DE102015106853A1

DE102015106853A1 - Motorantrieb mit Funktion zum Erkennen eines Verschweißens eines elektromagnetischen Konnektors

Info

Publication number: DE102015106853A1
Application number: DE102015106853.2A
Authority: DE
Inventors: Wataru KUROKI
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2015-05-04
Publication date: 2015-11-12
Anticipated expiration: 2035-05-05
Also published as: JP2015216018A; US20150323584A1; CN105099280A; US9581647B2; DE102015106853B4; JP5855699B2; CN105099280B

Abstract

Ein Motorantrieb enthält einen elektromagnetischen Konnektor zum Verbinden einer Wechselstrom-(WS-)Quelle mit einer WS/GS-Umformungseinheit oder Trennen davon, eine GS-Zwischenkreiseinheit, eine GS/WS-Umformungseinheit zum Umformen von geglätteter Gleichstromspannung in Wechselstromspannung, eine GS-Zwischenkreisspannungserkennungseinheit zum Messen von Spannung der GS-Zwischenkreiseinheit und eine Steuereinheit. Die Steuereinheit enthält eine Zeitmesseinheit zum Messen von abgelaufener Zeit seit einem Schalten durch den elektromagnetischen Konnektor und eine Verschweißungsbeurteilungseinheit zum Beurteilen, dass der elektromagnetische Konnektor verschweißt ist, sofern die Differenz zwischen Spannung zwischen Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit nach dem Laden der GS-Zwischenkreiseinheit und Spannung zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit, nachdem eine vorgegebene Zeit seit der Trennung der Wechselstromquelle von der WS/GS-Umformungseinheit abgelaufen ist, nach der Ladung der GS-Zwischenkreiseinheit geringer als ein vorgegebener Spannungspegel ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motorantrieb und insbesondere einen Motor mit der Funktion zum Erkennen, ob ein elektromagnetischer Konnektor, der Verbindung mit oder Trennung von einer Stromquelle herstellt, verschweißt wurde oder nicht.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bei Motorsteuervorrichtungen zum Antreiben von Werkzeugmaschinen, industriellen Maschinen, Robotern und dergleichen gibt es ein bekanntes Verfahren zum Verhindern, dass ein Motor im Falle einer Notabschaltung oder bei Alarm arbeitet, wodurch ein elektromagnetischer Konnektor, der in einer Eingangsstromleitung vorgesehen ist, zum Trennen der Motorsteuervorrichtung von einer Stromquelle abgeschaltet wird, sodass die Stromzufuhr von der Stromquelle angehalten wird (beispielsweise japanische Patentschrift Nr. 3506590 ( JP 3506590 B )).
Gemäß diesem herkömmlichen Verfahren kann übermäßiger Strom, der den elektromagnetischen Konnektor durchläuft, möglicherweise einen Kontakt verschweißen und den elektromagnetischen Konnektor zum Trennen unfähig machen. Daher wird im Allgemeinen ein Verfahren, bei dem der elektromagnetische Konnektor in einem Zustand des Anhaltens einer Maschine und ohne Energieverbrauch ein- und ausgeschaltet wird und ein zusätzlicher Kontakt des elektromagnetischen Konnektors zu dieser Zeit zum Prüfen der Anwesenheit oder Abwesenheit von Verschweißen des elektromagnetischen Konnektors überwacht wird, genutzt (beispielsweise japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 2007-181885 ( JP 2007-181885 A )).
Diese herkömmliche Technik erfordert jedoch das Vorsehen des elektromagnetischen Konnektors mit dem zusätzlichen Kontakt und außerdem einen zusätzlichen Kreis zum Überwachen des zusätzlichen Kontakts in einem Motorantrieb oder auf der Außenseite davon, was zu einer Kostenerhöhung führt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Motorantrieb vorzusehen, der die Anwesenheit oder Abwesenheit von Verschweißung eines elektromagnetischen Konnektors ohne Kostenerhöhung durch Nutzung einer GS-Zwischenkreisspannungserkennungseinheit oder einer Stromerkennungseinheit erkennen kann, ohne die Bereitstellung des zusätzlichen Kontakts des elektromagnetischen Konnektors und des zusätzlichen Kreises zu erfordern.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ein Motorantrieb gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine WS/GS-Umformungseinheit zum Umformen von Wechselstrom-(WS-)Spannung, die von einer Wechselstromquelle zugeführt ist, in Gleichstrom-(GS-)Spannung, einen elektromagnetischen Konnektor zum Ausführen eines Schattens zum Verbinden oder Trennen der Wechselstromquelle mit oder von der WS/GS-Umformungseinheit, eine GS-Zwischenkreiseinheit zum Glätten der GS-Spannung, die von der WS/GS-Umformungseinheit ausgegeben wird, eine GS/WS-Umformungseinheit zum Umformen der GS-Spannung, die durch die GS-Zwischenkreiseinheit geglättet wurde, in WS-Spannung zum Antreiben des Motors, eine GS-Zwischenkreisspannungserkennungseinheit zum Messen von Spannung zwischen Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit und eine Steuereinheit zum Ausgeben eines Befehls zum Verbinden oder Trennen des elektromagnetischen Konnektors und Steuern der WS/GS-Umformungseinheit. Die Steuereinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zeitmesseinheit zum Messen abgelaufener Zeit seit dem Ausführen des Schaltens zum Trennen des elektromagnetischen Konnektors und eine Verschweißungsbeurteilungseinheit zum Beurteilen, dass der elektromagnetische Konnektor verschweißt ist, enthält, in einem Fall, in dem die Differenz zwischen der Spannung zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit nach dem Laden der GS-Zwischenkreiseinheit durch Verbinden der WS-Stromquelle mit der WS/GS-Umformungseinheit und der Spannung zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, seit der die Steuereinheit den Befehl zum Trennen der Wechselstromquelle von der WS/GS-Umformungseinheit ausgegeben hat, nachdem das Laden der GS-Zwischenkreiseinheit durchgeführt wurde, geringer als ein vorgegebener Spannungspegel ist.