JP2005016958A - モータ駆動装置 - Google Patents
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- G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
Abstract
【課題】安価にモータの絶縁劣化を予知できるモータ駆動装置を得る。
【解決手段】接地G2されたモータ10のハウジング、モータコイル、抵抗R1、抵抗R2、リレー接点K1、ダイオードD4,D5,D6、交流電源1、接地G1の閉回路をモータ駆動アンプ8が動作しないときに、リレー接点K1をオンして形成する。これにより、この閉回路には交流電源1の対地間電圧が印加される。モータ10の絶縁抵抗が高いときには、閉回路に流れ電流は小さく、抵抗R1による電位差は小さい。モータの絶縁が劣化すると、漏洩電流が増加し抵抗R1の電位差がツェナーダイオードで決まる基準電圧を越えると、比較機32から出力信号が出され、フォトカプラ35から信号が出力されて制御装置11の表示器に、絶縁抵抗低下を表示する。簡単で、安価にモータの絶縁劣化を予知し漏電等による突然の運転停止を防止できる。
【選択図】 図1
【解決手段】接地G2されたモータ10のハウジング、モータコイル、抵抗R1、抵抗R2、リレー接点K1、ダイオードD4,D5,D6、交流電源1、接地G1の閉回路をモータ駆動アンプ8が動作しないときに、リレー接点K1をオンして形成する。これにより、この閉回路には交流電源1の対地間電圧が印加される。モータ10の絶縁抵抗が高いときには、閉回路に流れ電流は小さく、抵抗R1による電位差は小さい。モータの絶縁が劣化すると、漏洩電流が増加し抵抗R1の電位差がツェナーダイオードで決まる基準電圧を越えると、比較機32から出力信号が出され、フォトカプラ35から信号が出力されて制御装置11の表示器に、絶縁抵抗低下を表示する。簡単で、安価にモータの絶縁劣化を予知し漏電等による突然の運転停止を防止できる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの絶縁劣化を検出できるモータ駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
モータを長年使用し続けると、その使用環境等に応じてモータの絶縁が劣化する。この絶縁の劣化による漏洩電流により漏洩遮断機が作動し、該モータを使用した装置が突然作動を停止する。このような場合、モータに問題があるものか、駆動装置に問題があるのか不明で有り、突然停止の原因調査に時間がかかり、このモータを使用している装置や製造ラインの停止が長期化する傾向にある。
【0003】
モータの絶縁劣化も、上述したように漏洩電流検出によって検出する方法一般的であった。漏電検出器、漏電保護リレー等の漏電検出器で検出する漏洩電流は、一般には小型なもので15mA程度で有り、最小もので3mA程度が限界である。そのため、モータの絶縁劣化が進んだ段階でしか検出できない。
【0004】
そこで、空気調和装置においては、圧縮機におけるモータ絶縁劣化を早期に発見し運転不能になることを未然に防止するようにした方法が提案されている(特許文献1参照)。この方法は、モータの運転停止中において、直流電圧を任意の電圧と周波数に変換してモータを駆動する電力変換器の1つのトランジスタに高周波パルスを印加して駆動し、3相交流電源を整流しフイルタした直流電源の電圧(若しくは予め設定された電圧値)と、モータ電流を検出し、この直流電源の電圧とモータ電流に基づいて、絶縁抵抗値を算出し、求めた絶縁抵抗値が設定絶縁抵抗値を下回ると警報を出す方法である。また、1つのトランジスタに印加する高周波パルスの代わりに、単にトランジスタを導通させてモータ絶縁抵抗値を算出し絶縁劣化を予測する方法も提案されている。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−141795号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
モータの絶縁劣化を漏電検出器で検出するには上述したように、絶縁劣化が進んだ段階でしか検出できない。また、漏電による突然の停止であることから、停止の原因がモータ自体によるものかモータ駆動装置等やその他の周辺機器が影響しているものか、装置や製造ライン等のシステム全体の作業を停止して調査せねばならない。また、この漏電検出器では、モータ絶縁劣化の予測、予防保全には役立てることができない。
【0007】
一方、特許文献1に記載された方法では、モータ絶縁劣化の予測、予防保全には役立てることができるが、電圧と電流を検出しなくてはならない。しかも、電流は、電力変換器の1つのトランジスタをオンさせて、モータに直接流れる電流ラインで検出しなくてはならないものである。検出する電流が小さな値でも、この検出器は大電流を考慮したものとしなくてはならず、コストが増大する要因となる。また、この電流を検出するために、シャント抵抗やCT(電流トランス)を用いた場合、シャント抵抗は通常大電流を流すことができるものが要求され、また、CTも高価なものとなるという問題がある。
そこで、本発明の目的は、安価でモータの絶縁劣化を予知できるモータ駆動装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、接地された交流電源から供給された電力を整流回路で整流し、整流された直流電源を交流に変換してモータを駆動するモータ駆動アンプを備えたモータ駆動装置において、モータコイルに直列に接続された検出抵抗器と、前記接地された交流電源の接地間電圧を整流した直流電源を前記検出抵抗器を通してモータに印可する手段と、該直流電源の印加により前記検出抵抗の両端に生じる電位差を検出する電圧検出回路とを備えるものである。そして、前記電圧検出回路にて検出された電圧をコンパレータで基準値と比較し、基準値を超えた場合、表示器に異常を通知する。又は、前記電圧検出回路にて検出された電圧をAD変換する手段を設け、このAD変換された電圧値を表示器に表示するようにして、モータの絶縁劣化を知ることができるようにする。また、AD変換された電圧値が所定値を越えた場合、表示器に異常を通知する。
【0009】
さらに、前記検出された電圧値を記憶するメモリを有し、該メモリに記憶された複数の検出電圧値を前記表示器に表示することによって、絶縁劣化の履歴を見ることができるようにした。さらに、モータ仕様またはモータ駆動アンプの仕様に対応する基準電圧値を記憶するメモリと、該メモリの内容をアクセスするマイクロプロセッサを接続し、該マイクロプロセッサがモータ仕様またはモータ駆動アンプの仕様に対応する前記基準電圧値と前記検出電圧値とを比較し、検出電圧値が基準電圧値を越えた場合に異常を通知する。また、前記接地された交流電源の接地間電圧を検出する手段を設け、前記交流電源の接地間電圧に対応させて基準電圧値を記憶するメモリと、該メモリの内容をアクセスするマイクロプロセッサを接続し、該マイクロプロセッサが検出接地間電圧に対応する前記基準電圧値と前記検出電圧値とを比較する手段を備え、検出電圧値が基準電圧値を越える場合に異常を通知するようにした。さらには、前記メモリにモータ仕様またはモータ駆動アンプの仕様と前記交流電源の接地間電圧に対応させて基準電圧値を記憶し、前記マイクロプロセッサは前記メモリから読み出したモータ仕様またはモータ駆動アンプの仕様及び検出接地間電圧に対応する前記基準電圧値と前記検出電圧値とを比較し、検出電圧値が基準電圧値を越えた場合に異常を通知するようにする。また、前記電圧検出回路に前記電圧検出を有効又は無効にするスイッチを設け、該スイッチによって、前記電圧検出をモータの回転駆動前、モータの回転駆動後、又はモータの回転中止に有効とすることによって、モータ駆動停止中に、絶縁抵抗劣化を検査するようにした。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態の要部ブロック回路図である。
