JPH05260761A - インバータの負荷検出装置 - Google Patents
インバータの負荷検出装置Info
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- JPH05260761A JPH05260761A JP4051095A JP5109592A JPH05260761A JP H05260761 A JPH05260761 A JP H05260761A JP 4051095 A JP4051095 A JP 4051095A JP 5109592 A JP5109592 A JP 5109592A JP H05260761 A JPH05260761 A JP H05260761A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】負荷変動が著しいインバータ装置において、確
実に過負荷状態を検出することによりインバータを構成
する半導体制御素子や負荷の過熱を防止する。 【構成】負荷電流が過負荷電流設定基準レベルを超えた
過負荷状態において、負荷変動による一時的な負荷電流
の減少を検出して、その負荷電流検出値にフィルタ処理
を施すことによって過負荷状態の負荷電流検出値として
保持する。
実に過負荷状態を検出することによりインバータを構成
する半導体制御素子や負荷の過熱を防止する。 【構成】負荷電流が過負荷電流設定基準レベルを超えた
過負荷状態において、負荷変動による一時的な負荷電流
の減少を検出して、その負荷電流検出値にフィルタ処理
を施すことによって過負荷状態の負荷電流検出値として
保持する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータ装置を過負
荷状態から保護するための負荷検出装置に係るもので、
特に誘導電動機を負荷とした負荷検出装置に関するもの
である。
荷状態から保護するための負荷検出装置に係るもので、
特に誘導電動機を負荷とした負荷検出装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、誘導電動機を負荷とするインバー
タ装置の負荷検出装置は、図１に示すように、電流検出
器５を用いてインバータ出力電流（負荷電流）を検出
し、該インバータ出力電流に応じた整流器７の出力電圧
をＡ／Ｄ変換器８によりディジタル量に変換して制御装
置（CPU)９に取込み、該インバータ出力電流（負荷電
流）が過負荷設定時間以上の間、過負荷設定基準レベル
を超えたことを制御装置９が認識すると、制御装置９は
過負荷状態であるとしてインバータ主回路４を停止させ
るものである。
タ装置の負荷検出装置は、図１に示すように、電流検出
器５を用いてインバータ出力電流（負荷電流）を検出
し、該インバータ出力電流に応じた整流器７の出力電圧
をＡ／Ｄ変換器８によりディジタル量に変換して制御装
置（CPU)９に取込み、該インバータ出力電流（負荷電
流）が過負荷設定時間以上の間、過負荷設定基準レベル
を超えたことを制御装置９が認識すると、制御装置９は
過負荷状態であるとしてインバータ主回路４を停止させ
るものである。
【０００３】このような負荷検出装置は、図２のフロー
チャートで示すように、インバータ出力電流に応じたＡ
／Ｄ変換器８の出力ディジタル値が、制御装置９内で過
負荷設定基準レベルと比較(10)され、その基準レベルを
超えていた場合、制御装置９内の過負荷時間計数カウン
タ11を作動させ、そのカウント数が過負荷設定時間を超
えたとき(13)、制御装置９はインバータ４に過負荷停止
制御信号を発生し停止させる。
チャートで示すように、インバータ出力電流に応じたＡ
／Ｄ変換器８の出力ディジタル値が、制御装置９内で過
負荷設定基準レベルと比較(10)され、その基準レベルを
超えていた場合、制御装置９内の過負荷時間計数カウン
タ11を作動させ、そのカウント数が過負荷設定時間を超
えたとき(13)、制御装置９はインバータ４に過負荷停止
制御信号を発生し停止させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インバ
ータ装置の負荷である誘導電動機６は、大きな負荷変動
や加速減速などによる負荷電流の増減が著しいので、図
２に示すような負荷検出では、負荷電流が過負荷設定基
準レベル(10)を超え、過負荷時間計数カウンタが動作し
ているカウント中（過負荷電流設定時間(13)以内）に一
時的にでも過負荷電流設定基準レベル(10)を下回る負荷
電流が検出されると、過負荷時間計数カウンタをリセッ
ト(12)してしまい、インバータ４は過負荷状態でも停止
制御を行なわずそのまま運転が継続されることとなり、
誘導電動機６の過熱やインバータ主回路４内の半導体制
御素子の過熱を惹起してそれらの破壊を引き起こすおそ
れがある。
ータ装置の負荷である誘導電動機６は、大きな負荷変動
や加速減速などによる負荷電流の増減が著しいので、図
