JP2013132099A - Three-phase motor drive controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は三相モータを駆動する三相モータ駆動制御装置に関し、さらに詳しくは、三相モータの内部配線や当該装置と三相モータとを接続する配電線路の断線を検知する断線検知機能を有する三相モータ駆動制御装置に関する。 The present invention relates to a three-phase motor drive control device for driving a three-phase motor, and more specifically, has a disconnection detection function for detecting an internal wiring of the three-phase motor and a disconnection of a distribution line connecting the device and the three-phase motor. The present invention relates to a three-phase motor drive control device.
例えばスパッタリング装置などの半導体製造装置等においてはチャンバ内を高真空雰囲気にするためにターボ分子ポンプが利用される。ターボ分子ポンプでは、ポンプモータとして最高で800Hz程度又はそれ以上の高速回転が可能な三相モータが利用される。こうした三相モータにおいて内部の巻線やモータと駆動制御装置とを接続する配電線路に断線が生じている場合にはモータが動作せず、真空ポンプとして機能しないことになる。 For example, in a semiconductor manufacturing apparatus such as a sputtering apparatus, a turbo molecular pump is used to create a high vacuum atmosphere in the chamber. In the turbo molecular pump, a three-phase motor capable of high-speed rotation of up to about 800 Hz or more is used as a pump motor. In such a three-phase motor, when the internal winding or the distribution line connecting the motor and the drive control device is broken, the motor does not operate and does not function as a vacuum pump.
上記のような断線、即ち三相出力の欠相を検知する様々な技術が従来知られている。例えば、通常使用時に三相モータの回転速度を或る速度まで上昇させることを前提として、起動時点から所定時間が経過した時点で所定の回転速度まで速度が上昇しているか否かを検知することにより、結果的に断線の検知を可能とした装置がある。しかしながら、上述したようなターボ分子ポンプではその回転速度をかなり緩慢に上昇させてゆくため、モータが正常であっても所定の回転速度まで回転速度が上がるには時間が掛かる。そのため、断線の有無の検知結果が出るまでに時間を要し、断線があった場合にはそれまでの起動からの時間が無駄になるという問題がある。 Various techniques for detecting the disconnection as described above, that is, the phase failure of the three-phase output are conventionally known. For example, on the premise that the rotational speed of a three-phase motor is increased to a certain speed during normal use, it is detected whether the speed has increased to a predetermined rotational speed when a predetermined time has elapsed from the start point. As a result, there is an apparatus that can detect a disconnection. However, since the rotational speed of the turbo molecular pump as described above increases considerably slowly, it takes time to increase the rotational speed to a predetermined rotational speed even if the motor is normal. For this reason, there is a problem that it takes time until the detection result of the presence / absence of disconnection is obtained, and when there is a disconnection, the time from the start up until then is wasted.
また特許文献1に記載の装置では、インバータ回路の三相の出力線路上にそれぞれ交流電流検出手段を設け、その検出信号に基づいて断線の有無を判断している。しかしながら、交流電流検出手段として鉄芯と銅線を巻回した巻線とを備える高価なカレントトランスを用いる必要があり、しかも三相のそれぞれにカレントトランスを設けなければならないため、コストがかなり高いものとなるという問題がある。
In the device described in
また特許文献2に記載の装置では、三相モータの起動に先立ち、三相ブリッジ構成のうちの任意の一相(例えばR相)の高電圧側のスイッチング素子と他の二相(例えばS相及びT相)の低電圧側のスイッチング素子をオンする一方、他の3個のスイッチング素子をいずれもオフし、その状態で直流/直流変換回路から三相インバータ回路に直流電圧を印加してこれにより流れる直流電流を検出する。このときに電流が流れていれば高電圧側のスイッチング素子をオンした相の欠相はないと判断する。そして、三相全てについて欠相の有無を判断し、一つでも欠相があれば三相モータの起動を停止して異常を報知するようにしている。この断線検知方法では、交流電流検知用のカレントトランスを用いることなく断線を確実に検知することができる。
In the device described in
しかしながら、この方法では、断線検知動作の際には三相モータに対する三相交流駆動を停止する必要があるため、三相モータの回転駆動中に連続的に断線検知を行うことはできない。上述したターボ分子ポンプが使用される半導体製造装置は無人運転されることもよくあるが、オペレータが気付かない間にモータ回転に異常が生じて真空度が下がってしまうと大きな損失を発生するため、こうした事態が生じないような対策を施す必要がある。 However, in this method, since it is necessary to stop the three-phase AC drive for the three-phase motor during the disconnection detection operation, it is not possible to detect the disconnection continuously during the rotational drive of the three-phase motor. The semiconductor manufacturing apparatus using the above-described turbo molecular pump is often operated unattended, but when the operator is unaware of the abnormalities in the motor rotation and the vacuum level is reduced, a large loss occurs. It is necessary to take measures to prevent such a situation from occurring.
本発明は上記課題を解決するために成されたもので、その主たる目的は、低廉なコストで、三相モータの回転駆動中にもほぼ連続的に該三相モータの内部配線や当該装置と三相モータとを接続する配電線路の断線を検知することで、断線の発生を遅滞なく且つ正確に検知することができる三相モータ駆動制御装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The main object of the present invention is to provide an internal wiring of the three-phase motor and the device substantially continuously during the rotational driving of the three-phase motor at a low cost. An object of the present invention is to provide a three-phase motor drive control device capable of accurately detecting the occurrence of disconnection without delay by detecting disconnection of a distribution line connecting the three-phase motor.
