JP2018026939A - Motor controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ制御装置に関し、特に、交流モータの過負荷を検出するモータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device, and more particularly to a motor control device that detects an overload of an AC motor.
従来、交流モータをd軸及びq軸にてベクトル制御するモータ制御装置が知られている。このモータ制御装置は、電流指令をPI制御器により電流制御して電圧指令を生成し、電圧指令を座標変換し、3相交流電圧指令を生成する。そして、モータ制御装置は、3相交流電圧指令をインバータへ出力することで、交流モータを制御する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a motor control device that performs vector control of an AC motor using a d-axis and a q-axis is known. The motor control device generates a voltage command by controlling the current command with a PI controller, and converts the voltage command to generate a three-phase AC voltage command. The motor control device controls the AC motor by outputting a three-phase AC voltage command to the inverter.
このようなモータ制御装置において、交流モータが過負荷状態となり、過電流が長時間に渡り流れると、交流モータが発熱し損傷してしまう可能性があり、また、インバータも損傷してしまう可能性がある。そこで、モータ制御装置は、交流モータに流れる電流を監視することで、交流モータが過負荷状態にあることを検出し、例えば交流モータの電源を遮断して交流モータを停止する。これにより、交流モータの過負荷を防止することができ、インバータの素子を保護することができる。これは、過電流による過熱から保護するという意味で、電子サーマルと呼ばれている。 In such a motor control device, if the AC motor is overloaded and the overcurrent flows for a long time, the AC motor may generate heat and be damaged, and the inverter may also be damaged. There is. Therefore, the motor control device detects that the AC motor is in an overload state by monitoring the current flowing through the AC motor, and stops the AC motor by shutting off the power source of the AC motor, for example. Thereby, the overload of the AC motor can be prevented and the elements of the inverter can be protected. This is called electronic thermal in the sense of protecting from overheating due to overcurrent.
電子サーマルの機能を備えたモータ制御装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。このモータ制御装置は、交流モータに流れる電流が所定値を超え、かつその時間が所定時間を超えたときに、過負荷の異常を検出し、交流モータの電源を遮断する。 A motor control device having an electronic thermal function has been proposed (see, for example, Patent Document 1). When the current flowing through the AC motor exceeds a predetermined value and the time exceeds a predetermined time, the motor control device detects an overload abnormality and shuts off the AC motor.
一般に、電子サーマルの機能により交流モータ及びインバータを保護するために、過負荷率及び過負荷時間に基づいて、異常が検出される。過負荷率及び過負荷時間は、交流モータの種類、仕様、用途、当該交流モータに接続される負荷等に応じて予め設定される。 In general, in order to protect an AC motor and an inverter by an electronic thermal function, an abnormality is detected based on an overload rate and an overload time. The overload rate and overload time are set in advance according to the type, specification, application, load connected to the AC motor, and the like of the AC motor.
例えば、一般的な交流モータの場合、過負荷率及び過負荷時間として、それぞれ150%及び60secが設定され、サーボモータの場合、200%及び3secが設定される。予め設定された過負荷率で運転している状態が、予め設定された過負荷時間の間継続したときに、過負荷の異常が検出され、交流モータの電源が遮断されることで、交流モータ及びインバータが保護される。 For example, in the case of a general AC motor, 150% and 60 sec are set as the overload rate and overload time, respectively, and in the case of a servo motor, 200% and 3 sec are set. When the state of operation at a preset overload rate continues for a preset overload time, an overload abnormality is detected, and the AC motor power is shut off, causing the AC motor to And the inverter is protected.
前述の特許文献1に記載された電子サーマルの機能は、交流モータに流れる電流の値と所定値とを比較し、かつ電流の値が所定値を越えているときの時間と所定時間とを比較することで、過負荷を検出する。
The electronic thermal function described in
しかしながら、この機能では比較処理を基本としているため、予め設定された過負荷率で運転している状態が、予め設定された過負荷時間の間継続したときに、必ずしも過負荷を検出できるとは限らない。このため、従来技術では、過負荷の検出精度が高くないという問題があった。 However, since this function is based on comparison processing, it is not always possible to detect an overload when the state of operation at a preset overload rate continues for a preset overload time. Not exclusively. For this reason, the prior art has a problem that the accuracy of overload detection is not high.
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、交流モータの過負荷を精度高く検出可能なモータ制御装置を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a motor control device capable of detecting an overload of an AC motor with high accuracy.
前記課題を解決するために、請求項1のモータ制御装置は、d軸電流指令とd軸電流フィードバックとの間の偏差が0になり、かつq軸電流指令とq軸電流フィードバックとの間の偏差が0になるように電圧指令を生成し、前記電圧指令に基づいて交流モータを制御すると共に、前記交流モータの過負荷を検出するモータ制御装置において、前記d軸電流指令及び前記q軸電流指令のそれぞれを2乗して加算し、2乗電流指令を求めると共に、前記d軸電流フィードバック及び前記q軸電流フィードバックのそれぞれを2乗して加算し、2乗電流フィードバックを求め、予め設定された切替信号に基づいて、前記2乗電流指令及び前記2乗電流フィードバックのいずれか一方に切り替え、2乗電流として出力する電流切替手段と、予め設定された過負荷率及び過負荷時間に基づいてデューティーサイクル時間を演算するデューティーサイクル演算手段と、前記電流切替手段により出力された前記2乗電流を、前記デューティーサイクル演算手段により演算された前記デューティーサイクル時間で除算し、除算結果を積分して電流のRMS(Root Mean Square:二乗平均平方根)の2乗値を求め、前記電流のRMSの2乗値に基づいて、前記交流モータの過負荷を検出する過負荷検出手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problem, in the motor control device according to
また、請求項2のモータ制御装置は、請求項1に記載のモータ制御装置において、さらに、サイクル信号生成手段を備え、前記デューティーサイクル演算手段が、前記予め設定された過負荷率を2乗し、前記2乗した結果に前記予め設定された過負荷時間を乗算することで前記デューティーサイクル時間を求め、さらに、前記デューティーサイクル時間よりも短い時間を、サイクル時間として求め、前記サイクル信号生成手段が、前記デューティーサイクル演算手段により求められた前記サイクル時間を単位とするパルス信号を、サイクル信号として生成し、前記過負荷検出手段が、前記電流切替手段により出力された前記2乗電流を、前記デューティーサイクル演算手段により求められた前記デューティーサイクル時間で除算し、除算結果を求める演算器と、前記演算器により求められた前記除算結果を積分して前記電流のRMSの2乗値を求め、前記サイクル信号生成手段により生成された前記サイクル信号を入力し、当該サイクル信号のタイミングにて前記電流のRMSの2乗値をリセットする積分器と、を備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the motor control device according to the first aspect, further comprising a cycle signal generating means, wherein the duty cycle calculating means squares the preset overload factor. The duty cycle time is obtained by multiplying the squared result by the preset overload time, and a time shorter than the duty cycle time is obtained as a cycle time. A pulse signal in units of the cycle time obtained by the duty cycle calculating means is generated as a cycle signal, and the overload detecting means outputs the square current output by the current switching means to the duty Divide by the duty cycle time obtained by the cycle calculation means and divide result A computing unit to be obtained; and the division result obtained by the computing unit is integrated to obtain a square value of the RMS of the current, and the cycle signal generated by the cycle signal generating unit is input, and the cycle signal And an integrator that resets an RMS square value of the current at a timing.
