检测部35。该信号电缆39布线为被引入至端子箱34。信号电缆39电连接至控制装置20。第1温度检测部35将检测到的温度所涉及的信息作为电动机12的运转信息而发送至控制装置20。
转子22具有旋转轴38和固定在该旋转轴38的径方向外侧的转子芯40。转子芯40与定子24的轴方向内侧稍微隔开地被配置。
壳体26支撑定子24。具体而言，壳体26具有固定在定子24的轴方向前侧的前壳体42和固定在定子24的轴方向后侧的后壳体44。前壳体42被固定在定子24的轴方向前方的端面24a。
后壳体44具有：圆环状的主体部46，其被固定在定子24的轴方向后方的端面24b；以及圆环状的轴承支撑部48，其被固定在该主体部46的径方向内侧。
后盖32被固定在后壳体44的主体部46的轴方向后端部。在后盖32的轴方向后侧的壁部32a中形成有多个贯通孔(未图示)。转子22的转子芯40被收纳在由前壳体42、后壳体44、定子24以及后盖32限定的内部空间S1中。
轴承28介于前壳体42的径方向内侧的端面42a与旋转轴38之间，可旋转地支撑该旋转轴38。另一方面，轴承30介于后壳体44的轴承支撑部48与旋转轴38之间，与轴承28同样地可旋转地支撑该旋转轴38。
端子箱34被固定在后壳体44的外周面上。向电动机12的线圈36提供电力的动力电缆37被引入至端子箱34。另外，向风扇14的风扇电动机50提供电力的动力电缆61(图3)和从设置在风扇14中的第2温度检测部52(图3)延伸出的信号电缆74(图3)被引入至端子箱34。此外，对于风扇14的动力电缆61以及信号电缆74，将在后面进行描述。
在本实施方式中，风扇14被设置在电动机12的后盖32的内部，并被配置为在定子24以及转子22的轴方向后方以轴线O为中心。
如图3所示，风扇14具备风扇电动机50、旋转体51以及第2温度检测部52。风扇电动机50具有风扇定子54、在该风扇定子54的径方向内侧可旋转地配置的风扇转子56以及支撑风扇定子54的风扇壳体58。
线圈60卷绕于风扇定子54。布线为从该线圈60引出动力电缆61并被引入至端子箱34。该动力电缆61被电连接至电源18。
风扇转子56具有旋转轴62以及固定在该旋转轴62的径方向外侧的转子芯64。旋转轴62通过轴承66以及68可绕轴线O旋转地被支撑。
风扇壳体58是中空且限定了内部空间S2。风扇定子54以及转子芯64被收纳在内部空间S2中。轴承66以及68被固定在风扇壳体58中。旋转轴62通过形成在风扇壳体58的轴方向前侧的壁部58a的贯通孔58b，而从风扇壳体58向轴方向前方突出。
旋转体51具有环状部70以及固定在该环状部70的径方向外侧的多个叶片72。环状部70被固定在旋转轴62的轴方向前端部。多个叶片72被配置为在周方向以几乎等间隔地排列。
在本实施方式中，第2温度检测部52被设置在线圈60中。第2温度检测部52例如具有热电偶、热电堆、热敏电阻或者白金测温电阻体，并测量设置了该第2温度检测部52的位置的温度。
信号电缆74连接至第2温度检测部52。该信号电缆74被布线为与风扇电动机50的动力电缆61一起引入至端子箱34。信号电缆74被电连接至控制装置20。第2温度检测部52将检测到的温度所涉及的信息作为风扇14的冷却动作信息而发送至控制装置20。
再次参照图1，电源18例如是商用AC电源，通过动力电缆61对风扇14的线圈60施加预定频率的交流电压。由此，风扇转子56以及旋转体51以预定的转速RRef一体地旋转。警告输出部16例如具有扬声器或者显示部，并根据来自控制装置20的指令，输出声波或者图像。
控制装置20控制电动机12。在本实施方式中，控制装置20具备冷却动作信息取得部76、冷却动作判定部78、运转信息取得部80、运转控制部82、警告信号生成部84以及运转判定部86。
控制装置20可以由具有处理器以及存储器(RAM、ROM等)的一台计算机构成。这种情况下，控制装置20的处理器发挥作为冷却动作信息取得部76、冷却动作判定部78、运转信息取得部80、运转控制部82、警告信号生成部84以及运转判定部86的功能。
