JPH10304694A - モータの失速検出方法および検出装置 - Google Patents
モータの失速検出方法および検出装置Info
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- JPH10304694A JPH10304694A JP9144442A JP14444297A JPH10304694A JP H10304694 A JPH10304694 A JP H10304694A JP 9144442 A JP9144442 A JP 9144442A JP 14444297 A JP14444297 A JP 14444297A JP H10304694 A JPH10304694 A JP H10304694A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回生電圧制御回路をそなえたインバータ主回
路により駆動制御されるモータの失速状態を、モータの
過負荷やロック状態と区別して確実に検出し、回転検出
器を必要としないモータの失速検出方法を提供する。 【解決手段】 回生電圧制御回路１２をそなえたインバ
ータ主回路１によりモータ２を駆動制御させる制御装置
において、インバータ主回路１の出力電流を検出する電
流検出器３を設ける。この電流検出器３の出力信号か
ら、過負荷電流と、回生電圧制御回路１２の動作によっ
て生じるストール電流を検出する。この過負荷電流とス
トール電流の出力信号の論理積を失速検出信号とする。
路により駆動制御されるモータの失速状態を、モータの
過負荷やロック状態と区別して確実に検出し、回転検出
器を必要としないモータの失速検出方法を提供する。 【解決手段】 回生電圧制御回路１２をそなえたインバ
ータ主回路１によりモータ２を駆動制御させる制御装置
において、インバータ主回路１の出力電流を検出する電
流検出器３を設ける。この電流検出器３の出力信号か
ら、過負荷電流と、回生電圧制御回路１２の動作によっ
て生じるストール電流を検出する。この過負荷電流とス
トール電流の出力信号の論理積を失速検出信号とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータで駆動
制御されるモータの失速状態を検出する方法および検出
装置に関する。
制御されるモータの失速状態を検出する方法および検出
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、インバータで駆動されるモータ
を用いて、シャッタの開閉操作や、クレーンの巻き上
げ、巻き下げの制御などを、高速から低速までの広い範
囲で、かつ円滑に行わせようとする場合に、荷重などに
よるモータトルク以上のマイナス負荷が加わると、モー
タが失速し、たとえば巻上げ指令中であっても負荷に引
っ張られて巻き下げ方向に逆転し、シャッタやクレーン
に吊った荷物が落下するなどの危険な現象を生じる。従
来、このような失速状態を検出する方法として、たとえ
ば図４に示すような構成のインバータを用いるものがあ
る。図において、１はインバータ主回路、１１は入力部
ダイオードモジュール、１２は回生電圧制御回路、１３
は出力トランジスタブリッジ、２は出力トランジスタブ
リッジ１３の出力により駆動されるモータ、３は出力ト
ランジスタブリッジ１３の出力電流を検出する電流検出
器、４は失速検出回路で、電流検出器３の出力に接続さ
れたローパスフィルタ４１と、ローパスフィルタ４１の
出力を基準電流値と比較する比較器４２とをそなえてい
る。インバータ主回路１の出力電流を検出する電流検出
器３によってモータのピーク電流を検出し、そのピーク
電流値を比較器４２で基準電流値と比較し、比較器４２
から異常値が出力されたときに失速検出信号を出力させ
る。また、図５に示すように、モータ２に取り付けた速
度検出器４３によって回転方向と速度を検出し、電流検
出器３からの検出電流と速度検出器４４の出力とによっ
て失速状態を検出する速度検出回路４４を設けている。
を用いて、シャッタの開閉操作や、クレーンの巻き上
げ、巻き下げの制御などを、高速から低速までの広い範
囲で、かつ円滑に行わせようとする場合に、荷重などに
よるモータトルク以上のマイナス負荷が加わると、モー
タが失速し、たとえば巻上げ指令中であっても負荷に引
っ張られて巻き下げ方向に逆転し、シャッタやクレーン
に吊った荷物が落下するなどの危険な現象を生じる。従
来、このような失速状態を検出する方法として、たとえ
ば図４に示すような構成のインバータを用いるものがあ
る。図において、１はインバータ主回路、１１は入力部
ダイオードモジュール、１２は回生電圧制御回路、１３
は出力トランジスタブリッジ、２は出力トランジスタブ
リッジ１３の出力により駆動されるモータ、３は出力ト
ランジスタブリッジ１３の出力電流を検出する電流検出
器、４は失速検出回路で、電流検出器３の出力に接続さ
れたローパスフィルタ４１と、ローパスフィルタ４１の
出力を基準電流値と比較する比較器４２とをそなえてい
る。インバータ主回路１の出力電流を検出する電流検出
器３によってモータのピーク電流を検出し、そのピーク
電流値を比較器４２で基準電流値と比較し、比較器４２