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen deutlicher aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor; es zeigen:
1 ein Blockdiagramm eines Motorantriebs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2A ein Schaubild, das zeitweilige Variation einer Spannung einer GS-Zwischenkreiseinheit in der Abwesenheit von Verschweißung eines elektromagnetischen Konnektors im Motorantrieb gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2B ein Schaubild, das zeitweilige Variation einer Spannung einer GS-Zwischenkreiseinheit in der Anwesenheit von Verschweißung eines elektromagnetischen Konnektors im Motorantrieb gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zum Erkennen der Anwesenheit oder Abwesenheit von Verschweißung des elektromagnetischen Konnektors durch den Motorantrieb gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
4 ein Blockdiagramm eines Motorantriebs gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5A ein Schaubild, das zeitweilige Variation einer Eingangsspannung in der Abwesenheit von Verschweißung eines elektromagnetischen Konnektors im Motorantrieb gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5B ein Schaubild, das zeitweilige Variation einer Eingangsspannung in der Anwesenheit von Verschweißung eines elektromagnetischen Konnektors im Motorantrieb gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ein Ablaufdiagram, das eine Prozedur zum Erkennen der Anwesenheit oder Abwesenheit von Verschweißung des elektromagnetischen Konnektors durch den Motorantrieb gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
7 ein Blockdiagramm eines Motorantriebs gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
8 ein Blockdiagramm eines Motorantriebs gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Motorantriebe gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es ist zu beachten, dass der technische Schutzumfang der Erfindung nicht auf Ausführungsformen davon beschränkt ist und sich über die Erfindung erstreckt, die in Ansprüchen und Äquivalenten davon definiert ist.
[Erste Ausführungsform]
Zunächst wird ein Motorantrieb gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt ein Blockdiagramm des Motorantriebs gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. Ein Motorantrieb 101 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung enthält eine WS/GS-Umformungseinheit 1, die zum Umformen von Wechselstrom-(WS-)Spannung, welche von einer Wechselstromquelle zugeführt ist, in Gleichstrom-(GS-)Spannung konfiguriert ist, einen elektromagnetischen Konnektor 2, der zum Schalten zum Verbinden oder Trennen der Wechselstromquelle 11 mit und von der WS/GS-Umformungseinheit 1 konfiguriert ist, eine GS-Zwischenkreiseinheit 3, die zum Glätten der GS-Spannung, die von der WS/GS-Umformungseinheit 1 ausgegeben ist, konfiguriert ist, eine GS/WS-Umformungseinheit 4, die zum Umformen der GS-Spannung, die durch die GS-Zwischenkreiseinheit 3 geglättet wurde, in WS-Spannung zum Antreiben des Motors konfiguriert ist, eine GS-Zwischenkreisspannungserkennungseinheit 5 zum Messen von Spannung zwischen Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit 3 und eine Steuereinheit 6, die zum Ausgeben eines Befehls zum Verbinden oder Trennen des elektromagnetischen Konnektors 2 und Steuern der WS/GS-Umformungseinheit 1 konfiguriert ist. Die Steuereinheit 6 enthält eine Zeitmesseinheit 61 und eine Verschweißungsbeurteilungseinheit 62. Die Zeitmesseinheit 61 misst abgelaufene Zeit seit dem Schalten des elektromagnetischen Konnektors 2. Die Verschweißungsbeurteilungseinheit 62 beurteilt, dass der elektromagnetische Konnektor 2 verschweißt ist, in einem Fall, in dem die Differenz zwischen der Spannung zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit 3 nach dem Laden der GS-Zwischenkreiseinheit 3 durch Verbinden der WS-Stromquelle 11 mit der WS/GS-Umformungseinheit 1 und der Spannung zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit 3 nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, seit der die Steuereinheit 6 den Befehl zum Trennen der Wechselstromquelle 11 von der WS/GS-Umformungseinheit 1 ausgegeben hat, nachdem das Laden der GS-Zwischenkreiseinheit 3 durchgeführt wurde, geringer als ein vorgegebener Spannungspegel ist.
