JP2010081664A - Motor control unit and air conditioner using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は空気調和機に用いる圧縮機の電動機制御装置に関するものである。 The present invention relates to a motor control device for a compressor used in an air conditioner.
従来、この種の圧縮機の電動機制御装置は圧縮機の回転数を推定し、その回転数が所定時間の間基準値以下である場合に、電動機の欠相と判断し電動機動作を停止させ、使用者に欠相異常であることを発信している(例えば、特許文献2参照)。 Conventionally, the motor control device of this type of compressor estimates the rotation speed of the compressor, and when the rotation speed is below a reference value for a predetermined time, it is determined that the motor is out of phase, and the motor operation is stopped. It is transmitted to the user that the phase failure is abnormal (see, for example, Patent Document 2).
図4は、特許文献1に記載された従来の電動機制御装置の構成ブロック図を示すものである。図4に示すように、コンバータ2にて交流電源1を直流電圧に変換してインバータ3へ印加することによって電動機4が駆動される。電流検出手段6により検出された電動機4の電流とPWM信号生成手段13から検出される出力電圧とDC電圧検出手段5から検出されるDC電圧より電動機4の誘起電圧が誘起電圧推定手段7より推定され、さらに推定された誘起電圧から、回転数推定手段8にて電動機4の回転数を検出する。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a conventional motor control device described in
始動時より所定時間経過後、回転数異常検出手段11にて駆動中に回転数が基準回転数12以下と判定しかつ、前記回転数推定手段8による回転数が基準回転数12以下を所定時間継続した場合、電動機4の欠相と判断し、保護動作手段14よりPWM信号生成手段13へ電動機停止命令を送り電動機4の動作を停止させる。
After the elapse of a predetermined time from the start, the rotation speed abnormality detection means 11 determines that the rotation speed is 12 or less during the drive, and the rotation speed estimated by the rotation speed estimation means 8 is less than the
さらに欠相と判定すると欠相異常LED16を点灯させ、使用者に欠相異常であることを発信する。
しかしながら、前記従来の構成では、電動機の回転数のみにより欠相を検出しているので、欠相状態であっても軽負荷時には電動機が回転し、欠相を確実には検出できないという課題を有していた。 However, since the conventional configuration detects a phase loss only by the number of rotations of the motor, there is a problem that even in the phase loss state, the motor rotates at a light load and the phase loss cannot be detected reliably. Was.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、欠相状態において電動機が回転してしまっても確実に欠相を検出し、またトルク制御などの電動機の相電流が不平衡な場合でも誤検出せず、さらにノイズなどにより電動機の電流を正しく推定できない場合でも、回転数と電流の2つのパラメータを用いることにより精度よく欠相を検出できる電動機制御装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and even when the motor rotates in the phase-open state, the phase loss is reliably detected, and even when the phase current of the motor such as torque control is unbalanced, an error occurs. An object of the present invention is to provide an electric motor control device that can detect an open phase with high accuracy by using two parameters of rotation speed and current even when the electric current of the electric motor cannot be correctly estimated due to noise or the like.
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動機制御装置は、電動機の巻線に流れる電流値を電流検出手段により検出し、始動時より所定時間経過後、電動機のある相の電動機の回転周期以上の所定時間における電流値の最大値が基準値以下という状態を所定時間継続した時、または電動機の回転数の所定時間における平均値が基準値以外という状態を所定時間継続した時、電動機欠相判定を行い、欠相が生じた場合、電動機に保護動作をかける機能を備えている。 In order to solve the above-described conventional problems, the motor control device of the present invention detects the current value flowing in the winding of the motor by the current detection means, and after a predetermined time has elapsed from the start, the rotation of the motor in a phase with the motor When the state where the maximum value of the current value at a predetermined time that is equal to or greater than the period continues below the reference value is continued for a predetermined time, or when the state where the average value of the motor rotation speed at a predetermined time is other than the reference value continues for a predetermined time A phase determination is performed, and when a phase failure occurs, a function for applying a protective operation to the motor is provided.