また、請求項3のモータ制御装置は、請求項2に記載のモータ制御装置において、前記過負荷検出手段が、さらに、前記サイクル信号生成手段により生成された前記サイクル信号を入力し、当該サイクル信号のタイミングにて、前記積分器により求められた前記電流のRMSの2乗値を、前回値として保持する前回値保持器と、前記積分器により求められた前記電流のRMSの2乗値に、前記前回値保持器により保持された前記前回値を加算し、加算後のRMSの2乗値を求める加算器と、前記加算器により求められた前記加算後のRMSの2乗値と、予め設定された定数とを比較し、前記加算後のRMSの2乗値が前記予め設定された定数を超えたときに、前記交流モータの過負荷を検出する比較器と、を備えたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the motor control device according to the second aspect, the overload detection unit further inputs the cycle signal generated by the cycle signal generation unit, and the cycle signal The RMS value of the current obtained by the integrator at the timing of the previous value holder that holds the square value of the current as the previous value, and the square value of the RMS value of the current obtained by the integrator, An adder for adding the previous value held by the previous value holder and calculating a square value of the RMS after the addition; a square value of the RMS after the addition obtained by the adder; A comparator that detects an overload of the AC motor when a square value of the RMS after the addition exceeds the preset constant. To do.
以上のように、本発明によれば、交流モータの過負荷を精度高く検出することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to detect an overload of an AC motor with high accuracy.
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔モータ制御システム〕
図1は、本発明の実施形態によるモータ制御装置を含むモータ制御システムの構成例を示す全体図である。このモータ制御システムは、モータ制御装置1、電力増幅器2及び交流モータ3を備えて構成される。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Motor control system]
FIG. 1 is an overall view showing a configuration example of a motor control system including a motor control device according to an embodiment of the present invention. The motor control system includes a
モータ制御装置1は、交流モータ3をd軸及びq軸にてベクトル制御する装置である。モータ制御装置1は、交流モータ3の回転速度を制御するd軸及びq軸の電流指令を生成する。そして、モータ制御装置1は、電流指令を電圧指令に変換し、電圧指令を3相交流電圧指令であるU相交流電圧指令Vu*、V相交流電圧指令Vv*及びW相交流電圧指令Vw*に変換する。モータ制御装置1は、U相交流電圧指令Vu*、V相交流電圧指令Vv*及びW相交流電圧指令Vw*を電力増幅器2へ出力し、交流モータ3を制御する。
The
モータ制御装置1は、電力増幅器2と交流モータ3との間に設けられた電流検出器により検出された3相交流電流フィードバックであるU相交流電流FB(フィードバック)iu、V相交流電流FB(フィードバック)iv及びW相交流電流FB(フィードバック)iwを入力する。そして、モータ制御装置1は、U相交流電流FBiu、V相交流電流FBiv及びW相交流電流FBiwをd軸及びq軸の電流フィードバックに変換する。
The
モータ制御装置1は、予め設定された過負荷率η及び過負荷時間TOLの過負荷検出処理において、過負荷率η、過負荷時間TOL、及び、d軸及びq軸の電流指令またはd軸及びq軸の電流フィードバックに基づいて、交流モータ3の過負荷を検出する。そして、モータ制御装置1は、過負荷を検出したタイミングにて過負荷検出信号OL@を出力する。
In the overload detection process of the preset overload factor η and overload time TOL, the
予め設定された過負荷率η及び過負荷時間TOLは、交流モータ3の過負荷特性を反映した値であり、ユーザが所望する交流モータ3の過負荷運転の条件を示している。 The preset overload rate η and overload time TOL are values that reflect the overload characteristics of the AC motor 3, and indicate conditions for overload operation of the AC motor 3 desired by the user.
電力増幅器2は、インバータを備えている。電力増幅器2は、モータ制御装置1からU相交流電圧指令Vu*、V相交流電圧指令Vv*及びW相交流電圧指令Vw*を入力し、これらの3相交流電圧指令からPWM信号を生成する。そして、電力増幅器2は、PWM信号によってインバータのスイッチング素子のゲートをオンオフし、インバータに入力される直流バス電圧をスイッチングして交流電圧に変換する。そして、電力増幅器2は、交流電圧を交流モータ3へ供給する。
The
〔モータ制御装置1〕
次に、図1に示したモータ制御装置1について詳細に説明する。図1に示すように、モータ制御装置1は、過負荷検出部10、減算器11,12、電流制御部13,14及び座標変換部15,16を備えている。尚、図1に示すモータ制御装置1の構成例には、本発明と直接関連する構成部のみ示してあり、直接関連しない構成部は省略してある。
[Motor control device 1]
Next, the
過負荷検出部10は、予め設定された過負荷率η及び過負荷時間TOLを入力すると共に、d軸電流指令id*及びq軸電流指令iq*を入力し、さらに、座標変換部16からd軸電流FB(フィードバック)id及びq軸電流FB(フィードバック)iqを入力する。そして、過負荷検出部10は、d軸電流指令id*及びq軸電流指令iq*、またはd軸電流FBid及びq軸電流FBiqに基づいて電流値を算出し、電流のRMS(Root Mean Square:二乗平均平方根)の2乗値を算出する。また、過負荷検出部10は、電流のRMSの2乗値に基づいて、交流モータ3の過負荷を検出し、そのタイミングにて過負荷検出信号OL@を出力する。過負荷検出部10の詳細については後述する。
The
これにより、過負荷率ηで動作している状態が過負荷時間TOLの間継続したときに、そのタイミングで過負荷が検出され、過負荷検出信号OL@が出力される。 Thereby, when the state of operating at the overload rate η continues for the overload time TOL, the overload is detected at that timing, and the overload detection signal OL @ is output.
