JP2018007334A - 電動機駆動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(第1実施形態)
以下、第1実施形態について、図1および図2を参照して説明する。
[1]通常の減速トルクが生じる減速動作時
インバータ装置1は、定常時の減速トルクに対応した抵抗値や容量の制動抵抗器12を備えている。したがって、通常の減速トルク(定常時の減速トルク)が生じる減速動作時、回生制御部14による回生消費制御が行われることにより、主回路電圧を第1閾値電圧V1以下に抑えながら電動機2の減速に伴い生じる回生電力を制動抵抗器12で消費させることができる。そのため、上記構成によれば、通常の減速動作時、主回路電圧の上昇を抑制しつつ、所望の減速時間以内での減速を実現することができる。
図2に示すように、電動機2の減速が開始されると、それに伴い生じる回生電力により主回路電圧が上昇する。そして、主回路電圧が第1閾値電圧V1に達すると(時刻t1)、回生制御部14による回生消費制御が開始される。しかし、この場合の減速トルクは定常時の減速トルクよりも大きい。そのため、一旦は主回路電圧の上昇が抑制されるものの、減速に伴い生じる回生電力を制動抵抗器12で消費し切れず、やがては主回路電圧が再び上昇に転じる。
以下、第2実施形態について、図3を参照して説明する。
図3に示すように、本実施形態のインバータ装置21の制御装置22は、第1の実施形態の制御装置5が備える構成に加え、さらに許容延長時間取得部23、第2閾値電圧設定部24および警告報知部25を備えている。
以下、第3実施形態について、図4を参照して説明する。
図4に示すように、本実施形態のインバータ装置31の制御装置32は、第1の実施形態の制御装置5に対し、さらに電圧調整期間報知部33を備えている。
以下、第4実施形態について、図5および図6を参照して説明する。
図5に示すように、本実施形態のインバータ装置41の制御装置42は、第1の実施形態の制御装置5が備える構成に加え、さらに温度検出部43を備えている点と、回生制御部14に代えて回生制御部44を備えている点と、電動機制御部15に代えて電動機制御部45を備えている点とが異なる。
[1]通常の減速トルクが生じる減速動作時
通常の減速トルクが生じる減速動作時、制動抵抗器12の温度は、第1閾値温度T1に達するまで上昇することはない。したがって、通常の減速トルク(定常時の減速トルク)が生じる減速動作時、回生制御部44による回生消費制御が行われることにより、主回路電圧を第1閾値電圧V1以下に抑えながら電動機2の減速に伴い生じる回生電力を制動抵抗器12で消費させることができる。そのため、上記構成によれば、通常の減速動作時、主回路電圧の上昇を抑制しつつ、所望の減速時間以内での減速を実現することができる。
電動機2の減速が開始されると、それに伴い生じる回生電力により主回路電圧が上昇する。そして、主回路電圧が第1閾値電圧V1に達すると、回生制御部44による回生消費制御が開始される。しかし、この場合の減速トルクは定常時の減速トルクよりも大きい。そのため、一旦は主回路電圧の上昇が抑制されるものの、減速に伴い生じる回生電力を制動抵抗器12で消費し切れず、やがては主回路電圧が再び上昇に転じる。また、この場合、図6に示すように、回生消費制御が実行されている期間中(時刻t1〜t2)、制動抵抗器12の温度が上昇し続ける。
本発明は、上記各実施形態で例示した電動機2を駆動するインバータ装置1、21、31、41に限らず、電動機の駆動を制御する電動機駆動装置全般に適用することができる。第2実施形態における警告報知部25は、必要に応じて設ければよく、省くことも可能である。第4実施形態の制御装置42に対し、第2実施形態の許容延長時間取得部23、第2閾値電圧設定部24および警告報知部25を加えることも可能である。なお、この場合も、警告報知部25は必要に応じて設ければよい。第2実施形態の制御装置22または第4実施形態の制御装置42に対し、第3実施形態の電圧調整期間報知部33を加えることも可能である。
Claims (9)
- 電動機の駆動を制御する電動機駆動装置であって、
一対の直流電源線から供給される直流を交流に変換して前記電動機に供給するインバータ部と、
前記一対の直流電源線の間に接続された平滑用のコンデンサと、
