JP2016005314A - 複数のptcサーミスタを備えた電動機の過熱検出装置 - Google Patents

複数のptcサーミスタを備えた電動機の過熱検出装置 Download PDF

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Abstract

【課題】電動機の特定相のコイルのみが過熱状態である場合においても、過熱アラームを迅速に出力可能な過熱判定部を有する電動機の過熱検出装置を提供する。【解決手段】本発明の電動機の過熱検出装置は、三相交流電動機の各相のコイルに取り付けられ、それぞれが直列に接続されたPTCサーミスタ1と、該PTCサーミスタの直列接続回路の出力電圧からコイルの過熱を判定する過熱判定部5と、三相交流電動機の電気角または磁極位相に応じて、該PTCサーミスタの出力電圧を操作する出力電圧操作部4と、を有することを特徴とする。【選択図】図4

Description

本発明は、電動機の過熱検出装置に関し、特に、PTCサーミスタを各相のコイルに配置し、直列に接続した状態でその出力電圧を検出できる電動機の過熱検出装置に関する。
従来の電動機の熱保護は、常温ではほぼ一定の抵抗値を示すが特定の温度(キュリー点)を超えると抵抗値が指数関数的に上昇する、正の抵抗温度特性を持つ感温抵抗素子であるPTC(Positive Temperature Coefficient)サーミスタを利用して行われていた。具体的には、電動機内部の構成部材のうち、発熱の顕著な箇所またはその近傍にPTCサーミスタを配置する。このPTCサーミスタの出力信号の振幅を監視し、出力信号が予め設定されたレベルを超えた時点で過熱アラームを発生し、電動機の励磁をオフするというものである。
PTCサーミスタ出力信号は、電圧のような電気的信号として取り出すことが望ましい。そこでPTCサーミスタが示す抵抗を電圧に変換するため、適当な固定抵抗とPTCサーミスタを含む電気回路を作成し、電気回路に一定の直流電圧を印加してPTCサーミスタに掛かる分圧を測定する。そうすることで、抵抗値に相当する電圧を取り出すことが可能となり、電圧を変量として過熱判定を行うことができる。
特に三相コイルを有する電動機においては、各相のコイルの表面にPTCサーミスタを貼り付けてこれらを直列に結線していた。PTCサーミスタを1入力、1出力で接続し、入出力の端子数を最小限にするためである。図1に従来のPTCサーミスタ実装電動機を示し、図2に従来のPTCサーミスタ実装電動機内のPTCサーミスタ取付状態を示す。コア1001にU相コイル1021、V相コイル1022、及びW相コイル1023が設けられ、これら三相のコイルのそれぞれの表面に、U相用PTCサーミスタ1011、V相用PTCサーミスタ1012、及びW相用PTCサーミスタ1013が設けられている。また、3つのPTCサーミスタ1011〜1013は配線1003により一定の抵抗を示す分圧抵抗(図示せず)とともに直列接続されており、端子1004から所定の電圧を印加する。
図3に従来の電動機の過熱検出のシステム構成例を示す。コイルが過熱するとPTCサーミスタ1011〜1013の抵抗が急激に増大し、電圧降下が増大するため、PTCサーミスタの出力電圧が増大する。従って、直列接続されたPTCサーミスタ1011〜1013の出力電圧の総和が予め設定された所定の電圧レベルを超過した場合に、3つのコイルのうちの少なくとも1つは過熱していることが過熱判定部50により検知され、電動機200の制御装置が過熱アラームを発する。
また、PTCサーミスタを直列ではなく並列に結線し、並列回路を形成して同様の過熱検出を実現する方法も知られている(例えば、特許文献1)。この方法によれば、ほぼ同等の効果を期待できるものの、並列回路の中に断線箇所が存在している場合、断線部に設置しているPTCサーミスタは出力電圧を発生しないこととなる。
しかしながら、断線していない個所のPTCサーミスタからの出力電圧も過熱検出装置は受け取るため、過熱検出装置は断線の有無を検出することができない。その結果、電動機が過熱に到っているのにも関わらず、過熱アラームを発することができない恐れが生じ、並列回路を用いた過熱検出は完全な対策とは言えない。
特開2002−315383号公報
電動機が所定の位置に留まり続けて励磁の状況下にある場合、特定相のコイルに最大電流若しくはそれに近い電流が通電され、その相のコイルが過熱状態となることがある。この場合、他の相のコイルには所定角度だけ位相がずれた電流が通電されており、特定相のコイルと同等の電流が通電されないため、過熱状態には至らない。従って、一連に直列結線された複数個のPTCサーミスタの総電圧で電動機の過熱の有無を判断すると、電動機の特定箇所は過熱状態に至っているにも関わらず、複数個のPTCサーミスタの出力電圧の総和が過熱アラーム発生レベルに達しない場合には、特定箇所のみが過熱状態と認められる瞬間に即時に過熱アラームを出力することが出来ないという問題があった。