上記課題を解決するために成された本発明は、商用交流電力を直流電力に変換する交流/直流変換手段と、該直流電力を三相交流電力に変換するために三相ブリッジ接続されたスイッチング素子を有するインバータ手段と、該インバータ手段の各相の高電圧側及び低電圧側のスイッチング素子のオン・オフを制御することで前記インバータ手段に接続された三相モータに三相駆動電流を供給し該三相モータを動作させる制御手段と、を具備する三相モータ駆動制御装置において、
a)前記インバータ手段に印加される直流電圧により該インバータ手段に流れる直流電流を検出する電流検出部、及び、前記三相モータに三相駆動電流を供給している状態で前記電流検出部により直流電流を検出し、その検出結果に基づいて、前記三相モータの1回転に相当する期間中に繰り返し現れる電流波形のピークの数の変化を直接的又は間接的に検出することにより欠相の有無を判断する駆動時欠相判定部と、を含む第1断線検知手段と、
b)前記三相モータに三相駆動電流を供給しない状態で、前記インバータ手段に含まれる任意の一相の高電圧側のスイッチング素子をオンし他の二相の低電圧側のスイッチング素子をオンするとともにそれ以外のスイッチング素子をオフするという駆動パターンに従ったスイッチング素子の駆動を各相について順次実行する、又は、前記インバータ手段に含まれる互いに異なる相の高電圧側のスイッチング素子と低電圧側のスイッチング素子をオンするとともにそれ以外のスイッチング素子をオフするという駆動パターンに従ったスイッチング素子の駆動を二種以上の駆動パターンについて順次実行する断線検知用制御部、及び、該断線検知用制御部により異なる駆動パターンで以てスイッチング素子がオン・オフされる毎に前記電流検出部により電流が流れているか否かを判定し、電流が流れない駆動パターンが存在する場合に欠相があると判断する非駆動時欠相判定部と、を含む第2断線検知手段と、
を備え、前記三相モータに三相駆動電流を供給している状態で前記第1断線検知手段により欠相があると判定されたときに、該三相モータの回転駆動を一旦停止した上で、前記第2断線検知手段により欠相の有無の判定を実行することで、前記三相モータの内部配線や三相モータへの配電線路の断線を検知することを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes an AC / DC converting means for converting commercial AC power into DC power, and switching connected in a three-phase bridge to convert the DC power into three-phase AC power. Three-phase drive current is supplied to the three-phase motor connected to the inverter means by controlling on / off of the inverter means having the elements and the switching elements on the high voltage side and the low voltage side of each phase of the inverter means A control means for operating the three-phase motor, and a three-phase motor drive control device comprising:
a) a current detector for detecting a direct current flowing through the inverter means by a DC voltage applied to the inverter means; and a direct current by the current detector while supplying a three-phase drive current to the three-phase motor. The presence or absence of a phase failure is detected by directly or indirectly detecting a change in the number of current waveform peaks that repeatedly appear during a period corresponding to one rotation of the three-phase motor based on the detection result. A first disconnection detection means including a driving phase loss determination unit for determining
b) With no three-phase drive current supplied to the three-phase motor, turn on any one-phase high-voltage switching element included in the inverter means and turn on the other two-phase low-voltage switching elements. In addition, the driving of the switching elements according to the driving pattern of turning off the other switching elements is sequentially executed for each phase, or the high voltage side switching elements and the low voltage side of the different phases included in the inverter means Disconnection detection control unit that sequentially executes driving of the switching elements according to the drive pattern of turning on the other switching elements and turning off the other switching elements for two or more drive patterns, and the disconnection detection control unit Each time the switching element is turned on / off with a different drive pattern, Ri determines whether current is flowing, and non-driving time of phase failure determination section for determining that there is a phase loss when there are drive pattern no current flows, and a second disconnection detecting means including,
And when the three-phase motor is supplied with a three-phase drive current and the first disconnection detecting means determines that there is a phase failure, the rotational drive of the three-phase motor is temporarily stopped. The second disconnection detection means determines whether or not there is an open phase, thereby detecting the internal wiring of the three-phase motor and the disconnection of the distribution line to the three-phase motor.
即ち、本発明に係る三相モータ駆動制御装置は、三相モータを回転駆動している状態でその駆動と並行して断線等による欠相を検知する第1断線検知手段と、実質的に三相モータを回転駆動していない状態で正確に欠相を検知し、欠相が生じている相まで特定した検知が可能である第2断線検知手段と、を併せ持つ。そして、三相モータの加速中や定常運転中に、第1断線検知手段により繰り返し欠相の有無を判定し、欠相があると判定されると三相モータの回転駆動を一旦停止して、第2断線検知手段により欠相の有無の判定を実施する。第2断線検知手段によって欠相がないと判断されたならば、三相モータの回転駆動を再開する。三相モータの回転駆動が停止されてもすぐにモータ自体の回転が停止するわけではなく慣性によって回転しているため、三相モータの回転駆動の再開時は慣性回転中の再開になり、実質的に三相モータの駆動を一時停止したことの影響は殆どない。 That is, the three-phase motor drive control device according to the present invention includes first disconnection detection means for detecting a phase failure due to disconnection or the like in parallel with the drive of the three-phase motor while being rotationally driven. And a second disconnection detecting means capable of accurately detecting a phase failure in a state in which the phase motor is not rotationally driven and capable of detecting a phase in which the phase failure has occurred. And during acceleration or steady operation of the three-phase motor, the first disconnection detecting means repeatedly determines the presence or absence of the phase loss, and if it is determined that there is a phase loss, the rotational drive of the three-phase motor is temporarily stopped, The presence or absence of a phase failure is determined by the second disconnection detection means. If the second disconnection detecting means determines that there is no phase loss, the rotational drive of the three-phase motor is resumed. Even if the rotation drive of the three-phase motor is stopped, the rotation of the motor itself does not stop immediately, but is rotated by inertia. In particular, there is almost no influence from temporarily stopping the driving of the three-phase motor.
インバータ手段により三相モータに三相交流電力を供給して該モータを駆動する際には、三相モータの1回転に相当する期間中に電流波形のピークが六つ現れる。それに対し、例えば断線等により一つの相が欠損すると実質的には単相駆動と同じ状態となるため、三相モータの1回転に相当する期間中に現れる電流波形のピークは二つに減じる。そこで、第1断線検知手段において駆動時欠相判定部は、上記のような電流波形に繰り返し現れるピークの数の減少それ自体又はその減少に伴って生じる現象を検出することで、欠損が発生したことを認識する。 When three-phase AC power is supplied to the three-phase motor by the inverter means and the motor is driven, six current waveform peaks appear during a period corresponding to one rotation of the three-phase motor. On the other hand, if one phase is lost due to disconnection or the like, for example, the state is substantially the same as that of single-phase driving, so the peak of the current waveform that appears during a period corresponding to one rotation of the three-phase motor is reduced to two. Therefore, in the first disconnection detection means, the driving phase loss determination unit detects the decrease in the number of peaks repeatedly appearing in the current waveform as described above or a phenomenon that occurs with the decrease, thereby generating a defect. Recognize that.
より具体的には、前記駆動時欠相判定部は、三相モータの所定回転に相当する期間において、欠相が無い場合に(つまりは正常時に)電流波形のピークが現れる筈の所定のタイミングで直流電流の電流値を反映した信号を取得し、これを所定時間だけ遡った時点で得られた同タイミングに対する信号と比較し、その比較結果に基づいて欠相の有無を判断する構成とすることができる。なお、三相モータの回転駆動時における上記直流電流の変化は制御手段からインバータ手段に供給されるスイッチング素子のオン・オフ制御信号に同期するから、該制御手段が上記所定のタイミングを設定することができる。なお、本発明における欠相判定の原理から、上記所定回転とは典型的には1回転であるが、例えば1/2回転等、必ずしも1回転に限るものではない。 More specifically, the driving phase loss determination unit determines a predetermined timing at which a peak of the current waveform appears when there is no phase loss (that is, in a normal state) during a period corresponding to a predetermined rotation of the three-phase motor. To obtain a signal reflecting the current value of the direct current, compare it with a signal for the same timing obtained when going back a predetermined time, and determine the presence or absence of phase loss based on the comparison result be able to. Note that the change in the DC current during the rotational driving of the three-phase motor is synchronized with the ON / OFF control signal of the switching element supplied from the control means to the inverter means, so that the control means sets the predetermined timing. Can do. Note that, from the principle of phase loss determination in the present invention, the predetermined rotation is typically one rotation, but is not necessarily limited to one rotation, for example, 1/2 rotation.
