JPH05168287A - インバータ装置のｄｂｒ過負荷検出方法 - Google Patents
インバータ装置のｄｂｒ過負荷検出方法Info
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- JPH05168287A JPH05168287A JP3331052A JP33105291A JPH05168287A JP H05168287 A JPH05168287 A JP H05168287A JP 3331052 A JP3331052 A JP 3331052A JP 33105291 A JP33105291 A JP 33105291A JP H05168287 A JPH05168287 A JP H05168287A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 制動抵抗器の過負荷を過熱検出センサを用い
ることなくインバータ制御部のＣＰＵで検出する。 【構成】 インバータの直流中間回路電圧を参照電圧と
比較し制動抵抗器回路を制御する制動信号ＤＢをインバ
ータ制御部のＣＰＵのタイマーに入力し、信号ＤＢがＯ
Ｎのときのみクロックをカウントし、ＣＰＵは一定時間
ＴS毎にこのデータＴＤnを入力し（Ｓ１）、信号ＤＢが
ＯＮしていた時間△ＴＤを記憶すると共に次回演算のた
めデータＴＤnを記憶し（Ｓ２）、計測した時間△ＴＤ
をもとに積分して制動抵抗器の発熱を推定し（Ｓ３）、
積分値ＩＤＢを過負荷量ＩＤＢＯＬと比較して制動抵抗
器の過負荷を検出する（Ｓ６）。
ることなくインバータ制御部のＣＰＵで検出する。 【構成】 インバータの直流中間回路電圧を参照電圧と
比較し制動抵抗器回路を制御する制動信号ＤＢをインバ
ータ制御部のＣＰＵのタイマーに入力し、信号ＤＢがＯ
Ｎのときのみクロックをカウントし、ＣＰＵは一定時間
ＴS毎にこのデータＴＤnを入力し（Ｓ１）、信号ＤＢが
ＯＮしていた時間△ＴＤを記憶すると共に次回演算のた
めデータＴＤnを記憶し（Ｓ２）、計測した時間△ＴＤ
をもとに積分して制動抵抗器の発熱を推定し（Ｓ３）、
積分値ＩＤＢを過負荷量ＩＤＢＯＬと比較して制動抵抗
器の過負荷を検出する（Ｓ６）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータ装置の発電
制動用抵抗器の過負荷をインバータ制御部にて検出する
インバータ装置のＤＢＲ検出方法に関する。
制動用抵抗器の過負荷をインバータ制御部にて検出する
インバータ装置のＤＢＲ検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、発電制動回路を備えたインバータ
装置を図７に示す。図７において、３はモータＭを駆動
するインバータ６の直流中間回路に接続された制動抵抗
（器）ＤＢＲと制動制御用トランジスタ４の直列回路か
らなるＤＢＲ回路、５は制動抵抗ＤＢＲの過熱を検出し
インバータ制御部１１に出力するサーモスタット。
装置を図７に示す。図７において、３はモータＭを駆動
するインバータ６の直流中間回路に接続された制動抵抗
（器）ＤＢＲと制動制御用トランジスタ４の直列回路か
らなるＤＢＲ回路、５は制動抵抗ＤＢＲの過熱を検出し
インバータ制御部１１に出力するサーモスタット。
【０００３】１４〜１６はトランジスタ４を制御するト
ランジスタ制御回路で、１４は直流中間回路電圧Ｖdcを
検出する直流電圧検出器、１５はこの検出電圧Ｖdetを
参照電圧ＶRefと比較し制動信号ＤＢを出力する比較
器、１６は制動信号ＤＢが入力しトランジスタ４のベー
ス駆動するベースドライバー回路である。なお、検出電
圧Ｖdetはインバータ制御部１１にも入力されている。
ランジスタ制御回路で、１４は直流中間回路電圧Ｖdcを
検出する直流電圧検出器、１５はこの検出電圧Ｖdetを
参照電圧ＶRefと比較し制動信号ＤＢを出力する比較
器、１６は制動信号ＤＢが入力しトランジスタ４のベー
ス駆動するベースドライバー回路である。なお、検出電
圧Ｖdetはインバータ制御部１１にも入力されている。
【０００４】このインバータ装置で駆動中のモータＭを
減速，停止させる場合、モータＭの持つ回転エネルギー
がインバータの直流中間回路に回生されてくる。このた
め直流電圧Ｖdcが上昇するので、トランジスタ制御回路
１４〜１６によりトランジスタ４が制御され回生エネル
ギーは制動抵抗ＤＢＲで消費されてモータＭに発電制動
がかかる。
減速，停止させる場合、モータＭの持つ回転エネルギー
がインバータの直流中間回路に回生されてくる。このた
め直流電圧Ｖdcが上昇するので、トランジスタ制御回路