Der elektromagnetische Konnektor 2 ist zwischen der Wechselstromquelle 11 und der WS/GS-Umformungseinheit 1 vorgesehen und schaltet zwischen Verbindung und Trennung der Wechselstromquelle 11 mit und von der WS/GS-Umformungseinheit 1 um. Ein Schalter, der im elektromagnetischen Konnektor 2 vorgesehen ist, führt einen Schaltvorgang des elektromagnetischen Konnektors 2 zwischen Verbindung und Trennung auf Grundlage eines Signals (Steuersignals) von der Steuereinheit 6 aus. Es ist zu beachten, dass eine Drosselspule 13 zwischen dem elektromagnetischen Konnektor 2 und der WS/GS-Umformungseinheit 1 vorgesehen sein kann.
Die WS/GS-Umformungseinheit 1, die ein Umformer zum Umformen von WS-Spannung in GS-Spannung ist, enthält sechs Halbleiterschaltelemente und sechs Dioden. Das Schalten der Halbleiterschaltelemente wird auf Grundlage eines Schaltbefehls von der Steuereinheit 6 ausgeführt.
Die GS-Zwischenkreiseinheit 3 glättet die GS-Spannung, die von der WS/GS-Umformungseinheit 1 ausgegeben ist. Die GS-Zwischenkreiseinheit 3 ist mit einem Glättungskondensator versehen. Ein Vorladekreis 10 kann zum Schützen des Glättungskondensators bei einer Ladung nach dem vollständigen Entladen des Glättungskondensators vorgesehen sein.
Die GS/WS-Umformungseinheit 4 formt die GS-Spannung, die durch die GS-Zwischenkreiseinheit 3 geglättet wurde, in WS-Spannung zum Antreiben eines Motors 12 um. Als die GS/WS-Umformungseinheit 4 ist ein Wechselrichter verwendbar.
Die GS-Zwischenkreisspannungserkennungseinheit 5 misst eine Spannung zwischen beiden der Anschlüsse der GS-Zwischenkreiseinheit 3 und sendet ein Messergebnis an die Verschweißungsbeurteilungseinheit 62 der Steuereinheit 6.
Die Steuereinheit 6 ist mit der Zeitmesseinheit 61 und der Verschweißungsbeurteilungseinheit 62 versehen. Die Zeitmesseinheit 61 misst die abgelaufene Zeit seit dem Schalten des elektromagnetischen Konnektors 2. Genauer gesagt wird die Zeit auf Grundlage des Signals gemessen, das die Steuereinheit 6 ausgibt, um den elektromagnetischen Konnektor 2 zu veranlassen, den Schaltvorgang auszuführen.
Beim Motorantrieb gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Spannung der GS-Zwischenkreiseinheit 3, die sich in einem geladenen Zustand befindet, mit der Spannung der GS-Zwischenkreiseinheit 3 verglichen, die sich in einem ungeladenen Zustand befindet. Sofern ein Spannungsabfall der GS-Zwischenkreiseinheit 3 klein ist, oder anders gesagt der Abfall der GS-Zwischenkreisspannung geringer als der vorgegebene Spannungspegel ist, wird beurteilt, dass Verschweißung im elektromagnetischen Konnektor 2 vorliegt. Dies ist so, da, wenn Verschweißung im elektromagnetischen Konnektor 2 vorliegt, elektrische Energie konstant von der Wechselstromquelle 11 zugeführt und die GS-Zwischenkreiseinheit 3 fortlaufend geladen wird. Demgegenüber nimmt in einem Fall, in dem keine Verschweißung im elektromagnetischen Konnektor 2 vorliegt, die Spannung zwischen beiden der Anschlüsse der GS-Zwischenkreiseinheit 3 aufgrund spontaner Entladung der GS-Zwischenkreiseinheit 3 ab. Hier entspricht der vorgegebene Spannungspegel der GS-Zwischenkreiseinheit 3, der zum Beurteilen verwendet ist, ob Verschweißung des elektromagnetischen Konnektors 2 vorliegt, einem Spannungsabfall der GS-Zwischenkreiseinheit 3 nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, seit die GS-Zwischenkreiseinheit 3 in Abwesenheit von Verschweißung im elektromagnetischen Konnektor 2 entladen wurde.
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Beurteilen der Anwesenheit oder Abwesenheit von Verschweißung im elektromagnetischen Konnektor 2 gemäß der obigen Ausführungsform beschrieben. Wie oben beschrieben misst die GS-Zwischenkreisspannungserkennungseinheit 5 die Spannung zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit 3 zumindest zweimal. Genauer gesagt wird bei der ersten Messung die Spannung zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit 3 nach dem Laden der GS-Zwischenkreiseinheit 3 durch Verbinden der Wechselstromquelle 11 mit der WS/GS-Umformungseinheit 1 durch den Schaltvorgang zur Leitung des elektromagnetischen Konnektors 2 gemessen. Die Spannung zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit 3 zu dieser Zeit wird als V₀ bezeichnet.
Bei der zweiten Messung wird die Spannung zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit 3 zur Zeit t₁ nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit seit dem Befehl zum Trennen der Wechselstromquelle 11 von der WS/GS-Umformungseinheit 1 zur Zeit t₀ durch den Schaltvorgang zum Trennen des elektromagnetischen Konnektors 2 nach der Ladung der GS-Zwischenkreiseinheit 3 gemessen. Die Spannung zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit 3 zu dieser Zeit wird als V₁ bezeichnet. Hierbei bezieht sich die vorgegebene Zeit auf Zeit von der Zeit t₀ bis zur Zeit t₁, und ist genug Zeit (ungefähr 10 Sekunden) zum Entladen der Spannung, mit der die GS-Zwischenkreiseinheit 3 geladen ist. Die Zeitmesseinheit 61 misst abgelaufene Zeit von der Zeit t₀ bis zur Zeit t₁.