上記構成では、電流検出部で検出された信号をデジタル値に変換した後に全てデジタル的に処理することが可能であるから、汎用マイクロコンピュータで処理することができる。それにより、コストを抑えることができるとともに、欠相判定の条件変更に容易に対応可能である。 In the above configuration, since the signal detected by the current detection unit can be digitally processed after being converted into a digital value, it can be processed by a general-purpose microcomputer. As a result, the cost can be reduced, and it is possible to easily cope with a change in conditions for the phase loss determination.
一方、三相モータを回転駆動しない状態で実施される第2断線検知手段による欠相の有無判定は、上記の特許文献2に記載の手法を用いたものである。即ち、三相モータに2種以上の異なる駆動パターンで直流電流を供給し、一相ずつ又は二相ずつ直流電流が流れるか否かを判定する。これにより、単に欠相が生じたか否かのみならず、欠相の数や欠相が生じている相を識別し、ユーザに知らせることが可能となる。
On the other hand, the determination of the presence or absence of phase loss by the second disconnection detection means performed in a state in which the three-phase motor is not rotationally driven uses the method described in
本発明に係る三相モータ駆動制御装置によれば、三相モータの定常運転時や定常運転に至るまで回転速度を上げてゆく途中などにおいて、その回転に影響を及ぼすことなくほぼ連続的に断線を検知することができる。それにより、三相モータの回転中に発生した断線も速やかに且つ確実に検知して、駆動を停止したり警告報知を行ったりすることができる。また、三相モータを回転駆動しながらの断線検知処理において断線していないにも拘わらず断線していると誤検知された場合であっても、駆動を停止した状態でのより確度の高い断線検知処理によって欠相の有無が再確認されるため、誤検知による不所望のモータの運転停止を避けることができる。さらにまた、欠相が発生している場合にはその相の箇所や数も判別されるため、故障に関してユーザにより有用な情報を提供することができる。これにより、本発明に係る三相モータ駆動制御装置を半導体製造装置の真空排気用ターボ分子ポンプの駆動に利用すれば、断線によって真空度が低下する危険性を迅速且つ確実に検知して製造ラインを停止する等の適切な対応を遅滞なく採ることが可能となる。 According to the three-phase motor drive control device of the present invention, the wire breaks almost continuously without affecting the rotation during the steady operation of the three-phase motor or during the course of increasing the rotational speed until the steady operation is reached. Can be detected. Accordingly, it is possible to quickly and surely detect a disconnection that occurs during the rotation of the three-phase motor, and to stop driving or issue a warning notification. In addition, even when it is erroneously detected that a disconnection is detected in the disconnection detection process while rotating the three-phase motor, the disconnection is more accurate when the drive is stopped. Since the presence / absence of a phase loss is reconfirmed by the detection process, it is possible to avoid undesired motor shutdown due to erroneous detection. Furthermore, when a phase failure occurs, the location and number of the phases are also determined, so that it is possible to provide useful information to the user regarding the failure. As a result, if the three-phase motor drive control device according to the present invention is used to drive a vacuum pumping turbomolecular pump of a semiconductor manufacturing apparatus, the risk of a vacuum drop due to disconnection can be detected quickly and reliably. It is possible to take appropriate measures such as stopping the service without delay.
なお、第2断線検知手段は三相モータを回転駆動していない状態で断線検知が可能であるから、好ましくは、三相モータ起動時に該起動に先立って前記第2断線検知手段による欠相の有無の判定を実行し、欠相がないと判断されたならば三相モータの起動を行う構成とするとよい。これにより、起動時点ですでに断線がある場合に起動前にその断線を検知することができるので、無駄な起動をなくしてモータの交換や断線箇所の修理などの対応の迅速化を図ることができる。 Since the second disconnection detecting means can detect the disconnection in a state where the three-phase motor is not rotationally driven, preferably, when the three-phase motor is activated, the second disconnection detecting means prior to the start of the open-circuit detection by the second disconnection detecting means. It is preferable to perform the presence / absence determination and start the three-phase motor if it is determined that there is no phase loss. As a result, if there is already a disconnection at the time of start-up, the disconnection can be detected before the start-up, so it is possible to speed up the response such as replacing the motor or repairing the disconnection point by eliminating unnecessary start-up. it can.
以下、本発明の一実施例である三相モータ駆動制御装置について図1〜図9を参照して説明する。図1は本実施例の三相モータ駆動制御装置の要部のブロック構成図である。 Hereinafter, a three-phase motor drive control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of the main part of the three-phase motor drive control device of this embodiment.
本実施例の三相モータ駆動制御装置の概略的な構成としては、単相200V(又は100V)の商用交流電源1から供給される交流電力が整流回路2により直流電力に変換され、さらに直流/直流変換回路3において所定電圧の直流電力に変換される。そして、この直流電力が三相インバータ回路4により三相モータMのR、S、T各相に供給される交流電力に変換される。
As a schematic configuration of the three-phase motor drive control device of the present embodiment, AC power supplied from a single-phase 200V (or 100V) commercial
より詳しく説明すると、整流回路2は図示しないもののダイオードブリッジ回路や平滑用電解コンデンサなどを含み、所定の直流電圧を出力する。直流/直流変換回路3において、トランス32の一次巻線には電力用FET等のスイッチング素子31が直列に接続され、後述の制御部5からの制御信号によりスイッチング素子31がオンするとトランス32の一次巻線に直流電流が流れて二次巻線の両端に電圧が発生する。この電圧はダイオード33、34、コンデンサ35、直列接続された2個の抵抗による出力電圧検出部37などを含む回路を通して出力される。また、この直流/直流変換回路3の低電圧側の線路には直流電流検出用のシャント抵抗36が設けられている。
More specifically, the
三相インバータ回路4は、6個の電力用FET等のスイッチング素子41、42、43、44、45、46が三相ブリッジ接続されたスイッチング部と制御部5からの指示に基づいてこれらスイッチング素子41〜46をそれぞれ独立にオン又はオフさせるインバータ駆動部47とを含み、R相、S相、T相の各相において高電圧側のスイッチング素子41、43、45と低電圧側のスイッチング素子42、44、46との直列接続部から出力が取り出され、三本の配電線路を通して三相モータMの各相端子に接続されている。
The three-phase inverter circuit 4 includes six switching
直流/直流変換回路3や三相インバータ回路4を制御する制御部5は、CPU51を含むマイクロコンピュータを中心に構成されている。CPU51は例えばROM等の記憶装置に格納された制御プログラムに従って所定の処理を実行するが、ここでは、大別して、駆動制御用プログラム52、第1断線検知用プログラム53、第2断線検知用プログラム54、及び異常時対応プログラム55、を有している。駆動制御用プログラム52は三相モータMの起動や定常運転など一般的な動作のためのプログラムである。一方、第1及び第2断線検知用プログラム53、54は本実施例に特徴的な断線検知処理を実行するためのプログラムであり、異常時対応プログラム55は断線が検知されたときの装置の動作を司るプログラムである。また、制御部5には、運転状態などを表示するための表示器6が接続されている。
The
制御部5は上記シャント抵抗36の両端の電位を検出し、その電位差に基づいてシャント抵抗36に流れる電流iの値を電圧値として検出する。また、出力電圧検出部37により入力される電圧値に基づいて三相インバータ回路4に印加される直流電圧を認識する。
The
以下、本実施例の三相モータ駆動制御装置において特徴的な断線検知処理を含むモータ駆動制御について説明する。図2は本実施例の三相モータ駆動制御装置における三相モータ駆動時の制御フローチャート、図3は三相モータの回転速度の変化を示す概略図である。 Hereinafter, motor drive control including characteristic disconnection detection processing in the three-phase motor drive control device of the present embodiment will be described. FIG. 2 is a control flowchart for driving a three-phase motor in the three-phase motor drive control apparatus of this embodiment, and FIG. 3 is a schematic diagram showing changes in the rotational speed of the three-phase motor.
