JP2007189763A - Motor controller, and method of protecting demagnetization of the motor - Google Patents
Motor controller, and method of protecting demagnetization of the motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007189763A JP2007189763A JP2006003471A JP2006003471A JP2007189763A JP 2007189763 A JP2007189763 A JP 2007189763A JP 2006003471 A JP2006003471 A JP 2006003471A JP 2006003471 A JP2006003471 A JP 2006003471A JP 2007189763 A JP2007189763 A JP 2007189763A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuse
- command
- motor
- circuit
- inverter unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、同期電動機を構成する磁石の不可逆減磁を防止するモータ制御装置とそのモータ減磁保護方法に関する。 The present invention relates to a motor control device for preventing irreversible demagnetization of a magnet constituting a synchronous motor and a motor demagnetization protection method thereof.
従来のモータ制御装置によるモータ減磁保護方法は、モータ内蔵のサーミスタよりモータ温度を検知し、該温度に従いインバータ遮断電流値を切り替えている(例えば、特許文献1参照)。また、高周波電圧を重畳することによってモータ磁石温度を推定し、該温度に従いトルク指令を低減しているものもある(例えば、特許文献2参照)。
特許文献1において、インバータのスイッチング素子またはモータの温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部による検出温度が所定温度以下であるときには、インバータの遮断電流値を、前記検出温度が前記所定温度より高いときに比べて低く切り換える切換部とを備えていることを特徴としている。
特許文献2において、モータの回転速度を検出する速度検出手段と、前記回転速度、基本波電流またはその指令値、および高調波電圧指令値に基づいてモータの永久磁石による電機子鎖交磁束を演算する磁束演算手段と、電機子鎖交磁束に対するモータ磁石温度のテーブルを参照して前記電機子鎖交磁束演算値に対する前記モータ磁石温度を推定する磁石温度推定手段と、前記モータ磁石推定温度に応じてモータの出力を調整する出力調整手段とを備えていることを特徴としている。
このように、特許文献1における従来のモータ制御装置によるモータ減磁保護方法では、インバータのスイッチング素子またはモータの温度が所定温度以下であるときにはインバータの遮断電流を低く切り換えるという手順がとられていた。
特許文献2における従来のモータ制御装置によるモータ減磁保護方法では、推定されたモータ磁石温度が許容温度を超えたときは、モータの出力すなわちトルク指令を低減するという手順がとられていた。
In Patent Document 1, when a temperature detection unit that detects a temperature of a switching element or a motor of an inverter and a temperature detected by the temperature detection unit is equal to or lower than a predetermined temperature, the cut-off current value of the inverter is determined as the detected temperature is the predetermined temperature. It is characterized by including a switching unit that switches lower than when it is higher.
In
As described above, in the motor demagnetization protection method using the conventional motor control device in Patent Document 1, when the temperature of the switching element of the inverter or the motor is equal to or lower than the predetermined temperature, the procedure of switching the inverter cut-off current low is taken. .
In the motor demagnetization protection method by the conventional motor control device in
従来のモータ制御装置によるモータ減磁保護方法では、モータの温度に従い遮断電流値またはトルク指令値を低減するという手順をとっているので、同期電動機が高速回転時に、インバータ出力部の任意のスイッチング素子またはダイオードが短絡故障した場合、またはインバータ出力部の任意のスイッチング素子が誤動作し、同時に前記任意のスイッチング素子の対となる素子も点呼された場合、物理的にインバータ出力回路と同期電動機配線間で閉ループが形成され、過大循環電流が流れ、不可逆減磁を防止できないという問題があった。その結果、インバータ及びモータを同時に交換する必要があり、原因究明及び交換にかかる時間やコストが大きいという問題もあった。 In the conventional motor demagnetization protection method using the motor control device, the procedure of reducing the cut-off current value or the torque command value according to the motor temperature is taken. Therefore, when the synchronous motor rotates at high speed, any switching element of the inverter output unit Or, if a short circuit failure occurs in a diode, or if any switching element in the inverter output unit malfunctions and at the same time an element that is paired with the arbitrary switching element is also called, physically between the inverter output circuit and the synchronous motor wiring There is a problem that a closed loop is formed, an excessive circulation current flows, and irreversible demagnetization cannot be prevented. As a result, it is necessary to replace the inverter and the motor at the same time, and there is also a problem that the time and cost for investigating the cause and replacement are large.
