TW201340581A - 馬達驅動裝置 - Google Patents

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Shuya Sano
Hiroshi Sugie
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

實施形態之馬達驅動裝置1係包括：馬達驅動部，係依據位置指令及馬達的位置檢測值，而產生驅動前述馬達之電流；馬達線圈周圍溫度推定部7，係藉由以一併具有相位前進特性及低通特性之濾波器來修正設置於前述馬達的馬達線圈的周圍部之溫度感測器的輸出值，而算出馬達線圈周圍溫度推定值；馬達線圈上升溫度推定部6，係由前述電流算出馬達線圈上升溫度推定值；以及馬達線圈保護部9，係依據前述馬達線圈周圍溫度推定值及前述馬達線圈上升溫度推定值來對前述電流施加限制。

Description

馬達驅動裝置
本發明關於一種具備線圈(coil)之多相馬達(motor)的驅動裝置，尤其關於具備馬達線圈溫度推定功能之馬達驅動裝置。
就馬達及馬達驅動裝置而言，雖藉由將電流流動於馬達線圈而產生驅動轉矩(torque)，惟在持續將大電流流動於馬達線圈之情形時，馬達線圈將會發熱達到例如180℃以上之高溫而有可能產生馬達線圈的破損或馬達磁鐵(magnet)的消磁等障礙。因此，需要測定馬達線圈的溫度，限制流動於馬達線圈之電流等保護。然而，由於實質上難以將溫度感測器(sensor)直接設置於馬達線圈，故必須要用某些方法來推定馬達線圈溫度。
在以往的馬達驅動裝置的馬達線圈溫度推定方法中，例如如同專利文獻1所記載，藉由將以設置於馬達周圍之溫度感測器所檢測出之溫度，加上將馬達的電流的平方值乘上增益(gain)之值的積分值通過低通濾波器(low-pass filter)之值，而推定馬達線圈溫度。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2005-204358號公報
然而，在上述以往的馬達線圈溫度推定方法中，並未考量到從馬達線圈到設置於馬達周圍的溫度感測器之熱傳導延遲。因此，在從啟動瞬後至設置了溫度感測器之馬達周圍部的溫度上升到達平常狀態為止之期間，馬達線圈溫度推定值與實際的值的差之溫度推定誤差變大，而有無法充分地保護馬達線圈之問題。
再者，在上述之馬達線圈的溫度推定方法中，雖使用固定值作為與馬達電流的平方值相乘之增益(gain)，惟由於馬達的熱阻係取決於組裝有馬達之凸緣(flange)等裝置的構造而變化，故會有因裝置不同而馬達線圈溫度推定誤差變大之課題。
本發明為有鑑於上述問題所研創者，目的在於提供一種馬達驅動裝置，係採用即便在驅動瞬後設置了溫度感測器之馬達周圍部的溫度較低之狀態下，亦用以使產生保護馬達線圈的作用之誤差較少的線圈溫度推定方法。
再者，本發明之目的在於提供一種馬達驅動裝置，係使用即便在組裝有馬達之裝置有變化時，藉由簡單地辨識用於馬達線圈溫度推定之常數，而用以使有效地產生保護馬達線圈的作用之誤差較少之馬達線圈溫度推定方法。
為了解決上述課題以達成目的，本發明係包括：馬達驅動部，係依據位置指令及馬達的位置檢測值，而產生驅動前述馬達之電流；馬達線圈周圍溫度推定部，係藉由以一併具有相位前進特性(phase advance)及低通特性之濾波器來修正設置於前述馬達的馬 達線圈的周圍部之溫度感測器的輸出值，而算出馬達線圈周圍溫度推定值；馬達線圈上升溫度推定部，係由前述電流算出馬達線圈上升溫度推定值；以及馬達線圈保護部，係依據前述馬達線圈周圍溫度推定值及前述馬達線圈上升溫度推定值來對前述電流施加限制。
本發明之馬達驅動裝置係即便在啟動時等馬達線圈的實際溫度與設置有溫度感測器之馬達周圍部的溫度差較大之狀態下，亦能將熱傳達延遲修正，而可達成進行更加精確之馬達周圍溫度推定之功效。再者，藉由加上依據馬達電流所推定之馬達線圈溫度上升推定值，係可達成可推定更加精確之馬達線圈溫度之功效。
1‧‧‧馬達驅動裝置
2‧‧‧位置控制部
3‧‧‧速度控制部
4‧‧‧電流控制部
5、15‧‧‧馬達線圈溫度推定部
6、16‧‧‧馬達線圈上升溫度推定部
7、17‧‧‧馬達線圈周圍溫度推定部