図示しないスイッチの操作等により三相モータMの起動指示が与えられると(ステップS1)、制御部5は起動に先立ち第2断線検知用プログラム54に従って第2断線検知処理を実行する(ステップS2)。この第2断線検知処理は後述の第1断線検知処理とは異なり、三相インバータ回路4により三相モータMが回転するように駆動が実行されていない状態で断線検知を行うものである。
When an activation instruction for the three-phase motor M is given by operating a switch (not shown) or the like (step S1), the
以下、第2断線検知処理について、図6に示す詳細な制御フローチャートに従って説明する。第2断線検知処理が開始されるとまず、後述する断線検知用のフラグF1、F2、F3を“0”にリセットし(ステップS201)、R線断線検知駆動パターン(図7(a))に従って各スイッチング素子41〜46がオン又はオフするようにインバータ駆動部47に制御信号を送る(ステップS202)。具体的には、図7(a)に示すように、R相の高電圧側スイッチング素子41とS相及びT相の低電圧側スイッチング素子44、46をオンさせ、他の3個のスイッチング素子42、43、45はオフさせる。
Hereinafter, the second disconnection detection process will be described according to a detailed control flowchart shown in FIG. When the second disconnection detection process is started, first, disconnection detection flags F1, F2, and F3, which will be described later, are reset to “0” (step S201), and according to the R-line disconnection detection drive pattern (FIG. 7A). A control signal is sent to the
上記のように各スイッチング素子41〜46がそれぞれオン・オフされ、直流/直流変換回路3から三相インバータ回路4に所定の直流電圧が印加されるとき、三相インバータ回路4及び三相モータMには図8(a)に示すような経路で電流が流れる筈である。この場合、S相又はT相の配電線路のいずれか一方に断線があったとしても、S相又はT相の配電線路の他方を通して電流が流れるため、シャント抵抗36には電流iが流れる。換言すれば、シャント抵抗36に電流iが流れないとすると、それはR相の配電線路が断線している場合である。
As described above, when the
そこで、制御部5はR線断線検知駆動パターンを設定して三相モータMに通電を行う状態で、シャント抵抗36に電流iが流れているか否かを判定し(ステップS203)、電流iが流れていると判定されたならばそのままステップS205に進む。一方、ステップS203で電流iが流れていないと判定された場合には、R相の配電線路(R線と称す)の断線を示すR線断線フラグF1を“1”にセット(ステップS204)した上でステップS205に進む。
Therefore, the
なお、三相モータMの巻線に最大定格を超えるような過大な直流電流が流れると焼損するおそれがある。そこで、上記のように三相インバータ回路4の各スイッチング素子41〜46をオン・オフした状態で急激に大きな直流電圧を三相インバータ回路4に印加するのではなく、図9に示すように電圧値が規定値まで徐々に増加するようにしている。これは、制御部5がスイッチング素子31に与えるオン・オフ制御信号のデューティ比を適宜に変化させることにより達成される。
Note that if an excessive direct current exceeding the maximum rating flows through the windings of the three-phase motor M, there is a risk of burning. Therefore, instead of suddenly applying a large DC voltage to the three-phase inverter circuit 4 with the switching
いずれの配電線路にも断線がない場合、上記のような印加電圧の変化に伴って直流電流も図9中に示すように徐々に増加するが、その最大値は三相モータMの最大定格電流よりも小さくなるように抑える必要がある。ここでは、三相モータMとして様々な定格のものが使用されることを考慮し、その中で最大定格が最も小さなモータより小さくなるように直流電流の最大値を約1[A]としている。もちろん、この値は適宜に変更することが可能であり、またモータMの巻線の抵抗値などから直流電圧印加時に流れる電流が最大定格を超えないことが分かっている場合には必ずしも上記のように電圧を徐々に増加させる必要はない。 When there is no disconnection in any of the distribution lines, the direct current gradually increases as shown in FIG. 9 along with the change in the applied voltage as described above, but the maximum value is the maximum rated current of the three-phase motor M. It is necessary to keep it smaller. Here, considering that various rated motors are used as the three-phase motor M, the maximum value of the direct current is set to about 1 [A] so that the maximum rating is smaller than the smallest motor. Of course, this value can be changed as appropriate, and if the current flowing when applying a DC voltage does not exceed the maximum rating from the resistance value of the winding of the motor M, etc. There is no need to gradually increase the voltage.
ステップS206では、図7(b)に示すようなS線断線検知駆動パターンに従って各スイッチング素子41〜46がオン又はオフするようにインバータ駆動部47に制御信号を送る。このときには、三相インバータ回路4及び三相モータMに図8(b)に示すような経路で電流が流れる筈であり、S相の配電線路が断線していると、シャント抵抗36に電流iが流れない。そこで、制御部5はS線断線検知駆動パターンを設定して三相モータMに通電を行う状態で、シャント抵抗36に電流iが流れているか否かを判定し(ステップS206)、電流iが流れていると判定されたならばそのままステップS208に進む。一方、ステップS206で電流iが流れていないと判定された場合には、S相の配電線路(S線と称す)の断線を示すS線断線フラグF2を“1”にセット(ステップS207)した上でステップS208に進む。
In step S206, a control signal is sent to the
ステップS208では、図7(c)に示すようなT線断線検知駆動パターンに従って各スイッチング素子41〜46がオン又はオフするようにインバータ駆動部47に制御信号を送る。このときには、三相インバータ回路4及び三相モータMに図8(c)に示すような経路で電流が流れる筈であり、T相の配電線路が断線していると、シャント抵抗36に電流iが流れない。そこで、制御部5はT線断線検知駆動パターンを設定して三相モータMに通電を行う状態で、シャント抵抗36に電流iが流れているか否かを判定し(ステップS209)、電流iが流れていると判定されたならばそのままステップS211に進む。一方、ステップS209で電流iが流れていないと判定された場合には、T相の配電線路(T線と称す)の断線を示すT線断線フラグF3を“1”にセット(ステップS210)した上でステップS211に進む。
In step S208, a control signal is sent to the
上記のようにR相、S相、T相の各相の断線検知を一通り終了した後、R線断線フラグF1、S線断線フラグF2、T線断線フラグF3が全て初期状態の“0”であるか否かを判定し(ステップS211)、もし全てが“0”であれば断線無しと判断し(ステップS212)、フラグF1、F2、F3の少なくとも一つが“1”であると判定されると断線が有るものと判断する(ステップS213)。 After completing the detection of disconnection of each phase of the R phase, S phase, and T phase as described above, the R line disconnection flag F1, the S line disconnection flag F2, and the T line disconnection flag F3 are all “0” in the initial state. (Step S211), if all are “0”, it is determined that there is no disconnection (Step S212), and it is determined that at least one of the flags F1, F2, and F3 is “1”. Then, it is determined that there is a disconnection (step S213).
