JPH01133586A - モータの過負荷保護方法 - Google Patents
モータの過負荷保護方法Info
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- JPH01133586A JPH01133586A JP62287571A JP28757187A JPH01133586A JP H01133586 A JPH01133586 A JP H01133586A JP 62287571 A JP62287571 A JP 62287571A JP 28757187 A JP28757187 A JP 28757187A JP H01133586 A JPH01133586 A JP H01133586A
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H6/00—Emergency protective circuit arrangements responsive to undesired changes from normal non-electric working conditions using simulators of the apparatus being protected, e.g. using thermal images
- H02H6/005—Emergency protective circuit arrangements responsive to undesired changes from normal non-electric working conditions using simulators of the apparatus being protected, e.g. using thermal images using digital thermal images
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔１既 要〕
モータの過負荷を予想し、この過負荷でのモータを保護
しようとするものであって、モータを駆動させる駆動電
流をサンプリングし、このサンプリングした駆動電流の
移動平均を算出することによりモータの負荷状態を予想
し、この予想よって過負荷でのモータを突然停止するこ
となくモータを保護することを可能とする。
しようとするものであって、モータを駆動させる駆動電
流をサンプリングし、このサンプリングした駆動電流の
移動平均を算出することによりモータの負荷状態を予想
し、この予想よって過負荷でのモータを突然停止するこ
となくモータを保護することを可能とする。
本発明は過負荷でのモータを保護するモータの過負荷保
護方法に関する。
護方法に関する。
近年、モータの高性能化の要求が高まるにつれて、モー
タを短時間、高出力で使用することが多くなってきた。
タを短時間、高出力で使用することが多くなってきた。
これにより、モータが過負荷状態で駆動されることによ
って発生するモータの焼損等を防止するために、過負荷
でのモータを保護する必要がある。
って発生するモータの焼損等を防止するために、過負荷
でのモータを保護する必要がある。
従来、過負荷でのモータを保護するために、モータ、特
に熱を発生するモータの巻線部分、およびモータを駆動
するモータ制御部特にモータ制御部内においてモータに
駆動電流を与える増幅器に例えばサーモスタットをそれ
ぞれセットし、モータ巻線または増幅器が所定の温度以
上達するとサーモスタットの接点が開く。これによって
、例えばモータとモータ制御部との通電経路が遮断され
るので、モータが停止し過負荷によるモータの焼１員等
からモータを保護するものであった。
に熱を発生するモータの巻線部分、およびモータを駆動
するモータ制御部特にモータ制御部内においてモータに
駆動電流を与える増幅器に例えばサーモスタットをそれ
ぞれセットし、モータ巻線または増幅器が所定の温度以
上達するとサーモスタットの接点が開く。これによって
、例えばモータとモータ制御部との通電経路が遮断され
るので、モータが停止し過負荷によるモータの焼１員等
からモータを保護するものであった。
上記のサーモスタットの作動によって過負荷でのモータ
焼損等からモータを保護することができるが、モータの
駆動により加工（例えば切削加工）されている対象物に
とって、サーモスタノ１−が作動することにより突然モ
ータが停止することは、加工治具、例えば切削加工にお
けるカッターの破損等を発生し、加工すべき対象物が破
壊される等の問題が生じる。
焼損等からモータを保護することができるが、モータの
駆動により加工（例えば切削加工）されている対象物に
とって、サーモスタノ１−が作動することにより突然モ
ータが停止することは、加工治具、例えば切削加工にお
けるカッターの破損等を発生し、加工すべき対象物が破
壊される等の問題が生じる。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので
あって、過負荷でのモータを保護するためにモータを突
然停止するのではなくて、モータの駆動状態から過負荷
状態を予想し、この予想により過負荷でのモータを保護
するモータの過負荷保護方法を提供とすることを目的と
するものである。
あって、過負荷でのモータを保護するためにモータを突
然停止するのではなくて、モータの駆動状態から過負荷
状態を予想し、この予想により過負荷でのモータを保護
するモータの過負荷保護方法を提供とすることを目的と
するものである。
第１図は本発明に基づくモータの過負荷保護方法の原理
構成を示す図である。本図において、１はモータであり
、モータ制御部２からの駆動電流■。により駆動する。
構成を示す図である。本図において、１はモータであり
、モータ制御部２からの駆動電流■。により駆動する。
３はサンプリング手段であり、モータ制御部２からの駆
動電流ｌ１ｌｌを所定時間毎にサンプリングする。４は
演算手段であり、サンプリング手段３によりサンプリン
グした駆動電流Ｉ。の移動平均を算出し、この算出結果
によってモータ１の負荷状態を予想する状態信号Ｓ３を
生成する。５は判定手段であり、演算手段４からの状態
信号Ｓ、によりモータ１の過負荷を判定する。これらの
サンプリング手段３．演算手段４および判定手段５はモ
ータ１の負荷状態を予想し過負荷を判定する予想部６を
形成する。
動電流ｌ１ｌｌを所定時間毎にサンプリングする。４は
演算手段であり、サンプリング手段３によりサンプリン
グした駆動電流Ｉ。の移動平均を算出し、この算出結果
によってモータ１の負荷状態を予想する状態信号Ｓ３を
生成する。５は判定手段であり、演算手段４からの状態
信号Ｓ、によりモータ１の過負荷を判定する。これらの
サンプリング手段３．演算手段４および判定手段５はモ
ータ１の負荷状態を予想し過負荷を判定する予想部６を
形成する。
一般に、モータの温度上昇θｍはモータの出力Ｐすなわ
ちモータの駆動電流ｆ。の二乗に比例することが知られ
ている。このことから、モータの駆動電流１．を検出す
ることにより、モータの２Ｍ。
ちモータの駆動電流ｆ。の二乗に比例することが知られ
ている。このことから、モータの駆動電流１．を検出す
ることにより、モータの２Ｍ。
度上昇を検知し、この検知したモータの温度上昇からモ
ータの過負荷を予想することが可能である。
ータの過負荷を予想することが可能である。
したがって、本発明は上記の関係を利用したものであり
、第１図の構成により、モータＩを駆動するモータ制御
部２の駆動電流Ｉ、を所定時間毎にサンプリングし、サ
ンプリングした駆動電流ＩＤの移動平均を算出によりこ
とによってモータ１の負荷状態を予想することができる
。これにより、例えば第３図において虹、、１時点での
モータ１の負荷状態を予想するために、サンプリング手
段３において、モータ制御部２からの駆動電流Ｉ、を所
定時間毎、例えばり８時点からｔｉ。８時点までをｎ個
の時間間隔毎（ｊ＋＋ｊｚ、・・・、ｔｎ）にサンプリ
ングする。演算手段４では、このサンプリングした駆動
電流によってＬ８．１時点のモータ１の温度上昇θｍを
求めと、 となる。ここでに、はサンプリングを開始したときの温
度上昇係数であり、モータｌの出力等に応したモータ１
の温度関数として定まる。なお、上記の式は全てサンプ
リングしたときの温度上昇係数をＫＩに統一し算出して
いるが、この温度係数をサンプリング毎に選択しても可
能である。この算出結果により、例えば第３図のむ８時
点でのモータ１の温度Ｔ、とすると、Ｌｌ、６時点のモ
ータ１の温度Ｔ ｉ ＋ １ は、 Ｔ 、ヤ、 −Ｔ ８ −ト θ ｍとなる。この算
出結果により、演算手段イではモータ１の負荷状態を予
想する状態信号Ｓ、を生成する。この状態信号Ｓ、によ
って、判定手段６ではモータ１の過負荷を判定する。こ
れによって、モータ１の負荷状態が予想できるので、過
負荷でのモータ１を保護するためにモータを突然停止す
ることなく過負荷でのモータ１を保護することができる
。
、第１図の構成により、モータＩを駆動するモータ制御
部２の駆動電流Ｉ、を所定時間毎にサンプリングし、サ
ンプリングした駆動電流ＩＤの移動平均を算出によりこ
とによってモータ１の負荷状態を予想することができる
。これにより、例えば第３図において虹、、１時点での
モータ１の負荷状態を予想するために、サンプリング手
段３において、モータ制御部２からの駆動電流Ｉ、を所
定時間毎、例えばり８時点からｔｉ。８時点までをｎ個
の時間間隔毎（ｊ＋＋ｊｚ、・・・、ｔｎ）にサンプリ
ングする。演算手段４では、このサンプリングした駆動
電流によってＬ８．１時点のモータ１の温度上昇θｍを
求めと、 となる。ここでに、はサンプリングを開始したときの温
度上昇係数であり、モータｌの出力等に応したモータ１
の温度関数として定まる。なお、上記の式は全てサンプ
リングしたときの温度上昇係数をＫＩに統一し算出して
いるが、この温度係数をサンプリング毎に選択しても可
能である。この算出結果により、例えば第３図のむ８時
点でのモータ１の温度Ｔ、とすると、Ｌｌ、６時点のモ