減算器11は、d軸電流指令id*を入力すると共に、座標変換部16からd軸電流FBidを入力する。そして、減算器11は、d軸電流指令id*からd軸電流FBidを減算し、減算結果をd軸電流偏差として電流制御部13に出力する。
The subtractor 11 receives the d-axis current command id * and also receives the d-axis current FBid from the coordinate
減算器12は、q軸電流指令iq*を入力すると共に、座標変換部16からq軸電流FBiqを入力する。そして、減算器12は、q軸電流指令iq*からq軸電流FBiqを減算し、減算結果をq軸電流偏差として電流制御部14に出力する。
The
電流制御部13は、減算器11からd軸電流偏差を入力し、d軸電流偏差が0になるように、予め設定された比例ゲイン及び積分ゲインを用いてPI制御器による電流制御を行い、d軸電圧指令vd*を算出する。そして、電流制御部13は、d軸電圧指令vd*を座標変換部15に出力する。
The
電流制御部14は、減算器12からq軸電流偏差を入力し、q軸電流偏差が0になるように、予め設定された比例ゲイン及び積分ゲインを用いてPI制御器による電流制御を行い、q軸電圧指令vq*を算出する。そして、電流制御部14は、q軸電圧指令vq*を座標変換部15に出力する。
The
座標変換部15は、電流制御部13からd軸電圧指令vd*を入力すると共に、電流制御部14からq軸電圧指令vq*を入力し、さらに、図示しない電気角を入力する。そして、座標変換部15は、電気角に基づいて、回転座標系のd軸電圧指令vd*及びq軸電圧指令vq*をU相交流電圧指令Vu*、V相交流電圧指令Vv*及びW相交流電圧指令Vw*に座標変換する。座標変換部15は、U相交流電圧指令Vu*、V相交流電圧指令Vv*及びW相交流電圧指令Vw*を電力増幅器2へ出力する。
The coordinate
座標変換部16は、電力増幅器2と交流モータ3との間に設けられた電流検出器により検出されたU相交流電流FBiu、V相交流電流FBiv及びW相交流電流FBiwを入力すると共に、図示しない電気角を入力する。そして、座標変換部16は、電気角に基づいて、U相交流電流FBiu、V相交流電流FBiv及びW相交流電流FBiwを回転座標系のd軸電流FBid及びq軸電流FBiqに座標変換する。座標変換部16は、d軸電流FBidを過負荷検出部10及び減算器11に出力すると共に、q軸電流FBiqを過負荷検出部10及び減算器12に出力する。
The coordinate
〔過負荷検出部10〕
次に、図1に示した過負荷検出部10について詳細に説明する。図2は、過負荷検出部10の構成例を示すブロック図である。この過負荷検出部10は、電流切替手段20、デューティーサイクル演算手段21、サイクル信号生成手段22及び過負荷検出手段23を備えている。
[Overload detection unit 10]
Next, the
(電流切替手段20)
電流切替手段20は、d軸電流FBid及びq軸電流FBiqを入力すると共に、d軸電流指令id*及びq軸電流指令iq*を入力し、2乗演算により2乗値をそれぞれ求める。そして、d軸電流FBid及びq軸電流FBiqから求めた2乗値、または、d軸電流指令id*及びq軸電流指令iq*から求めた2乗値を選択して切り替え、これを2乗電流i1 2として過負荷検出手段23に出力する。
(Current switching means 20)
The current switching means 20 inputs the d-axis current FBid and the q-axis current FBiq, and also receives the d-axis current command id * and the q-axis current command iq *, and obtains square values by square calculation. Then, the square value obtained from the d-axis current FBid and the q-axis current FBiq or the square value obtained from the d-axis current command id * and the q-axis current command iq * is selected and switched. Output to the overload detection means 23 as i 1 2 .
図3は、電流切替手段20の構成例を示すブロック図である。この電流切替手段20は、乗算器30,31,32,33、加算器34,35及びスイッチ36を備えている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the
乗算器30は、座標変換部16からd軸電流FBidを入力し、d軸電流FBidを2乗し、d軸電流FBidの2乗値を加算器34に出力する。乗算器31は、座標変換部16からq軸電流FBiqを入力し、q軸電流FBiqを2乗し、q軸電流FBiqの2乗値を加算器34に出力する。
The
乗算器32は、d軸電流指令id*を入力し、d軸電流指令id*を2乗し、d軸電流指令id*の2乗値を加算器35に出力する。乗算器33は、q軸電流指令iq*を入力し、q軸電流指令iq*を2乗し、q軸電流指令iq*の2乗値を加算器35に出力する。
The
加算器34は、乗算器30からd軸電流FBidの2乗値を入力すると共に、乗算器31からq軸電流FBiqの2乗値を入力し、これらを加算して2乗電流FB(id2+iq2)を求める。そして、加算器34は、2乗電流FB(id2+iq2)をスイッチ36に出力する。
The
加算器35は、乗算器32からd軸電流指令id*の2乗値を入力すると共に、乗算器33からq軸電流指令iq*の2乗値を入力し、これらを加算して2乗電流指令(id*2+iq*2)を求める。そして、加算器35は、2乗電流指令(id*2+iq*2)をスイッチ36に出力する。
The
スイッチ36は、加算器34から2乗電流FB(id2+iq2)を入力すると共に、加算器35から2乗電流指令(id*2+iq*2)を入力し、さらに、切替信号を入力する。切替信号はユーザにより予め設定され、過負荷検出処理を電流FBに基づいて行うか、または電流指令に基づいて行うかを示す識別情報である。
The
スイッチ36は、切替信号が電流FBを示している場合、2乗電流FB(id2+iq2)を2乗電流i1 2として過負荷検出手段23に出力する。一方、スイッチ36は、切替信号が電流指令を示している場合、2乗電流指令(id*2+iq*2)を2乗電流i1 2として過負荷検出手段23に出力する。
When the switching signal indicates the current FB, the
これにより、切替信号が電流FBを示している場合、電流FBに基づいた過負荷検出処理が行われ、切替信号が電流指令を示している場合、電流指令に基づいた過負荷検出処理が行われる。 Thereby, when the switching signal indicates the current FB, an overload detection process based on the current FB is performed, and when the switching signal indicates the current command, an overload detection process based on the current command is performed. .
(デューティーサイクル演算手段21)
図2に戻って、デューティーサイクル演算手段21は、予め設定された過負荷率η及び過負荷時間TOLを入力し、過負荷率η及び過負荷時間TOLに基づいて、デューティーサイクル時間Tduty及びサイクル時間Tcycを算出する。そして、デューティーサイクル演算手段21は、デューティーサイクル時間Tdutyを過負荷検出手段23に出力し、サイクル時間Tcycをサイクル信号生成手段22及び過負荷検出手段23に出力する。
(Duty cycle calculation means 21)
Returning to FIG. 2, the duty cycle calculation means 21 inputs a preset overload rate η and overload time TOL, and based on the overload rate η and overload time TOL, the duty cycle time Tduty and cycle time. Tcyc is calculated. Then, the duty cycle calculation means 21 outputs the duty cycle time Tduty to the overload detection means 23 and outputs the cycle time Tcyc to the cycle signal generation means 22 and the overload detection means 23.