いずれか一つの断線検知駆動パターンでのみ断線が検知された場合には、前述したようにR相、S相、T相のいずれで断線が生じているのかが判明する。一方、二相(又は三相全部)の配電線路が同時に断線している場合には、どの断線検知駆動パターンであっても三相モータMに電流は流れない。これにより、断線が一相であるか二相以上であるかも判断可能である。 When the disconnection is detected only with any one of the disconnection detection drive patterns, as described above, it is determined whether the disconnection occurs in the R phase, the S phase, or the T phase. On the other hand, when two-phase (or all three-phase) distribution lines are disconnected at the same time, no current flows through the three-phase motor M in any disconnection detection drive pattern. Thereby, it is also possible to determine whether the disconnection is one phase or more than two phases.
なお、相毎に三相モータMに直流電流を流す時間はたかだか100ms程度の期間でよく、長くても1秒以内に三相全部の配電線路の断線の有無の結果が判明する。したがって、起動前に断線検知処理を実行しても実質的に三相モータMの起動時間には殆ど影響を与えない。また、R、S、Tのいずれかの相に断線(欠相)があることを検知するためには、上述したような三つの断線検知駆動パターンを実行する必要はなく、理論的には、後述するように、二つの断線検知駆動パターンを実行すれば十分である。 In addition, the time for supplying a direct current to the three-phase motor M for each phase may be at most about 100 ms, and the result of the presence or absence of disconnection of all the three-phase distribution lines can be found within 1 second at the longest. Therefore, even if the disconnection detection process is executed before starting, the starting time of the three-phase motor M is substantially not affected. Moreover, in order to detect that there is a disconnection (open phase) in any of R, S, and T phases, it is not necessary to execute the three disconnection detection drive patterns as described above. As will be described later, it is sufficient to execute two disconnection detection drive patterns.
図2中のステップS2において上記のように第2断線検知処理を実行した結果、異常あり(断線あり)と判定されると(ステップS3でYes)、制御部5は起動を実行することなく(ステップS11)、表示器6により異常を報知する(ステップS12)。もちろん、表示と同時にブザーなどの鳴動により使用者の注意を喚起してもよい。一方、ステップS3で異常なし(断線無し)と判定されたときに三相モータMの駆動を開始し、三相インバータ回路4から三相モータMに三相駆動電流を供給する(ステップS4)。その結果、図3に示すように、三相モータMの回転速度は徐々に上昇する。図3中にiで示す期間がステップS2の処理が実行されている期間である。
As a result of executing the second disconnection detection process in step S2 in FIG. 2 as described above, if it is determined that there is an abnormality (there is a disconnection) (Yes in step S3), the
三相モータMの回転駆動中に制御部5は、第1断線検知用プログラム53に従って第1断線検知処理を実行する(ステップS5)。図4は第1断線検知プログラム53の実行時に実現される機能ブロック図、図5は正常時及び異常(一相欠相)時の直流電流検出信号の実例を示す図である。
During the rotation drive of the three-phase motor M, the
三相インバータ回路4から三相モータMに駆動電流が供給されているとき、断線つまり欠相がない正常な状態であれば、図5(a)に示すように、三相モータMが1回転する期間中にシャント抵抗36により得られる直流電流検出信号には略三角形状(鋸波形状)のピークが六つ(ピークP1〜P6)現れる。シャント抵抗36に流れる直流電流は三相インバータ回路4中の各スイッチング素子41〜46がそれぞれオンしたことにより三相モータMに供給された交流電流によるものであるから、電流波形のピークの発生位置は、制御部5の指示の下でインバータ駆動部47から各スイッチング素子41〜46に供給されるオン/オフ駆動信号に同期する。したがって、駆動状態が正常である場合には、オン/オフ駆動信号つまりは制御部5からの制御信号に同期する所定のタイミングで直流電流検出信号を読み込めば、各ピークP1〜P6の例えば最大値(ピーク値)を取得することができる。また、商用交流電源1からの交流電圧がほぼ一定であれば、三相モータMの各回転期間における直流電流検出信号のピーク値の変動も殆どない。これは図5(a)に示した実測波形からも確認できる。
When drive current is supplied from the three-phase inverter circuit 4 to the three-phase motor M, if the circuit is in a normal state with no disconnection, that is, no phase loss, the three-phase motor M rotates once as shown in FIG. In the DC current detection signal obtained by the
これに対し、三相モータMの一相が欠相すると、該モータMは実質的に単相で駆動されることになり、図5(b)に示すように、三相モータMの1回転中に直流電流検出信号に現れる略三角形状のピークは二つ(ピークPA、PB)になる。この現象は三相モータMの回転速度とは無関係であるから、一定回転速度のときのみならず、回転速度が上昇している加速中でも同様の現象が起こる。第1断線検知処理実行時には、このように三相モータMの1回転中に直流電流検出信号に現れる略三角形状のピークの数の減少を捉えることにより断線を検知する。 On the other hand, when one phase of the three-phase motor M is lost, the motor M is driven substantially in a single phase, and as shown in FIG. Two substantially triangular peaks (peaks P A and P B ) appear in the DC current detection signal. Since this phenomenon is independent of the rotational speed of the three-phase motor M, the same phenomenon occurs not only at a constant rotational speed but also during acceleration in which the rotational speed is increasing. When the first disconnection detection process is executed, the disconnection is detected by capturing the decrease in the number of substantially triangular peaks appearing in the DC current detection signal during one rotation of the three-phase motor M as described above.
