JP2002171792A - 可変速装置 - Google Patents
可変速装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 出力電流が増加した場合に出力電流が過電流
レベル未満であっても負荷過大と認識するとともに、一
時の過負荷状態と例えば工具と被加工物とがロックした
ような過負荷状態とを区別して、運転継続または停止の
判断処理ができる可変速装置を得る。 【解決手段】 ＣＰＵ１ａは、出力電流ｉｏのピーク値
＞ 異常電流検出レベルｉｌとなる出力電流ｉｏが異
常電流検出時間ｔ２以上連続して流れて、負荷過大と認
識した後で、減速開始遅延時間ｔ３経過後も、出力電流
ｉｏのピーク値＞ 異常電流検出レベルｉｌとなる出力
電流ｉｏが流れている場合に、負荷過大を確認し、０Ｈ
ｚに向かって減速を開始し出力周波数を０Ｈｚとし停止
する。
レベル未満であっても負荷過大と認識するとともに、一
時の過負荷状態と例えば工具と被加工物とがロックした
ような過負荷状態とを区別して、運転継続または停止の
判断処理ができる可変速装置を得る。 【解決手段】 ＣＰＵ１ａは、出力電流ｉｏのピーク値
＞ 異常電流検出レベルｉｌとなる出力電流ｉｏが異
常電流検出時間ｔ２以上連続して流れて、負荷過大と認
識した後で、減速開始遅延時間ｔ３経過後も、出力電流
ｉｏのピーク値＞ 異常電流検出レベルｉｌとなる出力
電流ｉｏが流れている場合に、負荷過大を確認し、０Ｈ
ｚに向かって減速を開始し出力周波数を０Ｈｚとし停止
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、モータを可変速
制御する可変速装置に関するものである。
制御する可変速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の可変速装置の構成を示す図
である。図において、２１は交流電力を直流電力に変換
するコンバータ部、２２はコンバータ部２１が変換した
直流電力を平滑して一定直流電圧として保持する平滑コ
ンデンサ、２３はスイッチング素子とトランジスタとか
ら構成され、直流電力を可変周波数、可変電圧の交流電
圧に変換するインバータ部、２４は直流母線電圧を検出
する電圧検出器、２５はインバータ部２３の出力電流を
検出する電流検出器である。また、２６は起動信号３
１、リセット信号３２などを入力する入力部、２７は設
定された運転周波数（以下、設定周波数と記す）に基づ
き出力周波数を作成する制御部としてのＣＰＵ、２８は
異常信号３３を出力する出力部、２９は表示器、３０は
負荷としてのモータである。
である。図において、２１は交流電力を直流電力に変換
するコンバータ部、２２はコンバータ部２１が変換した
直流電力を平滑して一定直流電圧として保持する平滑コ
ンデンサ、２３はスイッチング素子とトランジスタとか
ら構成され、直流電力を可変周波数、可変電圧の交流電
圧に変換するインバータ部、２４は直流母線電圧を検出
する電圧検出器、２５はインバータ部２３の出力電流を
検出する電流検出器である。また、２６は起動信号３
１、リセット信号３２などを入力する入力部、２７は設
定された運転周波数（以下、設定周波数と記す）に基づ
き出力周波数を作成する制御部としてのＣＰＵ、２８は
異常信号３３を出力する出力部、２９は表示器、３０は
負荷としてのモータである。
【０００３】また、図６は従来の可変速装置の動作を示
す図である。図において、（ａ）は運転時における出力
周波数の変化を示す図、（ｂ）は起動／停止を指令する
起動信号のオン／オフ状態を示す図、（ｃ）は運転時に
おける出力電流の変化を示す図である。
す図である。図において、（ａ）は運転時における出力
周波数の変化を示す図、（ｂ）は起動／停止を指令する
起動信号のオン／オフ状態を示す図、（ｃ）は運転時に
おける出力電流の変化を示す図である。
【０００４】従来の可変速装置の運転について、図５お
よび図６により説明する。可変速装置においては、交流
電力（Ｒ，Ｓ，Ｔ）をコンバータ部２１で直流電力に変
換し、平滑コンデンサ２２で一定直流電圧として保存す
る。インバータ部２３で、この直流電力を可変周波数、
可変電圧の交流電力（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に変換し、モータ３
０を可変速制御する。
よび図６により説明する。可変速装置においては、交流
電力（Ｒ，Ｓ，Ｔ）をコンバータ部２１で直流電力に変
換し、平滑コンデンサ２２で一定直流電圧として保存す
る。インバータ部２３で、この直流電力を可変周波数、
可変電圧の交流電力（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に変換し、モータ３
０を可変速制御する。
【０００５】起動信号３１が入力される（オンとなる）
と（図６（ｂ）の点ｂ２１）、可変速装置は、図６
（ａ）に示すように、設定周波数まで予め設定された加
速時間（図６（ａ）の点ａ２１〜点ａ２２）にしたがっ
て加速を行い、加速が完了する（図６（ａ）の点ａ２
２）と、起動信号３１がオフされるまで（図６（ｂ）の
点ｂ２２）、設定周波数による定速運転を続ける（図６
（ａ）の点ａ２２〜点ａ２３）。起動信号３１がオフさ
れると（図６（ｂ）の点ｂ２２）、可変速装置は、出力
周波数を０Ｈｚに向かって減速を開始し（図６（ａ）の
点ａ２３）、出力周波数が０Ｈｚとなった時点で停止す
る（図６（ａ）の点ａ２４）。
と（図６（ｂ）の点ｂ２１）、可変速装置は、図６
（ａ）に示すように、設定周波数まで予め設定された加
速時間（図６（ａ）の点ａ２１〜点ａ２２）にしたがっ
て加速を行い、加速が完了する（図６（ａ）の点ａ２
２）と、起動信号３１がオフされるまで（図６（ｂ）の
