JPH05300752A - インバータの異常電流検出装置 - Google Patents
インバータの異常電流検出装置Info
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- JPH05300752A JPH05300752A JP4095402A JP9540292A JPH05300752A JP H05300752 A JPH05300752 A JP H05300752A JP 4095402 A JP4095402 A JP 4095402A JP 9540292 A JP9540292 A JP 9540292A JP H05300752 A JPH05300752 A JP H05300752A
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- abnormal current
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 インバータの駆動電流を観測し、過負荷時の
異常電流を検出する。 【構成】 インバータに流れる電流を入力し、電流の絶
対値が予め設定されている電流値を越えるかどうかを判
定する電流判定部（１）と電流判定部の結果から電流の
絶対値がしきい値電流よりも大きい時、その持続時間を
測定し、予め設定された許容持続時間に達すると、アラ
ーム信号を出力する持続時間判定部（２）とからなる異
常電流判定部を複数持ち、複数の異常電流判定部（１
０、２０、３０）からのアラーム信号の論理和をとり、
１本の異常電流アラーム信号を出力する異常電流アラー
ム出力部（３）を有する。
異常電流を検出する。 【構成】 インバータに流れる電流を入力し、電流の絶
対値が予め設定されている電流値を越えるかどうかを判
定する電流判定部（１）と電流判定部の結果から電流の
絶対値がしきい値電流よりも大きい時、その持続時間を
測定し、予め設定された許容持続時間に達すると、アラ
ーム信号を出力する持続時間判定部（２）とからなる異
常電流判定部を複数持ち、複数の異常電流判定部（１
０、２０、３０）からのアラーム信号の論理和をとり、
１本の異常電流アラーム信号を出力する異常電流アラー
ム出力部（３）を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータの保護、シ
ステムの異常監視に使われるもので、ＮＣ工作機械やロ
ボットなどに使われるサーボモータの駆動部として用い
るインバータに関して、過負荷や誤まって機械をぶつけ
た場合などに異常な電流が流れるのを検出する異常電流
検出装置に関する。
ステムの異常監視に使われるもので、ＮＣ工作機械やロ
ボットなどに使われるサーボモータの駆動部として用い
るインバータに関して、過負荷や誤まって機械をぶつけ
た場合などに異常な電流が流れるのを検出する異常電流
検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】まず、初めにインバータの電流駆動特性
について説明する。
について説明する。
【０００３】図３は、インバータの電流駆動性能を表す
動作領域マップで、インバータが駆動できる電流値と駆
動時間の関係を示すものである。一般に、駆動素子の発
熱の問題で、駆動電流が大きいほど駆動時間は短くな
る。図３においてＩr は、インバータの定格電流を示
し、定格電流Ｉr 以下の電流では駆動時間は制限を受け
ない。この領域は、連続領域と呼ばれ、時間の制約を受
けず、連続して駆動することができる電流範囲である。
ＩP は、インバータの瞬時最大電流で、インバータが駆
動できる最大の電流である。ＩL は、インバータが瞬時
最大電流ＩP を越えないよう電流値を制限し、保護する
電流リミッタ値で、インバータは、定格電流Ｉr から瞬
時最大電流ＩP までの電流を、それぞれの電流値に応じ
た駆動時間の範囲内で駆動することができる。この領域
は瞬時領域と呼ばれ、モータの加速、減速時の短時間で
の駆動として使える領域となっている。
動作領域マップで、インバータが駆動できる電流値と駆
動時間の関係を示すものである。一般に、駆動素子の発
熱の問題で、駆動電流が大きいほど駆動時間は短くな
る。図３においてＩr は、インバータの定格電流を示
し、定格電流Ｉr 以下の電流では駆動時間は制限を受け
ない。この領域は、連続領域と呼ばれ、時間の制約を受
けず、連続して駆動することができる電流範囲である。
ＩP は、インバータの瞬時最大電流で、インバータが駆