8、18‧‧‧加算器
9‧‧‧馬達線圈保護部
19‧‧‧溫度比較部
20‧‧‧前次溫度保存部
21‧‧‧一次前進補償部
22‧‧‧平滑處理部
101‧‧‧馬達
102‧‧‧馬達線圈
103‧‧‧位置感測器
104‧‧‧溫度感測器
S1至S4、S11至S15‧‧‧步驟
第1圖係為顯示具備實施形態1之馬達線圈溫度推定方法之馬達驅動裝置及馬達的構成之方塊(block)圖。
第2圖係為說明實施形態1之馬達內部之馬達線圈及溫度感測器的配置之示意圖。
第3-1圖係為描繪(plot)出實施形態1之馬達線圈溫度推定部之電流的時間序列之圖表(graph)。
第3-2圖係為描繪出實施形態1之馬達線圈溫度推定部之馬達線圈推定發熱量的時間序列之圖表。
第3-3圖係為描繪出實施形態1之馬達線圈溫度推定部之溫度感測器檢測值的時間序列之圖表。
第3-4圖係為描繪出實施形態1之馬達線圈溫度推定部之馬達線圈溫度推定值的時間序列之圖表。
第4圖係為顯示實施形態2之馬達線圈溫度推定部的構成之方塊圖。
第5圖係為用以說明實施形態3之用於馬達線圈溫度推定之一次前進補償時間常數T2的辨識方法之圖表的示意圖。
第6圖係為顯示實施形態3之用於馬達線圈溫度推定之一次前進補償時間常數T2的辨識方法之流程圖(flow chart)。
第7圖係為顯示實施形態4之用於馬達線圈溫度推定之一次前進補償時間常數T2及馬達線圈上升溫度推係數R(增益)的辨識方法之流程圖。
第8圖係為用以說明實施形態4之用於馬達線圈溫度推定之係數的辨識方法之圖表的示意圖。
以下依據圖式詳細說明本發明之馬達驅動裝置的實施形態。另外，本發明並非由本實施形態所限定者
實施形態1
針對本發明實施形態1之馬達驅動裝置1的馬達線圈溫度推定方法進行說明。第1圖係顯示具備本發明實施形態1之馬達線圈溫度推定方法之馬達驅動裝置1及馬達101的構成之方塊圖。馬達驅動裝置1係具備：位置控制部2；速度控制部3；電流控制部4；馬達線圈溫度推定部5；以及馬達線圈保護部9。再者，由馬達驅動裝置1所驅動之馬達101係具備：馬達線圈102；位置感測器103；溫度感測器104。馬達驅動裝置1係藉由依據位置指令來控制電流而驅動馬達101。
於馬達驅動裝置1中，位置指令部2係依據所輸入之位置指 令及來自設置於馬達101之位置感測器103的位置檢測值，而計算速度指令。接著，於速度控制部3中，依據上述速度指令及上述位置檢測值所計算出之速度檢測值而計算電流指令。接著，於電流控制部4中，依據上述電流指令及由未圖示之電流感測器所檢測出之電流檢測值來控制電流，而藉由該電流驅動馬達101。
就馬達101而言，由馬達驅動裝置1所控制之電流係流動於馬達線圈102而產生推力(馬達轉矩)，而驅動組裝有馬達101之裝置。再者，由位置感測器103檢測出馬達101的旋轉角度作為位置檢測值，由溫度感測器104檢測出馬達線圈溫度作為馬達周圍溫度檢測值，並分別輸出至馬達驅動裝置1。位置檢測值及馬達周圍溫度檢測值係以預定的時間間隔輸出至馬達驅動裝置1。輸出位置檢測值及馬達周圍溫度檢測值之時間間隔係兩者不一定要相同，輸出之時序(timing)亦不一定要為同時。再者，時間間隔亦不一定要為等間隔。
第2圖係說明馬達101之馬達線圈102與溫度感測器104的配置之示意圖。應檢測之溫度雖為馬達線圈102之溫度，惟由於在構造上係難以在馬達線圈102的附近設置溫度感測器104，故一般而言溫度感測器104大多係設置於位置感測器(編碼器(encoder))103等馬達周圍部。馬達線圈102雖會因由馬達驅動裝置1所控制之電流而發熱，惟在馬達線圈102的溫度傳達至溫度感測器104為止係有熱傳達延遲。
針對藉由馬達驅動裝置1所包含之馬達線圈溫度推定部5所實施之考量了熱傳達延遲之馬達線圈溫度推定進行說明。
馬達線圈102的上升溫度△T係如下述式(1)所示，成為將對 每單位時間的發熱量h與每單位時間的散熱量c之差進行積分後之值除以熱容量C之值。