点ｂ２２）、設定周波数による定速運転を続ける（図６
（ａ）の点ａ２２〜点ａ２３）。起動信号３１がオフさ
れると（図６（ｂ）の点ｂ２２）、可変速装置は、出力
周波数を０Ｈｚに向かって減速を開始し（図６（ａ）の
点ａ２３）、出力周波数が０Ｈｚとなった時点で停止す
る（図６（ａ）の点ａ２４）。
【０００６】また、可変速装置の運転中に、負荷の増大
により出力電流が多くなり、過電流トリップさせる基準
値としての過電流レベル（一般に、可変速装置の定格電
流の２００％を可変速装置の過電流レベルとする）以上
になった場合には、ＣＰＵ２７は過電流異常と判断し
て、運転指令を無視して、インバータ部２３のスイッチ
ング素子の出力を停止するとともに異常信号３３を出力
する。また、可変速装置の運転中に、負荷からの回生に
よりコンバータ部２１、インバータ部２３間の直流電圧
が所定値以上になった場合には、ＣＰＵ２７は過電圧異
常と判断して、インバータ部２３のスイッチング素子の
オン、オフ信号を停止するとともに異常信号３３を出力
する。また、ＣＰＵ２７は過電圧異常時または過電流異
常時には、表示器２９に異常内容を出力する。その後、
リセット信号３２が入力されると、可変速装置は異常信
号３３をオフして、停止状態になる。
により出力電流が多くなり、過電流トリップさせる基準
値としての過電流レベル（一般に、可変速装置の定格電
流の２００％を可変速装置の過電流レベルとする）以上
になった場合には、ＣＰＵ２７は過電流異常と判断し
て、運転指令を無視して、インバータ部２３のスイッチ
ング素子の出力を停止するとともに異常信号３３を出力
する。また、可変速装置の運転中に、負荷からの回生に
よりコンバータ部２１、インバータ部２３間の直流電圧
が所定値以上になった場合には、ＣＰＵ２７は過電圧異
常と判断して、インバータ部２３のスイッチング素子の
オン、オフ信号を停止するとともに異常信号３３を出力
する。また、ＣＰＵ２７は過電圧異常時または過電流異
常時には、表示器２９に異常内容を出力する。その後、
リセット信号３２が入力されると、可変速装置は異常信
号３３をオフして、停止状態になる。
【０００７】しかしながら、定速運転中に出力電流が大
きく流れても、過電流レベル未満であれば、可変速装置
は過電流異常と判断せず、トリップすることなく出力を
継続する。
きく流れても、過電流レベル未満であれば、可変速装置
は過電流異常と判断せず、トリップすることなく出力を
継続する。
【０００８】従来の可変速装置を工作機械の主軸に使用
して、定速運転で被加工物を加工中に、何らかの要因で
工具が被加工物にかみ合って、出力電流が定格電流以上
となった場合であっても（図６（ｃ）Ｃ２１部）、出力
電流が過電流レベル未満であれば、可変速装置は定速運
転を継続しようとして、設定周波数に基づく出力周波数
を出力し続ける。この場合には、工具と被加工物とがロ
ック状態のため、さらに大きな電流が流れて、出力電流
が過電流レベル以上となった時点で可変速装置が過電流
異常と判断して過電流トリップすることになる。また、
工具と被加工物とがロック状態のため、出力電流が増え
ても過電流レベル未満であれば、工具が破損するまで運
転を継続することになる。
して、定速運転で被加工物を加工中に、何らかの要因で
工具が被加工物にかみ合って、出力電流が定格電流以上
となった場合であっても（図６（ｃ）Ｃ２１部）、出力
電流が過電流レベル未満であれば、可変速装置は定速運
転を継続しようとして、設定周波数に基づく出力周波数
を出力し続ける。この場合には、工具と被加工物とがロ
ック状態のため、さらに大きな電流が流れて、出力電流
が過電流レベル以上となった時点で可変速装置が過電流
異常と判断して過電流トリップすることになる。また、
工具と被加工物とがロック状態のため、出力電流が増え
ても過電流レベル未満であれば、工具が破損するまで運
転を継続することになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の可変速装
置を工作機械の主軸に使用した場合、大きな負荷が急激
にかかった場合でも、過電流レベル未満であれば、可変
速装置が過電流トリップするまで、または工具が破損す
るまで運転を継続してしまうという問題点があった。ま
た、過電流トリップにより出力遮断される時点の工具の
位置は任意の位置となるため、破損工具の交換作業に手
間がかかるという問題点があった。
置を工作機械の主軸に使用した場合、大きな負荷が急激
にかかった場合でも、過電流レベル未満であれば、可変
速装置が過電流トリップするまで、または工具が破損す
るまで運転を継続してしまうという問題点があった。ま
た、過電流トリップにより出力遮断される時点の工具の
位置は任意の位置となるため、破損工具の交換作業に手
間がかかるという問題点があった。
【００１０】また、工具が破損する前に運転停止させる
ために、過電流レベルを下げた場合には、加速時に過渡
的に流れる電流にて、過電流トリップしてしまうという
問題点があった。また、過電流レベルを下げた場合に
は、定速運転状態にて瞬時的な負荷変動によって大きな
電流が流れた場合であっても、過電流トリップしてしま
うという問題点があった。
ために、過電流レベルを下げた場合には、加速時に過渡
的に流れる電流にて、過電流トリップしてしまうという
問題点があった。また、過電流レベルを下げた場合に
は、定速運転状態にて瞬時的な負荷変動によって大きな
電流が流れた場合であっても、過電流トリップしてしま
うという問題点があった。
【００１１】また、外的要因により可変速装置の一次側
電圧が低下した場合に、直流母線電圧および出力電圧が
低下して、出力トルクが低下してしまう。このために、
電流を多く流して出力トルクの低下を補うが、過電流レ
