JPH08242535A - 交直両用モータの温度監視方法及び装置 - Google Patents
交直両用モータの温度監視方法及び装置Info
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- JPH08242535A JPH08242535A JP8000085A JP8596A JPH08242535A JP H08242535 A JPH08242535 A JP H08242535A JP 8000085 A JP8000085 A JP 8000085A JP 8596 A JP8596 A JP 8596A JP H08242535 A JPH08242535 A JP H08242535A
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/10—Commutator motors, e.g. repulsion motors
- H02P25/14—Universal motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
- H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
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Abstract
(57)【要約】
【課題】コスト上昇なしに既存の又は既知の交直両用モ
ータの温度を監視する方法及び装置を得る。 【解決手段】磁界コイルＦ及び電機子Ａを流れるモータ
電流に、モータ電流の実効交流電流成分よりも僅かに大
きい等価電流成分を重ね合わせる第１電子構成グループ
１〜３と、磁界コイルＦの電圧を認識し、交流電圧部分
を分離し、磁界コイルの温度依存オーム抵抗に相当する
等価量を比較器６の第１入力部に供給する第２電子構成
グループ５と、モータ電流を含めて重ね合わせた等価電
流成分が流れる温度によって影響を受けない電流測定シ
ャント２とを具え、電流測定シャント２は、第３電子構
成グループ４に電圧降下をもたらし、交流電圧部分を分
離した後に、基準参照用の等価量として比較器６の第２
入力部に供給し、比較器６の出力側から磁界コイルＦの
温度で変動する信号を発生させる。
ータの温度を監視する方法及び装置を得る。 【解決手段】磁界コイルＦ及び電機子Ａを流れるモータ
電流に、モータ電流の実効交流電流成分よりも僅かに大
きい等価電流成分を重ね合わせる第１電子構成グループ
１〜３と、磁界コイルＦの電圧を認識し、交流電圧部分
を分離し、磁界コイルの温度依存オーム抵抗に相当する
等価量を比較器６の第１入力部に供給する第２電子構成
グループ５と、モータ電流を含めて重ね合わせた等価電
流成分が流れる温度によって影響を受けない電流測定シ
ャント２とを具え、電流測定シャント２は、第３電子構
成グループ４に電圧降下をもたらし、交流電圧部分を分
離した後に、基準参照用の等価量として比較器６の第２
入力部に供給し、比較器６の出力側から磁界コイルＦの
温度で変動する信号を発生させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電機子に直列に接
続した少なくとも１個の磁界コイルを設けた交直両用モ
ータの温度を監視する方法及び装置に関するものであ
る。
続した少なくとも１個の磁界コイルを設けた交直両用モ
ータの温度を監視する方法及び装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】交直両用モータ、特に、電動工具におい
ては過負荷に基づく過熱の危険性があり、このことはモ
ータ損傷を修復できないものにする恐れがある。
ては過負荷に基づく過熱の危険性があり、このことはモ
ータ損傷を修復できないものにする恐れがある。
【０００３】この過熱の危険性は、通常、温度限界値を
越えたときモータ電流を遮断したり又は危険のない値に
制限することによって回避するのが一般的である。従っ
て、モータコイルの温度を、温度センサ例えば、コイル
内に巻いたＰＴＣによって直接測定したり、測定技術で
認識可能な量で間接的に例えば、冷却分路を介して確定
しなければならない。
越えたときモータ電流を遮断したり又は危険のない値に
制限することによって回避するのが一般的である。従っ
て、モータコイルの温度を、温度センサ例えば、コイル
内に巻いたＰＴＣによって直接測定したり、測定技術で
認識可能な量で間接的に例えば、冷却分路を介して確定
しなければならない。
【０００４】直接測定方法は精度が高いという利点があ
るが、構成部材のコストの追加また組立作業及び個別の
配線接続されるため、コストが高いという難点がある。
間接的方法はこのようなコスト高を回避できるが、精度
が低いという欠点があり、実際のモータ温度に対する遅
延に基づいて十分な精度で追従できないという難点があ
る。
るが、構成部材のコストの追加また組立作業及び個別の
配線接続されるため、コストが高いという難点がある。
間接的方法はこのようなコスト高を回避できるが、精度
が低いという欠点があり、実際のモータ温度に対する遅
延に基づいて十分な精度で追従できないという難点があ
る。
【０００５】直接測定方法では、測定フィーラを使用す
るものが知られている。例えば、モータコイル（大部分
は固定子巻線）に適当な感熱素子例えば、ＰＣＴ、ＮＴ
Ｃ、又は熱接点を設け、それぞれ出力信号を判定する。
るものが知られている。例えば、モータコイル（大部分
は固定子巻線）に適当な感熱素子例えば、ＰＣＴ、ＮＴ
Ｃ、又は熱接点を設け、それぞれ出力信号を判定する。
【０００６】更に、直接測定方法として、測定フィーラ
なしの方法も一般的に知られており、例えば、広く普及
