JPH0984253A - モータ過負荷検出方法 - Google Patents
モータ過負荷検出方法Info
- Publication number
- JPH0984253A JPH0984253A JP25713895A JP25713895A JPH0984253A JP H0984253 A JPH0984253 A JP H0984253A JP 25713895 A JP25713895 A JP 25713895A JP 25713895 A JP25713895 A JP 25713895A JP H0984253 A JPH0984253 A JP H0984253A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- temperature
- overload
- current
- resistance
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 モータのトルクを積分してあるレベルを越え
た場合過負荷を検出していたが、温度が高いとき過熱焼
損の恐れがあり、これを防ぐ。 【構成】 モータに電流を流しその流れ具合により、モ
ータの抵抗分を算出し、これよりモータコイルの温度を
得て、これを考慮してモータの過負荷検出を行うように
して成る。
た場合過負荷を検出していたが、温度が高いとき過熱焼
損の恐れがあり、これを防ぐ。 【構成】 モータに電流を流しその流れ具合により、モ
ータの抵抗分を算出し、これよりモータコイルの温度を
得て、これを考慮してモータの過負荷検出を行うように
して成る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モータ制御装置のモー
タ過負荷検出方法に関する。
タ過負荷検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、モータの過負荷検出はモータのト
ルクを積分してあるレベルを越えた時、過負荷として検
出していた［以下、これを『従来例１』という］。ま
た、特開昭62-239822 号・交流サーボモーターの温度検
出装置およびこれを用いた過熱装置があり、これは交流
で付勢されるサーボモーターが停止状態にあることを検
知する停止状態検知手段と、前記サーボモーターの一次
電流の大きさを検出する電流検出手段と、前記サーボモ
ーターの一次電圧の大きさに応じた信号を出力する電圧
検知手段と、これ等の停止状態検知手段、電流検出手段
および電圧検知手段の出力から、前記サーボモーターの
温度に関する情報を出力する温度情報出力手段とを有す
る交流サーボモーターの温度検出装置である［以下、こ
れを『従来例２』という］。
ルクを積分してあるレベルを越えた時、過負荷として検
出していた［以下、これを『従来例１』という］。ま
た、特開昭62-239822 号・交流サーボモーターの温度検
出装置およびこれを用いた過熱装置があり、これは交流
で付勢されるサーボモーターが停止状態にあることを検
知する停止状態検知手段と、前記サーボモーターの一次
電流の大きさを検出する電流検出手段と、前記サーボモ
ーターの一次電圧の大きさに応じた信号を出力する電圧
検知手段と、これ等の停止状態検知手段、電流検出手段
および電圧検知手段の出力から、前記サーボモーターの
温度に関する情報を出力する温度情報出力手段とを有す
る交流サーボモーターの温度検出装置である［以下、こ
れを『従来例２』という］。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来例１の
技術では、モータの温度にかかわらず検出するので、温
度が高い時は、過負荷になる前にモータが過熱状態とな
り、焼損するという問題があった。また、従来例２では
モータロック中に巻線抵抗を検出するのであるが、モー
タロック中の温度状態では、負荷が小さいと電流が小さ
く、確実に検出できないので、つまりこの手段では負荷
が絡むので、負荷が小さく加減速が多い用途では温度検
出ができない。ここにおいて、本発明は、電源投入時に
電圧を固定あるいは計測して、ある電流を流すことによ
り、モータの巻線温度を求め、モータ温度を正確にしか
も簡便に検出し、モータが過負荷状態になる前に過負荷
検出ができる、モータ過負荷検出方法を提供することを
目的とする。
技術では、モータの温度にかかわらず検出するので、温
度が高い時は、過負荷になる前にモータが過熱状態とな
り、焼損するという問題があった。また、従来例２では
モータロック中に巻線抵抗を検出するのであるが、モー
タロック中の温度状態では、負荷が小さいと電流が小さ
く、確実に検出できないので、つまりこの手段では負荷
が絡むので、負荷が小さく加減速が多い用途では温度検
出ができない。ここにおいて、本発明は、電源投入時に
電圧を固定あるいは計測して、ある電流を流すことによ
り、モータの巻線温度を求め、モータ温度を正確にしか
も簡便に検出し、モータが過負荷状態になる前に過負荷