図5は、従来のモータ制御装置における素子短絡故障時の各相電流波形図である。図において、同期電動機が定格回転時にインバータ出力部のV相プラス側のスイッチング素子が短絡故障した場合、同期電動機の各巻線に流れる電流を実測したものであり、同期電動機V相巻線に最大950[A]の過大電流が流れている。使用した同期電動機の定格電流が101[A]であることより、定格電流の9倍を超える過大電流が流れたことになる。なお、不可逆減磁は、同期電動機の磁石の特性、磁石温度及び過大循環電流量の関係で発生するものである。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、同期電動機が高速回転時に、インバータ出力部の任意のスイッチング素子またはダイオードが短絡故障した場合、またはインバータ出力部の任意のスイッチング素子が誤動作し、同時に前記任意のスイッチング素子の対となる素子も点弧された場合、物理的にインバータ出力回路と同期電動機配線間で閉ループが形成されることにより過大循環電流が流れる前に、上下短絡防止用ヒューズの溶断を検知し、同期電動機の3相巻線を短絡すべくゲートを駆動し3相短絡相当の電流に抑制して同期電動機を構成する磁石の不可逆減磁を防止するとともに、原因究明やモータ交換にかかる時間やコストを未然に防ぐことができるモータ制御装置とそのモータ減磁保護方法を提供することを目的とする。
FIG. 5 is a current waveform diagram of each phase at the time of an element short-circuit failure in a conventional motor control device. In the figure, when the synchronous motor has a rated rotation and the switching element on the V phase plus side of the inverter output section has a short circuit failure, the current flowing through each winding of the synchronous motor is measured, and the maximum of 950 is applied to the synchronous motor V phase winding. The excessive current [A] flows. Since the rated current of the used synchronous motor is 101 [A], an excessive current exceeding 9 times the rated current flows. The irreversible demagnetization occurs due to the relationship between the characteristics of the magnet of the synchronous motor, the magnet temperature, and the excessive circulating current amount.
The present invention has been made in view of such problems, and when a synchronous motor is rotating at a high speed, when any switching element or diode of the inverter output section is short-circuited, or any switching element of the inverter output section is If a malfunction occurs and at the same time the element that forms a pair of any of the above switching elements is also ignited, a short circuit will occur before an excessive circulating current flows due to the formation of a closed loop between the inverter output circuit and the synchronous motor wiring. The prevention fuse is detected, the gate is driven to short-circuit the three-phase winding of the synchronous motor, and the current corresponding to the three-phase short-circuit is suppressed to prevent irreversible demagnetization of the magnet constituting the synchronous motor. The aim is to provide a motor control device and its motor demagnetization protection method that can prevent the time and cost required for investigation and motor replacement. To.
上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたのである。
請求項1に記載の発明は、直流母線の上下短絡防止用ヒューズと、ヒューズ溶断検出回路と、モータ制御演算をする制御回路と、前記制御回路からの指令に応じてモータに電力を供給するインバータ部とを備え、前記ヒューズ溶断検出回路で前記ヒューズの溶断有無を検出するモータ制御装置において、前記ヒューズ溶断検出回路の検出信号に基づいて、前記ヒューズの溶断有無を判定する溶断判定部と、前記溶断判定部の判定に基づいて、通常運転時指令あるいはヒューズ溶断時指令のいずれかを選択する指令選択部と、を前記制御回路に備えたものである。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明における前記制御回路が、前記ヒューズの溶断がない場合、前記通常運転時指令を選択して前記インバータ部を制御し、前記ヒューズの溶断がある場合、前記ヒューズ溶断時指令を選択して前記インバータ部を制御するものである。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1記載の発明における前記ヒューズ溶断時指令が、モータの3相巻線を短絡するものである。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1または3記載の発明における前記ヒューズ溶断時指令が、前記インバータ部の上アーム素子を全閉し、かつ、前記インバータ部の下アーム素子を全開するものである。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1または3記載の発明における前記ヒューズ溶断時指令が、前記インバータ部の上アーム素子を全開し、かつ、前記インバータ部の下アーム素子を全閉するものである。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1または3記載の発明における前記ヒューズ溶断時指令が、前記インバータ部の上アーム素子を全閉し、かつ、前記インバータ部の下アーム素子を全開する指令と、前記インバータ部の上アーム素子を全開し、かつ、前記インバータ部の下アーム素子を全閉する指令とを、予め設定された時間間隔で交互に実施する指令であるものである。
請求項7に記載の発明は、直流母線の上下短絡防止用ヒューズと、ヒューズ溶断検出回路と、モータ制御演算をする制御回路と、前記制御回路からの指令に応じてモータに電力を供給するインバータ部とを備え、前記ヒューズ溶断検出回路で前記ヒューズの溶断有無を検出するモータ制御装置のモータ減磁保護方法において、前記ヒューズ溶断検出回路の検出信号に基づいて、前記ヒューズの溶断有無を判定し、前記ヒューズの溶断がない場合、通常運転時指令を選択して前記インバータ部を制御し、前記ヒューズの溶断がある場合、ヒューズ溶断時指令を選択して前記インバータ部を制御するのである。
また、請求項8に記載の発明は、請求項7記載の発明における前記ヒューズ溶断時指令が、モータの3相巻線を短絡するものである。
In order to solve the above problem, the present invention is as follows.
