JP2000278976A - モータ始動制御装置およびモータ始動における保護方法 - Google Patents
モータ始動制御装置およびモータ始動における保護方法Info
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Abstract
く、前述の問題点を解決するモータ始動制御装置および
モータ始動における保護方法を提供すること。 【解決手段】モータ始動制御装置10は、周囲温度センサ
36および磁極温度センサ30、32、34を利用して、モータ
始動装置12内の各磁極温度を検出する。上記センサに接
続されたマイクロプロセッサ28により、温度信号を周期
的に受信しかつモータ始動装置の動作温度の変化を監視
する。マイクロプロセッサは、モータ始動システムの冷
却特性をモデル化しかつ現在収集されている周囲温度お
よび磁極温度信号をモデル化された冷却特性と比較し、
モータ始動装置が安全始動温度まで冷却したか否かを判
定する。制御装置は、時間当たりの最高始動回数を超え
ないことを保証し、エネルギを無駄にするばかりではな
く、始動が成功するまでの時間が更に長引くような始動
の試みを阻止する。
Description
ータの制御装置に関し、特にモータの機能を有効に使用
する方法と装置に関する。
びモータの動作中に、モータを保護するためにバイメタ
ル式の過負荷素子を使用している。標準的な過負荷素子
にはモータ電流が導通され、それによって加熱して応力
がかかった状態になり、素子の形状が変化する。ある種
の高馬力の用例では、変流器を使用して過負荷素子に電
力が供給される。変流器はモータの電流に比例する電流
を供給して、電流があるレベルに達すると素子を変形さ
せる。
過負荷状態からトリップしても(trip)、バイメタル素
子は、モータが再び安全に始動できるか否かに関わりな
く冷却するまでは応力がかかった状態に留まっている。
始動コマンドが受信されても、バイメタル素子が未だに
応力がかかった状態に留まっている場合は、モータの始
動は阻止される。反対に、バイメタル素子が冷却し、通
常位置に戻ると、過負荷接点によって、モータの温度に
関わりなくモータが始動できるようになる。さらに、過
負荷素子は最前の過負荷状態によりまだ熱いので、特定
のクラスのモータに許可できる熱量はバイメタル素子に
残されている熱量分だけ減少し、それによって、過負荷
素子に再び応力がかかり、状態が変化して、モータが適
切な動作速度を達成することが阻まれる。
(スタータ)の場合、モータが一旦遮断される、すなわ
ち、負荷状態によりプロセッサ過負荷がトリップする
と、モータ回路の導電体上に配置されているサーミスタ
素子は、モータが停止した後も加熱状態に留まる。サー
ミスタ素子が高いサーミスタ抵抗に因り高電圧信号を送
出中に、再始動コマンドが与えられると、プロセッサは
これに応動してモータ保護装置と結合するか、または回
路を遮断して、モータの始動を阻止する。サーミスタ素
子が僅かだけ冷却されるが、しかしモータ回路内に保持
されている熱量に因り依然として加熱状態にある場合
は、低電圧信号を発生する。
すか、または回路を遮断して、モータの始動を可能にす
る。しかし、サーミスタ素子はモータの導体回路内の余
熱量によって加熱状態にあるので、特定のクラスのモー
タの始動には極めて低いさらなる熱量しか許可されな
い。このように、プロセッサはサーミスタ素子の抵抗値
が再び変化したことを検知し、モータが負荷状態で適切
な動作速度に達することを阻止する。モータが完全な始
動のための適切な動作速度に達するためには、サーミス
タ素子とモータの導体は、周囲温度まで冷却されなけれ
ばならず、それには一般的には所定のクラスに必要であ
る以上に長い時間を要する。
荷保護方式は、信号処理、測定、および基準電圧と比較
するために各種のソリッドステート部品に信号を供給す
るトロイドを使用している。信号電圧が過負荷状態に達
すると、マイクロプロセッサはこれに応動してモータ保
護回路と結合し、モータを停止する。しかし、モータが
