DE102015014798B4

DE102015014798B4 - Motorantrieb mit Funktion zur Verhinderung von Folgeschäden

Info

Publication number: DE102015014798B4
Application number: DE102015014798.6A
Authority: DE
Inventors: Tomokazu Yoshida
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2022-09-15
Anticipated expiration: 2035-11-14
Also published as: CN105634381B; US10312851B2; JP6359957B2; JP2016100977A; US20160149531A1; CN105634381A; DE102015014798A1

Abstract

Motorantrieb (101), aufweisend:eine Zustandsdetektionsschaltung (5), die eingerichtet ist, den Zustand des Motorantriebs (101) durch Detektion von Daten zu überwachen, welche den Zustand des Motorantriebs (101) zeigen;eine Bestimmungsschaltung (6), die eingerichtet ist, festzustellen, ob die detektierten Daten eine Regelwidrigkeit im Motorantrieb (101) anzeigen oder nicht;eine Speichereinheit (8), die eingerichtet ist, bei Auftreten der Regelwidrigkeit im Motorantrieb (101) einen Detektionswert abzuspeichern, einschließlich zumindest einer der folgenden Größen: eine an den Motorantrieb (101) angelegte Spitzenspannung, einen durch den Motorantrieb (101) fließenden Spitzenstrom, die kumulierte Anzahl des Auftretens von Regelwidrigkeiten, zeitliche Schwankungen der Spitzenspannung, zeitliche Schwankungen des Spitzenstromes; undeine Einstelleinheit (7), die eingerichtet ist, im Voraus Einstellwerte einzustellen einschließlich einer zulässigen Spitzenspannung, eines zulässigen Spitzenstromes, der zulässigen Anzahl des Auftretens von Regelwidrigkeiten, zulässiger zeitlicher Schwankungen der Spitzenspannung, und zulässiger zeitlicher Schwankungen des Spitzenstromes im Motorantrieb (101), wobeibei jedem Einschalten des Motorantriebs (101) geprüft wird, ob der in der Speichereinheit (8) gespeicherte Detektionswert den im Voraus eingestellten Einstellwert erreicht und immer dann, wenn der Detektionswert den eingestellten Wert erreicht, ein Einschalten des Motorantriebs (101) verhindert ist, um Folgeschäden im Motorantrieb (101) zu vermeiden.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Motorantrieb und insbesondere einen solchen mit einer Funktion zum Verhindern von Schäden aufgrund einer Ausweitung (eines Fehlers), auch dann, wenn erneut Spannung an einen Motor angelegt wird, der aufgrund eines Fehlers beschädigt worden ist.
2. Zum Stand der Technik
Bekannt sind Motorantriebe, welche im Falle eines Überstromes in einem Leistungselement im Motorantrieb das Vorliegen oder Fehlen eines Alarms abspeichern und ein nachfolgendes oder späteres Einschalten sperren, um Folgeschäden für den Motorantrieb zu vermeiden.
Beispielsweise sind Motorantriebe bekannt mit einem Folgeschäden-Verhinderungsschaltkreis für den Hauptschaltkreis des Motorantriebs. Der Folgeschäden-Verhinderungsschaltkreis hat eine Einrichtung zum Detektieren eines Überstromes durch den Hauptschaltkreis des Motorantriebs. Bei Detektion eines Überstromes durch den Hauptschaltkreis gibt der Folgeschäden-Verhinderungsschaltkreis einen Überstrom-Alarm ab und es wird auch das Vorliegen des Alarms abgespeichert, woraufhin ein nachfolgendes sowie weitere Einschaltungen gesperrt werden (siehe beispielsweise japanische Patentanmeldung JP H09-46891 A ).
1 ist ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Motorantriebs. Beim herkömmlichen Motorantrieb gemäß 1 hat ein Überstrom-Schutzschaltkreis für einen Konverter-Hauptschaltkreis 1002 einen Überstrom-Detektionsschaltkreis 1004, eine Alarmregisterschaltung 1005, eine Alarm-Rücksetzschaltung 1006, eine Alarm-Untersuchungsschaltung 1007, einen MCC-Antriebsschaltkreis 1008 (MCC = Motor control center), eine MCC-Antriebsspule 1009 und eine Schmelzsicherungsschaltung 1010.