１４〜１６によりトランジスタ４が制御され回生エネル
ギーは制動抵抗ＤＢＲで消費されてモータＭに発電制動
がかかる。
【０００５】このとき制動抵抗ＤＢＲが過熱するとサー
モスタット５が働きインバータ制御部１１によりインバ
ータ６の動作を停止して、制動抵抗ＤＢＲの過熱保護を
行っている。
モスタット５が働きインバータ制御部１１によりインバ
ータ６の動作を停止して、制動抵抗ＤＢＲの過熱保護を
行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来ＤＢＲ過負荷
の検出は制動抵抗器にサーモスタット等の過熱検出セン
サを取り付けると共にインバータ制御部にセンサの入力
回路を設けることになるので、インバータ装置のコスト
アップの要因となっていた。
の検出は制動抵抗器にサーモスタット等の過熱検出セン
サを取り付けると共にインバータ制御部にセンサの入力
回路を設けることになるので、インバータ装置のコスト
アップの要因となっていた。
【０００７】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、過熱
検出センサを用いることなくインバータ制御部で制動抵
抗器の過負荷を検出しうるインバータ装置のＤＢＲ過負
荷検出方法を提供することにある。
てなされたものであり、その目的とするところは、過熱
検出センサを用いることなくインバータ制御部で制動抵
抗器の過負荷を検出しうるインバータ装置のＤＢＲ過負
荷検出方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるインバータ装置のＤＢＲ過負荷検出
方法は、インバータの直流中間回路に制動制御用素子を
介して制動抵抗器を接続し、この直流中間回路電圧を参
照電圧と比較した制動信号により前記制動制御素子を駆
動する発電制動回路を備えたインバータ装置において、
前記制動信号をインバータ制御部のＣＰＵに入力し、Ｃ
ＰＵを用いて制動信号のオン時間及びＯＦＦ時間を積分
して制動抵抗器の発熱を推定し、この積分値を設定され
た過負荷量と比較して制動抵抗器の過負荷を検出するも
のである。
に、本発明におけるインバータ装置のＤＢＲ過負荷検出
方法は、インバータの直流中間回路に制動制御用素子を
介して制動抵抗器を接続し、この直流中間回路電圧を参
照電圧と比較した制動信号により前記制動制御素子を駆
動する発電制動回路を備えたインバータ装置において、
前記制動信号をインバータ制御部のＣＰＵに入力し、Ｃ
ＰＵを用いて制動信号のオン時間及びＯＦＦ時間を積分
して制動抵抗器の発熱を推定し、この積分値を設定され
た過負荷量と比較して制動抵抗器の過負荷を検出するも
のである。
【０００９】そして、ＣＰＵが発熱を推定する積分値を
基に電流制御系のリミッタを切換え又はリミッタを変化
させて回生電流を制御することにより、過負荷による遮
断を防止することもできる。
基に電流制御系のリミッタを切換え又はリミッタを変化
させて回生電流を制御することにより、過負荷による遮
断を防止することもできる。
【００１０】
【作用】インバータで駆動されるモータが減速又は停止
するとき、モータの回転エネルギーが直流中間回路に回
生されて直流電圧が上昇する。直流電圧が参照電圧を越
えると制動信号が出力し制動制御用素子が駆動されるの
で、制動抵抗器で回生エネルギーが消費されモータに発
電制動がかかる。
するとき、モータの回転エネルギーが直流中間回路に回
生されて直流電圧が上昇する。直流電圧が参照電圧を越
えると制動信号が出力し制動制御用素子が駆動されるの
で、制動抵抗器で回生エネルギーが消費されモータに発
電制動がかかる。
【００１１】このため、制動抵抗器は制動信号オンの間
発熱し、オフの間冷却される。しかして、制動信号をイ
ンバータ制御部のＣＰＵに入力して制動信号のオン時間
及びオフ時間を積分すれば、制動抵抗器の発熱を推定す
ることができる。従って、発熱を推定する積分値をメモ
リに設定された過負荷量と比較することにより制動抵抗
器の過負荷を検出することができる。
発熱し、オフの間冷却される。しかして、制動信号をイ
ンバータ制御部のＣＰＵに入力して制動信号のオン時間
及びオフ時間を積分すれば、制動抵抗器の発熱を推定す
ることができる。従って、発熱を推定する積分値をメモ
リに設定された過負荷量と比較することにより制動抵抗
器の過負荷を検出することができる。
【００１２】そしてＣＰＵにより上記発熱を推定する積
分値を基に電流制御系の回生電流リミッタを切換え又は
変化させれば、回生電流を制御することができるので、
過負荷による遮断を防止することができる。
分値を基に電流制御系の回生電流リミッタを切換え又は