２に示すような負荷検出では、負荷電流が過負荷設定基
準レベル(10)を超え、過負荷時間計数カウンタが動作し
ているカウント中（過負荷電流設定時間(13)以内）に一
時的にでも過負荷電流設定基準レベル(10)を下回る負荷
電流が検出されると、過負荷時間計数カウンタをリセッ
ト(12)してしまい、インバータ４は過負荷状態でも停止
制御を行なわずそのまま運転が継続されることとなり、
誘導電動機６の過熱やインバータ主回路４内の半導体制
御素子の過熱を惹起してそれらの破壊を引き起こすおそ
れがある。
【０００５】本発明は、以上のような従来のインバータ
の負荷検出装置の欠点を除去し、確実に過負荷状態を検
出できるインバータの負荷検出装置を提供するものであ
る。
の負荷検出装置の欠点を除去し、確実に過負荷状態を検
出できるインバータの負荷検出装置を提供するものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、インバータの
出力電流（負荷電流）を検出した負荷電流検出値が、一
旦、負荷設定基準レベルを超えた後において、前記負荷
電流検出値に立下りフィルタ処理を行ない、負荷電流が
減少するときのみ負荷電流検出出力の減少度合を小さく
して負荷設定基準レベルに到達する時間を延ばすように
制御しようとすることにより、一時的な負荷電流の減少
に対して不感とするものある。
出力電流（負荷電流）を検出した負荷電流検出値が、一
旦、負荷設定基準レベルを超えた後において、前記負荷
電流検出値に立下りフィルタ処理を行ない、負荷電流が
減少するときのみ負荷電流検出出力の減少度合を小さく
して負荷設定基準レベルに到達する時間を延ばすように
制御しようとすることにより、一時的な負荷電流の減少
に対して不感とするものある。
【０００７】
【実施例】本発明を図面に基づいて説明する。
【０００８】図１において、負荷である誘導電動機６を
駆動するインバータ主回路４は、交流電源１を整流器２
で整流し平滑コンデンサ３により平滑された直流電圧が
供給され、制御装置（CPU ）９によって運転制御され
る。制御装置９はインバータ主回路４の出力電流（負荷
電流）に応じた電圧をＡ／Ｄ変換(８)したディジタル値
に基づいてインバータ主回路４の過負荷停止制御をする
ものである。
駆動するインバータ主回路４は、交流電源１を整流器２
で整流し平滑コンデンサ３により平滑された直流電圧が
供給され、制御装置（CPU ）９によって運転制御され
る。制御装置９はインバータ主回路４の出力電流（負荷
電流）に応じた電圧をＡ／Ｄ変換(８)したディジタル値
に基づいてインバータ主回路４の過負荷停止制御をする
ものである。
【０００９】図２のフローチャートを用いて制御装置９
における過負荷停止制御について説明する。
における過負荷停止制御について説明する。
【００１０】Ａ／Ｄ変換(８)された負荷電流検出値は、
過負荷設定基準レベル値と比較(10)され、該基準レベル
値を超えると過負荷時間計数カウンタをカウントアップ
(11)し、その状態が過負荷電流設定時間(13)以上に継続
すると過負荷停止信号(14)が発生し、インバータ主回路
４の停止制御がなされインバータ装置は停止される。過
負荷時間計数カウンタの作動中、負荷電流が急減しその
負荷電流検出値が過負荷設定基準レベル値を下回ると、
過負荷時間計数カウンタがリセット(12)されてしまいイ
ンバータ装置はそのまま運転が続行される。すなわち、
負荷電流値が過負荷設定基準レベルを超えても過負荷設
定時間だけ継続しないかぎり、過負荷停止信号(14)は発
することはなくインバータ装置は運転が継続される。
過負荷設定基準レベル値と比較(10)され、該基準レベル
値を超えると過負荷時間計数カウンタをカウントアップ
(11)し、その状態が過負荷電流設定時間(13)以上に継続
すると過負荷停止信号(14)が発生し、インバータ主回路
４の停止制御がなされインバータ装置は停止される。過
負荷時間計数カウンタの作動中、負荷電流が急減しその
負荷電流検出値が過負荷設定基準レベル値を下回ると、
過負荷時間計数カウンタがリセット(12)されてしまいイ
ンバータ装置はそのまま運転が続行される。すなわち、
負荷電流値が過負荷設定基準レベルを超えても過負荷設
定時間だけ継続しないかぎり、過負荷停止信号(14)は発
することはなくインバータ装置は運転が継続される。
【００１１】以上の過負荷制御検出の判断は、過負荷設
定時間(13)以上の期間を有する一定の周期毎に行なわれ
る。
定時間(13)以上の期間を有する一定の周期毎に行なわれ
る。
【００１２】このような制御判断によれば、負荷電流が
増加しその負荷電流検出値が過負荷設定基準レベル値を
超えて過負荷時間計数カウンタが動作中であるとき、誘
導電動機６の負荷電流が急減してその負荷電流検出値が
一時的にでも過負荷設定基準レベル値を下回ることがあ
ると、その時点において過負荷時間計数カウンタがリセ
ット(12)され、それまでの過負荷電流時間のカウントを