或者，控制装置20可以由分别具有处理器以及存储器(RAM、ROM等)的多个计算机构成。在这种情况下，该多个计算机的各个处理器可以发挥冷却动作信息取得部76、冷却动作判定部78、运转信息取得部80、运转控制部82、警告信号生成部84以及运转判定部86的各个功能。
此外，对于这些冷却动作信息取得部76、冷却动作判定部78、运转信息取得部80、运转控制部82、警告信号生成部84以及运转判定部86的功能，在后面进行描述。
接下来，参照图4，针对控制装置20的动作流程进行说明。当控制装置20从操作者或者上位控制器接收到动作开始指令时，开始图4所示的流程。
在步骤S1中，控制装置20开始电动机12的运转。此时，控制装置20在正常运转模式下使电动机12运转。在该正常运转模式中，控制装置20向电动机12发送电流值指令I1，电动机12输出与该电流值指令I1对应的旋转力P1。
通过操作者或者计算机程序来决定控制装置20在正常运转模式下发送的电流值指令I1。由此，控制装置20使电动机12在正常运转模式下运转。
在步骤S2中，控制装置20或者操作者开始风扇14的运转。作为一个例子，控制装置20连接到电源18，以便控制该电源18的接通和断开(ON/OFF)。这种情况下，控制装置20在该步骤S2中，向电源18发送指令，并将该电源18设为接通。作为其他的例子，在该步骤S2中，操作者可以手动将电源18设为接通。
如果电源18被设为接通，则该电源18向风扇14的线圈60提供预定频率的交流电压。由此，风扇14以预定的转速RRef进行旋转并在电动机12中产生气流。通过该气流来冷却电动机12的各构成要素。
在步骤S3中，控制装置20开始取得电动机12的运转信息。具体而言，控制装置20向设置在电动机12中的第1温度检测部35发送温度检测指令。
如果第1温度检测部35接收到温度检测指令，则反复检测设置有该第1温度检测部35的位置的温度T1，并将检测到的温度T1的信息作为电动机12的运转信息通过信号电缆39依次发送至控制装置20。
例如，第1温度检测部35也可以以周期τ1(例如，τ1＝1秒)为周期地测量温度T1，并依次发送至控制装置20。控制装置20将从第1温度检测部35接收到的温度T1依次存储至存储器中。
此时检测出的温度T1是表示运转中的电动机12的运转状态的信息(即运转信息)中的1个。如此，在本实施方式中，控制装置20具有作为取得电动机12的运转信息的运转信息取得部80(图1)的功能。
在步骤S4中，控制装置20开始取得风扇14的冷却动作信息。具体而言，控制装置20向设置在风扇14中的第2温度检测部52发送温度检测指令。
如果第2温度检测部52接收到温度检测指令，则反复检测设置了该第2温度检测部52的位置的温度T2，并将检测到的温度T2的信息作为风扇14的冷却动作信息通过信号电缆74依次发送至控制装置20。
例如，第2温度检测部52可以以周期τ2(例如，τ2＝1秒)为周期地测量温度T2，并依次发送至控制装置20。控制装置20将从第2温度检测部52接收到的温度T2依次存储至存储器中。
此时检测出的温度T2是表示运转中的风扇14的冷却动作的状态的信息(即冷却动作信息)中的1个。如果针对这点进行详细描述，则随着运转电动机12，会阻碍风扇14的旋转体51或者风扇转子56的旋转，有时风扇14的转速从转速RRef降低。
由于在电动机12的运转中切削液等异物附着于旋转体51或者风扇转子56等，而可能引起这样的旋转体51或者风扇转子56的旋转的阻碍。
如果风扇14的转速降低,则施加给风扇电动机50的负载增大，由此，风扇电动机50的温度上升。另一方面，电动机12产生的气流减少，风扇14冷却电动机12的能力降低。
如此，第2温度检测部52检测的温度T2与风扇14的冷却动作的状态紧密相关，因此能够将该温度T2用作风扇14的冷却动作信息。如此，在本实施方式中，控制装置20具有取得风扇14的冷却动作信息的作为冷却动作信息取得部76(图1)的功能。