停止コマンドによって、またはプロセッサの過負荷コマ
ンドによって停止した時、モータは一般的には極めて熱
い。
サはモータの再始動を試みる。モータ内の余熱はモータ
巻線の内部抵抗を上昇させ、ひいてはモータへの始動電
流を実質的に低減する。そこで始動電流が低減すること
により、モータはプロセッサの過負荷電子素子が標準的
に許可するよりも長く始動曲線のインラッシュ部分に留
まり、モータ保護回路と結合することにより、モータを
早期に停止させる。
て、モータおよびこれが駆動している負荷に不要な応力
をかけ、システム全体の機械的寿命が短縮する。従って
完全な始動を可能にし、かつこのような不都合なトリッ
プ(引き外し)を回避するために、過負荷素子およびモ
ータ部品を周囲温度まで冷却しなければならない。加え
て、不充分な時間に亘るこのような大きなインラッシュ
(inrush)によって、モータの完全な始動が阻害されて前
述のような応力と機械的な寿命の短縮の原因になるばか
りではなく、電力の無駄になるので、電気設備の電気料
金が高くなる。
与えるために、固定時間遅延方式を採用して上記の問題
点を克服する幾つかの試みがなされたが、上記の問題点
を充分に克服することはできなかった。例えば、冷却時
間の設定が長すぎると、モータの次の始動までの時間が
遅延し、製造または生産性を損なう。冷却時間の設定が
短すぎると、過負荷の不都合なトリップ動作が発生し、
前述の例と同様にモータの始動が阻まれる。
子および/または固定時間遅延の必要がなくなり、モー
タ始動装置が充分に冷却し、安全に始動できるか否かを
判定でき、同時に時間当たりの最高始動回数を超えない
ようにする頻繁な始動保護およびエコノマイザ(economi
zer)方式を備えることが望まれる。
付加することなく、前述の問題点を解決するモータ始動
制御装置およびモータ始動における保護方法を提供する
ことを目的としている。
過負荷温度と、モータ状態とに基づいてモータを迅速か
つ連続的に何回か完全に始動させることができる制御装
置を提供することによって上記の問題点を解決する。制
御装置はモータおよびソフト始動装置の冷却特性とをモ
デル化し、これらを実際の周囲温度およびソフト始動装
置の磁極温度、およびモデル化された外部周囲温度と比
較する。次に、最前に成功した始動条件との別の比較が
行われ、制御装置によって現在の始動の試みが成功する
ものと判定された場合は、さらに別のチェック・ステッ
プによって、顧客の希望および工場仕様に基づいて、現
在の始動が時間当たりの最高始動回数内にあるか否かが
判定される。
る。満たされていない場合は、始動フラグが作成され、
ディジタル表示装置によって、始動が成功裏に達成され
るまでのに必要な時間が表示される。この表示装置はさ
らに、時間当たりに許可される最高始動回数、および実
行された実際の始動回数をも表示することができる。
装置と共に使用されるモータ始動制御装置は、モータ始
動装置の回りの周囲温度を検出する周囲温度センサと、
モータ始動装置の動作温度を判定するために、モータ始
動装置内の各磁極ごとの磁極温度センサとを含んでい
る。処理装置が周囲温度センサおよび磁極温度センサに
接続され、周囲温度および磁極温度を周期的に収集し、
モータの始動装置の冷却特性をモデル化するようにプロ
グラムされる。マイクロプロセッサはさらに、現在収集
されている周囲温度および磁極温度をモデル化された冷
却特性と比較し、始動が許可される前に、モータ始動装
置が安全始動温度まで冷却したか否かを判定する。
びモータ始動装置を保護し、頻繁な始動保護およびエコ
ノマイザ機能を提供する方法は、モータ始動装置内の各
磁極の周囲温度と磁極温度とを、モータ始動装置の温度
の示度として周期的に監視するステップを含んでいる。
このプロセスは、モータ始動装置の温度が安全始動温度
まで冷却されていることを保証するためにモータ始動装
置の温度を周期的にチェックして、冷却されている場合
は、現在の始動パラメータが安全範囲内にあることを保
証する。安全範囲内にある場合は、所定時間当りの最高