According to the first aspect of the present invention, there is provided a fuse for preventing upper and lower short circuits of a DC bus, a fuse blown detection circuit, a control circuit for performing motor control calculation, and an inverter for supplying electric power to the motor in response to a command from the control circuit In a motor control device that detects whether or not the fuse is blown by the fuse blow detection circuit, based on a detection signal of the fuse blow detection circuit, and a blow determination unit that determines whether or not the fuse is blown, The control circuit includes a command selection unit that selects either a normal operation time command or a fuse blow time command based on the determination of the fusing determination unit.
According to a second aspect of the present invention, the control circuit according to the first aspect of the invention selects the normal operation time command to control the inverter unit when the fuse is not blown, and controls the inverter. When there is a blow, the fuse blow command is selected to control the inverter unit.
According to a third aspect of the invention, the fuse blow command in the first aspect of the invention shorts the three-phase winding of the motor.
According to a fourth aspect of the present invention, the fuse blow command in the first or third aspect of the invention fully closes the upper arm element of the inverter unit and fully opens the lower arm element of the inverter unit. To do.
According to a fifth aspect of the invention, the fuse blow command in the first or third aspect of the invention opens the upper arm element of the inverter part fully and closes the lower arm element of the inverter part fully. To do.
According to a sixth aspect of the present invention, the fuse blow command in the first or third aspect of the invention fully closes the upper arm element of the inverter unit and fully opens the lower arm element of the inverter unit. And a command to fully open the upper arm element of the inverter unit and to fully close the lower arm element of the inverter unit at preset time intervals.
The invention according to
According to an eighth aspect of the present invention, the fuse blow command in the seventh aspect of the invention short-circuits the three-phase winding of the motor.
請求項1または2、請求項7のいずれかに記載の発明によると、同期電動機が高速回転時に、インバータ出力部の任意のスイッチング素子またはダイオードが短絡故障した場合、またはインバータ出力部の任意のスイッチング素子が誤動作した場合、同期電動機を構成する磁石の不可逆減磁を防止することができ、原因究明及び同期電動機交換にかかる時間やコストを抑制できる。
また、請求項3乃至5、請求項8のいずれかに記載の発明によると、簡単なゲート駆動指令により、瞬時に同期電動機の3相巻線を短絡して同期電動機に流れ込む電流量を抑制し、同期電動機を構成する磁石の不可逆減磁を防止することができ、原因究明及び同期電動機交換にかかる時間やコストを抑制できる。
また、請求項6に記載の発明によると、請求項3乃至5に記載の発明の効果と共に、3相短絡時にインバータ出力部に循環する電流によるスイッチング素子の発熱を分散することができ、インバータの故障範囲を最小限に抑制できる。
According to the invention described in
Further, according to the invention of any one of claims 3 to 5 and claim 8, a simple gate drive command suppresses the amount of current flowing into the synchronous motor by instantaneously short-circuiting the three-phase winding of the synchronous motor. The irreversible demagnetization of the magnets constituting the synchronous motor can be prevented, and the time and cost required for investigating the cause and replacing the synchronous motor can be suppressed.
Further, according to the invention described in
以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。 Hereinafter, specific examples of the method of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明のモータ制御装置の構成を示す概略図である。図において、101は3相電源、102はコンバータ部、103は平滑コンデンサ部、104はインバータ部、105はヒューズ、106は同期電動機、107はゲート駆動回路、108は制御回路、109はヒューズ溶断検出回路である。また、T1〜T6はIGBT等のスイッチング素子、D1〜D6はダイオードである。また、110は溶断判定部、111は指令選択部である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a motor control device of the present invention. In the figure, 101 is a three-phase power source, 102 is a converter unit, 103 is a smoothing capacitor unit, 104 is an inverter unit, 105 is a fuse, 106 is a synchronous motor, 107 is a gate drive circuit, 108 is a control circuit, 109 is a fuse blow detection Circuit. T1 to T6 are switching elements such as IGBTs, and D1 to D6 are diodes. Further, 110 is a fusing determination unit, and 111 is a command selection unit.