在步骤S5中，控制装置20判定风扇14的冷却动作信息是否表示正常的冷却动作。具体而言，控制装置20判定从第2温度检测部52最新取得的温度T2是否低于阈值T2α(即T2＜T2α)。
该阈值T2α由操作者预先决定，并存储在控制装置20的存储器中。当T2＜T2α时，控制装置20判定为风扇14的冷却动作信息表示正常的冷却动作(即，“是”)，并前进至步骤S6。
另一方面，当温度T2是阈值T2α以上(即T2≥T2α)时，控制装置20判定为风扇14的冷却动作信息不表示正常的冷却动作(即，“否”)，并前进至步骤S7。如此，在本实施方式中，控制装置20具有判定冷却动作信息是否表示正常的冷却动作的作为冷却动作判定部78(图1)的功能。
在步骤S6中，控制装置20判定是否从操作者或者上位控制器接收到动作结束指令。当控制装置20判定为接收到动作结束指令(即，“是”)时，向电动机12发送停止指令，并将提供给电动机12的电流值设为零。由此，电动机12的运转停止。
另外，当以控制电源18的通断(ON/OFF)的方式连接有控制装置20时，断开电源18，并停止风扇14的冷却动作。然后，控制装置20结束图4所示的流程。另一方面，当控制装置20判定为没有接收到动作结束指令(即，“否”)时，返回至步骤S5。
在步骤S7中，控制装置20经由警告输出部16向操作者通知在风扇14的冷却动作中发生了异常。具体而言，控制部20以声音信号或者图像信号的方式生成警告信号。然后，控制部20将所生成的警告信号发送至警告输出部16。
警告输出部16将对应于接收到的警告信号的警告音或者警告图像通过扬声器或者显示部输出。由此，操作者能够识别在风扇14的冷却动作中发生了异常。如此，在本实施方式中，控制装置20具有生成警告信号的作为警告信号生成部84(图1)的功能。
在步骤S8中，控制装置20判定电动机12的运转信息是否表示该电动机12的正常的运转。具体而言，控制装置20判定从第1温度检测部35最新取得的温度T1是否低于阈值T1α(即，T1＜T1α)。
该阈值T1α由操作者预先决定，并存储在控制装置20的存储器中。例如，阈值T1α被定义为确定电动机12是否处于过热状态的界限的阈值。这种情况下，如果温度T1是阈值T1α以上(即，T1≥T1α)，则视为电动机12过热。
当T1＜T1α时，控制装置20判定为电动机12的运转信息表示正常的运转(即，“是”)，并前进至步骤S10。另一方面，当T1≥T1α时，控制装置20判定为电动机12的运转信息不表示正常的运转(即，“否”)，并前进至步骤S9。
如此，在本实施方式中，控制装置20具有判定电动机12的运转信息是否表示正常的运转的作为运转判定部86(图1)的功能。
在步骤S9中，控制装置20停止电动机12的运转。具体而言，控制装置20向电动机12发送停止指令，并将提供给电动机12的电流值设为零。由此，电动机12的运转停止。然后，控制装置20结束图4所示的流程。
在步骤S10中，控制装置20取得表示电动机12的运转变为过热状态的可能性的第1数据。以下，参照图6，针对第1数据的概念进行说明。
图6中的单点划线90表示风扇14的冷却动作正常并且以额定电流值使电动机12运转时的温度T1与时间t的关系。在该关系90中，在电动机12的运转开始后，温度T1随着时间而上升，并逐渐接近预定的饱和温度T1β(＜T1α)。
图6中的双点划线92表示虽然在风扇14的冷却动作中发生了异常，但是以比额定电流值小得多的电流值使电动机12运转时的温度T1与时间t的关系。在该关系92中，电动机12的温度T1在远远小于饱和温度T1β的温度下饱和。
另一方面，图6中的虚线94表示在使风扇14以额定电流值运转时，在时间点t1在风扇14的冷却动作中发生异常，并在异常发生后也使电动机12以额定电流值连续运转时的温度T1与时间t的关系。
在该关系94中，在电动机12的运转开始后，温度T1急剧上升，并超过了饱和温度T1β以及过热温度T1α(即上述阈值T1α)。这种情况下，电动机12变为过热状态。