Eine Steuerschaltung (Hauptschaltung MCC) 1001 steuert eine Wechselstromversorgung aus einer Stromquelle 1020 zur Konverter-Hauptschalting 1002. Der in die Konverter-Hauptschaltung 1002 eingespeiste Wechselstrom wird in Gleichstrom umgewandelt, welcher über einen Kondensator 1012 in einem Gleichstromanschluss geglättet wird, und sodann in eine Inverter-Hauptschaltung 1003 eingegeben zum Antrieb eines Motors (nicht dargestellt). Der Überstrom-Detektionsschaltkreis 1004 hat einen ersten Detektionspegel zum Detektieren eines Überstromes, der durch die Steuerschaltung 1001 fließt, und einen zweiten Detektionspegel unterhalb des ersten Detektionspegels. Die erste Speichereinrichtung (Schmelzsicherungsschaltung) 1010 speichert einen Detektionswert unter Verwendung des ersten Detektionspegels. Die zweite Speichereinrichtung (Alarmregisterschaltung) 1005 speichert einen Detektionswert unter Verwendung des zweiten Detektionspegels in rücksetzbarer Weise. Der Folgeschäden-Verhinderungsschaltkreis für den Konverter-Hauptschaltkreis 1002 steuert den Steuerschaltkreis 1001 auf Basis der Speicherinhalte der ersten Speichereinrichtung 1010 und der zweiten Speichereinrichtung 1005, um so ein erneutes Schließen der Steuerschaltung 1001 mit Alarmrücksetzung zu verhindern.
Ein solcher herkömmlicher Motorantrieb zielt nur darauf ab, den Konverter-Hauptkreis 1002 zu schützen, der in der Folgeschäden-Verhinderungsschaltung vorgesehen ist, während Komponenten außerhalb des Folgeschäden-Verhinderungsschaltkreises, wie der MCC-Hauptschaltkreis 1001, nicht geschützt werden. Auch erfolgt bei dem herkömmlichen Motorantrieb ein Alarm nur bei einem Überstrom als Ursache für einen Folgeschaden im Motorantrieb. Deshalb besteht ein Problem dahingehend, dass beim herkömmlichen Motorantrieb kein Schutz gegeben ist gegen andere Arten von Regelwidrigkeiten. Weiterhin ist dieser herkömmliche Motorantrieb zu empfindlich gegenüber dem Auftreten von Regelwidrigkeiten weil, wie 2 zeigt, dann, wenn der Überstrom-Detektionsschaltkreis 1004 eine Regelwidrigkeit detektiert, eine Sicherung 1011 in der Schmelzsicherungsschaltung 1010 schmilzt, um eine nachfolgende und auch spätere Einschaltungen der Stromquelle 1020 zu verhindern.
JP H05-316 750 A beschreibt eine Neustartsteuerschaltung für Stromwandler, die je nach Ursache oder Häufigkeit einer auftretenden Überstromauslösung eine Wiederanlaufsteuerung ermöglicht.
JP H07-308 074 A beschreibt einen Inverter, der einen Ausfall der Wiederholung im Falle eines Überstromes vermeiden kann.
US 2011/0238338 A1 beschreibt eine Motortreibereinrichtung, die mit Vorkehrungen versehen ist, um im Fall des Auftretens eines Fehlers auf einfache Weise festzustellen, ob die Fehlerursache in der Eingangsspannungsversorgung oder in der Einrichtung selbst liegt.
US 2005/0185350 A1 beschreibt eine Motorsteuerung zur Detektion eines Fehlers des Schaltschützes.
US 2014/0313621 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum dynamischen Bremsen eines Motors.
US 2014/0265960 A1 beschreibt ein Steuersystem für einen Synchronmotor mit einer Anomalie-Erfassungs- und -Diagnosefunktion.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Der herkömmliche Motorantrieb hat ein Problem derart, dass zwar Leistungselemente in der Konverter-Hauptschaltung geschützt werden, nicht aber andere Komponenten. Ein weiteres Problem liegt darin, dass zwar Schutz gegeben wird für einen Überstromzustand, jedoch kein Schutz gegen andere Regelwidrigkeiten. Ein weiteres Problem liegt darin, dass der herkömmliche Motorantrieb auch auf eine Falschdetektion eines regelwidrigen Zustandes reagiert, weil dann, wenn einmal ein Alarm gegeben wurde, das Einschalten danach verhindert ist.