キャンセルしてしまい引続き起こる過負荷電流に対して
のみの動作が新たに行なわれるようになる。その結果、
過負荷電流が過負荷設定時間以上に継続してもインバー
タ主回路４は過負荷停止制御がなされないため誘導電動
機６やインバータ主回路４の半導体制御素子などが過熱
しそれらを破壊するおそれがある。
増加しその負荷電流検出値が過負荷設定基準レベル値を
超えて過負荷時間計数カウンタが動作中であるとき、誘
導電動機６の負荷電流が急減してその負荷電流検出値が
一時的にでも過負荷設定基準レベル値を下回ることがあ
ると、その時点において過負荷時間計数カウンタがリセ
ット(12)され、それまでの過負荷電流時間のカウントを
キャンセルしてしまい引続き起こる過負荷電流に対して
のみの動作が新たに行なわれるようになる。その結果、
過負荷電流が過負荷設定時間以上に継続してもインバー
タ主回路４は過負荷停止制御がなされないため誘導電動
機６やインバータ主回路４の半導体制御素子などが過熱
しそれらを破壊するおそれがある。
【００１３】そこで、本発明は、図２（過負荷制御判断
の流れ図）におけるＡ／Ｄ変換(８)した負荷電流検出値
に図３に示すフィルタ処理を施して上記の危険性を除去
するものである。
の流れ図）におけるＡ／Ｄ変換(８)した負荷電流検出値
に図３に示すフィルタ処理を施して上記の危険性を除去
するものである。
【００１４】図３，４におけるフィルタ処理について説
明すると、負荷電流（インバータ主回路４の出力電流）
は電流検出器５により検出されＡ／Ｄ変換器８によって
Ａ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換された負荷電流検出値
（図４，実線）は、負荷電流検出値をフィルタ処理した
フィルタ出力値（図４，点線）と比較(16)される。負荷
電流検出値（Ｉd(m),Ｉd(n)）と比較(16)されるフィル
タ出力値を、時間的に１回前にサンプリングした負荷電
流検出値(Ｉd(m-1) ,Ｉd(n-1)）をフィルタ処理したフ
ィルタ出力値(Ｉf(m-1),Ｉf(n-1)）として用いて負荷電
流検出値と比較すれば、負荷電流が不変状態あるいは上
昇状態においては今回サンプリングした負荷電流検出値
（Ｉd(m),Ｉd(n)）は１回前にサンプリグしたフィルタ
出力値(Ｉf(m-1),Ｉf(n-1)）より大きく（Ｉd(m)≧Ｉf
(m-1)，Ｉd(n)≧Ｉf(n-1)）、下降状態においては１回
前にサンプリングしたフィルタ出力値(Ｉf(m-1),Ｉf(n-
1)）より小さくなる（Ｉd(m)＜Ｉf(m-1)，Ｉd(n)＜Ｉf
(n-1)）。すなわち、Ａ／Ｄ変換された負荷電流検出値
（Id）とフィルタ出力値（If）との比較(16)によって負
荷電流の変動（上昇、不変、下降）状態が検出できるわ
けである。
明すると、負荷電流（インバータ主回路４の出力電流）
は電流検出器５により検出されＡ／Ｄ変換器８によって
Ａ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換された負荷電流検出値
（図４，実線）は、負荷電流検出値をフィルタ処理した
フィルタ出力値（図４，点線）と比較(16)される。負荷
電流検出値（Ｉd(m),Ｉd(n)）と比較(16)されるフィル
タ出力値を、時間的に１回前にサンプリングした負荷電
流検出値(Ｉd(m-1) ,Ｉd(n-1)）をフィルタ処理したフ
ィルタ出力値(Ｉf(m-1),Ｉf(n-1)）として用いて負荷電
流検出値と比較すれば、負荷電流が不変状態あるいは上
昇状態においては今回サンプリングした負荷電流検出値
（Ｉd(m),Ｉd(n)）は１回前にサンプリグしたフィルタ
出力値(Ｉf(m-1),Ｉf(n-1)）より大きく（Ｉd(m)≧Ｉf
(m-1)，Ｉd(n)≧Ｉf(n-1)）、下降状態においては１回
前にサンプリングしたフィルタ出力値(Ｉf(m-1),Ｉf(n-
1)）より小さくなる（Ｉd(m)＜Ｉf(m-1)，Ｉd(n)＜Ｉf
(n-1)）。すなわち、Ａ／Ｄ変換された負荷電流検出値
（Id）とフィルタ出力値（If）との比較(16)によって負
荷電流の変動（上昇、不変、下降）状態が検出できるわ
けである。
【００１５】次に、比較(16)した結果、今回サンプリン
グの負荷電流検出値（Ｉd(m),Ｉd(n)）が１回前サンプ
リングのフィルタ出力値(Ｉf(m-1),Ｉf(n-1)）より大き
い負荷電流上昇あるいは負荷電流不変時においては、過
負荷電流設定基準レベル値と比較するＡ／Ｄ変換後の負
荷電流検出値をそのフィルタ出力値（図４，点線）にセ
ットし、そして、今回サンプリングの負荷電流検出値
（Ｉd(m)，Ｉd(n)）が１回前サンプリングのフィルタ出
力値(Ｉf(m-1),Ｉf(n-1)）より小さい負荷電流下降時に
おいてはフィルタ処理(17)が行なわれる。このフィルタ
処理は、具体的には例えばフィルタ回路の出力時定数を
大きくするなどして行なうことができる。