検出ができる、モータ過負荷検出方法を提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、モータに電流を流し、その流れ具合によ
り、モータコイルの抵抗分を算出して、これよりモータ
コイルの温度を得て、過負荷検出レベルを変えて、モー
タの過負荷検出を行うモータ過負荷検出方法である。す
なわち、モータに電流を流し、その電流を検出する手段
を持ち、この検出された電流より、モータの抵抗分を算
出して、その増加分よりモータ温度を算出し、その温度
に対応して出力トルクと検出時間の曲線を修正して過負
荷検出を行うモータ過負荷検出方法であり、またｉはモ
ータ電流、Ｖはモータへの供給直流電圧、モータ電機子
抵抗Ｒ、時間ｔ、モータの電気的時定数Ｔe とすると
き、 ｉ＝Ｖ／〔Ｒ｛１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｔe ) ｝] であり、時間ｔを大きくとると、ｉ＝Ｖ／Ｒとなること
からモータ電機子抵抗Ｒを算出し、このモータ電機子抵
抗Ｒより、 Ｒ＝Ｒ0 ＋ＲK ・ΔＴ ただし、Ｒ0 ；ある温度でのモータ電機子抵抗 ＲK ；モータ電機子抵抗の温度係数 ΔＴ；基準温度からの温度の増加分 に対応するモータの温度Ｔemp を算出する前項に記載の
モータ過負荷検出方法であり、さらに直流モータの代わ
りに交流モータの前記温度Ｔemp を算出する前々項に記
載のモータ過負荷検出方法である。
に、本発明は、モータに電流を流し、その流れ具合によ
り、モータコイルの抵抗分を算出して、これよりモータ
コイルの温度を得て、過負荷検出レベルを変えて、モー
タの過負荷検出を行うモータ過負荷検出方法である。す
なわち、モータに電流を流し、その電流を検出する手段
を持ち、この検出された電流より、モータの抵抗分を算
出して、その増加分よりモータ温度を算出し、その温度
に対応して出力トルクと検出時間の曲線を修正して過負
荷検出を行うモータ過負荷検出方法であり、またｉはモ
ータ電流、Ｖはモータへの供給直流電圧、モータ電機子
抵抗Ｒ、時間ｔ、モータの電気的時定数Ｔe とすると
き、 ｉ＝Ｖ／〔Ｒ｛１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｔe ) ｝] であり、時間ｔを大きくとると、ｉ＝Ｖ／Ｒとなること
からモータ電機子抵抗Ｒを算出し、このモータ電機子抵
抗Ｒより、 Ｒ＝Ｒ0 ＋ＲK ・ΔＴ ただし、Ｒ0 ；ある温度でのモータ電機子抵抗 ＲK ；モータ電機子抵抗の温度係数 ΔＴ；基準温度からの温度の増加分 に対応するモータの温度Ｔemp を算出する前項に記載の
モータ過負荷検出方法であり、さらに直流モータの代わ
りに交流モータの前記温度Ｔemp を算出する前々項に記
載のモータ過負荷検出方法である。
【０００５】
【作用】上記手段により、本発明は、過負荷検出の初期
状態を知ることができるので、温度が高い時は早く過負
荷を知り、過負荷状態によるモータの焼損を防止するこ
とができる。
状態を知ることができるので、温度が高い時は早く過負
荷を知り、過負荷状態によるモータの焼損を防止するこ
とができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を図面に基づい
て説明する。なお、各図面において、同一符号は同一も
しくは相当部材を表す。図１は、本発明の一実施例にお
ける回路構成を示すブロック図である。図１において、
１a 〜１d はパワートランジスタ、２はモータ、３はパ
ワートランジスタドライブ回路、４は電流検出器、５は
マイクロコンピュータである。
て説明する。なお、各図面において、同一符号は同一も
しくは相当部材を表す。図１は、本発明の一実施例にお
ける回路構成を示すブロック図である。図１において、
１a 〜１d はパワートランジスタ、２はモータ、３はパ
ワートランジスタドライブ回路、４は電流検出器、５は
マイクロコンピュータである。
【０００７】 以上のように構成された回路について、
その動作を図２のフローチャートを用いて説明する。先
ずステップ１にて、パワートランジスタ１a 〜１d を駆
動してモータ２へある電流を流す。すると、電流ｉは式
（１）のように流れる。 ｉ＝Ｖ／〔Ｒ｛１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｔe ) ｝] ……………………（１） ただし、ｉ ；電流 Ｖ ；Ｐ−Ｎ間電圧 Ｒ ；モータ電機子抵抗 ｔ ；時間 Ｔe ；電気的時定数
その動作を図２のフローチャートを用いて説明する。先
ずステップ１にて、パワートランジスタ１a 〜１d を駆
動してモータ２へある電流を流す。すると、電流ｉは式
（１）のように流れる。 ｉ＝Ｖ／〔Ｒ｛１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｔe ) ｝] ……………………（１） ただし、ｉ ；電流 Ｖ ；Ｐ−Ｎ間電圧 Ｒ ；モータ電機子抵抗 ｔ ；時間 Ｔe ；電気的時定数