ータ１の温度Ｔ ｉ ＋ １ は、 Ｔ 、ヤ、 −Ｔ ８ −ト θ ｍとなる。この算
出結果により、演算手段イではモータ１の負荷状態を予
想する状態信号Ｓ、を生成する。この状態信号Ｓ、によ
って、判定手段６ではモータ１の過負荷を判定する。こ
れによって、モータ１の負荷状態が予想できるので、過
負荷でのモータ１を保護するためにモータを突然停止す
ることなく過負荷でのモータ１を保護することができる
。
第３図は本発明の一実施例を示す図である。本図におい
て、１はモータであり、モータ制御部２からの駆動電流
１、により駆動する。モータ制御部２は中央指令部２１
．トルク指令部２２．電流指令部２３．電力指令部２４
．パルスエンコーダ２５、速度検出部２６および加算器
２７からなる（各部の動作については後述する）。６０
はマイクロコンピュータであり、予想部６を形成する。
て、１はモータであり、モータ制御部２からの駆動電流
１、により駆動する。モータ制御部２は中央指令部２１
．トルク指令部２２．電流指令部２３．電力指令部２４
．パルスエンコーダ２５、速度検出部２６および加算器
２７からなる（各部の動作については後述する）。６０
はマイクロコンピュータであり、予想部６を形成する。
すなわち、このマイクロコンピュータ６０は、駆動電流
■。サンプリングして読み込むサンプリング手段３と、
サンプリングした各駆動電流Ｉ、によって定まるモータ
１の温度上昇を荷重平均しモータ１の負荷状態を予想す
る演算手段４と、演算手段によっ予想された負荷状態か
らモータ１の過負荷を判定する判定手段５とを有する。
■。サンプリングして読み込むサンプリング手段３と、
サンプリングした各駆動電流Ｉ、によって定まるモータ
１の温度上昇を荷重平均しモータ１の負荷状態を予想す
る演算手段４と、演算手段によっ予想された負荷状態か
らモータ１の過負荷を判定する判定手段５とを有する。
このマイクロコンピュータ６０は一般にＣＰＵ、ＲＯＭ
およびＩｌｏ等を備えている。
およびＩｌｏ等を備えている。
以上の構成により、マイクロコンビ１−夕６０での駆動
電流■９の処理動作を第４図のフローチャートにより説
明する。本図において、先ず初めに、ステップ４０１で
は、図示しないモータ制御部２の始動スイッチがオンす
るとＣＰＵ内の各レジスタ等がリセットされる等のイニ
シャライズが行われステップ４０２に至る。ステップ４
０２では、所定時間毎に駆動電流ＩＤをｎ個サンプリン
グし読み込み、ステップ４０３に至る。ステップ４０３
では、サンプリングした駆動電流１、の読み込みが終了
したか否か判定し、読み込みが終了していない場合には
ステップ４０２に戻る。一方、読み込みが終了している
場合にはステップ４０４に至る。ステップ４０４では、
サンプリングした各駆動電流により現時点のモータ１の
温度上昇θｍを算出する、すなわち θｍ＝に、Ｘ□ さｔ・ の演算処理が行われステップ４０５に至る。ここで、Ｋ
１はサンプリングを開始した駆動電流■１での温度上昇
係数を示す。ステップ４０５では、算出した温度上昇θ
ｍによって、駆動電流のサンプリングを開始した時点の
モータｌの温度Ｔ０から現時点のモータ１の温度′ｒを
算出する、すなわち、Ｔ＝Ｔ、＋０ｍの演算処理しステ
ップ４０６に至る。ステップ４０６では、算出したモー
タ１の温度Ｔにより、モータ１の過負荷を判定し再びス
テップ４０２に戻る。なお、この判定結果によって、例
えば中央指令部２１からの指令によってモータ１の負荷
を軽くすることも可能である。また、例えば加工作業中
のモータ１に対して一時作業を中止することも可能であ
る。
電流■９の処理動作を第４図のフローチャートにより説
明する。本図において、先ず初めに、ステップ４０１で
は、図示しないモータ制御部２の始動スイッチがオンす
るとＣＰＵ内の各レジスタ等がリセットされる等のイニ
シャライズが行われステップ４０２に至る。ステップ４
０２では、所定時間毎に駆動電流ＩＤをｎ個サンプリン
グし読み込み、ステップ４０３に至る。ステップ４０３
では、サンプリングした駆動電流１、の読み込みが終了
したか否か判定し、読み込みが終了していない場合には
ステップ４０２に戻る。一方、読み込みが終了している
場合にはステップ４０４に至る。ステップ４０４では、
サンプリングした各駆動電流により現時点のモータ１の
温度上昇θｍを算出する、すなわち θｍ＝に、Ｘ□ さｔ・ の演算処理が行われステップ４０５に至る。ここで、Ｋ
１はサンプリングを開始した駆動電流■１での温度上昇
係数を示す。ステップ４０５では、算出した温度上昇θ
ｍによって、駆動電流のサンプリングを開始した時点の
モータｌの温度Ｔ０から現時点のモータ１の温度′ｒを
算出する、すなわち、Ｔ＝Ｔ、＋０ｍの演算処理しステ
ップ４０６に至る。ステップ４０６では、算出したモー
タ１の温度Ｔにより、モータ１の過負荷を判定し再びス
テップ４０２に戻る。なお、この判定結果によって、例
えば中央指令部２１からの指令によってモータ１の負荷
を軽くすることも可能である。また、例えば加工作業中