其中，在馬達101之情形，每單位時間的發熱量h係與電流的平方成正比，每單位時間的散熱量c係與馬達線圈102附近的溫度和周圍溫度(外氣溫)之差成正比。再者，於熱容量C其值係不僅會因馬達單體而變化，亦因包含有安裝有馬達101之凸緣等裝置側的構造構件，故該值係隨著裝置而變化。因此，要對上述式(1)所示之馬達線圈102的溫度上升模型(model)的參數(parameter)精確地進行辨識係非常困難，再者，用於溫度上升之演算量亦會變得龐大。因此，係以下述式(2)所示之一次延遲來近似馬達線圈溫度上升△T。
其中，R係將包含於熱容量C及發熱量h之常數加以整合並予以近似之增益，T1係一次延遲濾波器的時間常數，s係拉普拉斯(Laplace)演算子，i係流動於馬達線圈102之電流。藉此，藉由前饋(feed forward)推定馬達線圈溫度上升份，而可推定回應延遲較少之馬達線圈溫度。另外，在上述式(2)中雖藉由一次延遲濾波器來近似電流的平方和，惟就其他演算手法而言，藉由移動平均濾波器來處理電流的平方值亦可得到同樣的效果。
接著針對馬達線圈周圍溫度的推定進行說明。如第2圖所示，於馬達線圈102及溫度感測器104之間係有熱阻，而存在有熱傳達延遲。因此，尤其在啟動時，馬達線圈102的周圍溫度與由溫度感測器104所檢測出之溫度的差會變大。因此，如下述式(3)所示，藉由一次前進補償來修正熱傳達延遲。
其中，TEav係馬達線圈周圍溫度推定值，T2係一次前進補償時間常數，T3係二次低通濾波器時間常數，s係拉普拉斯演算子，TE係溫度感測器檢測值。另外，在上述式(3)中為了用以去除雜訊(noise)等影響之平滑處理雖使用二次低通濾波器，惟使用移動平均濾波器等其他低通濾波器亦可得到同樣的效果。再者，對於分子的相位前進補償，使用二次以上之濾波器亦可得到同樣的效果。
在包含於馬達驅動裝置1之馬達線圈溫度推定部5中，係將由馬達線圈上升溫度推定部6使用上述式(2)所計算之馬達線圈上升溫度推定值△T，與由馬達線圈周圍溫度推定部7使用上述式(3)所計算之馬達線圈周圍溫度推定值TEav，以加算器8如下述式(4)所示進行加算，而算出馬達線圈溫度推定值TM並予以輸出。所算出之馬達線圈溫度推定值TM係傳送至馬達線圈保護部9，馬達線圈保護部9係依據馬達線圈溫度推定值TM來對電流控制部4所流動之電流施加限制等，而控制流動於馬達線圈102之電流。
針對上述式(4)所示之電流i、馬達線圈推定發熱量△T、溫度感測器檢測值TE、以及馬達線圈溫度推定值TM之各者，係使用屬於將前述各值以時間序列予以描繪之圖表之示意圖之第3-1圖至第3-4圖來進行說明。第3-1圖係流動於馬達線圈102之電流i的時間序列圖表。將其平方並乘上增益者(R．P=R．i2)之時間序列圖表為第3-2圖。將其以低通濾波器進行平滑處理者係第3-4圖中的馬達線圈推定發熱量△T=R．Pav。再者，第3-3圖係溫度檢測器檢測值TE的時間序列圖表。將其平滑化處理者係第3-4圖中的Teav，而一次前進補償份係第3-4圖中的Tof。僅經過平滑化處理之Teav在啟動時的值雖變低，惟藉由加上一次前進補償份Tof，係可修正熱傳達延遲。藉由將馬達線圈推定發熱量△T與包含一次前進補償之馬達線圈周圍溫度推定值TEav相加，係可從啟動開始而恆常地高精密度地推定馬達線圈溫度。
如以上所述，依據本發明之實施形態1，由於藉由一併具有一次前進特性及低通特性之濾波器來修正設置於馬達周圍部之溫度感測器輸出值而作為馬達周圍溫度推定值，故即便在啟動時等之馬達線圈102的實際溫度與設置有溫度感測器104之馬達周圍部的溫度差較大之狀態下，熱傳達延遲亦可受到修正，而可推定更加精確之馬達周圍溫度。再者，藉由加上依據馬達電流所推定之馬達線圈溫度上升推定值係可推定更精確的馬達線圈溫度。再者，就在馬達周圍溫度推定部7所使用之濾波器而言，在使用組 合一次前進濾波器及二次低通濾波器之二次濾波器之情形，可藉由較少的計算量來一面修正從馬達線圈102至馬達周圍部之熱傳導延遲，一面進行抑制了雜訊的影響之高精密度的馬達線圈溫度推定。
因此，於啟動時亦可抑制馬達線圈溫度推定誤差而將馬達線圈過熱保護功能維持在有效之狀態，再者，即便在組裝有馬達之裝置有變化，亦可不使馬達線圈溫度推定誤差會變大，而可恆常地將馬達線圈過熱保護功能保持在有效。
實施形態2
第4圖係顯示具備本發明實施形態2之馬達線圈溫度推定方法之馬達驅動裝置的馬達線圈溫度推定部15之方塊圖。在本實施形態中，雖將第1圖之馬達線圈溫度推定部5置換為第4圖之馬達線圈溫度推定部15，惟由於其他部分係與實施形態1相同故省略說明。
馬達線圈溫度推定部15係具備：馬達線圈上升溫度推定部16；馬達線圈周圍溫度推定部17；以及加算器18。馬達線圈上升溫度推定部16係與實施形態1之馬達線圈上升溫度推定部6相同。馬達線圈周圍溫度推定部17係具備：溫度比較部19，係比較溫度感測器檢測值的前次值(前次值：最新的值的前一個值)與當次值(當次值：最新的值)；前次溫度保存部20；一次前進補償部21；以及平滑處理部22。
於實施形態2之馬達線圈周圍溫度推定部17中，將溫度感測器檢測值的前次值保存於前次溫度保存部20，於溫度比較部19對溫度感測器檢測值的前次值及當次值進行比較，在其差為預定 的值以上時將一次前進補償部21之時間常數T2設為有效，而在溫度感測器檢測值的前次值與當次值的差未達到預定的值時，將一次前進補償部21之時間常數T2設為零(zero)。包含無效時在內，經由一次前進補償部21所處理之溫度感測器檢測值在藉由平滑處理部22進行過平滑處理而作為馬達線圈周圍推定值TEav之後，於加算器18與由馬達線圈上升溫度推定部16所推定之馬達線圈上升溫度推定值△T相加，並輸出作為馬達線圈推定溫度TM。
如以上所述，依據本發明之實施形態2，就馬達周圍溫度推定部17所使用之濾波器而言，係在依據溫度感測器104的前次值與當次值所計算之溫度上升值為預定的值以上時使其具有相位前進特性，而在未達到預定的值時則設為不具有相位前進特性。因此，在啟動時等馬達線圈102與設置有溫度感測器104之馬達周圍部之溫度差較大之狀態下，係修正從馬達線圈102至馬達周圍部之熱傳達延遲，而在馬達線圈102與馬達周圍部的溫度差較小之恆穩狀態下則不進行修正而排除雜訊等影響，藉此可進行更加精確之馬達線圈溫度推測。
實施形態3
第5圖係用以說明本發明之實施形態3之用於馬達線圈溫度推定之參數辨識方法之圖表的示意圖。溫度感測器檢測值TE係具有回應延遲，且包含有雜訊。對溫度感測器檢測值TE進行過平滑處理之平滑後溫度感測器檢測值Teav係回應延遲變得更大。因此，係藉由實施形態1之馬達線圈周圍溫度推定部7之一次前進補償而改善回應延遲。然而，若不適當的設定一次前進補償的時間常數T2，則會由於補償不足或過補償而導致馬達線圈周圍溫度推定 誤差變大。
第6圖係顯示一次前進補償時間常數T2的辨識方法之流程圖。依照該流程圖說明一次前進補償時間常數T2的辨識方法。首先，在一定時間連續實施以預定的加速度進行加減速反覆動作(步驟(step)S1)。並且，記錄在該期間的溫度感測器檢測值TE的時間序列型式(pattern)(步驟S2)。接著，對所記錄之溫度感測器檢測值TE的時間序列進行平滑處理(施加低通特性)(步驟S3)。最後，藉由最小平方法來辨識一次前進補償時間常數T2，該一次前進補償時間常數T2係溫度感測器檢測值TE的時間序列型式，與使上述平滑處理後之資料包含有一次前進補償之馬達線圈周圍溫度推定值TEav的時間序列型式的差的平方和成為最小者(步驟S4)。另外，由於馬達線圈溫度推定方法係與實施形態1或實施形態2為相同，故省略說明。
如以上所述，依據本發明之實施形態3，係具有依據在以預定的速度型式驅動馬達101時的設置於馬達周圍部之溫度感測器104的溫度感測器檢測值，來辨識在馬達線圈周圍溫度推定部7用於一次前進補償之係數之功能。因此，在將馬達101安裝於特性不同之各種裝置時，藉由辨識因應各自的特性之係數並加以使用而可進行高精密度之馬達線圈溫度推定。
實施形態4
第7圖係顯示在馬達線圈推定部所用之常數的辨識方法之流程圖。依照該流程圖說明常數的辨識方法。首先，在一定時間連續實施依據以電流的平均值成為預定的值之方式而決定之加速度來進行之加減速反覆動作(步驟S11)。記錄該期間的電流i及溫度 感測器檢測值TE的時間序列型式(步驟S12)。接著，對所記錄之溫度感測器檢測值TE的時間序列型式進行平滑處理(施加低通特性)(步驟S13)。並且，藉由最小平方法來辨識一次前進補償時間常數T2，該一次前進補償時間常數T2係溫度感測器檢測值TE的時間序列型式、與使上述平滑處理後之資料包含有一次前進補償之馬達線圈周圍溫度推定值TEav的時間序列型式的差的平方和成為最小者(步驟S14)。接著，對使用所辨識之T2而實施一次前進補償之馬達線圈周圍溫度推定值、與預先將安裝有馬達之凸緣改變而計測之複數個馬達線圈周圍溫度模型進行比較，而採用在最接近之模型中預先進行過辨識之用於馬達線圈上升溫度推定之上述式(2)的係數R(增益)(步驟S15)。另外，由於馬達線圈溫度推定方法係與實施形態1或實施形態2相同，故省略說明。