後述の例のように、ピーク数の減少の有無を直接的に判定することも可能であるが、この例では、ピークが発生するべき位置(タイミング)にピークが無いことを認識することによって間接的にピーク数の減少の有無を判定する。具体的には、図4に示すように、第1断線検知プログラム53が実行されることで実現される機能ブロックは、三相モータMの1回転期間(厳密には、制御部5で三相モータMが1回転するように制御している期間、つまりは1回転に相当する期間)中に発生する六つのピークにそれぞれ対応したピーク値判定部100A〜100Fと、各ピーク値判定部100A〜100Fの出力を受けて最終的に断線であるか否かを判定する断線判定部110とを備え、断線判定部110における異常(NG)判定結果は異常時対応プログラム54が実行されることで実現される異常処理部111に入力されている。各ピーク値判定部100A〜100Fはそれぞれ、所定段数の遅延用レジスタ部101と、該レジスタ部101の出力値と入力値とを比較するコンパレータ部102と、を含む。
As in the example described later, it is also possible to directly determine whether or not the number of peaks has decreased, but in this example, it is indirect by recognizing that there is no peak at the position (timing) where the peak should occur. The presence or absence of a decrease in the number of peaks is determined. Specifically, as shown in FIG. 4, the functional block realized by executing the first
各ピーク値判定部100A〜100Fにおいて、遅延用レジスタ部101は図示しないA/D変換器によりデジタル値に変換された直流電流検出信号(電流値データ)を上述したピーク値を取り込み可能なタイミングで新たに取り込み、すでに取り込まれていた電流値データをシフトする。したがって、三相モータMが1回転する毎に新たな電流値データが取り込まれ、最も古い、つまりは所定段数分だけ過去に取り込まれたピーク値が吐き出される。図4において、例えばピーク値判定部100Aの遅延用レジスタ部101は図5(a)中のピークP1のピーク値を取り込み可能なタイミングで新たなピーク値を取り込み、ピーク値判定部100Fの遅延用レジスタ部101はピークP6のピーク値を取り込み可能なタイミングで新たなピーク値を取り込む。
In each of the peak
コンパレータ部102は新たに取り込まれたピーク値と所定段数分だけ過去に取り込まれたピーク値とを比較し、一致しているか否かの判定結果を出力する。ただし、交流電圧の或る程度の変動などを考慮すると或る時間を隔てた二つのピーク値が完全に一致することは考えにくいため、差異が所定の許容範囲内に収まっていれば一致しているとみなすものとする。これにより、1回転期間中に現れるべき六つの全てのピークP1〜P6について、新たに得られたピーク値と所定時間だけ遡った時点で得られたピーク値との一致/不一致がそれぞれ判定されることになる。なお、三相モータMの回転速度が変化しているときには1回転期間の時間自体が変化するが、それに伴って遅延用レジスタ部101にピーク値を取り込むタイミングも変化するので、二つのピーク値の比較自体には何らの影響も与えない。
The
理想的には、正常状態においては1回転期間中の全てのピークのピーク値が一致する筈である。しかしながら、実際にはノイズの飛び込みやそのほかの様々な要因により、断線が生じていない場合であっても1回転期間中の一部のピークのピーク値が不一致となることがある。そのため、一度でも不一致があった場合に異常であるとの判定を下すようにしてしまうと、実際には正常であるにも拘わらず異常と判定される可能性がかなり高まる。そこで、断線判定部110では例えば、1回転期間中の一部ピークにピーク値不一致が生じている状態が所定の回転周期数だけ連続して発生したときに、初めて異常であると判定する。これにより、断線検知の正確性を高めることができる。なお、異常発生から異常検知までに若干の遅れが生じるものの、その遅れは小さく、またターボ分子ポンプではその遅れの間に実質的な問題が生じるわけではないので、上記のような検知の遅れは許容し得る。
Ideally, in a normal state, the peak values of all the peaks in one rotation period should match. However, in practice, due to noise jumps and various other factors, the peak values of some peaks in one rotation period may be inconsistent even when no disconnection occurs. For this reason, if it is determined that an abnormality has occurred even if there is even a mismatch, the possibility of being determined to be abnormal even though it is actually normal increases considerably. Therefore, for example, the
断線等による欠相が生じ、図5(b)に示したように直流電流検知信号の波形形状が変化すると、所定のタイミングで各遅延用レジスタ部101に新たに取り込まれる電流値データが大きく変化する。そのため、六個のピーク値判定部100A〜100Fのうちの多くでピーク値不一致と判定されるようになり、断線判定部110は異常であると判定する。
When an open phase occurs due to disconnection or the like, and the waveform shape of the DC current detection signal changes as shown in FIG. 5B, the current value data newly taken into each
上記のように第1断線検知処理を実行した結果、異常あり(断線あり)と判定されると(ステップS6でYes)、制御部5は三相インバータ回路4から三相モータMへの駆動電流の供給を一旦停止する(ステップS7)。但し、三相駆動電流の供給が停止されても三相モータM自体は直ちに停止するわけでなく慣性によって回転し続ける。その状態で、制御部5は第2断線検知用プログラム54に従って上記ステップS2と同様の第2断線検知処理を実行する(ステップS8)。即ち、第1断線検知処理により断線ありと判定された場合にこれを確認するべく第2断線検知処理を実行するわけである。上述したように第2断線検知処理の実行時間は1秒程度であるから、この間に回転速度の低下は僅かである。
As a result of executing the first disconnection detection process as described above, when it is determined that there is an abnormality (there is a disconnection) (Yes in step S6), the
第1断線検知処理に続く第2断線検知処理を実行した結果でも、異常あり(断線あり)と判定されると(ステップS9でYes)、三相インバータ回路4から三相モータMへの駆動電流の供給を停止したまま、異常報知を実行する(ステップS12)。やがて三相モータMは停止する。 Even when the result of executing the second disconnection detection process subsequent to the first disconnection detection process is determined to be abnormal (disconnected) (Yes in step S9), the drive current from the three-phase inverter circuit 4 to the three-phase motor M An abnormality notification is executed while stopping the supply of (step S12). Eventually, the three-phase motor M stops.
一方、第1断線検知処理に続く第2断線検知処理において異常なしと判定された場合には、実際には異常が無いにも拘わらず先の第1断線検知処理において何らかの要因により誤って異常ありとの誤検知がなされたものと判断し、三相インバータ回路4から三相モータMへの駆動電流の供給を再開し(ステップS10)ステップS4へと戻る。したがって、三相モータMが通常の運転状態であるとき、具体的には、起動してから定常運転に至るまでの加速運転中や定常運転中に、第1断線実行処理は繰り返し実行されることになる。 On the other hand, if it is determined that there is no abnormality in the second disconnection detection process following the first disconnection detection process, there is an error due to some factor in the first first disconnection detection process even though there is actually no abnormality. And the supply of drive current from the three-phase inverter circuit 4 to the three-phase motor M is resumed (step S10), and the process returns to step S4. Therefore, when the three-phase motor M is in a normal operation state, specifically, the first disconnection execution process is repeatedly executed during the acceleration operation and the steady operation from the start to the steady operation. become.
