JP2012095415A - モータの過負荷保護装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電源スイッチ6をオフとしたときの絶対時刻による稼働停止時刻とこの時のベース部温度とを稼働停止時温度記憶手段13に記憶しておく。再稼働開始時温度算出手段13により、稼働停止時の間の冷却温度を計算して、再稼働開始時のベース部温度を算出する。熱発生源現在温度算出手段15により、再稼働開始時のベース部温度を用いて、各極コイル2aのモータ電流で発熱する各熱発生源の現在温度を算出する。過負荷判定手段16は、各熱発生源の現在温度を、各熱発生源毎に定められた過負荷保護設定値に達すると過負荷であると判定する。
【選択図】 図1
Description
この発明の他の目的は、温度検出手段をできるだけ少なくすることである。
この発明のさらに他の目的は、リニアモータにおいて適用可能とすることである。
モータ(1)の周囲温度を検出する周囲温度検出手段(12)と、
絶対時刻を検出する絶対時刻検出手段(11)と、
モータ(1)の電源スイッチ(6)をオフとしたときの絶対時刻による稼働停止時刻とこの時のモータを設置した部位であるベース部(4)の温度となるベース部温度とを記憶する稼働停止時温度記憶手段(13)と、
前記電源スイッチ(6)をオンとした時の絶対時刻である再稼働開始時時刻と前回の稼働停止時刻との差となる経過時間からこの経過時間における前記ベース部(4)の冷却温度を計算し、この計算結果と前回の稼働停止時のベース部温度とから再稼働開始時のベース部温度を算出する再稼働開始時温度算出手段(14)と、
再稼働開始時の周囲温度とベース部温度を初期値として、再稼働開始時から現在までのモータ(1)の各極コイル(2a)毎のモータ電流による熱損失を計算することにより、前記各極コイル(2a)のモータ電流で発熱する各熱発生源の現在温度を算出する熱発生源現在温度算出手段(15)と、各熱発生源の現在温度が、各熱発生源毎に定められた過負荷保護設定値に達すると過負荷であると判定する過負荷判定手段(16)、
とを備える。
前記モータ(1)の各極コイル(2a)は、モータ(1)の各相の各極のコイルである。また、過負荷判定手段(16)は、過負荷保護設定値を超えた場合に過負荷と判定するようにしても、また過負荷保護設定値以上となった場合に過負荷と判定するようにしても良い。
このように、絶対時刻を用いて、再稼働開始時の熱発生源の温度初期値を推定できるため、過負荷保護設定値に不要な余裕を持たすことなく、適切に過負荷保護を行うことができる。これにより、モータ性能を最大限に利用できる過負荷保護機能を得ることができる。また、モータ電流から計算により熱損失を計算し、かつ各極コイル(2a)毎に計算するため、特定位置、位相で過負荷が発生するような場合でも、温度検出手段を多数設けることなく過負荷検出が行える。
稼働停止時のベース部温度は、温度検出手段を設けて検出しても良いが、熱発生源現在温度算出手段(15)の計算結果を用いて計算したベース部温度を用いることにより、ベース部用の温度検出手段を設けることが不要となる。なお、稼働停止時温度記憶手段(13)に記憶する最初のベース部温度は、ベース部現在温度算出手段(18)による計算ができないため、例えば別途の温度測定器等で測定した結果等を適宜入力設定する。
また、この発明は、前記モータが、一次側に、それぞれ各相のコイルを有するコイルユニットを可動子の移動方向に沿って複数有するリニアモータである場合にも適用することができる。
周囲温度検出手段12は、モータ1の周囲の雰囲気温度を検出する手段であり、温度計等からなる。周囲温度検出手段12は、モータ1の設置場所との温度差が少ない場所であれば、例えばモータ1が設置された部屋内の温度を検出する手段であっても良い。
熱発生源現在温度算出手段15の初期値とする周囲温度は、周囲温度検出手段12から得た温度であり、初期値とするベース部温度は、再稼働開始時温度算出手段14で計算した再稼働開始時のベース部温度である。前記「各熱発生源」は、各極コイル2aのコイルまたはコア、またはその両方であっても良く、インバータ8における各極コイル2aと対応するスイッチング素子(図示せず)であっても良い。熱発生源がコイル2aの場合、モータ電流による熱損失は、例えばそのコイル2aの銅損、またはこの銅損が大部分となり、これに適宜定められる補正値等を加えた値となる。
コア部で発生する温度Taは次式(2)の関係にある。ただし、Rはコイル抵抗、Rcはコイル2aのコア部の熱抵抗、Ccはコア部の熱容量、i(t)はコイル電流である。 図1の熱発生源現在温度算出手段15は、熱発生源である各コイル2aの現在の温度を、これらの式(1),(2)を用いて、各熱発生源の現在温度を計算する。
また、稼働停止時のベース部温度は、温度検出手段を設けて検出しても良いが、熱発生源現在温度算出手段15の計算結果を用いてベース部現在温度算出手段18で計算されたベース部温度を用いることにより、ベース部用の温度検出手段を設けることが不要となり、より一層構成が簡素となる。
2…固定子
2a…コイル(熱発生源)
3…可動子
4…ベース部
8…インバータ
9…モータ制御回路
10…制御装置
11…絶対時刻検出手段
12…周囲温度検出手段
13…稼働停止時温度記憶手段
14…再稼働開始時温度算出手段
15…熱発生源現在温度算出手段
16…過負荷判定手段
17…過負荷対応制御手段
18…ベース部現在温度算出手段
21…電流検出手段
Claims (3)
- モータの周囲温度を検出する周囲温度検出手段と、
絶対時刻を検出する絶対時刻検出手段と、
モータの電源スイッチをオフとしたときの絶対時刻である稼働停止時刻とこの時のモータを設置した部位であるベース部の温度となるベース部温度とを記憶する稼働停止時温度記憶手段と、
前記電源スイッチをオンとした時の絶対時刻による再稼働開始時時刻と前回の稼働停止時刻との差となる経過時間からこの経過時間における前記ベース部の冷却温度を計算し、この計算結果と前回の稼働停止時のベース部温度とから再稼働開始時のベース部温度を算出する再稼働開始時温度算出手段と、
再稼働開始時の周囲温度とベース部温度を初期値として、再稼働開始時から現在までのモータの各極コイル毎のモータ電流による熱損失を計算することにより、前記各極コイルのモータ電流で発熱する各熱発生源の現在温度を算出する熱発生源現在温度算出手段と、 各熱発生源の現在温度が、各熱発生源毎に定められた過負荷保護設定値に達すると過負荷であると判定する過負荷判定手段、
とを備えるモータの過負荷保護装置。 - 前記熱発生源現在温度算出手段の計算結果を用いて前記ベース部の現在温度を計算するベース部現在温度算出手段を設け、前記稼働停止時温度記憶手段は、モータの電源スイッチをオフとしたときのベース部温度として、前記ベース部現在温度算出手段で計算されたベース部温度を記憶する請求項1記載のモータの過負荷保護装置。
- 前記モータが、一次側に、それぞれ各相のコイルを有するコイルユニットを可動子の移動方向に沿って複数有するリニアモータである請求項1または請求項2記載のモータの過負荷保護装置。
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2010
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