ここで、各構成要素の説明をすると共に、インバータ部104が異常時の動作について説明する。
コンバータ部102及び平滑コンデンサ部103は、3相電源101を2相に変換し直流母線を作る。また、コンバータ部102を介さず、直流電源を接続することもできる。インバータ部104は、同期電動機106のU相、V相、W相に対応したスイッチング素子T1〜T3及びダイオードD1〜D3と、その対となるスイッチング素子T4〜T6及びダイオードD4〜D6を有する。同期電動機106の巻線は、インバータ部104に接続している。インバータ部104の異常による電源短絡を防止するため、マイナス側配線にヒューズ105を配置する。また、U相、V相、W相のマイナス側配線にそれぞれヒューズを配置することもできる。
Here, each component will be described, and the operation when the inverter unit 104 is abnormal will be described.
Converter unit 102 and smoothing capacitor unit 103 convert three-phase power supply 101 into two phases to create a DC bus. Further, it is possible to connect a DC power supply without going through the converter unit 102. The inverter unit 104 includes switching elements T1 to T3 and diodes D1 to D3 corresponding to the U phase, V phase, and W phase of the synchronous motor 106, and a pair of switching elements T4 to T6 and diodes D4 to D6. The winding of the synchronous motor 106 is connected to the inverter unit 104. In order to prevent a power supply short circuit due to an abnormality of the inverter unit 104, a fuse 105 is disposed on the minus side wiring. In addition, fuses can be arranged on the negative side wirings of the U phase, the V phase, and the W phase, respectively.
制御回路108は、CPU等の演算回路を有しており、また、演算処理での溶断判定部110、指令選択部111を有している。通常運転時は、上位装置(図示しない)からの指令に応じて、指令選択部111を介して通常運転指令である電圧指令及び出力位相をゲート駆動回路107に与える。ゲート駆動回路107は、通常運転指令に基づいてスイッチング素子T1〜T6を駆動することにより指令通りのモータ位相に電圧を印加して、同期電動機106を駆動する。
ここで、インバータ部104の異常によりヒューズ105が溶断した場合、瞬時にヒューズ溶断検出回路109がヒューズ105の溶断を検出し、検出信号を制御回路108に出力する。溶断判定部110は、検出信号に基づいてヒューズ105の溶断有無を判定し、判定結果を指令選択部111に出力する。指令選択部111は、溶断判定部110での判定結果に基づいて、溶断時指令であるゲートブロック指令を選択してゲート駆動回路107に出力する。ゲート駆動回路107は、ゲートブロック指令に基づいてスイッチング素子T1〜T6を全て開にすることにより、電源短絡を防止できる。
なお、インバータ部104の異常とは、スイッチング素子T1〜T6またはダイオードD1〜D6が短絡故障した場合、または、スイッチング素子T1〜T6が誤動作した場合等を指すものである。
The control circuit 108 includes an arithmetic circuit such as a CPU, and also includes a
Here, when the fuse 105 is blown due to an abnormality in the inverter unit 104, the fuse blow detection circuit 109 instantaneously detects the blow of the fuse 105 and outputs a detection signal to the control circuit 108.
The abnormality of the inverter unit 104 refers to a case where the switching elements T1 to T6 or the diodes D1 to D6 are short-circuited or a case where the switching elements T1 to T6 malfunction.
図2は、インバータ部異常時の過大循環電流経路を示す図である。インバータ部104異常の一例として、インバータ部104のW相のスイッチング素子T3が短絡故障した場合を説明する。
図において、W相のスイッチング素子T3が短絡故障した場合、W相のスイッチング素子T3の対となるスイッチング素子T6が、スイッチング動作過程で閉になると、直流母線のプラス側とマイナス側が上下短絡となり、過大電流が流れヒューズ105が溶断する。ヒューズ105溶断後、直流母線のプラス側から短絡したスイッチング素子T3を経由し、同期電動機106のW相巻線に直流電流が流れ、W相巻線のインダクタンスが低下する。直流電流はU相巻線とV相巻線に分流して流れ、ダイオードD1、D2を経由して直流母線のプラス側に流れるという閉ループが形成される。同期電動機106が回転することにより、発生する誘起電圧及びモータインピーダンスによって決まる交流電流に直流電流が重畳された過大循環電流が、前述の閉ループ経路に同期電動機106が回転中流れつづける。最終的に同期電動機106の磁石の特性、磁石温度及び過大循環電流量の関係で不可逆減磁が発生する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an excessive circulation current path when the inverter unit is abnormal. As an example of the abnormality in the inverter unit 104, a case where the W-phase switching element T3 of the inverter unit 104 has a short circuit failure will be described.