ベルを下げた場合には、負荷の値が正常であっても、一
次側電圧の低下による出力トルクの低下を補うための電
流増加により、過電流トリップしてしまうという問題点
があった。
電圧が低下した場合に、直流母線電圧および出力電圧が
低下して、出力トルクが低下してしまう。このために、
電流を多く流して出力トルクの低下を補うが、過電流レ
ベルを下げた場合には、負荷の値が正常であっても、一
次側電圧の低下による出力トルクの低下を補うための電
流増加により、過電流トリップしてしまうという問題点
があった。
【００１２】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、出力電流が増加した場合に出力
電流が過電流レベル未満であっても負荷過大と認識する
とともに、一時の過負荷状態と例えば工具と被加工物と
がロックしたような過負荷状態とを区別して、運転継続
または停止の判断処理ができる可変速装置を得ることを
目的とする。
ためになされたもので、出力電流が増加した場合に出力
電流が過電流レベル未満であっても負荷過大と認識する
とともに、一時の過負荷状態と例えば工具と被加工物と
がロックしたような過負荷状態とを区別して、運転継続
または停止の判断処理ができる可変速装置を得ることを
目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明に係る可変速装
置においては、交流電力を直流電力に変換するコンバー
タ部と、スイッチング素子とトランジスタとから構成さ
れ、直流電力を可変周波数、可変電圧の交流電圧に変換
するインバータ部と、コンバータ部により得られる直流
電圧を検出する電圧検出器と、インバータ部からの出力
電流を検出する電流検出器と、この電流検出器が検出し
た出力電流が過電流レベル以上となった場合に、インバ
ータ部のスイッチング素子の出力を停止する制御部と、
を有する可変速装置において、過電流レベル以下である
異常電流検出レベルと出力電流が異常電流検出レベル以
上であるか確認するための異常電流検出時間と減速開始
を遅延させる減速開始遅延時間とを記憶する記憶部を備
え、制御部は、電流検出器が検出した出力電流が異常電
流検出レベル以上である状態が異常電流検出時間続いた
時点で、負荷過大と認識し、さらに減速開始遅延時間を
経過した後も、前記出力電流が前記異常電流検出レベル
以上である状態が続いている場合に、減速停止するよう
にしたものである。
置においては、交流電力を直流電力に変換するコンバー
タ部と、スイッチング素子とトランジスタとから構成さ
れ、直流電力を可変周波数、可変電圧の交流電圧に変換
するインバータ部と、コンバータ部により得られる直流
電圧を検出する電圧検出器と、インバータ部からの出力
電流を検出する電流検出器と、この電流検出器が検出し
た出力電流が過電流レベル以上となった場合に、インバ
ータ部のスイッチング素子の出力を停止する制御部と、
を有する可変速装置において、過電流レベル以下である
異常電流検出レベルと出力電流が異常電流検出レベル以
上であるか確認するための異常電流検出時間と減速開始
を遅延させる減速開始遅延時間とを記憶する記憶部を備
え、制御部は、電流検出器が検出した出力電流が異常電
流検出レベル以上である状態が異常電流検出時間続いた
時点で、負荷過大と認識し、さらに減速開始遅延時間を
経過した後も、前記出力電流が前記異常電流検出レベル
以上である状態が続いている場合に、減速停止するよう
にしたものである。
【００１４】また、記憶部は直流母線電圧検出有効レベ
ルを記憶するとともに、制御部は、前記電圧検出器で検
出した直流母線電圧と前記直流母線電圧検出有効レベル
とを比較し、前記直流母線電圧が前記直流母線電圧検出
有効レベルより大きい場合に、前記電流検出器が検出し
た出力電流と前記異常電流検出レベルとを比較するよう
にしたものである。
ルを記憶するとともに、制御部は、前記電圧検出器で検
出した直流母線電圧と前記直流母線電圧検出有効レベル
とを比較し、前記直流母線電圧が前記直流母線電圧検出
有効レベルより大きい場合に、前記電流検出器が検出し
た出力電流と前記異常電流検出レベルとを比較するよう
にしたものである。
【００１５】さらに、記憶部は直流母線電圧検出有効レ
ベルを記憶するとともに、制御部は、前記電圧検出器で
検出した直流母線電圧と前記直流母線電圧検出有効レベ
ルとを比較し、前記直流母線電圧が前記直流母線電圧検
出有効レベルより小さい場合に、前記異常電流検出レベ
ルを大きくするようにしたものである。
ベルを記憶するとともに、制御部は、前記電圧検出器で
検出した直流母線電圧と前記直流母線電圧検出有効レベ
ルとを比較し、前記直流母線電圧が前記直流母線電圧検
出有効レベルより小さい場合に、前記異常電流検出レベ
ルを大きくするようにしたものである。
【００１６】さらにまた、前記異常電流検出レベル、前
記異常電流検出時間、前記直流母線電圧検出有効レベル
をパラメータ設定できるようにしたものである。
記異常電流検出時間、前記直流母線電圧検出有効レベル
をパラメータ設定できるようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１に係る可変速装置の構成を示す図である。
図において、２１〜２５、３０〜３３は、従来例の図５
と同様であり、その説明を省略する。また、１ａは制御
部としてのＣＰＵ、２は起動信号３１、リセット信号３
２を入力する入力部、３ａは異常電流検出レベルｉｌ、
定速域認識遅延時間ｔ１、異常電流検出時間ｔ２、減速
開始遅延時間ｔ３を記憶する記憶部としてのメモリ、４
は負荷過大検出を通知する検出信号６、エラー信号７お
よび異常信号３３を出力する出力部、５は表示器であ
る。