そこで、本発明は、電動機の特定相のコイルのみが過熱状態である場合においても、過熱アラームを迅速に出力可能な過熱判定機能を有する電動機の過熱検出装置を提案する。
本発明の一実施例に係る電動機の過熱検出装置は、三相交流電動機の各相のコイルに取り付けられ、それぞれが直列に接続されたPTCサーミスタと、該PTCサーミスタの直列接続回路の出力電圧からコイルの過熱を判定する過熱判定部と、三相交流電動機の電気角または磁極位相に応じて、該PTCサーミスタの出力電圧を操作する出力電圧操作部と、を有することを特徴とする。
本発明の実施例に係る電動機の過熱検出装置によれば、いかなる通電状況においても電動機を迅速に熱保護することが可能であるため、電動機の焼損防止を高い信頼性を以って実現することが出来る。また、電動機に内蔵される全PTCサーミスタが各検出モードで実質直列結線となるため、必要最小限のPTCサーミスタ信号入出力端子で電動機の熱保護を行うことが出来る。
従来のPTCサーミスタ実装電動機を示す図である。 従来のPTCサーミスタ実装電動機内のPTCサーミスタ取付状態の一例を示す図である。 従来の電動機の過熱検出のシステム構成例を示す図である。 本発明の実施例1に係る電動機の過熱検出のシステム構成例を示す図である。 本発明の実施例2に係る電動機の過熱検出のシステム構成例を示す図である。 本発明の実施例2に係る過熱検出装置の過熱検出チャート図である。 本発明の実施例3に係る電動機の過熱検出のシステム構成例を示す図である。 本発明の実施例3に係る電動機の過熱検出のシステム構成例を示す図である。 本発明の実施例3に係る過熱検出装置の過熱検出チャート図である。 本発明の実施例4に係る電動機の過熱検出のシステム構成例である。 本発明の実施例4に係る電動機の過熱検出のシステム構成例である。 本発明の実施例3及び4に係る過熱検出装置について、スイッチング素子を有するPTCサーミスタ回路において、電動機の電気角が固定されており、且ついずれか1相のコイルに電流が集中的に通電されている場合の回路構成を示す図である。 本発明の実施例2〜4に係る過熱検出装置について、スイッチング素子を有するPTCサーミスタ回路において電動機の電気角が上記以外の場合の回路構成を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明に係る電動機の過熱検出装置について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
[実施例1]
まず、本発明の実施例1に係る電動機の過熱検出装置について、図面を用いて説明する。図4に本発明の実施例1に係る電動機の過熱検出のシステム構成例を示す。本発明の実施例1に係る電動機の過熱検出装置101は、三相交流電動機20の各相のコイルに取り付けられ、それぞれが直列に接続されたPTCサーミスタ1と、該PTCサーミスタの直列接続回路の出力電圧からコイルの過熱を判定する過熱判定部5と、三相交流電動機20の電気角または磁極位相に応じて、該PTCサーミスタ1の出力電圧を操作する出力電圧操作部4と、を有することを特徴とする。
三相交流電動機20(以下、単に「電動機」ともいう。)は、U相、V相、及びW相のコイル(図示せず)を有しており、各コイルの表面にU相用PTCサーミスタ、V相用PTCサーミスタ、及びW相用PTCサーミスタが設置されている。3つのPTCサーミスタは、図3に示すように、配線により直列接続されて、直列に配置されたPTCサーミスタ1を構成している。電動機20は、電動機駆動装置21により駆動される。
直列に配置されたPTCサーミスタ1には、分圧抵抗(図示せず)が直列に接続されて閉回路を構成しており、出力電圧操作部4により、所定の電圧V0が印加される。本実施例において使用されるPTCサーミスタは常温では低い抵抗RLを示し、高温では高い抵抗RHを示す。また、分圧抵抗の抵抗値RDは、これらの両者の抵抗値の間の値を有することが好ましい。
電動機20の近傍には検出器2が設置されており、電動機20の電気角または電動機20の磁極位相を検出することができる。検出器2としてレゾルバを用いることができる。ただし、レゾルバには限らず、一例として、光学式エンコーダでも磁気エンコーダでも用いることができる。