第8圖係顯示在用大致相同之平均電流進行連續驅動之情形時之，溫度感測器檢測值TE、及預先將安裝有馬達之凸緣改變而計測之複數個溫度感測器檢測值的模型值之圖表。即便為相同電流，亦由於凸緣所包含之熱容量不同故溫度的上升曲線(curve)不同。因此，推測較接近實際的裝置之溫度感測器檢測值之模型係具有較接近之熱容量。在預先計測模型曲線時，若同時使用熱電偶等實際計測馬達線圈溫度，並辨識在馬達線圈上升溫度推定部6所使用之係數R，則藉由採用具有與實際裝置較接近之熱容量之模型的係數R，而在實際裝置中亦可推定更高精密度之馬達線圈上升溫度。
如以上所述，依據本發明之實施形態4，由於具有依據以預定的速度型式來驅動馬達10之情形的馬達電流及設置於馬達周 圍部之溫度感測器檢測值，而辨識在馬達線圈上升溫度推定部6將馬達電流的平方值合計之係數之功能，故即便為將馬達安裝於熱阻不同之各種裝置之情形，亦可藉由辨識因應於各者的熱阻之係數並加以使用而進行高精密度之馬達線圈溫度推定。
再者，本案之發明並非由上述實施形態所限定者，於實施階段係在未脫離其主旨之範圍內可有各種變形。再者，上述實施形態係包含有各種階段之發明，藉由所揭示之複數個構成要件之適當的組合係可抽出各種發明。例如，即便從實施形態所示之全部構成要件中將若干構成要件刪除，只要能夠解決發明所欲解決之課題的欄中所述之課題，且得到發明之效果的欄中所述之效果時，係可將該刪除了構成要件之構成抽出而作為發明。再者，亦可將各種不同的實施形態中的構成要素適當組合。
(產業上的利用可能性)
如以上所述，本發明之馬達驅動裝置對於具備馬達線圈溫度推定功能之馬達驅動裝置係為有用，尤其適用於具備依據馬達線圈溫度推定值之馬達線圈過熱保護功能之馬達驅動裝置。
1‧‧‧馬達驅動裝置
2‧‧‧位置控制部
3‧‧‧速度控制部
4‧‧‧電流控制部
5‧‧‧馬達線圈溫度推定部
6‧‧‧馬達線圈上升溫度推定部
7‧‧‧馬達線圈周圍溫度推定部
8‧‧‧加算器
9‧‧‧馬達線圈保護部
101‧‧‧馬達
102‧‧‧馬達線圈
103‧‧‧位置感測器
104‧‧‧溫度感測器

Claims (7)

  1. 一種馬達驅動裝置，係包括：馬達驅動部，係依據位置指令及馬達的位置檢測值，而產生驅動前述馬達之電流；馬達線圈周圍溫度推定部，係藉由以一併具有相位前進特性及低通特性之濾波器來修正設置於前述馬達的馬達線圈的周圍部之溫度感測器的輸出值，而算出馬達線圈周圍溫度推定值；馬達線圈上升溫度推定部，係由前述電流算出馬達線圈上升溫度推定值；以及馬達線圈保護部，係依據前述馬達線圈周圍溫度推定值及前述馬達線圈上升溫度推定值來對前述電流施加限制。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之馬達驅動裝置，其中，前述濾波器係使用一次前進濾波器作為前述相位前進特性，使用二次低通濾波器作為前述低通特性。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之馬達驅動裝置，其中，前述馬達線圈周圍溫度推定部係在由前述溫度感測器的輸出值及其前一個輸出值所計算出之溫度上升值比預定的值還要大時，使前述濾波器具有前述相位前進特性，而在比預定的值還要小時，使前述濾波器不具有前述相位前進特性。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之馬達驅動裝置，其中，前述馬達線圈周圍溫度推定部係依據以預定的加減速型式來驅動前述馬達之情形的前述溫度感測器的輸出值的時間序列型式、以及對該時間序列型式施加前述低通特性所得到之時間 序列型式，而決定用於前述相位前進特性之係數。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之馬達驅動裝置，其中，前述馬達線圈上升溫度推定部係藉由低通濾波器來修正將預定的增益積算於前述電流的平方值之值，來算出前述馬達線圈上升溫度推定值。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之馬達驅動裝置，其中，前述馬達線圈上升溫度推定部係依據以預定的加減速型式來驅動前述馬達之情形的前述溫度感測器的輸出值以及前述電流的時間序列型式來決定前述增益。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之馬達驅動裝置，其中，前述馬達線圈上升溫度推定部係藉由低通濾波器來修正將預定的增益積算於前述電流的平方值之值，來算出前述馬達線圈上升溫度推定值；且依據使用所決定之前述係數而得到之前述馬達線圈周圍溫度推定值、及以前述預定的加減速型式來驅動前述馬達之情形的前述溫度感測器的輸出值與前述電流的時間序列型式，而決定前述增益。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI625929B (zh) * 2017-07-20 2018-06-01 益航電子股份有限公司 馬達裝置及馬達驅動電路
TWI638513B (zh) * 2017-02-27 2018-10-11 日商東芝三菱電機產業系統股份有限公司 控制裝置
TWI643120B (zh) * 2017-01-13 2018-12-01 日商阿自倍爾股份有限公司 Time series data processing device and processing method
TWI661656B (zh) * 2017-12-26 2019-06-01 日商三菱電機股份有限公司 馬達驅動裝置
TWI772900B (zh) * 2020-01-16 2022-08-01 台達電子工業股份有限公司 工作設備系統及其適用之控制方法

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6123741B2 (ja) * 2014-06-20 2017-05-10 トヨタ自動車株式会社 冷却器
JP5902767B2 (ja) 2014-07-09 2016-04-13 ファナック株式会社 モータの過熱推定を行う工作機械の制御装置
JP2016082698A (ja) * 2014-10-16 2016-05-16 三菱電機株式会社 モータの温度推定装置及びモータの過熱保護方法
WO2016061726A1 (zh) * 2014-10-20 2016-04-28 深圳市大疆创新科技有限公司 无人机电机驱动智能功率控制系统和方法以及无人机
JP5952438B1 (ja) * 2015-01-22 2016-07-13 ファナック株式会社 電動機の温度推定装置
JP6187492B2 (ja) * 2015-01-30 2017-08-30 コニカミノルタ株式会社 モーター制御装置および画像形成装置
DE112015006424B4 (de) * 2015-04-09 2023-03-23 Mitsubishi Electric Corporation Steuervorrichtung für einen Stellmotor, Stellmotor, Ventilbetriebsvorrichtung und Steuerverfahren für einen Stellmotor
JP6231523B2 (ja) * 2015-07-09 2017-11-15 ファナック株式会社 巻線の温度を推定するモータ制御装置、および機械の許容デューティサイクル時間算出方法
JP6572124B2 (ja) * 2015-12-22 2019-09-04 オークマ株式会社 モータ制御装置
JP6226021B2 (ja) * 2016-04-28 2017-11-08 株式会社明電舎 試験システムのダイナモメータ制御装置
TWI602390B (zh) 2016-05-04 2017-10-11 金寶電子工業股份有限公司 馬達裝置及馬達控制方法
