JPH07107786A - 電動機の可変速運転システム - Google Patents

電動機の可変速運転システム

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JPH07107786A
JPH07107786A JP5248988A JP24898893A JPH07107786A JP H07107786 A JPH07107786 A JP H07107786A JP 5248988 A JP5248988 A JP 5248988A JP 24898893 A JP24898893 A JP 24898893A JP H07107786 A JPH07107786 A JP H07107786A
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JP
Japan
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maintenance
variable speed
motor
information
electric motor
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JP5248988A
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English (en)
Inventor
Akio Hirata
昭生 平田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動機制御装置の運転経歴から保守情報を得
てユーザのメンテナンスを容易にすること。 【構成】 電動機20を電動機制御装置によって可変速運
転する電動機の可変速運転システムにおいて、運転実績
検出回路23と情報表示器24を設け、前記電動機に入力す
る電気量が運転実績検出回路で積算され、この積算値を
予め設定した保守期間または事前情報期間と比較し、そ
の結果から保守に関する情報を情報表示器より出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電動機制御装置で電動機
を可変速運転する電動機の可変速運転システムに係り、
保守性の向上を図った電動機の可変速運転システムに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明に関する電動機の可変速運転シス
テムとしては、その使用する電動機制御装置によって種
々の方式がある。交流電動機の可変速運転システムは、
今日急速に普及して原子力発電所などの重要プラントか
ら、汎用冷却ファンの可変速運転などの分野まで非常に
幅広い分野で採用されている。このため交流電動機の可
変速運転システムの交流電動機制御装置や交流電動機な
どをどのように保守を行ない、信頼性の高い運転を継続
するかがこのシステムの普及適用拡大とともに重要な技
術課題となってきている。
【0003】本発明に関する従来技術の例として、交流
電動機制御装置としてインバータ装置を使用した交流電
動機の可変速運転システムを図5に引用して説明する。
この図において、11は交流入力端子、12は入力スイッ
チ、13は保護ヒューズ、14は交流電力を直流電力に変換
するコンバータ、15は直流フィルタコンデンサ、16は直
流電力を交流電力に変換するインバータ、17は電流検出
器、18は出力スイッチ、19は交流電動機制御装置の交流
出力端子、20は交流電動機、20Aは交流電動機の負荷機
構、21は交流電動機制御装置の冷却ファン、22は制御回
路である。
【0004】この図5において交流入力端子11より入力
した交流電力は、入力スイッチ12、保護ヒューズ13を介
してコンバータ14で所定の直流電力に変換され、この電
力を直流フィルタコンデンサ15で平滑化して、インバー
タ16で可変周波数の交流電力に変換して、この電力を電
流検出器17、出力スイッチ18を介して交流出力端子19に
出力して、この出力した交流電力を交流電動機20に供給
して、負荷機構20Aを可変速運転する。冷却ファン21は
交流電動機制御装置内の半導体スイッチSU ,SV ,S
W ,SX ,SY ,SZ やダイオードDU ,DV ,DW
X ,DY ,DZ などの発熱用品を冷却する。制御回路
22は、コンバータ14やインバータ16を制御して、交流電
動機制御装置の出力電力を制御して、交流電動機20の可
変速運転の速度などを制御する。以上の如く構成される
交流電動機の可変速運転システムの動作は公知のため
に、これ以上の詳細な説明は省略する。
【0005】このような交流電動機の可変速運転システ