出力電圧操作部4は、直列に配置されたPTCサーミスタ1に印加される総出力電圧VTotalを検出する。ここで、U相、V相、及びW相のコイルが全て正常に動作しており過熱状態にない場合には、3つのPTCサーミスタはいずれも低い抵抗RLU、RLV、RLWを示し、直列に配置されたサーミスタ1の抵抗(RLU+RLV+RLW)は、分圧抵抗の抵抗値RDより十分小さい(RLU+RLV+RLW≪RD)ため、出力電圧操作部4が検出する直列に配置されたPTCサーミスタ1の全体に印加される総出力電圧VTotalは、出力電圧操作部4により印加される電圧V0よりも十分小さい(VTotal≪V0)。
一方、U相、V相、及びW相のコイルのうちの少なくとも1つが過熱している場合には、過熱しているコイルに設置されたPTCサーミスタが高抵抗RHを示す。例えば、1つのコイルのみが過熱している場合、1つのPTCサーミスタのみが高抵抗RHとなり、RH≫RLであるので、直列に配置されたサーミスタ1の抵抗はほぼRHに等しくなる。さらに、このRHは分圧抵抗の抵抗値RDより十分大きい(RH≫RD)ため、出力電圧操作部4が検出する直列に配置されたPTCサーミスタ1に印加される総出力電圧VTotalは、出力電圧操作部4により印加される電圧V0と同等か、それに近いレベルとなる。従って、直列に配置されたPTCサーミスタ1に印加される総出力電圧VTotalを検出することにより、少なくとも1つのコイルが過熱状態にあるか否かを検出することができる。本発明では、後述するように、直列に配置されたPTCサーミスタ1に印加される総出力電圧VTotalから、U相、V相、及びW相のうちのいずれのコイルが過熱状態にあるかを特定することができる。さらに、直列に配置されたPTCサーミスタ1に印加される総出力電圧VTotalが0[V]となった場合には、3つのPTCサーミスタのうちの少なくとも1つが故障または断線状態にあることを検出することができる。
以上のようにして、過熱判定部5は、PTCサーミスタの直列接続回路の出力電圧からコイルの過熱を判定することができる。
[実施例2]
次に、本発明の実施例2に係る電動機の過熱検出装置について説明する。図5に本発明の実施例2に係る電動機の過熱検出のシステム構成例を示す。実施例2に係る電動機の過熱検出装置102が、実施例1に係る電動機の過熱検出装置101と異なっている点は、出力電圧操作部4が、三相交流電動機20の電気角または磁極位相に応じてPTCサーミスタの出力電圧を増幅する点である。図5にはPTCサーミスタ出力電圧増幅器(以下、単に「増幅器」ともいう)31を出力電圧操作部4内に設ける例を示したが、これには限られず、別置でも良い。実施例2に係る電動機の過熱検出装置102のその他の構成は、実施例1に係る電動機の過熱検出装置101の構成と同様であるので詳細な説明は省略する。
増幅器31は、検出器2によって検出された三相交流電動機20の電気角または磁極位相に応じて、過熱アラーム発生レベルVOHを過熱アラーム発生レベルVOHの定数α(α≧1)倍に増幅させるものである。
次に、本発明の実施例2に係る電動機の過熱検出装置の動作手順について説明する。図6は、本発明の実施例2に係る過熱検出装置の過熱検出チャート図である。まず、ステップS101において電動機の通電を開始する。
次に、ステップS102において、電動機の電気角がU相、V相、あるいはW相のコイルに電流が集中する位相で固定されているか否かを判断する。例えば、電動機の電気角がU相のコイルに電流が集中する位相で固定されている場合には、U相のコイルで過熱が生じているものと判断することができる。電動機の電気角がU相、V相、あるいはW相のコイルに電流が集中する位相で固定されている場合には、ステップS103において、PTCサーミスタ出力電圧を、PTCサーミスタ出力電圧増幅器31によってVOH×αに変更する。ここで、αは1以上の定数であって、過熱アラーム発生レベルの電圧に対して実質1相分のPTCサーミスタ出力電圧でも問題なく過熱アラームを発生することが可能となる。
その後に、ステップS104において、過熱アラームが発生しているか否かを判断する。過熱アラームが発生していない場合には、ステップS102に戻ってコイルの過熱の有無の検出を継続する。一方、過熱アラームが発生している場合には、ステップS105において通電を終了する。
以上のように、実施例2に係る電動機の過熱検出装置によれば、電流集中の有無によりPTCサーミスタ出力電圧を適正な値に設定することにより、コイルの過熱の有無を迅速に検出することができる。
[実施例3]
次に、本発明の実施例3に係る電動機の過熱検出装置について説明する。図7及び8に本発明の実施例3に係る電動機の過熱検出のシステム構成例を示す。実施例3に係る電動機の過熱検出装置103が、実施例1に係る電動機の過熱検出装置101と異なっている点は、出力電圧操作部4が、三相交流電動機20の電気角または磁極位相に応じて該三相交流電動機に配置されたPTCサーミスタの接続を切り替える接続切替指令部8及び過熱判定部5の過熱アラームレベルを切り替える過熱アラームレベル切替部9を有する点である。実施例3に係る電動機の過熱検出装置103のその他の構成は、実施例1に係る電動機の過熱検出装置101の構成と同様であるので詳細な説明は省略する。なお、図8は実施例3に係る電動機の過熱検出のシステムの変形例を示しており、接続切替指令部8を電動機の過熱検出装置103´の外部に設けた例を示している。