動できる最大の電流である。ＩL は、インバータが瞬時
最大電流ＩP を越えないよう電流値を制限し、保護する
電流リミッタ値で、インバータは、定格電流Ｉr から瞬
時最大電流ＩP までの電流を、それぞれの電流値に応じ
た駆動時間の範囲内で駆動することができる。この領域
は瞬時領域と呼ばれ、モータの加速、減速時の短時間で
の駆動として使える領域となっている。
【０００４】さて、ＮＣ工作機械やロボットなどに使わ
れるサーボモータの駆動部に用いるインバータでは、フ
ィードバック制御により、位置偏差や、速度偏差を０に
するようにモータに電流を流し、トルクを発生させてい
る。この結果、モータの負荷が非常に大きくなったよう
な場合や、誤まって機械をぶつけたような場合には、位
置偏差や速度偏差をなくすように瞬時領域に当たる過大
な電流が長時間流れ続けるため、インバータを破損する
場合がある。このため、この種の異常電流を検出してイ
ンバータの電流駆動を止める異常電流検出装置が必要と
なっている。
れるサーボモータの駆動部に用いるインバータでは、フ
ィードバック制御により、位置偏差や、速度偏差を０に
するようにモータに電流を流し、トルクを発生させてい
る。この結果、モータの負荷が非常に大きくなったよう
な場合や、誤まって機械をぶつけたような場合には、位
置偏差や速度偏差をなくすように瞬時領域に当たる過大
な電流が長時間流れ続けるため、インバータを破損する
場合がある。このため、この種の異常電流を検出してイ
ンバータの電流駆動を止める異常電流検出装置が必要と
なっている。
【０００５】次に、従来のインバータの異常電流保護方
式について説明する。
式について説明する。
【０００６】図４は、従来のインバータの異常電流保護
方式のブロック図である。図４において、１０は、イン
バータに流れる電流を入力して異常電流を判定する異常
電流判定部で、インバータに流れる電流を入力し、電流
の絶対値が予め設定されているしきい値電流Ｉref を越
えるかどうかを判定する電流判定部１と、電流判定部１
の結果から、電流の絶対値がしきい値電流Ｉref よりも
大きいとき、その持続時間を測定し、予め設定された許
容持続時間Ｔref に達すると、アラーム信号を発生する
持続時間判定部２から成る。
方式のブロック図である。図４において、１０は、イン
バータに流れる電流を入力して異常電流を判定する異常
電流判定部で、インバータに流れる電流を入力し、電流
の絶対値が予め設定されているしきい値電流Ｉref を越
えるかどうかを判定する電流判定部１と、電流判定部１
の結果から、電流の絶対値がしきい値電流Ｉref よりも
大きいとき、その持続時間を測定し、予め設定された許
容持続時間Ｔref に達すると、アラーム信号を発生する
持続時間判定部２から成る。
【０００７】しきい値電流Ｉref と、許容持続時間Ｔ
ref の２つのパラメータは、通常の運転ではアラームに
ならず、異常時にアラームになるよう設定する。一般に
インバータに流れる電流は、モータの加速、減速の時に
大きくなり、定格電流Ｉr を越えるが、その持続時間
は、インバータの許容持続時間Ｔref より十分短い。し
たがって、例えば、しきい値電流Ｉref を定格電流Ｉr
の２倍、許容持続時間Ｔref を通常運転におけるモータ
の加速、減速時間の最大値の２倍に設定すれば、通常時
に、アラームになることなく、ある程度の異常電流を検
出することができる。
ref の２つのパラメータは、通常の運転ではアラームに
ならず、異常時にアラームになるよう設定する。一般に
インバータに流れる電流は、モータの加速、減速の時に
大きくなり、定格電流Ｉr を越えるが、その持続時間
は、インバータの許容持続時間Ｔref より十分短い。し
たがって、例えば、しきい値電流Ｉref を定格電流Ｉr
の２倍、許容持続時間Ｔref を通常運転におけるモータ
の加速、減速時間の最大値の２倍に設定すれば、通常時
に、アラームになることなく、ある程度の異常電流を検
出することができる。
【０００８】図５は、モータの加速時にインバータが駆
動する電流を表すタイムチャートである。図５のａは、
通常運転で、アラームにならない場合を示している。イ
ンバータに流れる電流は、電流判定部１に予め設定され
ているしきい値電流Ｉref を越えるが、持続時間が、予
め設定された許容持続時間Ｔref より短いため、電流判
定部１の出力、時間測定有効信号が許容持続時間Ｔref
に達する前に解除され、持続時間判定部２からアラーム
は発生しない。
動する電流を表すタイムチャートである。図５のａは、