これによって、電動機が欠相状態である時は、前記電動機の動作を確実に停止させる。 As a result, when the electric motor is in an open phase state, the operation of the electric motor is surely stopped.
本発明の電動機制御装置は、始動時より所定時間経過後、電動機のある相の電動機の回転周期以上の所定時間における電流値の最大値が所定時間の間連続して基準値以下の時、または電動機の回転数の平均値が所定時間の間連続して基準範囲外の時、電動機欠相判定を行い、これによって電動機が欠相状態である時は、前記電動機の動作を停止させることで、複雑な回路を使用せずにシンプルで低コストかつ誤検出の無い回路構成の電動機制御装置を実現することができる。 The electric motor control device of the present invention, when a predetermined time elapses from the start, when the maximum value of the current value at a predetermined time equal to or greater than the rotation cycle of the electric motor of a certain phase of the electric motor is continuously below the reference value for a predetermined time, or When the average value of the rotation speed of the motor is continuously outside the reference range for a predetermined time, the motor phase loss determination is performed, and when the motor is in the phase loss state, by stopping the operation of the motor, It is possible to realize a motor control device having a circuit configuration that is simple, low-cost, and free from erroneous detection without using a complicated circuit.
第1の発明は、電流検出手段により検出された電動機のある相の電流と、検出した電流値と電流基準値を比較する電流異常判定手段と、前記電流検出手段によって検出された前記電動機の電流値とDC電圧検出手段とPWM信号生成手段によって誘起電圧を推定する誘起電圧推定手段と、前記誘起電圧推定手段によって前記電動機の回転数を推定する回転数推定手段と、前記回転数推定手段によって推定した回転数と回転数基準値とを比較する回転数異常判定手段と、前記電流異常判定手段と前記回転数異常判定手段の少なくとも1つ以上にて異常と判定した時に前記電動機の回転異常を判定する回転異常判定手段と、前記電動機の動作を停止させる保護動作手段を備え、前記電動機始動時より所定時間経過後、前記回転異常判定手段にて前記電動機駆動中に前記電動機のある相の所定時間における最大の電流値が基準値以下と判定しかつ、前記電流検出手段による最大の電流値が、基準値以下を所定時間継続した場合に電流異常と判断するか、前記電動機始動時より所定時間経過後、前記回転数推定手段によって推定した回転数の所定時間における平均値と回転数基準値とを比較し前記電動機の回転数異常を判定した場合に、前記回転異常判定手段が回転異常と判定し、保護動作手段によりPWM信号生成手段へ前記電動機停止命令を送り、電動機を動作停止させる。 According to a first aspect of the present invention, a current of a certain phase of the motor detected by the current detection unit, a current abnormality determination unit that compares the detected current value with a current reference value, and a current of the motor detected by the current detection unit Estimated by the induced voltage estimating means for estimating the induced voltage by the value and DC voltage detecting means and the PWM signal generating means, the rotational speed estimating means for estimating the rotational speed of the motor by the induced voltage estimating means, and the rotational speed estimating means A rotational speed abnormality determining means for comparing the rotational speed with a rotational speed reference value; and determining a rotational abnormality of the electric motor when it is determined abnormal by at least one of the current abnormality determining means and the rotational speed abnormality determining means. A rotation abnormality determining means for performing the operation, and a protection operation means for stopping the operation of the electric motor. When the maximum current value in a predetermined time of a certain phase of the motor is determined to be equal to or less than a reference value while the motor is being driven, and the maximum current value by the current detection unit continues below the reference value for a predetermined time, an abnormal current is detected. When a predetermined time has elapsed since the start of the motor, or when an average value of the rotation speed estimated by the rotation speed estimation means for a predetermined time is compared with a rotation speed reference value, and an abnormality in the rotation speed of the motor is determined. The rotation abnormality determining means determines that the rotation is abnormal, and the protection operation means sends the motor stop command to the PWM signal generating means to stop the operation of the motor.