実施例1に示したPTCサーミスタにおいては、直列接続されていたために、各PTCサーミスタの個別出力電圧を直接測定することはできなかった。そこで、実施例3に係る過熱検出装置においては、3つのPTCサーミスタのうちの特定のPTCサーミスタのみの個別出力電圧を得るために、複数のスイッチSW1〜SW4を設けている。図8に示すように、SW1はU相用サーミスタ11の一方の端子とV相用サーミスタ12の一方の端子との間に設けられている。SW2はV相用サーミスタ12の一方の端子とW相用サーミスタ13の一方の端子との間に設けられている。SW3はU相用サーミスタ11の他方の端子とV相用サーミスタ12の他方の端子との間に設けられている。SW4はV相用サーミスタ12の他方の端子とW相用サーミスタ13の他方の端子との間に設けられている。
接続切替指令部8は、検出器2によって検出された三相交流電動機20の電気角または磁極位相に応じて、特定のPTCサーミスタのみの個別出力電圧を得るように、複数のスイッチSW1〜SW4を切り替えるための指令を出力する。
過熱アラーム発生レベル切替部(単に、「アラームレベル切替部」ともいう)9は、接続切替指令部8からの指令に従って、検出された三相交流電動機20の電気角または磁極位相に応じて、過熱判定部5の過熱アラーム発生レベルを切り替える。
次に、実施例3に係る電動機の過熱検出装置の動作手順について、図9に示したフローチャートを用いて説明する。まず、ステップS201において、電動機の通電を開始する。次に、ステップS202において、検出器2によって検出された電気角または磁極位相に基づいて、電動機20の電気角がU相、V相、あるいはW相コイルに電流が集中する位相で固定されているか否かを判断する。電動機20の電気角がU相、V相、あるいはW相コイルに電流が集中する位相で固定されている場合には、ステップS203において、電流集中はU相コイルで生じているか否かを判断する。
電流集中はU相コイルで生じていると判断した場合には、ステップS204において、モード1のスイッチングを開始する。モード1では、図12(a)のようにSW1及びSW2を「閉」とし、SW3及びSW4を「開」とする。このようにすることで、U相用のPTCサーミスタ11のみの出力電圧を検出することができる。
一方、ステップS203において、電流集中がU相コイルで生じていない場合には、ステップS205において、電流集中がV相コイルで生じているか否かを判断する。電流集中がV相コイルで生じている場合には、ステップS206において、モード2のスイッチングを開始する。モード2では、図12(b)のようにSW2及びSW3を「閉」とし、SW1及びSW4を「開」とする。このようにすることで、V相用のPTCサーミスタ12のみの出力電圧を検出することができる。
一方、ステップS205において、電流集中がV相コイルで生じているのではない場合には、電流集中はW相コイルで生じているため、ステップS207において、モード3のスイッチングを開始する。モード3では、図12(c)のようにSW3及びSW4を「閉」とし、SW1及びSW2を「開」とする。このようにすることで、W相用のPTCサーミスタ13のみの出力電圧を検出することができる。
次に、ステップS208において、過熱アラーム発生レベルをVaveに設定し、ステップS211で過熱アラームが発生しているか否かを判断する。過熱アラームが発生していると判断した場合にはステップS212において通電を終了し、過熱アラームが発生していないと判断した場合には、ステップS202に戻って過熱の有無の検出を継続する。
一方、ステップS202において、電動機20の電気角がU相、V相、あるいはW相コイルに電流が集中する位相で固定されていない場合には、ステップS209において、モード4のスイッチングを開始する。モード4では、図13のようにSW1及びSW4を「閉」とし、SW2及びSW3を「開」とする。このようにすることで、U相、V相、及びW相用のPTCサーミスタ11〜13が直列接続され、3つのPTCサーミスタ11〜13の総出力電圧を検出することができる。次に、ステップS210において、過熱アラーム発生レベルをVOHに設定し、ステップS211で過熱アラームが発生しているか否かを判断する。過熱アラームが発生していると判断した場合にはステップS212において通電を終了し、過熱アラームが発生していないと判断した場合には、ステップS202に戻って過熱の有無の検出を継続する。