なお、図4に示した断線判定部110における判定条件は適宜に変更可能である。例えば、上記のような検知の遅れが許容できないような目的、つまりは断線が起こると直ちに大きな問題を引き起こすような駆動対象である場合には、連続的なピーク値不一致状態を判定する回転周期数を少なくするか、或いは1回転期間においてピーク値不一致状態を検知しただけで異常であると判断するとよい。また、遅延用レジスタ部101の段数、つまりは比較される二つのピーク値を取得する時間差、も適宜に決めることができる。実際には、これらはプログラムの変更のみで対応が可能であるから、変更も容易であり大きなコストを要しない。
Note that the determination conditions in the
また、上記説明では、正常時に直流電流検知信号に現れる各ピークの最大値の一致/不一致を判定していたが、必ずしも最大値である必要はなく、各ピーク波形のいずれの位置の値を用いることもできることは明らかである。また、上述したように1回転期間中には六つのピークが現れるが、必ずしもその全てのピークのピーク値(又はそのほかの値)の一致/不一致を判定する必要もない。また、上記説明では、1回転期間中のピークの数の減少を判定していたが、1回転期間ではなく1/2回転期間、1/3回転期間等、1回転以外の回転に相当する期間中のピークの数を利用してもよいことも明らかである。 In the above description, the match / mismatch of the maximum values of the peaks appearing in the DC current detection signal in the normal state is determined. However, the maximum value is not necessarily required, and the value of any position of each peak waveform is used. Obviously you can also. Further, as described above, six peaks appear during one rotation period, but it is not always necessary to determine the coincidence / non-coincidence of the peak values (or other values) of all the peaks. In the above description, the decrease in the number of peaks during one rotation period is determined. However, a period corresponding to a rotation other than one rotation such as a ½ rotation period and a 3 rotation period instead of a rotation period. Obviously, the number of peaks in the middle may be used.
次に、第1及び第2断線検知処理の変形例を説明する。 Next, a modified example of the first and second disconnection detection processing will be described.
図10は第2断線検知処理の変形例である制御方法の説明図、図11はこのときの電流の流れを示す図である。
図10(a)に示すように駆動パターンを設定すれば図11(a)に示すような経路で電流が流れる筈であるから、R相又はS相の配電線路に断線があった場合にはシャント抵抗36に電流iが流れない。図10(b)に示すように駆動パターンを設定すれば図11(b)に示すような経路で電流が流れる筈であるから、R相又はT相の配電線路に断線があった場合にはシャント抵抗36に電流iが流れない。したがって、R相、S相、T相のいずれの配電線路が断線していても検知が可能である。もちろん、この場合には、駆動パターンは図6に記載した以外のいくつかのパターンが可能である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a control method which is a modified example of the second disconnection detection process, and FIG. 11 is a diagram showing a current flow at this time.
If the drive pattern is set as shown in FIG. 10 (a), current should flow through the route as shown in FIG. 11 (a). Therefore, if there is a break in the R-phase or S-phase distribution line, The current i does not flow through the
図12は第1断線検知処理の変形例によるブロック構成図、図13は図12の断線検知部の動作を説明するための波形図である。
この例では、断線検知部の機能は、アナログ回路とマイクロコンピュータ上の処理とにより達成される。即ち、シャント抵抗36において得られた直流電流検知信号(電圧信号)は、抵抗器R1及びコンデンサC1からなる所定の時定数を有するRCフィルタ200により平滑化されてコンパレータ201の一方の入力端に入力され、その他方の入力端には直流電流検知信号がそのまま入力される。RCフィルタ200の時定数を非常に大きくしておくことで、その出力Vrefは鋸波形状である直流電流検知信号の平均値付近に落ち着く。コンパレータ201はこの出力Vrefを基準として直流電流検知信号の大小を判定するから、鋸波形状の直流電流検知信号は二値パルス信号に変換され、その各パルスは直流電流検知信号のピークに対応したものとなる。
FIG. 12 is a block diagram of a modification of the first disconnection detection process, and FIG. 13 is a waveform diagram for explaining the operation of the disconnection detection unit of FIG.
In this example, the function of the disconnection detection unit is achieved by an analog circuit and processing on a microcomputer. That is, the DC current detection signal (voltage signal) obtained in the
したがって、欠相がない正常時には三相モータMの1回転期間中に六つの二値パルスが発生し、欠相が生じた異常時には1回転期間中に二つの二値パルスしか発生しない。マイクロコンピュータ202中に機能ブロックとして得られる計数部203は1回転周期中の二値パルスの数を計数し、その計数結果を断線判定部204に送る。断線判定部204は上記実施例の断線判定部110と同様に、例えば所定回転周期数だけ連続して計数値が二である(又は六でない)ことを検知したならば異常であると判定する。これにより、上記実施例と同様に、三相モータMの駆動中に断線等による欠相を検知することができる。もちろん、図12において計数部203や断線判定部204をハードウエア回路によって構成してもよい。
Therefore, six binary pulses are generated during one rotation period of the three-phase motor M when there is no phase loss, and only two binary pulses are generated during one rotation period when an abnormality occurs when the phase failure occurs. The
なお、上記実施例はいずれも本発明の一例であって、本発明の趣旨の範囲で、適宜に変更、修正又は追加を行えることは明らかである。 Each of the above embodiments is an example of the present invention, and it is obvious that changes, modifications, or additions can be made as appropriate within the scope of the present invention.