実施の形態１に係る可変速装置の構成を示す図である。
図において、２１〜２５、３０〜３３は、従来例の図５
と同様であり、その説明を省略する。また、１ａは制御
部としてのＣＰＵ、２は起動信号３１、リセット信号３
２を入力する入力部、３ａは異常電流検出レベルｉｌ、
定速域認識遅延時間ｔ１、異常電流検出時間ｔ２、減速
開始遅延時間ｔ３を記憶する記憶部としてのメモリ、４
は負荷過大検出を通知する検出信号６、エラー信号７お
よび異常信号３３を出力する出力部、５は表示器であ
る。
【００１８】また、図２はこの発明の実施の形態１に係
る可変速装置の動作を示す図で、（ａ）は出力周波数の
変化を示す図、（ｂ）は起動信号３１のオン／オフ状態
を示す図、（ｃ）は出力電流の変化を示す図、（ｄ）は
検出信号６のオン／オフ状態を示す図、（ｅ）はエラー
信号７のオン／オフ状態を示す図、（ｆ）はリセット信
号３２のオン／オフ状態を示す図、（ｇ）は直流母線電
圧Ｖｄｃの変化を示す図である。図において、ｔ１は定
速域認識遅延時間、ｔ２は異常電流検出時間、ｔ３は減
速開始遅延時間、ｉｌは異常電流検出レベル（ただし、
定格電流＜ｉ１＜過電流レベル）、Ｖｄｃｌは直流母線
電圧検出有効レベルとしての直流母線電圧検出有効レベ
ル、Ｖｄｃは直流母線電圧である。
る可変速装置の動作を示す図で、（ａ）は出力周波数の
変化を示す図、（ｂ）は起動信号３１のオン／オフ状態
を示す図、（ｃ）は出力電流の変化を示す図、（ｄ）は
検出信号６のオン／オフ状態を示す図、（ｅ）はエラー
信号７のオン／オフ状態を示す図、（ｆ）はリセット信
号３２のオン／オフ状態を示す図、（ｇ）は直流母線電
圧Ｖｄｃの変化を示す図である。図において、ｔ１は定
速域認識遅延時間、ｔ２は異常電流検出時間、ｔ３は減
速開始遅延時間、ｉｌは異常電流検出レベル（ただし、
定格電流＜ｉ１＜過電流レベル）、Ｖｄｃｌは直流母線
電圧検出有効レベルとしての直流母線電圧検出有効レベ
ル、Ｖｄｃは直流母線電圧である。
【００１９】以下、実施の形態１に係る可変速装置の動
作について、図１および図２を参照しながら説明する。
起動信号３１が、入力部２を介して可変速装置に入力さ
れると（図２（ｂ）の点ｂ１）、可変速装置は、図２
（ａ）に示すように、設定周波数まで予め設定された加
速時間にしたがって加速を行い、加速が完了する（図２
（ａ）の点ａ２）と、起動信号３１がオフされるまで
（図２（ｂ）の点ｂ２）、設定周波数による定速運転を
続ける（図２（ａ）の点ａ２〜点ａ３）。起動信号３１
がオフされると、可変速装置は、０Ｈｚに向かって減速
を開始し、出力周波数を０Ｈｚとし停止する（図２
（ａ）の点ａ４）。
作について、図１および図２を参照しながら説明する。
起動信号３１が、入力部２を介して可変速装置に入力さ
れると（図２（ｂ）の点ｂ１）、可変速装置は、図２
（ａ）に示すように、設定周波数まで予め設定された加
速時間にしたがって加速を行い、加速が完了する（図２
（ａ）の点ａ２）と、起動信号３１がオフされるまで
（図２（ｂ）の点ｂ２）、設定周波数による定速運転を
続ける（図２（ａ）の点ａ２〜点ａ３）。起動信号３１
がオフされると、可変速装置は、０Ｈｚに向かって減速
を開始し、出力周波数を０Ｈｚとし停止する（図２
（ａ）の点ａ４）。
【００２０】加速中、および出力周波数が設定周波数に
到達して（図２（ａ）の点ａ２）から予め設定された定
速域認識遅延時間ｔ１経過するまでの間は、加速中の過
渡現象による電流が流れているものとして、ＣＰＵ１ａ
は、異常電流検出を行なわない。
到達して（図２（ａ）の点ａ２）から予め設定された定
速域認識遅延時間ｔ１経過するまでの間は、加速中の過
渡現象による電流が流れているものとして、ＣＰＵ１ａ
は、異常電流検出を行なわない。
【００２１】ＣＰＵ１ａは、加速が完了した後で定速域
認識遅延時間ｔ１を経過した後、電流検出器２５で取り
込んだ出力電流ｉｏのピーク値と異常電流検出レベルｉ
ｌとの比較を行い、出力電流ｉｏのピーク値 ＞ 異常
電流検出レベルｉｌとなる出力電流ｉｏが、異常電流検
出時間ｔ２以上連続して流れた場合に、負荷過大と認識
し、出力部４から検出信号６を出力する。
認識遅延時間ｔ１を経過した後、電流検出器２５で取り
込んだ出力電流ｉｏのピーク値と異常電流検出レベルｉ
ｌとの比較を行い、出力電流ｉｏのピーク値 ＞ 異常
電流検出レベルｉｌとなる出力電流ｉｏが、異常電流検
出時間ｔ２以上連続して流れた場合に、負荷過大と認識
し、出力部４から検出信号６を出力する。
【００２２】ＣＰＵ１ａは、出力電流ｉｏのピーク値
＞ 異常電流検出レベルｉｌとなる出力電流ｉｏが異常
電流検出時間ｔ２以上連続して流れて、負荷過大と認識
した後、減速開始遅延時間ｔ３経過するまでの間は、電
流検出器２５で取り込んだ出力電流ｉｏのピーク値と異
常電流検出レベルｉｌとの比較を継続して行い、出力電
流ｉｏのピーク値 ＜ 異常電流検出レベルｉｌと成っ
た場合には、正常状態に復帰したものと判断して、運転
を継続する。検出信号６は負荷過大と認識した時点でオ
ンとなり、減速開始遅延時間ｔ３経過するまでの間は、
出力電流ｉｏのピーク値 ＜ 異常電流検出レベルｉｌ
と成った場合であっても、検出信号６のオン状態を維持
する。
＞ 異常電流検出レベルｉｌとなる出力電流ｉｏが異常
電流検出時間ｔ２以上連続して流れて、負荷過大と認識
した後、減速開始遅延時間ｔ３経過するまでの間は、電
流検出器２５で取り込んだ出力電流ｉｏのピーク値と異
常電流検出レベルｉｌとの比較を継続して行い、出力電
流ｉｏのピーク値 ＜ 異常電流検出レベルｉｌと成っ
た場合には、正常状態に復帰したものと判断して、運転
を継続する。検出信号６は負荷過大と認識した時点でオ
ンとなり、減速開始遅延時間ｔ３経過するまでの間は、