図4は、デューティーサイクル演算手段21の構成例を示すブロック図である。このデューティーサイクル演算手段21は、乗算器37,38を備えている。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the duty
乗算器37は、予め設定された過負荷率η及び過負荷時間TOLを入力し、過負荷率ηを2乗し、過負荷率ηの2乗値に過負荷時間TOLを乗算し、デューティーサイクル時間Tdutyを求める。そして、乗算器37は、デューティーサイクル時間Tdutyを乗算器38に出力すると共に、過負荷検出手段23に出力する。
The
デューティーサイクル時間Tdutyは、以下の式にて算出される。
〔数1〕
Tduty=η2×TOL ・・・(1)
The duty cycle time Tduty is calculated by the following equation.
[Equation 1]
Tduty = η 2 × TOL (1)
乗算器38は、デューティーサイクル時間Tdutyを入力し、デューティーサイクル時間Tdutyに1/2を乗算し、サイクル時間Tcycを求める。そして、乗算器38は、サイクル時間Tcycをサイクル信号生成手段22及び過負荷検出手段23に出力する。
The
サイクル時間Tcycは、以下の式にて算出される。
〔数2〕
Tcyc=Tduty/2 ・・・(2)
The cycle time Tcyc is calculated by the following formula.
[Equation 2]
Tcyc = Tduty / 2 (2)
図8は、デューティーサイクル演算手段21により算出されるデューティーサイクル時間Tduty及びサイクル時間Tcycの例を示す図である。前述のとおり、過負荷率η及び過負荷時間TOLは、交流モータ3の過負荷特性を反映した値であり、ユーザが所望する交流モータ3の過負荷運転の条件を示している。図8に示すように、予め設定された過負荷率η=150%及び過負荷時間TOL=60secの場合、デューティーサイクル演算手段21により、デューティーサイクル時間Tduty=135sec及びサイクル時間Tcyc=67.5secが算出される。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the duty cycle time Tduty and the cycle time Tcyc calculated by the duty cycle calculation means 21. As described above, the overload rate η and the overload time TOL are values that reflect the overload characteristics of the AC motor 3, and indicate the overload operation conditions of the AC motor 3 that the user desires. As shown in FIG. 8, when the overload factor η = 150% and the overload time TOL = 60 sec set in advance, the duty cycle calculating means 21 sets the duty cycle time Tduty = 135 sec and the cycle time Tcyc = 67.5 sec. Calculated.
同様に、予め設定された過負荷率η=200%及び過負荷時間TOL=3secの場合、デューティーサイクル時間Tduty=12sec及びサイクル時間Tcyc=6secが算出される。また、予め設定された過負荷率η=300%及び過負荷時間TOL=1secの場合、デューティーサイクル時間Tduty=9sec及びサイクル時間Tcyc=4.5secが算出される。 Similarly, when the overload factor η = 200% and the overload time TOL = 3 sec set in advance, the duty cycle time Tduty = 12 sec and the cycle time Tcyc = 6 sec are calculated. Further, when the overload factor η = 300% and the overload time TOL = 1 sec set in advance, the duty cycle time Tduty = 9 sec and the cycle time Tcyc = 4.5 sec are calculated.
このように、デューティーサイクル演算手段21により、過負荷率ηが低く、かつ過負荷時間TOLが長いほど、長時間のデューティーサイクル時間Tduty及びサイクル時間Tcycが算出される。これに対し、過負荷率ηが高く、かつ過負荷時間TOLが短いほど、短時間のデューティーサイクル時間Tduty及びサイクル時間Tcycが算出される。いずれの場合も、過負荷時間TOLよりも長いサイクル時間Tcycが算出される。 Thus, the duty cycle calculation means 21 calculates the longer duty cycle time Tduty and cycle time Tcyc as the overload rate η is lower and the overload time TOL is longer. On the other hand, the shorter the overload rate η and the shorter the overload time TOL, the shorter the duty cycle time Tduty and the cycle time Tcyc are calculated. In any case, a cycle time Tcyc longer than the overload time TOL is calculated.
(サイクル信号生成手段22)
図2に戻って、サイクル信号生成手段22は、デューティーサイクル演算手段21からサイクル時間Tcycを入力し、サイクル時間Tcycを単位とするパルス信号をサイクル信号Cyc@として生成する。そして、サイクル信号生成手段22は、サイクル信号Cyc@を過負荷検出手段23に出力する。
(Cycle signal generating means 22)
Returning to FIG. 2, the cycle signal generation means 22 receives the cycle time Tcyc from the duty cycle calculation means 21, and generates a pulse signal having the cycle time Tcyc as a unit as the cycle signal Cyc @. Then, the cycle signal generation means 22 outputs the cycle signal Cyc @ to the overload detection means 23.
