CN111869030B - 马达装置 - Google Patents
马达装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111869030B CN111869030B CN201980019366.4A CN201980019366A CN111869030B CN 111869030 B CN111869030 B CN 111869030B CN 201980019366 A CN201980019366 A CN 201980019366A CN 111869030 B CN111869030 B CN 111869030B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- power
- threshold
- detected
- abnormality
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 116
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims abstract description 73
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/42—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to product of voltage and current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
- H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
- H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
- H02H5/042—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature using temperature dependent resistors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/60—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
本发明提供马达装置。具备三相马达(2)和收纳用于将三相马达(2)与交流电源(6)连接的电源连接端子(5a)的端子箱(4)的齿轮马达(马达装置)(1)具备：电力检测电路(53)，其检测向三相马达(2)供给的电力；以及控制部(51)，其在基于由电力检测电路(53)检测的电力而检测出与三相马达(2)或被驱动装置相关的负载的异常的情况下执行规定的控制，将电力检测电路(53)以及控制部收纳于端子箱(4)。
Description
技术领域
本发明涉及将电力检测电路收纳于马达的端子箱而成，能够高精度地检测负载的异常的马达装置。
背景技术
齿轮马达具备马达、将该马达的旋转减速并输出的减速器、以及过负载保护电路。齿轮马达例如作为带式输送机的动力源使用。过负载保护电路检测在马达中流动的电流而监视马达的过负载或由齿轮马达驱动的带式输送机等被驱动装置的过负载。在检测到负载的情况下，过负载保护电路通过切断向马达的供电来使马达以及被驱动装置停止。
在专利文献1中公开了如上所述通过电流检测进行过负载保护的齿轮马达。
在专利文献2中公开了检测单相的线间电压以及相电流，基于该电压以及电流的相位差计算功率因数而求出三相交流电力的电力检测器。线间电压的检测使用变压器。
在专利文献3中公开了基于设置于马达的温度传感器以及振动传感器的检测信号来计算负载状态的马达信息终端装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-115025号公报
专利文献2：日本特开H5-312854号公报
专利文献3：日本特开H5-122985号公报
发明内容
发明的概要
发明要解决的课题
在专利文献1中，公开了检测电流来检测过负载的结构，但有时仅监视电流无法检测负载的异常。例如，在使用齿轮马达作为带式输送机的动力源的情况下，考虑到安全率，大多选定具有比要求的动力大的输出的马达。在将高输出的马达使用于带式输送机的情况下，对于马达而言，在负载率低的区域、即小于额定电流值的区域运转。在该情况下，即使在带式输送机侧成为异常的过负载状态，在马达的特性上，电流的变化也小，可能无法适当地检测过负载(参照图5)。而且，马达的电流值也由于电源电压的变动而变化，因此无法检测准确的过负载(参照图6)。
另一方面，以避免与被驱动装置干涉的方式配置过负载保护电路等，要求齿轮马达的小型化。
本发明的目的在于提供一种马达装置，不依赖于电源电压的变动，而且即使在轻负载区域，也能够高精度地检测马达或被驱动装置的负载的异常，而且不需要将与被驱动装置的干涉成为问题的追加的电路装置配置于外部。
用于解决课题的方案
本发明的马达装置具备马达、以及收纳用于将该马达与交流电源连接的连接端子的端子箱，其中，所述马达装置具备：电力检测电路，其检测向所述马达供给的电力；控制部，其在基于由该电力检测电路检测的电力而检测到所述马达或由所述马达的转矩驱动的被驱动装置的负载的异常的情况下，执行规定的控制，所述电力检测电路以及所述控制部被收纳于所述端子箱。
在本发明中，通过检测向马达供给的电力来检测马达或被驱动装置中的负载的异常。负载的异常不仅包括超过了规定的上限值的过负载，而且也包括低于规定的下限值的低负载的状态。由于是通过电力检测来检测负载的异常的结构，因此不依赖于电源电压的变动，而且即使在轻负载区域，也能够高精度地检测与马达或被驱动装置相关的负载的异常(参照图5、图6)。
另外，电力检测电路以及控制部收纳于端子箱，因此不需要将与被驱动装置的干涉成为问题的追加的电路装置配置于外部，能够将马达装置构成为小型。