符号1は、接地された3相交流電源である。2は本発明においてモータ駆動装置に付加されたモータ絶縁抵抗検出装置で電圧検出回路3とコントローラ4で構成されている。また、5はモータ駆動装置本体で、3相交流電源を整流回路により直流電源に変換する電源部6と、直流電源から任意の交流電源に変換してモータ10を駆動するモータ駆動アンプ8で構成されている。
【0011】
電源部6は、3相交流電源1を整流し直流電源に変換するダイオードD1〜D6で構成される整流回路と、各ダイオードD1〜D6と並列に回生電流を交流電源に帰還させるためのIGBT等で構成されたスイッチング素子Q1〜Q6を備えている。また、ダイオードD1〜D6の整流回路で整流された直流出力を平滑する平滑コンデンサCを備え、さらに、平滑コンデンサCの両端電圧は抵抗R11,R12で分圧されてその分圧電圧によって、コントローラ7が回生開始電圧を検出し、スイッチング素子Q1〜Q6をオン/オフ制御して回生電流を交流電源に帰還させる。
【0012】
また、モータ駆動アンプ8は、IGBT等で構成されたスイッチング素子Q11〜Q16と該スイッチング素子Q11〜Q16とそれぞれ並列に接続されたダイオードD11〜D16で構成されたインバータ回路とコントローラ9で構成されている。
電源部6及びモータ駆動アンプ8のコントローラ7,9は数値制御装置等のこのモータ駆動装置を制御する制御装置11に接続され、該制御装置11からの指令に基づいて、コントローラ9によって、スイッチング素子Q11〜Q16をオン/オフ制御してモータ10を駆動制御するものである。
【0013】
上述したモータ駆動装置本体5の構成は、従来のモータ駆動装置と何ら変わる所はない。本発明は、この従来のモータ駆動装置に、モータの絶縁抵抗を測定するモータ絶縁抵抗検出装置2が付加されてモータ駆動装置を構成している点において相違するものである。
モータ絶縁抵抗検出装置2の電圧検出回路3は、モータ駆動アンプ8のインバータ回路とモータ10のコイルを接続する接続線の1相の線と、電源部6のダイオードブリッジにおける負側、すなわちダイオードD4,D5,D6のアノード側に接続されている。
【0014】
電圧検出回路3において、K1はコントローラ4に内蔵するリレーの接点で有り、R1〜R6は抵抗、C1,C2はコンデンサ、31はツェナーダイオード、32はコンパレータ、33はトランジスタ、34はダイオード、35はフォトカプラである。この検出回路3は、モータ駆動装置本体5のモータ駆動アンプ8におけるインバータ回路が作動する前に、リレー接点K1をオンとし、このときの抵抗R1間の電位差によって、モータ絶縁抵抗値を測定するものである。
【0015】
このモータ絶縁抵抗を測定する回路の等価回路を表すと、図2のようになる。図2において、Esは、接地された交流電源1の接地間電圧をダイオードD4,D5,D6で整流した直流電源を意味し、D101は、図1におけるダイオードD4,D5,D6に対応するものであり、R101は抵抗R1に対応し、R102は、抵抗R2をも含むものであるが主にモータ10の絶縁抵抗を表すものである。すなわちこの等価回路は、モータ10のハウジングがG2で接地され、絶縁抵抗R102、モータコイルをインバータ回路とコイルとの接続線、抵抗R101(R1)、閉じたリレー接点K1、ダイオードD101(D4,D5,D6)、交流電源1を整流した接地間電圧Es、接地G1、及び接地G1,G2で接続された閉回路である。
【0016】
ダイオードD101(D4,D5,D6)の電位差を無視すれば、抵抗R101の両端の電位差Vは次の1式で表される。
V=Es×R101/(R101+R102) …(1)
この1式から明らかのように、モータの対地間絶縁抵抗R102が小さくなるほど抵抗R101(図1における抵抗R1)の両端の電位差Vは大きくなることを意味する。そこで、この電位差Vと基準電圧とを比較して、基準電圧以上になると絶縁抵抗低下を知らせるようにする。
【0017】
図1に示す例では、抵抗R1間の電圧をノイズを吸収するための抵抗R3,コンデンサC1からなるフイルタを介してコンパレータ32の一方の端子に入力し、コンパレータ32の他方の端子には、ツェナーダイオード31で決まる基準電圧を入力して抵抗R1間の電位差と基準電圧を比較する。コンパレータ32の出力は、同様に抵抗R5,コンデンサC2のフィルタを介してトランジスタ32のベースに入力されている。そして、トランジスタ32には、ダイオード34、フォトカプラ35の発光素子が直列に接続されている。
【0018】
そして、モータの絶縁抵抗が劣化して対地間絶縁抵抗R102が低下するこることによって、漏洩電流が増加し、抵抗R1間の電位差Vが増加し、ツェナーダイオード31で決まる基準電圧を越えるとコンパレータ32から出力信号が出され、トランジスタ33をオンとする。その結果、フォトカプラ35の発光素子に電流が流れて受光素子から出力信号が出され、コントローラ4に入力される。この信号が制御装置11に送られ制御装置11の表示器12に絶縁抵抗低下を示す表示がなされる。
【0019】
ツェナーダイオード31で構成される基準電圧は、余りにも低い電圧であると、周囲のノイズ等の影響を受けやいことから、通常2〜3V程度の電圧が選択される。そして、交流電源の対地間電圧Esは、交流電源1が線間200Vのスター結線で、ニュートラル接地の交流電源であると、200/1.732で、そのピーク電圧は、(200/1.732)×1.414=163Vである。そこで、100μAの漏洩電流の流れを検出しようとすると、検出基準電圧が3Vであると、
(163−3)V/100μA=1.6MΩ
となり、1.6MΩの対地絶縁抵抗を検出することができる。
【0020】
これを従来のように漏電検出器で検出しようとすれば、検出電流が最小でも3mA程度であるから、
200×1.414V/0.003A=94.3KΩ
となり、94.3KΩの対地絶縁抵抗しか検出できない。
【0021】
すなわち、従来の漏電検出器では、上述した例に示すように、対地絶縁抵抗の劣化が94.3KΩ程度まで進まなくては検出できないが、本実施形態においては、対地絶縁抵抗の劣化が1.6MΩまで低下した段階でその劣化を検出でき、早期に絶縁劣化状態を検出することができるものである。
【0022】
そこで、制御装置11からのモータ駆動装置本体5への動作開始指令により、電源部6が動作を開始し、ダイオードD1〜D6により整流されて電解コンデンサCが充電され、この充電が終了したことを抵抗R11,R12で分圧された電圧によって検出された後、モータ駆動アンプ8が駆動開始されるが、このモータ駆動アンプ8の駆動開始前等の接地された交流電源がこのモータ駆動装置に投入され、モータ駆動アンプ8が作動していない状態のとき、制御装置11からの指令により、モータ絶縁抵抗検出装置2のコントローラ4内のリレーを作動させてその接点K1をオンとさせる。これにより、前述したモータ10のハウジングの接地G2、モータ絶縁抵抗、モータコイル、インバータ回路とコイルとの接続線、抵抗R1、抵抗R2、リレー接点K1、ダイオードD4,D5,D6、交流電源1、接地G1の回路が形成され、この回路に交流電源の接地間電圧を直流に変換した電圧Esが印加されることになる。
【0023】
そしてこの回路に流れる電流(漏洩電流)により生じる抵抗R1の両端の電位差がツェナーダイオード31で決まる基準電圧を越えていなければ、コンパレータ32からは信号が出力されないが、基準電圧を越えていると(モータ10の絶縁抵抗が劣化して接地間絶縁抵抗が低下し流れる電流が増加していると)、コンパレータ32より出力信号が出力されて、トランジスタ33をオンとしてフォトカプラの発光素子に電流が流れて、フォトカプラ35からの出力信号がコントローラ4を介して制御装置11に入力され、その表示器12に対地間絶縁抵抗低下の表示がなされる。作業員はこの表示を見て、必要に応じて、モータ駆動装置の電源を切りモータの交換等を行う。
【0024】
このように、モータ駆動装置5に交流電源を投入しているがモータ駆動アンプ8を駆動していない状態で、リレーを作動させてモータの対地間絶縁抵抗の低下検出処理を行わせて保守管理を行う。これにより、モータの絶縁劣化の予防保全ができる。