以上のようにして、電流集中がU相、V相、及びW相のいずれで生じているかに応じて、電圧検出部3が検出する電圧をU相、V相、またはW相の各PTCサーミスタ11〜13の各出力電圧Vu,Vv,Vwを直接検出することができる。また、このようにそれぞれの出力電圧の測定時には過熱アラーム発生レベルをVaveに設定しているため、コイルにおける過熱の有無を適切に検出することができる。
一方、電流集中がいずれのコイルでも生じていない場合には、U相、V相、及びW相の3つのPTCサーミスタを直列接続することにより、U相、V相、及びW相のコイルを常時監視することができ、3つのPTCサーミスタのうちのいずれかで過熱が生じた場合であっても迅速に過熱を検出することができる。また、このように3つのサーミスタの総出力電圧の測定時には過熱アラーム発生レベルをVOHに設定しているため、コイルにおける過熱の有無を適切に検出することができる。
[実施例4]
次に、本発明の実施例4に係る電動機の過熱検出装置について説明する。図10及び11に本発明の実施例4に係る電動機の過熱検出のシステム構成例を示す。実施例4に係る電動機の過熱検出装置104が、実施例2に係る電動機の過熱検出装置102と異なっている点は、出力電圧操作部4が、三相交流電動機20の電気角または磁極位相に応じて該三相交流電動機に配置されたPTCサーミスタ11〜13の接続を切り替える接続切替指令部8を有する点である。実施例4に係る電動機の過熱検出装置104のその他の構成は、実施例2に係る電動機の過熱検出装置102の構成と同様であるので詳細な説明は省略する。なお、図11は実施例4に係る電動機の過熱検出のシステムの変形例を示しており、接続切替指令部8を電動機の過熱検出装置104´の外部に設けた例を示している。
実施例2に示したPTCサーミスタにおいては、直列接続されていたために、各PTCサーミスタの個別出力電圧を直接測定することはできなかった。そこで、実施例4に係る過熱検出装置においては、3つのPTCサーミスタのうちの特定のPTCサーミスタのみの出力電圧を得るために、複数のスイッチSW1〜SW4を設けている。図11に示すように、SW1はU相用サーミスタ11の一方の端子とV相用サーミスタ12の一方の端子との間に設けられている。SW2はV相用サーミスタ12の一方の端子とW相用サーミスタ13の一方の端子との間に設けられている。SW3はU相用サーミスタ11の他方の端子とV相用サーミスタ12の他方の端子との間に設けられている。SW4はV相用サーミスタ12の他方の端子とW相用サーミスタ13の他方の端子との間に設けられている。
接続切替指令部8は、検出器2によって検出された三相交流電動機20の電気角または磁極位相に応じて、特定のPTCサーミスタのみの個別出力電圧を得るように、複数のスイッチSW1〜SW4を切り替えるための指令を出力する。
実施例4に係る電動機の過熱検出装置によれば、実施例3と同様に、スイッチSW1〜SW4を適切に閉/開とすることより、U相、V相、及びW相のサーミスタの各出力電圧を直接検出することができる。そのため、コイルの過熱の有無を正確かつ迅速に判断することができる。
本発明では直列回路を用いているので、過熱検出モードとは別に断線検出モードを設け、電動機起動時または運転時に定期的に、全てのPTCサーミスタを通る直列回路に回路動作電圧を通電すれば、断線が生じている場合は0[V]の電圧が帰ってくるため、過熱検出装置は断線有無を検出できる。
1 直列に接続されたPTCサーミスタ
2 検出器
3 電圧検出部
4 出力電圧操作部
5 過熱判定部
6 回路動作電圧出力部
8 接続切替指令部
9 過熱アラーム発生レベル切替部
11 U相用PTCサーミスタ
12 V相用PTCサーミスタ
13 W相用PTCサーミスタ
31 増幅器

Claims (4)

  1. 三相交流電動機の各相のコイルに取り付けられ、それぞれが直列に接続されたPTCサーミスタと、
    該PTCサーミスタの直列接続回路の出力電圧からコイルの過熱を判定する過熱判定部と、
    前記三相交流電動機の電気角または磁極位相に応じて、該PTCサーミスタの出力電圧を操作する出力電圧操作部と、
    を有することを特徴とする電動機の過熱検出装置。
  2. 前記出力電圧操作部が、前記三相交流電動機の電気角または磁極位相に応じて前記PTCサーミスタの出力電圧を増幅することを特徴とする請求項1に記載の電動機の過熱検出装置。
  3. 前記出力電圧操作部が、前記三相交流電動機の電気角または磁極位相に応じて該三相交流電動機に配置された前記PTCサーミスタの接続を切り替える接続切替指令部及び前記過熱判定部の過熱アラームレベルを切り替える過熱アラームレベル切替部を有することを特徴とする請求項1に記載の電動機の過熱検出装置。