Ein Motorantrieb gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält: eine Zustandsdetektionsschaltung zum Überwachen des Zustandes des Motorantriebs mittels Detektion von Daten, welche den Zustand des Motorantriebs repräsentieren; eine Bestimmungsschaltung zum Ermitteln, ob die detektierten Daten eine Regelwidrigkeit im Motorantrieb anzeigen oder nicht; eine Speichereinheit zum Speichern eines Detektionswertes einschließlich zumindest einer der folgenden Größen: eine an den Motorantrieb angelegte Spitzenspannung, einen durch den Motorantrieb fließenden Spitzenstrom, die kumulative Anzahl des Auftretens von Regelwidrigkeiten, Variationen der Spitzenspannung über der Zeit, und Variationen des Spitzenstromes über der Zeit, im Falle des Auftretens einer Regelwidrigkeit im Motorantrieb; und eine Einstelleinheit, um im Voraus Einstellwerte einzustellen einschließlich einer zulässigen Spitzenspannung, eines zulässigen Spitzenstromes, der zulässigen Anzahl des Auftretens von Regelwidrigkeiten, zulässige Schwankungen der Spitzenspannung über der Zeit, und zulässige Schwankungen des Spitzenstromes über der Zeit, alles jeweils soweit zulässig für den gegebenen Motorantrieb. Wenn immer der Motorantrieb eingeschaltet wird, wird geprüft, ob der in der Speichereinheit gespeicherte Detektionswert den im Voraus eingestellten Einstellwert erreicht. Wenn der Detektionswert den Einstellwert erreicht, wird das Einschalten des Motorantriebs verhindert, um Folgeschäden im Motorantrieb zu verhindern.
Figurenliste
Die Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren:

1 ist ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Motorantriebs;
2 ist ein Blockdiagramm des herkömmlichen Motorantriebs und zeigt den Weg des elektrischen Stromes zum Schmelzen einer Sicherung;
3 ist ein Blockdiagramm eines Motorantriebs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4A zeigt den Weg des elektrischen Stromes, wenn ein Haupt-Trennschalter und ein Haupt-MCC-Schalter in einem Zustand eingeschaltet sind, in dem ein Leistungselement kurzgeschlossen ist;
4B zeigt den Weg des elektrischen Stromes, wenn ein Haupt-Trennschalter und ein Haupt-MCC-Schalter in einem Zustand eingeschaltet sind, in dem ein Leistungselement kurzgeschlossen ist;
5 ist ein Flussdiagramm des Betriebsablaufes in einem Motorantrieb gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
6 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung von Bedingungen zum erneuten Einschalten des Haupt-MCC-Schaltkreises beim Betrieb des Motorantriebs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen.

Beschreibung von Einzelheiten der Erfindung
Ein Motorantrieb gemäß der Erfindung wird nunmehr mit Blick auf die Figuren beschrieben. Es sei angemerkt, dass der technische Bereich der vorliegenden Erfindung nicht durch ein Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern die in den Ansprüchen beschriebene Erfindung umfasst sowie deren Äquivalente.
3 ist ein Blockdiagramm des Motorantriebs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein Motorantrieb 101 gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat eine Zustandsdetektionsschaltung 5, eine Bestimmungsschaltung 6, eine Speichereinheit 8 und eine Einstelleinheit 7. Die Zustandsdetektionsschaltung 5 überwacht den Zustand des Motorantriebs 101 durch Detektion von Daten, welche den Zustand des Motorantriebs 101 anzeigen. Die Bestimmungsschaltung 6 prüft, ob die detektierten Daten eine Regelwidrigkeit im Motorantrieb 101 anzeigen oder nicht. Bei Auftreten einer Regelwidrigkeit im Motorantrieb 101, speichert die Speichereinheit 8 einen Detektionswert, nämlich zumindest einen der folgenden Parameter: eine an den Motorantrieb 101 angelegte Spitzenspannung, einen durch den Motorantrieb 101 fließenden Spitzenstrom, die kumulierte Anzahl des Auftretens von Regelwidrigkeiten, und Schwankungen der Spitzenspannung oder des Spitzenstromes als Funktion der Zeit. Die Einstelleinheit 7 stellt im Voraus Einstellwerte ein einschließlich einer zulässigen Spitzenspannung, eines zulässigen Spitzenstromes, und einer zulässigen kumulativen Anzahl des Auftretens von Regelwidrigkeiten, und zulässiger Schwankungen der Spitzenspannung und des Spitzenstromes mit der Zeit, die bei dem Motorantrieb 101 zulässig sind. Der Motorantrieb 101 trifft eine Feststellung, ob der im Speicher 8 abgespeicherte Detektionswert den entsprechenden, im Voraus eingestellten Wert erreicht oder nicht, wenn immer der Motorantrieb 101 eingeschaltet wird. Im Falle, dass der Detektionswert den eingestellten Wert erreicht, wird ein Stromfluss aus der Stromquelle 20 verhindert, um Folgeschäden im Motorantrieb 101 zu vermeiden.