していない方法ではあるが、少なくとも１個のモータコ
イルのオーム抵抗を測定するものがあり、この方法は温
度にほぼ直接比例する測定である。従来の抵抗測定方法
は様々な実施例があり、関連文献に記載されている。通
りである。しかし、このような方法を交流電流モータに
適用する場合に困難さがある。即ち、交流電流インピー
ダンスはオーム抵抗とは異なるからである。
なしの方法も一般的に知られており、例えば、広く普及
していない方法ではあるが、少なくとも１個のモータコ
イルのオーム抵抗を測定するものがあり、この方法は温
度にほぼ直接比例する測定である。従来の抵抗測定方法
は様々な実施例があり、関連文献に記載されている。通
りである。しかし、このような方法を交流電流モータに
適用する場合に困難さがある。即ち、交流電流インピー
ダンスはオーム抵抗とは異なるからである。
【０００７】間接的温度測定方法としては機器技術的方
法並びに計算による方法がある。
法並びに計算による方法がある。
【０００８】機器技術的方法としては、適切に選択した
電子的及び／又は電気的構成部分によりモータ温度を算
定するもので、これら構成部分におけるモータ温度に対
応する信号としての電圧降下から算定する。これまで、
モータを流れる電流及び／又はこれに関係する電圧を処
理するのが一般的であった。簡単かつ普及した他の技術
としては、モータに直列に接続し、モータによって過熱
されるサーモスイッチを使用するものがある。このサー
モスイッチは限界温度を越えると接点が開き、電流回路
を遮断する。
電子的及び／又は電気的構成部分によりモータ温度を算
定するもので、これら構成部分におけるモータ温度に対
応する信号としての電圧降下から算定する。これまで、
モータを流れる電流及び／又はこれに関係する電圧を処
理するのが一般的であった。簡単かつ普及した他の技術
としては、モータに直列に接続し、モータによって過熱
されるサーモスイッチを使用するものがある。このサー
モスイッチは限界温度を越えると接点が開き、電流回路
を遮断する。
【０００９】これらに関連する他の方法としては例え
ば、熱抵抗にモータ電流を流し、熱接点に、モータ温度
による温度の大きさ並びに時間経過にも適合する感温構
成素子を設ける。更に、冷却気流に熱抵抗を配置するこ
とによって、より洗練した方法にすることができる。
ば、熱抵抗にモータ電流を流し、熱接点に、モータ温度
による温度の大きさ並びに時間経過にも適合する感温構
成素子を設ける。更に、冷却気流に熱抵抗を配置するこ
とによって、より洗練した方法にすることができる。
【００１０】計算による方法としては、温度モデルを元
にしてモータ温度を模倣するのが一般的である。デジタ
ル計算装置（マイクロコントローラであることが多い）
によって容易に測定可能な量例えば、電圧、電流、回転
数及び／又は位相角度等を処理し、モータ温度を他の記
述で表現することができる。更に、経験から算出したモ
ータ固有の記憶した特性テーブルを利用する方法（ドイ
ツ国特許公開第３１１１８１８号公報参照）並びに推論
された数学的モデルによって算出する方法（ドイツ国特
許公開第３１０７１２３号公報参照）がある。
にしてモータ温度を模倣するのが一般的である。デジタ
ル計算装置（マイクロコントローラであることが多い）
によって容易に測定可能な量例えば、電圧、電流、回転
数及び／又は位相角度等を処理し、モータ温度を他の記
述で表現することができる。更に、経験から算出したモ
ータ固有の記憶した特性テーブルを利用する方法（ドイ
ツ国特許公開第３１１１８１８号公報参照）並びに推論
された数学的モデルによって算出する方法（ドイツ国特
許公開第３１０７１２３号公報参照）がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、交直
両用モータの作動温度を精確にかつ再現可能に表現する
ことができる抵抗測定に基づく直接測定方法又はこの方
法実施するに適した装置を得るにあり、特に電動工具に
利用する温度監視方法及び装置を得るにある。
両用モータの作動温度を精確にかつ再現可能に表現する
ことができる抵抗測定に基づく直接測定方法又はこの方
法実施するに適した装置を得るにあり、特に電動工具に
利用する温度監視方法及び装置を得るにある。
【００１２】この目的を達成するため、本発明は、交直
両用モータの温度監視方法において、実効交流電流成分
に対して僅かな量の等価電流成分をモータ交流電流に重
ね合わせ、モータの磁界コイルにおける電圧降下を把握
し、交流電圧部分から解放し、磁界コイルの温度依存オ
ーム抵抗に比例する等価電圧成分を、アナログ的にモー
タ交流電流も含めた重ね合わせ等価電流成分が通過する
電流測定シャントから得た温度によって変化しない等価
電圧成分と比較することよりなることを特徴とする。
両用モータの温度監視方法において、実効交流電流成分
に対して僅かな量の等価電流成分をモータ交流電流に重
ね合わせ、モータの磁界コイルにおける電圧降下を把握
し、交流電圧部分から解放し、磁界コイルの温度依存オ
ーム抵抗に比例する等価電圧成分を、アナログ的にモー
タ交流電流も含めた重ね合わせ等価電流成分が通過する
電流測定シャントから得た温度によって変化しない等価
電圧成分と比較することよりなることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】既知の抵抗測定方法に対して本発
明による温度監視方法の利点は、一方では固定子温度を
極めて精確にかつ特別な測定フィーラなしに決定するこ
とができる。他方では本発明による抵抗測定方法は現存
の及び既知の位相制御装置と組み合わせることができる
という理想的な方法である。
明による温度監視方法の利点は、一方では固定子温度を