これにより、前記電動機のある相の所定時間における最大の電流値を基準値と比較判定を行うことにより、複雑な回路を使用せずにシンプルで低コストかつ誤検出の無い回路構成の電子制御装置を実現することができる。 Thus, the electronic control device having a circuit configuration that is simple, low-cost, and free from false detection without using a complicated circuit, by comparing and determining the maximum current value in a predetermined time of a phase of the motor with a reference value Can be realized.
また欠相状態時に軽負荷の為に前記電動機が異常回転してしまっても、欠相している相には電流が流れないため欠相を検出できる。また仮に欠相している相に電流が流れているとマイコンが誤認識した場合にも、前記電動機の回転数と基準値を比較判定を行うことにより欠相を確実に検出できる。 In addition, even if the motor rotates abnormally due to a light load in the phase loss state, a current failure does not flow in the phase that has lost phase, so that the phase loss can be detected. Further, even when the microcomputer erroneously recognizes that a current is flowing in the phase that is missing, it is possible to reliably detect the missing phase by comparing and determining the rotational speed of the motor and the reference value.
第2の発明は、特に第1の発明において、電流検出手段により検出された前記電動機のある相の電流値の前記電動機の回転周期以上の所定時間における最大値が、基準値以下を所定時間継続した場合にのみ前記電動機欠相と判断し、また前記電動機が正常時に前記回転数基準値に到達する時間以上の時間が経過した後に回転数異常判定を行うことにより、欠相の誤検出を防ぐことが可能となる。 According to a second aspect of the invention, in particular, in the first aspect of the invention, the maximum value of the current value of a certain phase of the motor detected by the current detection means at a predetermined time equal to or greater than the rotation period of the motor continues for a predetermined time or less. In this case, it is determined that the motor is out of phase only, and erroneous detection of the phase loss is prevented by performing a rotational speed abnormality determination after a time equal to or longer than the time when the motor reaches the rotational speed reference value when the motor is normal. It becomes possible.
第3の発明は、特に第1または2の発明において、前記回転異常判定手段にて欠相と判断した時に、保護動作手段にて前記電動機動作を停止させる電動機制御装置で、前記保護動作手段にて前記電動機を停止させた後、所定時間経過後に前記電動機の再起動を行い、前記保護動作手段で前記電動機を停止させる動作が連続して所定回数継続した時、使用者からの電動機始動指示が無い限り前記電動機の再起動を行わないことにより、誤検出による前記電動機停止をより確実に防止し、前記電動機がそのまま動作を継続した場合に生じる不具合を未然に防止でき、さらに使用者が再び前記電動機を動作させて異常動作を確認できることにより欠相時の修理等の対応をスムーズに行うことが可能となる。 According to a third aspect of the invention, in the first or second aspect of the invention, in the first or second aspect of the invention, when the rotation abnormality determining unit determines that the phase is lost, the protective operation unit stops the motor operation. After the motor is stopped, the motor is restarted after a predetermined time has elapsed, and when the operation of stopping the motor by the protective operation means continues for a predetermined number of times, a motor start instruction from the user is issued. By not restarting the motor as long as there is no, it is possible to more reliably prevent the motor from being stopped due to erroneous detection, prevent problems that occur when the motor continues to operate as it is, and the user again Since the abnormal operation can be confirmed by operating the electric motor, it is possible to smoothly deal with repairs at the time of phase loss.
第4の発明は、特に第1から3のいずれかの発明において、保護動作手段で前記電動機
を停止させた後、使用者からの電動機始動指示を受信した場合に、再起動時の前記電動機の目標回転数を正常運転時以下の値とすることにより、前記電動機が欠相して異常回転した際に、前記電動機の異常発熱を低減することが可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, in particular, in any one of the first to third aspects, when the motor operation is stopped by the protection operation means and the motor start instruction is received from the user, By setting the target rotational speed to a value equal to or lower than that during normal operation, abnormal heat generation of the motor can be reduced when the motor rotates abnormally due to phase loss.