  4. 前記出力電圧操作部が、前記三相交流電動機の電気角または磁極位相に応じて該三相交流電動機に配置された前記PTCサーミスタの接続を切り替える接続切替指令部を有することを特徴とする請求項2に記載の電動機の過熱検出装置。
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DE102015108888.6A DE102015108888B4 (de) 2014-06-13 2015-06-05 Überhitzungserkennungsvorrichtung für einen Elektromotor, ausgestattet mit mehreren PTC Thermistoren
CN201520407304.XU CN204788710U (zh) 2014-06-13 2015-06-12 电动机的过热检测装置
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6096718B2 (ja) * 2014-06-13 2017-03-15 ファナック株式会社 複数のptcサーミスタを備えた電動機の過熱検出装置
CN105515285A (zh) * 2016-01-12 2016-04-20 上海吉亿电机有限公司 一种非接触式转子温度检测装置及方法
CN106059205A (zh) * 2016-06-27 2016-10-26 泰州市姜堰德力电机有限公司 一种带过流保护装置的电动机
CN106219407A (zh) * 2016-08-22 2016-12-14 江苏中建达丰机械工程有限公司 塔式起重机传动系统用热检测器
CN108281991A (zh) * 2017-01-06 2018-07-13 中兴通讯股份有限公司 一种线路保护电路、方法及供电线缆
CN106602797B (zh) * 2017-02-28 2019-06-14 合肥工业大学 非侵入式检测感应电动机偏心的检测装置及其检测方法
CN111357189B (zh) * 2017-11-24 2023-06-27 三菱电机株式会社 旋转电机装置及旋转电机装置的控制方法
JP6791180B2 (ja) * 2018-03-01 2020-11-25 Tdk株式会社 センサ
EP3922843A1 (en) * 2020-06-12 2021-12-15 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Wind turbine having an electrical power generation assembly and method for detecting a fault condition in such a wind turbine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5380704A (en) * 1990-02-02 1995-01-10 Hitachi, Ltd. Superconducting field effect transistor with increased channel length
US6380704B1 (en) * 1999-05-10 2002-04-30 Silicon Touch Technology Inc. Fan linear speed controller
JP2002315383A (ja) * 2001-02-06 2002-10-25 Kokusan Denki Co Ltd 電動機用制御装置
JP2010049093A (ja) * 2008-08-22 2010-03-04 Oki Data Corp 定着装置及び画像形成装置
JP2012010457A (ja) * 2010-06-23 2012-01-12 Denso Corp 過熱保護装置および過熱保護方法
WO2014057533A1 (ja) * 2012-10-09 2014-04-17 株式会社安川電機 過負荷検出装置、サーボシステム、コンバータ

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3636426A (en) * 1970-08-25 1972-01-18 Texas Instruments Inc Motor control system including motor protector and remote sensor for controlling motor operation