なお、モータ駆動アンプ8を駆動してモータ10を動作させるときには、リレー接点K1はオフの状態に保持しておく。
【0025】
図3は、本発明の第2の実施形態に用いるモータ絶縁抵抗検出装置2’のブロック回路図である。上述した第1の実施形態は、抵抗R1間の電位差がツェナーダイオード31で決めた基準電圧を越えたとき、すなわちある決められた対地絶縁抵抗以下になったときにのみ絶縁劣化の表示がなされるものであるが、この第2の実施形態では、この第1実施形態に用いたモータ絶縁抵抗検出装置2の代わりに図3に示すモータ絶縁抵抗検出装置2’を用いることによって、モータの絶縁劣化を検出する。さらには、モータ駆動装置5のモータ駆動アンプの仕様(種類)、すなわちモータの仕様(種類)に対応して、それぞれ絶縁劣化を検出できるようにしたものである。
リレー接点K1、抵抗R1,R2,R3,コンデンサC1は第1の実施形態と同一であるが、この抵抗R1間の電圧をA/Dコンバータ(アナログ信号からデジタル信号に変換するコンバータ)36を入力するようにした点で、検出回路が相違し、またマイクロコンピュータ41とメモリ42を備えたコントローラ4’とした点でこの第2の実施形態は第1の実施形態と相違するものである。
【0026】
さらに、メモリ42には、モータ駆動装置5に使用されたモータ駆動アンプ8の仕様(種類)又はモータの仕様(種類)に応じてモータの絶縁劣化を表示させる基準値が予め格納されている。また、モータ駆動アンプ8のコントローラ9には、モータ駆動アンプ8の仕様(種類)又はモータの仕様(種類)を記憶したメモリが設けられている。
【0027】
そこで、対地間絶縁抵抗を検出する際には、前述したように、モータ駆動装置5に交流電源が投入され、モータ駆動アンプ8が動作をしていない状態において、対地間絶縁抵抗の検出指令が制御装置11に入力されると、制御装置11は、モータ駆動アンプ8のコントローラ9からモータ駆動アンプの仕様(種類)を読み取り、モータ絶縁抵抗検出装置2’のコントローラ4’に送信すると共に、対地間絶縁抵抗検出指令を送信する。コントローラ4’は、この対地間絶縁抵抗検出指令によりリレーを作動させてリレー接点K1を閉じ、抵抗R1間の電位差をA/Dコンバータ36でデジタル信号に変換する。マイクロコンピュータ41は、この検出電位差を読み取りメモリ42に書き込む。さらに、送られてきているモータ駆動アンプの仕様(種類)又はモータの仕様(種類)に対応する基準値をメモリ42から読み取り、この基準値と検出電位差を比較し、検出電位差が基準値を超えていると、制御装置11に対地絶縁抵抗低下の信号を送信し、制御装置11はこの信号を受けて表示器12に対地絶縁抵抗低下の表示を行う。さらには、モータ駆動装置5に対して動作をオフにする信号を送信する。
【0028】
また、制御装置11からの指令に基づいて、マイクロプロセッサ41は、メモリ42に記憶する採取した検出電位差のデータを全て、若しくは今回と1つ前の検査時のデータを制御装置12に送信し、これらのデータを表示させるようにする。対地絶縁抵抗の履歴が表示されることになるから、絶縁劣化の進行状況を知ることができる。
【0029】
また、モータ駆動装置5の電源部6に複数のモータ駆動アンプ8を接続するような場合には、このモータ絶縁抵抗検出装置2’内に、各モータ駆動アンプ8毎の検出回路(リレー接点K1,抵抗R1,R2,R3,コンデンサC1,A/Dコンバータ)を設けてそれぞれのモータ駆動アンプすなわち、それぞれのモータに対して対地絶縁抵抗を測定し、その履歴を記憶すると共に、各モータ駆動アンプの種類(モータの種類)に応じて、その基準値と比較して絶縁劣化を表示するようにすることができる。
【0030】
図4は、本発明の第3の実施形態の要部ブロック回路図である。上述した第1,第2の実施形態では、接地された交流電源はある決められた種類のものとしていた。しかし、線間電圧(電源電圧)が同一でも、接地された交流電源の結線がスター結線か、Δ結線かによって対地間電圧Esは異なる。例えば、線間電圧(電源電圧)が200Vの場合、対地間電圧は、スター結線では、AC115V、Δ結線では、AC200Vとなる。また、線間電圧(電源電圧)が400Vの場合では、スター結線では、AC230Vである。なお、線間電圧(電源電圧)が400VのΔ結線は通常はない。
【0031】
このように、スター結線かΔ結線かによって、対地間電圧Esが異なる。対地間電圧Esが異なれば、当然、モータ絶縁抵抗検出装置2、2’の検出回路における抵抗R1間の電位差も異なり、対地間絶縁抵抗劣化を判別する基準値も異なるものとせざるを得ない。
【0032】
そこで、この第3の実施形態は、この交流電源の結線の種類をも判別し、モータ駆動アンプの種類(モータの種類)に対応して対地絶縁抵抗劣化を判別する基準値選択して絶縁劣化を判別するようにしたものである。
【0033】
この第3の実施形態では、交流電源1の対地間電圧Esを検出するための対地間電圧検出回路50を設け、この出力を第2実施形態で説明したモータ絶縁抵抗検出装置2’のコントローラ内のマイクロコンピュータ41に入力するようにした点で第2の実施形態と相違するものである。
【0034】
対地間電圧検出回路50は、接地された交流電源1のAC電源ライン(交流電源1からモータ駆動装置5の電源部6までの交流電源のライン)にそれぞれ接続されたダイオード51、52、53、コンデンサ56、抵抗R51,R52,R53,R54、シャントレギュレータ54、フォトカプラ55で構成され、フォトカプラ55の出力がマイクロコンピュータ41に接続されている。
【0035】
ダイオード51、52、53によって整流され、コンデンサ56によってノイズを吸収して得られた交流電源1の対地間電圧は、抵抗R51と抵抗R52により分圧され、その分圧電圧は、シャントレギュレータ54のリファレンス端子にリファレンス電圧VREFとして入力されている。その結果、シャントレギュレータ54は、リファレンス電圧VREFが該シャントレギュレータ54に予め設定されている基準電圧を越えると導通し、フォトカプラ55の発光素子に電流が流れ該フォトカプラ55から出力信号が出される。
【0036】
そこで、交流電源1が200Vである場合、対地間電圧は、スター結線では115V、Δ結線では200Vであることから、ダイオード51〜53で整流した電圧がこの間の電圧、例えば185V以上であったとき、この分圧電圧VREFがシャントレギュレータ54の基準電圧を越えるように設定しておく。そうするば、交流電源1がΔ結線である場合においては、シャントレギュレータ54が導通し、フォトカプラ55から出力信号が出されマイクロコンピュータ41に出力されるから、マイクロコンピュータ41は交流電源がΔ結線であることが分かる。すなわち、マイクロコンピュータ41はフォトカプラ55から出力信号が送られてくるか否かによって、交流電源1がスター結線(信号なし)か、Δ結線(信号有り)か判別することができる。
【0037】
よって、メモリ42に、モータ駆動アンプの仕様(種類)又はモータの仕様(種類)とフォトカプラ55からの出力信号の有り無しに対応して、対地間絶縁抵抗の劣化を判別する基準値を設定し記憶させておく。そして、マイクロコンピュータ41は、このフォトカプラ55からの出力信号の有り無しと、モータ駆動アンプの種類に基づいて、メモリに記憶されている基準値を選択し、この基準値とA/Dコンバータ36からの出力値を比較し、A/Dコンバータ36からの出力値が基準値を超えているような場合には、制御装置11の表示器12に絶縁劣化を表示するようにすればよい。
【0038】
なお、対地間電圧検出回路50は、接地された交流電源がスター結線かΔ結線か判別するもので、スター結線かΔ結線によって、検出しようとする接地間電圧はかなりの差異があるものであるから、上述した対地間電圧検出回路50以外にも、電圧を基準値と比較するような比較回路等で構成すればよいものであり、リレー等によって構成してもよいものである。
【0039】
【発明の効果】