通常運転で、アラームにならない場合を示している。イ
ンバータに流れる電流は、電流判定部１に予め設定され
ているしきい値電流Ｉref を越えるが、持続時間が、予
め設定された許容持続時間Ｔref より短いため、電流判
定部１の出力、時間測定有効信号が許容持続時間Ｔref
に達する前に解除され、持続時間判定部２からアラーム
は発生しない。
【０００９】一方、図５のｂは、過負荷により異常電流
が流れる場合で、インバータに流れる電流がしきい値電
流Ｉref を越えたまま、持続時間が許容持続時間Ｔref
に達するため、持続時間測定部２はアラーム信号を出力
する。
が流れる場合で、インバータに流れる電流がしきい値電
流Ｉref を越えたまま、持続時間が許容持続時間Ｔref
に達するため、持続時間測定部２はアラーム信号を出力
する。
【００１０】このように従来の異常電流保護方式では、
しきい値電流Ｉref と、許容持続時間Ｔref の２つのパ
ラメータを用い、通常の運転ではアラームにならず、異
常時にアラームになるように適当に設定し、過負荷や誤
まって機械をぶつけてしまったような時の異常電流を検
出してインバータの破損を防いでいた。
しきい値電流Ｉref と、許容持続時間Ｔref の２つのパ
ラメータを用い、通常の運転ではアラームにならず、異
常時にアラームになるように適当に設定し、過負荷や誤
まって機械をぶつけてしまったような時の異常電流を検
出してインバータの破損を防いでいた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来方式のインバータの異常電流検出方式では、図５
のｃのように、定格電流Ｉr を越えるが、しきい値電流
Ｉref には満たない電流が流れ続けた場合については、
アラームが発生されず、図５のｄのようにしきい値電流
Ｉref を大幅に越えた電流に対しては、許容持続時間Ｔ
ref が長すぎてアラームにかかる前にインバータが破損
する恐れがある。図６は、従来方式のインバータの異常
電流検出方式により検出する異常電流領域を示す異常電
流検出領域マップである。図６の斜線で示す領域の検出
を行っているため、検出精度の粗さに問題があった。
た従来方式のインバータの異常電流検出方式では、図５
のｃのように、定格電流Ｉr を越えるが、しきい値電流
Ｉref には満たない電流が流れ続けた場合については、
アラームが発生されず、図５のｄのようにしきい値電流
Ｉref を大幅に越えた電流に対しては、許容持続時間Ｔ
ref が長すぎてアラームにかかる前にインバータが破損
する恐れがある。図６は、従来方式のインバータの異常
電流検出方式により検出する異常電流領域を示す異常電
流検出領域マップである。図６の斜線で示す領域の検出
を行っているため、検出精度の粗さに問題があった。
【００１２】そこで、本発明の技術的課題は、上記欠点
に鑑み、検出精度の高いインバータの異常電流検出装置
を提供することである。
に鑑み、検出精度の高いインバータの異常電流検出装置
を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のインバータの異
常電流検出方式は、インバータに流れる電流を入力し、
電流の絶対値が予め設定されている電流値を越えるかど
うかを判定する電流判定部と、電流判定部の結果から電
流の絶対値がしきい値電流よりも大きいとき、その持続
時間を測定し、予め設定された許容持続時間を越える
と、アラーム信号を出力する持続時間判定部とからなる
異常電流判定部を複数持ち、複数の異常電流判定部から
のアラーム信号の論理和をとり、１本の異常電流アラー
ム信号を出力する異常電流アラーム出力部を有する。
常電流検出方式は、インバータに流れる電流を入力し、
電流の絶対値が予め設定されている電流値を越えるかど
うかを判定する電流判定部と、電流判定部の結果から電
流の絶対値がしきい値電流よりも大きいとき、その持続
時間を測定し、予め設定された許容持続時間を越える
と、アラーム信号を出力する持続時間判定部とからなる
異常電流判定部を複数持ち、複数の異常電流判定部から
のアラーム信号の論理和をとり、１本の異常電流アラー
ム信号を出力する異常電流アラーム出力部を有する。
【００１４】また、本発明のインバータの異常電流検出
方式は、インバータに流れる電流として、インバータに
流す電流指令を用いることを特徴とする。
方式は、インバータに流れる電流として、インバータに
流す電流指令を用いることを特徴とする。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明のインバータの異常電流検出