JP2514990B2 (ja) * 1987-11-19 1996-07-10 古河電気工業株式会社 金属酸化物触媒付電極の製造法
JP3214369B2 (ja) * 1996-08-23 2001-10-02 トヨタ自動車株式会社 サーミスタ状態検出装置
DE19739780B4 (de) * 1997-09-10 2007-03-22 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Drehstrommotor
US6647325B2 (en) * 2001-02-19 2003-11-11 Kokusan Denki Co., Ltd. Control system for electric motor for driving electric vehicle
CN2716847Y (zh) * 2004-01-16 2005-08-10 北京工业大学 一种潜水电机智能监控装置
JP4379702B2 (ja) * 2004-02-10 2009-12-09 株式会社デンソー ブラシレスモータ制御装置
US7111983B2 (en) * 2004-04-13 2006-09-26 Reliance Electric Technologies, Llc Temperature detection method and apparatus for inverter-driven machines
FI117409B (fi) * 2004-06-10 2006-09-29 Abb Oy Anturiresistanssin isoloitu mittauspiiri
CN2711984Y (zh) * 2004-06-12 2005-07-20 襄樊市世祥实业有限公司 中高压交流电动机固态软起动装置
US20060130504A1 (en) * 2004-12-17 2006-06-22 Agrawal Nityanand J Method and apparatus for control of a variable speed compressor
US7402932B2 (en) * 2005-01-31 2008-07-22 Applegate Rodney W Apparatus and system for driving a fan using a linear induction motor
JP2006280193A (ja) * 2005-03-03 2006-10-12 Toyota Motor Corp 駆動回路の異常判定装置およびこれを備える駆動装置並びに駆動回路の異常判定方法
JP2007195343A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Nissan Motor Co Ltd インバータ装置
JP2008193774A (ja) * 2007-02-01 2008-08-21 Toyota Motor Corp 電動機の回転子の温度推定装置および温度推定方法
US7839108B2 (en) * 2008-01-24 2010-11-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Electric motor stator winding temperature estimation
JP4708483B2 (ja) * 2008-03-18 2011-06-22 株式会社デンソー 同期電動機の駆動装置
US7918296B2 (en) * 2008-09-15 2011-04-05 Caterpillar Inc. Cooling system for an electric drive machine and method
JP2011041343A (ja) * 2009-08-06 2011-02-24 Toshiba Corp モータ駆動装置及びモータ駆動方法
JP5328592B2 (ja) * 2009-10-02 2013-10-30 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 モータ駆動装置
CN102741021B (zh) * 2010-02-05 2015-01-07 Abb股份有限公司 用于加热冷环境中的机器人的方法和系统
EP2555416B1 (en) * 2010-03-29 2015-12-09 JTEKT Corporation Motor control device
JP5624810B2 (ja) * 2010-06-28 2014-11-12 シナノケンシ株式会社 電動機の駆動制御方法
JP2012170208A (ja) * 2011-02-14 2012-09-06 Seiko Epson Corp 電気機械装置、移動体、ロボット及び電気機械装置の温度測定法