2A und 2B sind Schaubilder, die zeitweilige Variation der Spannung der GS-Zwischenkreiseinheit in der Abwesenheit von Verschweißung des elektromagnetischen Konnektors 2 bzw. in der Anwesenheit davon im Motorantrieb 101 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. 2A zeigt die zeitweilige Variation der GS-Zwischenkreisspannung in der Abwesenheit von Verschweißung im elektromagnetischen Konnektor 2. 2B zeigt die zeitweilige Variation der GS-Zwischenkreisspannung in der Anwesenheit von Verschweißung im elektromagnetischen Konnektor 2.
Wie in 2A gezeigt, fällt die Spannung der GS-Zwischenkreiseinheit 3 in Abwesenheit von Verschweißung im elektromagnetischen Konnektor 2 aufgrund der spontanen Entladung der GS-Zwischenkreiseinheit 3 von V₀ zur Zeit t₀ auf V₁ zur Zeit t₁ ab. Demgemäß fällt die Spannung der GS-Zwischenkreiseinheit 3 während eines Ablaufs einer vorgegebenen Zeit von der Zeit t₀ zur Zeit t₁ ab. Daher ist die Differenz ΔV = V₀ – V₁ der Spannung der GS-Zwischenkreiseinheit 3 während eines Ablaufs der vorgegebenen Zeit von der Zeit t₀ bis zur Zeit t₁ geringer als der vorgegebene Spannungspegel. In diesem Fall wird der elektromagnetische Konnektor 2 als verschweißt beurteilt.
Es ist zu beachten, dass in der obigen Beschreibung die Spannung zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit 3 zur Zeit t₀, wenn die GS-Zwischenkreiseinheit 3 vollständig geladen ist, gemessen wird, die Messung jedoch übergangen werden kann, sofern die Spannung zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit 3 bereits bekannt ist oder geschätzt werden kann. In diesem Falle ist ein bereits bekannter Spannungswert zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit 3 in einem vollständig aufgeladenen Zustand in einem Speicher (nicht gezeigt) gespeichert. Beim Berechnen der Differenz zur Spannung V₁ zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit 3, die zur Zeit t₁ gemessen wird, wenn die spontane Entladung als vollständig anzunehmen ist, wird der bereits bekannte Spannungspegel aus dem Speicher ausgelesen. Dies schließt den Schritt des Berechnens der Spannung zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit 3 zur Zeit t₀ aus und erleichtert daher das schnelle Beurteilen der Anwesenheit oder Abwesenheit von Verschweißung des elektromagnetischen Konnektor 2.
Als Nächstes wird die Betriebsprozedur des Motorantriebs 101 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Nutzung des Ablaufdiagramms von 3 beschrieben. Zunächst wird die GS-Zwischenkreiseinheit 3 bei Schritt S101 durch Einschalten des Schalters des elektromagnetischen Konnektors 2 geladen, und die GS-Zwischenkreisspannungserkennungseinheit 5 misst die Spannung V₀ zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit 3 zu dieser Zeit. Ein Messergebnis wird an die Verschweißungsbeurteilungseinheit 62 gesendet. Das Messergebnis kann im Speicher (nicht gezeigt) gespeichert werden.
Als Nächstes gibt die Steuereinheit 6 bei Schritt S102 den Befehl zum Ausschalten des Schalters des elektromagnetischen Konnektors 2 zum Trennen der Wechselstromquelle 11 von der WS/GS-Umformungseinheit 1 aus. Zu dieser Zeit ist der Schalter des elektromagnetischen Konnektors 2, wenn der elektromagnetische Konnektor 2 normal arbeitet, getrennt. Wenn der Schalter des elektromagnetischen Konnektors 2 jedoch verschweißt ist, ist der Schalter nicht getrennt, da er Kontakt aufweist.
Dann misst die GS-Zwischenkreisspannungserkennungseinheit 5 bei Schritt S103 die Spannung V₁ der GS-Zwischenkreiseinheit 3 nach einem Zeitablauf (vorgegebene Zeit, beispielsweise in der Größenordnung von zehn Sekunden), der für die spontane Entladung der GS-Zwischenkreiseinheit 3 genügt. Ein Messergebnis wird an die Verschweißungsbeurteilungseinheit 62 gesendet. Das Messergebnis kann im Speicher (nicht gezeigt) gespeichert werden.
Dann berechnet die Verschweißungsbeurteilungseinheit 62 bei Schritt S104 die Differenz ΔV = V₀ – V₁ zwischen der Spannung V₀ zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit 3 nach der Ladung der GS-Zwischenkreiseinheit 3 und der Spannung V₁ zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit 3, nachdem die vorgegebene Zeit seit der Ausgabe des Befehls zum Ausschalten des elektromagnetischen Konnektors 2 abgelaufen ist.
Dann beurteilt die Verschweißungsbeurteilungseinheit 62 bei Schritt S105, ob die Differenz ΔV geringer als der vorgegebene Spannungspegel ist oder nicht. In einem Fall, in dem die Differenz ΔV der vorgegebene Spannungspegel oder mehr ist und die GS-Zwischenkreiseinheit 3 als entladen beurteilt wird, wird bei Schritt S106 beurteilt, dass der elektromagnetische Konnektor 2 keine Verschweißung aufweist, d. h. in einem normalen Zustand ist.
Demgegenüber wird in einem Fall, in dem die Differenz ΔV geringer als der vorgegebene Spannungspegel ist und die GS-Zwischenkreiseinheit 3 als nicht entladen beurteilt wird, bei Schritt S107 beurteilt, dass Verschweißung im elektromagnetischen Konnektor 2 vorliegt.
Ein Beurteilungsergebnis dahingehend, ob der elektromagnetische Konnektor 2 verschweißt ist oder nicht, das wie oben beschrieben erzielt wird, wird von der Verschweißungsbeurteilungseinheit 62 nach außen ausgegeben.
Wie oben beschrieben wird gemäß dem Motorantrieb 101 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, nachdem die GS-Zwischenkreiseinheit 3 durch Einschalten des elektromagnetischen Konnektors 2 geladen wurde, der Befehl zum Ausschalten des elektromagnetischen Konnektors 2 ausgegeben und geprüft, ob die GS-Zwischenkreiseinheit 3 geladen ist oder nicht. Dadurch ist es möglich, die Anwesenheit oder Abwesenheit von Verschweißung des elektromagnetischen Konnektors 2 zu beurteilen.
[Zweite Ausführungsform]
Als Nächstes wird unter Benutzung der Zeichnungen ein Motorantrieb gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 4 zeigt ein Blockdiagramm des Motorantriebs gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Ein Motorantrieb 102 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung enthält zusätzlich zum Motorantrieb 101 der ersten Ausführungsform ferner eine Stromerkennungseinheit 7 zum Erkennen von Strom, der der WS/GS-Umformungseinheit 1 von der Wechselstromquelle 11 zugeführt ist. Der Motorantrieb 102 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verschweißungsbeurteilungseinheit 62 in einem Fall beurteilt, dass der elektromagnetische Konnektor 2 verschweißt ist, in dem Strom, der durch die Stromerkennungseinheit 7 nach dem Ausgeben eines Befehls durch die Steuereinheit 6 zum Verbinden der Wechselstromquelle 11 mit der WS/GS-Umformungseinheit 1 gemessen wird, nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, seit der die Steuereinheit 6 einen Befehl zum Trennen der Wechselstromquelle 11 von der WS/GS-Umformungseinheit 1 ausgegeben hat, geringer als ein vorgegebener Strompegel ist. Da die anderen Strukturen des Motorantriebs 102 gemäß der zweiten Ausführungsform dieselben wie jene des Motorantriebs 101 der ersten Ausführungsform sind, wird eine detaillierte Beschreibung davon ausgelassen.
Die Stromerkennungseinheit 7 erkennt Strom, der der WS/GS-Umformungseinheit 1 von der Wechselstromquelle 11 zugeführt ist. 4 zeigt ein Beispiel des Erkennens von Strom mit zwei Phasen, d. h. einer R-Phase und einer S-Phase. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern es kann stattdessen Strom mit nur einer Phase oder allen drei Phasen erkannt werden. Daten zum Strom, der durch die Stromerkennungseinheit 7 erkannt wird, werden an die Steuereinheit 6 gesendet und zum Beurteilen benutzt, ob der elektromagnetische Konnektor 2 verschweißt ist oder nicht, wie später beschrieben.
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Beurteilen der Anwesenheit oder Abwesenheit von Verschweißung im elektromagnetischen Konnektor 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Glättungskondensator der GS-Zwischenkreiseinheit 3 durch Ausgeben eines Befehls zum Ausschalten des elektromagnetischen Konnektors 2, d. h. ein Befehl zum Trennen der Wechselstromquelle 11 von der WS/GS-Umformungseinheit 1, spontan entladen. Dann erkennt die Stromerkennungseinheit 7 in dem Moment, in dem die Wechselstromquelle 11 durch Ausgeben eines Befehls zum Einschalten des elektromagnetischen Konnektors 2 mit der WS/GS-Umformungseinheit 1 verbunden wird, Strom, der von der Wechselstromquelle 11 zur WS/GS-Umformungseinheit 1 fließt.
Ein Stromwert, der durch die Stromerkennungseinheit 7 erkannt ist, weicht abhängig davon ab, ob der elektromagnetische Konnektor 2 verschweißt ist oder nicht. Anders gesagt führt Verschweißung des elektromagnetischen Konnektors 2 einen Zustand des Verbindens der Wechselstromquelle 11 mit der WS/GS-Umformungseinheit 1 herbei, sodass die GS-Zwischenkreiseinheit 3 ungeachtet der Ausgabe des Befehls zum Ausschalten des elektrischen Konnektors 2 fortlaufend geladen wird, und daher behält der Glättungskondensator der GS-Zwischenkreiseinheit 3 einen geladenen Zustand bei. Infolgedessen kann, selbst wenn der elektromagnetische Konnektor 2 nach einem genügenden Zeitablauf für die spontane Entladung der GS-Zwischenkreiseinheit 3 zum Zweck des Aufladens der GS-Zwischenkreiseinheit 3 eingeschaltet wird, die GS-Zwischenkreiseinheit 3 nicht geladen werden und es fließt kein Eingangsstrom.