本発明は、簡単な構成のモータ絶縁抵抗検出装置をモータ駆動装置に付加するだけで、モータの絶縁抵抗劣化を予知することができ、モータ絶縁劣化に伴う漏電による、装置や製造ライン等のモータを使用したシステムの突然の運転停止を未然に防止することができる。これにより、保守管理、予防保全が容易となり、作業効率をも向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の要部ブロック回路図である。
【図2】同実施形態におけるモータ絶縁抵抗を測定する回路の等価回路である。
【図3】本発明の第2の実施形態に用いるモータ絶縁抵抗検出装置のブロック回路図である。
【図4】本発明の第3の実施形態に用いるモータ絶縁抵抗検出装置のブロック回路図である。
【符号の説明】
1 接地された交流電源
2,2’ モータ絶縁抵抗検出装置
3 電圧検出回路
5 モータ駆動装置本体
6 電源部
8 モータ駆動アンプ
10 モータ
11 制御装置
Q1〜Q6,Q11〜Q16 スイッチング素子
D1〜D6,D11〜D16 ダイオード
32 コンパレータ
33 トランジスタ
34 ダイオード
35 フォトカプラ
54 シャントレギュレータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの絶縁劣化を検出できるモータ駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
モータを長年使用し続けると、その使用環境等に応じてモータの絶縁が劣化する。この絶縁の劣化による漏洩電流により漏洩遮断機が作動し、該モータを使用した装置が突然作動を停止する。このような場合、モータに問題があるものか、駆動装置に問題があるのか不明で有り、突然停止の原因調査に時間がかかり、このモータを使用している装置や製造ラインの停止が長期化する傾向にある。
【0003】
モータの絶縁劣化も、上述したように漏洩電流検出によって検出する方法一般的であった。漏電検出器、漏電保護リレー等の漏電検出器で検出する漏洩電流は、一般には小型なもので15mA程度で有り、最小もので3mA程度が限界である。そのため、モータの絶縁劣化が進んだ段階でしか検出できない。
【0004】
そこで、空気調和装置においては、圧縮機におけるモータ絶縁劣化を早期に発見し運転不能になることを未然に防止するようにした方法が提案されている(特許文献1参照)。この方法は、モータの運転停止中において、直流電圧を任意の電圧と周波数に変換してモータを駆動する電力変換器の1つのトランジスタに高周波パルスを印加して駆動し、3相交流電源を整流しフイルタした直流電源の電圧(若しくは予め設定された電圧値)と、モータ電流を検出し、この直流電源の電圧とモータ電流に基づいて、絶縁抵抗値を算出し、求めた絶縁抵抗値が設定絶縁抵抗値を下回ると警報を出す方法である。また、1つのトランジスタに印加する高周波パルスの代わりに、単にトランジスタを導通させてモータ絶縁抵抗値を算出し絶縁劣化を予測する方法も提案されている。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−141795号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
モータの絶縁劣化を漏電検出器で検出するには上述したように、絶縁劣化が進んだ段階でしか検出できない。また、漏電による突然の停止であることから、停止の原因がモータ自体によるものかモータ駆動装置等やその他の周辺機器が影響しているものか、装置や製造ライン等のシステム全体の作業を停止して調査せねばならない。また、この漏電検出器では、モータ絶縁劣化の予測、予防保全には役立てることができない。
【0007】
一方、特許文献1に記載された方法では、モータ絶縁劣化の予測、予防保全には役立てることができるが、電圧と電流を検出しなくてはならない。しかも、電流は、電力変換器の1つのトランジスタをオンさせて、モータに直接流れる電流ラインで検出しなくてはならないものである。検出する電流が小さな値でも、この検出器は大電流を考慮したものとしなくてはならず、コストが増大する要因となる。また、この電流を検出するために、シャント抵抗やCT(電流トランス)を用いた場合、シャント抵抗は通常大電流を流すことができるものが要求され、また、CTも高価なものとなるという問題がある。
そこで、本発明の目的は、安価でモータの絶縁劣化を予知できるモータ駆動装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、接地された交流電源から供給された電力を整流回路で整流し、整流された直流電源を交流に変換してモータを駆動するモータ駆動アンプを備えたモータ駆動装置において、モータコイルに直列に接続された検出抵抗器と、前記接地された交流電源の接地間電圧を整流した直流電源を前記検出抵抗器を通してモータに印可する手段と、該直流電源の印加により前記検出抵抗の両端に生じる電位差を検出する電圧検出回路とを備えるものである。そして、前記電圧検出回路にて検出された電圧をコンパレータで基準値と比較し、基準値を超えた場合、表示器に異常を通知する。又は、前記電圧検出回路にて検出された電圧をAD変換する手段を設け、このAD変換された電圧値を表示器に表示するようにして、モータの絶縁劣化を知ることができるようにする。また、AD変換された電圧値が所定値を越えた場合、表示器に異常を通知する。
【0009】
さらに、前記検出された電圧値を記憶するメモリを有し、該メモリに記憶された複数の検出電圧値を前記表示器に表示することによって、絶縁劣化の履歴を見ることができるようにした。さらに、モータ仕様またはモータ駆動アンプの仕様に対応する基準電圧値を記憶するメモリと、該メモリの内容をアクセスするマイクロプロセッサを接続し、該マイクロプロセッサがモータ仕様またはモータ駆動アンプの仕様に対応する前記基準電圧値と前記検出電圧値とを比較し、検出電圧値が基準電圧値を越えた場合に異常を通知する。また、前記接地された交流電源の接地間電圧を検出する手段を設け、前記交流電源の接地間電圧に対応させて基準電圧値を記憶するメモリと、該メモリの内容をアクセスするマイクロプロセッサを接続し、該マイクロプロセッサが検出接地間電圧に対応する前記基準電圧値と前記検出電圧値とを比較する手段を備え、検出電圧値が基準電圧値を越える場合に異常を通知するようにした。さらには、前記メモリにモータ仕様またはモータ駆動アンプの仕様と前記交流電源の接地間電圧に対応させて基準電圧値を記憶し、前記マイクロプロセッサは前記メモリから読み出したモータ仕様またはモータ駆動アンプの仕様及び検出接地間電圧に対応する前記基準電圧値と前記検出電圧値とを比較し、検出電圧値が基準電圧値を越えた場合に異常を通知するようにする。また、前記電圧検出回路に前記電圧検出を有効又は無効にするスイッチを設け、該スイッチによって、前記電圧検出をモータの回転駆動前、モータの回転駆動後、又はモータの回転中止に有効とすることによって、モータ駆動停止中に、絶縁抵抗劣化を検査するようにした。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態の要部ブロック回路図である。
符号1は、接地された3相交流電源である。2は本発明においてモータ駆動装置に付加されたモータ絶縁抵抗検出装置で電圧検出回路3とコントローラ4で構成されている。また、5はモータ駆動装置本体で、3相交流電源を整流回路により直流電源に変換する電源部6と、直流電源から任意の交流電源に変換してモータ10を駆動するモータ駆動アンプ8で構成されている。
【0011】
電源部6は、3相交流電源1を整流し直流電源に変換するダイオードD1〜D6で構成される整流回路と、各ダイオードD1〜D6と並列に回生電流を交流電源に帰還させるためのIGBT等で構成されたスイッチング素子Q1〜Q6を備えている。また、ダイオードD1〜D6の整流回路で整流された直流出力を平滑する平滑コンデンサCを備え、さらに、平滑コンデンサCの両端電圧は抵抗R11,R12で分圧されてその分圧電圧によって、コントローラ7が回生開始電圧を検出し、スイッチング素子Q1〜Q6をオン/オフ制御して回生電流を交流電源に帰還させる。