のモータ１に対して一時作業を中止することも可能であ
る。
また、温度上昇係数としてサンプリングを開始した駆動
電流Ｉ、での温度上昇係数に、を使用したが、温度上昇
係数をサンプリングした各駆動電流毎に選択してもよい
、すなわち、本実施例でのモータ１の温度上昇θｍは、 となる。
電流Ｉ、での温度上昇係数に、を使用したが、温度上昇
係数をサンプリングした各駆動電流毎に選択してもよい
、すなわち、本実施例でのモータ１の温度上昇θｍは、 となる。
ここで、モータ制御部２の動作について第３図により説
明する。中央指令部２１からの速度指令Ｖｌによってト
ルク指令部２２は電流指令部２３に指令して、電流指令
部２から電力増幅部２４に電流指令を与える。”これに
よって、電力増幅部２４ではモータＩに駆動電流Ｉ０を
与えることによりモータ１が駆動する。さらに、モータ
１の速度はパルスエンコーダ２５を介して速度検出部２
６で検出したモータ１の速度情報を加算器２７にフィー
ドハックし、速度指令Ｖｌの速度と一致するようにトル
ク指令部２２．電流指令部２３および電力増幅部２４を
介してモータ１の駆動を制御する。
明する。中央指令部２１からの速度指令Ｖｌによってト
ルク指令部２２は電流指令部２３に指令して、電流指令
部２から電力増幅部２４に電流指令を与える。”これに
よって、電力増幅部２４ではモータＩに駆動電流Ｉ０を
与えることによりモータ１が駆動する。さらに、モータ
１の速度はパルスエンコーダ２５を介して速度検出部２
６で検出したモータ１の速度情報を加算器２７にフィー
ドハックし、速度指令Ｖｌの速度と一致するようにトル
ク指令部２２．電流指令部２３および電力増幅部２４を
介してモータ１の駆動を制御する。
以上説明したように本発明によれば、モータを駆動させ
る駆動電流をサンプリングしてモータの負荷状態を検知
することにより事前にモータの過負荷を予想できるので
、従来ように過負荷でモータを突然停止することによっ
て加工治具等を損傷させることがなくなり、モータの負
荷状態に合わせてモータを効率よく使用することができ
る。
る駆動電流をサンプリングしてモータの負荷状態を検知
することにより事前にモータの過負荷を予想できるので
、従来ように過負荷でモータを突然停止することによっ
て加工治具等を損傷させることがなくなり、モータの負
荷状態に合わせてモータを効率よく使用することができ
る。
第１図は本発明に基づくモータの過負荷保護方法の原理
構成を示す図、 第２図は時間ｔにおける駆動電流■。の変化を示す図、 第３図は本発明の一実施例を示す図、 第４図はマイクロコンピュータ６０の処理動作を示すフ
ローチャート図である。 １・・・モータ、 ２・・・モータ制御部、
３・・・サンプリング手段、 ４・・・演算手段、 ５・・・判定手段、６・
・・予想部。 本発明に基づくモータの過負荷保護方法の原理構成を示
す図＄１ 図 第４１２１
構成を示す図、 第２図は時間ｔにおける駆動電流■。の変化を示す図、 第３図は本発明の一実施例を示す図、 第４図はマイクロコンピュータ６０の処理動作を示すフ
ローチャート図である。 １・・・モータ、 ２・・・モータ制御部、
３・・・サンプリング手段、 ４・・・演算手段、 ５・・・判定手段、６・
・・予想部。 本発明に基づくモータの過負荷保護方法の原理構成を示
す図＄１ 図 第４１２１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、モータ（１）を駆動させるモータ制御部（２）から
の駆動電流（Ｉ＿Ｄ）を所定時間毎にサンプリングし、
該サンプリングした駆動電流（Ｉ＿１、Ｉ＿２、…、Ｉ
＿ｎ）の移動平均を算出し前記モータ（１）の負荷状態
を予想する状態信号（Ｓ＿Ｓ）を生成し、該状態信号（
Ｓ＿Ｓ）により該モータ（１）の過負荷を判定すること
を特徴とするモータの過負荷保護方法。 ２、前記サンプリングした各駆動電流（Ｉ＿１、Ｉ＿２
、…、Ｉ＿ｎ）の二乗と前記所定時間の時間間隔（ｔ＿
１、ｔ＿２、…、ｔ＿ｎ）と温度上昇係数との積の総和
を該時間間隔（ｔ＿１、ｔ＿２、…、ｔ＿ｎ）の総和で
割った結果により前記モータ（１）の負荷状態を予想す
る特許請求の範囲第１項に記載のモータの過負荷保護方
法。 ３、前記駆動電流（Ｉ＿Ｄ）の所定時間毎のサンプリン
グはサンプリング手段（３）により処理し、前記サンプ
リングした駆動電流（Ｉ＿１、Ｉ＿２、…、Ｉ＿ｎ）の
移動平均を算出し前記モータ（１）の負荷状態を予想す
る状態信号（Ｓ＿Ｓ）の発生は演算手段（４）により処
理し、前記状態信号（Ｓ＿Ｓ）による前記モータ（１）
の過負荷の判定は判定手段（５）により処理する特許請
求の範囲第１項に記載のモータの過負荷保護方法。 ４、前記サンプリング手段（３）、前記演算手段（４）
および前記判定手段（５）は、マイクロコンピュータ（
６０）からなる特許請求の範囲第１項に記載のモータの
過負荷保護方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62287571A JPH01133586A (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | モータの過負荷保護方法 |
| PCT/JP1988/000992 WO1989005060A1 (en) | 1987-11-16 | 1988-09-29 | Method of protecting a motor from overload |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62287571A JPH01133586A (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | モータの過負荷保護方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01133586A true JPH01133586A (ja) | 1989-05-25 |
Family
ID=17719054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62287571A Pending JPH01133586A (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | モータの過負荷保護方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01133586A (ja) |
| WO (1) | WO1989005060A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0314995U (ja) * | 1989-06-26 | 1991-02-14 | ||
| JP2010142049A (ja) * | 2008-12-12 | 2010-06-24 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 多軸モータドライブシステムとその共通コンバータの過負荷保護方法及び装置 |
| JP2017003342A (ja) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体集積回路装置および電子装置 |
| JP2017046368A (ja) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | 株式会社リコー | モータ過負荷異常検出装置、モータ駆動制御装置、画像形成装置、およびモータ過負荷異常検出方法 |
| CN114256808A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-29 | 北京大豪工缝智控科技有限公司 | 电机过载保护方法、装置、电子设备、存储介质及产品 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5986419A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-18 | 株式会社東芝 | 熱保護装置 |
-
1987
- 1987-11-16 JP JP62287571A patent/JPH01133586A/ja active Pending
-
1988
- 1988-09-29 WO PCT/JP1988/000992 patent/WO1989005060A1/ja unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5986419A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-18 | 株式会社東芝 | 熱保護装置 |
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| JP2017003342A (ja) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体集積回路装置および電子装置 |
| JP2017046368A (ja) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | 株式会社リコー | モータ過負荷異常検出装置、モータ駆動制御装置、画像形成装置、およびモータ過負荷異常検出方法 |
| CN114256808A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-29 | 北京大豪工缝智控科技有限公司 | 电机过载保护方法、装置、电子设备、存储介质及产品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1989005060A1 (en) | 1989-06-01 |
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