US10208649B2 (en) 2016-06-24 2019-02-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Estimator and estimator system
JP6863121B2 (ja) * 2016-06-24 2021-04-21 トヨタ自動車株式会社 推定器及び推定器システム
DE202016103713U1 (de) 2016-07-11 2016-08-08 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Überwachung des Betriebszustandes von Synchronmotoren
DE102016112693A1 (de) 2016-07-11 2018-01-11 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Überwachung des Betriebszustandes von Synchronmotoren
JP6683569B2 (ja) * 2016-08-02 2020-04-22 ファナック株式会社 メモリ情報を消去可能なエンコーダ及びこれを備えるモータシステム
CA3035307C (en) * 2016-09-02 2024-04-02 Kongsberg Inc. Techniques for limiting electrical current provided to a motor in an electric power steering system
CN109891738A (zh) * 2016-11-11 2019-06-14 日本精工株式会社 电动助力转向装置
JP6658573B2 (ja) * 2017-01-26 2020-03-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
DE202017102161U1 (de) * 2017-04-11 2018-07-12 ARCA Beteiligungen GmbH & Co. KG Rohrmotor für eine Verdunkelungseinrichtung
CN110874079B (zh) * 2018-08-30 2023-07-14 Abb瑞士股份有限公司 用于监测电驱动器的状况的方法和系统
JP6645633B1 (ja) * 2019-03-15 2020-02-14 三菱電機株式会社 制御装置および制御システム
JP7388158B2 (ja) * 2019-11-29 2023-11-29 オムロン株式会社 処理装置、及び巻線温度算出モデルの決定方法
US20230040356A1 (en) 2019-12-27 2023-02-09 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Method for manufacturing bis(aminomethyl)cyclohexane
CN113489423B (zh) * 2021-03-17 2023-07-28 联合汽车电子有限公司 电机部件工作温度在线控制方法、存储介质和控制器
DE102022210172A1 (de) * 2022-09-27 2024-03-28 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Bestimmen einer Umgebungstemperatur am Einbauort einer Komponente und zum Bestimmen einer Temperatur der Komponente

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07118944B2 (ja) * 1986-03-17 1995-12-18 株式会社日立製作所 ブラシレス直流モ−タ