変化させれば、回生電流を制御することができるので、
過負荷による遮断を防止することができる。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例を図面と参照して説明する。
図１はインバータ装置の回路、図２はインバータ装置の
インバータ制御装置の構成説明図、図３は本発明方法を
実施するＣＰＵの処理フロー図、図４，図５はインバー
タ制御装置の動作説明図である。
図１はインバータ装置の回路、図２はインバータ装置の
インバータ制御装置の構成説明図、図３は本発明方法を
実施するＣＰＵの処理フロー図、図４，図５はインバー
タ制御装置の動作説明図である。
【００１４】図１は従来図７に示したものからサーモス
タット５の回路を除去し、コンパレータ１５から信号Ｄ
Ｂをインバータ制御部１１に取り入れている点で相違す
るものであり、同一構成部分は、同一符号を付してその
重複する説明を省略する。
タット５の回路を除去し、コンパレータ１５から信号Ｄ
Ｂをインバータ制御部１１に取り入れている点で相違す
るものであり、同一構成部分は、同一符号を付してその
重複する説明を省略する。
【００１５】図２について、一般にインバータ制御部１
１にはワンチップＣＰＵ２０とメモリ２５が用いられて
いる。
１にはワンチップＣＰＵ２０とメモリ２５が用いられて
いる。
【００１６】ワンチップＣＰＵ２０には、速度設定器１
３、直流電圧検出器１４及びその他各種検出・設定器な
どの入力用Ａ−Ｄコンバータ２１、パルス幅を計測する
タイマ２２，インバータ６を制御するＰＷＭ用回路２３
などが内蔵されている。
３、直流電圧検出器１４及びその他各種検出・設定器な
どの入力用Ａ−Ｄコンバータ２１、パルス幅を計測する
タイマ２２，インバータ６を制御するＰＷＭ用回路２３
などが内蔵されている。
【００１７】また、メモリ２５には、ワンチップＣＰＵ
２０のプログラムや固定定数を記憶するＲＯＭ、一時的
なデータ記憶を行うＲＡＭ、インバータの利用者によっ
て決められる制御定数を記憶するＥＥＰＲＯＭなどの記
憶素子が用いられている。
２０のプログラムや固定定数を記憶するＲＯＭ、一時的
なデータ記憶を行うＲＡＭ、インバータの利用者によっ
て決められる制御定数を記憶するＥＥＰＲＯＭなどの記
憶素子が用いられている。
【００１８】コンパレータ１５（図１）は図４に示すよ
うにインバータの直流電圧Ｖdcが参照電圧Ｖrefに達す
ると制動信号ＤＢを出力する。この制動信号ＤＢはＣＰ
Ｕ２０のタイマー２２に入力する。タイマー２２は制動
信号ＤＢが入力すると、図４に示すように、一定のクロ
ックをカウントし、制動信号ＤＢがＯＮのときのみカウ
ント値が上昇し（４０）、タイマーのカウント値がオー
バーフローしたときは再度０からカウントする（４
２）。
うにインバータの直流電圧Ｖdcが参照電圧Ｖrefに達す
ると制動信号ＤＢを出力する。この制動信号ＤＢはＣＰ
Ｕ２０のタイマー２２に入力する。タイマー２２は制動
信号ＤＢが入力すると、図４に示すように、一定のクロ
ックをカウントし、制動信号ＤＢがＯＮのときのみカウ
ント値が上昇し（４０）、タイマーのカウント値がオー
バーフローしたときは再度０からカウントする（４
２）。
【００１９】ＣＰＵ２０はタイマー２２でカウントした
データを用いて図３のフローにより過熱を検出する。す
なわち、一定時間ＴS（図４）毎にタイマー２２のデー
タＴＤnを入力する（Ｓ１）。そして前回サンプルした
データＴＤn-1との差をとることで一定時間ＴSの間に制
動信号ＤＢがＯＮしていた時間△ＴＤを計測する。また
次回の演算のために今回サンプルしたデータＴＤnを記
憶しておく（Ｓ２）。
データを用いて図３のフローにより過熱を検出する。す
なわち、一定時間ＴS（図４）毎にタイマー２２のデー
タＴＤnを入力する（Ｓ１）。そして前回サンプルした
データＴＤn-1との差をとることで一定時間ＴSの間に制
動信号ＤＢがＯＮしていた時間△ＴＤを計測する。また
次回の演算のために今回サンプルしたデータＴＤnを記
憶しておく（Ｓ２）。
【００２０】計測した時間△ＴＤをもとに積分を行って
制動抵抗ＤＢＲでの発熱を推定する（Ｓ３）。
制動抵抗ＤＢＲでの発熱を推定する（Ｓ３）。
【００２１】Ｓ３の積分値ＩＤＢの式中１項目の△ＴＤ
は発熱分を示し、２項目は制動信号ＤＢのＯＦＦ時間で
あり冷却分を示す。
は発熱分を示し、２項目は制動信号ＤＢのＯＦＦ時間で
あり冷却分を示す。
【００２２】実際の抵抗器の温度の上昇と下降の傾斜は
異なるので、この分を２項目の定数ＫOFで補正し、実際
の抵抗器の特性に近づける。この積分値ＩＤＢの動作を
図５に示す。
異なるので、この分を２項目の定数ＫOFで補正し、実際
の抵抗器の特性に近づける。この積分値ＩＤＢの動作を
図５に示す。
【００２３】また、ＫRは全体の積分定数で、使用する
モータ及び負荷及び抵抗器の容量，耐量により決定され
る定数である。
モータ及び負荷及び抵抗器の容量，耐量により決定され
る定数である。
【００２４】積分値ＩＤＢはインバータが長時間駆動あ
るいは停止時には２項目によりマイナスになる可能性が
あるので、０以上にリミットする（Ｓ４，Ｓ５）。
るいは停止時には２項目によりマイナスになる可能性が
あるので、０以上にリミットする（Ｓ４，Ｓ５）。
【００２５】積分値ＩＤＢがあらかじめ決められた過負
荷量ＩＤＢＯＬを越えた場合（Ｓ６）は「ＤＢＲ過負
荷」としてインバータを停止し（Ｓ７）故障として処理
する。
荷量ＩＤＢＯＬを越えた場合（Ｓ６）は「ＤＢＲ過負
荷」としてインバータを停止し（Ｓ７）故障として処理
する。
【００２６】定数ＫR，ＫOF，過負荷量ＩＤＢＯＬの各
データは固定値としてＲＯＭに記憶するか、インバータ
の利用者がモータや負荷及び抵抗器の特性により決定し
てＥＥＰＲＯＭに記憶するなどしておく。
データは固定値としてＲＯＭに記憶するか、インバータ
の利用者がモータや負荷及び抵抗器の特性により決定し
てＥＥＰＲＯＭに記憶するなどしておく。
【００２７】図６は過負荷予防の実施例を示す処理フロ
ー図である。この実施例は上記図３の処理フローのステ
ップＳ６とＳ７との間に、Ｓ６１−ａ，ｂ及びＳ６２−
ａ，ｂの処理を加えたもので、Ｓ６で過負荷が検出され
ると、Ｓ６１−ａ，ｂで回生電流のリミッタを０と既定
の定格電流を切換えて、積分値ＩＤＢが上昇するのを抑
制する。
ー図である。この実施例は上記図３の処理フローのステ
ップＳ６とＳ７との間に、Ｓ６１−ａ，ｂ及びＳ６２−
ａ，ｂの処理を加えたもので、Ｓ６で過負荷が検出され
ると、Ｓ６１−ａ，ｂで回生電流のリミッタを０と既定
の定格電流を切換えて、積分値ＩＤＢが上昇するのを抑
制する。
【００２８】なお、リミッタ値は切換ではなく、下記の
ような演算で連続的に変更することもできる。
ような演算で連続的に変更することもできる。
【００２９】 回生リミッタ＝定格電流−（ＩＤＢ−ＩＤＢＯＬ）×Ｋ
L（≧０） Ｋ：定数、結果は０以上にリミットする。更に、最終的
な保護のためＳ６２−ａ，ｂで過負荷の状態（Ｓ６２−
ａ）に連続して一定時間あった時に遮断する。
L（≧０） Ｋ：定数、結果は０以上にリミットする。更に、最終的
な保護のためＳ６２−ａ，ｂで過負荷の状態（Ｓ６２−
ａ）に連続して一定時間あった時に遮断する。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００３１】（１）制動抵抗器にセンサを付けなくても
制動抵抗器の過負荷を検出することができる。このため
インバータの制御部にセンサの入力回路を設ける必要も
ないので、コストダウンさせることができる。
制動抵抗器の過負荷を検出することができる。このため
インバータの制御部にセンサの入力回路を設ける必要も
ないので、コストダウンさせることができる。
【００３２】（２）メモリの値（ＫOF，ＫR，ＩＤＢＯ
Ｌ等）を変更することで制動抵抗器の特性に合わせた過
熱検出ができる。
Ｌ等）を変更することで制動抵抗器の特性に合わせた過
熱検出ができる。
【００３３】（３）制動抵抗器での発熱量を推定し回生
電流を制限することができるので、過負荷を予防するこ
とができる。
電流を制限することができるので、過負荷を予防するこ
とができる。
【図１】実施例にかかるインバータ装置を示すブロック
回路図。
回路図。
【図２】インバータ制御部の構成説明図。
【図３】ＣＰＵの処理フロー図。
【図４】タイマデータを説明するタイムチャート。
【図５】積分値を説明するタイムチャート。
【図６】他の実施例にかかるＣＰＵの処理フロー図。
【図７】従来インバータ装置を示すブロック回路図。
１…電源、２…コンバータ、３…制動抵抗（ＤＢＲ）回
路、４…制動抵抗器、５…制動制御用トランジスタ（素
子）、６…インバータ、１１…インバータ制御部、１３
…速度設定器、１４…直流電圧検出器、１５…コンパレ
ータ、１６…ベースドライバー、２０…ＣＰＵ、２１…
Ａ−Ｄコンバータ、２２…タイマー、２３…ＰＷＭ用回
路、２５…メモリ、Ｍ…モータ。
路、４…制動抵抗器、５…制動制御用トランジスタ（素
子）、６…インバータ、１１…インバータ制御部、１３
…速度設定器、１４…直流電圧検出器、１５…コンパレ
ータ、１６…ベースドライバー、２０…ＣＰＵ、２１…
Ａ−Ｄコンバータ、２２…タイマー、２３…ＰＷＭ用回
路、２５…メモリ、Ｍ…モータ。
Claims (2)
- 【請求項１】 インバータの直流中間回路に制動制御用
素子を介して制動抵抗器を接続し、この直流中間回路電
圧を参照電圧と比較した制動信号により前記制動制御用
素子を駆動する発電制動回路を備えたインバータ装置に
おいて、 前記制動信号をインバータ制御部のＣＰＵに入力し、Ｃ
ＰＵを用いて制動信号のオン時間及びＯＦＦ時間を積分
して制動抵抗器の発熱を推定し、この積分値を設定され
た過負荷量と比較して制動抵抗器の過負荷を検出するこ
とを特徴としたインバータ装置のＤＢＲ過負荷検出方
法。 - 【請求項２】 ＣＰＵが発熱を推定する積分値を基に電
流制御系の回生電流リミッタを切換え又は変化させて回
生電流を制御し、過負荷による遮断を防止することを特
徴とした請求項１記載のインバータ装置のＤＢＲ過負荷
検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3331052A JPH05168287A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | インバータ装置のｄｂｒ過負荷検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3331052A JPH05168287A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | インバータ装置のｄｂｒ過負荷検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05168287A true JPH05168287A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18239312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3331052A Pending JPH05168287A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | インバータ装置のｄｂｒ過負荷検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05168287A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008001450A1 (fr) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Dispositif de freinage régénératif |
| EP2106016A2 (en) | 2008-03-10 | 2009-09-30 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co. Ltd. | Power transducer |
| JP2014027770A (ja) * | 2012-07-26 | 2014-02-06 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 電動ポンプの制御装置 |
| WO2017174209A1 (de) * | 2016-04-08 | 2017-10-12 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Antrieb, aufweisend einen von einem umrichter gespeisten elektromotor, und verfahren zum betreiben eines antriebs |
| CN112904113A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-04 | 深圳市海浦蒙特科技有限公司 | 一种检测制动电阻过载的方法及设备 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03150083A (ja) * | 1989-11-06 | 1991-06-26 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | インバータの回生処理回路 |
-
1991
- 1991-12-16 JP JP3331052A patent/JPH05168287A/ja active Pending
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