Demgegenüber trennt, wenn der elektromagnetische Konnektor 2 nicht verschweißt ist, der Befehl zum Ausschalten des elektromagnetischen Konnektors 2 die Wechselstromquelle normal von der WS/GS-Umformungseinheit 1, und daher wird der Glättungskondensator der GS-Zwischenkreiseinheit 3 spontan entladen und weist aufladbaren Platz auf. Infolgedessen fließt Eingangsstrom, wenn der elektromagnetische Konnektor 2 nach dem genügenden Zeitablauf für die spontane Entladung der GS-Zwischenkreiseinheit 3 zum Zweck des Aufladens der GS-Zwischenkreiseinheit 3 eingeschaltet wird.
5A und 5B sind Schaubilder, die zeitweilige Variation des Eingangsstroms in der Anwesenheit bzw. der Abwesenheit von Verschweißung des elektromagnetischen Konnektors 2 im Motorantrieb 102 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. 5A zeigt die zeitweilige Variation des Eingangsstroms in der Abwesenheit von Verschweißung im elektromagnetischen Konnektor 2. 5B zeigt die zeitweilige Variation des Eingangsstroms in der Anwesenheit von Verschweißung im elektromagnetischen Konnektor 2.
Wie in 5A gezeigt, wird in einem Fall, in dem keine Verschweißung im elektromagnetischen Konnektor 2 vorliegt, die GS-Zwischenkreiseinheit 3 spontan entladen. Zur Zeit t₁ nach einem Zeitablauf (in der Größenordnung von zehn Sekunden), der zum Entladen des Glättungskondensators der GS-Zwischenkreiseinheit 3 genügt, fällt die Spannung der GS-Zwischenkreiseinheit 3, und der Glättungskondensator ist mit Platz zum Akkumulieren einer vorgegebenen Stromladungsmenge ausgebildet. Auf Ausgeben des Befehls zum Einschalten des elektromagnetischen Konnektors 2 zur Zeit t₁ hin wird die Wechselstromquelle 11 normal mit der WS/GS-Umformungseinheit 1 verbunden. Der Glättungskondensator der GS-Zwischenkreiseinheit 3 wird geladen, und die Stromerkennungseinheit 7 erkennt einen Eingangsstrom des vorgegebenen Pegels oder darüber, wie in 5A gezeigt. Auf Grundlage des Eingangsstroms des vorgegebenen Strompegels oder darüber wird beurteilt, dass kein Verschweißen im elektromagnetischen Konnektor 2 vorliegt. Dabei beschränkt ein Widerstand des Vorladekreises 10 den Wert des Eingangsstroms, um einen großen Stromfluss zu verhindern.
Demgegenüber führt Verschweißung im elektromagnetischen Konnektor 2, wie in 5B gezeigt, ungeachtet des Befehls zum Ausschalten des elektromagnetischen Konnektors 2 einen Zustand des Verbindens der Wechselstromquelle 11 mit der WS/GS-Umformungseinheit 1 herbei, sodass die GS-Zwischenkreiseinheit 3 fortlaufend von der Wechselstromquelle 11 geladen wird. Daher ist die Spannung (V₁) der GS-Zwischenkreiseinheit 3 zur Zeit t₁ ungefähr dieselbe wie die Spannung (V₀) davon zur Zeit t₀. Demgemäß fällt die Spannung der GS-Zwischenkreiseinheit 3 während des Ablaufs einer vorgegebenen Zeit von der Zeit t₀ zur Zeit t₁ schwerlich, sodass der Glättungskondensator der GS-Zwischenkreiseinheit 3 nicht mit Platz zum erneuten Akkumulieren von elektrischer Ladung ausgebildet ist. Daher fließt kein Eingangsstrom, selbst wenn die Wechselstromquelle 11 durch Ausgeben des Befehls zum Einschalten des elektromagnetischen Konnektors 2 zur Zeit t₁ mit der WS/GS-Umformungseinheit 1 verbunden wird. Dadurch wird der elektromagnetische Konnektor 2 als verschweißt beurteilt.
Als Nächstes wird unter Benutzung des Ablaufdiagramms von 6 eine Betriebsprozedur des Motorantriebs 102 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zunächst wird bei Schritt S201 der Schalter des elektromagnetischen Konnektors 2 zum Laden der GS-Zwischenkreiseinheit 3 eingeschaltet.
Dann wird bei Schritt S202 der Befehl zum Ausschalten des Schalters des elektromagnetischen Konnektors 2 zum Trennen der Wechselstromquelle 11 von der WS/GS-Umformungseinheit 1 ausgegeben. Dann wird bei Schritt S203, nach dem genügenden Zeitablauf (der vorgegebenen Zeit) zum spontanen Entladen der GS-Zwischenkreiseinheit 3, der Befehl zum Einschalten des Schalters des elektromagnetischen Konnektors 2 zum Verbinden der Wechselstromquelle 11 mit der WS/GS-Umformungseinheit 1 ausgegeben.