In the figure, when the W-phase switching element T3 has a short-circuit failure, when the switching element T6 that is a pair of the W-phase switching element T3 is closed in the switching operation process, the plus side and minus side of the DC bus are vertically short-circuited, An excessive current flows and the fuse 105 is blown. After the fuse 105 is blown, a direct current flows through the W-phase winding of the synchronous motor 106 via the switching element T3 short-circuited from the positive side of the DC bus, and the inductance of the W-phase winding is reduced. A closed loop is formed in which the direct current flows in a divided manner to the U-phase winding and the V-phase winding, and flows to the plus side of the DC bus via the diodes D1 and D2. As the synchronous motor 106 rotates, an excessive circulating current obtained by superimposing a DC current on an AC current determined by the generated induced voltage and motor impedance continues to flow in the closed loop path while the synchronous motor 106 is rotating. Eventually, irreversible demagnetization occurs due to the relationship between the magnet characteristics of the synchronous motor 106, the magnet temperature, and the amount of excessive circulating current.
図3は、本発明のモータ制御装置におけるモータ減磁保護処理手順を示すフローチャートである。
まず、図1におけるインバータ部104異常の一例として、インバータ部104のW相のスイッチング素子T3が短絡故障した場合とする。W相のスイッチング素子T3が短絡故障した場合、W相のスイッチング素子T3の対となるスイッチング素子T6が、スイッチング動作過程で閉になると、直流母線のプラス側とマイナス側が上下短絡となり、過大電流が流れヒューズ105が溶断する。この時、瞬時にヒューズ溶断検出回路109がヒューズ105の溶断を検出し、検出信号を制御回路108に出力する。
FIG. 3 is a flowchart showing a motor demagnetization protection processing procedure in the motor control device of the present invention.
First, as an example of the abnormality in the inverter unit 104 in FIG. 1, it is assumed that the W-phase switching element T3 of the inverter unit 104 has a short circuit failure. When the W-phase switching element T3 is short-circuited and the switching element T6 that is paired with the W-phase switching element T3 is closed during the switching operation, the plus and minus sides of the DC bus are short-circuited up and down, resulting in excessive current. The flow fuse 105 is blown. At this time, the fuse blow detection circuit 109 instantaneously detects the blow of the fuse 105 and outputs a detection signal to the control circuit 108.
次に、図3において、一連の処理手順を説明する。
(ステップ301)
溶断判定部110は、検出信号に基づいてヒューズ105の溶断有無を判定し、判定結果を指令選択部111に出力する。ヒューズ105の溶断があればステップ303に進み、ヒューズ105の溶断がなければステップ302に進む。
(ステップ302)
指令選択部111は、溶断判定部110での判定結果に基づいて、通常運転指令を選択しステップ304に進む。
(ステップ303)
指令選択部111は、溶断判定部110での判定結果に基づいて、溶断時指令である3相短絡指令を選択しステップ305〜307のいずれかに進む。ステップ305〜307のいずれかに進むことは、適用用途別等に予め決定してもよいし、また状態信号に基づいて適宜決定してもよい。
(ステップ304)
指令選択部111は、通常運転指令である電圧指令及び出力位相をゲート駆動回路107に出力し、一連の処理を終了する。
Next, a series of processing procedures will be described with reference to FIG.
