JP7332714B2 - 電力変換装置、搬送システム、電力変換方法、プログラム及び診断装置 - Google Patents
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Description
図1に示す搬送システム1は、物体を搬送するシステムであり、搬送装置2と、電力変換装置3と、上位コントローラ4(図2参照)とを有する。搬送装置2の具体例としては、ベルトコンベヤ、ローラコンベヤ等が挙げられる。
続いて、電力変換方法の一例として、制御回路100が実行する制御手順を例示する。この手順は、一次側電力を二次側電力に変換してモータ6に供給する電力変換回路10により二次側電気量を制御指令に追従させることと、所定長さのサンプリング期間内におけるモータ6の駆動力の変動幅を示す変動レベルを算出することと、モータ6とモータ6により駆動される搬送部5とを含む搬送装置2の異常を変動レベルに基づいて検知することと、を含む。例えばこの手順は、電力変換回路10の制御手順と、閾値設定手順と、異常検知手順とを含む。
図4に示すように、制御回路100は、ステップS01,S02,S03,S04,S05,S06,S07を順に実行する。ステップS01では、指令算出部111が制御指令を算出する。例えば指令算出部111は、周波数指令に基づいて上記電圧指令を算出する。例えば指令算出部111は、周波数指令に基づいて、上記電圧指令値と上記電圧位相角とを算出する。ステップS02では、指令算出部111が、制御指令をPWM制御部112に出力する。これに応じ、PWM制御部112が、制御指令に二次側電気量を追従させるように電力変換回路10を制御する。
図5に示すように、制御回路100は、まずステップS11,S12を実行する。ステップS11では、変動算出部116が上記サンプリング期間の経過を待機する。ステップS12では、変動算出部116が、サンプリング期間において、搬送装置2が無負荷状態であったか否かを、電流情報記憶部114に蓄積された負荷情報に基づいて確認する。ステップS12において搬送装置2が無負荷状態ではなかったと判定した場合、制御回路100は処理をステップS11に戻す。
図6に示すように、制御回路100は、まずステップS21,S22を実行する。ステップS21では、変動算出部116が、上記サンプリング期間の経過を待機する。ステップS22では、変動算出部116が、サンプリング期間において、搬送装置2が無負荷状態であったか否かを、電流情報記憶部114に蓄積された負荷情報に基づいて確認する。ステップS22において搬送装置2が無負荷状態ではなかったと判定した場合、制御回路100は処理をステップS21に戻す。
以上においては、無負荷状態において設定された閾値と、無負荷状態において算出された変動レベルとに基づいて異常を検知する構成を例示したが、閾値の設定および異常の検知を無負荷ではない状態で行うことも可能である。例えば制御回路100は、負荷レベルと変動レベルとをセットで取得し、負荷レベルに対応する閾値と変動レベルとに基づいて搬送装置2の異常を検知してもよい。
図7に示すように、制御回路100は、まずステップS41,S42,S43,S44を実行する。ステップS41では、変動算出部116が、上記サンプリング期間の経過を待機する。ステップS42では、変動算出部116が、上記変動レベルを算出する。ステップS43では、閾値設定部117が、サンプリング回数をカウントアップする。ステップS44では、サンプリング回数が上記閾値設定回数に達したか否かを閾値設定部117が確認する。
図8に示すように、制御回路100は、まずステップS51,S52,S53,S54,S55を実行する。ステップS51では、変動算出部116が、上記サンプリング期間の経過を待機する。ステップS52では、変動算出部116が、上記変動レベルを算出する。ステップS53では、異常検知部119が、負荷レベルに対応する閾値(上記一時閾値)を閾値設定部117に設定させる。閾値設定部117は、閾値記憶部118の閾値プロファイルに基づいて、負荷レベルに対応する一時閾値を設定する。
以上に説明したように、電力変換装置3は、一次側電力を二次側電力に変換してモータ6に供給する電力変換回路10と、電力変換回路10により二次側電気量を制御指令に追従させる制御回路100と、を備え、制御回路100は、所定長さのサンプリング期間内におけるモータ6の駆動力の変動幅を示す変動レベルを算出し、モータ6とモータ6により駆動される搬送部5とを含む搬送装置2の異常を変動レベルに基づいて検知する。
Claims (12)
- 一次側電力を二次側電力に変換してモータに供給する電力変換回路と、
前記電力変換回路により二次側電気量を制御指令に追従させる制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
所定長さのサンプリング期間内における前記モータの駆動力の変動レベルを算出し、
前記モータと前記モータにより駆動される可動部とを含む機器が無負荷状態であるときの前記変動レベルに基づいて閾値を設定し、
前記閾値の設定後、前記機器が無負荷状態であるときに前記変動レベルを算出し、当該変動レベルと前記閾値とに基づいて、前記機器の異常を検知する、電力変換装置。 - 前記制御回路は、
前記機器が無負荷状態であるときに、前記変動レベルの算出を繰り返すことで得られた複数の変動レベルのうち前記閾値を超えた変動レベルの数に基づいて前記機器の異常を検知する、請求項1記載の電力変換装置。 - 一次側電力を二次側電力に変換してモータに供給する電力変換回路と、