US9347837B2 (en) * 2012-04-17 2016-05-24 Honeywell International Inc. Multi-phase brushless DC motor control integrated circuit having magnetic sensor and band-gap temperature sensor formed thereon
CN202586287U (zh) * 2012-05-15 2012-12-05 江苏利得尔电机有限公司 异步电动机过热保护电路
JP5817641B2 (ja) * 2012-05-22 2015-11-18 株式会社豊田自動織機 インバータの暖機制御装置
GB201305787D0 (en) * 2013-03-28 2013-05-15 Trw Ltd Motor drive circuit and method of driving a motor
JP5737329B2 (ja) * 2013-05-21 2015-06-17 トヨタ自動車株式会社 車両用誘導電動機制御装置
JP5667242B2 (ja) * 2013-06-10 2015-02-12 ファナック株式会社 パワー半導体チップの温度を推定する温度推定装置及びそれを備えるモータ制御装置
DE102013107819A1 (de) * 2013-07-22 2015-01-22 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg "Schaltung zum thermischen Schutz und zur Leistungsregelung von Elektromotoren"
US9917545B2 (en) * 2013-09-20 2018-03-13 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Electric motor thermal protection using stator current measurements
JP6153860B2 (ja) * 2013-12-25 2017-06-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動機駆動装置
JP6096718B2 (ja) * 2014-06-13 2017-03-15 ファナック株式会社 複数のptcサーミスタを備えた電動機の過熱検出装置
US20160056622A1 (en) * 2014-08-20 2016-02-25 Regal Beloit America, Inc. Thermal protection device and method for protecting a motor
JP6342275B2 (ja) * 2014-09-19 2018-06-13 株式会社日立製作所 電力変換装置
JP6433420B2 (ja) * 2015-12-25 2018-12-05 本田技研工業株式会社 トルクセンサの端子台構造
CN205910321U (zh) * 2016-07-19 2017-01-25 中国汽车工业工程有限公司 一种电机在线监测系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5380704A (en) * 1990-02-02 1995-01-10 Hitachi, Ltd. Superconducting field effect transistor with increased channel length
US6380704B1 (en) * 1999-05-10 2002-04-30 Silicon Touch Technology Inc. Fan linear speed controller
JP2002315383A (ja) * 2001-02-06 2002-10-25 Kokusan Denki Co Ltd 電動機用制御装置
JP2010049093A (ja) * 2008-08-22 2010-03-04 Oki Data Corp 定着装置及び画像形成装置
JP2012010457A (ja) * 2010-06-23 2012-01-12 Denso Corp 過熱保護装置および過熱保護方法
WO2014057533A1 (ja) * 2012-10-09 2014-04-17 株式会社安川電機 過負荷検出装置、サーボシステム、コンバータ

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