図5は、サイクル信号生成手段22の構成例を示すブロック図である。このサイクル信号生成手段22は、積分器39及び比較器40を備えている。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the cycle
積分器39は、所定のサンプリング信号を入力すると共に、後段の比較器40からサイクル信号Cyc@をリセット信号として入力する。所定のサンプリング信号は、当該モータ制御装置1による処理をソフトウェアにより実行する場合に、そのプログラムのサンプリング信号である。
The
積分器39は、サンプリング信号を積分し、積分値を経過時間として比較器40に出力し、サイクル信号Cyc@を入力したタイミングにて、積分値をリセットする。つまり、積分器39は、サイクル信号Cyc@を入力してからの経過時間(サイクル信号Cyc@がオンになったときからの経過時間)を出力する。
The
比較器40は、積分器39からサイクル信号Cyc@がオンしてからの経過時間を入力すると共に、デューティーサイクル演算手段21からサイクル時間Tcycを入力する。そして、比較器40は、経過時間がサイクル時間Tcycを越えたときに、パルス状のサイクル信号Cyc@を積分器39及び過負荷検出手段23に出力する。一方、比較器40は、経過時間がサイクル時間Tcyc以下のとき、サイクル信号Cyc@を出力しない。
The
これにより、積分器39がサイクル信号Cyc@を入力すると、経過時間がリセットされるから、比較器40により出力されるサイクル信号Cyc@は、サイクル時間Tcyc毎のパルス信号となる。
Thus, when the
前述のとおり、図5に示したサイクル信号生成手段22において、積分器39は、サイクル信号Cyc@を入力したときに、経過時間をリセットする。しかし、積分器39は、経過時間をリセットするスキャンの際に、入力したサンプリング信号を積分することができず、1スキャン分のサンプリング信号の入力を経過時間に反映することができない。このため、経過時間は誤差を含むこととなり、結果として、比較器40は、サイクル時間Tcyc毎の精度の高いサイクル信号Cyc@を出力することができない。そこで、サイクル信号生成手段22の他の構成例により、この問題を解決する。
As described above, in the cycle signal generation means 22 shown in FIG. 5, the
図6は、サイクル信号生成手段22の他の構成例を示すブロック図である。このサイクル信号生成手段22’は、積分器39’、比較器40及びクリア器41を備えている。
FIG. 6 is a block diagram showing another configuration example of the cycle signal generation means 22. The cycle signal generating means 22 ′ includes an
積分器39’は、所定のサンプリング信号を入力すると共に、後段のクリア器41から経過時間の前回値をクリア信号として入力する。所定のサンプリング信号は、図5にて説明したとおり、プログラムのサンプリング信号である。
The
積分器39’は、サンプリング信号を積分し、積分値を求める。そして、積分器39’は、経過時間の前回値をクリア信号として入力すると、積分値から経過時間の前回値を減算し、減算結果を経過時間として比較器40及びクリア器41に出力する。つまり、経過時間は、後述する比較器40により出力されるサイクル信号Cyc@のタイミングにてクリアされ、サイクル信号Cyc@がオンになったときからの時間として出力される。
The integrator 39 'integrates the sampling signal to obtain an integrated value. When the previous value of the elapsed time is input as a clear signal, the integrator 39 'subtracts the previous value of the elapsed time from the integrated value, and outputs the subtraction result to the
比較器40は、図5と同様であるから、ここでは説明を省略する。比較器40は、経過時間がサイクル時間Tcycを越えたときに、サイクル信号Cyc@をクリア器41及び過負荷検出手段23に出力する。
Since the
クリア器41は、積分器39’から経過時間(サイクル信号Cyc@がオンになったときからの時間)を入力すると共に、予め設定された0の値を入力し、さらに、比較器40からサイクル信号Cyc@をリセット信号として入力する。クリア器41は、サイクル信号Cyc@を入力していないときに、入力した0の値を経過時間の前回値として積分器39’に出力する。そして、クリア器41は、サイクル信号Cyc@を入力したときに、そのときの積分器39’から入力した経過時間を、経過時間の前回値として積分器39’に出力する。
The
これにより、クリア器41から、サイクル信号Cyc@のタイミング毎に更新される経過時間の前回値が出力される。 Thereby, the previous value of the elapsed time updated at every timing of the cycle signal Cyc @ is output from the clearer 41.
また、比較器40により出力されるサイクル信号Cyc@は、サイクル時間Tcyc毎のパルス信号となる。積分器39’は、サンプリング信号にて積分した経過時間を、経過時間の前回値を用いてクリアする。このため、積分器39’により出力される経過時間には誤差が含まれておらず、結果として、比較器40は、サイクル時間Tcyc毎の精度の高いサイクル信号を出力することができる。
The cycle signal Cyc @ output from the
(過負荷検出手段23)
図2に戻って、過負荷検出手段23は、電流切替手段20から2乗電流i1 2を入力すると共に、デューティーサイクル演算手段21からデューティーサイクル時間Tduty及びサイクル時間Tcycを入力する。また、過負荷検出手段23は、サイクル信号生成手段22からサイクル信号Cyc@を入力する。
(Overload detection means 23)
Returning to FIG. 2, the
過負荷検出手段23は、2乗電流i1 2を積分することで電流のRMSの2乗値を求め、電流のRMSの2乗値に基づいて、交流モータ3の過負荷を検出し、そのタイミングにて過負荷検出信号OL@を出力する。
The
図7は、過負荷検出手段23の構成例を示すブロック図である。この過負荷検出手段23は、演算器42、積分器43、前回値保持器44、加算器45、比較器46、演算器47,48及び保持器49を備えている。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the
演算器42は、電流切替手段20から2乗電流i1 2を入力すると共に、デューティーサイクル演算手段21からデューティーサイクル時間Tdutyを入力する。そして、演算器42は、2乗電流i1 2をデューティーサイクル時間Tdutyで除算し、除算結果(i1 2/Tduty)を積分器43に出力する。
The
積分器43は、演算器42から除算結果(i1 2/Tduty)を入力すると共に、サイクル信号生成手段22からサイクル信号Cyc@を入力する。積分器43は、除算結果(i1 2/Tduty)を積分し、積分値を電流のRMSの2乗値(以下、RMSの2乗値という。)として、前回値保持器44、加算器45及び演算器47に出力する。
The
また、積分器43は、サイクル信号Cyc@を入力したタイミングにて、積分値をリセットする。つまり、積分器43は、サイクル信号Cyc@を入力したタイミング以降の除算結果(i1 2/Tduty)の積分値(サイクル信号Cyc@がオンになったときからの積分値)を、RMSの2乗値として出力する。
The
RMSの2乗値は、以下の式にて算出される。
〔数3〕
tは、サイクル信号Cyc@を入力したタイミング以降の経過時間を示す。
The square value of RMS is calculated by the following formula.
[Equation 3]
t indicates the elapsed time after the timing when the cycle signal Cyc @ is input.