Wechselstromleistung aus der Stromquelle 20 wird in eine Konverter-Hauptschaltung 3 über einen Haupt-Trennschalter 1 und einen Haupt-MCC-Schalter (elektromagnetischen Kontaktgeber) 2 eingespeist und in Gleichstrom konvertiert (MCC = Motorsteuerschaltung). Die Konverter-Hauptschaltung 3 verwendet ein Leistungselement 31, wie einen IGBT (Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode). Der konvertierte Gleichstrom wird durch einen Kondensator 4 eines Gleichstromanschlusses geglättet und in einen Inverter (nicht dargestellt) für den Motorantrieb eingespeist, um dort in eine für den Motorantrieb geeignete Wechselspannung konvertiert zu werden.
Die Zustandsdetektionsschaltung 5 detektiert den Zustand des Motorantriebs 101 aus der Spannung, die von der Stromquelle 20 an die Konverter-Hauptschaltung 3 angelegt wird, und aus dem Strom, der aus der Stromquelle 20 in die Konverter-Hauptschaltung 3 fließt.
Die Bestimmungsschaltung 6 prüft, ob die von der Stromquelle 20 an die Konverter-Hauptschaltung 3 angelegte Spannung größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert (erster Schwellenwert V_TH1) oder nicht, oder ob der von der Stromquelle 20 in die Konverter-Hauptschaltung 3 fließende Strom größer ist als ein vorgegebener Schwellenstrom (erster Schwellenstrom I_TH1) oder nicht, um so zu ermitteln, ob der Motorantrieb 101 in einem regelwidrigen Zustand ist oder nicht.
Wird festgestellt, dass eine Regelwidrigkeit im Motorantrieb 101 aufgetreten ist, sendet die Bestimmungsschaltung 6 die Spitzenspannung und den Spitzenstrom an die Speichereinheit 8. Die Spitzenspannung ist ein Maximalwert der Spannung, die von der Stromquelle 20 an die Konverter-Hauptschaltung 3 zur Zeit des Auftretens der Regelwidrigkeit angelegt ist. Der Spitzenstrom ist ein Maximalwert des Stromes, welcher zur Zeit des Auftretens der Regelwidrigkeit von der Stromquelle 20 in die Konverter-Hauptschaltung 3 fließt.
Die Bestimmungsschaltung 6 zählt die Anzahl des Auftretens der Regelwidrigkeit und sendet die kumulierte Anzahl dieses Auftretens an die Speichereinheit 8, also die Anzahl des Auftretens der Regelwidrigkeit in der Vergangenheit. Weiterhin berechnet die Bestimmungsschaltung 6 die zeitlichen Schwankungen der Spitzenspannung und des Spitzenstromes, wie durch die Zustandsdetektionsschaltung 5 detektiert, und sendet die Berechnungsergebnisse an die Speichereinheit 8.
Die Speichereinheit 8 speichert Detektionswerte einschließlich zumindest eine oder mehrere der folgenden Größen: an die Konverter-Hauptschaltung 3 angelegte Spitzenspannungen, durch die Konverter-Hauptschaltung 3 fließende Spitzenströme, die kumulierte Anzahl des Auftretens der Regelwidrigkeiten und die zeitlichen Schwankungen der Spitzenspannung bzw. des Spitzenstromes.
Die Einstelleinheit 7 setzt Werte (beispielsweise eine zweite Schwellenspannung V_TH2 und einen zweiten Schwellenstrom I_TH2) als Referenzwerte für die Bestimmung, ob die Daten bezüglich Spannung, Strom und dergleichen, wie von der Zustandsdetektionsschaltung 5 detektiert, in einem zulässigen Bereich liegen. Im Einzelnen: die Einstelleinheit 7 setzt im Voraus eine zulässige Spitzenspannung, einen zulässigen Spitzenstrom und eine zulässige kumulierte Anzahl des Auftretens von Regelwidrigkeiten, und zulässige zeitliche Schwankungen der Spitzenspannung und des Spitzenstromes, die bei der Konverter-Hauptschaltung 3 zulässig sind.