在本实施方式中，控制装置20在该步骤S10中，为了定量评价电动机12的运转变为过热状态的可能性，取得第1数据。作为一个例子，控制装置20计算出最新取得的温度T1与过热温度T1α的差δ1(＝T1α-T1)作为第1数据。
该差δ1越小，电动机12成为过热状态的可能性越大，因此该差δ1能够作为表示电动机12的运转变为过热状态的可能性的第1数据δ1使用。
作为其他的例子，控制装置20计算温度T1相对于时间t的上升程度作为第1数据。例如，控制装置20根据从第1温度检测部35最新取得的温度T1(n)、在该温度T1(n)之前从第1温度检测部35取得的温度T1(n-1)以及测量周期τ1来计算出上升程度δT1/δt＝(T1(n)-T1(n-1))/τ。
该上升程度δT1/δt相当于图6所示的图表的斜率。如果参照图6，与其他的关系90以及92相比，显然关系94的斜率在时间点t1以后明显变大。因此，能够将该上升程度δT1/δt作为表示电动机12的运转变为过热状态的可能性的第1数据δT1/δt使用。
并且，作为其他的例子，控制装置20也可以计算出δ1以及δT1/δt两者而作为第1数据。如此，控制装置20取得第1数据(δ1、δT1/δt)，并存储至存储器。
在步骤S11中，控制装置20根据在步骤S10中取得的第1数据(δ1、δT1/δt)，判定电动机12的运转变为过热状态的可能性是否高。
作为一个例子，当在步骤S10中计算出第1数据δ1＝T1α-T1时，控制装置20在该步骤S11中，判定第1数据δ1是否为阈值α以下(即，δ1≤α)。该阈值α由操作者预先决定，并存储在控制装置20的存储器中。
当δ1≤α时，控制装置20判定为电动机12的运转变为过热状态的可能性较高(即，“是”)，并前进至步骤S12。另一方面，当δ1＞α时，控制装置20判定为电动机12的运转变为过热状态的可能性较低(即，“否”)，并前进至上述步骤S6，使电动机12以正常运转模式运转，直到在该步骤S6中判定为“是”为止。
作为其他的例子，当在步骤S10中计算出第1数据δT1/δt＝(T1(n)-T1(n-1))/τ时，控制装置20在该步骤S11中，判定第1数据δT1/δt是否为阈值β以上(即，δT1/δt≥β)。该阈值β由操作者预先决定，并存储在控制装置20的存储器中。
控制装置20在δT1/δt≥β时判定为“是”，并前进至步骤S12。另一方面，控制装置20在δT1/δt＜β时判定为“否”，并前进至上述步骤S6。
并且，作为其他的例子，在步骤S10中，当取得δ1以及δT1/δt两者来作为第1数据时，控制装置20也可以根据δ1以及δT1/δt来判定电动机12是否为过热状态。例如，控制装置20也可以在δ1≤α或者δT1/δt≥β时判定为“是”，而在δ1＞α并且δT1/δt＜β时判定为“否”。
在步骤S12中，控制装置20使电动机12以异常运转模式来运转。针对该步骤S12，参照图5来进行说明。在步骤S12开始后，在步骤S21中，控制装置20减少电动机12的输出。
具体而言，控制装置20将向电动机12发送的电流值指令从电流值指令I1变更为第2电流值指令I2，并发送至电动机12。第2电流值指令I2是用于以低于电流值指令I1的电流值使电动机12运转的指令。其结果，电动机12输出对应于第2电流值指令I2的第2旋转力P2(＜P1)。
在步骤S22中，控制装置20取得用于定量评价电动机12的温度T1超过饱和温度T1β的可能性的第2数据。作为一个例子，控制装置20计算最新取得的温度T1与饱和温度T1β的差δ2(＝T1β-T1)作为第2数据。
该差δ2越小，温度T1超过饱和温度T1β的可能性越大，因此能够将该差δ2作为表示温度T1超过饱和温度T1β的可能性的第2数据δ2使用。
作为其他的例子，控制装置20计算温度T1相对于时间的上升程度δT1/δt＝(T1(n)-T1(n-1))/τ作为第2数据。并且，作为其他的例子，控制装置20也可以计算δ2以及δT1/δt两者来作为第2数据。控制装置20取得第2数据(δ2、δT1/δt)，并存储至存储器。