(Step 301)
Fusing
(Step 302)
(Step 303)
(Step 304)
The
(ステップ305)
指令選択部111は、パターン1である3相短絡指令を選択しステップ308に進む。パターン1は、上アームスイッチング素子T1〜T3を同時に閉にし、かつ、下アームスイッチング素子T4〜T6を同時に開にするものである。
(ステップ306)
指令選択部111は、パターン2である3相短絡指令を選択しステップ308に進む。パターン2は、上アームスイッチング素子T1〜T3を同時に開にし、かつ、下アームスイッチング素子T4〜T6を同時に閉にするものである。
(ステップ307)
指令選択部111は、パターン3である3相短絡指令を選択しステップ308に進む。パターン3は、パターン1とパターン2を予め決定する時間間隔で繰り返すものである。
(ステップ304)
指令選択部111は、溶断時指令である3相短絡指令のパターン1〜3のうちいずれか1つの電圧指令をゲート駆動回路107に出力し、一連の処理を終了する。
(Step 305)
The
(Step 306)
The
(Step 307)
The
(Step 304)
The
このように、同期電動機が高速回転時に、インバータ出力部の異常が発生した場合、ヒューズ溶断を検出してから瞬時に同期電動機の巻線を3相短絡にするため、従来のように同期電動機の巻線に過大循環電流が流入する前に同期電動機に流れ込む電流量を3相短絡電流相当に抑制することができ、同期電動機を構成する磁石の不可逆減磁を防止できる。また、スイッチング素子に与える開閉パターンをパターン3のようにパターン1とパターン2の交互にすることにより、3相短絡時にインバータ出力部に循環する電流によるスイッチング素子の発熱を分散することができ、インバータの故障範囲を最小限に抑制できる。また、同期電動機の巻線は3相短絡のため、回転数は直ぐに低下し、異常状態の継続を短縮できるのである。
As described above, when an abnormality occurs in the inverter output section when the synchronous motor rotates at high speed, the synchronous motor winding is instantaneously short-circuited to three phases after detecting the blow of the fuse. The amount of current flowing into the synchronous motor before the excessive circulating current flows into the winding can be suppressed to the equivalent of a three-phase short circuit current, and irreversible demagnetization of the magnets constituting the synchronous motor can be prevented. Moreover, by alternately switching the pattern 1 and
図4は、本発明のモータ制御装置におけるモータ減磁保護方法適用時の各相電流波形図である。図1におけるインバータ部104異常の一例として、同期電動機106が定格回転時にインバータ部104のW相のスイッチング素子T3が短絡故障した場合、図3の一連処理に基づく同期電動機106の各巻線に流れる電流を実測したものである。
図において、同期電動機106が定格回転時、各相電流は微小であるが、W相のスイッチング素子T3が短絡故障すると、例えば図5のような過大な異常電流が流れ始める。ここで、通常のスイッチング動作過程を模擬するために、一例として、強制的にV相のスイッチング素子T5を閉させると、ヒューズが溶断して図3の一連処理を開始し、3相短絡指令により、W相巻線に流れる電流は最大300[A]に抑えられ、各相に3相短絡指令による3相短絡電流が流れる。その後、同期電動機の回転数は低下(図示しない)し、異常状態を継続せずに、磁石の不可逆減磁を防止することができる。使用した同期電動機の定格電流が75.5[A]であることより、定格電流の約4倍の電流に抑制することができた。
なお、3相短絡指令としない場合は、図2のように、直流電流はU相巻線とV相巻線に分流して流れ、ダイオードD1、D2を経由して直流母線のプラス側に流れるという閉ループが形成され、同期電動機106が回転することにより、発生する誘起電圧及びモータインピーダンスによって決まる交流電流に直流電流が重畳されるため、過大循環電流が閉ループ経路に同期電動機106が回転中流れつづける。
FIG. 4 is a current waveform diagram of each phase when the motor demagnetization protection method is applied in the motor control device of the present invention. As an example of the abnormality in the inverter unit 104 in FIG. 1, if the synchronous motor 106 has a rated rotation and the W-phase switching element T <b> 3 of the inverter unit 104 is short-circuited, the current flowing in each winding of the synchronous motor 106 based on the series of processes in FIG. 3. Is actually measured.
In the figure, when the synchronous motor 106 is rated, each phase current is very small. However, when the W-phase switching element T3 is short-circuited, for example, an excessive abnormal current as shown in FIG. 5 starts to flow. Here, in order to simulate a normal switching operation process, for example, when the V-phase switching element T5 is forcibly closed, the fuse is blown and the series of processes shown in FIG. The current flowing through the W-phase winding is suppressed to a maximum of 300 [A], and a three-phase short-circuit current by a three-phase short-circuit command flows through each phase. Thereafter, the rotational speed of the synchronous motor decreases (not shown), and the irreversible demagnetization of the magnet can be prevented without continuing the abnormal state. Since the rated current of the used synchronous motor was 75.5 [A], it was possible to suppress the current to about 4 times the rated current.
If the three-phase short-circuit command is not used, as shown in FIG. 2, the direct current flows separately to the U-phase winding and the V-phase winding, and flows to the plus side of the DC bus via the diodes D1 and D2. When the synchronous motor 106 is rotated and the synchronous motor 106 rotates, the direct current is superimposed on the alternating current determined by the generated induced voltage and the motor impedance, so that the excessive circulating current continues to flow in the closed loop path while the synchronous motor 106 is rotating. .