これにより、積分器43から、サイクル信号Cyc@のタイミング毎にリセットされるRMSの2乗値が出力される。
Thereby, the square value of RMS that is reset at every timing of the cycle signal Cyc @ is output from the
前回値保持器44は、積分器43からRMSの2乗値を入力する共に、サイクル信号生成手段22からサイクル信号Cyc@をリセット信号として入力する。前回値保持器44は、サイクル信号Cyc@を入力したときの積分器43から入力したRMSの2乗値を保持し、これをRMSの2乗の前回値として加算器45に出力する。
The
これにより、前回値保持器44から、サイクル信号Cyc@のタイミング毎に、RMSの2乗の前回値が更新され出力される。
Thereby, the previous value of the square of RMS is updated and outputted from the
加算器45は、積分器43からRMSの2乗値を入力する共に、前回値保持器44からRMSの2乗の前回値を入力し、RMSの2乗値にRMSの2乗の前回値を加算し、加算結果を加算後のRMSの2乗値rms2として比較器46に出力する。
The
比較器46は、加算器45から加算後のRMSの2乗値rms2を入力すると共に、予め設定された定数1.0を入力し、加算後のRMSの2乗値rms2と、予め設定された定数1.0とを比較する。そして、比較器46は、加算後のRMSの2乗値rms2が定数1.0を越えたときに、交流モータ3は過負荷状態にあると判断する。比較器46は、このときに、交流モータ3の過負荷を検出したと判定して過負荷検出信号OL@を出力する。一方、比較器46は、加算後のRMSの2乗値rms2が定数1.0以下のとき、交流モータ3は過負荷状態にないと判断し、過負荷検出信号OL@を出力しない。
The
図9は、前回値保持器44及び比較器46の処理例を説明する図である。図9(1)はサイクル信号Cyc@、図9(2)は、積分器43により出力される電流のRMSの2乗値をそれぞれ示す。図9(3)は、加算器45により出力される加算後のRMSの2乗値rms2、図9(4)は過負荷検出信号OL@をそれぞれ示す。図9(2)(3)の四角は、過負荷を検出するために、積分器43にて積分処理が行われている時間帯を示す。
FIG. 9 is a diagram for explaining a processing example of the
図9(2)を参照して、積分器43において、RMSの2乗値が増加しているときに、図9(1)に示すサイクル信号Cyc@が入力されると、RMSの2乗値がリセットされる。
Referring to FIG. 9 (2), when the cycle value Cyc @ shown in FIG. 9 (1) is input in the
ここで、サイクル信号Cyc@のタイミングの前後に渡って、過負荷を検出するための積分処理が行われている時間帯が継続しているから、比較器46では、リセットされないRMSの2乗値により過負荷の判定が行われるべきである。
Here, since the time period in which the integration process for detecting the overload is continued before and after the timing of the cycle signal Cyc @, the
前回値保持器44が存在しない場合、比較器46は、サイクル信号Cyc@のタイミングの後に、リセットされたRMSの2乗値を用いて過負荷の判定を行うことになるから、過負荷を正しく判定することができない。
When the
そこで、図9(3)を参照して、前回値保持器44が、サイクル信号Cyc@によるリセットのタイミングにおけるRMSの2乗値を、RMSの2乗の前回値として保持するようにした。そして、比較器46は、RMSの2乗値にRMSの2乗の前回値が加算された加算後のRMSの2乗値rms2を用いて過負荷を判定し、図9(4)に示すタイミングで、過負荷検出信号OL@を出力する。これにより、過負荷を正しく判定することができる。
9 (3), the
尚、電流のRMSの2乗値を求める際に用いる2乗電流i1 2は、電流切替手段20により、d軸電流指令id*及びq軸電流指令iq*、または、d軸電流FBid及びq軸電流FBiqに基づいて算出される。この場合のd軸電流指令id*、q軸電流指令iq*、d軸電流FBid及びq軸電流FBiqは、過負荷率ηに対応した値に正規化されているものとする。 Note that the square current i 1 2 used when obtaining the square value of the RMS of the current is supplied by the current switching means 20 to the d-axis current command id * and the q-axis current command iq * or the d-axis current FBid and q It is calculated based on the shaft current FBiq. In this case, the d-axis current command id *, the q-axis current command iq *, the d-axis current FBid, and the q-axis current FBiq are normalized to values corresponding to the overload factor η.
例えば、図8に示したように、過負荷率η=150%及び過負荷時間TOL=60secの場合、デューティーサイクル演算手段21により、デューティーサイクル時間Tduty=135secが算出される。交流モータ3の過負荷率η=150%の状態が継続したとすると、2乗電流i1 2=1.52=2.25であり、前記数式(3)におけるRMSの2乗値=2.25×t/135となる。比較器46により過負荷検出信号OL@が出力されるのは、RMSの2乗値=2.25×t/135=1のタイミング、すなわちt=60secのタイミングとなる。このt=60secは、過負荷時間TOL=60secに相当する。
For example, as shown in FIG. 8, when the overload rate η = 150% and the overload time TOL = 60 sec, the duty cycle time Tduty = 135 sec is calculated by the duty cycle calculating means 21. Assuming that the state of the overload factor η = 150% of the AC motor 3 continues, the square current i 1 2 = 1.5 2 = 2.25, and the square value of RMS in the equation (3) = 2 25 × t / 135. The
また、過負荷率η=200%及び過負荷時間TOL=3secの場合、比較器46により過負荷検出信号OL@が出力されるのは、RMSの2乗値=4×t/12=1のタイミング、すなわちt=3secのタイミングとなる。このt=3secは、過負荷時間TOL=3secに相当する。同様に、過負荷率η=300%及び過負荷時間TOL=1secの場合、比較器46により過負荷検出信号OL@が出力されるのは、RMSの2乗値=9×t/9=1のタイミング、すなわちt=1secのタイミングとなる。このt=1secは、過負荷時間TOL=1secに相当する。
Further, when the overload rate η = 200% and the overload time TOL = 3 sec, the
これにより、予め設定された過負荷率η及び過負荷時間TOLにおいて、交流モータ3の2乗電流i1 2の積分値をデューティーサイクル時間Tdutyで除算した結果である電流のRMSの2乗値に基づいて交流モータ3の過負荷を検出することで、過負荷時間TOL経過後に過負荷検出信号OL@を出力することができる。したがって、予め設定された過負荷率η及び過負荷時間TOLにおける交流モータ3の過負荷検出を、精度高く行うことができる。 Thus, in a preset overload factor η and overload time TOL, the square current i 1 2 integral value of the AC motor 3 squares of the RMS current is the result of division by the duty cycle time Tduty By detecting overload of AC motor 3 based on this, overload detection signal OL @ can be output after overload time TOL has elapsed. Therefore, the overload detection of the AC motor 3 at the preset overload rate η and overload time TOL can be performed with high accuracy.
図7に戻って、演算器47は、積分器43からRMSの2乗値を入力すると共に、デューティーサイクル演算手段21からデューティーサイクル時間Tduty及びサイクル時間Tcycを入力する。そして、演算器47は、デューティーサイクル時間Tdutyをサイクル時間Tcycで除算し、除算結果(Tduty/Tcyc)をRMSの2乗値に乗算し、乗算結果((Tduty/Tcyc)×RMSの2乗値)を演算器48に出力する。
Returning to FIG. 7, the
演算器47により出力される乗算結果は、以下の式にて算出される。
〔数4〕
The multiplication result output by the
[Equation 4]
前記数式(3)に示した電流のRMSの2乗値における分母は、デューティーサイクル時間Tdutyである。これに対し、前記数式(4)の乗算結果の分母は、サイクル時間Tcycである。前記数式(4)の乗算結果は、前記数式(3)の分母であるデューティーサイクル時間Tdutyの代わりにサイクル時間Tcycを用いたものである。したがって、前記数式(3)は、デューティーサイクル時間Tdutyを分母とした電流のRMSの2乗値であり、前記数式(4)は、サイクル時間Tcycを分母とした電流のRMSの2乗値であるといえる。 The denominator in the square value of the RMS of the current shown in Equation (3) is the duty cycle time Tduty. On the other hand, the denominator of the multiplication result of Equation (4) is the cycle time Tcyc. The multiplication result of the equation (4) is obtained by using the cycle time Tcyc instead of the duty cycle time Tduty which is the denominator of the equation (3). Therefore, the equation (3) is the RMS square value of the current with the duty cycle time Tduty as the denominator, and the equation (4) is the RMS value of the current with the cycle time Tcyc as the denominator. It can be said.