極めて精確にかつ特別な測定フィーラなしに決定するこ
とができる。他方では本発明による抵抗測定方法は現存
の及び既知の位相制御装置と組み合わせることができる
という理想的な方法である。
【００１４】抵抗測定に基づく方法の実施の形態として
は２個の磁界コイルに対して測定するものがある。モー
タを流れる純粋な交流電流を考慮しなければならない困
難性は、モータ電流に僅かな等価電流部分を重ね合わせ
ることによって回避する。磁界コイルに等価電圧降下Ｕ
fdc を生じさせ、この等価電圧降下Ｕfdc は磁界コイル
のオーム抵抗Ｒf 及び温度に直接比例する既知の等価電
流Ｉdcで決まる。即ち、 Ｕfdc = Ｉdc・Ｒf である。
は２個の磁界コイルに対して測定するものがある。モー
タを流れる純粋な交流電流を考慮しなければならない困
難性は、モータ電流に僅かな等価電流部分を重ね合わせ
ることによって回避する。磁界コイルに等価電圧降下Ｕ
fdc を生じさせ、この等価電圧降下Ｕfdc は磁界コイル
のオーム抵抗Ｒf 及び温度に直接比例する既知の等価電
流Ｉdcで決まる。即ち、 Ｕfdc = Ｉdc・Ｒf である。
【００１５】等価電圧降下は、比較的簡単な方法で測定
及び再処理することができる。
及び再処理することができる。
【００１６】本発明方法の実現には、一般的に使用され
るモータエレクトロニクスで使用されている回路技術的
手段を利用する。従って、構造上のコスト上昇は、単に
磁界コイル接続を制御調整用電子機器に追加するだけで
ある。組み立てに係わるコスト上昇は生じない。
るモータエレクトロニクスで使用されている回路技術的
手段を利用する。従って、構造上のコスト上昇は、単に
磁界コイル接続を制御調整用電子機器に追加するだけで
ある。組み立てに係わるコスト上昇は生じない。
【００１７】上述の方法を実施する装置として、本発明
は、電機子に少なくとも１個直列に配置した磁界コイル
を有する交直両用モータの温度を監視する装置におい
て、磁界コイル及び電機子を流れるモータ電流に、モー
タ電流の実効交流電流成分よりも僅かに大きい等価電流
成分を重ね合わせる第１電子構成グループと、磁界コイ
ルの電圧を認識し、交流電圧部分を分離し、磁界コイル
の温度依存オーム抵抗に相当する等価量を比較器の第１
入力部に供給する第２電子構成グループと、モータ電流
を含めて重ね合わせた等価電流成分が流れる温度によっ
て影響を受けない電流測定シャントとを具え、前記電流
測定シャントは、第３電子構成グループに電圧降下をも
たらし、交流電圧部分を分離した後に、基準参照用の等
価量として比較器の第２入力部に供給し、比較器の出力
側から磁界コイルの温度で変動する信号を発生する構成
としたことを特徴とする。
は、電機子に少なくとも１個直列に配置した磁界コイル
を有する交直両用モータの温度を監視する装置におい
て、磁界コイル及び電機子を流れるモータ電流に、モー
タ電流の実効交流電流成分よりも僅かに大きい等価電流
成分を重ね合わせる第１電子構成グループと、磁界コイ
ルの電圧を認識し、交流電圧部分を分離し、磁界コイル
の温度依存オーム抵抗に相当する等価量を比較器の第１
入力部に供給する第２電子構成グループと、モータ電流
を含めて重ね合わせた等価電流成分が流れる温度によっ
て影響を受けない電流測定シャントとを具え、前記電流
測定シャントは、第３電子構成グループに電圧降下をも
たらし、交流電圧部分を分離した後に、基準参照用の等
価量として比較器の第２入力部に供給し、比較器の出力
側から磁界コイルの温度で変動する信号を発生する構成
としたことを特徴とする。
【００１８】重ね合わせた等価電流成分は、好ましく
は、統合化した電流調整器によって一定に維持し、この
電流調整器を位相制御装置と一体にグループ化し、認識
した参照基準用等価量に実際量として合成する。
は、統合化した電流調整器によって一定に維持し、この
電流調整器を位相制御装置と一体にグループ化し、認識
した参照基準用等価量に実際量として合成する。
【００１９】第２又は第３の電子的構成グループは、好
ましくは一方では磁界コイルに他方では電流測定シャン
トを入力側にして電圧降下をもたらす電圧増幅器により
構成し、交流電流成分を分離するフィルタユニットでグ
ループ化する。
ましくは一方では磁界コイルに他方では電流測定シャン
トを入力側にして電圧降下をもたらす電圧増幅器により
構成し、交流電流成分を分離するフィルタユニットでグ
ループ化する。
【００２０】
【実施例】次に、図面につき本発明の好適な実施例を説
明する。この図面は本発明による特徴を有する交直両用
モータにおける温度を監視する回路構成の原理を示す。
明する。この図面は本発明による特徴を有する交直両用
モータにおける温度を監視する回路構成の原理を示す。
【００２１】この原理的回路図は、電機子Ａと、磁界コ
イルＦ並びに通常モータの回転数の制御及び調整に使用
される位相制御装置１を有する交流−交直両用モータを
示している。モータ電流回路には、更に、電流測定シャ
ント２を設け、この電流測定シャント２は位相制御装置
１の構成グループに統合させることができる。通常はこ
れらすべての素子又は構成グループは電気機器には既に
存在している。電力接続端子には「Ｕn 」の符号を付け
る。
イルＦ並びに通常モータの回転数の制御及び調整に使用
される位相制御装置１を有する交流−交直両用モータを
示している。モータ電流回路には、更に、電流測定シャ
ント２を設け、この電流測定シャント２は位相制御装置
１の構成グループに統合させることができる。通常はこ
れらすべての素子又は構成グループは電気機器には既に
存在している。電力接続端子には「Ｕn 」の符号を付け
る。
【００２２】本発明の実施例を補足説明すると、この回
路に電流調整器３を配置する。この電流調整器３は、以