始動回数を超えておらず、モータの始動が可能になる。
そうでない場合は、プロセスは始動が成功するようにな
るまで、モータ始動装置をさらに冷却させる。
タ始動制御装置は、モータが遮断された後で冷却特性を
モデル化するために、モータと、周囲温度センサおよび
磁極温度センサを有するモータ始動装置と、マイクロプ
ロセッサとを保護するように構成されている。冷却特性
は始動装置、モータ、および動作環境の物理特性と共
に、周囲温度センサおよび磁極温度センサによって収集
された周囲温度および磁極温度に基づくものである。こ
の制御装置は、始動が許可される前にモータが充分に冷
却したこと、および別のモータ始動が許可される前に所
定時間当りの最高可動回数を超えていないことを保証す
る。
び利点は以下の詳細な説明と図面から明らかにされる。
図面は、本発明を実施するのに考えられる最良の形態を
示すものである。
ータ14を制御するモータ始動装置(スタータ)12を
有するモータ始動システムに組み込まれた、本発明に基
づくモータ始動制御装置10のブロック図である。モー
タ始動制御装置10はマイクロプロセッサ、マイクロコ
ントローラ、PLC、または電気信号処理用のその他の
素子などの中央処理装置28を含んでいる。モータ始動
制御装置10は、メモリ29に格納されているルックア
ップ表と共に、始動装置12の動作温度、始動装置の内
部周囲温度、動作環境の外部周囲温度、およびモータ1
4の温度に基づいてモータ始動装置12の機能を制御す
る。温度および熱保護に加えて、制御装置10は、始動
が成功しないと見なされ、さらに遅延およびエネルギの
無駄を引き起こすと見られる始動の試みを阻止しつつ、
頻繁な始動を可能にする。
は、3相モータ始動装置の用例で示されている。公知の
態様で、一部はコイル16、18および20を制御する
ことによって、また一部はブロック図の形式で磁極A2
2、磁極B14、および磁極C26として示されてい
る、標準的には2つの導通バス棒の間に把持されている
一対のSCR(図示せず)を制御することによって、モ
ータ始動装置12は電力を3相電源15からモータ14
へと供給する。
ッサ28は、多数の温度センサからの入力信号を受け
る。好適な実施形態では、温度センサ30、32、34
は各々のパワー磁極A、B、C上に配置されている。す
なわち、温度センサ30はパワー磁極22と熱伝達し、
温度センサ32はパワー磁極24と熱伝達し、また温度
センサ34はパワー磁極26と熱伝達している。周囲温
度センサ36もモータ始動装置12内に配置され、マイ
クロプロセッサ28に接続されている。好適な実施形態
では、磁極の周囲の、およびモータ始動装置12を格納
するハウジング内の温度を検出するように周囲温度セン
サ36は磁極AとB、または磁極BとC、との間のカバ
ー・アセンブリ内に配置されている。
検知された場合にモータが遮断されることを防止するた
め、ディップ・スイッチ等の、温度保護制御装置に優先
することができる少なくとも1つの入力38を受けるこ
とができる。この制御装置は故障を故障表示装置40に
示し、表示することができる。優先機能は一般的には、
プロセスの機能を保持するためにモータを犠牲にするこ
とができる重要なプロセスでのみ使用される。
ー磁極22、24および26にそれぞれ実装されたヒー
トシンク42、44および46をも含んでいる。各パワ
ー磁極22、24および26はさらに、空気をモータ始
動装置12の負荷側54に引き込み、空気を各ヒートシ
ンク42、44および46を横切って動かし、空気をモ
ータ始動装置12のライン側56から排気するための関
連ファン48、50、および52を有している。マイク
ロプロセッサ28はファン48、50および52を駆動
するファン駆動装置58に接続されている。マイクロプ
ロセッサ28はさらに、コイル16、18および20を
制御する出力制御線60と、各磁極22、24および2
6のSCRを制御するために接続されている出力制御線
62とを有している。
3をモータ始動装置12に、または遠隔位置に実装でき