【0012】
また、モータ駆動アンプ8は、IGBT等で構成されたスイッチング素子Q11〜Q16と該スイッチング素子Q11〜Q16とそれぞれ並列に接続されたダイオードD11〜D16で構成されたインバータ回路とコントローラ9で構成されている。
電源部6及びモータ駆動アンプ8のコントローラ7,9は数値制御装置等のこのモータ駆動装置を制御する制御装置11に接続され、該制御装置11からの指令に基づいて、コントローラ9によって、スイッチング素子Q11〜Q16をオン/オフ制御してモータ10を駆動制御するものである。
【0013】
上述したモータ駆動装置本体5の構成は、従来のモータ駆動装置と何ら変わる所はない。本発明は、この従来のモータ駆動装置に、モータの絶縁抵抗を測定するモータ絶縁抵抗検出装置2が付加されてモータ駆動装置を構成している点において相違するものである。
モータ絶縁抵抗検出装置2の電圧検出回路3は、モータ駆動アンプ8のインバータ回路とモータ10のコイルを接続する接続線の1相の線と、電源部6のダイオードブリッジにおける負側、すなわちダイオードD4,D5,D6のアノード側に接続されている。
【0014】
電圧検出回路3において、K1はコントローラ4に内蔵するリレーの接点で有り、R1〜R6は抵抗、C1,C2はコンデンサ、31はツェナーダイオード、32はコンパレータ、33はトランジスタ、34はダイオード、35はフォトカプラである。この検出回路3は、モータ駆動装置本体5のモータ駆動アンプ8におけるインバータ回路が作動する前に、リレー接点K1をオンとし、このときの抵抗R1間の電位差によって、モータ絶縁抵抗値を測定するものである。
【0015】
このモータ絶縁抵抗を測定する回路の等価回路を表すと、図2のようになる。図2において、Esは、接地された交流電源1の接地間電圧をダイオードD4,D5,D6で整流した直流電源を意味し、D101は、図1におけるダイオードD4,D5,D6に対応するものであり、R101は抵抗R1に対応し、R102は、抵抗R2をも含むものであるが主にモータ10の絶縁抵抗を表すものである。すなわちこの等価回路は、モータ10のハウジングがG2で接地され、絶縁抵抗R102、モータコイルをインバータ回路とコイルとの接続線、抵抗R101(R1)、閉じたリレー接点K1、ダイオードD101(D4,D5,D6)、交流電源1を整流した接地間電圧Es、接地G1、及び接地G1,G2で接続された閉回路である。
【0016】
ダイオードD101(D4,D5,D6)の電位差を無視すれば、抵抗R101の両端の電位差Vは次の1式で表される。
V=Es×R101/(R101+R102) …(1)
この1式から明らかのように、モータの対地間絶縁抵抗R102が小さくなるほど抵抗R101(図1における抵抗R1)の両端の電位差Vは大きくなることを意味する。そこで、この電位差Vと基準電圧とを比較して、基準電圧以上になると絶縁抵抗低下を知らせるようにする。
【0017】
図1に示す例では、抵抗R1間の電圧をノイズを吸収するための抵抗R3,コンデンサC1からなるフイルタを介してコンパレータ32の一方の端子に入力し、コンパレータ32の他方の端子には、ツェナーダイオード31で決まる基準電圧を入力して抵抗R1間の電位差と基準電圧を比較する。コンパレータ32の出力は、同様に抵抗R5,コンデンサC2のフィルタを介してトランジスタ32のベースに入力されている。そして、トランジスタ32には、ダイオード34、フォトカプラ35の発光素子が直列に接続されている。
【0018】
そして、モータの絶縁抵抗が劣化して対地間絶縁抵抗R102が低下するこることによって、漏洩電流が増加し、抵抗R1間の電位差Vが増加し、ツェナーダイオード31で決まる基準電圧を越えるとコンパレータ32から出力信号が出され、トランジスタ33をオンとする。その結果、フォトカプラ35の発光素子に電流が流れて受光素子から出力信号が出され、コントローラ4に入力される。この信号が制御装置11に送られ制御装置11の表示器12に絶縁抵抗低下を示す表示がなされる。
【0019】
ツェナーダイオード31で構成される基準電圧は、余りにも低い電圧であると、周囲のノイズ等の影響を受けやいことから、通常2〜3V程度の電圧が選択される。そして、交流電源の対地間電圧Esは、交流電源1が線間200Vのスター結線で、ニュートラル接地の交流電源であると、200/1.732で、そのピーク電圧は、(200/1.732)×1.414=163Vである。そこで、100μAの漏洩電流の流れを検出しようとすると、検出基準電圧が3Vであると、
(163−3)V/100μA=1.6MΩ
となり、1.6MΩの対地絶縁抵抗を検出することができる。
【0020】
これを従来のように漏電検出器で検出しようとすれば、検出電流が最小でも3mA程度であるから、
200×1.414V/0.003A=94.3KΩ
となり、94.3KΩの対地絶縁抵抗しか検出できない。
【0021】
すなわち、従来の漏電検出器では、上述した例に示すように、対地絶縁抵抗の劣化が94.3KΩ程度まで進まなくては検出できないが、本実施形態においては、対地絶縁抵抗の劣化が1.6MΩまで低下した段階でその劣化を検出でき、早期に絶縁劣化状態を検出することができるものである。
【0022】
そこで、制御装置11からのモータ駆動装置本体5への動作開始指令により、電源部6が動作を開始し、ダイオードD1〜D6により整流されて電解コンデンサCが充電され、この充電が終了したことを抵抗R11,R12で分圧された電圧によって検出された後、モータ駆動アンプ8が駆動開始されるが、このモータ駆動アンプ8の駆動開始前等の接地された交流電源がこのモータ駆動装置に投入され、モータ駆動アンプ8が作動していない状態のとき、制御装置11からの指令により、モータ絶縁抵抗検出装置2のコントローラ4内のリレーを作動させてその接点K1をオンとさせる。これにより、前述したモータ10のハウジングの接地G2、モータ絶縁抵抗、モータコイル、インバータ回路とコイルとの接続線、抵抗R1、抵抗R2、リレー接点K1、ダイオードD4,D5,D6、交流電源1、接地G1の回路が形成され、この回路に交流電源の接地間電圧を直流に変換した電圧Esが印加されることになる。
【0023】
そしてこの回路に流れる電流(漏洩電流)により生じる抵抗R1の両端の電位差がツェナーダイオード31で決まる基準電圧を越えていなければ、コンパレータ32からは信号が出力されないが、基準電圧を越えていると(モータ10の絶縁抵抗が劣化して接地間絶縁抵抗が低下し流れる電流が増加していると)、コンパレータ32より出力信号が出力されて、トランジスタ33をオンとしてフォトカプラの発光素子に電流が流れて、フォトカプラ35からの出力信号がコントローラ4を介して制御装置11に入力され、その表示器12に対地間絶縁抵抗低下の表示がなされる。作業員はこの表示を見て、必要に応じて、モータ駆動装置の電源を切りモータの交換等を行う。
【0024】
このように、モータ駆動装置5に交流電源を投入しているがモータ駆動アンプ8を駆動していない状態で、リレーを作動させてモータの対地間絶縁抵抗の低下検出処理を行わせて保守管理を行う。これにより、モータの絶縁劣化の予防保全ができる。
なお、モータ駆動アンプ8を駆動してモータ10を動作させるときには、リレー接点K1はオフの状態に保持しておく。
【0025】
図3は、本発明の第2の実施形態に用いるモータ絶縁抵抗検出装置2’のブロック回路図である。上述した第1の実施形態は、抵抗R1間の電位差がツェナーダイオード31で決めた基準電圧を越えたとき、すなわちある決められた対地絶縁抵抗以下になったときにのみ絶縁劣化の表示がなされるものであるが、この第2の実施形態では、この第1実施形態に用いたモータ絶縁抵抗検出装置2の代わりに図3に示すモータ絶縁抵抗検出装置2’を用いることによって、モータの絶縁劣化を検出する。さらには、モータ駆動装置5のモータ駆動アンプの仕様(種類)、すなわちモータの仕様(種類)に対応して、それぞれ絶縁劣化を検出できるようにしたものである。