在本发明的马达装置中，所述马达具有与三相交流的电源连接端子连接的星形接线的三相线圈，所述电力检测电路具备：三个电阻器，其与所述三相交流的电源连接端子星形接线；电压检测部，其检测与一个线圈的相电压相当的一个所述电阻器的两端电压；电流检测部，其检测在所述一个线圈中流动的相电流，所述控制部基于所述一个电阻器的两端电压以及在所述一个线圈中流动的相电流，计算向所述马达供给的电力。
在本发明中，能够通过不具备变压器的小型的电路结构计算向马达供给的电力。由于不具备作为大型部件的变压器，因此能够将电力检测电路容易地收纳于端子箱。
本发明的马达装置具备切断向所述马达的供电的断路器，所述控制部在检测到负载的异常的情况下，将所述断路器控制为打开状态。
在本发明中，在通过电力检测而检测到负载的异常的情况下，能够使断路器为打开状态，切断向马达的供电。
在本发明的马达装置中，所述控制部在检测到负载的异常的情况下，输出表示负载存在异常的意旨的信号。
在本发明中，在通过电力检测而检测到负载的异常的情况下，能够将表示负载的异常的信号向外部输出。即，能够以任意的形式将负载的异常向外部通知。
本发明的马达装置具备检测装置自身的振动的振动检测部，所述控制部基于由所述电力检测电路检测的电力以及所述振动检测部的检测结果，检测装置自身或由所述马达的转矩驱动的被驱动装置的异常。
在本发明中，通过检测向马达供给的电力和马达装置的振动，能够更高精度地检测负载的异常。
本发明的马达装置具备使所述马达的旋转减速并输出的减速器，所述振动检测部配置于所述马达、所述减速器、或者所述马达与所述减速器的连结部位。
在本发明中，能够检测马达、减速器、或者马达与减速器的连结部位的振动的异常，检测负载的异常。
本发明的马达装置具备检测装置自身的温度的温度检测部，所述控制部基于由所述电力检测电路检测的电力以及所述温度检测部的检测结果，检测装置自身或由所述马达的转矩驱动的被驱动装置的异常。
在本发明中，通过检测向马达供给的电力和马达装置的温度，能够更高精度地检测负载的异常。
本发明的马达装置具备使所述马达的旋转减速并输出的减速器，所述温度检测部配置于所述马达、所述减速器、或者所述马达与所述减速器的连结部位。
在本发明中，能够检测马达、减速器、或者马达与减速器的连结部位的温度的异常，检测负载的异常。
本发明的马达装置具备：振动检测部，其检测装置自身的振动；温度检测部，其检测装置自身的温度；断路器，其切断向所述马达的供电，在由所述电力检测电路检测出的电力超过了规定的电力上限阈值的情况下或小于电力下限阈值的情况下，或者，在由所述振动检测部检测出的振动超过了规定的振动阈值的情况下，或者，在由所述温度检测部检测出的温度超过了规定的温度阈值的情况下，所述控制部将所述断路器控制为打开状态。
在本发明中，通过检测向马达供给的电力和马达装置的振动以及温度，能够更高精度地检测负载的异常，在检测到负载的异常的情况下，能够切断向马达的供电。
本发明的马达装置具备阈值设定开关，该阈值设定开关用于设定用于检测过负载或轻负载的电力上限阈值或电力下限阈值，所述控制部通过将由所述阈值设定开关设定的电力上限阈值或电力下限阈值与由所述电力检测电路检测出的电力进行比较，由此检测负载的异常。
在本发明中，利用阈值设定开关，能够设定用于检测负载的异常的电力上限阈值或电力下限阈值。
本发明的马达装置具备：通信部，其接收由所述阈值设定开关设定的多个电力上限阈值或电力下限阈值；阈值存储部，其将由该通信部接收到的多个电力上限阈值或电力下限阈值与所述阈值设定开关的设定值建立对应地存储，所述控制部从所述阈值存储部读出与所述阈值设定开关的设定值对应的电力上限阈值或电力下限阈值，通过将读出的电力上限阈值或电力下限阈值与由所述电力检测电路检测出的电力进行比较，由此检测负载的异常。
在本发明中，能够经由通信部向与阈值设定开关的状态对应的各设定值分配用于检测负载的异常的电力上限阈值或电力下限阈值。使用者通过切换阈值设定开关来选择所希望的设定值，能够简单地切换电力上限阈值或电力下限阈值。
本发明的马达装置具备日志存储部，该日志存储部存储由所述电力检测电路间歇性地检测出的最近的多个电力值。
在本发明中，将由电力检测电路间歇性地检测出的最近的多个电力值作为日志信息进行存储。日志信息能够作为用于确定负载的异常的原因的信息加以利用。
发明效果
根据本发明，不依赖于电源电压的变动，而且即使在轻负载区域，也能够高精度地检测与马达或被驱动装置相关的负载的异常，而且无需将与被驱动装置的干涉成为问题的追加的电路装置配置在外部，能够检测上述负载的异常。
附图说明
图1是表示齿轮马达的一例的侧视图。
图2是表示过负载保护电路的一例的电路框图。
图3A是表示过负载保护电路的电路基板的一例的示意图。
图3B是表示过负载保护电路的电路基板的一例的示意图。
图4是表示电力检测电路的一例的电路图。
图5是表示轻负载区域中的马达负载与电流以及电力的关系的曲线图。
图6是表示电源电压变动时的马达负载与电流以及电力的关系的曲线图。
图7是表示阈值设定画面的一例的示意图。
图8是表示过负载检测时的电力值的日志的概念图。
具体实施方式
以下，基于表示本发明的实施方式的附图对本发明进行详细说明。
图1是表示齿轮马达1的一例的侧视图。本实施方式的齿轮马达1具备三相马达2、减速器3、端子箱4以及过负载保护电路5。齿轮马达1是本发明的马达装置的一例。
三相马达2具有星形接线的三相线圈、利用在该三相线圈中流动的交流而旋转的转子、以及输出该转子的转矩的旋转轴。
减速器3与三相马达2的旋转轴连结，具有使旋转轴的旋转减速而输出该三相马达2的转矩的齿轮机构以及输出轴。齿轮机构例如是斜齿轮机构、准双曲面齿轮机构、蜗轮齿轮机构等公知的减速齿轮机构。
端子箱4是收纳与三相马达2的驱动相关的各种端子的中空大致长方体形状的收纳体，设置于三相马达2的壳体侧面的适当部位。端子箱4为了避免与设置齿轮马达1的被驱动装置干涉而从三相马达2的中心线方向观察的端子箱4的横向宽度形成为比三相马达2的壳体的直径小的尺寸。而且，不言自明的是，纵向宽度也优选为小尺寸。