グの負荷電流検出値（Ｉd(m),Ｉd(n)）が１回前サンプ
リングのフィルタ出力値(Ｉf(m-1),Ｉf(n-1)）より大き
い負荷電流上昇あるいは負荷電流不変時においては、過
負荷電流設定基準レベル値と比較するＡ／Ｄ変換後の負
荷電流検出値をそのフィルタ出力値（図４，点線）にセ
ットし、そして、今回サンプリングの負荷電流検出値
（Ｉd(m)，Ｉd(n)）が１回前サンプリングのフィルタ出
力値(Ｉf(m-1),Ｉf(n-1)）より小さい負荷電流下降時に
おいてはフィルタ処理(17)が行なわれる。このフィルタ
処理は、具体的には例えばフィルタ回路の出力時定数を
大きくするなどして行なうことができる。
【００１６】フィルタ処理を施す場合と施さない場合を
図４の波形で更に説明する。
図４の波形で更に説明する。
【００１７】実線は、フィルタ処理を施す前の負荷電流
値に応じたＡ／Ｄ変換された負荷電流検出値を時間的に
プロットした波形であり、負荷電流の変動状態を示すも
のである。一方、点線は、図３におけるフィルタ処理(1
7)を施した後のフィルタ出力値を時間的にプロットした
波形を示すものであり、負荷電流検出値（実線）が上昇
状態にあっては負荷電流検出値と同様に上昇状態を示
し、負荷電流検出値の下降状態にあってはその下降傾向
に遅れが生じていることを示している。そして、その下
降度合はフィルタリングの時定数を変えることにより調
整することができる。
値に応じたＡ／Ｄ変換された負荷電流検出値を時間的に
プロットした波形であり、負荷電流の変動状態を示すも
のである。一方、点線は、図３におけるフィルタ処理(1
7)を施した後のフィルタ出力値を時間的にプロットした
波形を示すものであり、負荷電流検出値（実線）が上昇
状態にあっては負荷電流検出値と同様に上昇状態を示
し、負荷電流検出値の下降状態にあってはその下降傾向
に遅れが生じていることを示している。そして、その下
降度合はフィルタリングの時定数を変えることにより調
整することができる。
【００１８】図４の波形から明らかなように、負荷電流
が急減して負荷電流検出値（実線）が一時的に過負荷設
定基準レベル値を下回ることがあっても、フィルタ処理
後のフィルタ出力波形（点線）は同基準レベルを下回る
ことがないので、図２における過負荷制御の判断におい
て過負荷時間計数カウンタをリセットすることがない。
以上のとおりであるから、負荷電流が平均的にみて過
負荷設定基準レベルより高い過負荷電流においては、負
荷電流が急減して一時的に負荷電流検出値が同基準ベル
値を下回ることがあっても確実に過負荷状態を検出する
ことができる。
が急減して負荷電流検出値（実線）が一時的に過負荷設
定基準レベル値を下回ることがあっても、フィルタ処理
後のフィルタ出力波形（点線）は同基準レベルを下回る
ことがないので、図２における過負荷制御の判断におい
て過負荷時間計数カウンタをリセットすることがない。
以上のとおりであるから、負荷電流が平均的にみて過
負荷設定基準レベルより高い過負荷電流においては、負
荷電流が急減して一時的に負荷電流検出値が同基準ベル
値を下回ることがあっても確実に過負荷状態を検出する
ことができる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、イン
バータの出力電流（負荷電流）の検出値に負荷電流下降
時にのみフィルタ処理を施しているので、過負荷状態時
の負荷変動による一時的な負荷電流の減少を検出するこ
とがないから、確実に過負荷状態を検出することができ
る。したがって、インバータの半導体制御素子の保護、
誘導電動機など負荷の過熱に対する保護の動作レベルの
精度を上げ、的確な保護レベルの設定ができる。
バータの出力電流（負荷電流）の検出値に負荷電流下降
時にのみフィルタ処理を施しているので、過負荷状態時
の負荷変動による一時的な負荷電流の減少を検出するこ
とがないから、確実に過負荷状態を検出することができ
る。したがって、インバータの半導体制御素子の保護、
誘導電動機など負荷の過熱に対する保護の動作レベルの
精度を上げ、的確な保護レベルの設定ができる。
【００２０】なお、本発明の実施例として説明した過負
荷検出装置は、ディジタル装置を用いるものであるが、
アナログ装置を用いても同様の効果を奏することができ
る。
荷検出装置は、ディジタル装置を用いるものであるが、
アナログ装置を用いても同様の効果を奏することができ
る。
【図１】本発明を実施するインバータ装置の負荷検出制
御回路
御回路
【図２】過負荷制御判断の流れ図
【図３】本発明のフィルタ処理の流れ図
【図４】負荷電流検出値とフィルタ出力値の時間的変化
を示す波形例
を示す波形例
１…交流電源 ２…整流器 ３…平滑コンデンサ ４…インバータ主回路 ５…電流検出器 ６…負荷（誘導電動機） ７…整流器 ８…アナログ・ディジタル変換器 ９…制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】インバータの出力電流を検出する出力電流