るように、外部接続で表示装置13に接続することもで
きる。内部では、表示装置13はプロセッサ28に接続
され、図2を参照してさらに後述するように、熱保護制
御装置が起動した後の次の始動までの時間を表示するた
めに利用される。
される最高始動回数、並びに始動の試みも含めた時間当
たりの実際の全始動回数をも表示することができる。こ
のようにして、オペレータは要求された始動が許可され
た最高始動回数を超えているか否かを簡単に判定するこ
とができる。故障表示装置40は一般に警報ランプであ
るが、表示装置13は、好適には次の始動までの計算さ
れた時間を示すためにディジタル読取り表示装置であ
る。
作を図2および図3を参照して説明する。図2を参照す
ると、マイクロプロセッサは、始動コマンド64が出さ
れると、モータの始動の前に66でモータ始動装置の温
度を読取るようにプログラムされている。温度読取りは
サブルーチンであり、図3を参照して説明するように、
図2の主アルゴリズムで周期的に呼び出される。
ン200が呼び出されると、マイクロプロセッサは先ず
第1温度センサ30から磁極Aの温度を読取り(20
2)、アナログ信号をディジタル信号に変換した後で、
その結果がメモリに記憶される(204)。次に、磁極
Bの温度が読取られ(206)、アナログ信号からディ
ジタル信号に変換され、その結果が208でメモリに記
憶される。磁極Cの温度を収集するために第3温度セン
サ34が読取られ、212でディジタル値として記憶さ
れる。周囲温度は214で、周囲温度センサ36を検知
することによって読取られ、216で信号は変換されて
記憶され、温度読取りサブルーチンは図2の主アルゴリ
ズムに戻る(218)。
ーチン(200)が66で終了した後、初期値が68で
保存され、モータは始動できるようになる(70)。す
なわち、本発明の頻繁な始動保護およびエコノマイザ制
御装置は、モータ始動装置の制御を主制御装置に委ねる
が、これは本発明の主題ではない。
囲の温度が72で読取られ、初期始動パラメータとして
記憶される(74)。プロセッサは始動装置内の周囲温
度センサ36によって発生した周囲温度信号を利用し
て、メモリ29に記憶されている所定の環境データと共
に、外部温度の温度プロファイルをモデル化する。すな
わち、外部の周囲モデルは地理的領域の温度、建物/地
帯の位置、および稼働日のカレンダの関数である。これ
らは好適なパラメータであるが、他のこのような要因も
外部の周囲モデルを判定するために利用できる。
信号と共に、始動装置温度をモデル化し(78)、かつ
モータ温度をモデル化(80)して、その結果はルック
アップ表の形式でメモリ29に記憶される。モータ温度
のモデル80は、モータが遮断され、温度が通常の冷却
サイクル中に周期的に読取られた後に収集された冷却温
度プロファイルを含んでいる。
ームのサイズ、FLA(全負荷アンペア数)率、FLA
の継続期間、時間当たりに要求された始動回数、および
時間当たりの始動の継続期間のような仕様と共に、3極
温度センサ30、32、34の関数である。加えて、モ
ータのロック・ロータ・カウント(LRC)およびモー
タのLRC継続期間をトリップのクラスおよび使用され
たワイヤのゲージと共に始動装置の温度モデルに要因と
して含めることができる。
AおよびFLAの継続期間、時間当たりの始動回数、時
間当たりの始動の継続期間などの始動装置と同じデータ
の多くが含まれる。さらに、始動装置とは異なる場合
は、地理的領域および/または地帯、建物の中の位置、
およびモータを作動する日中時間を含む、モータの特定
のロケーションも含まれる。モータのサービス要因、モ
ータの馬力、およびモータのフレーム・サイズを含むモ
ータ製造の仕様も冷却モデルに利用される。
ジュール82で、始動装置の部品と負荷の温度を利用し
て、始動装置全体の現在の温度が判定され、温度の上昇
をシステムによって監視することができる。温度比較モ
ジュール82で、冷却曲線は内部および外部の周囲温度
と比較される。さらに、磁極温度が内部および外部の周