前記電力変換回路により二次側電気量を制御指令に追従させる制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
所定長さのサンプリング期間内における前記モータの駆動力の変動レベルを算出し、
前記モータと前記モータにより駆動される可動部とを含む機器における負荷の大きさを示す負荷レベルと、前記変動レベルとをそれぞれが含む複数セットのレベル組を取得し、当該複数セットのレベル組に基づいて、前記負荷レベルと閾値との関係を示す閾値プロファイルを設定し、
前記閾値プロファイルの設定後、前記負荷レベルと前記変動レベルとを含む1セットのレベル組を取得し、当該1セットのレベル組と、前記閾値プロファイルとに基づいて前記機器の異常を検知する、電力変換装置。 - 前記制御回路は、
前記1セットのレベル組の取得を繰り返すことで得られた複数のレベル組のうち前記閾値プロファイルを超えたレベル組の数に基づいて前記機器の異常を検知する、請求項3記載の電力変換装置。 - 前記制御回路は、V/f方式により、周波数指令に対応する電圧指令ベクトルを前記制御指令として算出し、前記電力変換回路と前記モータとの間に流れた電流と、前記周波数指令とに基づいて前記変動レベルを算出する、請求項1~4のいずれか一項記載の電力変換装置。
- 請求項1~5のいずれか一項記載の電力変換装置と、
前記機器と、を備え、
前記機器は、
前記可動部として、物体を支持して搬送する搬送部を有し、
前記モータとして、前記搬送部を駆動するモータを有する、搬送システム。 - 一次側電力を二次側電力に変換してモータに供給する電力変換回路により、二次側電気量を制御指令に追従させることと、
所定長さのサンプリング期間内における前記モータの駆動力の変動レベルを算出することと、
前記モータと前記モータにより駆動される可動部とを含む機器が無負荷状態であるときの前記変動レベルに基づいて閾値を設定することと、
前記閾値の設定後、前記機器が無負荷状態であるときに前記変動レベルを算出し、当該変動レベルと前記閾値とに基づいて、前記機器の異常を検知することと、
を含む電力変換方法。 - 一次側電力を二次側電力に変換してモータに供給する電力変換回路により、二次側電気量を制御指令に追従させることと、
所定長さのサンプリング期間内における前記モータの駆動力の変動レベルを算出することと、
前記モータと前記モータにより駆動される可動部とを含む機器における負荷の大きさを示す負荷レベルと、前記変動レベルとをそれぞれが含む複数セットのレベル組を取得し、当該複数セットのレベル組に基づいて、前記負荷レベルと閾値との関係を示す閾値プロファイルを設定することと、
前記閾値プロファイルの設定後、前記負荷レベルと前記変動レベルとを含む1セットのレベル組を取得し、当該1セットのレベル組と、前記閾値プロファイルとに基づいて前記機器の異常を検知することと、
を含む電力変換方法。 - 一次側電力を二次側電力に変換してモータに供給する電力変換回路により、二次側電気量を制御指令に追従させることと、
所定長さのサンプリング期間内における前記モータの駆動力の変動幅を示す変動レベルを算出することと、
前記モータと前記モータにより駆動される可動部とを含む機器が無負荷状態であるときの前記変動レベルに基づいて閾値を設定することと、
前記閾値の設定後、前記機器が無負荷状態であるときに前記変動レベルを算出し、当該変動レベルと前記閾値とに基づいて、前記機器の異常を検知することと、を電力変換装置に実行させるためのプログラム。 - 一次側電力を二次側電力に変換してモータに供給する電力変換回路により、二次側電気量を制御指令に追従させることと、
所定長さのサンプリング期間内における前記モータの駆動力の変動レベルを算出することと、
前記モータと前記モータにより駆動される可動部とを含む機器における負荷の大きさを示す負荷レベルと、前記変動レベルとをそれぞれが含む複数セットのレベル組を取得し、当該複数セットのレベル組に基づいて、前記負荷レベルと閾値との関係を示す閾値プロファイルを設定することと、
前記閾値プロファイルの設定後、前記負荷レベルと前記変動レベルとを含む1セットのレベル組を取得し、当該1セットのレベル組と、前記閾値プロファイルとに基づいて前記機器の異常を検知することと、を電力変換装置に実行させるためのプログラム。 - 電力変換回路がモータに供給する電力に基づいて、所定長さのサンプリング期間における前記モータの駆動力の変動幅を示す変動レベルを算出し、
前記モータと前記モータにより駆動される可動部とを含む機器が無負荷状態であるときの前記変動レベルに基づいて閾値を設定し、
前記閾値の設定後、前記機器が無負荷状態であるときに前記変動レベルを算出し、当該変動レベルと前記閾値とに基づいて、前記機器の異常を検知する、診断装置。 - 電力変換回路がモータに供給する電力に基づいて、所定長さのサンプリング期間における前記モータの駆動力の変動幅を示す変動レベルを算出し、
前記モータと前記モータにより駆動される可動部とを含む機器における負荷の大きさを示す負荷レベルと、前記変動レベルとをそれぞれが含む複数セットのレベル組を取得し、当該複数セットのレベル組に基づいて、前記負荷レベルと閾値との関係を示す閾値プロファイルを設定し、
前記閾値プロファイルの設定後、前記負荷レベルと前記変動レベルとを含む1セットのレベル組を取得し、当該1セットのレベル組と、前記閾値プロファイルとに基づいて前記機器の異常を検知する、診断装置。
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