出力電流ｉｏのピーク値 ＜ 異常電流検出レベルｉｌ
と成った場合であっても、検出信号６のオン状態を維持
する。
【００２３】ＣＰＵ１ａは、出力電流ｉｏのピーク値
＞ 異常電流検出レベルｉｌとなる出力電流ｉｏが異常
電流検出時間ｔ２以上連続して流れて、負荷過大と認識
した後で、減速開始遅延時間ｔ３経過後も、出力電流ｉ
ｏのピーク値 ＞ 異常電流検出レベルｉｌとなる出力
電流ｉｏが流れている場合に、負荷過大を確認し、０Ｈ
ｚに向かって減速を開始し出力周波数を０Ｈｚとし停止
する。減速停止後、ＣＰＵ１ａは出力部４からエラー信
号７を出力し、表示器５にエラー状態の表示を行なう。
リセット信号３２が入力された時点で、検出信号６およ
びエラー信号７はオフ状態になる。
＞ 異常電流検出レベルｉｌとなる出力電流ｉｏが異常
電流検出時間ｔ２以上連続して流れて、負荷過大と認識
した後で、減速開始遅延時間ｔ３経過後も、出力電流ｉ
ｏのピーク値 ＞ 異常電流検出レベルｉｌとなる出力
電流ｉｏが流れている場合に、負荷過大を確認し、０Ｈ
ｚに向かって減速を開始し出力周波数を０Ｈｚとし停止
する。減速停止後、ＣＰＵ１ａは出力部４からエラー信
号７を出力し、表示器５にエラー状態の表示を行なう。
リセット信号３２が入力された時点で、検出信号６およ
びエラー信号７はオフ状態になる。
【００２４】実施の形態１においては、異常電流検出レ
ベルｉｌ、異常電流検出時間ｔ２および減速開始遅延時
間ｔ３を使用し、出力電流ｉｏのピーク値 ＞ 異常電
流検出レベルｉｌとなる出力電流ｉｏが異常電流検出時
間ｔ２以上連続して流れた時点で、負荷過大と認識する
が、負荷過大と認識した後も減速開始遅延時間ｔ３経過
するまでの間は、出力電流ｉｏのピーク値と異常電流検
出レベルｉｌとの比較処理を継続して行い、出力電流ｉ
ｏのピーク値 ＞ 異常電流検出レベルｉｌの状態が継
続している場合のみ、負荷過大として、減速停止するよ
うにしたので、一時の過負荷状態と例えば工具と被加工
物とがロックしたような過負荷状態とを区別して、運転
継続または停止の判断処理ができる。
ベルｉｌ、異常電流検出時間ｔ２および減速開始遅延時
間ｔ３を使用し、出力電流ｉｏのピーク値 ＞ 異常電
流検出レベルｉｌとなる出力電流ｉｏが異常電流検出時
間ｔ２以上連続して流れた時点で、負荷過大と認識する
が、負荷過大と認識した後も減速開始遅延時間ｔ３経過
するまでの間は、出力電流ｉｏのピーク値と異常電流検
出レベルｉｌとの比較処理を継続して行い、出力電流ｉ
ｏのピーク値 ＞ 異常電流検出レベルｉｌの状態が継
続している場合のみ、負荷過大として、減速停止するよ
うにしたので、一時の過負荷状態と例えば工具と被加工
物とがロックしたような過負荷状態とを区別して、運転
継続または停止の判断処理ができる。
【００２５】また、上述のように異常電流検出時間ｔ２
および減速開始遅延時間ｔ３を使用せず、出力電流ｉｏ
のピーク値 ＞ 異常電流検出レベルｉｌとなる出力電
流ｉｏが異常電流検出時間ｔ２以上連続して流れた時点
で、負荷過大として、減速停止する場合には、一時の過
負荷状態で正常状態に復帰しても、判断できないため、
減速停止することになる。また、異常電流検出時間ｔ２
を、減速開始遅延時間ｔ３をも含めた時間に設定し、減
速開始遅延時間ｔ３をも含めた時間に設定した異常電流
検出時間ｔ２において、出力電流ｉｏのピーク値 ＞
異常電流検出レベルｉｌの状態であった場合に、負荷過
大として、減速停止することも可能であるが、その場合
には運転中に一時負荷過大状態になったことが認識でき
ない。
および減速開始遅延時間ｔ３を使用せず、出力電流ｉｏ
のピーク値 ＞ 異常電流検出レベルｉｌとなる出力電
流ｉｏが異常電流検出時間ｔ２以上連続して流れた時点
で、負荷過大として、減速停止する場合には、一時の過
負荷状態で正常状態に復帰しても、判断できないため、
減速停止することになる。また、異常電流検出時間ｔ２
を、減速開始遅延時間ｔ３をも含めた時間に設定し、減
速開始遅延時間ｔ３をも含めた時間に設定した異常電流
検出時間ｔ２において、出力電流ｉｏのピーク値 ＞
異常電流検出レベルｉｌの状態であった場合に、負荷過
大として、減速停止することも可能であるが、その場合
には運転中に一時負荷過大状態になったことが認識でき
ない。
【００２６】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態１に係る可変速装置の構成を示す図である。図におい
て、２、４〜７、２１〜２５、３０〜３３は、実施の形
態１の図１と同様であり、その説明を省略する。また、
１ｂは制御部としてのＣＰＵ、３ｂは異常電流検出レベ
ルｉｌ、定速域認識遅延時間ｔ１、異常電流検出時間ｔ
２、減速開始遅延時間ｔ３、直流母線電圧検出有効レベ
ルＶｄｃｌを記憶する記憶部としてのメモリである。
態１に係る可変速装置の構成を示す図である。図におい
て、２、４〜７、２１〜２５、３０〜３３は、実施の形
態１の図１と同様であり、その説明を省略する。また、
１ｂは制御部としてのＣＰＵ、３ｂは異常電流検出レベ
ルｉｌ、定速域認識遅延時間ｔ１、異常電流検出時間ｔ
２、減速開始遅延時間ｔ３、直流母線電圧検出有効レベ
ルＶｄｃｌを記憶する記憶部としてのメモリである。
【００２７】図４はこの発明の実施の形態２に係る可変
速装置の動作を示す図で、（ａ）は出力周波数の変化を
示す図、（ｂ）は起動信号３１のオン／オフ状態を示す
図、（ｃ）は出力電流の変化を示す図、（ｄ）は検出信
号６のオン／オフ状態を示す図、（ｅ）はエラー信号７
のオン／オフ状態を示す図、（ｆ）はリセット信号３２
のオン／オフ状態を示す図、（ｇ）は直流母線電圧Ｖｄ
ｃの変化を示す図である。図において、ｔ１は定速域認
識遅延時間、ｔ２は異常電流検出時間、ｔ３は減速開始