下に詳細に説明するように、モータ交流電流に対して僅
かな、しかし一定の等価電流成分を重ね合わせる作用を
行う。この調整器３は、電流測定シャント２の入力側に
配置し、電流測定シャント２から導出した実際の電流値
を加え、この実際の電流値はフィルタ−増幅器４におけ
る増幅及びろ過後の交流電流部分から解放される。
路に電流調整器３を配置する。この電流調整器３は、以
下に詳細に説明するように、モータ交流電流に対して僅
かな、しかし一定の等価電流成分を重ね合わせる作用を
行う。この調整器３は、電流測定シャント２の入力側に
配置し、電流測定シャント２から導出した実際の電流値
を加え、この実際の電流値はフィルタ−増幅器４におけ
る増幅及びろ過後の交流電流部分から解放される。
【００２３】電流測定シャント２と同様に、双方の磁界
コイルＦに生ずる電圧降下を（磁界電圧）増幅フィルタ
５によって測定する。フィルタ作用によって、交流電圧
部分を除去し、重ね合わせた等価電流によって生じた等
価電圧降下が残存する。この等価電圧降下は等価電流及
び磁界コイルＦのオーム抵抗に直接比例する。
コイルＦに生ずる電圧降下を（磁界電圧）増幅フィルタ
５によって測定する。フィルタ作用によって、交流電圧
部分を除去し、重ね合わせた等価電流によって生じた等
価電圧降下が残存する。この等価電圧降下は等価電流及
び磁界コイルＦのオーム抵抗に直接比例する。
【００２４】温度が変化しない電流測定シャント２にお
ける等価電圧降下と温度に左右される磁界コイルＦにお
ける等価電圧降下を比較器６によって比較し、増幅率を
適切に選択することによって回路信号Ｔを維持する。こ
の回路信号Ｔが、磁界コイルＦの指定の又は設定可能な
温度に達したことを示す信号となる。このような回路信
号は、種々の方法で再加工することができる。例えば、
最適な又は音響的な警報、器具の切り換え、モータ電流
を問題のない値への制限すること、又はこれらのうちの
少なくとも一つを行うことができる。
ける等価電圧降下と温度に左右される磁界コイルＦにお
ける等価電圧降下を比較器６によって比較し、増幅率を
適切に選択することによって回路信号Ｔを維持する。こ
の回路信号Ｔが、磁界コイルＦの指定の又は設定可能な
温度に達したことを示す信号となる。このような回路信
号は、種々の方法で再加工することができる。例えば、
最適な又は音響的な警報、器具の切り換え、モータ電流
を問題のない値への制限すること、又はこれらのうちの
少なくとも一つを行うことができる。
【００２５】次に、上述した回路構成の個別の構成グル
ープの機能を詳細に説明する。
ープの機能を詳細に説明する。
【００２６】位相制御装置１は、通常、トライアック
と、このトライアックに付属の制御回路とにより構成
し、この付属の制御回路はトライアックのトリガ角度の
制御量及び実効モータ電圧を与えるという従属関係を有
する。この制御量は、回転数調整器及び／又は電流調整
器の出力量とすることができる。制御回路としては、当
業者によく知られている多数の実施例がある。例えば、
個別の回路構成又は集積回路がある。
と、このトライアックに付属の制御回路とにより構成
し、この付属の制御回路はトライアックのトリガ角度の
制御量及び実効モータ電圧を与えるという従属関係を有
する。この制御量は、回転数調整器及び／又は電流調整
器の出力量とすることができる。制御回路としては、当
業者によく知られている多数の実施例がある。例えば、
個別の回路構成又は集積回路がある。
【００２７】電流測定シャント２は、通常、（比較的低
いオーム値の）抵抗であり、モータ電圧に直接比例する
測定電圧の降下を生ずる。抵抗材料としては、通常は、
ほとんど温度の影響を受けない合金例えば、定数等が既
知の材料を選択する。
いオーム値の）抵抗であり、モータ電圧に直接比例する
測定電圧の降下を生ずる。抵抗材料としては、通常は、
ほとんど温度の影響を受けない合金例えば、定数等が既
知の材料を選択する。
【００２８】電流調整器３は、原理的には、本発明によ
る温度監視の機能にとって必須というわけではない。即
ち、比較器６において電圧測定シャント２及び磁界コイ
ルＦでの等価電圧降下を比較する即ち減算するからであ
る。このことから、この回路は、妥当な範囲内では、基
本的には、等価電流部分の大きさには依存しない。しか
し、位相制御装置１の変動許容範囲及び明らかに起こり
うる負荷低下における困難性がある。特に、小さいモー
タ電圧又は大きなモータ電圧の場合困難さがある。この
ような場合、十分大きな等価電流部分を維持するのは困
難である。この難点を回避する一つの（唯一ではない
が）可能性としては、等価電流を十分大きいが交流電流
に対しては比較的小さい値の一定値に維持することであ
る。このことは電流調整器３によって保証することがで
きる。プリセット可能な一定の目標値Ｉref をシャント
電圧増幅フィルタ４に供給された等価電圧実際値（ＤＣ
実際値）と比較する。この結果、生ずる差が制御信号と
なり、この制御信号が位相制御装置１における等価電流
部分の拡大又は縮小をもたらす。
る温度監視の機能にとって必須というわけではない。即
ち、比較器６において電圧測定シャント２及び磁界コイ
ルＦでの等価電圧降下を比較する即ち減算するからであ
る。このことから、この回路は、妥当な範囲内では、基
本的には、等価電流部分の大きさには依存しない。しか
し、位相制御装置１の変動許容範囲及び明らかに起こり
うる負荷低下における困難性がある。特に、小さいモー
タ電圧又は大きなモータ電圧の場合困難さがある。この
ような場合、十分大きな等価電流部分を維持するのは困
難である。この難点を回避する一つの（唯一ではない
が）可能性としては、等価電流を十分大きいが交流電流
に対しては比較的小さい値の一定値に維持することであ
る。このことは電流調整器３によって保証することがで
