JP2000014199A - Device for judging anomaly in rotational speed sensor - Google Patents

Device for judging anomaly in rotational speed sensor

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JP2000014199A
JP2000014199A JP10173443A JP17344398A JP2000014199A JP 2000014199 A JP2000014199 A JP 2000014199A JP 10173443 A JP10173443 A JP 10173443A JP 17344398 A JP17344398 A JP 17344398A JP 2000014199 A JP2000014199 A JP 2000014199A
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sensor
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真人 高瀬
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for judging any anomaly in a rotational speed sensor which is capable of detecting any anomaly in the rotational speed sensor with accuracy and favorable responsiveness regardless of the condition of the operation of a motor and allows high reliability to be maintained. SOLUTION: A product Pnt of a speed detection value Ndet detected by a rotational speed sensor and a torque command Tref output from a speed controller is obtained using a multiplier 21, and a product Pdc of the direct- current supply voltage Vdc of an inverter and a direct-current supply current Idc is obtained using a multiplier 22. These values are input to a subtractor 23, and the subtractor is caused to output the difference between the absolute values of the product Pnt and the product Pdc as deviation ΔP. The deviation ΔP is supplied to one input of a comparator 24, and an error limit value EL generated by an error limit value generator 25 is supplied to the other input of the comparator 24. If the magnitude of a deviation ΔP exceeds the error limit value EL, an anomaly signal E indicating an anomaly in the rotational speed sensor is generated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電力変換装置を用
いた交流回転電機の駆動装置における回転速度センサの
異常を判定する装置に係り、特にベクトル制御方式の電
動機駆動制御装置に好適な回転速度センサの異常判定装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for judging abnormality of a rotational speed sensor in a drive device of an AC rotary electric machine using a power converter, and more particularly to a rotational speed suitable for a motor drive control device of a vector control system. The present invention relates to a sensor abnormality determination device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、インバータ装置などの電力変換装
置を用い、同期電動機や誘導電動機などの交流回転電機
に可変周波数の交流電力を供給し、それらを可変速運転
させるようにした電動機の駆動装置が広く使用されてい
るが、このような装置では、駆動すべき電動機の回転速
度を検出し、それが、与えられた回転速度指令値と一致
するように制御するので、回転速度センサが重要な構成
要素になる。
2. Description of the Related Art In recent years, a motor driving device which uses a power conversion device such as an inverter device to supply AC power of a variable frequency to an AC rotating electric machine such as a synchronous motor or an induction motor and operates them at a variable speed. Is widely used, but in such a device, the rotation speed sensor is important because the rotation speed of the motor to be driven is detected and controlled so that it matches the given rotation speed command value. Become a component.

【0003】特に、ベクトル制御方式の交流電動機駆動
制御装置では、回転速度の検出値に基づいて、同期機の
場合には界磁の磁極位置を算出し、誘導機の場合は二次
磁束位置を算出して、これにより、所望のトルクを発生
させるのに必要な回転磁界の制御を行なうようになって
おり、このため回転速度センサは極めて重要な構成要素
となる。
[0003] In particular, in an AC motor drive control device of the vector control type, the position of the magnetic pole of the field is calculated based on the detected value of the rotational speed in the case of the synchronous machine, and the position of the secondary magnetic flux is calculated in the case of the induction machine. The rotation speed sensor is a very important component because it calculates and controls the rotating magnetic field required to generate a desired torque.

【0004】従って、このような電動機駆動制御装置で
は、そこに設けられている回転速度センサの本体や、セ
ンサの信号伝送系に異常が発生した場合は、電動機の制
御が不能になってしまうため、これらの異常は可能な限
り速やかに、しかも確実に検出して適切な処置を講じな
ければならない。
Therefore, in such a motor drive control device, if an abnormality occurs in the main body of the rotation speed sensor provided therein or in the signal transmission system of the sensor, the control of the motor becomes impossible. However, these abnormalities must be detected as quickly and reliably as possible and appropriate measures must be taken.

【0005】このため、従来から回転速度センサの異常
を検出するための種々の検出装置が提案されており、そ
の代表的な例としては、電動機に対して与えられている
回転速度指令値と、センサによる回転速度検出値との差
を速度偏差値とし、これが予め設定してある速度偏差限
度値を越えたとき、回転速度センサに異常が発生したも
のと判定する方法が知られている。
[0005] For this reason, various detection devices for detecting an abnormality of a rotation speed sensor have been conventionally proposed. Typical examples thereof include a rotation speed command value given to an electric motor, There is known a method in which a difference between a rotation speed detected by a sensor and a speed deviation value is set as a speed deviation value, and when the difference exceeds a preset speed deviation limit value, it is determined that an abnormality has occurred in the rotation speed sensor.