リレー接点K1、抵抗R1,R2,R3,コンデンサC1は第1の実施形態と同一であるが、この抵抗R1間の電圧をA/Dコンバータ(アナログ信号からデジタル信号に変換するコンバータ)36を入力するようにした点で、検出回路が相違し、またマイクロコンピュータ41とメモリ42を備えたコントローラ4’とした点でこの第2の実施形態は第1の実施形態と相違するものである。
【0026】
さらに、メモリ42には、モータ駆動装置5に使用されたモータ駆動アンプ8の仕様(種類)又はモータの仕様(種類)に応じてモータの絶縁劣化を表示させる基準値が予め格納されている。また、モータ駆動アンプ8のコントローラ9には、モータ駆動アンプ8の仕様(種類)又はモータの仕様(種類)を記憶したメモリが設けられている。
【0027】
そこで、対地間絶縁抵抗を検出する際には、前述したように、モータ駆動装置5に交流電源が投入され、モータ駆動アンプ8が動作をしていない状態において、対地間絶縁抵抗の検出指令が制御装置11に入力されると、制御装置11は、モータ駆動アンプ8のコントローラ9からモータ駆動アンプの仕様(種類)を読み取り、モータ絶縁抵抗検出装置2’のコントローラ4’に送信すると共に、対地間絶縁抵抗検出指令を送信する。コントローラ4’は、この対地間絶縁抵抗検出指令によりリレーを作動させてリレー接点K1を閉じ、抵抗R1間の電位差をA/Dコンバータ36でデジタル信号に変換する。マイクロコンピュータ41は、この検出電位差を読み取りメモリ42に書き込む。さらに、送られてきているモータ駆動アンプの仕様(種類)又はモータの仕様(種類)に対応する基準値をメモリ42から読み取り、この基準値と検出電位差を比較し、検出電位差が基準値を超えていると、制御装置11に対地絶縁抵抗低下の信号を送信し、制御装置11はこの信号を受けて表示器12に対地絶縁抵抗低下の表示を行う。さらには、モータ駆動装置5に対して動作をオフにする信号を送信する。
【0028】
また、制御装置11からの指令に基づいて、マイクロプロセッサ41は、メモリ42に記憶する採取した検出電位差のデータを全て、若しくは今回と1つ前の検査時のデータを制御装置12に送信し、これらのデータを表示させるようにする。対地絶縁抵抗の履歴が表示されることになるから、絶縁劣化の進行状況を知ることができる。
【0029】
また、モータ駆動装置5の電源部6に複数のモータ駆動アンプ8を接続するような場合には、このモータ絶縁抵抗検出装置2’内に、各モータ駆動アンプ8毎の検出回路(リレー接点K1,抵抗R1,R2,R3,コンデンサC1,A/Dコンバータ)を設けてそれぞれのモータ駆動アンプすなわち、それぞれのモータに対して対地絶縁抵抗を測定し、その履歴を記憶すると共に、各モータ駆動アンプの種類(モータの種類)に応じて、その基準値と比較して絶縁劣化を表示するようにすることができる。
【0030】
図4は、本発明の第3の実施形態の要部ブロック回路図である。上述した第1,第2の実施形態では、接地された交流電源はある決められた種類のものとしていた。しかし、線間電圧(電源電圧)が同一でも、接地された交流電源の結線がスター結線か、Δ結線かによって対地間電圧Esは異なる。例えば、線間電圧(電源電圧)が200Vの場合、対地間電圧は、スター結線では、AC115V、Δ結線では、AC200Vとなる。また、線間電圧(電源電圧)が400Vの場合では、スター結線では、AC230Vである。なお、線間電圧(電源電圧)が400VのΔ結線は通常はない。
【0031】
このように、スター結線かΔ結線かによって、対地間電圧Esが異なる。対地間電圧Esが異なれば、当然、モータ絶縁抵抗検出装置2、2’の検出回路における抵抗R1間の電位差も異なり、対地間絶縁抵抗劣化を判別する基準値も異なるものとせざるを得ない。
【0032】
そこで、この第3の実施形態は、この交流電源の結線の種類をも判別し、モータ駆動アンプの種類(モータの種類)に対応して対地絶縁抵抗劣化を判別する基準値選択して絶縁劣化を判別するようにしたものである。
【0033】
この第3の実施形態では、交流電源1の対地間電圧Esを検出するための対地間電圧検出回路50を設け、この出力を第2実施形態で説明したモータ絶縁抵抗検出装置2’のコントローラ内のマイクロコンピュータ41に入力するようにした点で第2の実施形態と相違するものである。
【0034】
対地間電圧検出回路50は、接地された交流電源1のAC電源ライン(交流電源1からモータ駆動装置5の電源部6までの交流電源のライン)にそれぞれ接続されたダイオード51、52、53、コンデンサ56、抵抗R51,R52,R53,R54、シャントレギュレータ54、フォトカプラ55で構成され、フォトカプラ55の出力がマイクロコンピュータ41に接続されている。
【0035】
ダイオード51、52、53によって整流され、コンデンサ56によってノイズを吸収して得られた交流電源1の対地間電圧は、抵抗R51と抵抗R52により分圧され、その分圧電圧は、シャントレギュレータ54のリファレンス端子にリファレンス電圧VREFとして入力されている。その結果、シャントレギュレータ54は、リファレンス電圧VREFが該シャントレギュレータ54に予め設定されている基準電圧を越えると導通し、フォトカプラ55の発光素子に電流が流れ該フォトカプラ55から出力信号が出される。
【0036】
そこで、交流電源1が200Vである場合、対地間電圧は、スター結線では115V、Δ結線では200Vであることから、ダイオード51〜53で整流した電圧がこの間の電圧、例えば185V以上であったとき、この分圧電圧VREFがシャントレギュレータ54の基準電圧を越えるように設定しておく。そうするば、交流電源1がΔ結線である場合においては、シャントレギュレータ54が導通し、フォトカプラ55から出力信号が出されマイクロコンピュータ41に出力されるから、マイクロコンピュータ41は交流電源がΔ結線であることが分かる。すなわち、マイクロコンピュータ41はフォトカプラ55から出力信号が送られてくるか否かによって、交流電源1がスター結線(信号なし)か、Δ結線(信号有り)か判別することができる。
【0037】
よって、メモリ42に、モータ駆動アンプの仕様(種類)又はモータの仕様(種類)とフォトカプラ55からの出力信号の有り無しに対応して、対地間絶縁抵抗の劣化を判別する基準値を設定し記憶させておく。そして、マイクロコンピュータ41は、このフォトカプラ55からの出力信号の有り無しと、モータ駆動アンプの種類に基づいて、メモリに記憶されている基準値を選択し、この基準値とA/Dコンバータ36からの出力値を比較し、A/Dコンバータ36からの出力値が基準値を超えているような場合には、制御装置11の表示器12に絶縁劣化を表示するようにすればよい。
【0038】
なお、対地間電圧検出回路50は、接地された交流電源がスター結線かΔ結線か判別するもので、スター結線かΔ結線によって、検出しようとする接地間電圧はかなりの差異があるものであるから、上述した対地間電圧検出回路50以外にも、電圧を基準値と比較するような比較回路等で構成すればよいものであり、リレー等によって構成してもよいものである。
【0039】
【発明の効果】
本発明は、簡単な構成のモータ絶縁抵抗検出装置をモータ駆動装置に付加するだけで、モータの絶縁抵抗劣化を予知することができ、モータ絶縁劣化に伴う漏電による、装置や製造ライン等のモータを使用したシステムの突然の運転停止を未然に防止することができる。これにより、保守管理、予防保全が容易となり、作業効率をも向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の要部ブロック回路図である。
【図2】同実施形態におけるモータ絶縁抵抗を測定する回路の等価回路である。
【図3】本発明の第2の実施形態に用いるモータ絶縁抵抗検出装置のブロック回路図である。
【図4】本発明の第3の実施形態に用いるモータ絶縁抵抗検出装置のブロック回路図である。
【符号の説明】