在步骤S23中，控制装置20根据在步骤S22中取得的第2数据(δ2、δT1/δt)，来判定温度T1超过饱和温度T1β的可能性是否高。
作为一个例子，当在步骤S22中计算出第2数据δ2＝T1β-T1时，控制装置20在该步骤S23中，判定第2数据δ2是否为阈值γ以下(即，δ2≤γ)。该阈值γ由操作者预先决定，并存储在控制装置20的存储器中。
当δ2≤γ时，控制装置20判定为温度T1超过饱和温度T1β的可能性较高(即，“是”)，并返回至步骤S21。另一方面，当δ2＞γ时，控制装置20判定为温度T1超过饱和温度T1β的可能性较低(即，“否”)，并前进至步骤S24。
作为其他的例子，当在步骤S22中计算出第2数据δT1/δt时，控制装置20在该步骤S23中，判定第2数据δT1/δt是否为阈值ε以上(即，δT1/δt≥ε)。该阈值ε由操作者预先决定，并存储在控制装置20的存储器中。此外，阈值ε可以是与上述阈值β相同的值，也可以是不同的值。
当δT1/δt≥ε时，控制装置20判定为“是”，并返回至步骤S21。另一方面，当δT1/δt＜ε时，控制装置20判定为“否”，并前进至步骤S24。
并且，作为其他的例子，在步骤S21中，当取得了δ2以及δT1/δt两者来作为第2数据时，控制装置20也可以根据δ2以及δT1/δt，来判定温度T1超过饱和温度T1β的可能性。例如，当δ2≤γ或者δT1/δt≥ε时，控制装置20可以判定为“是”，而当δ2＞γ并且δT1/δt＜ε时，判定为“否”。
如此，控制装置20反复执行步骤S21～S23，直到在该步骤S23中判定为“否为止”。控制装置20在每一次执行步骤S21时，阶段性地降低电动机12的输出。
具体而言，将向电动机12发送的电流值指令从第m电流值指令Im变更为第m+1电流值指令Im+1，并发送至电动机12。第m+1电流值指令Im+1是用于以低于第m电流值指令Im的电流值使电动机12运转的指令。其结果，电动机12输出对应于第m+1的电流值指令Im+1的第m+1的旋转力Pm+1(＜Pm)。
针对这样的电动机12的运转控制，参照图7来进行说明。图7中的实线96表示使电动机12在异常运转模式下运转时的温度T1与时间t的关系。另外，
图7中的实线98表示使电动机12在异常运转模式下运转时的电流值I与时间t的关系。另外，在图7中，为了进行比较，还重叠表示图6所示的关系90、92以及94。
控制装置20在时间点t2将电动机12的电流值I从电流值I1减小为电流值I2(第1次的步骤S21)。接着，控制装置20在时间点t3将电动机12的电流值I从电流值I2进一步减少为电流值I3(第2次的步骤S21)。
如此，控制装置20参照温度T1与饱和温度T1β，来控制电动机12的电流值I。由此，如图7中的关系96所示，电动机12的温度T1随着时间t逐渐接近饱和温度T1β，达到不超过饱和温度T1β的程度，其结果，防止超过过热温度T1α而变为过热。
如此，在本实施方式中，控制装置20具有参照运转信息(温度T1)来将电动机12的运转控制为过热防止状态的作为运转控制部82(图1)的功能。
在步骤S24中，控制装置20与上述步骤S6同样，判定是否接收到动作结束指令。当控制装置20判定为“是”时，停止电动机12(以及电源18)的运转，并结束图5所示的步骤S12，由此结束图4所示的流程。另一方面，当控制装置20判定为“否”时，返回至步骤S23。
如上所述，在本实施方式中，当控制装置20判定为风扇14的冷却动作信息(温度T2)不表示正常的冷却动作(在步骤S5中的“否”)时，参照电动机12的运转信息(温度T1)将电动机12的运转控制为过热防止状态。
根据该结构，假设即使在风扇14的冷却动作中发生了异常，也能够以不变为过热的方式使电动机12的运转继续。其结果，能够避免使用了电动机12的作业(例如，加工作业)全面停止，操作者能够预计不妨碍作业的时期来进行风扇14的修理或者更换。