Dann erkennt die Stromerkennungseinheit bei Schritt S204 Eingangsstrom von der Wechselstromquelle 11 zur WS/GS-Umformungseinheit 1. Ein Messergebnis wird an die Verschweißungsbeurteilungseinheit 62 gesendet. Das Messergebnis kann im Speicher (nicht gezeigt) gespeichert werden.
Dann beurteilt die Verschweißungsbeurteilungseinheit 62 bei Schritt S205, ob der Eingangsstrom geringer als der vorgegebene Strompegel ist oder nicht. Sofern der Eingangsstrom der vorgegebene Strompegel oder höher ist und beurteilt ist, dass die GS-Zwischenkreiseinheit 3 entladen wurde, wird bei Schritt 206 beurteilt, dass der elektromagnetische Konnektor 2 keine Verschweißung aufweist, d. h. in einem normalen Zustand ist.
Demgegenüber wird in einem Fall, in dem der Eingangsstrom geringer als der vorgegebene Strompegel ist und beurteilt ist, dass die GS-Zwischenkreiseinheit 3 nicht entladen wurde, bei Schritt S207 beurteilt, dass Verschweißung im elektromagnetischen Konnektor 2 vorliegt.
Ein Beurteilungsergebnis dahingehend, ob der elektromagnetische Konnektor 2 verschweißt ist oder nicht, das wie oben beschrieben erzielt wird, wird von der Verschweißungsbeurteilungseinheit 62 nach außen ausgegeben.
Wie oben beschrieben wird gemäß dem Motorantrieb 102 der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, nachdem die GS-Zwischenkreiseinheit 3 durch Einschalten des elektromagnetischen Konnektors 2 geladen wurde, der Befehl zum Ausschalten des elektromagnetischen Konnektors 2 ausgegeben. Nachdem die genügende Zeit zum Entladen der GS-Zwischenkreiseinheit 3 abgelaufen ist, wird wiederum auf das Ausgeben des Befehls zum Einschalten zum Einschalten des elektromagnetischen Konnektors 2 hin geprüft, ob der Eingangsstrom fließt oder nicht. Dadurch ist es möglich, die Anwesenheit oder Abwesenheit von Verschweißung des elektromagnetischen Konnektors 2 zu beurteilen.
Beim Motorantrieb 102 gemäß der zweiten Ausführungsform wird, wie oben beschrieben, der Eingangsstrom nach dem Ablauf der vorgegebenen Zeit seit dem Ausschalten des elektromagnetischen Konnektors 2 erkannt. Daher ist es absehbar, dass die Anwesenheit oder Abwesenheit von Verschweißung des elektromagnetischen Konnektors 2 zur Zeit des Erkennens des Eingangsstroms auf Grundlage der GS-Zwischenkreisspannung mithilfe der ersten Ausführungsform bestimmt werden kann. Die Bedeutung der Beurteilung bezüglich der Anwesenheit oder Abwesenheit von Verschweißung des elektromagnetischen Konnektors 2 durch den Motorantrieb 102, der in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist, liegt darin, die Beurteilung selbst dann zu gewährleisten, wenn die Beurteilung bezüglich der Anwesenheit oder Abwesenheit des elektromagnetischen Konnektors 2 durch Messen der GS-Zwischenkreisspannung schwierig herzustellen ist, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, und ferner die Beurteilung bezüglich der Anwesenheit oder Abwesenheit von Verschweißung des elektromagnetischen Konnektors 2 auf Grundlage der GS-Zwischenkreisspannung zu gewährleisten.
Gemäß dem Motorantrieb 102 der zweiten Ausführungsform ist es außerdem möglich, die Anwesenheit oder Abwesenheit von Verschweißung deselektromagnetischen Konnektors 2 durch Messen des Eingangsstroms selbst zu beurteilen. In diesem Falle kann die GS-Zwischenkreisspannungserkennungseinheit 5 weggelassen werden.
[Dritte Ausführungsform]
Als Nächstes wird unter Nutzung der Zeichnung ein Motorantrieb gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 7 zeigt ein Blockdiagramm des Motorantriebs gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Motorantrieb 103 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass er zusätzlich zum Motorantrieb 102 der zweiten Ausführungsform ferner eine Anzeigeeinheit 8 zum Anzeigen eines Beurteilungsergebnisses der Verschweißungsbeurteilungseinheit 62 enthält. Da die anderen Strukturen des Motorantriebs 103 der dritten Ausführungsform dieselben wie jene des Motorantriebs 102 der zweiten Ausführungsform sind, wird eine detaillierte Beschreibung davon ausgelassen.
Anzeigen des Beurteilungsergebnisses der Verschweißungsbeurteilungseinheit 62 dahingehend, ob der elektromagnetische Konnektor 2 verschweißt ist oder nicht, ermöglicht das schnelle Informieren eines Benutzers über die Anwesenheit oder Abwesenheit von Verschweißung des elektromagnetischen Konnektors 2. Als Anzeigeeinheit 8 ist eine Flüssigkristallanzeige, eine organische EL-Anzeige oder dergleichen nutzbar, und nicht darauf beschränkt ist eine Anzeige mit einem anderen Anzeigeverfahren außerdem nutzbar.