遅延時間、ｉｌは異常電流検出レベル（ただし、定格電
流＜ｉ１＜過電流レベル）、Ｖｄｃｌは直流母線電圧検
出有効レベルとしての直流母線電圧検出有効レベル、Ｖ
ｄｃは直流母線電圧である。
速装置の動作を示す図で、（ａ）は出力周波数の変化を
示す図、（ｂ）は起動信号３１のオン／オフ状態を示す
図、（ｃ）は出力電流の変化を示す図、（ｄ）は検出信
号６のオン／オフ状態を示す図、（ｅ）はエラー信号７
のオン／オフ状態を示す図、（ｆ）はリセット信号３２
のオン／オフ状態を示す図、（ｇ）は直流母線電圧Ｖｄ
ｃの変化を示す図である。図において、ｔ１は定速域認
識遅延時間、ｔ２は異常電流検出時間、ｔ３は減速開始
遅延時間、ｉｌは異常電流検出レベル（ただし、定格電
流＜ｉ１＜過電流レベル）、Ｖｄｃｌは直流母線電圧検
出有効レベルとしての直流母線電圧検出有効レベル、Ｖ
ｄｃは直流母線電圧である。
【００２８】以下、実施の形態２に係る可変速装置の動
作について、図３、図４および図２を参照しながら説明
する。ただし、実施の形態２は、上述の実施の形態１に
係る可変速装置に、電圧検出器２４で検出した直流母線
電圧Ｖｄｃを直流母線電圧検出有効レベルＶｄｃｌと比
較して、異常電流検出処理の実行の是非を判断する機能
を追加したものであり、定速域認識遅延時間ｔ１、異常
電流検出時間ｔ２、減速開始遅延時間ｔ３、異常電流検
出レベルｉｌを使用しての負荷過大の認識および負荷過
大の認識後の処理は、上述の実施の形態１と同様であ
り、その説明を省略する。
作について、図３、図４および図２を参照しながら説明
する。ただし、実施の形態２は、上述の実施の形態１に
係る可変速装置に、電圧検出器２４で検出した直流母線
電圧Ｖｄｃを直流母線電圧検出有効レベルＶｄｃｌと比
較して、異常電流検出処理の実行の是非を判断する機能
を追加したものであり、定速域認識遅延時間ｔ１、異常
電流検出時間ｔ２、減速開始遅延時間ｔ３、異常電流検
出レベルｉｌを使用しての負荷過大の認識および負荷過
大の認識後の処理は、上述の実施の形態１と同様であ
り、その説明を省略する。
【００２９】ＣＰＵ１ｂは、電圧検出器２４で検出した
直流母線電圧Ｖｄｃと予め設定された直流母線電圧検出
有効レベルＶｄｃｌとを比較し、直流母線電圧Ｖｄｃ
＞ 直流母線電圧検出有効レベルＶｄｃｌの場合に、出
力電流ｉｏのピーク値と異常電流検出レベルｉｌとを比
較し、出力電流ｉｏのピーク値 ＞ 異常電流検出レベ
ルｉｌとなる出力電流ｉｏが異常電流検出時間ｔ２以上
連続して流れた時点で、負荷過大と認識し、出力部４か
ら検出信号６を出力する（実施の形態１の図２と同
様）。
直流母線電圧Ｖｄｃと予め設定された直流母線電圧検出
有効レベルＶｄｃｌとを比較し、直流母線電圧Ｖｄｃ
＞ 直流母線電圧検出有効レベルＶｄｃｌの場合に、出
力電流ｉｏのピーク値と異常電流検出レベルｉｌとを比
較し、出力電流ｉｏのピーク値 ＞ 異常電流検出レベ
ルｉｌとなる出力電流ｉｏが異常電流検出時間ｔ２以上
連続して流れた時点で、負荷過大と認識し、出力部４か
ら検出信号６を出力する（実施の形態１の図２と同
様）。
【００３０】ＣＰＵ１ｂは、電圧検出器２４で検出した
直流母線電圧Ｖｄｃと予め設定された直流母線電圧検出
有効レベルＶｄｃｌとを比較し、直流母線電圧Ｖｄｃ
≦ 直流母線電圧検出有効レベルＶｄｃｌの場合には、
直流母線電圧の低下による出力トルクの低下を補うため
に電流を多く流している状態と判断して、異常電流検出
処理を実行しない（図４）。
直流母線電圧Ｖｄｃと予め設定された直流母線電圧検出
有効レベルＶｄｃｌとを比較し、直流母線電圧Ｖｄｃ
≦ 直流母線電圧検出有効レベルＶｄｃｌの場合には、
直流母線電圧の低下による出力トルクの低下を補うため
に電流を多く流している状態と判断して、異常電流検出
処理を実行しない（図４）。
【００３１】また、上記説明では、直流母線電圧Ｖｄｃ
≦ 直流母線電圧検出有効レベルＶｄｃｌの場合に、
異常電流検出処理を実行しない例を説明したが、直流母
線電圧Ｖｄｃ ≦ 直流母線電圧検出有効レベルＶｄｃ
ｌの場合に、異常電流検出レベルｉｌを大きくし、大き
くした異常電流検出レベルｉｌと出力電流ｉｏのピーク
値とを比較することにより、異常電流検出処理を実行す
るようにしてもよい（実施の形態１の図２（ａ）〜
（ｆ）と同様）。
≦ 直流母線電圧検出有効レベルＶｄｃｌの場合に、
異常電流検出処理を実行しない例を説明したが、直流母
線電圧Ｖｄｃ ≦ 直流母線電圧検出有効レベルＶｄｃ
ｌの場合に、異常電流検出レベルｉｌを大きくし、大き
くした異常電流検出レベルｉｌと出力電流ｉｏのピーク
値とを比較することにより、異常電流検出処理を実行す
るようにしてもよい（実施の形態１の図２（ａ）〜
（ｆ）と同様）。
【００３２】ところで、上記説明では、異常電流検出時
間ｔ２、減速開始遅延時間ｔ３、異常電流検出レベルｉ
ｌをメモリ３ａ，３ｂに記憶されているものとして説明
したが、パラメータ設定可能とし、使用条件、環境等に
より各設定値を調整するようにしてもよい。
間ｔ２、減速開始遅延時間ｔ３、異常電流検出レベルｉ
ｌをメモリ３ａ，３ｂに記憶されているものとして説明
したが、パラメータ設定可能とし、使用条件、環境等に
より各設定値を調整するようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
れているので、以下に示すような効果を奏する。
【００３４】この発明に係る可変速装置は、交流電力を
直流電力に変換するコンバータ部と、スイッチング素子
とトランジスタとから構成され、直流電力を可変周波
数、可変電圧の交流電圧に変換するインバータ部と、コ
ンバータ部により得られる直流電圧を検出する電圧検出
器と、インバータ部からの出力電流を検出する電流検出