きる。プリセット可能な一定の目標値Ｉref をシャント
電圧増幅フィルタ４に供給された等価電圧実際値（ＤＣ
実際値）と比較する。この結果、生ずる差が制御信号と
なり、この制御信号が位相制御装置１における等価電流
部分の拡大又は縮小をもたらす。
【００２９】フィルタ増幅器４（シャント電圧増幅フィ
ルタ）の回路グループは、構造的に２個の部分からな
り、即ち、公共配電周波数よりも小さい最高周波数を有
するローパスフィルタを設け、モータ電流の交流部分又
はこの交流部分に依存する測定電圧を十分低減する。更
に、この回路グループは増幅器を含み、この増幅器は比
較的小さいＤＣ信号を、後の回路段階における再加工
（再処理）のために増幅する。回路技術によっては、増
幅器に抵抗／コンデンサを組み合わせて実現することも
できる。
ルタ）の回路グループは、構造的に２個の部分からな
り、即ち、公共配電周波数よりも小さい最高周波数を有
するローパスフィルタを設け、モータ電流の交流部分又
はこの交流部分に依存する測定電圧を十分低減する。更
に、この回路グループは増幅器を含み、この増幅器は比
較的小さいＤＣ信号を、後の回路段階における再加工
（再処理）のために増幅する。回路技術によっては、増
幅器に抵抗／コンデンサを組み合わせて実現することも
できる。
【００３０】磁界電圧増幅フィルタ５の回路グループ
は、機能的及び構造的に、上述のシャント電圧増幅フィ
ルタ４と同一である。電圧部分（交流部分並びに等価部
分）の低下は、電流測定シャント２におけるよりも相当
大きく、増幅回路素子の回路技術設計を選択する必要が
ある。上述の回路図に示すように、上方の磁界コイルＦ
の大きさを測定し、一般的に微分増幅器が必要である。
更に、下方の磁界コイルＦを測定することもできる。即
ち、いずれの磁界コイルにも同一の電流が流れ、通常は
同一の構成であるためである。この場合、微分増幅器は
なくて済む。
は、機能的及び構造的に、上述のシャント電圧増幅フィ
ルタ４と同一である。電圧部分（交流部分並びに等価部
分）の低下は、電流測定シャント２におけるよりも相当
大きく、増幅回路素子の回路技術設計を選択する必要が
ある。上述の回路図に示すように、上方の磁界コイルＦ
の大きさを測定し、一般的に微分増幅器が必要である。
更に、下方の磁界コイルＦを測定することもできる。即
ち、いずれの磁界コイルにも同一の電流が流れ、通常は
同一の構成であるためである。この場合、微分増幅器は
なくて済む。
【００３１】比較器６は、時間的要素で、電流測定シャ
ント２及び磁界コイルＦにおけるＤＣ電圧降下を比較す
る。フィルタ作用にもかかわらず、双方の信号には回避
できない波打ち波形が残存し、切り換えポイント即ち、
限界温度に達するポイントの近傍において、純粋の比較
器は変動を生じてしまう。従って、このことを排除する
ために、回路図に示すように、極めて小さい限界周波数
のローパスフィルタを付加する。好適な実施例では双方
の回路部分に減算積分器を使用する。この減算積分器は
双方の入力信号を減算し、また差を積分する。この出力
信号は、波打つ入力信号及び２個の異なる状態にも係わ
らず、上方又は下方の調整限界に適合し、２値信号とし
て再加工（再処理）することができる。この機能グルー
プの他の利点としては、温度限界に達した時点に即座に
反応する点があり、このことにより所定の駆動装置を保
護するための所定の遅延時間を保証し、短時間の過負荷
を許容できる点である。短時間の過負荷での遅延機能は
例えば、単独の固定トグルスイッチでも実現できる。
ント２及び磁界コイルＦにおけるＤＣ電圧降下を比較す
る。フィルタ作用にもかかわらず、双方の信号には回避
できない波打ち波形が残存し、切り換えポイント即ち、
限界温度に達するポイントの近傍において、純粋の比較
器は変動を生じてしまう。従って、このことを排除する
ために、回路図に示すように、極めて小さい限界周波数
のローパスフィルタを付加する。好適な実施例では双方
の回路部分に減算積分器を使用する。この減算積分器は
双方の入力信号を減算し、また差を積分する。この出力
信号は、波打つ入力信号及び２個の異なる状態にも係わ
らず、上方又は下方の調整限界に適合し、２値信号とし
て再加工（再処理）することができる。この機能グルー
プの他の利点としては、温度限界に達した時点に即座に
反応する点があり、このことにより所定の駆動装置を保
護するための所定の遅延時間を保証し、短時間の過負荷
を許容できる点である。短時間の過負荷での遅延機能は
例えば、単独の固定トグルスイッチでも実現できる。
【００３２】当業者には、上述の回路配置を位相制御装
置に介在させることができ、正負の電圧半波を同一でな
い大きさにすることができること明らかであろう。この
結果、モータ電圧の等価電圧部分を等価電流部分と同一
結果となるようにすることができる。更に、好適な実施
例として、位相制御装置１におけるトライアックのトリ
ガ角度（上述の説明参照）を、正負の電圧半波が（通常
は同一である）同一でないようにすることもできる。多
くの位相制御装置によって存在するまた抽出でき、トリ
ガ角度に影響を与える信号電圧に手を加えることができ
る。一方、等価電流部分を発生させるのに有利な実施例
では、例えば、半波の極性全体を周期的に遮蔽するか、
又は適当な回路素子例えば、ツェナータイオード、ダイ
オード−抵抗の組み合わせ等によってモータ電流経路に
異なる電流方向の異なる電圧降下を発生させる。
置に介在させることができ、正負の電圧半波を同一でな
い大きさにすることができること明らかであろう。この
結果、モータ電圧の等価電圧部分を等価電流部分と同一
結果となるようにすることができる。更に、好適な実施
例として、位相制御装置１におけるトライアックのトリ
ガ角度（上述の説明参照）を、正負の電圧半波が（通常