1 接地された交流電源
2,2’ モータ絶縁抵抗検出装置
3 電圧検出回路
5 モータ駆動装置本体
6 電源部
8 モータ駆動アンプ
10 モータ
11 制御装置
Q1〜Q6,Q11〜Q16 スイッチング素子
D1〜D6,D11〜D16 ダイオード
32 コンパレータ
33 トランジスタ
34 ダイオード
35 フォトカプラ
54 シャントレギュレータ
Claims (9)
- 接地された交流電源から供給された電力を整流回路で整流し、整流された直流電源を交流に変換してモータを駆動するモータ駆動アンプを備えたモータ駆動装置において、モータコイルに直列に接続された検出抵抗器と、前記接地された交流電源の接地間電圧を整流した直流電源を前記検出抵抗器を通してモータに印可する手段と、該直流電源の印加により前記検出抵抗の両端に生じる電位差を検出する電圧検出回路とを具備したことを特徴とするモータ駆動装置。
- 前記電圧検出回路にて検出された電圧をコンパレータで基準値と比較し、基準値を超えた場合、表示器に異常を通知する請求項1に記載のモータ駆動装置。
- 前記電圧検出回路にて検出された電圧をAD変換する手段と、AD変換された電圧値を表示器に表示することを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動装置。
- 前記電圧検出回路にて検出された電圧をAD変換する手段と、AD変換された電圧値が所定値を越えた場合、表示器に異常を通知することを特徴とする請求項1又は請求項3に記載のモータ駆動装置。
- 前記検出された電圧値を記憶するメモリを有し、該メモリに記憶された複数の検出電圧値を前記表示器に表示することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のモータ駆動装置。
- モータ仕様またはモータ駆動アンプの仕様に対応する基準電圧値を記憶するメモリと、該メモリの内容をアクセスするマイクロプロセッサを接続し、該マイクロプロセッサがモータ仕様またはモータ駆動アンプの仕様に対応する前記基準電圧値と前記検出電圧値とを比較し、検出電圧値が基準電圧値を越えた場合に異常を通知することを特徴とする請求項3、請求項4又は請求項5に記載のモータ駆動装置。
- 前記接地された交流電源の接地間電圧を検出する手段を有し、前記交流電源の接地間電圧に対応させて基準電圧値を記憶するメモリと、該メモリの内容をアクセスするマイクロプロセッサを接続し、該マイクロプロセッサが検出接地間電圧に対応する前記基準電圧値と前記検出電圧値とを比較する手段を備え、検出電圧値が基準電圧値を越える場合に異常を通知することを特徴とする請求項3、請求項4又は請求項5に記載のモータ駆動装置。
- 前記接地された交流電源の接地間電圧を検出する手段を有し、前記メモリはモータ仕様またはモータ駆動アンプの仕様と前記交流電源の接地間電圧に対応させて基準電圧値を記憶し、前記マイクロプロセッサは前記メモリから読み出したモータ仕様またはモータ駆動アンプの仕様及び検出接地間電圧に対応する前記基準電圧値と前記検出電圧値とを比較し、検出電圧値が基準電圧値を越えた場合に異常を通知することを特徴とする請求項6に記載のモータ駆動装置。
- 前記電圧検出回路に前記電圧検出を有効又は無効にするスイッチを設け、該スイッチによって、前記電圧検出をモータの回転駆動前、モータの回転駆動後、又はモータの回転中止に有効とすることを特徴とする請求項1乃至請求項8に記載のモータ駆動装置。
Priority Applications (4)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015076075A1 (ja) * | 2013-11-22 | 2015-05-28 | 三菱電機株式会社 | 絶縁検出器及び電気機器 |
JP2015175625A (ja) * | 2014-03-13 | 2015-10-05 | 三工機器株式会社 | ステータ用コイルの傷検出装置 |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4554501B2 (ja) | 2005-01-18 | 2010-09-29 | ファナック株式会社 | モータの絶縁抵抗劣化検出方法、絶縁抵抗劣化検出装置およびモータ駆動装置 |
US20070058657A1 (en) * | 2005-08-22 | 2007-03-15 | Graham Holt | System for consolidating and securing access to all out-of-band interfaces in computer, telecommunication, and networking equipment, regardless of the interface type |
JP2008157672A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Fanuc Ltd | モータの絶縁劣化検出装置 |
US20080313319A1 (en) * | 2007-06-18 | 2008-12-18 | Avocent Huntsville Corporation | System and method for providing multi-protocol access to remote computers |
JP5065192B2 (ja) * | 2008-02-01 | 2012-10-31 | 山洋電気株式会社 | モータ制御装置及びモータの絶縁劣化検出方法 |
US8093748B2 (en) * | 2008-10-08 | 2012-01-10 | Avocent Huntsville Corporation | Universal power inlet system for power distribution units |
AT509967B1 (de) * | 2010-06-01 | 2015-09-15 | Siemens Ag | Stromversorgung und verfahren zum betreiben der stromversorgung |
US9024493B2 (en) * | 2010-12-30 | 2015-05-05 | Dresser-Rand Company | Method for on-line detection of resistance-to-ground faults in active magnetic bearing systems |
US8319466B2 (en) * | 2011-02-21 | 2012-11-27 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Modular line-to-ground fault identification |
CN103176072A (zh) * | 2011-12-26 | 2013-06-26 | 上海大郡动力控制技术有限公司 | 电动汽车母排绝缘检测装置及其使用方法 |
JP5995295B2 (ja) * | 2012-11-29 | 2016-09-21 | 三菱電機株式会社 | モータの絶縁検査装置およびモータの絶縁検査方法 |
CN104977494B (zh) * | 2014-04-01 | 2018-01-09 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 一种检测电器漏电的方法和电器设备 |
EP3136583B1 (en) * | 2014-05-28 | 2019-05-08 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Brushless motor drive device |
JP5890491B1 (ja) * | 2014-08-19 | 2016-03-22 | ファナック株式会社 | 巻線を複数備えたバッファ用サーボモータを有するサーボモータ制御システム |