検出手段と、 前記出力電流検出手段により検出した出力電流検出値と
過負荷電流設定基準レベルとを比較して過負荷電流を判
別する負荷電流比較手段と、 前記負荷電流比較手段が過負荷電流と判断したとき、過
負荷電流継続時間をカウントする過負荷時間計数カウン
タの動作を開始させる計数カウンタ起動手段と、 前記負荷電流比較手段が過負荷電流と判別しないとき、
過負荷時間計数カウンタをリセットする計数カウンタリ
セット手段と、 前記過負荷時間計数カウンタの過負荷電流継続時間と過
負荷設定時間とを比較して、前記過負荷電流継続時間が
過負荷設定時間を超えたとき、過負荷状態と判別する過
負荷時間比較手段と、 過負荷時間比較手段が過負荷状態と判断したときインバ
ータへの制御信号によりインバータを停止制御させる制
御手段と、 からなるインバータの負荷検出装置において、 前記出力電流検出値をフィルタ処理するフィルタ手段
と、 前記フィルタ手段のフィルタ出力値と前記出力電流検出
値とを比較する比較手段と、 前記比較手段において出力電流検出値がフィルタ出力値
より大きいとき、該出力電流検出値をフィルタ出力値に
セットする出力電流検出値セット手段と、 を具備することを特徴としたインバータの負荷検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051095A JPH05260761A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | インバータの負荷検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051095A JPH05260761A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | インバータの負荷検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05260761A true JPH05260761A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=12877260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4051095A Pending JPH05260761A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | インバータの負荷検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05260761A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002171792A (ja) * | 2000-12-01 | 2002-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | 可変速装置 |
| KR100382659B1 (ko) * | 1999-07-28 | 2003-05-09 | 가부시끼가이샤 도시바 | 디지털 보호 계전기 |
| JP2013212026A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Daihen Corp | 保護制御装置 |
| JP2014225972A (ja) * | 2013-05-16 | 2014-12-04 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置およびその制御方法 |
| JP2014237201A (ja) * | 2013-06-10 | 2014-12-18 | マックス株式会社 | 電動工具 |
| US9276517B2 (en) | 2013-02-08 | 2016-03-01 | Denso Corporation | Control device of AC motor |
| CN114244319A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-03-25 | 宁波水表(集团)股份有限公司 | 一种用于信号数值滤波的窗口宽度自适应调整方法及系统 |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP4051095A patent/JPH05260761A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100382659B1 (ko) * | 1999-07-28 | 2003-05-09 | 가부시끼가이샤 도시바 | 디지털 보호 계전기 |
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