【0006】また、他の例としては、電動機に対する出
力トルク指令値を常時監視し、その値が異常に大きな値
になり、その状態か一定時間継続したとき、回転速度セ
ンサに異常が発生したものと判定する方法も知られてい
る。これは、回転速度センサを用いた交流電動機制御装
置では、一般に回転速度検出値が小さくなると、電動機
に対する出力トルク指令値が大きくなるようにしてある
ので、これを利用したものである。
Another example is that an output torque command value for an electric motor is constantly monitored, and when the value becomes abnormally large, and when the state continues for a certain period of time, an abnormality occurs in a rotation speed sensor. Is also known. This is because, in an AC motor control device using a rotation speed sensor, the output torque command value for the motor generally increases as the rotation speed detection value decreases, and this is used.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、異常
検出精度の保持と、異常検出時間の短縮についての配慮
が充分にされているとは言えず、異常判定の信頼性に問
題があった。すなわち、上記従来技術では、何れも、回
転速度センサの異常判定に使用する状態量が、電動機に
対して与えられている回転速度指令値や出力トルク指令
値など、電動機の負荷によって左右される状態量になっ
ている。
However, the prior art described above does not say that the maintenance of the abnormality detection accuracy and the reduction of the abnormality detection time are sufficiently considered, and there is a problem in the reliability of the abnormality determination. . That is, in each of the above-described prior arts, the state quantity used for determining the abnormality of the rotation speed sensor depends on the load of the motor, such as the rotation speed command value and the output torque command value given to the motor. Is in quantity.

【0008】このため、異常判定のための閾値となる基
準値の設定が困難で、電動機の負荷など運転状態の変動
範囲を見越して、正常時の状態量に対してかなり余裕を
みた大きな基準値にする必要があり、且つ、異常検出か
ら判定までに時間をかけ、様子を見ることにより正しい
異常発生か否かの判断が必要になってしまい、この結
果、短時間で的確な異常検出を得ることができず、信頼
性に問題が生じてしまうのである。
For this reason, it is difficult to set a reference value as a threshold value for abnormality determination, and a large reference value with a considerable margin for a normal state quantity in anticipation of a fluctuation range of an operating state such as a motor load. It is necessary to take a long time from the detection of the abnormality to the determination, and it is necessary to determine whether or not a correct abnormality has occurred by observing the situation. As a result, an accurate abnormality can be detected in a short time. Cannot do so, causing a problem in reliability.

【0009】本発明の目的は、電動機の運転状態に左右
されることなく、回転速度センサの異常検出が常に的確
に応答性良く得られ、高い信頼性を保つことができるよ
うにした回転速度センサの異常判定装置を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a rotational speed sensor capable of always accurately detecting abnormalities of the rotational speed sensor with good responsiveness without being affected by the operation state of the electric motor, and maintaining high reliability. An object of the present invention is to provide an abnormality determination device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的は、可変周波数
の交流電力を発生する電力変換装置と、この電力変換装
置から給電される交流電動機と、この交流電動機の回転
速度を検出するセンサ手段とを備え、このセンサ手段に
より検出した前記交流電動機の回転速度に応じて前記電
力変換装置を制御することにより、前記交流電動機を可
変速運転する方式の電動機駆動制御装置において、前記
センサ手段により検出した前記交流電動機の回転速度に
基づいて前記交流電動機が発生している動力を算定する
手段と、前記電力変換装置に入力される電力を算定する
手段とを設け、前記動力と前記電力とを比較し、これら
の差が予め設定してある閾値を越えたか否かにより前記
センサの異常を判定するようにして達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power converter for generating AC power having a variable frequency, an AC motor supplied from the power converter, and sensor means for detecting the rotational speed of the AC motor. By controlling the power converter in accordance with the rotational speed of the AC motor detected by the sensor means, the motor drive control device of a system that operates the AC motor at a variable speed is detected by the sensor means. Means for calculating the power generated by the AC motor based on the rotation speed of the AC motor, and means for calculating the power input to the power conversion device are provided, and the power and the power are compared. This is achieved by determining whether the sensor is abnormal based on whether or not these differences exceed a preset threshold value.

【0011】センサで検出された回転速度に基づいて電
動機が発生している動力を算定した場合、検出された回
転速度が正しい間は、この電動機が実際に発生している
動力に略比例し、この電動機に供給されている電力とも
略比例関係を保つ。
When the power generated by the motor is calculated based on the rotation speed detected by the sensor, while the detected rotation speed is correct, the power is substantially proportional to the power actually generated by the motor. It also maintains a substantially proportional relationship with the electric power supplied to the electric motor.