【０００８】 そこで、時間ｔを大きくとると、式
（２）のようになる。 ｉ＝Ｖ／Ｒ ……………………（２） ステップ２では式（２）より、モータ電機子抵抗Ｒを算
出する。ステップ３では、モータ電機子抵抗Ｒより式
（３）にて温度Ｔemp を算出する。 Ｒ＝Ｒ0 ＋ＲK ・ΔＴ ……………………（３） ただし、Ｒ0 ；ある温度でのモータ電機子抵抗 ＲK ；モータ電機子抵抗の温度係数 ΔＴ；基準温度からの温度の増加分
（２）のようになる。 ｉ＝Ｖ／Ｒ ……………………（２） ステップ２では式（２）より、モータ電機子抵抗Ｒを算
出する。ステップ３では、モータ電機子抵抗Ｒより式
（３）にて温度Ｔemp を算出する。 Ｒ＝Ｒ0 ＋ＲK ・ΔＴ ……………………（３） ただし、Ｒ0 ；ある温度でのモータ電機子抵抗 ＲK ；モータ電機子抵抗の温度係数 ΔＴ；基準温度からの温度の増加分
【０００９】 ある温度でのモータ電機子抵抗Ｒ0 及び
モータ電機子抵抗の温度係数ＲK は、予め計測してお
く。これにより、これよりモータコイルの温度を得て、
この温度により、例として図３のように過負荷検出をし
ていると、をあるいはの曲線で検出することによ
り、モータ等を保護するのである。温度が高い場合、早
く検出できるようにからの方の検出曲線で検出す
る。以上の動作並びに演算は、マイクロコンピュータ５
からの指令に基づき、それぞれの回路構成要素が実行す
る。なお、検出曲線〜…等の演算はマイクロコンピ
ュータ５が行う。
モータ電機子抵抗の温度係数ＲK は、予め計測してお
く。これにより、これよりモータコイルの温度を得て、
この温度により、例として図３のように過負荷検出をし
ていると、をあるいはの曲線で検出することによ
り、モータ等を保護するのである。温度が高い場合、早
く検出できるようにからの方の検出曲線で検出す
る。以上の動作並びに演算は、マイクロコンピュータ５
からの指令に基づき、それぞれの回路構成要素が実行す
る。なお、検出曲線〜…等の演算はマイクロコンピ
ュータ５が行う。
【００１０】 ここで、少し図３の一例について詳論す
る。通常モータの過負荷検出は、モータのパワーあるい
はエネルギー等に基づき過負荷検出を行う。モータのパ
ワーあるいはエネルギーは、トルクに対して比例又は２
乗比例になるのは運動方程式等で得られる。また、モー
タの放熱特性等が加わると３乗以上になることもある。
従って、過負荷検出の一例は、次のようになる。 ∫（τ−τB ）ｄｔ＞Ｋ1 ……………………（４）あ
るいは ∫（τ−τB )2ｄｔ＞Ｋ2 ……………………（５） だだし、τ はトルク τB はベーストルクでモータ設計でこのトルクなら連続
運転可能なトルク Ｋ1 ，Ｋ2 は定数 で行う。
る。通常モータの過負荷検出は、モータのパワーあるい
はエネルギー等に基づき過負荷検出を行う。モータのパ
ワーあるいはエネルギーは、トルクに対して比例又は２
乗比例になるのは運動方程式等で得られる。また、モー
タの放熱特性等が加わると３乗以上になることもある。
従って、過負荷検出の一例は、次のようになる。 ∫（τ−τB ）ｄｔ＞Ｋ1 ……………………（４）あ
るいは ∫（τ−τB )2ｄｔ＞Ｋ2 ……………………（５） だだし、τ はトルク τB はベーストルクでモータ設計でこのトルクなら連続
運転可能なトルク Ｋ1 ，Ｋ2 は定数 で行う。
【００１１】 図３は、式（４）・式（５）あるいはそ
れらの合成である。 ここで、Ｋ1 ＝（τD −τB ）×ｔD ……………………
（６） Ｋ2 ＝（τD −τB )2×ｔD ……………………（７） ただし、τD は検出のために用いるトルク ｔD は検出のために用いる時間 そして、温度よりトルク換算して定数Ｋ1 ，Ｋ2 の検出
のために用いるトルクτD を変え、図３の検出が変わ
る。さらに、本発明の他の実施例として、交流モータで
も同様に行うことができることは明白である。
れらの合成である。 ここで、Ｋ1 ＝（τD −τB ）×ｔD ……………………
（６） Ｋ2 ＝（τD −τB )2×ｔD ……………………（７） ただし、τD は検出のために用いるトルク ｔD は検出のために用いる時間 そして、温度よりトルク換算して定数Ｋ1 ，Ｋ2 の検出
のために用いるトルクτD を変え、図３の検出が変わ
る。さらに、本発明の他の実施例として、交流モータで
も同様に行うことができることは明白である。
【００１２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、過負
荷検出の初期状態を知ることができるので、モータの温
度が高い時は、早めに検出でき、モータ温度に比例して
検出することができる。これによりモータの焼損等を未
然に防止可能という特段の効果を奏することができる。
荷検出の初期状態を知ることができるので、モータの温
度が高い時は、早めに検出でき、モータ温度に比例して
検出することができる。これによりモータの焼損等を未
然に防止可能という特段の効果を奏することができる。
【図１】本発明の一実施例における回路構成を示すブロ
ック図
ック図
【図２】本発明の一実施例の動作を表すフローチャート
【図３】本発明の一実施例におけるモータ過負荷検出用
のモータトルクの経時的変化を示す検出曲線図
のモータトルクの経時的変化を示す検出曲線図
１a ，１b ，１c ，１d パワートランジスタ ２ モータ ３ パワートランジスタドライブ回路 ４ 電流検出器 ５ マイクロコンピュータ
Claims (3)
- 【請求項１】 モータに電流を流し、その電流を検出す
る手段を持ち、この検出された電流より、モータの抵抗
分を算出して、その増加分よりモータ温度を算出し、そ
の温度に対応して出力トルクと検出時間の曲線を修正し
て過負荷検出を行うことを特徴とするモータ過負荷検出
方法。 - 【請求項２】 ｉはモータ電流、Ｖはモータへの供給直
流電圧、モータ電機子抵抗Ｒ、時間ｔ、モータの電気的
時定数Ｔe とするとき、 ｉ＝Ｖ／〔Ｒ｛１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｔe ) ｝] であり、時間ｔを大きくとると、ｉ＝Ｖ／Ｒとなること
からモータ電機子抵抗Ｒを算出し、このモータ電機子抵
抗Ｒより、 Ｒ＝Ｒ0 ＋ＲK ・ΔＴ ただし、Ｒ0 ；ある温度でのモータ電機子抵抗 ＲK ；モータ電機子抵抗の温度係数 ΔＴ；基準温度からの温度の増加分 に対応するモータの温度Ｔemp を算出することを特徴と
する請求項１記載のモータ過負荷検出方法。 - 【請求項３】 直流モータの代わりに交流モータの前記
温度Ｔemp を算出することを特徴とする請求項２記載の
モータ過負荷検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25713895A JPH0984253A (ja) | 1995-09-09 | 1995-09-09 | モータ過負荷検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25713895A JPH0984253A (ja) | 1995-09-09 | 1995-09-09 | モータ過負荷検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0984253A true JPH0984253A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17302251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25713895A Pending JPH0984253A (ja) | 1995-09-09 | 1995-09-09 | モータ過負荷検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0984253A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100851905B1 (ko) * | 2007-03-28 | 2008-08-13 | 삼성전자주식회사 | 압축기의 예열 제어 장치 및 방법 |
| US20140226240A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-14 | Deere & Company | Overload prevention system to improve intermittent load capacity of electric drive applications |
-
1995
- 1995-09-09 JP JP25713895A patent/JPH0984253A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100851905B1 (ko) * | 2007-03-28 | 2008-08-13 | 삼성전자주식회사 | 압축기의 예열 제어 장치 및 방법 |
| US20140226240A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-14 | Deere & Company | Overload prevention system to improve intermittent load capacity of electric drive applications |
| US9130368B2 (en) * | 2013-02-14 | 2015-09-08 | Deere & Company | Overload prevention system to improve intermittent load capacity of electric drive applications |
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