演算器48は、演算器47から乗算結果(サイクル時間Tcycを分母とした電流のRMSの2乗値)を入力し、乗算結果の平方根(サイクル時間Tcycを分母とした電流のRMSの2乗値の平方根)を算出し、算出結果であるRMS値を保持器49に出力する。
The
保持器49は、演算器48からRMS値を入力すると共に、サイクル信号生成手段22からサイクル信号Cyc@をリセット信号として入力する。保持器49は、サイクル信号Cyc@を入力したときの演算器48から入力したRMS値を保持し、これをモータRMS値MOTER_RMSとして出力する。
The
モータRMS値MOTER_RMSは、以下の式にて算出される。
〔数5〕
The motor RMS value MOTER_RMS is calculated by the following equation.
[Equation 5]
これにより、保持器49から、サイクル信号Cyc@のタイミング毎に更新されるRMS値が、モータRMS値MOTER_RMSとして出力される。
Thereby, the RMS value updated at each timing of the cycle signal Cyc @ is output from the
〔シミュレーション結果〕
次に、計算機によるシミュレーション結果について説明する。図10は、過負荷率η=150%及び過負荷時間TOL=60secの場合のシミュレーション結果を示す図である。図11は、過負荷率η=200%及び過負荷時間TOL=3secの場合のシミュレーション結果を示す図である。図12は、過負荷率η=300%及び過負荷時間TOL=1secの場合のシミュレーション結果を示す図である。横軸は時間を示す。
〔simulation result〕
Next, simulation results by the computer will be described. FIG. 10 is a diagram showing a simulation result when the overload rate η = 150% and the overload time TOL = 60 sec. FIG. 11 is a diagram showing simulation results when the overload rate η = 200% and the overload time TOL = 3 sec. FIG. 12 is a diagram showing a simulation result when the overload rate η = 300% and the overload time TOL = 1 sec. The horizontal axis indicates time.
図10に示すように、過負荷率η=150%に対応する電流をi1=150%とする。そうすると、モータRMS値MOTER_RMS=150%となる。また、過負荷検出信号OL@がリセットされてから60sec後に、加算後のRMSの2乗値rms2=1.0となり、過負荷が検出され、過負荷検出信号OL@が出力される。過負荷検出信号OL@が出力される時間60secは、過負荷時間TOL=60secに相当する。 As shown in FIG. 10, the current corresponding to the overload factor η = 150% is assumed to be i 1 = 150%. Then, the motor RMS value MOTER_RMS = 150%. Further, 60 seconds after the overload detection signal OL @ is reset, the RMS squared value rms 2 = 1.0 after the addition, the overload is detected, and the overload detection signal OL @ is output. The time 60 seconds during which the overload detection signal OL @ is output corresponds to the overload time TOL = 60 seconds.
図11に示すように、過負荷率η=200%に対応する電流をi1=200%とする。そうすると、モータRMS値MOTER_RMS=200%となる。また、過負荷検出信号OL@がリセットされてから3sec後に、加算後のRMSの2乗値rms2=1.0となり、過負荷が検出され、過負荷検出信号OL@が出力される。過負荷検出信号OL@が出力される時間3secは、過負荷時間TOL=3secに相当する。 As shown in FIG. 11, the current corresponding to the overload factor η = 200% is set to i 1 = 200%. Then, the motor RMS value MOTER_RMS = 200%. Further, 3 seconds after the overload detection signal OL @ is reset, the RMS squared value rms 2 = 1.0 after the addition, the overload is detected, and the overload detection signal OL @ is output. The time 3 seconds during which the overload detection signal OL @ is output corresponds to the overload time TOL = 3 seconds.
図12に示すように、過負荷率η=300%に対応する電流をi1=300%とすると、モータRMS値MOTER_RMS=300%となる。また、過負荷検出信号OL@がリセットされてから1sec後に、加算後のRMSの2乗値rms2=1.0となり、過負荷が検出され、過負荷検出信号OL@が出力される。過負荷検出信号OL@が出力される時間1secは、過負荷時間TOL=1secに相当する。
As shown in FIG. 12, if the current corresponding to the overload factor η = 300% is i 1 = 300%, the motor RMS value MOTER_RMS = 300%. In addition, one second after the overload detection signal OL @ is reset, the squared RMS value rms 2 after addition is 1.0, the overload is detected, and the overload detection signal OL @ is output. The
以上のように、本発明の実施形態によるモータ制御装置1によれば、電流切替手段20は、d軸電流指令id*及びq軸電流指令iq*、または、d軸電流FBid及びq軸電流FBiqのそれぞれを2乗して加算し、2乗電流i1 2を求める。デューティーサイクル演算手段21は、予め設定された過負荷率η及び過負荷時間TOLから、デューティーサイクル時間Tduty(η2×TOL)及びサイクル時間Tcyc(Tduty/2)を算出する。サイクル信号生成手段22は、サイクル時間Tcyc毎のタイミングを示すサイクル信号Cyc@を生成する。
As described above, according to the
過負荷検出手段23の積分器43は、2乗電流i1 2をデューティーサイクル時間Tdutyで除算した結果を積分し、積分値を電流のRMSの2乗値として求め、サイクル信号Cyc@の入力タイミングにて積分値をリセットする。そして、前回値保持器44は、RMSの2乗の前回値を保持し、サイクル信号Cyc@の入力タイミングにて更新する。
The
比較器46は、RMSの2乗値にRMSの2乗の前回値が加算された加算後のRMSの2乗値rms2と、予め設定された定数1.0とを比較し、加算後のRMSの2乗値rms2が定数1.0を越えたときに、交流モータ3は過負荷状態にあると判断して過負荷検出信号OL@を出力する。
The
これにより、比較器46により出力される過負荷検出信号OL@のタイミングは、予め設定された過負荷時間TOLに相当することとなる。したがって、予め設定された過負荷率η及び過負荷時間TOLにおいて、交流モータ3の過負荷を精度高く検出することができ、結果として、適切に交流モータの過負荷を防止すると共に、インバータの素子を保護することが可能となる。
Thereby, the timing of the overload detection signal OL @ output by the
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、過負荷検出部10のデューティーサイクル演算手段21は、デューティーサイクル時間Tdutyに1/2を乗算し、サイクル時間Tcycを求めるようにした。これに対し、デューティーサイクル演算手段21は、デューティーサイクル時間Tdutyに所定値(1より小さい正の実数)を乗算し、デューティーサイクル時間Tdutyよりも短い時間であって、かつ過負荷時間TOLよりも長い時間を、サイクル時間Tcycとして求めるようにしてもよい。
The present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the technical idea thereof. For example, the duty cycle calculation means 21 of the
また、図1に示した交流モータ3としては、例えば、誘導モータ(IM)、シンクロナスリラクタンスモータ(SynRM)、IPMシンクロナスモータ(IPMSM)等が用いられる。 As the AC motor 3 shown in FIG. 1, for example, an induction motor (IM), a synchronous reluctance motor (SynRM), an IPM synchronous motor (IPMSM), or the like is used.