101 電源
102 コンバータ部
103 平滑コンデンサ部
104 インバータ部
105 ヒューズ
106 同期電動機
107 ゲート駆動回路
108 制御回路
109 フューズ溶断検出回路
110 溶断判定部
111 指令選択部
S301〜S308 処理ステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Power supply 102 Converter part 103 Smoothing capacitor part 104 Inverter part 105 Fuse 106 Synchronous motor 107 Gate drive circuit 108 Control circuit 109 Fuse blowing
Claims (8)
前記ヒューズ溶断検出回路の検出信号に基づいて、前記ヒューズの溶断有無を判定する溶断判定部と、
前記溶断判定部の判定に基づいて、通常運転時指令あるいはヒューズ溶断時指令のいずれかを選択する指令選択部と、を前記制御回路に備えたことを特徴とするモータ制御装置。 A fuse for detecting a short circuit of a DC bus, a fuse blow detection circuit, a control circuit for performing motor control calculation, and an inverter for supplying electric power to the motor in response to a command from the control circuit, the fuse blow detection In a motor control device that detects whether the fuse is blown in a circuit,
Based on a detection signal of the fuse blow detection circuit, a blow determination unit for determining whether or not the fuse is blown,
A motor control device comprising: a command selection unit that selects either a normal operation time command or a fuse blow time command based on the determination of the fusing determination unit.
前記ヒューズの溶断がある場合、前記ヒューズ溶断時指令を選択して前記インバータ部を制御することを特徴とするモータ制御装置。 When the control circuit does not blow the fuse, the normal operation command is selected to control the inverter unit,
When the fuse is blown, the motor control device controls the inverter unit by selecting the fuse blow command.
前記インバータ部の上アーム素子を全開し、かつ、前記インバータ部の下アーム素子を全閉する指令とを、
予め設定された時間間隔で交互に実施する指令であることを特徴とする請求項1または3記載のモータ制御装置。 The fuse blowing command is a command to fully close the upper arm element of the inverter unit and to fully open the lower arm element of the inverter unit;
A command to fully open the upper arm element of the inverter unit and to fully close the lower arm element of the inverter unit,
4. The motor control device according to claim 1, wherein the command is executed alternately at predetermined time intervals.
前記ヒューズ溶断検出回路の検出信号に基づいて、前記ヒューズの溶断有無を判定し、
前記ヒューズの溶断がない場合、通常運転時指令を選択して前記インバータ部を制御し、
前記ヒューズの溶断がある場合、ヒューズ溶断時指令を選択して前記インバータ部を制御することを特徴とするモータ制御装置のモータ減磁保護方法。 A fuse for detecting a short circuit of a DC bus, a fuse blow detection circuit, a control circuit for performing motor control calculation, and an inverter for supplying electric power to the motor in response to a command from the control circuit, the fuse blow detection In a motor demagnetization protection method of a motor control device that detects whether or not the fuse is blown by a circuit,
Based on the detection signal of the fuse blow detection circuit, determine whether or not the fuse is blown,
If the fuse is not blown, select the normal operation command to control the inverter unit,
A motor demagnetization protection method for a motor control device, wherein when the fuse is blown, a fuse blow command is selected to control the inverter unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006003471A JP2007189763A (en) | 2006-01-11 | 2006-01-11 | Motor controller, and method of protecting demagnetization of the motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006003471A JP2007189763A (en) | 2006-01-11 | 2006-01-11 | Motor controller, and method of protecting demagnetization of the motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007189763A true JP2007189763A (en) | 2007-07-26 |
Family
ID=38344556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006003471A Pending JP2007189763A (en) | 2006-01-11 | 2006-01-11 | Motor controller, and method of protecting demagnetization of the motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007189763A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2464004A2 (en) | 2010-12-13 | 2012-06-13 | Hitachi Ltd. | Rotator control device, rotator system, vehicle, electric car and electric generation system |
EP2634884A1 (en) * | 2012-03-02 | 2013-09-04 | ALSTOM Transport SA | Supply chain of a synchronous electric machine, electric traction system including such a chain and method for controlling such a chain |
WO2016116671A1 (en) | 2015-01-20 | 2016-07-28 | Renault S.A.S. | Method for controlling a permanent magnet synchronous electric machine |
CN110945773A (en) * | 2017-07-21 | 2020-03-31 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | Power conversion device provided with arm fuse blowout detection mechanism |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0491687A (en) * | 1990-08-01 | 1992-03-25 | Fuji Electric Co Ltd | Damping method of residual voltage of three-phase induction motor |