は同一である）同一でないようにすることもできる。多
くの位相制御装置によって存在するまた抽出でき、トリ
ガ角度に影響を与える信号電圧に手を加えることができ
る。一方、等価電流部分を発生させるのに有利な実施例
では、例えば、半波の極性全体を周期的に遮蔽するか、
又は適当な回路素子例えば、ツェナータイオード、ダイ
オード−抵抗の組み合わせ等によってモータ電流経路に
異なる電流方向の異なる電圧降下を発生させる。
【図１】本発明による温度監視回路構成を有する交直両
用モータの原理回路図である。
用モータの原理回路図である。
１ 位相制御装置 ２ 電流測定シャント ３ 電流調整器 ４ フィルタ−増幅器 ５ 増幅フィルタ ６ 比較器
Claims (6)
- 【請求項１】 交直両用モータの温度監視方法におい
て、 実効交流電流成分に対して僅かな量の等価電流成分（Ｉ
dc）をモータ交流電流に重ね合わせ、 モータの磁界コイル（Ｆ）における電圧降下を把握し、
交流電圧部分から解放し、磁界コイルの温度依存オーム
抵抗に比例する等価電圧成分（Ｕfdc ）を、アナログ的
にモータ交流電流も含めた重ね合わせ等価電流成分が通
過する電流測定シャント（２）から得た温度によって変
化しない等価電圧成分と比較することよりなることを特
徴とする交直両用モータの温度監視方法。 - 【請求項２】 電機子（Ａ）に少なくとも１個直列に配
置した磁界コイル（Ｆ）を有する交直両用モータの温度
を監視する装置において、 磁界コイル（Ｆ）及び電機子（Ａ）を流れるモータ電流
に、モータ電流の実効交流電流成分よりも僅かに大きい
等価電流成分を重ね合わせる第１電子構成グループ（１
〜３）と、 磁界コイル（Ｆ）の電圧を認識し、交流電圧部分を分離
し、磁界コイルの温度依存オーム抵抗に相当する等価量
を比較器（６）の第１入力部に供給する第２電子構成グ
ループ（５）と、 モータ電流を含めて重ね合わせた等価電流成分が流れる
温度によって影響を受けない電流測定シャント（２）と
を具え、前記電流測定シャント（２）は、第３電子構成
グループ（４）に電圧降下をもたらし、交流電圧部分を
分離した後に、基準参照用の等価量として比較器（６）
の第２入力部に供給し、比較器（６）の出力側から磁界
コイル（Ｆ）の温度で変動する信号を発生する構成とし
たことを特徴とする交直両用モータ温度監視装置。 - 【請求項３】 前記第１電子構成グループに一定の等価
電流成分をモータ電流に重ね合わせる請求項２記載の交
直両用モータ温度監視装置。 - 【請求項４】 前記第２及び第３電子構成グループ（５
又は４）は、それぞれ交流電流成分を分離するためのフ
ィルタユニットを有する電圧増幅器とした請求項２又は
３記載の交直両用モータ温度監視装置。 - 【請求項５】 前記比較器（６）は時間的要素を考慮す
る比較器とした請求項２乃至３のうちのいずれか一項に
記載の交直両用モータ温度監視装置。 - 【請求項６】 位相制御装置を有する交直両用モータの
ための請求項３記載の温度監視装置において、前記位相
制御装置を電流調整器（３）に接続し、第３電子構成グ
ループを経て認識される基準参照用等価量を現実の大き
さとして加え、位相制御装置（１）を流れるモータ電流
に一定の等価電流成分を重ね合わせる請求項３記載の交
直両用モータ温度監視装置。
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|---|---|---|---|
| DE4447145:9 | 1994-12-29 | ||
| DE4447145A DE4447145B4 (de) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | Verfahren und Einrichtung zur Temperaturüberwachung bei Universalmotoren |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08242535A true JPH08242535A (ja) | 1996-09-17 |
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ID=6537448
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP00008596A Expired - Fee Related JP3711299B2 (ja) | 1994-12-29 | 1996-01-04 | 交直両用モータの温度監視方法及び装置 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0720266B1 (ja) |
| JP (1) | JP3711299B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| TW434991B (en) * | 1997-09-26 | 2001-05-16 | Hitachi Koki Kk | DC power source unit alarming before electrically powered tool is overheated and stopping power supply thereafter |
| US6329732B1 (en) | 1999-07-20 | 2001-12-11 | General Electric Company | Electric motors and methods for assembling temperature sensors therein |