Beim Einschalten des Motorantriebs 101 vergleicht die Bestimmungsschaltung 6 den jeweiligen im Speicher 8 gespeicherten Detektionswert (Daten) mit dem durch die Einstelleinheit 7 eingestellten Setzwert, bevor der Haupt-MCC-Schaltkreis 2 durch Steuerung einer MCC-Antriebsspule 10 entsprechend Steuersignalen von einem MCC-Antriebsschaltkreis 9 eingeschaltet wird. Wenn als Ergebnis des Vergleichs der im Speicher 8 abgespeicherte Detektionswert gleich oder größer ist als der in der Einstelleinheit 7 eingestellte Setzwert wird davon ausgegangen, dass zur Zeit des Auftretens der vorangegangenen Regelwidrigkeit der Motorantrieb 101 einen Defekt erlitten hat und deshalb wird verhindert, dass der Haupt-MCC-Schaltkreis 2 wiederum eingeschaltet wird (nachfolgend wird dies als „Neueinschalten“ bezeichnet). Damit ist es möglich, Folgeschäden an der Konverter-Hauptschaltung 3 und den peripheren Schaltkreisen, wie dem Haupt-Trennschalter 1 und dem Haupt-MCC-Schaltkreis 2, zu vermeiden.
Ein unzulässiger Spitzenstrom durch das Leistungselement 31 der Konverter-Hauptschaltung 3 kann gemäß 4A durch einen Kurzschluss einen Defekt verursachen. Wird der Haupt-MCC-Schaltkreis 2 in solch einem Zustand, in dem ein Leistungselement des Motorantriebes durch Kurzschluss ausgeschlossen ist, neu eingeschaltet, dann besteht gemäß 4B im Allgemeinen eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass bisher unbeschädigte periphere Schaltkreise, wie der Haupt-Trennschalter 1 und der Haupt-MCC-Schaltkreis 2, und auch Leitungen und dergleichen durch den plötzlichen Stromstoß aus der Stromquelle beschädigt werden.
Als Signal zum Steuern der Funktion zum Verhindern von Folgeschäden kann ein Signal (externes Signal), welches von außen in die Zustandsdetektionsschaltung 5 eingegeben wird, als Auslöser gemäß 3 eingesetzt werden, zusätzlich zu einem Alarmsignal bei Überstrom, Überspannung, zu tiefer Spannung, Überlast und dergleichen zum Detektieren der Regelwidrigkeit im Motorantrieb 101. Beispielsweise kann ein Signal von einem allgemein einsetzbaren Stromunterbrechungsdetektor oder dergleichen als Auslöser verwendet werden.
Zusätzlich zum Leistungselement 31, welches beispielhaft ein Schaltelement im Motorantrieb 101 ist, können beispielsweise der Haupt-Trennschalter 1, der Haupt-MCC-Schaltkreis 2 und der Kondensator 4 am Gleichspannungsanschluss außerhalb des Motorantriebs 101 vor Folgeschäden geschützt werden.
An Ausrüstung außerhalb des Motorantriebs 101 kommen insbesondere in Betracht ein Trennschalter, anstelle des Haupt-Trennschalters 1 und des Haupt-MCC-Schaltkreises 2.
Es gibt eine Mehrzahl von Zusammenstellungen von Einstellungen bezüglich Schwellenwerten für zulässige Spitzenspannungen oder Spitzenströme und die zulässige Anzahl bezüglich des Auftretens von Regelwidrigkeiten, in Abhängigkeit von Kombinationen dieser Größen. Beispielsweise kann die zulässige Anzahl bezüglich des Auftretens von Regelwidrigkeiten auf 1 gesetzt werden, wenn der zulässige Spitzenstrom bei 200 [A] liegt. Die zulässige Anzahl des Auftretens von Regelwidrigkeiten kann z.B. auf 3 gesetzt werden, wenn der zulässige Spitzenstrom bei 150 [A] liegt. Die zulässige Anzahl des Auftretens von Regelwidrigkeiten kann auch auf 5 eingestellt werden, wenn der zulässige Spitzenstrom bei 100 [A] liegt.
Jeder Schwellenwert kann eingestellt werden unter Berücksichtigung der Zuverlässigkeit von Testdaten und dergleichen und auch in Abhängigkeit absoluter Maximalwerte sowie garantierter Betriebsdauern der zu schützenden Vorrichtungen.