方式の一実施例を示すブロック図である。
方式の一実施例を示すブロック図である。
【００１６】図１において、１０は、インバータに流れ
る電流を入力して異常電流を判定する異常電流判定部
で、インバータに流れる電流を入力し、電流の絶対値が
予め設定されているしきい値電流Ｉref1を越えるかどう
かを判定する電流判定部１と、電流判定部１の結果か
ら、電流の絶対値がしきい値電流Ｉref1よりも大きいと
き、その持続時間を測定し、予め設定された許容持続時
間Ｔref1を越えると、アラーム信号を発生する持続時間
判定部２から成る。２０，３０も１０と同じ異常電流判
定部で、それぞれ、しきい値電流と許容持続時間のパラ
メータＩref2，Ｔref2、およびＩref3、Ｔref3を有して
いる。異常電流判定部１０，２０，３０は、従来方式で
説明したものと同じもので、本実施例では、異常電流判
定部を３つとした場合を示している。
る電流を入力して異常電流を判定する異常電流判定部
で、インバータに流れる電流を入力し、電流の絶対値が
予め設定されているしきい値電流Ｉref1を越えるかどう
かを判定する電流判定部１と、電流判定部１の結果か
ら、電流の絶対値がしきい値電流Ｉref1よりも大きいと
き、その持続時間を測定し、予め設定された許容持続時
間Ｔref1を越えると、アラーム信号を発生する持続時間
判定部２から成る。２０，３０も１０と同じ異常電流判
定部で、それぞれ、しきい値電流と許容持続時間のパラ
メータＩref2，Ｔref2、およびＩref3、Ｔref3を有して
いる。異常電流判定部１０，２０，３０は、従来方式で
説明したものと同じもので、本実施例では、異常電流判
定部を３つとした場合を示している。
【００１７】３は、３つの異常電流判定部１０，２０，
３０からのアラーム信号の論理和をとり、１本の異常電
流アラーム信号を出力するためのオアゲートによる異常
電流アラーム出力部である。
３０からのアラーム信号の論理和をとり、１本の異常電
流アラーム信号を出力するためのオアゲートによる異常
電流アラーム出力部である。
【００１８】図２は、３つの異常電流判定部１０，２
０，３０の３組のパラメータを設定した場合のインバー
タの異常電流検出領域マップを示す。従来方式に比べ、
検出領域をきめ細かくすることができる。
０，３０の３組のパラメータを設定した場合のインバー
タの異常電流検出領域マップを示す。従来方式に比べ、
検出領域をきめ細かくすることができる。
【００１９】また、第２の発明のインバータの異常電流
検出方式では、インバータに流れる電流として、インバ
ータに流す電流指令を異常電流検出部１０，２０，３０
に入力することにより、インバータの故障も併せて検出
することができる。すなわち、インバータが正常に動作
する場合は、実際に流れる電流は電流指令と一致してい
るため、第１の発明となんら変わりなく過負荷時の異常
電流の検出が可能であり、一方、インバータが故障した
場合には、実際には電流は流れていないが、モータが回
らないため、あたかも、過負荷のためモータが回らない
のと同じ状況となり、電流指令としては異常な指令が出
力されるため、異常電流としてインバータの故障を検出
することができる。
検出方式では、インバータに流れる電流として、インバ
ータに流す電流指令を異常電流検出部１０，２０，３０
に入力することにより、インバータの故障も併せて検出
することができる。すなわち、インバータが正常に動作
する場合は、実際に流れる電流は電流指令と一致してい
るため、第１の発明となんら変わりなく過負荷時の異常
電流の検出が可能であり、一方、インバータが故障した
場合には、実際には電流は流れていないが、モータが回
らないため、あたかも、過負荷のためモータが回らない
のと同じ状況となり、電流指令としては異常な指令が出
力されるため、異常電流としてインバータの故障を検出
することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のイン
バータの異常電流検出方式では、異常電流判定部を複数
持つことにより、きめ細かい異常電流検出が可能とな
り、これまで検出できなかった電流や、検出に時間がか
かり保護が間に合わない場合をなくす効果がある。ま
た、インバータに流れる電流として、インバータに流す
電流指令を用いる第２の発明では、インバータの故障も
併せて検出することができる効果がある。
バータの異常電流検出方式では、異常電流判定部を複数