| DE10116693A1 (de) * | 2001-04-04 | 2002-10-17 | Bosch Gmbh Robert | Beheizbare Tankleckdiagnoseeinheit insbesondere für Kraftfahrzeuge |
| DE102005038225A1 (de) * | 2005-08-12 | 2007-02-15 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung für eine Überlastdetektion bei Handwerkzeugen |
| FR2893781A1 (fr) * | 2005-11-23 | 2007-05-25 | St Microelectronics Sa | Commande d'un triac pour demarrage d'un moteur |
| US8004231B2 (en) * | 2005-11-23 | 2011-08-23 | Stmicroelectronics S.A. | Control of a triac for the starting of a motor |
| DE102008041080A1 (de) * | 2008-08-07 | 2010-02-11 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Betriebszustandes einer elektrischen Maschine |
| US20110061810A1 (en) * | 2009-09-11 | 2011-03-17 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and Methods for Cyclical Oxidation and Etching |
| US20110065276A1 (en) * | 2009-09-11 | 2011-03-17 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and Methods for Cyclical Oxidation and Etching |
| CN101806642B (zh) * | 2010-04-09 | 2011-06-22 | 福州大学 | 基于仿真模型的电机运行三维温度场分布的虚拟测试方法 |
| EP2756572B1 (de) * | 2011-09-16 | 2016-12-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und verfahren zum schutz eines verbrauchers |
| RU2548678C2 (ru) * | 2013-09-10 | 2015-04-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Устройство защиты коллекторного электродвигателя от перегрева |
| DE102014200337A1 (de) * | 2014-01-10 | 2015-07-16 | Robert Bosch Gmbh | Bestromen und Messen der Temperatur von Statorwicklungen einer zumindest motorisch betreibbaren elektrischen Drehfeldmaschine |
| CN104410047A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-03-11 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种无刷电机的温度保护电路 |
| US10371739B2 (en) * | 2015-10-30 | 2019-08-06 | Landis+Gyr Llc | Arrangement for detecting a meter maintenance condition using winding resistance |
| JP6560631B2 (ja) * | 2016-02-17 | 2019-08-14 | ファナック株式会社 | モータ制御装置、モータ制御方法及びモータ制御プログラム |
| DE102016124000A1 (de) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | C. & E. Fein Gmbh | Temperaturschutz für EC-Motor |
| CN109100052B (zh) * | 2018-09-30 | 2024-03-12 | 深圳众城卓越科技有限公司 | 一种pt100温度传感器的检测电路 |
| DE102019134777A1 (de) * | 2019-12-17 | 2021-06-17 | Metabowerke Gmbh | Elektrowerkzeug, Messeinrichtung und Verfahren zum Betrieb eines Elektrowerkzeugs |
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|---|---|---|---|---|
| US3736479A (en) * | 1971-05-31 | 1973-05-29 | Yamamoto Electric Ind Co Ltd | Speed control device for single phase motors |
| US3794898A (en) * | 1973-02-26 | 1974-02-26 | T Gross | Dynamic braking of electric motors with thermistor braking circuit |
| CH620554A5 (ja) * | 1976-04-12 | 1980-11-28 | Papst Motoren Kg | |
| DE2655574A1 (de) * | 1976-12-08 | 1978-06-15 | Bosch Siemens Hausgeraete | Drehzahlveraenderbarer elektromotorischer antrieb, insbesondere fuer hausgeraete, wie teigruehrer o.dgl. |
| GB1589624A (en) * | 1977-08-03 | 1981-05-13 | Caterpillar Tractor Co | Dc motors |
| US4157036A (en) * | 1978-02-17 | 1979-06-05 | Gilbert Kivenson | Level sensor for stored fluids and particulate material |
| SE433777B (sv) * | 1980-03-26 | 1984-06-12 | Elfi Innovationer | Sett och anordning att for overvakning detektera en asynkronmotors lindningstemperatur |
| DE3034251A1 (de) * | 1980-09-11 | 1982-04-15 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und vorrichtung zum ermitteln des laeuferwiderstandes einer asynchronmaschine |
| DE3107123A1 (de) * | 1981-02-26 | 1982-11-25 | Gutt, Hans-Joachim, Prof. Dr.-Ing., 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur tempoeraturueberwachung elektrischer maschinen und antriebe ohne einbau von temperaturfuehlern in den elektromagnetisch aktiven maschinenteil |
| IT1212535B (it) * | 1982-10-26 | 1989-11-30 | Star Utensili Elett | Frizione elettronica a piu' livelli di intervento per utensili elettrici a velocita'selezionabile. |
| DE3422458A1 (de) * | 1984-06-16 | 1985-12-19 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Drehzahlregeleinrichtung fuer einen wechselstrommotor |
| EP0584615A1 (de) * | 1992-08-21 | 1994-03-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Messeinrichtung zur Bestimmung der Wicklungstemperatur einer elektrischen Maschine |
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1994
- 1994-12-29 DE DE4447145A patent/DE4447145B4/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-30 EP EP95810675A patent/EP0720266B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-04 KR KR1019950046361A patent/KR960027124A/ko not_active Application Discontinuation
- 1995-12-27 US US08/579,390 patent/US5635806A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-01-04 JP JP00008596A patent/JP3711299B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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|---|---|
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| DE4447145B4 (de) | 2005-06-02 |
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| US5635806A (en) | 1997-06-03 |
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