Wie oben beschrieben werden bei dem Motorantrieb gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung zwei Arten von Schwellenwerten gesetzt, nämlich bezüglich der Spitzenspannung und des Spitzenstromes. Der erste Schwellenwert (erste Schwellenspannung V_TH1 und der erste Schwellenstrom I_TH1) als Bezugswerte für die Detektion einer Regelwidrigkeit in dem Motorantrieb, ist kleiner als der zweite Schwellenwert (zweite Schwellenspannung V_TH2 und zweiter Schwellenstrom I_TH2), welche die Bezugswerte darstellen zur Bestimmung, ob eine Neueinschaltung erlaubt ist oder nicht (V_TH1<V_TH2 und I_TH1<I_TH2). Zum Beispiel: ist ein Detektionswert (V oder I) größer als der erste Schwellenwert (V>V_TH1 oder I>I_TH1) zur Detektion einer Regelwidrigkeit und ist der Wert auch größer als der zweite Schwellenwert (V>V_TH2 oder I>I_TH2), wird das Ausmaß des Schadens als ernst eingeschätzt und deshalb ein Neueinschalten des Motorantriebs als unzulässig eingeordnet. Wenn andererseits der Spitzenstrom oder die Spitzenspannung zum Zeitpunkt der Detektion einer Regelwidrigkeit kleiner ist als der zweite Schwellenwert, jedoch größer als der erste Schwellenwert (V_TH2>V>V_TH1 oder I_TH2>I>I_TH1), wird das Ausmaß des Schadens als relativ gering gewertet und deshalb ein Neueinschalten des Motorantriebs zugelassen.
Als nächstes wird der Betriebsablauf in der Motorsteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung näher in Bezug auf das Flussdiagramm gemäß 5 erläutert. Zuerst wird der Motorantrieb 101 (3) betätigt um festzustellen, ob eine Regelwidrigkeit im Motorantrieb 101 in Schritt S101 festgestellt wird oder nicht. Zur Bestimmung des Vorliegens oder Fehlens einer Regelwidrigkeit detektiert, wie oben beschrieben, die Zustandsdetektionsschaltung 5 die von der Stromquelle 20 an die Konverter-Hauptschaltung 3 angelegte Spannung und den Strom, der von der Stromquelle 20 in die Konverter-Hauptschaltung 3 fließt und sendet die detektierten Daten an die Bestimmungsschaltung 6. Dann ermittelt die Bestimmungsschaltung 6, ob die von der Stromquelle 20 an den Konverter-Hauptschaltkreis 3 angelegte Spannung größer ist als die vorgegebene Schwellenspannung (erste Schwellenspannung V_TH1) oder nicht, oder ob der von der Stromquelle 20 in den Konverter-Hauptschaltkreis 3 fließende Strom größer ist als der vorgegebene Schwellenstrom (erster Schwellenstrom I_TH1) oder nicht, auf Basis der Daten bezüglich Spannung, Strom etc., wie durch die Zustandsdetektionsschaltung 5 detektiert, um zu ermitteln, ob sich der Motorantrieb 101 in einem irregulären Zustand befindet oder nicht.
Wird keine Unregelmäßigkeit detektiert, geht das Verfahren zurück zum Schritt S101 und die Detektion einer Regelwidrigkeit wird fortgesetzt. Wird andererseits eine Regelwidrigkeit detektiert, werden in Schritt S102 Daten einschließlich einer an den Konverter-Hauptschaltkreis 3 zum Zeitpunkt des Auftretens der Regelwidrigkeit angelegten Spitzenspannung, einer zur Zeit des Auftretens der Regelwidrigkeit durch den Konverter-Hauptschaltkreis 3 fließenden Spitzenstromes, die Anzahl des Auftretens der Regelwidrigkeit, sowie zeitabhängige Schwankungen der Spitzenspannung und des Spitzenstromes in der Speichereinheit 8 abgespeichert.
Sodann werden in Schritt S103 die eingestellten Werte einschließlich der zulässigen Spitzenspannung und des zulässigen Spitzenstromes, der zulässigen Anzahl des Auftretens von Regelwidrigkeiten, und die zulässigen Schwankungen der Spitzenspannung und des Spitzenstromes über der Zeit aus der Einstelleinheit 7 ausgelesen.
Sodann wird in Schritt S104 geprüft, ob die in der Speichereinheit 8 abgespeicherten Daten gleich oder größer sind als der jeweilige Einstellwert. Im Einzelnen: es wird ermittelt, ob die an den Konverter-Hauptschaltkreis 3 angelegte Spitzenspannung oder der zum Zeitpunkt des Auftretens der Regelwidrigkeit durch den Konverter-Hauptschaltkreis 3 fließende Spitzenstrom, wie in der Speichereinheit 8 gespeichert, gleich oder größer ist als die zulässige Spitzenspannung bzw. der zulässige Spitzenstrom, oder nicht. Stattdessen kann auch ermittelt werden, ob die kumulierte Anzahl des Auftretens von Regelwidrigkeiten, d.h. die Anzahl der Regelwidrigkeiten, die bis zu diesem Zeitpunkt aufgetreten sind, gleich oder größer ist als die zulässige Anzahl des Auftretens von Regelwidrigkeiten. Stattdessen kann auch geprüft werden, ob die zeitlichen Schwankungen der an die Konverter-Hauptschaltung 3 angelegten Spitzenspannung oder der durch die Konverter-Hauptschaltung 3 fließende Spitzenstrom zum Zeitpunkt des Auftretens der Regelwidrigkeit gleich oder größer sind als die zulässigen Schwankungen der Spitzenspannung bzw. des Spitzenstromes.
Wenn die in der Speichereinheit 8 gespeicherten Daten gleich oder größer sind als der gesetzte Wert, wird in Schritt S105 bestimmt, dass der Motorantrieb 101 zum Zeitpunkt des Auftretens der vorangegangenen Regelwidrigkeit beschädigt wurde und somit wird das Neueinschalten der Haupt-MCC-Schaltung 2 verhindert. Wenn andererseits die in der Speichereinheit 8 gespeicherten Daten kleiner sind als der eingestellte Wert, wird in Schritt S106 festgestellt, dass der Motorantrieb 101 zum Zeitpunkt des Auftretens der vorangegangenen Regelwidrigkeit nicht beschädigt wurde und deshalb wird ein Neueinschalten der Haupt-MCC-Schaltung 2 zugelassen.
Wie oben beschrieben, wird beim Motorantrieb gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Detektion einer Regelwidrigkeit die Zulassung eines Neueinschaltens bestimmt auf Basis der Spitzenspannung und des Spitzenstromes am bzw. im Konverter-Hauptschaltkreis 3 zum Zeitpunkt der Detektion der Regelwidrigkeit, der aufsummierten Anzahl des Auftretens der Regelwidrigkeiten, und der zeitlichen Schwankungen der Spitzenspannung und des Spitzenstromes. Nunmehr wird dieser Bestimmungsprozess mit weiteren Einzelheiten erläutert.
6 ist ein Flussdiagramm zur weiteren Ausführung der Schritte für die Bestimmung, ob ein erneutes Einschalten des Stromes nach Detektion einer Regelwidrigkeit zugelassen wird oder nicht (entsprechend den Schritten S104 bis S106 in 5). Zunächst wird in Schritt S201 geprüft, ob zum Zeitpunkt der Detektion der Regelwidrigkeit die Spitzenspannung oder der Spitzenstrom gleich oder größer ist als ein eingestellter Wert oder nicht. Ist der Spitzenstrom oder die Spitzenspannung zum Zeitpunkt der Detektion der Regelwidrigkeit gleich oder größer als der jeweilige eingestellte Wert, wird in Schritt S204 bestimmt, dass der Motorantrieb zum Zeitpunkt des Auftretens einer vorangegangenen Regelwidrigkeit beschädigt wurde, so dass ein erneutes Einschalten (Stromfluss) des Haupt-MCC-Schaltkreises 2 unterbunden wird.
Sind andererseits die Spitzenspannung und der Spitzenstrom zum Zeitpunkt der Detektion der Regelwidrigkeit kleiner als der jeweilige gesetzte Wert, wird in Schritt S202 geprüft, ob die aufsummierte (kumulierte) Anzahl des Auftretens von Regelwidrigkeiten gleich oder größer ist als der diesbezüglich gesetzte Wert. Ist die aufsummierte Anzahl des Auftretens der Regelwidrigkeiten gleich oder größer als der gesetzte Wert, wird in Schritt S204 bestimmt, dass der Motorantrieb beschädigt wurde zum Zeitpunkt des Auftretens der vorangegangenen Regelwidrigkeit und somit wird ein erneutes Einschalten (Stromfluss) des Haupt-MCC-Schaltkreises 2 unterbunden.