1…商用交流電源
2…整流回路
3…直流/直流変換回路
31…スイッチング素子
32…トランス
33、34…ダイオード
35…コンデンサ
36…シャント抵抗
37…出力電圧検出部
4…三相インバータ回路
41、43、45…高電圧側スイッチング素子
42、44、46…低電圧側スイッチング素子
47…インバータ駆動部
5…制御部
51…CPU
52…駆動制御用プログラム
53…第1断線検知用プログラム
54…第2断線検知用プログラム
55…異常時対応プログラム
6…表示器
100A〜100F…ピーク値判定部
101…遅延用レジスタ部
102…コンパレータ部
110…断線判定部
111…異常処理部
200…RCフィルタ
201…コンパレータ
202…マイクロコンピュータ
203…計数部
204…断線判定部
M…三相モータ
DESCRIPTION OF
52 ... Drive
Claims (3)
a)前記インバータ手段に印加される直流電圧により該インバータ手段に流れる直流電流を検出する電流検出部、及び、前記三相モータに三相駆動電流を供給している状態で前記電流検出部により直流電流を検出し、その検出結果に基づいて、前記三相モータの所定回転に相当する期間中に繰り返し現れる電流波形のピークの数の変化を直接的又は間接的に検出することにより欠相の有無を判断する駆動時欠相判定部と、を含む第1断線検知手段と、
b)前記三相モータに三相駆動電流を供給しない状態で、前記インバータ手段に含まれる任意の一相の高電圧側のスイッチング素子をオンし他の二相の低電圧側のスイッチング素子をオンするとともにそれ以外のスイッチング素子をオフするという駆動パターンに従ったスイッチング素子の駆動を各相について順次実行する、又は、前記インバータ手段に含まれる互いに異なる相の高電圧側のスイッチング素子と低電圧側のスイッチング素子をオンするとともにそれ以外のスイッチング素子をオフするという駆動パターンに従ったスイッチング素子の駆動を二種以上の駆動パターンについて順次実行する断線検知用制御部、及び、該断線検知用制御部により異なる駆動パターンで以てスイッチング素子がオン・オフされる毎に前記電流検出部により電流が流れているか否かを判定し、電流が流れない駆動パターンが存在する場合に欠相があると判断する非駆動時欠相判定部と、を含む第2断線検知手段と、
を備え、前記三相モータに三相駆動電流を供給している状態で前記第1断線検知手段により欠相があると判定されたときに、該三相モータの回転駆動を一旦停止した上で、前記第2断線検知手段により欠相の有無の判定を実行することで、前記三相モータの内部配線や三相モータへの配電線路の断線を検知することを特徴とする三相モータ駆動制御装置。 AC / DC converting means for converting commercial AC power to DC power, inverter means having switching elements connected in a three-phase bridge to convert the DC power to three-phase AC power, and for each phase of the inverter means Control means for operating a three-phase motor by supplying a three-phase drive current to a three-phase motor connected to the inverter means by controlling on / off of switching elements on a high-voltage side and a low-voltage side. In the three-phase motor drive control device
a) a current detector for detecting a direct current flowing through the inverter means by a DC voltage applied to the inverter means; and a direct current by the current detector while supplying a three-phase drive current to the three-phase motor. The presence or absence of a phase failure is detected by detecting a change in the number of current waveform peaks that repeatedly appear during a period corresponding to a predetermined rotation of the three-phase motor based on the detection result. A first disconnection detection means including a driving phase loss determination unit for determining
b) With no three-phase drive current supplied to the three-phase motor, turn on any one-phase high-voltage switching element included in the inverter means and turn on the other two-phase low-voltage switching elements. In addition, the driving of the switching elements according to the driving pattern of turning off the other switching elements is sequentially executed for each phase, or the high voltage side switching elements and the low voltage side of the different phases included in the inverter means Disconnection detection control unit that sequentially executes driving of the switching elements according to the drive pattern of turning on the other switching elements and turning off the other switching elements for two or more drive patterns, and the disconnection detection control unit Each time the switching element is turned on / off with a different drive pattern, Ri determines whether current is flowing, and non-driving time of phase failure determination section for determining that there is a phase loss when there are drive pattern no current flows, and a second disconnection detecting means including,
And when the three-phase motor is supplied with a three-phase drive current and the first disconnection detecting means determines that there is a phase failure, the rotational drive of the three-phase motor is temporarily stopped. The three-phase motor drive control is characterized by detecting the disconnection of the internal wiring of the three-phase motor or the distribution line to the three-phase motor by executing the determination of the presence or absence of the phase loss by the second disconnection detecting means. apparatus.
前記三相モータの起動時に該起動に先立って前記第2断線検知手段による欠相の有無の判定を実行し、欠相がないと判断されたならば該三相モータの起動を行うことを特徴とする三相モータ駆動制御装置。 The three-phase motor drive control device according to claim 1,
When the three-phase motor is started, the second disconnection detecting means determines whether or not there is a phase loss prior to the start, and if it is determined that there is no phase loss, the three-phase motor is started. A three-phase motor drive control device.
前記駆動時欠相判定部は、前記三相モータの所定回転に相当する期間において、欠相が無い場合に電流波形のピークが現れる所定のタイミングで直流電流の電流値を反映した信号を取得し、これを所定時間だけ遡った時点で得られた同タイミングに対する信号と比較し、その比較結果に基づいて欠相の有無を判断することを特徴とする三相モータ駆動制御装置。 The three-phase motor drive control device according to claim 1 or 2,
The driving phase loss determination unit acquires a signal reflecting the current value of the direct current at a predetermined timing when the peak of the current waveform appears when there is no phase loss in the period corresponding to the predetermined rotation of the three-phase motor. A three-phase motor drive control device that compares this with a signal for the same timing obtained at a time point that is traced back by a predetermined time, and determines the presence or absence of a phase loss based on the comparison result.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105589329A (en) * | 2014-11-06 | 2016-05-18 | 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 | Wear-balanced electromagnetic motor control switching |
US10074497B2 (en) | 2014-11-06 | 2018-09-11 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Operator coil parameter based electromagnetic switching |
US10361051B2 (en) | 2014-11-06 | 2019-07-23 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Single pole, single current path switching system and method |
CN113276087A (en) * | 2020-01-31 | 2021-08-20 | 精工爱普生株式会社 | Robot |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55127885A (en) * | 1979-03-26 | 1980-10-03 | Hara Denki Kk | Method for detecting missing phase in output of three- phase inverter |
JPH02184292A (en) * | 1989-01-05 | 1990-07-18 | Toshiba Corp | Pulse-duration modulation type inverter device |
JPH1062470A (en) * | 1996-08-20 | 1998-03-06 | Meidensha Corp | Open-phase detection system |
JP2003075516A (en) * | 2001-09-03 | 2003-03-12 | Ko Gijutsu Kenkyusho:Kk | Deterioration diagnosing method for electric device |
JP2007143244A (en) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Kyoto Denkiki Kk | Controller for three-phase load drive |
JP2013123334A (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Kyoto Denkiki Kk | Three-phase motor drive controller |
-
2011
- 2011-12-20 JP JP2011278366A patent/JP5622206B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55127885A (en) * | 1979-03-26 | 1980-10-03 | Hara Denki Kk | Method for detecting missing phase in output of three- phase inverter |
JPH02184292A (en) * | 1989-01-05 | 1990-07-18 | Toshiba Corp | Pulse-duration modulation type inverter device |
JPH1062470A (en) * | 1996-08-20 | 1998-03-06 | Meidensha Corp | Open-phase detection system |
JP2003075516A (en) * | 2001-09-03 | 2003-03-12 | Ko Gijutsu Kenkyusho:Kk | Deterioration diagnosing method for electric device |
JP2007143244A (en) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Kyoto Denkiki Kk | Controller for three-phase load drive |
JP2013123334A (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Kyoto Denkiki Kk | Three-phase motor drive controller |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105589329A (en) * | 2014-11-06 | 2016-05-18 | 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 | Wear-balanced electromagnetic motor control switching |
US10074497B2 (en) | 2014-11-06 | 2018-09-11 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Operator coil parameter based electromagnetic switching |
US10141143B2 (en) | 2014-11-06 | 2018-11-27 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Wear-balanced electromagnetic motor control switching |
US10361051B2 (en) | 2014-11-06 | 2019-07-23 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Single pole, single current path switching system and method |
CN113276087A (en) * | 2020-01-31 | 2021-08-20 | 精工爱普生株式会社 | Robot |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5622206B2 (en) | 2014-11-12 |
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