ムの中には、所定の条件となった時に保守を必要とする
用品が使用されている。例えば、直流フィルタコンデン
サ15に電解コンデンサを使用していると電解コンデンサ
は有限寿命部品であり、所定の運転時間で電解コンデン
サの交換が必要である。また冷却ファン21や交流電動機
20の冷却ファン(図示していない)のベアリングや、あ
るいは交流電動機20や負荷機械20Aのベアリングや補機
などにも交換や補修を必要とするものが多い。また保護
ヒューズ13なども流れた電流の大きさによって特性が変
化していくから長期間の間には交換する方が望ましい。
【0006】他方、交流電動機の可変速運転システム
は、直流電動機の可変速運転システムに代って幅広く普
及している。このとき、従来の直流電動機の如く数ケ月
単位での保守を必要としなくとも良いために、交流電動
機の可変速運転システムは保守を必要としないシステム
としてのイメージが製造するメーカや使用するユーザに
も強い。この結果、前記するような用品の保守が充分に
行なわれず、交流電動機の可変速運転システムの保守が
不充分なため突発的に停止するなどの不具合を発生して
いる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、これらの交
流電動機の可変速運転システムでは、不充分な保守に起
因する突発的な事故停止を防ぐことが、ユーザ側の保守
員の削減や生産性の向上の面から重要な技術課題となっ
ている。しかし従来技術を使用した交流電動機の可変速
運転システムでは、次のような点で、これらの技術課題
を充分に解決することができなかった。
【0008】図5を引用して、従来技術を説明したよう
に、運転実績等が把握できないために、定期点検を使用
して保守を必要とする用品の有無を調査しなければなら
なかった。この結果として、 (1)ユーザ側も無保守のシステムと考えているため、
定期点検で各用品を調査するような充分な時間がもらえ
ず、この結果、各用品の保守が不充分なまま交流電動機
の可変速運転システムを再運転しなければならなかっ
た。
【0009】(2)定期点検で、補修交換が必要な用品
を発見しても、代りの用品を入手するために多大な努力
が必要であり、そのための用品の輸送費などの経済的損
失も多大であった。
【0010】(3)交流電動機の可変速運転システムの
適用拡大によって、全てのシステムをメーカ側のみで保
守することは困難であり、ましてやユーザ側が無保守シ
ステムと考えているために、充分に保守されない交流電
動機の可変速運転システムが増加することになり、これ
らを防止するために、ユーザ側にも保守の必要性を確実
に認識してもらうことも、メーカの重要な責務となって
いる。
【0011】本発明は、前述の従来技術の欠点を除去す
るためになされたもので、電動機制御装置や運転情報を
積算するようにして、電動機制御装置が保守情報を出力
することによって、保守性を向上させることができる電
動機の可変速運転システムを提供することを目的とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のように構成する。請求項1に対する発
明として、電動機の可変速運転システムを構成する電動
機制御装置の内部に運転実績検出回路と情報表示器を設
けて、電動機に供給した電気量と時間の積算値より保守
情報または用品交換などの予防保全情報を出力させる。
【0013】請求項2に対応する発明として、電動機に
供給した所定値以上の電気量とその回数の積算値から運
転実績検出回路と情報表示器を使用して電動機の可変速
運転システムの保守情報を出力させる。
【0014】請求項3に対応する発明として、電動機を
運転した時間積を運転実績検出回路が検出して、この情
報から電動機の可変速運転システムの保守情報を出力さ
せる。
【0015】
【作用】請求項1に対応する発明は、運転実績検出回路
が電動機に供給した電気量とその時間の積を積算して、
この積算値が所定値以上になると保守情報や用品交換な
どの予防保全情報を情報表示器を介して出力するから、
保護ヒューズや直流フィルタコンデンサなど発熱に関係
して寿命が変化する用品を確実に保守することができ
る。
【0016】請求項2に対応する発明は、運転実績検出
回路が電動機の過負荷など所定値以上の電気量とその回
数の積算値から情報表示器へ保守情報を出力する。これ
により、電動機や負荷機械などメカニカルな部分の保守
情報が得られ、ベアリングの保守やネジの増締めなどメ
カニカルな保守を確実に行なうことができる。
【0017】請求項3に対応する発明は、電動機を運転
した運転時間積より情報表示器を介して保守情報を出力
する。これにより、電動機制御装置や電動機の冷却ファ
ンのベアリングなどの保守を確実に行なうことができ
る。
【0018】
【実施例】本発明の実施例を図1に示す。なお、図5と
同一機能を有する回路要素に同一符号を付して示す。こ
の図1で、23は運転実績検出回路、24は情報表示器、25
は温度検出器などの環境検出器である。
【0019】本発明の請求項1及び請求項3に対応する
運転実績検出回路23の構成例を図2に示す。図2におい
て、231 は入力端子、232 は時計回路、233 は運転積算
計、234 は保守期間設定器、235 は事前情報設定器、23
6 ,237 は比較器、238 ,239 は出力端子、2310はリセ
ット端子、2311は入力端子、2312は補正器である。
【0020】図1と図2を参照して本発明の請求項1に
対応する実施例を説明する。図2の運転実績検出回路23
では、入力端子231 に交流電動機制御装置の制御回路22
よりインバータ16が出力した電流や電圧または電力量な
どのいずれかに関連した電気量を入力して、時計回路23
2 の信号(時刻データ)と合せて運転積算計233 で電気
量と時間の積算値を計算する。運転積算計233 の出力
は、交流電動機の可変速運転システムの用品の保守期間
設定器234 や事前情報設定器235 の出力信号と比較器23
6 や比較器237 で比較する。比較器236 や比較器238
比較結果は出力端子238 や239 より情報表示器24を介し
て保守情報を出力する。保守期間設定器234 は前記用品
の過去の運転実績や信頼性試験データより期待寿命を設
定する。設定した期待寿命は環境検出器25の検出する温
度情報などを入力端子2311に入力し、補正器2312を介し
て補正した値としても良い。保守期間設定器234 の設定
値に対して、運転積算計233 の出力が事前情報設定器23
5 で設定した値だけ少ない時点で、比較器236 が事前情
報を出力する。
【0021】例えば期待寿命より2ケ月だけ早く情報表
示器24に出力させるためには、事前情報設定器235 に期
待寿命の約1500時間に相当する値を設定すればよい。リ
セット端子2310に信号が入力されると運転積算計233
積算値がリセットされるため、情報表示器24により必要
な保守を行なってリセット端子2310に信号を入力すれ
ば、次の用品交換などに対して再び同様に作用する。
【0022】この様子を図3に示す。図3で横軸Tは時
間、縦軸Hは運転積算計233 の積算値である。用品
(A)及び用品(B)に対する期待寿命をA1 ,B1
し、用品交換の事前情報の出力値をA2 ,B2 とする
と、情報表示器24が時刻t11で用品(A)に対する用品
交換事前情報を出力し、期待寿命A1 を越える時刻t12
より用品交換の必要な保守情報を情報表示器24が出力し
続け、時刻t13で用品交換し、リセット端子2310に信号
入力すると、用品(A)に対しては時刻t14で再び事前
情報を出力し、t15で再び用品(A)の交換を行なう。
【0023】他方用品(B)に対しても同様に時刻t21
で用品交換の事前情報を出力し、時刻t22から用品交換
が必要な保守情報を出力する。このように定期的に保守
や用品交換が必要な交流電動機の可変速運転システムの
用品は、運転実績検出回路23と情報表示器24の作用によ
って確実に保守することができる。
【0024】本発明の請求項2に対応する実施例を、図
1と図4を引用して説明する。図1の運転実績検出回路
23は図4に示す如く構成することができる。図2と図4
の違いは運転積算計233 が、インバータ14が出力した所
定値以上の電気量の回数を積算する点である。運転積算
計233 の積算値が、保守期間設定器234 の設定値になれ
ば比較器237 を介して保守を必要とする情報を情報表示
器24より出力し、事前情報設定器235 で設定した値によ
って、それより早く事前情報を情報表示器24より出力す
ることができ、前述と同様に保守することができる。
【0025】本発明の請求項3に対応する実施例を、図
1と図2を引用して説明する。図2の運転積算計で交流
電動機20を運転した時間を同様に積算すると、運転時間
に対応した交流電動機の可変速運転システムについての
保守情報を情報表示器24より出力して、確実な保守を行
なうことができる。
【0026】本発明の他の実施例として保守期間設定器
234 や運転積算計233 は複数の用品についての情報を持
ってもよく、類似の用品については一括した情報として
もよい。また本発明の運転実績検出回路23や情報表示器
24の機能の一部を、交流電動機制御装置に運転停止指令
を与える主幹装置などに移して構成しても、同様の効果
が得られる。
【0027】以上の説明では、交流電動機の可変速運転
システムとしたが、直流電動機の可変速運転システムに
適用可能であり、本発明の要旨を変更しない範囲におい
て、種々設計変更を行なって実施できるものである。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
の効果が得られる電動機の可変速運転システムを提供す
ることができる。運転実績検出回路と情報表示器を電動
機制御装置に設けたことによって、保守のための事前情
報や保守期間を越えた用品があることを、容易に認識す
ることができ、定期的に保守を行なうことができ、この
結果次の効果が得られる。
【0029】(1)用品交換などに必要な保守時間を事
前に検討できる。 (2)事前に用品や道具を準備して定期点検を行なうこ
ができ、定期点検時に余分な出費をすることなく、用品
交換などの保守作業を整然と行なうことができる。
【0030】(3)保守が不充分なままで電動機の可変
速運転システムを運転することを防止できるから、保守
不充分による突発的な事故停止を防止できる。この結
果、電動機の可変速運転システムの運転信頼性を向上さ
せることができ、ユーザ側の保守員の削減も可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の請求項1、請求項2及び請求項3に対
応する実施例の構成図。
【図2】本発明の請求項1及び請求項3に対応する運転
実績検出回路23の実施例の構成図。
【図3】本発明の請求項1の作用例を説明するための特
性図。
【図4】本発明の請求項2に対応する運転実績検出回路
23の実施例の構成図。
【図5】従来の交流電動機の可変速運転システムの構成
図。
【符号の説明】
11…交流入力端子、12…入力スイッチ、13…保護ヒュー
ズ、14…コンバータ、15…直流フィルタコンデンサ、16
…インバータ、17…電流検出器、18…出力スイッチ、19
…交流出力端子、20…交流電動機、20A…負荷機械、21
…冷却ファン、22…制御回路、23…運転実績検出回路、
24…情報表示器、25…環境検出器、231…入力端子、232
…時計回路、233 …運転積算計、234 …保守期間設定
器、23…事前情報設定器、23 ,237 …比較
器、238 ,239 …出力端子、2310…リセット端子、2311
…入力端子、2312…補正器、SU ,SV ,SW ,SX
Y ,SZ…半導体スイッチ、DU ,DV ,DW ,D
X ,DY ,DZ …ダイオード、T…時間、H…運転積算
計233 の積算値。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動機を電動機制御装置によって可変速
    運転する電動機の可変速運転システムにおいて、運転実
    績検出回路と情報表示器を設け、前記電動機に入力する
    電気量を前記運転実績検出回路で積算し、この積算値を
    予め設定した保守期間及び事前情報期間と比較し、その
    結果から保守に関する情報を前記情報表示器へ出力する
    ことを特徴とする電動機の可変速運転システム。
  2. 【請求項2】 電動機を電動機制御装置によって可変速
    運転する電動機の可変速運転システムにおいて、運転実
    績検出回路と情報表示器を設けて、前記電動機制御装置
    が出力する過負荷など所定値以上の電気量の回数を前記
    運転実績検出回路で積算し、この積算値を予め設定した
    保守回数、または事前情報回数とを比較して、その結果
    から保守に関する情報を情報表示器へ出力することを特
    徴とする電動機の可変速運転システム。
  3. 【請求項3】 電動機を電動機制御装置によって可変速
    運転する電動機の可変速運転システムにおいて、運転実
    績検出回路と情報表示器を設けて、前記電動機の運転時
    間に関連した信号を運転実績検出回路で積算して、この
    積算値を予め設定した保守時間、または事前情報時間と
    比較して、その結果から保守に関する情報を情報表示器
    へ出力することを特徴とする電動機の可変速運転システ
    ム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003274662A (ja) * 2002-03-13 2003-09-26 Seiko Epson Corp 直流電力供給用アダプタ
JP2005020934A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 電動機駆動装置
JP2016048793A (ja) * 2008-06-02 2016-04-07 エドワーズ リミテッド 真空圧送システム

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