Wenn andererseits die aufsummierte Anzahl des Auftretens von Regelwidrigkeiten kleiner ist als der gesetzte Wert, wird in Schritt S203 geprüft, ob die zeitlichen Schwankungen der Spitzenspannung oder des Spitzenstromes gleich oder größer sind als der jeweilige gesetzte Wert. Sind die zeitlichen Schwankungen der Spitzenspannung oder des Spitzenstromes gleich oder größer als der jeweilige gesetzte Wert, wird in Schritt S204 bestimmt, dass ein Schaden am Motorantrieb zum Zeitpunkt des Auftretens der vorangegangenen Regelwidrigkeit aufgetreten ist und deshalb wird ein Neueinschalten des Haupt-MCC-Schaltkreises 2 verhindert.
Wenn andererseits die zeitlichen Schwankungen der Spitzenspannung und des Spitzenstromes kleiner sind als der gesetzte Wert, wird bestimmt, dass der Motorantrieb zum Zeitpunkt des Auftretens der vorangegangenen Regelwidrigkeit nicht beschädigt wurde und somit wird ein Neueinschalten des Haupt-MCC-Schaltkreises 2 erlaubt.
Wie oben beschrieben, erfolgt die Bestimmung auf Basis von (1) der Spitzenspannung oder des Spitzenstromes in der Konverter-Hauptschaltung 3 zum Zeitpunkt der Detektion der Regelwidrigkeit, (2) dem kumulierten Auftreten der Regelwidrigkeiten und (3) zeitlichen Schwankung der Spitzenspannung oder des Spitzenstromes. Dies gilt für das obige Ausführungsbeispiel, jedoch ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Zwar zeigt das Flussdiagramm gemäß 6 den Fall, bei dem die Frage des Neueinschaltens bestimmt wird zunächst auf (1), dann basierend auf (2) und schließlich basierend auf (3). Dies ist ein Beispiel, die Reihenfolge von (1) bis (3) kann geändert werden. Auch sind die Bedingungen gemäß (1) bis (3) nur beispielhaft und die Erfindung ist darauf nicht beschränkt. Ob ein Neueinschalten des Motorantriebs zugelassen wird, kann auch gemäß anderen Bedingungen bestimmt werden.
Bei dem Motorantrieb gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es möglich, auch Komponenten zu schützen, die verschieden sind von dem Leistungselement im Konverter-Hauptschaltkreis. Der Motorantrieb kann gegen verschiedene Arten von Regelwidrigkeiten geschützt werden, nicht nur bei einem Alarm aufgrund eines Überstromes. Da eine zulässige Anzahl bezüglich des Auftretens von jedem Typ eines Alarms definiert werden kann, kann bei dem Motorantrieb ein Fehlalarm vermieden werden.

Claims

Motorantrieb (101), aufweisend: eine Zustandsdetektionsschaltung (5), die eingerichtet ist, den Zustand des Motorantriebs (101) durch Detektion von Daten zu überwachen, welche den Zustand des Motorantriebs (101) zeigen; eine Bestimmungsschaltung (6), die eingerichtet ist, festzustellen, ob die detektierten Daten eine Regelwidrigkeit im Motorantrieb (101) anzeigen oder nicht; eine Speichereinheit (8), die eingerichtet ist, bei Auftreten der Regelwidrigkeit im Motorantrieb (101) einen Detektionswert abzuspeichern, einschließlich zumindest einer der folgenden Größen: eine an den Motorantrieb (101) angelegte Spitzenspannung, einen durch den Motorantrieb (101) fließenden Spitzenstrom, die kumulierte Anzahl des Auftretens von Regelwidrigkeiten, zeitliche Schwankungen der Spitzenspannung, zeitliche Schwankungen des Spitzenstromes; und eine Einstelleinheit (7), die eingerichtet ist, im Voraus Einstellwerte einzustellen einschließlich einer zulässigen Spitzenspannung, eines zulässigen Spitzenstromes, der zulässigen Anzahl des Auftretens von Regelwidrigkeiten, zulässiger zeitlicher Schwankungen der Spitzenspannung, und zulässiger zeitlicher Schwankungen des Spitzenstromes im Motorantrieb (101), wobei bei jedem Einschalten des Motorantriebs (101) geprüft wird, ob der in der Speichereinheit (8) gespeicherte Detektionswert den im Voraus eingestellten Einstellwert erreicht und immer dann, wenn der Detektionswert den eingestellten Wert erreicht, ein Einschalten des Motorantriebs (101) verhindert ist, um Folgeschäden im Motorantrieb (101) zu vermeiden.
Motorantrieb (101) gemäß Anspruch 1, wobei die Einstellwerte von außerhalb des Motorantriebs (101) neu einstellbar sind.