第5の発明は、特に第1から4のいずれかの発明において、前記電動機が欠相と判断し動作停止した後、使用者からの異常判定発信指示を受信した場合に、7セグLEDで異常コード等で欠相異常であることを使用者に発信することにより、必要以上に異常であることを発信することなく、欠相異常時の対応をスムーズに行うことが可能となる。 According to a fifth aspect of the present invention, in particular, in any one of the first to fourth aspects, when the motor determines that the phase is out of phase and stops operating, and then receives an abnormality determination transmission instruction from the user, an abnormality is detected with the 7-segment LED. By transmitting to the user that a phase failure has occurred by means of a code or the like, it is possible to smoothly cope with a phase failure without transmitting an abnormality that is more than necessary.
第6の発明は、第1から5のいずれかの発明の電動機制御装置を空気調和機に使用したものであり、各々の電動機制御装置の効果を発揮することができる。 In a sixth aspect of the present invention, the motor control device according to any one of the first to fifth aspects is used in an air conditioner, and the effects of the respective motor control devices can be exhibited.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における電動機制御装置の構成ブロック図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the motor control device according to the first embodiment of the present invention.
図1において、コンバータ2にて交流電源1を直流電圧に変換してインバータ3へ印加し、インバータ3に印加されている直流電圧はインバータ3内のスイッチング素子などの回路によって、三相の擬似交流電圧に変換され、それによって電動機4が駆動される。
In FIG. 1, a
制御部15は通常マイクロコンピュータ(図示せず)を用いて構成され、電流検出手段6により検出された電動機4の電流とPWM信号生成手段13で演算される出力電圧とDC電圧検出手段5から検出されるDC電圧より、電動機4の誘起電圧が誘起電圧推定手段7により推定され、さらに推定された誘起電圧から回転数推定手段8にて電動機4の回転数を検出する。PWM信号生成手段13は回転数推定手段8で推定された検出回転数9と目標回転数10から比例積分演算を用いて指令速度を決定し、決定した指令速度に基づいてインバータ3を制御する信号を出力する。
The
通常の欠相状態では電動機4始動時より欠相している相の相電流が所定値以下を継続する為、電流検出手段6によって検出した電動機4の回転周期以上の所定時間における最大の電流値を判定し電流基準値18と比較する電流異常判定手段17と、回転数推定手段8によって推定した回転数の所定時間における平均値と回転数基準値12とを比較し電動機4の回転数異常を判定する回転数異常判定手段11と、電流異常判定手段17と回転数異常判定手段11の少なくとも1つ以上にて異常と判定した時に電動機4の回転異常を判定する回転異常判定手段19と、電動機4の動作を停止させる保護動作手段14を備え、電動機4駆動中にある相電流値の電動機の回転周期以上の所定時間における最大値が電流基準値18以下と判定しかつ、前記電流検出手段6による電流値の電動機4の回転周期以上の所定時間における最大値が電流基準値18以下を所定時間継続した場合、または回転数推定手段8によって推定した回転数の所定時間における平均値が回転数基準値12の範囲外を所定時間継続した場合、電動機4を欠相と判断し、保護動作手段14よりPWM信号生成手段13へ電動機停止命令を送り電動機4を動作停止させる。
In a normal open phase state, the phase current of the phase that has been lost since the start of the
電動機4のある相の最大の電流値を電流検出手段6で検出する時に、電動機4が正常運転時に回転数基準値12に到達する時間以上経過した後に、図3に示すトルク制御などによる電動機4の相電流波形が不平衡な波形となる場合にも、電流検出手段6により検出された電動機4のある相の電流値の電動機4の回転周期以上の所定時間における最大値が、基準値以下を所定時間継続した場合に電流異常と判断し、また回転数推定手段8によって
推定した回転数の所定時間における平均値が回転数基準値12の範囲外を所定時間継続した場合に回転数異常と判断することにより、欠相の誤検出を防ぐことが可能となる。
When the maximum current value of a phase of the
さらに、保護動作手段14で電動機4を停止させた後、所定時間経過後に電動機4の再起動を行い、前記保護動作手段14で電動機4を停止させる動作が連続して所定回数継続した時、使用者からの電動機始動指示が無い限り電動機4の再起動を行わないことにより、誤検出による電動機停止をより確実に防止し、電動機4がそのまま動作を継続した場合に生じる不具合を未然に防止でき、さらに使用者が再び電動機4を動作させて異常動作を確認でき、再び電動機4を動作させた場合には電動機4の目標回転数を正常運転時以下の値とすることにより電動機の異常発熱を低減することが可能となり、より信頼性の高い電動機制御装置を得ることができる。
Furthermore, after the