另外，在本实施方式中，当控制装置20在步骤S5中判定为“否”时，生成通知风扇14的冷却动作的异常的警告信号，并向操作者通知该意思。根据该结构，操作者能够可靠地识别在风扇14中发生了异常。
另外，在本实施方式中，控制装置20取得第2温度检测部52检测出的温度T2作为风扇14的冷却动作信息。如上所述，温度T2与风扇14的冷却动作的状态紧密相关，因此控制装置20能够使用温度T2定量地并且高精度地判定在步骤S5中风扇14的冷却动作是否正常。
另外，在本实施方式中，控制装置20判定电动机12的运转信息(温度T1)是否正常(步骤S8)，当判定为该运转信息不正常(即，在步骤S8中为“否”)时，停止电动机12的运转(步骤S9)。根据该结构，能够可靠地检测出电动机12变为过热，并立即停止电动机12的运转。
另外，在本实施方式中，控制装置20通过执行上述步骤S21～S23，来控制电动机12的运转，以使电动机12的温度T1不超过饱和温度T1β。
根据该结构，能够可靠地防止电动机12变为过热，并且在维持电动机12的过热防止状态的范围内最大限度地提高该电动机12的输出。因此，即使在风扇14中产生了异常时，也能够最大限度地维持工作效率。
另外，在本实施方式中，控制装置20仅在步骤S11中判定为“是”时，在步骤S12中执行异常运转模式。根据该结构，当电动机12变为过热状态的可能性较高时，能够在步骤S12中将电动机12控制为过热防止状态，另一方面，当变为过热状态的可能性较低时(例如，图6中的关系92时)，能够使电动机12以正常运转模式运转来防止该电动机12的输出过度降低。
接下来，参照图8，针对其他的实施方式所涉及的电动机系统100进行说明。电动机系统100与上述的电动机系统10在风扇102的结构上不同。本实施方式所涉及的风扇102与上述风扇14的不同之处在于，具有旋转检测部104来代替第2温度检测部52。
旋转检测部104例如具有编码器或者霍尔元件，并测量风扇102的转速。具体而言，旋转检测部104被配置成接近风扇102的风扇转子56或者旋转体51，并测量该风扇转子56或者该旋转体51的转速。旋转检测部104将检测到的转速所涉及的信息作为风扇102的冷却动作信息而通过信号电缆74发送至控制装置20。
接下来，参照图4以及图5，针对电动机系统100的动作流程进行说明。电动机系统100的控制装置20执行图4以及图5所示的动作流程。在这里，电动机系统100的动作流程与上述实施方式在步骤S4以及S5上不同。
在步骤S4中，控制装置20作为冷却动作信息取得部76发挥作用，并开始风扇102的冷却动作信息的取得。具体而言，控制装置20向设置在风扇102中的旋转检测部104发送旋转检测指令。
如果旋转检测部104接收到旋转检测指令，则反复测量风扇102的转速R(例如，以周期τ3)，并将测量出的检测到的转速R的信息作为风扇102的冷却动作信息通过信号电缆74依次发送至控制装置20。控制装置20将从旋转检测部104接收到的转速R依次存储至存储器。
在这里，风扇102的转速R与该风扇102在电动机12中产生的气流成比例，因此与风扇102的冷却动作的状态密切相关。因此，该转速R能够作为表示运转中的风扇102的冷却动作的状态的信息(即，冷却动作信息)使用。
在步骤S5中，控制装置20作为冷却动作判定部78发挥作用，并判定风扇102的冷却动作信息是否表示正常的冷却动作。具体而言，控制装置20判定从旋转检测部104最新取得的转速R是否高于阈值Rα(即R＞Rα)。
该阈值Rα作为低于上述转速RREF的值(即Rα＜RREF)，由操作者预先决定，并存储在控制装置20的存储器中。当R＞Rα时，控制装置20判定风扇102的冷却动作信息表示正常的冷却动作(即，“是”)，并前进至步骤S6。
另一方面，当转速R为阈值Rα以下(即，R≤Rα)时，控制装置20判定风扇102的冷却动作信息不表示正常的冷却动作(即，“否”)，并前进至步骤S7。在步骤S5之后，控制装置20与上述实施方式同样地依次执行步骤S6～S12。