器と、この電流検出器が検出した出力電流が過電流レベ
ル以上となった場合に、インバータ部のスイッチング素
子の出力を停止する制御部と、を有する可変速装置にお
いて、過電流レベル以下である異常電流検出レベルと出
力電流が異常電流検出レベル以上であるか確認するため
の異常電流検出時間と減速開始を遅延させる減速開始遅
延時間とを記憶する記憶部を備え、制御部は、電流検出
器が検出した出力電流が異常電流検出レベル以上である
状態が異常電流検出時間続いた時点で、負荷過大と認識
し、さらに減速開始遅延時間を経過した後も、前記出力
電流が前記異常電流検出レベル以上である状態が続いて
いる場合に、減速停止するようにしたので、出力電流が
増加した場合に出力電流が過電流レベル未満であっても
負荷過大と認識するとともに、一時の過負荷状態と例え
ば工具と被加工物とがロックしたような過負荷状態とを
区別して、運転継続または停止の判断処理ができる。
直流電力に変換するコンバータ部と、スイッチング素子
とトランジスタとから構成され、直流電力を可変周波
数、可変電圧の交流電圧に変換するインバータ部と、コ
ンバータ部により得られる直流電圧を検出する電圧検出
器と、インバータ部からの出力電流を検出する電流検出
器と、この電流検出器が検出した出力電流が過電流レベ
ル以上となった場合に、インバータ部のスイッチング素
子の出力を停止する制御部と、を有する可変速装置にお
いて、過電流レベル以下である異常電流検出レベルと出
力電流が異常電流検出レベル以上であるか確認するため
の異常電流検出時間と減速開始を遅延させる減速開始遅
延時間とを記憶する記憶部を備え、制御部は、電流検出
器が検出した出力電流が異常電流検出レベル以上である
状態が異常電流検出時間続いた時点で、負荷過大と認識
し、さらに減速開始遅延時間を経過した後も、前記出力
電流が前記異常電流検出レベル以上である状態が続いて
いる場合に、減速停止するようにしたので、出力電流が
増加した場合に出力電流が過電流レベル未満であっても
負荷過大と認識するとともに、一時の過負荷状態と例え
ば工具と被加工物とがロックしたような過負荷状態とを
区別して、運転継続または停止の判断処理ができる。
【００３５】また、記憶部は直流母線電圧検出有効レベ
ルを記憶するとともに、制御部は、前記電圧検出器で検
出した直流母線電圧と前記直流母線電圧検出有効レベル
とを比較し、前記直流母線電圧が前記直流母線電圧検出
有効レベルより大きい場合に、前記電流検出器が検出し
た出力電流と前記異常電流検出レベルとを比較するよう
にしたので、外的要因により可変速装置の一次側電圧が
低下したことによる出力電流の増加した場合を、負荷過
大を検出する異常電流検出処理から除外することができ
る。
ルを記憶するとともに、制御部は、前記電圧検出器で検
出した直流母線電圧と前記直流母線電圧検出有効レベル
とを比較し、前記直流母線電圧が前記直流母線電圧検出
有効レベルより大きい場合に、前記電流検出器が検出し
た出力電流と前記異常電流検出レベルとを比較するよう
にしたので、外的要因により可変速装置の一次側電圧が
低下したことによる出力電流の増加した場合を、負荷過
大を検出する異常電流検出処理から除外することができ
る。
【００３６】さらに、記憶部は直流母線電圧検出有効レ
ベルを記憶するとともに、制御部は、前記電圧検出器で
検出した直流母線電圧と前記直流母線電圧検出有効レベ
ルとを比較し、前記直流母線電圧が前記直流母線電圧検
出有効レベルより小さい場合に、前記異常電流検出レベ
ルを大きくするようにしたので、外的要因により可変速
装置の一次側電圧が低下したことによる出力電流の増加
した場合だっても、負荷過大を検出する異常電流検出処
理を実行することができる。
ベルを記憶するとともに、制御部は、前記電圧検出器で
検出した直流母線電圧と前記直流母線電圧検出有効レベ
ルとを比較し、前記直流母線電圧が前記直流母線電圧検
出有効レベルより小さい場合に、前記異常電流検出レベ
ルを大きくするようにしたので、外的要因により可変速
装置の一次側電圧が低下したことによる出力電流の増加
した場合だっても、負荷過大を検出する異常電流検出処
理を実行することができる。
【００３７】さらにまた、前記異常電流検出レベル、前
記異常電流検出時間、前記直流母線電圧検出有効レベル
をパラメータ設定できるようにしたので、使用条件、環
境等に対応して負荷過大と判断する基準値を容易に変更
することができる。
記異常電流検出時間、前記直流母線電圧検出有効レベル
をパラメータ設定できるようにしたので、使用条件、環
境等に対応して負荷過大と判断する基準値を容易に変更
することができる。
【図１】 この発明の実施の形態１に係る可変速装置の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係る可変速装置の
動作を示す図である。
動作を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態２に係る可変速装置の
動作を示す図である。
動作を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態２に係る可変速装置の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図５】 従来の可変速装置の構成を示す図である。
【図６】 従来の可変速装置の動作を示す図である。
１ａ，１ｂ ＣＰＵ、 ２ 入力部、 ３ａ，３ｂ メ
モリ、 ４ 出力部、５ 表示器、 ６ 検出信号、
７ エラー信号、 ２１ コンバータ部、２２ 平滑コ
ンデンサ、 ２３ インバータ部、 ２４ 電圧検出
器、 ２５電流検出器、 ２６ 入力部、 ２７ ＣＰ
Ｕ、 ２８ 出力部、 ２９ 表示器、 ３０ モー