JPH07274580A (en) * | 1994-03-30 | 1995-10-20 | Toshiba Corp | Anomaly detecting apparatus and protective apparatus for inverter and air conditioner |
JPH118977A (en) * | 1997-06-13 | 1999-01-12 | Yaskawa Electric Corp | Fusing circuit of inverter fuse device |
JP2005094938A (en) * | 2003-09-18 | 2005-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Inverter |
-
2006
- 2006-01-11 JP JP2006003471A patent/JP2007189763A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0491687A (en) * | 1990-08-01 | 1992-03-25 | Fuji Electric Co Ltd | Damping method of residual voltage of three-phase induction motor |
JPH07274580A (en) * | 1994-03-30 | 1995-10-20 | Toshiba Corp | Anomaly detecting apparatus and protective apparatus for inverter and air conditioner |
JPH118977A (en) * | 1997-06-13 | 1999-01-12 | Yaskawa Electric Corp | Fusing circuit of inverter fuse device |
JP2005094938A (en) * | 2003-09-18 | 2005-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Inverter |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2464004A2 (en) | 2010-12-13 | 2012-06-13 | Hitachi Ltd. | Rotator control device, rotator system, vehicle, electric car and electric generation system |
US8760095B2 (en) | 2010-12-13 | 2014-06-24 | Hitachi, Ltd. | Rotator control device, rotator system, vehicle, electric car and electric generation system |
EP2634884A1 (en) * | 2012-03-02 | 2013-09-04 | ALSTOM Transport SA | Supply chain of a synchronous electric machine, electric traction system including such a chain and method for controlling such a chain |
FR2987705A1 (en) * | 2012-03-02 | 2013-09-06 | Alstom Transport Sa | SYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE SUPPLY CHAIN, ELECTRICAL TRACTION SYSTEM COMPRISING SUCH A CHAIN, AND METHOD FOR CONTROLLING SUCH A CHAIN |
US9362735B2 (en) | 2012-03-02 | 2016-06-07 | Alstom Transport Technologies | Feed chain for a synchronous electric machine, electric traction system comprising such a chain, and control method for such a chain |
WO2016116671A1 (en) | 2015-01-20 | 2016-07-28 | Renault S.A.S. | Method for controlling a permanent magnet synchronous electric machine |
CN110945773A (en) * | 2017-07-21 | 2020-03-31 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | Power conversion device provided with arm fuse blowout detection mechanism |
CN110945773B (en) * | 2017-07-21 | 2023-02-28 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | Power conversion device provided with arm fuse blowout detection mechanism |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4989591B2 (en) | Permanent magnet synchronous motor driving device, air conditioner, ventilation fan driving device, washing machine, automobile and vehicle | |
KR101182881B1 (en) | Driving controller of ac motor | |
KR100998277B1 (en) | Malfunction determining device for drive circuit and drive unit including the same, and method for determining malfunction in drive circuit | |
JP6316449B2 (en) | Motor control device, electric power steering device, and inverter failure detection method | |
CN110063012B (en) | Inverter control device | |
JP4114697B2 (en) | Inverter control method | |
JP2009303298A (en) | Ac motor device | |
JP2008182783A (en) | Coil switching device and switching method of three-phase ac motor | |
JP2004106664A (en) | Electric power steering unit | |
JP2010524419A (en) | Overvoltage protection for converter | |
JP5629486B2 (en) | Electric motor drive | |
JP2007189763A (en) | Motor controller, and method of protecting demagnetization of the motor | |
JP2020058209A (en) | Motor drive device | |
JP6680227B2 (en) | Control device for rotating electric machine | |
JP6250090B2 (en) | AC rotating machine control device and control method | |
JP2012016281A (en) | Motor drive system | |
JP4369500B2 (en) | Rotating electrical machine equipment | |
JP7002619B1 (en) | Power converter | |
JP7258654B2 (en) | Circuit board for motor drive and motor drive | |
JP7307704B2 (en) | Inverter controller | |
KR102564593B1 (en) | Motor drives and air conditioners | |
JP7196525B2 (en) | Permanent magnet synchronous motor drive system | |
JP6725446B2 (en) | Wound-type induction machine control system and control method | |
WO2023079672A1 (en) | Motor drive device amd refrigeration cycle application device | |
JP2003050290A (en) | Nuclear reactor control rod control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081107 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110209 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110725 |