(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2における電動機制御装置の構成ブロック図である。上記の条件で欠相と判定すると、使用者からのリモコン(図示せず)等による異常判定発信指示を受信した場合に、欠相異常であることを異常コード等で7セグLED表示部20で使用者に発信することにより、単に故障であることだけでなく故障の内容も知らせ、必要時に異常を使用者に発信することを特徴とした電動機制御装置であり、その他の構成及び動作は実施の形態1と同様である為、説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the motor control apparatus according to
以上のように、本実施の形態においては、誤検出による電動機4停止をより確実に防止し、電動機4がそのまま動作を継続した場合に生じる不具合を未然に防止できると共に、欠相異常時の対応をスムーズに行うことが可能となる。
As described above, in the present embodiment, it is possible to more reliably prevent the
以上のように、本発明にかかる電動機制御装置は電動機の欠相検出が確実に可能となるので、電動機を駆動制御する制御装置全般に広く適用できる。 As described above, the motor control device according to the present invention can surely detect the phase failure of the motor, and thus can be widely applied to all control devices that drive and control the motor.
1 交流電源
2 コンバータ
3 インバータ
4 電動機
5 DC電圧検出手段
6 電流検出手段
7 誘起電圧推定手段
8 回転数推定手段
9 検出回転数
10 目標回転数
11 回転数異常判定手段
12 回転数基準値
13 PWM信号生成手段
14 保護動作手段
15 制御部
16 欠相異常LED
17 電流異常判定手段
18 電流基準値
19 回転異常判定手段
20 7セグLED表示部
DESCRIPTION OF
17 Current abnormality determination means 18
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011259640A (en) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Sharp Corp | Motor control device and compression device |
CN102761309A (en) * | 2011-04-28 | 2012-10-31 | 株式会社捷太格特 | Motor control unit and vehicle steering system |
JP2014504144A (en) * | 2011-02-03 | 2014-02-13 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | Method and apparatus for detecting malfunction of electric motor |
JP2015164846A (en) * | 2015-04-27 | 2015-09-17 | 株式会社ジェイテクト | Vehicle steering device |
JP2016217288A (en) * | 2015-05-22 | 2016-12-22 | 株式会社荏原製作所 | Vacuum pump device |
JP2017017785A (en) * | 2015-06-29 | 2017-01-19 | 株式会社日立産機システム | Electric hoist |
JP2021083284A (en) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | キヤノン株式会社 | Motor controller and control method of motor controller |
-
2008
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011259640A (en) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Sharp Corp | Motor control device and compression device |
JP2014504144A (en) * | 2011-02-03 | 2014-02-13 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | Method and apparatus for detecting malfunction of electric motor |
CN102761309A (en) * | 2011-04-28 | 2012-10-31 | 株式会社捷太格特 | Motor control unit and vehicle steering system |
JP2012235559A (en) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Jtekt Corp | Motor control device and vehicular steering apparatus |
JP2015164846A (en) * | 2015-04-27 | 2015-09-17 | 株式会社ジェイテクト | Vehicle steering device |
JP2016217288A (en) * | 2015-05-22 | 2016-12-22 | 株式会社荏原製作所 | Vacuum pump device |
JP2017017785A (en) * | 2015-06-29 | 2017-01-19 | 株式会社日立産機システム | Electric hoist |
JP2021083284A (en) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | キヤノン株式会社 | Motor controller and control method of motor controller |
JP7404040B2 (en) | 2019-11-22 | 2023-12-25 | キヤノン株式会社 | Motor control device and control method for motor control device |
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