から異常値が出力されたときに失速検出信号を出力させ
る。また、図５に示すように、モータ２に取り付けた速
度検出器４３によって回転方向と速度を検出し、電流検
出器３からの検出電流と速度検出器４４の出力とによっ
て失速状態を検出する速度検出回路４４を設けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
技術では、つぎにような問題があった。 （１）モータのピーク電流を検出する方法では、モータ
の過負荷またはモータがロックした状態でもピーク電流
を生じることがあるので、必ずしも失速状態だけを検出
しているわけではなく、モータの過負荷やロック状態も
検出するので、正確に失速状態を検出することができな
い。 （２）モータ外部に取り付けた回転検出器の信号によっ
て、失速を検出するようにした方法では、正確に失速状
態を検出することはできるが、モータに回転検出器を付
加する必要があるため、モータ外形が大きくなるととも
に、コストが高くなる。 本発明は、回生電圧制御時に動作するストール制御の電
流周波数とモータの負荷電流を利用して、低コストで高
精度のモータの失速検出方法を提供することを目的とす
るものである。
技術では、つぎにような問題があった。 （１）モータのピーク電流を検出する方法では、モータ
の過負荷またはモータがロックした状態でもピーク電流
を生じることがあるので、必ずしも失速状態だけを検出
しているわけではなく、モータの過負荷やロック状態も
検出するので、正確に失速状態を検出することができな
い。 （２）モータ外部に取り付けた回転検出器の信号によっ
て、失速を検出するようにした方法では、正確に失速状
態を検出することはできるが、モータに回転検出器を付
加する必要があるため、モータ外形が大きくなるととも
に、コストが高くなる。 本発明は、回生電圧制御時に動作するストール制御の電
流周波数とモータの負荷電流を利用して、低コストで高
精度のモータの失速検出方法を提供することを目的とす
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、回生電圧制御回路をそなえたインバータ
主回路で駆動制御されるモータの失速検出方法におい
て、前記インバータの主回路の出力電流を検出して得ら
れる過負荷電流と、前記出力電流から回生制御回路の動
作によって生じるストール電流を検出し、過負荷電流と
ストール電流が同時に出力されていることによってモー
タの失速状態を検出するものである。また、回生電圧制
御回路をそなえたインバータ主回路と、前記インバータ
主回路によって駆動制御されるモータとをそなえ、この
モータの失速を検出する装置において、前記インバータ
主回路の出力電流から過負荷電流を検出する電流検出器
と、この電流検出器の出力から回生電圧制御回路の動作
によって生じるストール電流を検出する検出回路とをそ
なえ、前記電流検出器出力とストール電流により失速状
態を検出する失速検出回路を設けている。なお、前記検
出回路は、電流検出器に接続されたローパスフィルタ
と、前記ローパスフィルタの出力を基準電流値と比較す
る第１の比較器と、前記電流検出器の出力に接続された
バンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタの出力
を基準周波数値と比較する第２の比較器と、前記第１の
比較器の出力と第２の比較器の出力との論理積を演算す
るＡＮＤ回路とをそなえている。
め、本発明は、回生電圧制御回路をそなえたインバータ
主回路で駆動制御されるモータの失速検出方法におい
て、前記インバータの主回路の出力電流を検出して得ら
れる過負荷電流と、前記出力電流から回生制御回路の動
作によって生じるストール電流を検出し、過負荷電流と
ストール電流が同時に出力されていることによってモー
タの失速状態を検出するものである。また、回生電圧制
御回路をそなえたインバータ主回路と、前記インバータ
主回路によって駆動制御されるモータとをそなえ、この
モータの失速を検出する装置において、前記インバータ
主回路の出力電流から過負荷電流を検出する電流検出器
と、この電流検出器の出力から回生電圧制御回路の動作
によって生じるストール電流を検出する検出回路とをそ
なえ、前記電流検出器出力とストール電流により失速状
態を検出する失速検出回路を設けている。なお、前記検
出回路は、電流検出器に接続されたローパスフィルタ
と、前記ローパスフィルタの出力を基準電流値と比較す
る第１の比較器と、前記電流検出器の出力に接続された
バンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタの出力
を基準周波数値と比較する第２の比較器と、前記第１の
比較器の出力と第２の比較器の出力との論理積を演算す
るＡＮＤ回路とをそなえている。
【０００５】
【発明の実施の形態】回生電圧制御回路をそなえたイン
バータ主回路により駆動制御されるモータをそなえ、こ
のモータの失速状態を検出する方法として、前記インバ
ータ主回路の出力電流を変流器などで検出し、基準電流
値と比較して過負荷電流を検出するとともに、前記出力
電流に含まれている回生制御回路の動作によって生じる