囲温度と比較されて、システムの全体的な温度が判定さ
れる。システムの温度が判定されると、プロセッサは次
に、現在の動作温度に基づいて、始動装置が充分に冷却
されたか否かを判定する(84)。冷却されている場合
(86)は、次にメモリから最前に成功した始動パラメ
ータが呼び出される(88)。始動パラメータには最前
の始動時間、最前の始動温度、および最前の始動電流が
含まれる。次にプロセッサは、現在収集された周囲温度
および磁極温度信号を、モデル化された冷却特性と共に
最前の始動パラメータと比較し(90)、次に、それが
モータを始動するのに安全であるか否かを判定する(9
2)。
た始動データと比較し終えると(90)、これらの結果
に基づいて、始動が成功するか否かを判定する(9
2)。そうである場合(94)は、次に時間当たりの実
際の始動回数と、始動装置およびモータのアンペア数、
および馬力率、およびユーザー仕様に基づいて工場で設
定された時間当たりの始動回数とを比較することによる
顧客および工場が設定した頻繁な始動の比較(96)が
行われる。すなわち、プロセッサは所定期間で以前に行
われた始動回数の実行総数を維持し、96で現在の始動
要求を加えた以前の全始動回数が、許可された所定時間
当たりの全始動回数を超えるか否かを周期的にチェック
する。始動回数が最高始動回数を超えた場合は(96、
114)、始動装置とモータとを安全に保護するために
始動遅延が116で開始される。
が時間当たりの最高始動回数に等しいか、それ未満であ
るため、始動装置がモータを始動させることができる
(98)と96で判定された場合は、始動が可能になる
(100)。始動コマンドが102、104にある場合
は、モータを70で始動させることができる。
ていないものと判定された場合(84、106)、また
はプロセッサが、モータを始動させることが安全ではな
いと判定した場合(92、108)、または始動コマン
ドが受信されなかった場合(102、100)は、冷却
のための始動遅延112が開始される。特性モデル化7
6、始動温度のモデル化78、モータ温度のモデル化8
0、および現在温度72、122に基づいてプロセッサ
によって冷却のための始動遅延112が計算される。冷
却のための遅延は、始動装置がモータを始動できるよう
になる前に、充分な冷却に要する時間を算定する。最新
の温度および冷却温度プロファイルが最前の始動パラメ
ータと比較され(90)、また、モータを始動させるこ
とが安全ではない場合(92、108)は、プロセッサ
はまたこれらの変数に基づいて始動までに必要な冷却時
間を計算する。
全始動温度以上にある場合(106)は、モータを始動
させることが安全ではないこと(108)、または要求
された始動回数が所定時間当りの最高始動回数を超えて
いることを示す故障フラグを設定する(118)。プロ
セッサはさらに始動が許可されるまでに必要な時間を表
示するためにディジタル式読取り表示装置に前記の時間
を出力する(120)。プロセッサはさらに、所定時間
当りの許可始動回数(最高始動回数/時)、並びにその
期間中に既に実行された始動回数をも出力することがで
きる。次に温度が再び読取られ(76、78、および8
0)、前述のプロセスが反復される。
タ始動装置およびモータを有するモータ始動システムを
用いてモータ始動制御装置であり、この制御装置は、始
動装置の内部周囲温度を検出する周囲温度センサと、セ
ンサの各磁極の温度を検出する磁極温度センサを含んで
いる。処理装置は、周囲温度センサおよび磁極温度セン
サに接続され、モータ始動装置の冷却特性をモデル化
し、かつ周囲温度および磁極温度を周期的に収集するよ
うにプログラムされている。プロセッサは、現在収集さ
れた周囲温度信号と磁極温度信号をモデル化された冷却
特性と比較し、モータ始動装置が安全始動温度まで冷却
されたか否かを判定する。
性に基づいて、成功裏にモータ始動が許可される冷却温
度に達するまで、モータの始動を阻止するようにプログ
ラムされている。前記の特性には、モータ始動装置の回
りの温度をモデル化する周囲温度モデルが含まれてい