[Vierte Ausführungsform]
Als Nächstes wird unter Nutzung der Zeichnungen ein Motorantrieb gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 8 zeigt ein Blockdiagramm des Motorantriebs gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Motorantrieb 1104 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass er zusätzlich zum Motorantrieb 102 der zweiten Ausführungsform ferner eine Warnungserzeugungseinheit 63 zum Ausgeben einer Warnung enthält, sofern die Verschweißungsbeurteilungseinheit 62 beurteilt, dass der elektromechanische Konnektor 2 verschweißt ist. Da die anderen Strukturen des Motorantriebs 104 gemäß der vierten Ausführungsform dieselben wie jene des Motorantriebs 102 der zweiten Ausführungsform sind, wird eine detaillierte Beschreibung davon ausgelassen.
Da die Warnungserzeugungseinheit 63 in einem Fall, in dem die Verschweißungsbeurteilungseinheit 62 beurteilt, dass der elektromagnetische Konnektor 2 verschweißt ist, eine Warnung ausgibt, ist es möglich, sich schnell mit der Verschweißung des elektromagnetischen Konnektors 2 zu befassen. Als Mittel zum Erzeugen einer Warnung ist beispielsweise eine Geräusch- oder Lichtaussendung von einer Leuchte verfügbar, und nicht darauf beschränkt kann eine Warnung durch ein anderes Mittel erzeugt werden.
Wie oben beschrieben, schließt der Motorantrieb gemäß jeder der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das Erfordernis des Vorsehens eines elektromagnetischen Konnektors mit einem zusätzlichen Kontakt und einem zusätzlichen Erkennungskreis aus. Daher ist es möglich, die Anwesenheit oder Abwesenheit von Verschweißung des elektromagnetischen Konnektors 2 ohne Kostenerhöhung zu erkennen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 3506590 B [0002]
JP 2007-181885 A [0003]

Claims

Motorantrieb, umfassend: eine WS/GS-Umformungseinheit (1), die zum Umformen von Wechselstrom-(WS-)Spannung, die von einer Wechselstromquelle (11) zugeführt ist, in Gleichstrom-(GS-)Spannung konfiguriert ist; einen elektromagnetischen Konnektor (2), der zum Ausführen eines Schaltens zum Verbinden oder Trennen der Wechselstromquelle mit oder von der WS/GS-Umformungseinheit konfiguriert ist; eine GS-Zwischenkreiseinheit (3), die zum Glätten der GS-Spannung, die von der WS/GS-Umformungseinheit ausgegeben wird, konfiguriert ist; eine GS/WS-Umformungseinheit (4), die zum Umformen der GS-Spannung, die durch die GS-Zwischenkreiseinheit geglättet wurde, in WS-Spannung zum Antreiben des Motors konfiguriert ist; eine GS-Zwischenkreisspannungserkennungseinheit (5), die zum Messen von Spannung zwischen Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit konfiguriert ist; und eine Steuereinheit (6), die zum Ausgeben eines Befehls zum Verbinden oder Trennen des elektromagnetischen Konnektors und Steuern der WS/GS-Umformungseinheit konfiguriert ist, wobei die Steuereinheit (6) Folgendes enthält: eine Zeitmesseinheit (61), die zum Messen abgelaufener Zeit seit dem Ausführen eines Schaltens durch den elektromagnetischen Konnektor konfiguriert ist; und eine Verschweißungsbeurteilungseinheit (62), die zum Beurteilen, dass der elektromagnetische Konnektor verschweißt ist, in einem Fall, in dem die Differenz zwischen der Spannung zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit nach dem Laden der GS-Zwischenkreiseinheit durch Verbinden der WS-Stromquelle mit der WS/GS-Umformungseinheit und der Spannung zwischen den Anschlüssen der GS-Zwischenkreiseinheit nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, seit der die Steuereinheit den Befehl zum Trennen der Wechselstromquelle von der WS/GS-Umformungseinheit ausgegeben hat, nachdem das Laden der GS-Zwischenkreiseinheit durchgeführt wurde, geringer als ein vorgegebener Spannungspegel ist, konfiguriert ist.
Motorantrieb nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Stromerkennungseinheit (7), die zum Erkenn von Strom konfiguriert ist, der der WS/GS-Umformungseinheit von der Wechselstromquelle zugeführt ist, wobei die die Verschweißungsbeurteilungseinheit (62) beurteilt, dass der elektromagnetische Konnektor verschweißt ist, in einem Fall, in dem Strom, der durch die Stromerkennungseinheit gemessen wird, wenn die Steuereinheit nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, seit die Steuereinheit den Befehl zum Trennen der Wechselstromquelle von der WS/GS-Umformungseinheit ausgegeben hat, den Befehl zum Verbinden der Wechselstromquelle mit der WS/GS-Umformungseinheit ausgibt, geringer als ein vorgegebener Strompegel ist.
Motorantrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 2, ferner umfassend eine Anzeigeeinheit (8), die zum Anzeigen eines Beurteilungsergebnisses der Verschweißungsbeurteilungseinheit konfiguriert ist.
Motorantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend eine Warnungserzeugungseinheit (63), die zum Ausgeben einer Warnung in einem Fall konfiguriert ist, in dem die Verschweißungsbeurteilungseinheit beurteilt, dass der elektromagnetische Konnektor verschweißt ist.