在本实施方式中，控制装置20取得旋转检测部104检测出的转速R作为风扇102的冷却动作信息。如上所述，转速R与风扇102的冷却动作的状态密切相关，因此控制装置20能够使用转速R来定量地并且高精度地判定在步骤S5中风扇102的冷却动作是否正常。
此外，还能够从上述控制装置20中省略警告信号生成部84以及运转判定部86。这样的控制装置110如图9所示。控制装置110具备冷却动作信息取得部112、冷却动作判定部114、运转信息取得部116以及运转控制部118。
控制装置110可以由具有处理器以及存储器(RAM、ROM等)的1台计算机构成。这种情况下，控制装置110的处理器发挥作为冷却动作信息取得部112、冷却动作判定部114、运转信息取得部116以及运转控制部118的功能。
或者，控制装置110也可以由分别具有处理器以及存储器(RAM、ROM等)的多台计算机构成。在这种情况下，该多个计算机的各个处理器可以发挥冷却动作信息取得部112、冷却动作判定部114、运转信息取得部116以及运转控制部118的各个功能。
冷却动作信息取得部112取得风扇14、102的冷却动作信息(例如，温度T2或者转速R)。冷却动作判定部114判定冷却动作信息是否表示正常的冷却动作。例如，冷却动作判定部114与上述实施方式同样地，通过比较冷却动作信息与预先决定的阈值，来判定冷却动作信息是否表示正常的冷却动作。
运转信息取得部116取得电动机12的运转信息(例如，温度T1)。运转控制部118在通过冷却动作判定部114判定为冷却动作信息不表示正常的冷却动作时，参照运转信息取得部116取得的运转信息，将电动机12的运转控制为过热防止状态。
例如，运转控制部118与上述实施方式同样地，通过参照运转信息减少电动机12的输出(例如，电流值)，将电动机12的运转控制为过热防止状态。
根据本实施方式，假设即使在风扇14、102的冷却动作中发生了异常，也能够以不变为过热的方式使电动机12的运转继续。其结果，能够避免使用了电动机12的作业全面停止，操作者能够预计不妨碍作业的时期来进行风扇14、102的修理或者更换。
此外，上述第1温度检测部35可以被配置在电动机12的任何部分。另外，可以省略电动机12的第1温度检测部35，冷却动作信息取得部76、112取得电动机12的反馈(反馈电流、负载扭矩等)来代替上述温度T1作为电动机12的运转信息。
这种情况下，控制装置20、110在步骤S8中，相互对照取得的反馈与阈值ζ，来判定电动机12的运转是否正常(即，是否变为过热状态)。
该阈值ζ可以被确定为在电动机12变为过热状态时从电动机12发送的反馈。另外，这种情况下，控制装置20、110在步骤S10以及S22中，取得基于电动机12的反馈的第1数据以及第2数据。
另外，电源18可以不是商用AC电源，例如也可以是内置了逆变器的可控制频率的电源。
另外，在上述实施方式中，针对将警告输出部16与控制装置20分开设置的情况进行了描述，但是警告输出部16也可以被组入在控制装置20中。这种情况下，控制装置20具有显示部或者扬声器。
另外，控制装置20、110可以在图5中的步骤S23之后增加电动机12的输出(电流值指令I)。另外，控制装置20、110可以向电动机12发送电压值指令或者电力值指令来代替电流值指令I。这种情况下，控制装置20、110在图5中的步骤S21中，减少电压值指令或者电力值指令。
另外，在上述实施方式中，针对风扇14在电动机12的定子24以及转子22的轴方向后方设置于后盖32的内部的情况进行了描述。
然而，并不限定于此，只要风扇14可以冷却电动机12，可以配置在任何位置。另外，风扇14并不限定于图3所示的轴流式风扇，只要能够产生气流，可以应用离心式风扇等任何类型的风扇。
以上，通过实施方式对本公开进行了说明，但是上述实施方式并不限定于请求专利保护的范围所涉及的发明。

Claims (9)

1.一种控制装置，其是设置有风扇的电动机的控制装置，其特征在于，