る。始動装置およびモータについてのモデル化にはさら
に、選択された特定のモデルの物理特性も含まれてい
る。
極温度を、モデル化された冷却特性と比較すると共に、
最前の始動電流と最前の始動時間等の一組の最前の始動
パラメータと比較して、現在の始動が成功するか否かを
判定するようにプログラムされている。制御装置は、現
在の始動の試みが所定時間当りの最高始動回数内にある
ことを保証する。始動装置が安全始動温度以上である時
に始動コマンドが受信された場合、または、最前の始動
パラメータに基づいて安全な始動を達成できない場合、
または始動装置が時間当たりの最高始動回数を超えた場
合は、故障表示が起動される。次の始動までに必要な時
間、並びに許可される最高始動回数、および所定時間当
りに既に実行された始動回数を表示するためのディジタ
ル表示装置も備えられている。
モータ始動装置を保護する方法には、モータ始動装置内
の各磁極の周囲温度と磁極温度とを、モータ始動装置の
温度の示度として周期的に監視する工程と、周期的に監
視された周囲温度と磁極温度を記録する工程を含んでい
る。このプロセスは、モータ始動装置の温度が安全始動
温度まで冷却されていることを保証するために、モータ
始動装置の温度を周期的にチェックする。冷却されてい
る場合は、現在の始動パラメータが安全範囲内にあるか
否かをチェックし、安全範囲内にある場合はモータの始
動を可能にする。そうでない場合は、モータの始動が阻
止され、システムはさらに冷却される。
周囲温度と磁極温度とを周期的に監視することによっ
て、モータの冷却状態を追跡し、かつ所定の用例につい
て、前記追跡と、モータ、始動装置、および周囲条件の
所定のデータとに基づいて、外部周囲温度、始動装置温
度、およびモータ温度をモデル化する工程を含んでい
る。
りの以前の全始動回数に加算した場合に、その始動要求
が所定時間当りの許可された全始動回数を超えているか
否かをチェックする工程を含んでいる。許可された全始
動回数を超えている場合は、以前の始動回数が許可され
た全始動回数未満になるまで始動遅延が開始される。こ
のプロセスは次の始動が許可されるまでに必要な時間、
並びに故障が発生したことを表示する工程を含んでい
る。
から周囲温度信号を作成するための周囲温度センサを有
する、モータおよびモータ始動装置を保護するためのモ
ータ始動装置制御装置を含んでいる。モータ始動装置内
の磁極温度を検出して、そこから磁極温度信号を発生す
るための磁極温度センサが備えられている。制御装置は
さらに、モータがモータ始動装置によって遮断された後
で周囲温度信号および磁極温度信号に基づいて冷却特性
をモデル化するプロセッサを有している。プロセッサは
さらに、モータが充分に冷却されたこと、および次のモ
ータ始動を許可する前に所定時間当りの最高始動回数を
超えていないことを保証するために使用される。
を周期的に記憶するメモリを含んでいる。周囲温度セン
サは所定の動作環境について動作温度の範囲を設定して
いるルックアップ表をメモリ内に含むことができる。プ
ロセッサはさらに、最後の始動パラメータを現在の始動
パラメータのセットと比較するようにプログラムされて
いる。プロセッサは次の始動の時間を決定し、かつ各々
の始動要求を追跡する。
てきたが、前述の実施形態の同等な実施態様、代替実施
態様および修正が可能であり、添付の特許請求の範囲に
含まれることが理解されよう。
電源に接続されたモータのブロック図である。
いるソフトウェアの流れ図である。
れ図である。
Claims (19)
- 【請求項1】モータ始動装置とともに使用するモータ始
動制御装置(10、64)であって、 周囲温度を検出し、モータ始動装置(12)の回りの周囲
温度を示す周囲温度信号を供給する周囲温度センサ(3
6)と、 導電バス(22)の温度を示す磁極温度信号を生じる、モ
ータ始動装置(12)内の導電バス(22)と熱伝達する少
なくとも1つの磁極温度センサ(30)と、 周囲温度センサ(36)及び少なくとも1つの磁極温度セ