持つことにより、きめ細かい異常電流検出が可能とな
り、これまで検出できなかった電流や、検出に時間がか
かり保護が間に合わない場合をなくす効果がある。ま
た、インバータに流れる電流として、インバータに流す
電流指令を用いる第２の発明では、インバータの故障も
併せて検出することができる効果がある。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】本発明のインバータの異常電流検出領域マップ
である。
である。
【図３】インバータの電流駆動性能を示す動作領域マッ
プである。
プである。
【図４】従来のインバータの異常電流検出方式のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図５】従来のインバータの異常電流検出方式のタイム
チャートである。
チャートである。
【図６】従来のインバータの異常電流検出領域マップで
ある。
ある。
１ 電流判定部 ２ 持続時間判定部 ３ 異常電流アラーム出力部 １０，２０，３０ 異常電流判定部
Claims (2)
- 【請求項１】 インバータに流れる電流を入力し、電流
の絶対値が予め設定されているしきい値電流を越えるか
どうかを判定する電流判定部と、該電流判定部の結果か
ら、電流の絶対値がしきい値電流よりも大きいとき、そ
の持続時間を測定し、予め設定された許容持続時間に達
すると、アラーム信号を発生する持続時間判定部とを含
む複数の異常電流判定部と、該複数の異常電流判定部か
らのアラーム信号の論理和をとり、１本の異常電流アラ
ーム信号を出力する異常電流アラーム出力部とを有する
ことを特徴とするインバータの異常電流検出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のインバータの異常電流検
出装置において、 前記インバータに流れる電流は、インバータに流す電流
指令を用いることを特徴とするインバータの異常電流検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4095402A JPH05300752A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | インバータの異常電流検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4095402A JPH05300752A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | インバータの異常電流検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05300752A true JPH05300752A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=14136676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4095402A Withdrawn JPH05300752A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | インバータの異常電流検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05300752A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2991228A1 (en) | 2014-08-29 | 2016-03-02 | Fuji Electric Co., Ltd. | Alarm processing circuit |
-
1992
- 1992-04-15 JP JP4095402A patent/JPH05300752A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2991228A1 (en) | 2014-08-29 | 2016-03-02 | Fuji Electric Co., Ltd. | Alarm processing circuit |
| US9842480B2 (en) | 2014-08-29 | 2017-12-12 | Fuji Electric Co., Ltd. | Alarm processing circuit |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |