JP6705308B2 - モータ駆動装置 - Google Patents
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Description
例えばモータの回転軸を支える軸受の磨耗などによりモータ全体の負荷が増加したとしても磨耗による負荷の増加が小さい場合、モータ駆動装置に外部から回転数指示を与える制御装置は、回転数指示を増加させることで意図した回転数を維持できる。
この電力変換器は三相交流を出力するインバータと、インバータの入力電流の過電流を検出する過電流保護部と、インバータを駆動する信号を出力すると共に、検出された母線電流が予め定められた閾値を超えた時にインバータに流れる母線電流を制限する制御部を備えており、これらが1つの集積回路としてパッケージ化されている。
従って集積回路の過電流制限機能の状態を外部の制御装置で検出し、外部の制御装置でこれを検出したら指示する回転数を目標回転数から下げて継続運転したり運転を停止する必要がある。
しかしながら、集積回路内部の過電流検出部で過電流を判定する過電流閾値前後で母線電流が変動する場合、例えばファンモータであれば外部の風による一過性の負荷変動とモータの磨耗による恒常的な負荷増加の2つの状態の発生が考えられる。外部の制御装置は、もし、一過性の負荷増加ならこれを無視し、恒常的な負荷増加の場合であれば回転数を下げて運転を継続しなければならないが、外部の制御装置では一過性か恒常的か判断できないため、的確な対応ができないという問題が有った。
直流電圧が印加され、印可された直流電圧を交流に変換してモータを駆動するモータ駆動装置であって、
前記モータ駆動装置は、
前記直流電圧により前記モータを駆動するインバータと、
前記インバータの入力電流である母線電流を検出する電流検出手段と、
指示された回転数に従ってPWM制御方式で生成されたスイッチングパルス信号を前記インバータに出力すると共に、前記電流検出手段で検出した母線電流が予め定めた過電流閾値以上になった時、前記インバータ内の全てのスイッチング素子をオフにする過電流処理を実行するインバータ駆動回路と、
前記過電流処理の実行により発生した回生電流の大きさや発生回数を判定し、この判定結果を出力する回生電流判定手段と、
前記回生電流判定手段から入力された前記判定結果に従って前記インバータ駆動回路へ前記回転数を指示する制御手段とを備え、
前記回生電流判定手段は、前記回生電流が予め定めた減磁電流閾値以上になった時、前記モータ内部の永久磁石の減磁が進行することの警告を示す減磁電流発生信号を前記判定結果として出力する回生電流レベル検出手段を備えていることを特徴とする。
直流電圧が印加され、印可された直流電圧を交流に変換してモータを駆動するモータ駆動装置であって、
前記モータ駆動装置は、
前記直流電圧により前記モータを駆動するインバータと、
前記インバータの入力電流である母線電流を検出する電流検出手段と、
指示された回転数に従ってPWM制御方式で生成されたスイッチングパルス信号を前記インバータに出力すると共に、前記電流検出手段で検出した母線電流が予め定めた過電流閾値以上になった時、前記インバータ内の全てのスイッチング素子をオフにする過電流処理を実行するインバータ駆動回路と、
前記過電流処理の実行により発生した回生電流の大きさや発生回数を判定し、この判定結果を出力する回生電流判定手段と、
前記回生電流判定手段から入力された前記判定結果に従って前記インバータ駆動回路へ前記回転数を指示する制御手段とを備え、
前記回生電流判定手段は、単位時間における前記回生電流の発生回数が予め定めた回生電流発生閾値以上になった時、前記モータの過電流を示す過電流検出信号を前記判定結果として出力する回生電流パルス判定手段を備えていることを特徴とする。
また、入力端子8fから入力された回転位置信号は回転数算出部10で回転数に変換されてインバータ駆動用集積回路5と制御部6にそれぞれ出力されている。
回生電流判定部20は、母線電流が入力される回生電流検出部(回生電流検出手段)21と、回生電流レベル判定部(回生電流レベル判定手段)22と、回生電流パルス回数判定部(回生電流パルス回数判定手段)23を備えている。
そして、過電流発生時、インバータ駆動用集積回路5はスイッチングパルス信号の1周期毎にスイッチング素子9aをオン、過電流検出、スイッチング素子9aの全てオフを実行し、これをスイッチングパルス信号の周期で順次繰り返すため、回生電流はパルス形状の波形となる。
なお、過電流検出信号や減磁電流発生信号が入力された制御部6の対応処理はモータ駆動装置1の仕様により決定すればよい。この時の対応処理として、モータ4の回転数を低下させて運転を継続するか、運転を停止するか、過電流の発生をユーザーに報知して判断をユーザーに委ねるかは任意である。
図3の横軸は時間を示しており縦軸に関して、図3(1)は制御部6が指示する回転数指示信号を、図3(2)は母線電流を、図3(3)はモータ4の回転数を、図3(4)は過電流検出信号をそれぞれ示している。なお、t20〜t29は時刻である。
まず、モータ駆動装置1で想定される一過性負荷の発生期間の最大の長さ以上、例えば倍の長さの期間を予め回生電流判定期間として決定し、この時に発生する回生電流パルス回数を実験的に求める。一方、決定された回生電流判定期間において軸受の磨耗により発生する回生電流パルス回数を実験的に求める。そして、それぞれ求めた一過性の負荷増加の場合の回生電流パルス回数が磨耗による負荷増加の場合の回生電流パルス回数よりも十分に小さい値であり、確実に区別可能な値であることを確認する。その差が十分でなければ確実に区別可能な値になるまで回生電流判定期間をさらに長くする。
そしてこの時の一過性の負荷増加の場合の回生電流パルス回数と磨耗による負荷増加の場合の回生電流パルス回数の中央の値を回生電流発生閾値として決定する。
図4の横軸は時間を示しており縦軸に関して、図4(1)は制御部6が指示する回転数指示を、図4(2)は母線電流を、図4(3)はモータ4の回転数を、図4(4)は減磁電流発生信号をそれぞれ示している。なお、t30〜t35は時刻である。
2 交流電源
3 コンバータ
4 モータ
5 インバータ駆動用集積回路(インバータ駆動回路)
6 制御部(制御手段)
7 シャント抵抗
8a 入力端子
8b 入力端子
8c 出力端子
8d 出力端子
8e 出力端子
8f 入力端子
9 インバータ
9a スイッチング素子
10 回転数算出部
20 回生電流判定部(回生電流判定手段)
21 回生電流検出部(回生電流検出手段)
22 回生電流レベル判定部(回生電流レベル判定手段)
23 回生電流パルス回数判定部(回生電流パルス回数判定手段)
Claims (2)
- 直流電圧が印加され、印可された直流電圧を交流に変換してモータを駆動するモータ駆動装置であって、
前記モータ駆動装置は、
前記直流電圧により前記モータを駆動するインバータと、
前記インバータの入力電流である母線電流を検出する電流検出手段と、
指示された回転数に従ってPWM制御方式で生成されたスイッチングパルス信号を前記インバータに出力すると共に、前記電流検出手段で検出した母線電流が予め定めた過電流閾値以上になった時、前記インバータ内の全てのスイッチング素子をオフにする過電流処理を実行するインバータ駆動回路と、
前記過電流処理の実行により発生した回生電流の大きさや発生回数を判定し、この判定結果を出力する回生電流判定手段と、
前記回生電流判定手段から入力された前記判定結果に従って前記インバータ駆動回路へ前記回転数を指示する制御手段とを備え、
前記回生電流判定手段は、前記回生電流が予め定めた減磁電流閾値以上になった時、前記モータ内部の永久磁石の減磁が進行することの警告を示す減磁電流発生信号を前記判定結果として出力する回生電流レベル検出手段を備えていることを特徴とするモータ駆動装置。 - 直流電圧が印加され、印可された直流電圧を交流に変換してモータを駆動するモータ駆動装置であって、
前記モータ駆動装置は、
前記直流電圧により前記モータを駆動するインバータと、
前記インバータの入力電流である母線電流を検出する電流検出手段と、
指示された回転数に従ってPWM制御方式で生成されたスイッチングパルス信号を前記インバータに出力すると共に、前記電流検出手段で検出した母線電流が予め定めた過電流閾値以上になった時、前記インバータ内の全てのスイッチング素子をオフにする過電流処理を実行するインバータ駆動回路と、
前記過電流処理の実行により発生した回生電流の大きさや発生回数を判定し、この判定結果を出力する回生電流判定手段と、
前記回生電流判定手段から入力された前記判定結果に従って前記インバータ駆動回路へ前記回転数を指示する制御手段とを備え、
前記回生電流判定手段は、単位時間における前記回生電流の発生回数が予め定めた回生電流発生閾値以上になった時、前記モータの過電流を示す過電流検出信号を前記判定結果として出力する回生電流パルス判定手段を備えていることを特徴とするモータ駆動装置。
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JP2016129463A JP6705308B2 (ja) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | モータ駆動装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016129463A JP6705308B2 (ja) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | モータ駆動装置 |
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JP2018007371A JP2018007371A (ja) | 2018-01-11 |
JP6705308B2 true JP6705308B2 (ja) | 2020-06-03 |
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ID=60946689
Family Applications (1)
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JP2016129463A Active JP6705308B2 (ja) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | モータ駆動装置 |
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JP7186740B2 (ja) | 2020-03-17 | 2022-12-09 | 株式会社東芝 | Dcブラシモータの駆動装置、及び駆動方法 |
-
2016
- 2016-06-30 JP JP2016129463A patent/JP6705308B2/ja active Active
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