【0012】しかして、センサに異常が発生した場合に
は、それにより検出した回転速度に基づいて算定した動
力は、電動機が実際に発生している動力とは比例しなく
なるので、上記構成により、センサの異常を判定できる
ことになる。
However, when an abnormality occurs in the sensor, the power calculated based on the rotation speed detected by the sensor is not proportional to the power actually generated by the electric motor. It is possible to determine the abnormality of the sensor.

【0013】このとき、上記した比例関係は、電動機の
負荷の影響を受けないので、常に正確に異常を判定でき
る。
At this time, the above-mentioned proportional relationship is not affected by the load of the motor, so that an abnormality can always be determined accurately.

【0014】従って、この場合、検出できる異常内容
も、センサ出力信号の異常、センサ自体の異常、センサ
と電動機軸間での結合の不具合などの異常といった広範
囲にわたるため、信頼性の高い異常検出が可能になる。
Therefore, in this case, the type of abnormality that can be detected is wide, such as an abnormality in the sensor output signal, an abnormality in the sensor itself, or an abnormality in the coupling between the sensor and the motor shaft. Will be possible.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明による回転速度セン
サの異常判定装置について、図示の実施形態により詳細
に説明する。図1は、直流電源から供給される直流電力
により動作するVVVF(可変電圧可変周波数)インバー
タ主回路1を用い、同期電動機からなるモータ2を可変
速駆動するようにした交流電動機駆動制御装置に本発明
を適用した場合の一実施形態であり、3が異常判定の対
象となる回転速度センサである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus for judging abnormality of a rotational speed sensor according to the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiment. FIG. 1 shows an AC motor drive control device that uses a VVVF (variable voltage variable frequency) inverter main circuit 1 that operates with DC power supplied from a DC power supply and that drives a motor 2 composed of a synchronous motor at a variable speed. This is an embodiment in which the invention is applied, and reference numeral 3 denotes a rotation speed sensor to be subjected to abnormality determination.

【0016】インバータ主回路1は、平滑コンデンサ4
と、例えば6個のIGBT(絶縁ゲート型バイポーラト
ランジスタ)を3相ブリッジ結線したスイッチング回路
5とで構成され、図示してない直流電源(+、−)から給
電される直流電力をコンデンサ4で平滑化した上で、ス
イッチング回路5により、所望の電圧で所望の周波数の
3相交流電力に変換し、それをモータ2に供給すること
により、このモータ2を所望の回転速度で駆動する働き
をする。
The inverter main circuit 1 includes a smoothing capacitor 4
And a switching circuit 5 in which, for example, six IGBTs (insulated gate bipolar transistors) are connected in a three-phase bridge, and a DC power supplied from a DC power supply (+, −) (not shown) is smoothed by the capacitor 4. After the conversion, the switching circuit 5 converts the power into three-phase AC power at a desired voltage and a desired frequency, and supplies it to the motor 2 to drive the motor 2 at a desired rotation speed. .

【0017】なお、実用上は商用の交流電源から給電さ
れるのが一般的であり、従って、直流電源としては、順
変換回路(整流器)を用いて直流電力を得るように構成す
る場合が多く、この場合は、順変換部と逆変換部を備え
た、いわゆるインバータ装置となる。
In practice, power is generally supplied from a commercial AC power supply. Therefore, a DC power supply is often configured to obtain DC power using a forward conversion circuit (rectifier). In this case, a so-called inverter device including a forward conversion unit and an inverse conversion unit is provided.

【0018】回転速度センサ3は、モータ2の回転軸に
結合され、モータ2の回転速度nを実時間で検出し、回
転速度Nを出力する働きをする。そして、この回転速度
センサ3で検出した回転速度Nにより、インバータ回路
1のスイッチング回路5が制御され、上記の通り、所望
の電圧で所望の周波数の3相交流電力がモータ2に供給
されることになり、従って、この回転速度センサ3が重
要な構成要素となっているのである。
The rotation speed sensor 3 is connected to the rotation shaft of the motor 2 and functions to detect the rotation speed n of the motor 2 in real time and output the rotation speed N. The switching circuit 5 of the inverter circuit 1 is controlled by the rotation speed N detected by the rotation speed sensor 3, and three-phase AC power of a desired frequency and a desired frequency is supplied to the motor 2 as described above. Therefore, the rotational speed sensor 3 is an important component.

【0019】次に、図1の実施形態による、交流電動機
駆動制御装置としての構成と動作について説明する。回
転速度センサ3で検出された回転速度Nを表わす信号
は、速度検出器6と磁極位置演算器10に入力される。
そして、まず、速度検出器6に入力された回転速度Nを
表わす信号は、ここで速度検出値(速度フィードバック
値)Ndet に変換される。次に、この速度検出値Ndet
は減算器7に供給され、ここで、外部から与えられる速
度指令Nref から減算されて速度偏差ΔNを得る。
Next, the configuration and operation of the AC motor drive control device according to the embodiment of FIG. 1 will be described. A signal representing the rotation speed N detected by the rotation speed sensor 3 is input to the speed detector 6 and the magnetic pole position calculator 10.
Then, first, the signal representing the rotational speed N input to the speed detector 6 is converted into a detected speed value (speed feedback value) Ndet. Next, the speed detection value Ndet
Is supplied to a subtractor 7 where the speed is subtracted from an externally applied speed command Nref to obtain a speed deviation ΔN.

【0020】次に、この速度偏差ΔNは速度制御器8に
入力され、ここで、この速度偏差ΔNを0に収斂させる
のに必要なトルク指令Tref に変換され、電流値・位相
制御器9に入力される。一方、磁極位置演算器10に入
力された回転速度信号Nは、ここでモータ2の磁極位置
Mを表わす信号の演算に使用され、この磁極位置演算器
10により演算された磁極位置Mも電流値・位相制御器
9に入力される。
Next, the speed deviation ΔN is input to a speed controller 8, where the speed deviation ΔN is converted into a torque command Tref necessary for converging the speed deviation ΔN to 0, and the torque command Tref is transmitted to a current value / phase controller 9. Is entered. On the other hand, the rotation speed signal N input to the magnetic pole position calculator 10 is used here to calculate a signal representing the magnetic pole position M of the motor 2, and the magnetic pole position M calculated by the magnetic pole position calculator 10 is also a current value. -Input to the phase controller 9.

【0021】電流値・位相制御器9は、モータ2に供給
すべき電流の指令値Iref を演算する働きをするもの
で、このため、トルク指令Tref と磁極位置Mから電流
指令値Iref を演算し、それを電流制御器11に入力す
る。
The current value / phase controller 9 functions to calculate a command value Iref of a current to be supplied to the motor 2. Therefore, the current value / phase controller 9 calculates a current command value Iref from the torque command Tref and the magnetic pole position M. , And input it to the current controller 11.

【0022】そこで、電流制御器11は、この電流指令
値Iref に応じてスイッチング回路5の各スイッチング
素子に供給すべきスイッチングパルスSを発生し、これ
によりスイッチング回路5の各スイッチング素子をオン
オフ制御して、モータ2に3相交流電力が供給されるよ
うにする。
Therefore, the current controller 11 generates a switching pulse S to be supplied to each switching element of the switching circuit 5 according to the current command value Iref, thereby controlling the switching element of the switching circuit 5 to turn on and off. Thus, three-phase AC power is supplied to the motor 2.

【0023】そして、これと共に、電流制御器11は、
電流検出器12、13から検出されてくる出力電流値I
out を取り込み、これに応じてスイッチングパルスSの
周波数とパルス幅を変化させ、これにより、出力電流値
Iout が電流指令値Iref に一致する方向のフィードバ
ック制御が働くようにする。
And, along with this, the current controller 11
Output current value I detected from current detectors 12 and 13
out, and the frequency and pulse width of the switching pulse S are changed accordingly, so that feedback control in the direction in which the output current value Iout matches the current command value Iref is performed.

【0024】この結果、モータ2の回転速度nは、外部
から与えられる速度指令Nref と同じ回転速度に制御さ
れる。そして、このとき、モータ2の負荷の大きさが変
化しても、常に速度指令Nref を保つように制御される
ことになり、従って、全体として、外部から与えられる
速度指令Nref に応じてモータ2の回転速度nが制御さ
れるようにした交流電動機駆動制御装置としての働きが
得られることになる。
As a result, the rotational speed n of the motor 2 is controlled to the same rotational speed as the externally applied speed command Nref. At this time, even if the magnitude of the load of the motor 2 changes, the motor 2 is controlled so as to always maintain the speed command Nref. Therefore, as a whole, the motor 2 is controlled in accordance with the speed command Nref given from the outside. Can be obtained as an AC motor drive control device in which the rotational speed n of the motor is controlled.

【0025】ところで、以上は一般にベクトル制御方式
として知られている電動機駆動制御装置と同じである
が、この本発明の実施形態では、更にセンサ異常検出器
14が設けてあり、これにより回転速度センサ3の異常
判定が得られるように構成してある。そこで、以下、こ
のセンサ異常検出器14の構成と動作について説明す
る。
By the way, the above is the same as that of the motor drive control device generally known as the vector control system. However, in the embodiment of the present invention, a sensor abnormality detector 14 is further provided, thereby It is configured to obtain the abnormality determination of No. 3. Therefore, the configuration and operation of the sensor abnormality detector 14 will be described below.