CN106165281B (zh) * | 2015-03-11 | 2018-03-23 | 三菱电机株式会社 | 转换器及电力变换装置 |
RU2681257C2 (ru) * | 2016-05-25 | 2019-03-05 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Способ установления места снижения сопротивления изоляции и определения мощности токовой утечки |
GB201620837D0 (en) * | 2016-12-07 | 2017-01-18 | Trw Ltd | A Motor drive and control circuit for electric power steering |
CN112780147B (zh) * | 2019-11-08 | 2022-04-15 | 比亚迪股份有限公司 | 轨道车辆的车门控制方法、车门控制电路 |
US11841403B2 (en) | 2020-04-02 | 2023-12-12 | Wayne/Scott Fetzer Company | Motor leakage current detector, devices using same and related methods |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10288636A (ja) * | 1997-04-15 | 1998-10-27 | Nippon Steel Corp | メモリ式絶縁抵抗測定装置 |
JP2001091558A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-04-06 | Toshiba Corp | 電気機器の漏電検知方法 |
JP2001218474A (ja) * | 2000-01-31 | 2001-08-10 | Yaskawa Electric Corp | インバータの地絡検出方法および検出装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6356183A (ja) * | 1986-08-22 | 1988-03-10 | Nippon Oochisu Elevator Kk | エレベ−タ駆動用インバ−タ |
JPH0755071B2 (ja) * | 1986-12-26 | 1995-06-07 | 松下電器産業株式会社 | モ−タ制御装置 |
JPH0866056A (ja) * | 1994-08-24 | 1996-03-08 | Mitsubishi Electric Corp | インバータ装置 |
US5650709A (en) * | 1995-03-31 | 1997-07-22 | Quinton Instrument Company | Variable speed AC motor drive for treadmill |
US5677602A (en) * | 1995-05-26 | 1997-10-14 | Paul; Jon D. | High efficiency electronic ballast for high intensity discharge lamps |
JPH0943302A (ja) * | 1995-08-02 | 1997-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 絶縁試験方法およびその装置 |
JP3331881B2 (ja) * | 1995-12-21 | 2002-10-07 | 三菱電機株式会社 | インバータ装置、圧縮機 |
-
2003
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-
2004
- 2004-06-18 US US10/869,833 patent/US20040257029A1/en not_active Abandoned
- 2004-06-22 CN CN200410059442.XA patent/CN1574560A/zh active Pending
- 2004-06-22 EP EP20040253723 patent/EP1491907A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10288636A (ja) * | 1997-04-15 | 1998-10-27 | Nippon Steel Corp | メモリ式絶縁抵抗測定装置 |
JP2001091558A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-04-06 | Toshiba Corp | 電気機器の漏電検知方法 |
JP2001218474A (ja) * | 2000-01-31 | 2001-08-10 | Yaskawa Electric Corp | インバータの地絡検出方法および検出装置 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015076075A1 (ja) * | 2013-11-22 | 2015-05-28 | 三菱電機株式会社 | 絶縁検出器及び電気機器 |
KR20160015332A (ko) | 2013-11-22 | 2016-02-12 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 절연 검출기 및 전기 기기 |
JPWO2015076075A1 (ja) * | 2013-11-22 | 2017-03-16 | 三菱電機株式会社 | 絶縁検出器及び電気機器 |
TWI583966B (zh) * | 2013-11-22 | 2017-05-21 | 三菱電機股份有限公司 | 絕緣檢測器及電氣機器 |
JP2017142269A (ja) * | 2013-11-22 | 2017-08-17 | 三菱電機株式会社 | 絶縁検出器及び電気機器 |
KR101813355B1 (ko) * | 2013-11-22 | 2017-12-28 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 절연 검출기 및 전기 기기 |
TWI617815B (zh) * | 2013-11-22 | 2018-03-11 | 三菱電機股份有限公司 | 絕緣檢測器及電氣機器 |
US10416224B2 (en) | 2013-11-22 | 2019-09-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Insulation detector and electric apparatus |
US11079444B2 (en) | 2013-11-22 | 2021-08-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Insulation detector and electric apparatus |
DE112014002853B4 (de) | 2013-11-22 | 2023-05-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Isolationsdetektor und elektrische Vorrichtung |
JP2015175625A (ja) * | 2014-03-13 | 2015-10-05 | 三工機器株式会社 | ステータ用コイルの傷検出装置 |
Also Published As
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