1 モータ制御装置
2 電力増幅器
3 交流モータ
10 過負荷検出部
11,12 減算器
13,14 電流制御部
15,16 座標変換部
20 電流切替手段
21 デューティーサイクル演算手段
22,22’ サイクル信号生成手段
23 過負荷検出手段
30,31,32,33,37,38 乗算器
34,35,45 加算器
36 スイッチ
39,39’,43 積分器
40,46 比較器
41 クリア器
42,47,48 演算器
44 前回値保持器
49 保持器
id* d軸電流指令
iq* q軸電流指令
vd* d軸電圧指令
vq* q軸電圧指令
Vu* U相交流電圧指令
Vv* V相交流電圧指令
Vw* W相交流電圧指令
iu U相交流電流FB(フィードバック)
iv V相交流電流FB(フィードバック)
iw W相交流電流FB(フィードバック)
id d軸電流FB(フィードバック)
iq q軸電流FB(フィードバック)
η 過負荷率
TOL 過負荷時間
OL@ 過負荷検出信号
Tduty デューティーサイクル時間
Tcyc サイクル時間
Cyc@ サイクル信号
rms2 加算後のRMSの2乗値
MOTER_RMS モータRMS値
DESCRIPTION OF
iv V-phase AC current FB (feedback)
iw W-phase AC current FB (feedback)
id d-axis current FB (feedback)
iq q-axis current FB (feedback)
η Overload rate TOL Overload time
OL @ Overload detection signal Tduty Duty cycle time Tcyc Cycle time
Cyc @ 2 of the cycle signal rms 2 RMS after the addition squared value
MOTER_RMS Motor RMS value
Claims (3)
前記d軸電流指令及び前記q軸電流指令のそれぞれを2乗して加算し、2乗電流指令を求めると共に、前記d軸電流フィードバック及び前記q軸電流フィードバックのそれぞれを2乗して加算し、2乗電流フィードバックを求め、予め設定された切替信号に基づいて、前記2乗電流指令及び前記2乗電流フィードバックのいずれか一方に切り替え、2乗電流として出力する電流切替手段と、
予め設定された過負荷率及び過負荷時間に基づいてデューティーサイクル時間を演算するデューティーサイクル演算手段と、
前記電流切替手段により出力された前記2乗電流を、前記デューティーサイクル演算手段により演算された前記デューティーサイクル時間で除算し、除算結果を積分して電流のRMS(Root Mean Square:二乗平均平方根)の2乗値を求め、前記電流のRMSの2乗値に基づいて、前記交流モータの過負荷を検出する過負荷検出手段と、
を備えたことを特徴とするモータ制御装置。 A voltage command is generated so that the deviation between the d-axis current command and the d-axis current feedback becomes zero, and the deviation between the q-axis current command and the q-axis current feedback becomes zero, and the voltage command In the motor control device for controlling an AC motor based on the above and detecting an overload of the AC motor,
Each of the d-axis current command and the q-axis current command is squared and added to obtain a square current command, and each of the d-axis current feedback and the q-axis current feedback is squared and added, A current switching means for obtaining a square current feedback, switching to one of the square current command and the square current feedback based on a preset switching signal, and outputting as a square current;
Duty cycle calculating means for calculating a duty cycle time based on a preset overload rate and overload time;
The square current output by the current switching means is divided by the duty cycle time calculated by the duty cycle calculating means, and the result of the division is integrated to obtain the RMS (Root Mean Square) of the current. Overload detection means for obtaining a square value and detecting an overload of the AC motor based on a square value of the RMS of the current;
A motor control device comprising:
さらに、サイクル信号生成手段を備え、
前記デューティーサイクル演算手段は、
前記予め設定された過負荷率を2乗し、前記2乗した結果に前記予め設定された過負荷時間を乗算することで前記デューティーサイクル時間を求め、さらに、前記デューティーサイクル時間よりも短い時間を、サイクル時間として求め、
前記サイクル信号生成手段は、
前記デューティーサイクル演算手段により求められた前記サイクル時間を単位とするパルス信号を、サイクル信号として生成し、
前記過負荷検出手段は、
前記電流切替手段により出力された前記2乗電流を、前記デューティーサイクル演算手段により求められた前記デューティーサイクル時間で除算し、除算結果を求める演算器と、
前記演算器により求められた前記除算結果を積分して前記電流のRMSの2乗値を求め、前記サイクル信号生成手段により生成された前記サイクル信号を入力し、当該サイクル信号のタイミングにて前記電流のRMSの2乗値をリセットする積分器と、
を備えたことを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1,
Furthermore, a cycle signal generating means is provided,
The duty cycle calculating means includes:
The duty cycle time is obtained by squaring the preset overload rate and multiplying the squared result by the preset overload time, and further, a time shorter than the duty cycle time is obtained. As a cycle time,
The cycle signal generating means includes
A pulse signal in units of the cycle time obtained by the duty cycle calculating means is generated as a cycle signal,
The overload detection means includes
An arithmetic unit for dividing the square current output by the current switching unit by the duty cycle time obtained by the duty cycle computing unit to obtain a division result;
The division result obtained by the computing unit is integrated to obtain the RMS square value of the current, the cycle signal generated by the cycle signal generation means is input, and the current at the timing of the cycle signal is input. An integrator for resetting the RMS squared of
A motor control device comprising:
前記過負荷検出手段は、
さらに、
前記サイクル信号生成手段により生成された前記サイクル信号を入力し、当該サイクル信号のタイミングにて、前記積分器により求められた前記電流のRMSの2乗値を、前回値として保持する前回値保持器と、
前記積分器により求められた前記電流のRMSの2乗値に、前記前回値保持器により保持された前記前回値を加算し、加算後のRMSの2乗値を求める加算器と、
前記加算器により求められた前記加算後のRMSの2乗値と、予め設定された定数とを比較し、前記加算後のRMSの2乗値が前記予め設定された定数を超えたときに、前記交流モータの過負荷を検出する比較器と、
を備えたことを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 2,
The overload detection means includes
further,
The previous value holder for inputting the cycle signal generated by the cycle signal generation means and holding the RMS value of the current obtained by the integrator as the previous value at the timing of the cycle signal. When,
An adder for adding the previous value held by the previous value holder to the square value of the RMS of the current obtained by the integrator, and obtaining an RMS square value after the addition;
The RMS value after addition obtained by the adder is compared with a preset constant, and when the RMS value after addition exceeds the preset constant, A comparator for detecting an overload of the AC motor;
A motor control device comprising:
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