前記一対の直流電源線間に直列接続されたスイッチング素子および制動抵抗器を有する回生消費回路と、
前記一対の直流電源線間の電圧である主回路電圧を検出する電圧検出部と、
前記電動機の減速時、前記電圧検出部の検出値が所定の第1閾値電圧を超えると、前記スイッチング素子をオンすることにより前記減速に伴い生じる回生電力を消費する回生消費制御を実行する回生制御部と、
前記インバータ部の動作を制御することにより前記電動機の駆動を制御する電動機制御部と、
を備え、
前記電動機制御部は、前記電圧検出部の検出値が前記第1閾値電圧よりも高い値に設定された第2閾値電圧を超えると、前記電圧検出部の検出値が前記第2閾値電圧以下となるように前記インバータ部の動作を制御する直流電圧制御を実行する電動機駆動装置。 - 前記電動機制御部は、前記電圧検出部の検出値が前記第2閾値電圧を超えたことにより前記直流電圧制御を開始した後、前記電圧検出部の検出値が前記第1閾値電圧よりも高く且つ前記第2閾値電圧未満に設定された第3閾値電圧以下になると、前記直流電圧制御を停止する請求項1に記載の電動機駆動装置。
- さらに、
前記電動機の減速時間について許容される延長時間である許容延長時間を取得する許容延長時間取得部と、
前記許容延長時間取得部により取得された前記許容延長時間に基づいて前記第2閾値電圧を設定する第2閾値電圧設定部と、
を備える請求項1または2に記載の電動機駆動装置。 - さらに、
前記第2閾値電圧設定部により設定された前記第2閾値電圧が、前記一対の直流電源線間に接続される回路素子の耐圧に基づいて設定される過電圧閾値を超える場合、その旨をユーザに報知するとともに、前記許容延長時間の推奨値および前記制動抵抗器の推奨値のうち少なくとも一方をユーザに報知する警告報知部を備える請求項3に記載の電動機駆動装置。 - 電動機の駆動を制御する電動機駆動装置であって、
一対の直流電源線から供給される直流を交流に変換して前記電動機に供給するインバータ部と、
前記一対の直流電源線の間に接続された平滑用のコンデンサと、
前記一対の直流電源線間に直列接続されたスイッチング素子および制動抵抗器を有する回生消費回路と、
前記一対の直流電源線間の電圧である主回路電圧を検出する電圧検出部と、
前記電動機の減速時、前記電圧検出部の検出値が所定の第1閾値電圧を超えると、前記スイッチング素子をオンすることにより前記減速に伴い生じる回生電力を消費する回生消費制御を実行する回生制御部と、
前記インバータ部の動作を制御することにより前記電動機の駆動を制御する電動機制御部と、
前記制動抵抗器の温度を検出する温度検出部と、
を備え、
前記回生制御部は、前記回生消費制御を実行している状態で、前記温度検出部の検出値が所定の第1閾値温度を超えると前記回生消費制御を停止し、
前記電動機制御部は、前記温度検出部の検出値が前記第1閾値温度を超えると、前記電圧検出部の検出値が前記第1閾値電圧よりも高い値に設定された第2閾値電圧以下となるように前記インバータ部の動作を制御する直流電圧制御を実行する電動機駆動装置。 - 前記温度検出部は、前記制動抵抗器の近傍に設けられた温度センサの検出信号に基づいて前記制動抵抗器の温度を検出する請求項5に記載の電動機駆動装置。
- 前記温度取得部は、前記回生消費回路の前記スイッチング素子がオンされている期間に基づいて前記制動抵抗器の温度を推定し、その推定された温度を前記制動抵抗器の温度の検出値とする請求項5に記載の電動機駆動装置。
- 前記回生制御部は、前記温度検出部の検出値が前記第1閾値温度を超えたことにより前記回生消費制御を停止した後、前記温度検出部の検出値が前記第1閾値温度よりも低い値に設定された第2閾値温度以下になると前記回生消費制御を再開し、
前記電動機制御部は、前記温度検出部の検出値が前記第1閾値温度を超えたことにより前記直流電圧制御を開始した後、前記温度検出部の検出値が前記第2閾値温度以下になると前記直流電圧制御を停止する請求項5から7のいずれか一項に記載の電動機駆動装置。 - さらに、
前記電動機制御部により前記直流電圧制御が実行されている期間に、前記主回路電圧を調整するための動作が実行されていることをユーザに報知する電圧調整期間報知部を備える請求項1から8のいずれか一項に記載の電動機駆動装置。
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