本实施方式的过负载保护电路5是通过检测向三相马达2供给的电力来检测三相马达2或被驱动装置的负载的异常的电路。过负载保护电路5收纳于端子箱4。
图2是表示过负载保护电路5的一例的电路框图，图3A以及图3B是表示过负载保护电路5的电路基板的一例的示意图。过负载保护电路5具备电源连接端子5a、马达连接端子5b、电源电路50、控制部51、断路器52、电力检测电路53、振动检测部54、温度检测部55、日志存储部56、阈值存储部57、阈值设定开关58以及通信部59。需要说明的是，日志存储部56以及阈值存储部57作为功能部而分开图示，但是也可以由作为一个硬件的存储器构成。
如图3B所示，过负载保护电路5具有两层重叠配置的大致长方形的第一电路基板5c以及第二电路基板5d。第一电路基板5c为下侧的母基板，第二电路基板5d为上侧的子基板。在第一电路基板5c的一短边侧配置电源连接端子5a。而且，在第一电路基板5c配置马达连接端子5b、电源电路50、断路器52、电力检测电路53等。在第二电路基板5d的一长边侧配置阈值设定开关58，在另一长边侧配置通信部59。而且，在第二电路基板5d配置控制部51、日志存储部56以及阈值存储部57等。
电源连接端子5a具备用于将齿轮马达1与输出三相的交流电压的交流电源6连接的三个端子。马达连接端子5b具备与三相马达2连接的三个端子。构成马达连接端子5b的三个端子与构成电源连接端子5a的三个端子分别单独通过供电线5e连接。
与马达连接端子5b连接的三相马达2具备星形接线的U相线圈21、V相线圈22以及W相线圈23(参照图4)。U相线圈21、V相线圈22以及W相线圈23例如卷绕于定子，当向该U相线圈21、V相线圈22以及W相线圈23施加交流电压时，产生旋转磁场。转子通过旋转磁场而旋转，输出转矩。
在电源连接端子5a连接有将向三相马达2施加的交流电压转换成过负载保护电路5的驱动用电压并向各部供给的电源电路50。电源电路50例如具有使交流电源6的交流电压降压的变压器、对由变压器降压后的交流电压进行整流的整流电路、以及使由整流电路整流后的直流电压稳定化的稳压器。
控制部51是具有CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、计时部、输入输出接口等的微型计算机。控制部51通过控制各构成部的动作而执行利用电力来检测三相马达2或被驱动装置中的负载的异常的处理。而且，控制部51在检测出异常的情况下，执行切断向三相马达2的供电的处理、向外部通知异常的处理等。控制部51可以通过专用LSI(Large-Scale Integration)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等构成全部或一部分。
断路器52是切断从交流电源6向三相马达2供电的开关。断路器52例如是在U相以及W相的供电线5e设置的三端双向可控硅开关等固态继电器。需要说明的是，断路器52的设置开关的部位并不特别限定为U相以及W相。断路器52通常为闭合状态，在发生负载的异常时，通过控制部51的控制来控制断路器52的开闭。
电力检测电路53是通过检测一个相电压以及相电流来检测向三相马达2供给的电力的电路。
图4是表示电力检测电路53的一例的电路图。图中左图是交流电源6的等效电路，由相对于中性点N的基准电压而输出交流的第一相(R)的交流电压的电源、输出第二相(S)的交流电压的电源、以及输出第三相(T)的交流电压的电源表示。
图中右图是三相马达2的等效电路，由具有规定的电阻值的星形接线的U相线圈21、V相线圈22以及W相线圈23表示。需要说明的是，在图4中，着眼于各线圈的电阻成分，作为电阻器进行图示。
具体而言，U相线圈21、V相线圈22以及W相线圈23的一端连接于通用的中性点N，U相线圈21的另一端连接于U相端子，V相线圈22的另一端连接于V相端子，W相线圈23的另一端连接于W相端子。
电力检测电路53是具有与三相马达2同样的电阻成分的电路。具体而言，电力检测电路53具有与电源连接端子5a或马达连接端子5b的三个端子进行了星形接线的第一电阻器R1、第二电阻器R2以及第三电阻器R3。第一电阻器R1、第二电阻器R2以及第三电阻器R3的一端连接于通用的中性点N，第一电阻器R1的另一端连接于第一相(R)的端子以及U相端子，第二电阻器R2的另一端连接于第二相(S)的端子以及V相端子，第三电阻器R3的另一端连接于第三相(T)的端子以及W相端子。第一电阻器R1、第二电阻器R2以及第三电阻器R3的电阻值之比与U相线圈21、V相线圈22以及W相线圈23的电阻值之比大致相同。例如，在U相线圈21、V相线圈22以及W相线圈23的电阻值相同的情况下，第一电阻器R1、第二电阻器R2以及第三电阻器R3的电阻值也为相同的电阻值。
另外，电力检测电路53具备：电压检测部53b，检测相当于U相线圈21的相电压的第一电阻器R1的两端电压；以及电流检测部53a，检测在U相线圈21中流动的相电流。以下，将第一电阻器R1的两端电压称为相电压。并且，电力检测电路53根据由电压检测部53b以及电流检测部53a检测出的相电压以及相电流的相位差来计算功率因数，计算一相的电力。然后，电力检测电路53通过使该一相的电力成为三倍来计算向三相马达2供给的电力，将表示计算得到的电力的信息向控制部51输出。向三相马达2供给的电力由下式表示。
P＝3×Ve×Ie×cosθ……(1)
其中，
Ve：相电压的有效值
Ie：相电流的有效值
cosθ：功率因数
θ：相电压与相电流的相位差
振动检测部54例如为三轴加速度传感器，检测各轴方向的加速度，将表示各轴方向的加速度的信息向控制部51输出。振动检测部54配置于三相马达2的壳体。
需要说明的是，具备三轴加速度传感器的结构是振动检测部54的一例，能够使用公知的振动传感器。而且，设置于振动检测部54的设置部位不一定限定于三相马达2的壳体，也可以设置于三相马达2与减速器3的连结部位。而且，也可以在减速器3设置振动检测部54。更不言自明的是，可以将多个振动检测部54设置于齿轮马达1的多个部位。
温度检测部55例如具备热敏电阻。温度检测部55的热敏电阻例如配置于三相马达2的壳体。温度检测部55检测热敏电阻的两端电压，将检测出的两端电压换算成温度，将表示温度的信息向控制部51输出。
需要说明的是，具备热敏电阻的结构是温度检测部55的一例，能够使用测温电阻体、半导体温度传感器、使用热电偶等检测温度等公知的温度传感器。而且，设置于温度检测部55的设置部位不一定限定于三相马达2的壳体，也可以设置于三相马达2与减速器3的连结部位。而且，可以在减速器3设置温度检测部55。更不言自明的是，可以将多个温度检测部55设置于齿轮马达1的多个部位。
日志存储部56是EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、闪存器等非易失性存储器，存储有由电力检测电路53检测出的相电压、相电流、电力、由振动检测部54检测出的加速度、由温度检测部55检测出的温度等的表示时间性的变化的信息。控制部51以由使用者设定的采样间隔，从电力检测电路53间歇性地取得相电压、相电流以及电力的信息，并存储所取得的最近的规时刻间内的各信息。例如，控制部51在二十个时刻，取得相电压、相电流以及电力的信息并存储于日志存储部56。同样地，控制部51从振动检测部54以及温度检测部55间歇性地取得加速度以及温度的信息，并存储所取得的最近的规时刻间内的各信息。
阈值存储部57是与日志存储部56同样的EEPROM等非易失性的存储器，存储有用于检测三相马达2或被驱动装置中的负载的异常的各种阈值。例如，存储有对负载的上限进行规定的电力上限阈值、对负载的下限进行规定的电力下限阈值、用于通过振动来检测负载的异常的振动阈值、用于通过温度来检测负载的异常的温度阈值、检测值的采样间隔等信息。而且，阈值存储部57能够将各阈值的组合存储多组。
阈值设定开关58是用于适当变更阈值存储部57所存储的阈值的组合的开关。例如，阈值设定开关58是旋转开关，使用者能够切换阈值设定开关58来选择设定值“0”、“1”、“2”、“3”等。阈值存储部57将上述阈值的组合与各设定值“0”、“1”、“2”、“3”建立对应地存储。
通信部59例如具有用于与外部装置、例如计算机进行通信用的USB端口。控制部51经由通信部59与外部装置收发信息。例如，控制部51能够经由通信部59接收由计算机输入的表示各种阈值以及设定值的组合的信息，并将该设定值以及阈值建立对应地存储于阈值存储部57。
另外，控制部51将日志存储部56所存储的电力、相电压、相电流、振动、温度等检测值的日志信息经由通信部59向外部的计算机发送。
此外，控制部51也可以构成为，在检测到负载的异常的情况下，经由通信部59向外部输出表示负载的异常的信号。
图5是表示轻负载区域中的马达负载与电流以及电力的关系的曲线图。横轴表示马达负载，纵轴表示向三相马达2供给的电力或电流的检测值。粗线表示电力，虚线表示电流。在“负载变化”的双箭头所示的轻负载的区域中，相对于马达负载的变化量的电流的变化量小，难以通过电流检测来检测该区域中的负载的异常。另一方面，在轻负载的区域中，相对于马达负载的变化量的电力的变化量大，能够通过监视电力来检测该区域中的负载的异常。
图6是表示电源电压变动时的马达负载与电流以及电力的关系的曲线图。横轴表示马达负载，纵轴表示向三相马达2供给的电力或电流的检测值。粗线表示电力，虚线以及单点划线表示电流。如图6所示，当交流电源6的电压变化时，电流也变化。虚线是电压200V时的电流，单点划线是电压为220V时的电流。在这样电源电压发生变化的状况下，电流也变化，因此通过电流检测无法准确地检测马达负载。另一方面，关于电力，即使交流电源6的电压变化也不会受到较大的影响，能够稳定地检测马达负载。
如以上所述，本实施方式的过负载保护电路5通过检测电力，不依赖于电源电压的变动，而且即使在轻负载区域，也能够高精度地检测三相马达2或被驱动装置的负载的异常。
控制部51通过将由电力检测电路53检测出的电力与电力上限阈值以及电力下限阈值进行比较，来检测负载的异常。具体而言，在由电力检测电路53检测出的电力超过电力上限阈值的情况下或小于电力下限阈值的情况下，判定为负载存在异常。
另外，控制部51除了基于电力的负载的异常判定之外，在由振动检测部54检测出的振动为振动阈值以上的情况下，或者由温度检测部55检测出的温度为振动阈值以上的情况下，也判定为负载存在异常。需要说明的是，控制部51也可以使用检测出的电力、振动以及温度，综合性地判定负载的异常。例如，控制部51计算电力、振动以及温度与各阈值的差分，并计算该差分的平均或加权平均作为表示负载的异常的指标值，通过将指标值与规定的阈值进行比较，来判定负载的异常。在检测到负载的异常的情况下，控制部51通过将打开信号向断路器52输出而切断向三相马达2的供电。而且，通过通信部59向外部输出表示负载的异常的信号。
图7是表示阈值设定画面7的一例的示意图，图8是表示过负载检测时的电力值的日志的概念图。控制部51能够经由通信部59与外部的计算机收发信息。例如，控制部51通过向计算机侧的浏览器发送能够显示的结构化数据，显示用于进行阈值设定的设定画面7，能够接受各种阈值、电力的采样间隔等的设定。而且，控制部51根据来自计算机的请求，读出过负载检测时的日志信息，通过将读出的日志信息经由通信部59向计算机发送，能够使浏览器显示过负载发生时的电力变化的曲线图等。
设定画面7是浏览器图像。设定画面7包括阈值输入部71、波形显示部72、显示切换按钮73以及波形选择按钮74。
阈值输入部71显示于浏览器画面的左侧，具有用于接受过负载的检测用的电力上限阈值的输入字段“过电力设定0”～“过电力设定3”、用于接受不进行过负载检测的马达起动时的时间的输入字段“起动时间0”～“起动时间3”、用于接受判断为过负载的超过阈值的持续期间的输入字段“冲击时间0”～“冲击时间3”、用于接受温度阈值的输入字段“过热设定”、用于接受振动阈值的输入字段“过冲击设定”。使用者通过输入各输入字段的各种阈值，能够将各阈值设定于过负载保护电路5。需要说明的是，“0”～“3”的数值是与作为旋转开关的阈值设定开关58的设定值对应的数值。需要说明的是，在图7中，仅接受电力上限阈值，但是同样也可以接受电力下限值。
波形显示部72是利用波形来显示即将检测到负载之前的电力值的日志的显示部。具体而言，如图8所示，显示出表示时间的横轴、表示电力值的纵轴、表示用于判定是否为过电力的阈值的虚线、电力值的波形。在波形上显示的圆圈表示在采样时刻检测到的电力值。
另外，波形显示部72也能够显示过负载检测时的相电压、相电流、温度、振动加速度的波形。
另外，在设定画面7的右侧显示有显示切换按钮73，该显示切换按钮73用于切换实时地检测波形显示部72所显示的电力波形的检测值波形与作为日志存储的过负载将要发生时刻之前的检测值波形。在操作了该显示切换按钮73的情况下，控制部51根据操作而将实时地检测的检测值或者日志存储部56所存储的检测值的信息中的任一个经由通信部59向计算机发送。
另外，在设定画面7的右侧显示有用于选择显示的内容作为在波形显示部72显示的波形的波形选择按钮74、例如“电压”按钮、“电流”按钮、“电力”按钮、“温度”按钮、“加速度X轴”按钮、“加速度Y轴”按钮、“加速度Z轴”按钮。控制部51根据所选择的按钮，将日志存储部56所存储的电压、电流、电力、温度、各加速度的日志信息经由通信部59向计算机发送。
根据这样构成的齿轮马达1，不依赖于电源电压的变动，而且即使在轻负载区域，也能够高精度地检测三相马达2或被驱动装置的负载的异常。
另外，电力检测电路53以及控制部51收纳于端子箱4，因此不需要将与被驱动装置的干涉成为问题的追加的电路装置配置于外部，能够将齿轮马达1构成为小型。
此外，通过不具备作为大型部件的变压器的小型的电路结构，能够计算向三相马达2供给的电力。因此，能够将电力检测电路53容易地收纳于端子箱4。
此外，在通过电力检测检测到负载的异常的情况下，能够使断路器52为打开状态，切断向三相马达2的供电。
此外，在通过电力检测检测到负载的异常的情况下，能够向外部输出表示负载的异常的信号。
此外，通过将齿轮马达1的振动以及温度与向三相马达2供给的电力一起检测，能够更高精度地检测负载的异常，在检测到负载的异常的情况下，能够切断向三相马达2的供电。
特别是能够检测三相马达2、减速器3、或者三相马达2以及减速器3的连结部位的振动以及温度的异常，检测负载的异常。
此外，利用阈值设定开关58，能够设定用于检测负载的异常的阈值。
此外，使用者能够经由通信部59向与阈值设定开关58的状态对应的各设定值分配用于检测负载的异常的阈值，通过切换阈值设定开关58来选择所希望的设定值，从而能够简单地切换阈值。
此外，将利用电力检测电路53间歇性地检测出的最近的多个电压、电流、电力、振动、温度等的日志信息存储于日志存储部56，使用者能够确认负载的异常将要发生时之前的电力、振动、温度等的状态。特别是电力的日志信息是用于确定负载异常的原因的重要信息。
应当认为本次公开的实施方式在全部方面都是例示性的而不是限制性的。本发明的范围不是由上述的意思而是由权利要求书示出，意在包含与权利要求书等同的意思以及范围内的全部变更。
符号说明：
1：齿轮马达；2：三相马达；3：减速器；4：端子箱；5：过负载保护电路；5a：电源连接端子；5b：马达连接端子；5c：第一电路基板；5d：第二电路基板；5e：供电线；6：交流电源；21：U相线圈；22：V相线圈；23：W相线圈；50：电源电路；51：控制部；52：断路器；53：电力检测电路；53a：电流检测部；53b：电压检测部；54：振动检测部；55：温度检测部；56：日志存储部；57：阈值存储部；58：阈值设定开关；59：通信部；7：设定画面；71：阈值输入部；72：波形显示部；73：显示切换按钮；74：波形选择按钮；R1：第一电阻器；R2：第二电阻器；R3：第三电阻器；N：中性点。
Claims (12)
1.一种马达装置，其具备马达以及端子箱，所述端子箱收纳用于将该马达与交流电源连接的连接端子，其中，
所述马达装置具备：
电力检测电路，其检测向所述马达供给的电力；以及
控制部，其在基于由该电力检测电路检测的电力而检测到所述马达或由所述马达的转矩驱动的被驱动装置的负载的异常的情况下，执行规定的控制，
所述电力检测电路以及所述控制部被收纳于所述端子箱，
所述马达具有与三相交流的电源连接端子连接的星形接线的三相线圈，
所述电力检测电路具备：
三个电阻器，它们与所述三相交流的电源连接端子星形接线，且为相同的电阻值；
电压检测部，其检测与一个线圈的相电压相当的一个电阻器的两端电压；以及
电流检测部，其检测在所述一个线圈中流动的相电流，
所述电力检测电路基于所述一个电阻器的两端电压以及在所述一个线圈中流动的相电流，计算向所述马达供给的电力。
2.根据权利要求1所述的马达装置，其中，
所述端子箱中，从所述马达的中心线方向观察的端子箱的横向宽度形成为比所述马达的壳体的直径小的尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的马达装置，其中，
所述马达装置具备切断向所述马达的供电的断路器，
所述控制部在检测到负载的异常的情况下，将所述断路器控制为打开状态。
4.根据权利要求1或2所述的马达装置，其中，
所述控制部在检测到负载的异常的情况下，输出表示负载存在异常的意旨的信号。
5.根据权利要求1或2所述的马达装置，其中，
所述马达装置具备检测装置自身的振动的振动检测部，
所述控制部基于由所述电力检测电路检测的电力以及所述振动检测部的检测结果，检测装置自身或由所述马达的转矩驱动的被驱动装置的异常。
6.根据权利要求5所述的马达装置，其中，
所述马达装置具备使所述马达的旋转减速并输出的减速器，
所述振动检测部配置于所述马达、所述减速器、或者所述马达与所述减速器的连结部位。
7.根据权利要求1或2所述的马达装置，其中，
所述马达装置具备检测装置自身的温度的温度检测部，
所述控制部基于由所述电力检测电路检测的电力以及所述温度检测部的检测结果，检测装置自身或由所述马达的转矩驱动的被驱动装置的异常。
8.根据权利要求7所述的马达装置，其中，
所述马达装置具备使所述马达的旋转减速并输出的减速器，
所述温度检测部配置于所述马达、所述减速器、或者所述马达与所述减速器的连结部位。
9.根据权利要求1或2所述的马达装置，其中，
所述马达装置具备：
振动检测部，其检测装置自身的振动；
温度检测部，其检测装置自身的温度；以及
断路器，其切断向所述马达的供电，
在由所述电力检测电路检测出的电力超过了规定的电力上限阈值的情况下或小于电力下限阈值的情况下，或者，在由所述振动检测部检测出的振动超过了规定的振动阈值的情况下，或者，在由所述温度检测部检测出的温度超过了规定的温度阈值的情况下，所述控制部将所述断路器控制为打开状态。
10.根据权利要求1或2所述的马达装置，其中，
所述马达装置具备阈值设定开关，该阈值设定开关用于设定用于对过负载或轻负载进行检测的电力上限阈值或电力下限阈值，
所述控制部通过将由所述阈值设定开关设定的电力上限阈值或电力下限阈值与由所述电力检测电路检测出的电力进行比较，由此检测负载的异常。
11.根据权利要求10所述的马达装置，其中，
所述马达装置具备：
通信部，其接收由所述阈值设定开关设定的多个电力上限阈值或电力下限阈值；以及
阈值存储部，其将由该通信部接收到的多个电力上限阈值或电力下限阈值与所述阈值设定开关的设定值建立对应地存储，
所述控制部从所述阈值存储部读出与所述阈值设定开关的设定值对应的电力上限阈值或电力下限阈值，通过将读出的电力上限阈值或电力下限阈值与由所述电力检测电路检测出的电力进行比较，由此检测负载的异常。
12.根据权利要求1或2所述的马达装置，其中，
所述马达装置具备日志存储部，该日志存储部存储由所述电力检测电路间歇性地检测出的最近的多个电力值。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018051248A JP6642608B2 (ja) | 2018-03-19 | 2018-03-19 | モータ装置 |
| JP2018-051248 | 2018-03-19 | ||
| PCT/JP2019/003103 WO2019181219A1 (ja) | 2018-03-19 | 2019-01-30 | モータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111869030A CN111869030A (zh) | 2020-10-30 |
| CN111869030B true CN111869030B (zh) | 2022-08-05 |
Family
ID=67986905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201980019366.4A Active CN111869030B (zh) | 2018-03-19 | 2019-01-30 | 马达装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11309824B2 (zh) |
| EP (1) | EP3771056A4 (zh) |
| JP (1) | JP6642608B2 (zh) |
| CN (1) | CN111869030B (zh) |
| TW (1) | TWI701899B (zh) |
| WO (1) | WO2019181219A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210060067A (ko) * | 2019-11-18 | 2021-05-26 | 삼성전자주식회사 | 전력 관리를 수행하는 전자 장치 및 그 동작 방법 |
| JP7088241B2 (ja) | 2020-08-31 | 2022-06-21 | 株式会社椿本チエイン | モータ装置、ギヤモータ、検知方法、及びコンピュータプログラム |
| KR20220139574A (ko) * | 2021-04-08 | 2022-10-17 | 한온시스템 주식회사 | 모터 구동 제어 시스템 및 그 제어 방법 |
| US20230133287A1 (en) * | 2021-10-29 | 2023-05-04 | Eaton Intelligent Power Limited | Trip unit with high-load analysis |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000180480A (ja) * | 1998-12-15 | 2000-06-30 | Tsubakimoto Chain Co | モータ電力検出装置及び過負荷保護装置 |
| JP2005073356A (ja) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Calsonic Kansei Corp | モータ駆動制御装置 |
| CN103312262A (zh) * | 2012-03-15 | 2013-09-18 | 日立空调·家用电器株式会社 | 电动机驱动装置、流体压缩系统及空气调节器 |
| JP2014124062A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Tsubaki E&M Co | 過負荷検知装置及び過負荷検知方法 |
| JP2015199149A (ja) * | 2014-04-04 | 2015-11-12 | キヤノン株式会社 | ロボット制御方法、ロボット装置、プログラム及び記録媒体 |
| JP2016116273A (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-23 | 株式会社日立産機システム | モータ制御装置 |