所述控制装置具备：
冷却动作信息取得部，其取得所述风扇的冷却动作信息；
冷却动作判定部，其判定所述冷却动作信息是否表示正常的冷却动作；
运转信息取得部，其取得所述电动机的运转信息；
第1数据取得部，其在判定为所述冷却动作信息不表示正常的冷却动作时，根据所述运转信息来求出表示所述电动机的运转变为过热状态的可能性的第1数据；
过热状态判定部，其对所述第1数据是否表示所述电动机的运转变为过热状态的可能性高的情况进行判定；以及
运转控制部，其在判定为所述第1数据表示所述电动机的运转变为过热状态的可能性高的情况时，参照所述运转信息，将所述电动机的运转控制为过热防止状态。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
所述控制装置还具备：警告信号生成部，其在判定为所述冷却动作信息不表示正常的冷却动作时，生成通知所述风扇的冷却动作的异常的警告信号。
3.一种控制装置，其是设置有风扇的电动机的控制装置，其特征在于，
所述控制装置具备：
冷却动作信息取得部，其取得所述风扇的冷却动作信息；
冷却动作判定部，其判定所述冷却动作信息是否表示正常的冷却动作；
运转信息取得部，其取得所述电动机的运转信息；以及
运转控制部，其在判定为所述冷却动作信息不表示正常的冷却动作时，参照所述运转信息，将所述电动机的运转控制为过热防止状态，
所述冷却动作信息取得部从检测所述风扇的转速的旋转检测部取得该转速而作为所述冷却动作信息，
在所述风扇的所述转速为预先决定的阈值以下时，所述冷却动作判定部判定为所述冷却动作信息不表示正常的冷却动作。
4.一种控制装置，其是设置有风扇的电动机的控制装置，其特征在于，
所述控制装置具备：
冷却动作信息取得部，其取得所述风扇的冷却动作信息；
冷却动作判定部，其判定所述冷却动作信息是否表示正常的冷却动作；
运转信息取得部，其取得所述电动机的运转信息；以及
运转控制部，其在判定为所述冷却动作信息不表示正常的冷却动作时，参照所述运转信息，将所述电动机的运转控制为过热防止状态，
所述冷却动作信息取得部从检测所述风扇的温度的温度检测部取得该温度而作为所述冷却动作信息，
在所述风扇的所述温度为预先决定的阈值以上时，所述冷却动作判定部判定为所述冷却动作信息不表示正常的冷却动作。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述控制装置还具备：运转判定部，其判定所述运转信息是否表示所述电动机的正常的运转，
在判定为所述运转信息不表示所述电动机的正常的运转时，所述运转控制部使所述电动机的运转停止。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述运转信息取得部从检测所述电动机的温度的温度检测部取得该温度而作为所述运转信息。
7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，
所述运转控制部控制所述电动机的运转，以使所述电动机的所述温度不超过预先决定的饱和温度。
8.一种电动机系统，其特征在于，具备：
设置有风扇的电动机；以及
控制所述电动机的运转的权利要求1～7中任一项所述的控制装置。
9.一种控制设置有风扇的电动机的方法，其特征在于，
所述方法具备以下步骤：
取得所述风扇的冷却动作信息；
判定所述冷却动作信息是否表示正常的冷却动作；
取得所述电动机的运转信息；
在判定为所述冷却动作信息不表示正常的冷却动作时，根据所述运转信息来求出表示所述电动机的运转变为过热状态的可能性的第1数据；
对所述第1数据是否表示所述电动机的运转变为过热状态的可能性高的情况进行判定；以及
在判定为所述第1数据表示所述电动机的运转变为过热状态的可能性高的情况时，参照所述运转信息，将所述电动机的运转控制为过热防止状态。
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