タ、 ３１ 起動信号、 ３２ リセット信号、 ３３
異常信号、 ｉｌ 異常電流検出レベル、 ｔ１ 定
速域認識遅延時間、 ｔ２ 異常電流検出時間、 ｔ３
減速開始遅延時間、 Ｖｄｃｌ 直流母線電圧検出有
効レベル。
モリ、 ４ 出力部、５ 表示器、 ６ 検出信号、
７ エラー信号、 ２１ コンバータ部、２２ 平滑コ
ンデンサ、 ２３ インバータ部、 ２４ 電圧検出
器、 ２５電流検出器、 ２６ 入力部、 ２７ ＣＰ
Ｕ、 ２８ 出力部、 ２９ 表示器、 ３０ モー
タ、 ３１ 起動信号、 ３２ リセット信号、 ３３
異常信号、 ｉｌ 異常電流検出レベル、 ｔ１ 定
速域認識遅延時間、 ｔ２ 異常電流検出時間、 ｔ３
減速開始遅延時間、 Ｖｄｃｌ 直流母線電圧検出有
効レベル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H007 AA06 AA17 BB06 CA01 CB02 DB13 DC02 DC05 FA02 FA03 FA13 FA14 FA19 5H570 AA23 BB09 CC05 DD01 FF04 FF05 HB07 JJ03 JJ17 JJ18 LL02 LL03 MM02 MM04 MM09 5H576 AA17 BB06 CC05 DD02 FF04 FF05 HA02 HB02 JJ03 JJ17 JJ18 LL22 LL24 MM02 MM04 MM14
Claims (4)
- 【請求項１】 交流電力を直流電力に変換するコンバー
タ部と、スイッチング素子とトランジスタとから構成さ
れ、直流電力を可変周波数、可変電圧の交流電圧に変換
するインバータ部と、前記コンバータ部により得られる
直流電圧を検出する電圧検出器と、前記インバータ部か
らの出力電流を検出する電流検出器と、この電流検出器
が検出した出力電流が過電流レベル以上となった場合
に、前記インバータ部のスイッチング素子の出力を停止
する制御部と、を有する可変速装置において、前記過電
流レベル以下である異常電流検出レベルと出力電流が異
常電流検出レベル以上であるか確認するための異常電流
検出時間と減速開始を遅延させる減速開始遅延時間とを
記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記電流検出器
が検出した出力電流が前記異常電流検出レベル以上であ
る状態が前記異常電流検出時間続いた時点で、負荷過大
と認識し、さらに減速開始遅延時間を経過した後も、前
記出力電流が前記異常電流検出レベル以上である状態が
続いている場合に、減速停止するようにしたことを特徴
とする可変速装置。 - 【請求項２】 前記記憶部は直流母線電圧検出有効レベ
ルを記憶するとともに、前記制御部は、前記電圧検出器
で検出した直流母線電圧と前記直流母線電圧検出有効レ
ベルとを比較し、前記直流母線電圧が前記直流母線電圧
検出有効レベルより大きい場合に、前記電流検出器が検
出した出力電流と前記異常電流検出レベルとを比較する
ようにしたことを特徴とする請求項１記載の可変速装
置。 - 【請求項３】 前記記憶部は直流母線電圧検出有効レベ
ルを記憶するとともに、前記制御部は、前記電圧検出器
で検出した直流母線電圧と前記直流母線電圧検出有効レ
ベルとを比較し、前記直流母線電圧が前記直流母線電圧
検出有効レベルより小さい場合に、前記異常電流検出レ
ベルを大きくするようにしたことを特徴とする請求項１
記載の可変速装置。 - 【請求項４】 前記定速認識遅延時間、前記異常電流検
出レベル、前記異常電流検出時間、前記直流母線電圧検
出有効レベルをパラメータ設定できるようにしたことを
特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の
可変速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000367074A JP4560953B2 (ja) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | 可変速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000367074A JP4560953B2 (ja) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | 可変速装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002171792A true JP2002171792A (ja) | 2002-06-14 |
| JP4560953B2 JP4560953B2 (ja) | 2010-10-13 |
Family
ID=18837579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000367074A Expired - Fee Related JP4560953B2 (ja) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | 可変速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4560953B2 (ja) |
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- 2000-12-01 JP JP2000367074A patent/JP4560953B2/ja not_active Expired - Fee Related
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