| CN105934879A (zh) * | 2014-03-11 | 2016-09-07 | 日本精工株式会社 | 马达控制装置、使用该马达控制装置的电动助力转向装置以及车辆 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5131847A (ja) * | 1974-09-13 | 1976-03-18 | Hitachi Ltd | Judodendokinokafukakenshutsusochi |
| JPH05122985A (ja) | 1991-10-25 | 1993-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | モータ情報端末装置 |
| JPH05312854A (ja) | 1992-05-06 | 1993-11-26 | Tsubakimoto Chain Co | 電力検出器 |
| JPH0691186A (ja) * | 1992-07-28 | 1994-04-05 | Kobe Steel Ltd | ローラミル制御方法 |
| DK176500B1 (da) | 1992-07-28 | 2008-06-02 | Kobe Steel Ltd | Fremgangsmåde til styring af en valsemölle |
| JPH08149885A (ja) * | 1994-11-25 | 1996-06-07 | Toyo Kanetsu Kk | モータ制御装置 |
| JP2000228822A (ja) * | 1999-02-05 | 2000-08-15 | Tsubakimoto Chain Co | 過負荷保護装置及びこれを備えた減速機 |
| JP2004515188A (ja) * | 2000-11-27 | 2004-05-20 | シーゲイト テクノロジー エルエルシー | モータ始動電流制御装置および方法 |
| JP3966194B2 (ja) * | 2003-03-17 | 2007-08-29 | 株式会社デンソー | モータ制御装置 |
| US8179064B2 (en) * | 2007-10-16 | 2012-05-15 | Arcfl Technology Limited | Electric motor protection system |
| JP5131847B2 (ja) | 2008-09-09 | 2013-01-30 | シャープ株式会社 | 太陽電池モジュールおよびその製造方法 |
| CN102035446B (zh) * | 2009-09-29 | 2013-11-06 | 意法半导体研发（上海）有限公司 | 用于检测电动机中的高电流状况的系统和方法 |
| JP5941608B2 (ja) | 2009-11-30 | 2016-06-29 | 住友重機械工業株式会社 | ギヤモータ |
| WO2012155337A1 (zh) * | 2011-05-17 | 2012-11-22 | 中山大洋电机制造有限公司 | 一种直流有刷电机的保护电路 |
| JP2013219980A (ja) * | 2012-04-11 | 2013-10-24 | Asmo Co Ltd | 負荷駆動装置 |
| JP5511934B2 (ja) * | 2012-11-14 | 2014-06-04 | 三菱電機株式会社 | モータ制御装置、モータ制御方法および電動パワーステアリング装置 |
| WO2014125604A1 (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-21 | 新電元工業株式会社 | モータ駆動回路の制御方法、および、モータ駆動回路 |
| JP5996579B2 (ja) * | 2014-06-09 | 2016-09-21 | 株式会社日本製鋼所 | ヒータの断線・劣化判定方法および射出成形機 |
| EP3806289A1 (en) | 2015-07-27 | 2021-04-14 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Rotating electric machine |
-
2018
- 2018-03-19 JP JP2018051248A patent/JP6642608B2/ja active Active
-
2019
- 2019-01-30 CN CN201980019366.4A patent/CN111869030B/zh active Active
- 2019-01-30 EP EP19770492.7A patent/EP3771056A4/en active Pending
- 2019-01-30 US US16/981,371 patent/US11309824B2/en active Active
- 2019-01-30 WO PCT/JP2019/003103 patent/WO2019181219A1/ja unknown
- 2019-03-05 TW TW108107163A patent/TWI701899B/zh active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000180480A (ja) * | 1998-12-15 | 2000-06-30 | Tsubakimoto Chain Co | モータ電力検出装置及び過負荷保護装置 |
| JP2005073356A (ja) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Calsonic Kansei Corp | モータ駆動制御装置 |