【0026】図1に示すように、センサ異常検出器14
は、速度検出値Ndet とトルク指令Tref、及び電圧検
出器15により検出した直流電源電圧Vdc と、電流検
出器16により検出した直流電源電流Idc を入力し、
これらに基づいて回転速度センサ3に異常が発生したか
否かを判定し、異常が発生したと判定されたとき、異常
信号Eを発生する働きをするもので、図2に示すよう
に、乗算器21、22と減算器23、比較器24、それ
に誤差限度値発生器25とで構成されている。
As shown in FIG. 1, the sensor abnormality detector 14
Inputs the speed detection value Ndet, the torque command Tref, the DC power supply voltage Vdc detected by the voltage detector 15, and the DC power supply current Idc detected by the current detector 16,
Based on these, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the rotation speed sensor 3, and when it is determined that an abnormality has occurred, an operation of generating an abnormality signal E is performed. As shown in FIG. It comprises units 21, 22, a subtractor 23, a comparator 24, and an error limit value generator 25.

【0027】そして、この図2に示されているように、
一方の乗算器21には、速度検出器6から出力される速
度検出値Ndet と、速度制御器8から出力されるトルク
指令Tref が入力され、他方の乗算器22には、電圧検
出器15により取り込んだ直流電源電圧Vdc と、電流
検出器16により取り込んだ直流電源電流Idc が入力
される。
Then, as shown in FIG.
The speed detection value Ndet output from the speed detector 6 and the torque command Tref output from the speed controller 8 are input to one multiplier 21, and the voltage detector 15 outputs to the other multiplier 22. The taken DC power supply voltage Vdc and the DC power supply current Idc taken by the current detector 16 are input.

【0028】このとき、直流電源の電圧と電流には周波
数の高いリップル分が含まれている場合が多く、このよ
うな場合には、電圧検出器15からの直流電源電圧Vdc
の取り込みと、電流検出器16からの直流電源電流Id
c の取り込みに充分な時定数を持ったローパスフィルタ
を使用し、これを介して取り込むようにする必要があ
る。
At this time, the voltage and current of the DC power supply often include a high-frequency ripple. In such a case, the DC power supply voltage Vdc from the voltage detector 15 is used.
And the DC power supply current Id from the current detector 16
It is necessary to use a low-pass filter with a sufficient time constant to capture c, and to capture through c.

【0029】この結果、一方の乗算器21からは、速度
検出値Ndet とトルク指令Tref の乗算値Pnt が出力
され、他方の乗算器22からは、直流電源電圧Vdc と
直流電源電流Idc の乗算値Pdc が出力されることにな
る。そして、これら乗算値Pnt と乗算値Pdc は減算器
23に入力される。
As a result, one multiplier 21 outputs a multiplication value Pnt of the detected speed value Ndet and the torque command Tref, and the other multiplier 22 outputs a multiplication value of the DC power supply voltage Vdc and the DC power supply current Idc. Pdc will be output. The multiplied value Pnt and the multiplied value Pdc are input to the subtractor 23.

【0030】この減算器23は、これら乗算値Pnt と
乗算値Pdc の差の絶対値を偏差ΔPとして出力するよ
うに構成されており、こうして出力された偏差ΔPが比
較器24に入力される。
The subtracter 23 is configured to output the absolute value of the difference between the multiplied value Pnt and the multiplied value Pdc as a deviation ΔP, and the thus output deviation ΔP is input to a comparator 24.

【0031】また、この比較器24には、誤差限度値発
生器25から発生されている誤差限度値ELも入力され
ており、これにより、この比較器24は、誤差限度値E
Lを閾値として偏差ΔPの大きさを判定し、偏差ΔPの
大きさが誤差限度値LEを越えたとき、すなわち、(Δ
P>LE)の状態になったとき出力を発生し、この出力
が回転速度センサ3の異常を表わす異常信号Eとなるよ
うに構成されている。
The error limit value EL generated from the error limit value generator 25 is also input to the comparator 24, whereby the comparator 24 sets the error limit value E
L is used as a threshold to determine the magnitude of the deviation ΔP, and when the magnitude of the deviation ΔP exceeds the error limit value LE, ie, (Δ
An output is generated when P> LE), and the output is an abnormal signal E indicating an abnormality of the rotational speed sensor 3.

【0032】次に、このセンサ異常検出器14により、
回転速度センサ3の異常発生が、それからの信号伝送系
の異常発生も含めて判定できる理由について説明する。
まず、一方の乗算器21の出力である乗算値Pnt につ
いてみると、これは、回転速度センサ3で検出されてい
るモータ2の実回転速度nを回転速度センサ3で検出し
た速度検出値Ndet と、このとき、モータ2に対して与
えられているトルク指令Tref の積であり、従って、回
転速度センサ3と、それからの信号の取り込みに異常が
発生していない限りは、これはモータ2が発生している
であろう動力、すなわち、モータ2から発生されている
エネルギーの大きさを表わしている筈である。
Next, the sensor abnormality detector 14
The reason why the occurrence of an abnormality in the rotation speed sensor 3 can be determined including the occurrence of an abnormality in the signal transmission system therefrom will be described.
First, looking at the multiplied value Pnt, which is the output of one of the multipliers 21, this corresponds to the detected speed Ndet of the actual rotation speed n of the motor 2 detected by the rotation speed sensor 3 and the speed detection value Ndet detected by the rotation speed sensor 3. At this time, this is the product of the torque command Tref given to the motor 2, and therefore, unless the rotation speed sensor 3 and the signal fetching therefrom are abnormal, the motor 2 generates It should represent the power that would be generated, that is, the amount of energy generated by the motor 2.

【0033】次に、他方の乗算器22の出力である乗算
値Pvi についてみると、これは、直流電源電圧Vdc と
直流電源電流Idc の積であり、従って、このとき、イ
ンバータ主回路1に入力され、モータ2に供給されてい
るであろう電力、すなわち、モータ2に入力されている
エネルギーの大きさを表わしている筈である。
Next, looking at the multiplied value Pvi, which is the output of the other multiplier 22, is the product of the DC power supply voltage Vdc and the DC power supply current Idc. It should represent the power that would be supplied to the motor 2, that is, the magnitude of the energy input to the motor 2.

【0034】そうすると、各部での損失を無視すれば、
これらは等しくなる筈であるが、実際には種々の損失が
あり、このとき、乗算値Pnt については、モータ2で
の損失も含まれるので、乗算値Pvi よりも小さくなる
が、比例関係が失われることはなく、次の関係が成立す
る。 Pnt =K・Pvi ここで、Kは比例定数で、上記した損失などから、1未
満(0<K<1)の数値となる。
Then, ignoring the loss in each part,
Although they should be equal, there are actually various losses. At this time, the multiplication value Pnt becomes smaller than the multiplication value Pvi because the loss in the motor 2 is also included, but the proportional relationship is lost. And the following relationship holds. Pnt = K · Pvi Here, K is a proportional constant, and is a numerical value less than 1 (0 <K <1) from the above-described loss and the like.

【0035】そして、この比例関係は、モータ2の負荷
の大きさには関係せず、負荷がどのように変っても、比
例定数Kは略一定値を保つ。何故なら、モータ2の負荷
が変動したとすると、それは、まず回転速度nの変動と
して現われようとするが、しかし、図1の構成から明ら
かなように、これに応じて、それを打ち消す方向にトル
ク指令Tref が変化され、更に、これに応じて比例的に
直流電源電流Idc も変化されるからである。
This proportional relationship is not related to the magnitude of the load on the motor 2, and the proportional constant K keeps a substantially constant value no matter how the load changes. This is because, if the load of the motor 2 fluctuates, it firstly appears as a fluctuation of the rotational speed n, but, as apparent from the configuration of FIG. This is because the torque command Tref is changed, and the DC power supply current Idc is proportionally changed accordingly.

【0036】この結果、何も異常が発生していないとき
は、減算器23からは、上記比例定数Kの大きさで決ま
る或る値を有する偏差ΔPが出力されていることにな
る。そこで、このときの偏差ΔPの値をAとし、この値
Aに対して所定値αだけ大きな値(A+α)を有する誤差
限度値ELを常時発生するように、すなわち、 (EL=A+α) になるように、誤差限度値発生器25を構成しておく。
As a result, when no abnormality occurs, the subtractor 23 outputs a deviation ΔP having a certain value determined by the magnitude of the proportionality constant K. Therefore, the value of the deviation ΔP at this time is assumed to be A, and an error limit value EL having a value (A + α) larger than this value A by a predetermined value α is always generated, that is, (EL = A + α). The error limit value generator 25 is configured as described above.

【0037】なお、上記所定値αの設定に際しては、電
動機駆動制御装置とモータ2の間の配線部分で発生する
損失及びモータ自体で発生する損失と、速度検出値Nde
t、トルク指令値Tref、直流電源電圧Vdc、直流電源電
流Idc など、それぞれの状態量の検出時と演算時での
誤差分を考慮する必要がある。
When setting the predetermined value α, the loss occurring in the wiring portion between the motor drive control device and the motor 2, the loss occurring in the motor itself, and the speed detection value Nde
It is necessary to consider an error between detection and calculation of each state quantity such as t, torque command value Tref, DC power supply voltage Vdc, and DC power supply current Idc.

【0038】そうすると、回転速度センサ3自体、又は
これからの信号伝送系の何れにも特に異常が発生してい
ないとき、つまり正常なときには、偏差ΔPの大きさは
誤差限度値EL以下、すなわち、(ΔP≦EL)となって
いるので、比較器24は何も出力を発生せず、異常信号
Eが発生されることはない。
Then, when no abnormality has occurred in either the rotation speed sensor 3 itself or the signal transmission system from now on, that is, when it is normal, the magnitude of the deviation ΔP is equal to or smaller than the error limit value EL, that is, ( Since ΔP ≦ EL), the comparator 24 does not generate any output, and the abnormal signal E is not generated.

【0039】しかして、いま、ここで回転速度センサ3
自体、又はこれからの信号伝送系の少なくとも一方に、
何等かの理由により異常が発生したとすると、乗算器2
1に入力されてくる速度検出値Ndet は、モータ2の実
回転速度nで決まる正常な値とは異なった値になる。
However, now, the rotation speed sensor 3
To itself or at least one of the signal transmission systems in the future,
If an abnormality occurs for some reason, the multiplier 2
The speed detection value Ndet input to 1 is different from a normal value determined by the actual rotation speed n of the motor 2.

【0040】そうすると、これにより上記したエネルギ
ー間での比例関係が崩れてしまい、この結果、減算器2
3の出力である偏差ΔPの大きさが上記誤差限度値EL
よりも大きく、すなわち、(ΔP>EL)という状態にな
り、この結果、比較器24から異常信号Eが出力される
ことになる。
In this case, the proportional relationship between the above energies is broken, and as a result, the subtractor 2
The magnitude of the deviation ΔP, which is the output of No. 3, is equal to the error limit value EL.
, That is, (ΔP> EL). As a result, the comparator 24 outputs the abnormal signal E.

【0041】このとき、既に説明したように、モータ2
の負荷の変動によっては、上記したエネルギー間での比
例関係は何も影響されないので、回転速度センサ3の異
常を正確に判定することができ、信頼性の高い異常判定
を得ることができる。
At this time, as described above, the motor 2
Since the above-mentioned proportional relationship between the energies is not affected by the load fluctuation, the abnormality of the rotation speed sensor 3 can be accurately determined, and a highly reliable abnormality determination can be obtained.

【0042】また、このように、異常信号Eによる判定
が正確に得られる結果、異常信号Eが発生した時点から
時間をかけて様子を見る必要は無く、直ちに回転速度セ
ンサ3に異常が発生したものと扱うことができ、即座に
次の異常処理に移行することができる。
As described above, since the determination based on the abnormal signal E is accurately obtained, it is not necessary to take a long time to observe the situation from the time when the abnormal signal E is generated, and the abnormality occurs in the rotation speed sensor 3 immediately. And immediately proceed to the next abnormal process.

【0043】そして、このようにして異常信号Eが出力
されたら、図示してない手段により所定の異常処理を実
行してやれば良い。このときの異常処理としては、例え
ば回転速度センサに異常が発生した旨の表示を行ない、
モータに対する電力の供給を停止させて安全性保持を図
るなど処理があり、必要に応じて、その他の任意の処理
が実行されるようにすることができる。
When the abnormal signal E is output in this manner, a predetermined abnormal process may be executed by means not shown. As the abnormality processing at this time, for example, a display indicating that an abnormality has occurred in the rotation speed sensor is performed,
There are processes such as stopping the supply of electric power to the motor to maintain safety, and any other processes can be executed as necessary.

【0044】従って、上記実施形態によれば、モータ2
の負荷が変化しても、常に確実に回転速度センサ3の異
常を検出することができ、この結果、正確な異常検出を
応答性よく得ることができ、電動機駆動制御装置に高い
信頼性を容易に与えることができる。
Therefore, according to the above embodiment, the motor 2
Even if the load changes, the abnormality of the rotation speed sensor 3 can always be detected reliably, and as a result, accurate abnormality detection can be obtained with good responsiveness, and the motor drive control device can easily have high reliability. Can be given to.

【0045】なお、上記実施形態では、モータ2が同期
電動機の場合について説明したが、誘導電動機の場合に
も適用可能なことは、当業者には説明を要しないところ
である。また、本発明は、ソフト構成によっても実施可
能なことは、図2の論理構成から、当業者には自明のこ
とにすぎない。そして、このソフト構成による実施形態
によれば、ハード的な構成要素の大幅な単純化を得るこ
とができる。
In the above embodiment, the case where the motor 2 is a synchronous motor has been described. However, it is not necessary for those skilled in the art to explain that the present invention can be applied to the case of an induction motor. In addition, it is only obvious to those skilled in the art from the logical configuration of FIG. 2 that the present invention can be implemented by a software configuration. According to the embodiment having the software configuration, it is possible to greatly simplify hardware components.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明によれば、モータに取り付けた回
転速度センサ自体の異常、その出力信号の異常、センサ
とモータ軸間の異常といった広範囲の異常を正確に検出
することができ、従って、モータの速度制御の信頼性の
向上、異常発生時のトラブルシューティングに要する時
間の短縮といった効果を得ることができる。
According to the present invention, it is possible to accurately detect a wide range of abnormalities, such as abnormalities of the rotational speed sensor itself attached to the motor, abnormalities of its output signal, and abnormalities between the sensor and the motor shaft. It is possible to obtain the effects of improving the reliability of motor speed control and reducing the time required for troubleshooting when an abnormality occurs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による回転速度センサの異常判定装置の
一実施形態が適用された電動機駆動制御装置の一例を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a motor drive control device to which an embodiment of a rotation speed sensor abnormality determination device according to the present invention is applied.

【図2】本発明による回転速度センサの異常判定装置の
一実施形態を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an embodiment of a rotation speed sensor abnormality determination device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インバータ主回路 2 モータ 3 回転速度センサ 4 平滑コンデンサ 5 スイッチング回路 6 速度検出器 7 減算器 8 速度制御器 9 電流値・位相制御回路 10 磁極位置演算器 11 電流制御器 12、13 電流検出器 14 センサ異常検出器 15 電圧検出器 16 電流検出器 21、22 乗算器 23 減算器 24 比較器 25 誤差限度値発生器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inverter main circuit 2 Motor 3 Rotation speed sensor 4 Smoothing capacitor 5 Switching circuit 6 Speed detector 7 Subtractor 8 Speed controller 9 Current value / phase control circuit 10 Magnetic pole position calculator 11 Current controller 12, 13 Current detector 14 Sensor abnormality detector 15 Voltage detector 16 Current detector 21, 22 Multiplier 23 Subtractor 24 Comparator 25 Error limit value generator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H576 BB06 BB07 CC01 CC05 DD02 DD04 DD05 GG02 GG04 HA04 HB01 JJ26 LL07 LL22 LL24 LL28 LL41 LL57  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H576 BB06 BB07 CC01 CC05 DD02 DD04 DD05 GG02 GG04 HA04 HB01 JJ26 LL07 LL22 LL24 LL28 LL41 LL57

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 可変周波数の交流電力を発生する電力変
換装置と、この電力変換装置から給電される交流電動機
と、この交流電動機の回転速度を検出するセンサ手段と
を備え、このセンサ手段により検出した前記交流電動機
の回転速度に応じて前記電力変換装置を制御することに
より、前記交流電動機を可変速運転する方式の電動機駆
動制御装置において、 前記センサ手段により検出した前記交流電動機の回転速
度に基づいて前記交流電動機が発生している動力を算定
する手段と、 前記電力変換装置に入力される電力を算定する手段とを
設け、 前記動力と前記電力とを比較し、これらの差が予め設定
してある閾値を越えたか否かにより前記センサの異常を
判定するように構成したことを特徴とする回転速度セン
サの異常判定装置。
1. A power converter for generating AC power of a variable frequency, an AC motor fed from the power converter, and sensor means for detecting a rotation speed of the AC motor, the detection being performed by the sensor means. Controlling the power conversion device in accordance with the rotation speed of the AC motor, thereby controlling the AC motor at a variable speed, based on the rotation speed of the AC motor detected by the sensor means. Means for calculating the power generated by the AC motor, and means for calculating the power input to the power converter, comparing the power and the power, and setting a difference between them in advance. A rotation speed sensor abnormality determination device configured to determine abnormality of the sensor based on whether a threshold value is exceeded.
【請求項2】 請求項1の発明において、 前記動力が、前記センサ手段で検出した回転速度検出値
と、前記交流電動機に与えられているトルク指令値との
積として与えられるように構成されていることを特徴と
する回転速度センサの異常判定装置。
2. The invention according to claim 1, wherein the power is provided as a product of a rotation speed detection value detected by the sensor means and a torque command value provided to the AC motor. An abnormality determination device for a rotation speed sensor.
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