ストール電流を検出し、この過負荷電流とストール電流
との論理積によって前記モータの失速状態を検出する。
このため、回生電圧制御回路をそなえたインバータ主回
路と、前記インバータ主回路によって駆動制御されるモ
ータとをそなえ、前記インバータ主回路の出力電流を検
出する電流検出器を設け、この電流検出器によって過負
荷電流と、前記回生電圧制御回路の動作によって生じる
ストール電流とを検出する検出回路をそなえ、前記過負
荷電流とストール電流がいずれも出力されていることを
検出する失速検出回路を設けている。なお、前記失速検
出回路は、電流検出器に接続されたローパスフィルタ
と、前記ローパスフィルタの出力を基準電流値と比較す
る第１の比較器と、前記電流検出器の出力に接続された
バンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタの出力
を基準周波数値と比較する第２の比較器と、前記第１の
比較器の出力と、前記第２の比較器の出力との論理積を
演算するＡＮＤ回路とをそなえている。
バータ主回路により駆動制御されるモータをそなえ、こ
のモータの失速状態を検出する方法として、前記インバ
ータ主回路の出力電流を変流器などで検出し、基準電流
値と比較して過負荷電流を検出するとともに、前記出力
電流に含まれている回生制御回路の動作によって生じる
ストール電流を検出し、この過負荷電流とストール電流
との論理積によって前記モータの失速状態を検出する。
このため、回生電圧制御回路をそなえたインバータ主回
路と、前記インバータ主回路によって駆動制御されるモ
ータとをそなえ、前記インバータ主回路の出力電流を検
出する電流検出器を設け、この電流検出器によって過負
荷電流と、前記回生電圧制御回路の動作によって生じる
ストール電流とを検出する検出回路をそなえ、前記過負
荷電流とストール電流がいずれも出力されていることを
検出する失速検出回路を設けている。なお、前記失速検
出回路は、電流検出器に接続されたローパスフィルタ
と、前記ローパスフィルタの出力を基準電流値と比較す
る第１の比較器と、前記電流検出器の出力に接続された
バンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタの出力
を基準周波数値と比較する第２の比較器と、前記第１の
比較器の出力と、前記第２の比較器の出力との論理積を
演算するＡＮＤ回路とをそなえている。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図１は本発明の実施例の制御回路を示すブロック
図である。図において、１はインバータ主回路、１１は
入力部ダイオードモジュール、１２は回生電圧制御回路
で、加速時に電流のピーク値が設定値を越えたときに加
速率を緩やかにして、インバータ出力周波数と電動機回
転数が離れないようにする機能、いわゆるストール防止
機能をそなえている。１３は出力トランジスタブリッ
ジ、２は出力トランジスタブリッジ１３の出力により駆
動されるモータ、３は出力トランジスタブリッジ１３の
出力電流を検出する電流検出器である。５は失速検出回
路で、電流検出器３からの信号による過電流信号と、モ
ータ２が失速した時に回生電圧制御回路１２の動作によ
って発生する周波数の高いストール電流信号とを求め、
この過電流信号とストール電流信号によって失速信号を
出力する。前記失速検出回路５は、電流検出器３の出力
に接続されたローパスフィルタ５１と、ローパスフィル
タ５１の出力を基準電流値と比較して過負荷電流を検出
する第１の比較器５２と、電流検出器３の出力に接続さ
れたバンドパスフィルタ５３と、バンドパスフィルタ５
３の出力を基準周波数値と比較してストール電流を検出
する第２の比較器５４とをそなえ、第１の比較器５２の
出力と、第２の比較器５４の出力との論理積を演算する
ＡＮＤ回路５５とを設けている。
する。図１は本発明の実施例の制御回路を示すブロック
図である。図において、１はインバータ主回路、１１は
入力部ダイオードモジュール、１２は回生電圧制御回路
で、加速時に電流のピーク値が設定値を越えたときに加
速率を緩やかにして、インバータ出力周波数と電動機回
転数が離れないようにする機能、いわゆるストール防止
機能をそなえている。１３は出力トランジスタブリッ
ジ、２は出力トランジスタブリッジ１３の出力により駆
動されるモータ、３は出力トランジスタブリッジ１３の
出力電流を検出する電流検出器である。５は失速検出回
路で、電流検出器３からの信号による過電流信号と、モ
ータ２が失速した時に回生電圧制御回路１２の動作によ
って発生する周波数の高いストール電流信号とを求め、
この過電流信号とストール電流信号によって失速信号を
出力する。前記失速検出回路５は、電流検出器３の出力
に接続されたローパスフィルタ５１と、ローパスフィル
タ５１の出力を基準電流値と比較して過負荷電流を検出
する第１の比較器５２と、電流検出器３の出力に接続さ
れたバンドパスフィルタ５３と、バンドパスフィルタ５
３の出力を基準周波数値と比較してストール電流を検出
する第２の比較器５４とをそなえ、第１の比較器５２の
出力と、第２の比較器５４の出力との論理積を演算する
ＡＮＤ回路５５とを設けている。
【０００７】このような構成により、モータ２が正常に
回転しているときは、電流検出器３の出力電流波形Ａ
は、図２に示すように、ｓｉｎ波形となり、この波形か
ら得られるパルス波形は基準設定値と比較しても異常が
なく、第１の比較器５２および第２の比較器５４からの
出力信号は発生しない。モータ２が過負荷になると、電
流検出器３からの出力電流波形Ｂは振幅が大きくなり、
ローパスフィルタ５１からの出力信号によって第１の比
較器５２の出力が発生するが、高い周波数の出力は含ま
れていないので、第２の比較器５４の出力は発生しな
い。したがって、ＡＮＤ回路５５からは過電流信号のみ
が発生し失速検出信号は出力されない。
回転しているときは、電流検出器３の出力電流波形Ａ
は、図２に示すように、ｓｉｎ波形となり、この波形か
ら得られるパルス波形は基準設定値と比較しても異常が
なく、第１の比較器５２および第２の比較器５４からの
出力信号は発生しない。モータ２が過負荷になると、電
流検出器３からの出力電流波形Ｂは振幅が大きくなり、
ローパスフィルタ５１からの出力信号によって第１の比
較器５２の出力が発生するが、高い周波数の出力は含ま
れていないので、第２の比較器５４の出力は発生しな
い。したがって、ＡＮＤ回路５５からは過電流信号のみ
が発生し失速検出信号は出力されない。
【０００８】モータ２が負荷によって回転されて大きな
マイナス負荷が加わり、モータ２が発電機の状態になる
と、出力電流波形は図３に示すように、出力電流波形の
振幅が大きくなり、過電流信号と同様の信号が出るとと
もに、その出力電流波形に正常電流波形の周波数より高
いストール周波数の波形が重畳されたストール電流信号
Ｃが出力される。したがって、ローパスフィルタ５１か
らの振幅の大きい信号によって第１の比較器５２の出力
が発生するとともに、バンドパスフィルタ５３からの高
い周波数のストール周波数に応じて第２の比較器５４か
らも出力が発生する。この第１の比較器５２の出力と第
２の比較器５４の出力とを、ＡＮＤ回路５５に加えるこ
とにより、第１の比較器５２から出力される過電流信号
と、第２の比較器５４から出力されるストール電流信号
の両方が出力されたときに、ＡＮＤ回路５５から失速検
出信号が送出され、モータ２が失速状態であることを検
出することができる。
マイナス負荷が加わり、モータ２が発電機の状態になる
と、出力電流波形は図３に示すように、出力電流波形の
振幅が大きくなり、過電流信号と同様の信号が出るとと
もに、その出力電流波形に正常電流波形の周波数より高
いストール周波数の波形が重畳されたストール電流信号
Ｃが出力される。したがって、ローパスフィルタ５１か
らの振幅の大きい信号によって第１の比較器５２の出力
が発生するとともに、バンドパスフィルタ５３からの高
い周波数のストール周波数に応じて第２の比較器５４か
らも出力が発生する。この第１の比較器５２の出力と第
２の比較器５４の出力とを、ＡＮＤ回路５５に加えるこ
とにより、第１の比較器５２から出力される過電流信号
と、第２の比較器５４から出力されるストール電流信号
の両方が出力されたときに、ＡＮＤ回路５５から失速検
出信号が送出され、モータ２が失速状態であることを検
出することができる。
【０００９】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、モー
タの過負荷電流と、回生弾圧制御時に動作するストール
制御の電流、周波数とによって、モータの失速状態を検
出するようにしてあるので、モータの過負荷やロック状
態での失速信号の送出がなく、確実に失速状態のみを検
出できる。また、モータに速度検出器を設ける必要がな
いので、モータの大形化を防ぎ、モータの価格を押さえ
ることができる。なお、失速検出回路を、電流検出器か
らの出力をローパスフィルタと第１の比較器とを通して
出力する過負荷電流検出手段と、電流検出器からの出力
をバンドパスフィルタと第２の比較器とを通して出力す
る高い周波数からなるストール周波数を検出するストー
ル電流検出手段と、その論理積を演算するＡＮＤ回路で
構成することによって、過負荷状態と失速状態とを確実
に分けて検出することができる。したがって、低コスト
で、モータの失速状態を確実に検出するモータの失速を
検出する方法と装置を提供できる効果がある。
タの過負荷電流と、回生弾圧制御時に動作するストール
制御の電流、周波数とによって、モータの失速状態を検
出するようにしてあるので、モータの過負荷やロック状
態での失速信号の送出がなく、確実に失速状態のみを検
出できる。また、モータに速度検出器を設ける必要がな
いので、モータの大形化を防ぎ、モータの価格を押さえ
ることができる。なお、失速検出回路を、電流検出器か
らの出力をローパスフィルタと第１の比較器とを通して
出力する過負荷電流検出手段と、電流検出器からの出力
をバンドパスフィルタと第２の比較器とを通して出力す
る高い周波数からなるストール周波数を検出するストー
ル電流検出手段と、その論理積を演算するＡＮＤ回路で
構成することによって、過負荷状態と失速状態とを確実
に分けて検出することができる。したがって、低コスト
で、モータの失速状態を確実に検出するモータの失速を
検出する方法と装置を提供できる効果がある。
【図１】 本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】 本発明の実施例における電流検出器の出力電
流波形を示す特性曲線図である。
流波形を示す特性曲線図である。
【図３】 本発明の実施例におけるストール電流の出力
電流波形を示す特性曲線図である。
電流波形を示す特性曲線図である。
【図４】 従来例を示すブロック図である。
【図５】 他の従来例を示すブロック図である。
１ インバータ主回路 １１ 入力部ダイオードモジュール １２ 回生電圧制御回路 １３ 出力トランジスタブリッジ ２ モータ ３ 電流検出器 ４ 失速検出回路 ４１ ローパスフィルタ ４２ 比較器 ４３ 速度検出器 ４４ 速度検出回路 ５ 失速検出回路 ５１ ローパスフィルタ ５２ 第１の比較器 ５３ バンドパスフィルタ ５４ 第２の比較器 ５５ ＡＮＤ回路
Claims (3)
- 【請求項１】 回生電圧制御回路をそなえたインバータ
主回路により駆動制御されるモータの失速状態を検出す
る方法において、前記インバータ主回路の出力電流を検
出して得られる過負荷電流と、前記出力電流から回生制
御回路の動作によって生じるストール電流を検出し、こ
の過負荷電流とストール電流の出力信号を加えることに
よって前記モータの失速状態を検出することを特徴とす
るモータの失速検出方法。 - 【請求項２】 回生電圧制御回路をそなえたインバータ
主回路と、前記インバータ主回路によって駆動制御され
るモータとをそなえ、前記モータの失速状態を検出する
装置において、前記インバータ主回路の出力電流から過
負荷電流を検出する電流検出器と、前記回生電圧制御回
路の動作によって生じるストール電流を検出する検出回
路とをそなえ、前記電流検出器の過負荷検出信号と、検
出回路のストール電流信号がいずれも出力されているこ
とにより失速状態を検出する失速検出回路を設けたこと
を特徴とするモータの失速検出装置。 - 【請求項３】 前記失速検出回路が、電流検出器に接続
されたローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出
力を基準電流値と比較する第１の比較器と、前記電流検
出器の出力に接続されたバンドパスフィルタと、前記バ
ンドパスフィルタの出力を基準周波数値と比較する第２
の比較器と、前記第１の比較器の出力と第２の比較器の
出力との論理積を演算する演算回路とをそなえた請求項
２記載のモータの失速検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9144442A JPH10304694A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | モータの失速検出方法および検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9144442A JPH10304694A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | モータの失速検出方法および検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10304694A true JPH10304694A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=15362322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9144442A Pending JPH10304694A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | モータの失速検出方法および検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10304694A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009007681A2 (en) * | 2007-07-07 | 2009-01-15 | Trw Limited | Electric motor control |
-
1997
- 1997-04-25 JP JP9144442A patent/JPH10304694A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009007681A2 (en) * | 2007-07-07 | 2009-01-15 | Trw Limited | Electric motor control |
| WO2009007681A3 (en) * | 2007-07-07 | 2009-06-18 | Trw Ltd | Electric motor control |
| GB2463215A (en) * | 2007-07-07 | 2010-03-10 | Trw Ltd | Electric motor control |
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