JPH07143662A (ja) 1993-11-15 1995-06-02 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 過負荷検出装置
JP2002324392A (ja) 2001-04-26 2002-11-08 Toshiba Corp スピンドルモータを備えた装置、及び同装置を有するシステム
JP4391719B2 (ja) * 2002-03-20 2009-12-24 トヨタ自動車株式会社 モータ温度推定装置およびモータ制御装置
JP4291015B2 (ja) 2003-03-06 2009-07-08 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置の出力制限方法および出力制限装置
JP4483298B2 (ja) 2004-01-13 2010-06-16 日本精工株式会社 モータコイル温度推定方法及びモータ駆動装置
JP2005295738A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Nikon Corp 保護装置、モータ装置、ステージ装置、および露光装置
JP4373909B2 (ja) * 2004-12-28 2009-11-25 本田技研工業株式会社 プラントの温度制御装置
JP2007010436A (ja) 2005-06-29 2007-01-18 Nissin Kogyo Co Ltd 温度推定装置
US7615951B2 (en) * 2006-09-08 2009-11-10 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and system for limiting the operating temperature of an electric motor
CN101013875B (zh) * 2006-12-15 2010-05-26 奇瑞汽车股份有限公司 基于dsp的混合动力汽车用电机控制器
US7839108B2 (en) * 2008-01-24 2010-11-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Electric motor stator winding temperature estimation
US8212510B2 (en) * 2009-11-09 2012-07-03 GM Global Technology Operations LLC Fiber optically communicated motor temperature and position signals

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI643120B (zh) * 2017-01-13 2018-12-01 日商阿自倍爾股份有限公司 Time series data processing device and processing method
TWI638513B (zh) * 2017-02-27 2018-10-11 日商東芝三菱電機產業系統股份有限公司 控制裝置
TWI625929B (zh) * 2017-07-20 2018-06-01 益航電子股份有限公司 馬達裝置及馬達驅動電路
TWI661656B (zh) * 2017-12-26 2019-06-01 日商三菱電機股份有限公司 馬達驅動裝置
TWI772900B (zh) * 2020-01-16 2022-08-01 台達電子工業股份有限公司 工作設備系統及其適用之控制方法
US11453994B2 (en) 2020-01-16 2022-09-27 Delta Electronics, Inc Work equipment system and control method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
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