ンサ(30)に接続された処理装置(28)とを備え、 前記処理装置(28)は、 モータ始動装置の冷却特性をモデル化し、 前記周囲温度センサおよび少なくとも1つの磁極温度セ
ンサから周囲温度信号および磁極温度信号を周期的に収
集(72、122)し、 現在収集した周囲温度信号および磁極温度信号(72)を
モデル化された冷却特性(76、78、80)と比較し、 モータ始動装置が安全な始動温度まで冷却されているか
どうかを判定するようにプログラムされていることを特
徴とするモータ始動制御装置。 - 【請求項2】処理装置(28)は、モデル化された冷却特
性(76、78、80)に基づいてモータの良好な始動を可能に
する段階(70)に冷却温度が達する時点(84)まで、モ
ータ始動装置を始動させない(112)ようにプログラム
されていることを特徴とする請求項1に記載の制御装
置。 - 【請求項3】モータ始動装置は、少なくとも1つのモー
タ(14)と、モータ始動装置(12)と、周囲温度センサ
を含んでいる請求項1に記載の制御装置。 - 【請求項4】周囲温度センサ(36)は、モータ始動装置
(12)の内部周囲温度を検出し、モータ始動装置の周囲
温度はモータ始動装置の動作環境の外部周囲温度であ
り、また外部周囲温度は比較動作(82)で用いられるモ
デル化された冷却特性(76)であることを特徴とする請
求項3に記載の制御装置。 - 【請求項5】処理装置(28)はさらに、現在収集されて
いる周囲温度信号および磁極温度信号(72)をモデル化
された冷却特性(76、78、80)と共に一組の最後の始動パ
ラメータ(88)と比較して、現在の始動が、成功するか
否かを判定するようにプログラムされていることを特徴
とする請求項1に記載の制御装置。 - 【請求項6】処理装置(28)はさらに、現在の始動の試
みが,確実に所定時間当りの最高始動数内にあることを
保証する(96)ようにプログラムされていることを特徴
とする請求項1に記載の制御装置。 - 【請求項7】処理装置(28)はさらに、モータ始動装置
が安全始動温度以上である場合(106)に故障フラグを
設定し(118)、所定時間当りの許可された始動回数お
よびその期間で既に行われた始動回数と共に、始動が許
可されるのに必要な時間を計算しかつ表示する(102)
ようにプログラムされていることを特徴とする請求項1
に記載の制御装置。 - 【請求項8】少なくとも1つのモータ(14)、モータ始
動装置(12)、および周囲状態に対する温度データを記
憶する少なくとも1つのルックアップ表を有するメモリ
装置(29)をさらに備えていることを特徴とする請求項
1に記載の制御装置。 - 【請求項9】 処理装置はさらに、 少なくとも磁極温度信号に基づいて始動装置冷却モデル
を作成し、 少なくとも周囲温度信号に基づいて外部周囲モデルを作
成し、 少なくともモータの仕様に基づいてモータ温度モデルを
作成するようにプログラムされていることを特徴とする
請求項1に記載の制御装置。 - 【請求項10】各々がヒートシンク(42、44、46)を有
し、かつ該ヒートシンク(42、44、46)と熱伝達するファ
ン(48、50、52)を有している3個のパワー磁極(22、24、
26)を有するモータ始動装置(12)と、 各々がモータ始動装置(12)のパワー磁極(22、24、26)
と熱伝達し、第1,第2,第3の磁極温度信号を生じる
3個の磁極温度センサ(30、32、34)と、 モータ始動装置(12)に連結されたモータ(14)とを備
えており、 処理装置(28)が、さらに、 外部周囲温度をモデル化し(76)、 始動装置温度をモデル化し(78)、 モータ温度をモデル化し(80)、 モデル化された外部周囲温度(76)と、始動装置温度
(78)と、モータ温度(80)を、前記第1,第2,第3
の磁極温度信号及び周囲温度信号と比較(82)し、 モータ(14)の始動(70)を可能にする前に、温度の比
較(82)に基づいて充分な冷却が行われたかを保証し
(84)、 モータ始動要求(102)がモータ始動要求の最大回数内
にあることを保証する(96)ようにプログラムされてい
ることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 【請求項11】モータ(14)及びモータ始動装置(12)
を保護する方法であって、 モータ始動装置(12)内の各磁極の周囲温度および磁極
温度を、モータ始動装置の温度の示度として周期的に監
視する工程(72、122)と、 周期的に監視された周囲温度と磁極温度を記録する工程
(74)と、 モータ始動装置の温度が安全始動温度まで冷却されてい
ることを保証するためにモータ始動装置の温度を周期的
にチェックし、冷却されている場合(86)は、現在の始
動パラメータが安全範囲内にあるか否かをチェック(9
2)する工程と、 安全範囲内にある場合(94)に、モータの始動を可能に
する工程(100)と、 そうでない場合に、モータ始動装置をそれ以上に冷却す
る工程(112)とを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項12】モータの冷却中に周囲温度と磁極温度と
を周期的に監視する(122)ことによって、モータの冷
却状態を追跡する工程と、 所定の適用に対して、モータ(14)、始動装置(12)、
及び周囲条件の所定のデータと前記追跡とに基づいて、
外部周囲温度(76)、始動装置温度(78)、およびモー
タ温度(80)をモデル化する工程とをさらに含んでいる
ことを特徴とする請求項11に記載の方法。 - 【請求項13】現在の始動要求を所定時間当りの以前の
全始動回数に加算した場合に、その始動要求が所定時間
当りの許可された全始動回数を超えているか否かをチェ
ックし(96)、超えている場合は、以前の始動回数が許
可された全始動回数未満になる(98)まで始動遅延状態
に入る(116)工程をさらに含んでいることを特徴とす
る請求項11に記載の方法。 - 【請求項14】次の始動が許可されるまでに必要な時間
を表示する工程(120)をさらに含んでいることを特徴
とする請求項12に記載の方法。 - 【請求項15】モータ(14)およびモータ始動装置(1
2)を保護するためのモータ始動制御装置(10、64)であ
って、 周囲温度を検出し、そこから周囲温度信号を発生するた
めの周囲温度センサ(36)と、 モータ始動装置(12)内の磁極温度を検出して、そこか
ら磁極温度信号を発生するための磁極温度センサ(30)
と、 モータ(14)がモータ始動装置(12)によって遮断され
た後で周囲温度および磁極温度信号に基づいて、冷却特
性をモデル化し、かつ、モータ(14)が充分に冷却され
たこと(84)、および次のモータ始動を許可する前に所
定時間当りの最高始動回数(96)を超えていないこと
(70)を保証するためのプロセッサ(28)と、を備えて
なることを特徴とする制御装置。 - 【請求項16】周囲温度信号および磁極温度信号を周期
的に記憶するメモリ(29)をさらに備えると共に、周囲
温度センサ(36)は所定の動作環境について動作温度の
範囲を設定しているルックアップ表をメモリ(29)内に
含んでいることを特徴とする請求項15に記載の制御装
置。 - 【請求項17】プロセッサ(28)はモータ始動を制限す
る(92)ために、最後の始動パラメータ(88)を現在の
始動パラメータと比較する(90)ことを特徴とする請求
項15に記載の制御装置。 - 【請求項18】プロセッサ(28)は次の始動の時間を決
定し(112)、かつ各々の始動要求を追跡すると共に、
モータ制御装置(10、64)はさらに、次の始動の時間、
要求された時間当りの始動回数、および時間当りの最高
始動回数を表示する(120)ための表示装置(13)を備
えていることを特徴とする請求項15に記載の制御装
置。 - 【請求項19】プロセッサ(28)は冷却を追跡し(84、1
22)、安全な条件になるまで(86、94)モータの始動を
阻止する(112)ことを特徴とする請求項15に記載の
制御装置。
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