| CN103312262A (zh) * | 2012-03-15 | 2013-09-18 | 日立空调·家用电器株式会社 | 电动机驱动装置、流体压缩系统及空气调节器 |
| JP2014124062A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Tsubaki E&M Co | 過負荷検知装置及び過負荷検知方法 |
| CN105934879A (zh) * | 2014-03-11 | 2016-09-07 | 日本精工株式会社 | 马达控制装置、使用该马达控制装置的电动助力转向装置以及车辆 |
| JP2015199149A (ja) * | 2014-04-04 | 2015-11-12 | キヤノン株式会社 | ロボット制御方法、ロボット装置、プログラム及び記録媒体 |
| JP2016116273A (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-23 | 株式会社日立産機システム | モータ制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20210075360A1 (en) | 2021-03-11 |
| EP3771056A4 (en) | 2021-12-29 |
| JP6642608B2 (ja) | 2020-02-05 |
| TWI701899B (zh) | 2020-08-11 |
| JP2019165546A (ja) | 2019-09-26 |
| US11309824B2 (en) | 2022-04-19 |
| TW201939878A (zh) | 2019-10-01 |
| WO2019181219A1 (ja) | 2019-09-26 |
| CN111869030A (zh) | 2020-10-30 |
| EP3771056A1 (en) | 2021-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111869030B (zh) | 马达装置 | |
| US7288922B2 (en) | Control apparatus for automotive alternator having capability to accurately detect temperature of alternator | |
| US7466107B2 (en) | System and method for electric current and power monitoring and control of a generator | |
| US12021471B2 (en) | Apparatus for protecting and controlling an electrical load | |
| US20170264233A1 (en) | Temperature monitoring device, temperature monitoring method, information processing program and recording medium | |
| JP2006226993A (ja) | モータの絶縁抵抗劣化検出方法、絶縁抵抗劣化検出装置およびモータ駆動装置 | |
| WO2022044713A1 (ja) | モータ装置、ギヤモータ、検知方法、及びコンピュータプロダクト | |
| US10340774B2 (en) | Temperature estimating device of electric motor | |
| EP2787630B1 (en) | Detecting faults in motors and drives | |
| US20220393634A1 (en) | Processing device, and determination method for winding temperature calculation model | |
| JP2014165969A (ja) | モータ判別装置 | |
| EP1037355B1 (en) | Thermal compensation control for a motor starter | |
| JP2008113477A (ja) | 電子サーマル装置 | |
| US6650075B2 (en) | Fan motor | |
| KR101332842B1 (ko) | 차량의 쇼트 판단장치 | |
| JP2009089529A (ja) | ケーブル断線検知回路 | |
| CN112368936B (zh) | 马达装置、控制器、马达系统、风扇单元和通信方法 | |
| JP7270923B2 (ja) | 過負荷保護装置、ギヤードモータ、及び、モータのトルク換算値を出力する方法 | |
| CN111971893B (zh) | 马达控制装置及编程装置 | |
| WO2020072748A1 (en) | Methods and apparatus for detecting aging and predicting failures in bldc and pmsm motors | |
| EP4148976A1 (en) | Variable speed drive | |
| EP2361819A2 (en) | Relay welding detecting device | |
| CN117426051A (zh) | 马达驱动控制装置、马达驱动控制系统、风扇系统以及马达驱动控制方法 | |
| WO2020170436A1 (ja) | 電源供給監視装置 | |
| CN104685783A (zh) | 风扇电机控制装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |