JP3530449B2 - Inverter driven motor device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、インバータの過
電流を保護する機能を設けたインバータ駆動電動機装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter drive motor device provided with a function of protecting an inverter from overcurrent.
【0002】[0002]
【従来の技術】こうしたインバータ駆動電動機装置20
0は、例えば、冷蔵装置・空調装置などの冷媒圧縮用圧
縮部、扇風機などの駆動源として使用され、電動機(以
下、モータという)には、DCブラシレスモータなどの
種々のモータが用いられており、例えば、図5のような
インバータ2によりモータ3を駆動するようにしたイン
バータ駆動電動機装置200の構成が周知である。な
お、以下の各図において、同一符号で示す部分は、いず
れかの図により説明する同一符号の部分と同一の機能を
もつ部分である。2. Description of the Related Art Such an inverter drive motor device 20
0 is used, for example, as a compression unit for compressing a refrigerant in a refrigerating device or an air conditioner, as a drive source for an electric fan, etc., and as an electric motor (hereinafter referred to as a motor), various motors such as a DC brushless motor are used. For example, the configuration of an inverter drive motor device 200 in which the motor 3 is driven by the inverter 2 as shown in FIG. 5 is well known. Note that, in each of the following drawings, the portions denoted by the same reference numerals have the same functions as the portions having the same reference numerals described in any of the drawings.
【0003】図5において、マイコン5は、モータ3を
連続的に回転させるための制御信号をドライブ回路4に
与えて、ドライブ回路4を制御することにより、インバ
ータ2を駆動しており、インバータ2は、各電力用トラ
ンジスタ(以下、トランジスタという)TU・TV・T
W・TX・TY・TZにより、直流電源1を複数相、例
えば、3相の交流電源に変換してモータ3を駆動してい
る。Referring to FIG. 5, the microcomputer 5 drives the inverter 2 by applying a control signal for continuously rotating the motor 3 to the drive circuit 4 to control the drive circuit 4. Is each power transistor (hereinafter referred to as transistor) TU / TV / T
The W, TX, TY, and TZ are used to drive the motor 3 by converting the DC power supply 1 into a plurality of phases, for example, a three-phase AC power supply.
【0004】なお、トランジスタTU〜TZの駆動は、
回転子3Rの位置を検出する位置検出部分(図示せず)
からの信号をマイコン5に与えて、回転子3Rを同期回
転させるよう制御している。また、直流電源1は、例え
ば、交流電源(図示せず)、例えば、商用の交流電源を
所要の電圧に変圧して得られる交流電圧を整流平滑して
得られる直流電源である。The transistors TU to TZ are driven by
Position detection part (not shown) for detecting the position of the rotor 3R
Is supplied to the microcomputer 5 to control the rotor 3R to rotate synchronously. The DC power supply 1 is, for example, an AC power supply (not shown), for example, a DC power supply obtained by rectifying and smoothing an AC voltage obtained by transforming a commercial AC power supply into a required voltage.
【0005】過電流検出回路6は、直流電源1からイン
バータ2に電流を供給している電流を検出する電流検出
素子、例えば、インバータ2の負極側の電路に配置した
電流検出用抵抗Rsによって検出した直流値が、所定量
を超えているか否か、すなわち、過電流か否かを検出す
る部分である。The overcurrent detection circuit 6 is detected by a current detection element for detecting a current supplying a current from the DC power supply 1 to the inverter 2, for example, a current detection resistor Rs arranged in a negative-side electric circuit of the inverter 2. This is a part for detecting whether or not the direct current value exceeds a predetermined amount, that is, whether or not it is an overcurrent.
【0006】過電流検出回路6は、過電流が検出された
ときは、過電流である旨の過電流検出信号6Aを過電流
異常保持回路7を介してマイコン5に与え、マイコン5
がドライブ回路4にインバータ2の駆動を停止するよう
に制御動作して、過電流保護動作が行われ、この過電流
保護動作によって、インバータ2の駆動が停止した後
に、マイコン5からの制御信号で異常解除回路8が過電
流異常保持回路7の異常保持を解除する。When an overcurrent is detected, the overcurrent detection circuit 6 gives an overcurrent detection signal 6A indicating that it is an overcurrent to the microcomputer 5 via the overcurrent abnormality holding circuit 7, and the microcomputer 5
Controls the drive circuit 4 to stop the driving of the inverter 2, and an overcurrent protection operation is performed. With this overcurrent protection operation, after the driving of the inverter 2 is stopped, a control signal from the microcomputer 5 is sent. The abnormality canceling circuit 8 cancels the abnormality holding of the overcurrent abnormality holding circuit 7.
【0007】なお、過電流異常保持回路7は、例えば、
フリップ・フロップ回路で構成してあり、また、異常解
除回路8は、例えば、保護用抵抗Rrを入力側に設けた
トランジスタTrによって上記のフリップ・フロップ回
路による異常の保持を解除させるように構成してある。The overcurrent abnormality holding circuit 7 is, for example,
The abnormality canceling circuit 8 is configured so that the abnormality holding by the flip-flop circuit is canceled by a transistor Tr provided with a protection resistor Rr on the input side, for example. There is.
【0008】過電流検出回路6は、コンパレータCp、
回路用直流電源Vcc、過電流検出用抵抗R1・R2、
基準電圧用抵抗R3・R4などで構成されている。な
お、直流電源1は、例えば、電圧280V、回路用直流
電源Vccは電圧5〜15Vにしてあるので、直流電源
1と回路用電源Vccとを別個の電源にしているが、直
流電源1の電圧が低く、回路用直流電源Vccと同程度
の電圧で構成し得る場合には、直流電源1と回路用直流
電源Vccとを同一のもので構成してもよい。この場
合、過電流時に回路用直流電源Vccに相当する部分の
電圧を変動させないように構成しておく必要がある。The overcurrent detection circuit 6 includes a comparator Cp,
Circuit DC power supply Vcc, overcurrent detection resistors R1 and R2,
The reference voltage resistors R3 and R4 are included. Since the DC power supply 1 has a voltage of 280 V and the circuit DC power supply Vcc has a voltage of 5 to 15 V, the DC power supply 1 and the circuit power supply Vcc are separate power supplies. When the voltage is low and can be configured with a voltage similar to that of the circuit DC power supply Vcc, the DC power supply 1 and the circuit DC power supply Vcc may be configured to be the same. In this case, it is necessary that the voltage of the portion corresponding to the circuit DC power supply Vcc is not changed when an overcurrent occurs.
【0009】そして、過電流検出回路6の各部は、次の
ような動作条件に設定されている。なお、以下の数式に
おいて、Vccは回路用直流電源Vccの電圧を表して
おり、コンパレータCpの正端子、すなわち、+端子の
電圧Em1は、次の数式(1)のようになっている。The respective parts of the overcurrent detection circuit 6 are set under the following operating conditions. In the following mathematical expression, Vcc represents the voltage of the circuit DC power supply Vcc, and the voltage Em1 at the positive terminal of the comparator Cp, that is, the + terminal, is as shown in the following mathematical expression (1).
【0010】
Em1=Vcc・R4/(R3+R4) ……(1)
また、電流検出用抵抗Rsに流れる電流Isを、矢印の
ように、インバータ2の負極回路側から直流電源1の負
極に向かって流れる方向を正方向とし、各抵抗値をR1
>>Rs、 R2>>Rsとした場合、コンパレータC
pの負端子、すなわち、−端子の電圧Em2は、次の数
式(2)のようになっている。
Em2=(−Is・Rs)+[(Vcc+Is・Rs)R2/(R1+R2)]
=(R2・Vcc−R1・Rs・Is)/(R1+R2)……(2)
したがって、Em1<Em2のときは、コンパレータC
pの出力、すなわち、過電流検出信号6Aは低レベルL
owになり、Em1 >Em2のときは、コンパレータ
Cpの出力、すなわち、過電流検出信号6Aは高レベル
Highになるように構成してあるので、例えば、図6
の[コンパレータ出力電圧]のような波形の過電流検出
信号6を出力する。Em1 = Vcc · R4 / (R3 + R4) (1) Further, the current Is flowing in the current detection resistor Rs is directed from the negative electrode circuit side of the inverter 2 to the negative electrode of the DC power source 1 as indicated by an arrow. The flow direction is positive and each resistance is R1.
>> Rs, R2 >> Rs, comparator C
The voltage Em2 at the negative terminal of p, that is, at the negative terminal is as shown in the following mathematical expression (2). Em2 = (-Is.Rs) + [(Vcc + Is.Rs) R2 / (R1 + R2)] = (R2.Vcc-R1.Rs.Is) / (R1 + R2) (2) Therefore, when Em1 <Em2 , Comparator C
p output, that is, the overcurrent detection signal 6A is low level L
When it is ow and Em1> Em2, the output of the comparator Cp, that is, the overcurrent detection signal 6A is configured to be a high level High.
The overcurrent detection signal 6 having a waveform like [comparator output voltage] is output.
【0011】図6の各部動作波形は、インバータ2とモ
ータ3とを3相のDCブラシレスモータによる構成とし
た場合の動作例であって、インバータ2の各トランジス
タTU〜TZがモータ3の各固定子巻線3U・3V・3
Wに120°の位相分の通電を行う3相駆動を行う構成
になっており、図6の[通電相][トランジスタ駆動波
形]は、U相のトランジスタTUがON状態で通電して
おり、Y相のトランジスタTYがチョッピングによるO
N・OFFを行って細かいパルス状態の通電を行ってい
る状態での動作例である。The operation waveforms of the respective parts in FIG. 6 are operation examples when the inverter 2 and the motor 3 are constituted by a three-phase DC brushless motor, and the transistors TU to TZ of the inverter 2 are fixed to the motor 3 respectively. Sub winding 3U / 3V / 3
It is configured to perform three-phase driving in which W is energized for a phase of 120 °. In [energized phase] [transistor drive waveform] of FIG. 6, the U-phase transistor TU is energized, O of the Y-phase transistor TY due to chopping
This is an operation example in the state where N / OFF is performed to energize in a fine pulse state.
【0012】なお、この動作状での各トランジスタTU
〜TZの各電流状態は、図7〜図9の太い矢印線のよう
になっており、U相のトランジスタTUとY相のトラン
ジスタTYがともにON状態のときは、図7のように、
過電流検出抵抗Rsには上記の正方向の電流が流れ、U
相のトランジスタTUがON状態、Y相のトランジスタ
TUがOFF状態のときは、図8のように、V相のトラ
ンジスタTVに並列に接続した還流用のダイオードDV
を通るように電流が流れるため、過電流検出用抵抗Rs
には電流は流れない。In addition, each transistor TU in this operation state
7 to 9 are indicated by the thick arrow lines, and when both the U-phase transistor TU and the Y-phase transistor TY are ON, as shown in FIG.
The above positive current flows through the overcurrent detection resistor Rs, and U
When the phase TU is in the ON state and the Y phase TU is in the OFF state, the freewheeling diode DV connected in parallel to the V phase transistor TV as shown in FIG.
Because the current flows through the resistor, the overcurrent detection resistor Rs
No current flows through.
【0013】ここで、全てのトランジスタTU〜TZの
通電を停止した後にも、モータ3の固定子巻線3U・3
Vに蓄えられていたエネルギーが逆方向に流れ、これが
回生電流Irになって、図9のように、ダイオードDV
とX相のトランジスタTXに並列に接続した還流用のダ
イオードDXとを通る電流が流れるため、過電流検出抵
抗Rsには、上記の正方向とは反対に流れる負方向の電
流が流れることになる。Here, even after the energization of all the transistors TU to TZ is stopped, the stator windings 3U.3 of the motor 3 are
The energy stored in V flows in the opposite direction, and this becomes regenerative current Ir, and as shown in FIG.
And a current flowing through the freewheeling diode DX connected in parallel to the X-phase transistor TX, a current flows in the negative direction that flows in the overcurrent detection resistor Rs in the opposite direction to the positive direction. .
【0014】図6の[トランジスタ駆動波形]による通
電状態の場合、正常の状態では、
Em1<Em2
過電流検出信号6A=Low
なるので、異常保持回路7は、図6の[異常保持回路]
における「正常」側のレベル、すなわち、低レベル側の
信号をマイコン5に与えており、マイコン5は、全ての
トランジスタTU〜TZを駆動する制御信号をドライブ
回路4に与えているので、全てのトランジスタTU〜T
Zが動作して、3相の交流電流をモータ3に与えてい
る。In the case of the energized state according to the [transistor drive waveform] of FIG. 6, in the normal state, Em1 <Em2 and the overcurrent detection signal 6A = Low. Therefore, the abnormality holding circuit 7 is the [abnormality holding circuit] of FIG.
The signal on the “normal” side in the above, that is, the signal on the low level side is given to the microcomputer 5, and since the microcomputer 5 gives the control signal for driving all the transistors TU to TZ to the drive circuit 4, Transistors TU to T
Z operates to supply a three-phase alternating current to the motor 3.
【0015】そして、回転子3Rの位置検出信号が何ら
かの原因で得られなかった場合、直流電源1からインバ
ータ2に与えている電流値が、例えば、過電流によるト
ランジスタTU〜TZの過電流破損、回転子3Rの着磁
極の減磁など防止するための所定値になり、図6の[R
s電流と、過電流保護レベル]のように、例えば、「過
電流保護動作レベルIs1」に達する電流が過電流検出
抵抗Rsに流れた場合には、過電流検出用抵抗Rsの抵
抗R2側の電圧が所定値に下降して、コンパレータCp
での比較状態は、図6の[コンパレータ正負端子入力電
圧(重ね書き)][コンパレータ出力電圧]の状態にな
り、
Em1>Em2
異常検出信号6A=High
になるので、異常保持回路7は、図6の[異常保護回
路]のように「異常」側のレベルの信号をマイコン5に
与えることなり、マイコン5は、全てのトランジスタT
U〜TZを駆動を停止する制御信号をドライブ回路4に
与えて、全てのトランジスタTU〜TZが動作し、各ト
ランジスタTU〜TZ自体としてはモータ3に電流を与
えない状態になる。When the position detection signal of the rotor 3R is not obtained for some reason, the current value given from the DC power supply 1 to the inverter 2 is, for example, an overcurrent damage to the transistors TU to TZ due to an overcurrent, The value becomes a predetermined value for preventing demagnetization of the magnetic poles of the rotor 3R.
s current and overcurrent protection level], for example, when a current reaching the “overcurrent protection operation level Is1” flows in the overcurrent detection resistor Rs, The voltage drops to a predetermined value and the comparator Cp
6 is in the state of [comparator positive / negative terminal input voltage (overwrite)] [comparator output voltage] in FIG. 6, and Em1> Em2 abnormality detection signal 6A = High. A signal of "abnormal" level is given to the microcomputer 5 like the "abnormality protection circuit" of 6, and the microcomputer 5 detects all the transistors T
A control signal for stopping the driving of U to TZ is given to the drive circuit 4, all the transistors TU to TZ operate, and the transistors TU to TZ themselves do not give a current to the motor 3.
【0016】そして、モータ3に流れる電流は、図6の
[Rs電流と、過電流保護レベル]のように、電流値I
sn側に移行するので、過電流検出抵抗Rsに流れる電
流が「過電流保護動作レベルIs1」を下回り、コンパ
レータCpの過電流検出信号6Aは図6の[コンパレー
タ出力電圧]のようにLow側に戻るが、過電流異常保
持回路7は、図6の[異常保持回路]のように、「異
常」の状態を保持し続け、この保持は、マイコン5から
の制御によって異常解除回路8が解除動作を行ってとき
に解除されて、「正常」側に戻る。The current flowing through the motor 3 is the current value I as shown in [Rs current and overcurrent protection level] in FIG.
Since it shifts to the sn side, the current flowing through the overcurrent detection resistor Rs falls below the “overcurrent protection operation level Is1”, and the overcurrent detection signal 6A of the comparator Cp shifts to the Low side as shown in [Comparator output voltage] in FIG. Returning to this, the overcurrent abnormality holding circuit 7 continues to hold the "abnormal" state as shown by the "abnormality holding circuit" in FIG. 6, and this holding is carried out by the abnormality clearing circuit 8 under the control of the microcomputer 5. When it is done, it is released and returns to the "normal" side.
【0017】ここで、図6の[Rs電流と、過電流保護
レベル]において、インバータ3の停止後の「回生電流
期間」が「−A」側に流れている部分は、上記のよう
に、インバータ3の固定子巻線各トランジスタTU〜T
Z自体としてはモータ3に電流を与ていないが、モータ
3の固定子巻線3U・3Vに蓄えられていたエネルギー
によって生ずる回生電流Irの部分である。つまり、こ
の回転状態では、モータ3が発電機と同様の発電動作を
行っていることになり、この発電動作による電流が回生
電流Irになって現れるものである。Here, in [Rs current and overcurrent protection level] in FIG. 6, the portion where the "regeneration current period" after the inverter 3 is stopped flows to the "-A" side is as described above. Inverter 3 stator winding transistors TU to T
Z itself does not apply a current to the motor 3, but is a portion of the regenerative current Ir generated by the energy stored in the stator windings 3U and 3V of the motor 3. That is, in this rotating state, the motor 3 is performing the same power generation operation as the generator, and the current generated by this power generation operation appears as the regenerative current Ir.
【0018】[0018]
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
過電流検出回路のほかに、過電流異常保持回路や、この
保持を解除するための過電流異常解除回路を設けなけれ
ばらないので、構成が複雑になる装置を簡便安価に提供
できないほか、これらの過電流異常保持回路・過電流異
常解除回路での異常や故障も生ずるため、保守作業が複
雑になるなどの不都合がある。このため、こうした不都
合を無くした装置の提供が望まれているという課題があ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In the above prior art,
In addition to the overcurrent detection circuit, an overcurrent abnormality holding circuit and an overcurrent abnormality cancellation circuit for canceling this holding must be provided, so a device with a complicated configuration cannot be provided simply and inexpensively. Since an abnormality or a failure occurs in the overcurrent abnormality holding circuit / overcurrent abnormality cancellation circuit, there is a disadvantage that maintenance work becomes complicated. Therefore, there is a problem that it is desired to provide a device that eliminates such inconvenience.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記のよう
な直流電源を交流電源に変換するインバータにより電動
機を駆動するとともに、上記のインバータに上記の直流
電源から供給している電流を検出して得られる検出電圧
と、所定の基準電圧とをコンパレータにより比較して過
電流を検出した出力にもとづいて上記のインバータの駆
動を停止する過電流保護動作の保持と解除とを行うイン
バータ駆動電動機装置において、According to the present invention, an electric motor is driven by an inverter for converting a direct current power source into an alternating current power source as described above, and the current supplied from the direct current power source to the inverter is detected. An inverter drive motor device for holding and canceling the overcurrent protection operation for stopping the drive of the above-mentioned inverter based on the output obtained by comparing the detected voltage obtained by the comparison with a predetermined reference voltage by a comparator. At
【0020】上記のコンパレータのヒステリヒス動作に
もとづいて、上記の保持と解除とを行わせる保持解除手
段を設ける第1の構成と、For the hysteresis operation of the above comparator
Based on the first configuration, a holding release means for holding and releasing the above is provided.
【0021】この第1の構成において、上記の停止に行
った後の上記の電動機の回生電流が所定の負電流になっ
たときに上記のヒステリヒス動作のリセット動作にもと
づいて上記の解除を行うようにした第2の構成と、In the first configuration, when the regenerative current of the motor after the stop has reached a predetermined negative current, the above-mentioned cancellation is performed based on the reset operation of the hysteresis operation. The second configuration according to
【0022】上記の第1の構成において、上記の停止を
行った後の上記の電動機の回生電流によっては上記のヒ
ステリヒス動作のリセット動作を行わせずに、上記のイ
ンバータの駆動を制御するマイコンの制御にもとづいて
上記の解除を行うようにした第3の構成とにより上記の
課題を解決したものである。In the above-mentioned first structure, the microcomputer for controlling the drive of the above-mentioned inverter does not perform the reset operation of the above hysteresis operation by the regenerative current of the above-mentioned electric motor after the above-mentioned stop. The above problem is solved by the third configuration in which the above-mentioned cancellation is performed based on the control.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態として、上
記の図5の構成によるインバータ駆動電動機装置200
に、この発明を適用した実施例を図1〜図4により説明
する。図1〜図4において、図5〜図7と同一符号で示
す部分は図5〜図7の同一符号の部分と同一の機能をも
つ部分である。また、図1〜図4において、同一符号で
示す部分は、図1〜図4のいずれかにおいて説明する同
一符号の部分と同一の機能をもつ部分である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As an embodiment of the present invention, an inverter drive motor device 200 having the configuration shown in FIG.
First, an embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. In FIGS. 1 to 4, portions indicated by the same reference numerals as those in FIGS. 5 to 7 have the same functions as the portions indicated by the same reference numerals in FIGS. Further, in FIGS. 1 to 4, the portions denoted by the same reference numerals have the same functions as the portions having the same reference numerals described in any of FIGS. 1 to 4.
【0024】[0024]
【実施例】〔第1実施例〕以下、図1・図2により第1
実施例を説明する。この第1実施例の構成は、概括的に
は、上記の第1の構成と第2の構成とを構成しているも
のであり、図5の従来技術の構成と異なる箇所は、次の
箇所である。[Embodiment] [First Embodiment] The first embodiment will now be described with reference to FIGS. 1 and 2.
An example will be described. In general, the configuration of the first embodiment constitutes the first configuration and the second configuration described above. The points different from the configuration of the prior art in FIG. 5 are as follows. Is.
【0025】第1には、過電流異常保持回路7と異常解
除回路8とを除去して異常電流検出回路6とマイコン5
とにより、過電流異常保持回路7と異常解除回路8とに
代わる動作を行わせるようにした箇所である。First, the abnormal current detection circuit 6 and the microcomputer 5 are eliminated by removing the overcurrent abnormality holding circuit 7 and the abnormality cancellation circuit 8.
By this, the operation is performed in place of the overcurrent abnormality holding circuit 7 and the abnormality cancellation circuit 8.
【0026】第2には、コンパレータCpの正端子、す
なわち、+端子と接地間にコンデンサC2を接続すると
ともに、+端子と出力端子との間に抵抗R5による帰還
回路を設け、さらに、コンパレータCpの負端子、すな
わち、−端子と接地間にコンデンサC1を接続すること
によって、コンパレータCpに図2のようなヒステリシ
ス動作を行わせるようにした箇所である。なお、コンパ
レータCpはオープンコレクタ出力回路形式のもので構
成してある。Second, the capacitor C2 is connected between the positive terminal of the comparator Cp, that is, the + terminal and the ground, and the feedback circuit by the resistor R5 is provided between the + terminal and the output terminal. 2 is a portion where the comparator Cp is made to perform the hysteresis operation as shown in FIG. 2 by connecting the capacitor C1 between the negative terminal of the above, that is, the negative terminal and the ground. The comparator Cp is of an open collector output circuit type.
【0027】つまり、具体的には、上記の数式(1)
(2)による条件は同一に設定してあり、コンパレータ
Cpの出力が低レベルLowであるときの+端子の入力
電圧Em1をEm1aとすると、
Em1a=Vcc(R4//R5)/[R3+(R4//R
5)]
になる。That is, specifically, the above equation (1)
When the condition according to (2) is set to be the same and the input voltage Em1 of the + terminal when the output of the comparator Cp is at the low level Low is Em1a, Em1a = Vcc (R4 // R5) / [R3 + (R4 // R
5)] becomes.
【0028】また、コンパレータCpの出力が高レベル
Highであるときの+端子の入力電圧Em1をEm1
bとすると、
Em1b=VccR4/(R3+ R4)
になる。Further, when the output of the comparator Cp is at high level High, the input voltage Em1 at the + terminal is Em1.
If b, then Em1b = VccR4 / (R3 + R4).
【0029】そして、コンデンサC1・C2は、回路用
直流電源VccをコンパレータCpに与えた初期動作の
際に、コンパレータCpの出力が低レベルLowになる
ように設定するとともに、コンデンサC1・C2の容量
値を過電流保護動作時に各部動作に影響を与えないよう
な微少容量に設定してある。The capacitors C1 and C2 are set so that the output of the comparator Cp becomes a low level Low during the initial operation when the circuit DC power supply Vcc is applied to the comparator Cp, and the capacitance of the capacitors C1 and C2 is set. The value is set to a minute capacity that does not affect the operation of each part during overcurrent protection operation.
【0030】また、抵抗R1〜R5は、図2の[Rs電
流と、過電流保護レベル]における過電流保護動作を行
う前の状態のように、電流検出抵抗Rsが検出している
電流Isが、過電流保護レベルIs1に対して、
Is<Is1
過電流検出信号6A=Low
のときに、
Em1<Em2
になるように、次の数式(3)の条件に設定してある。Further, the resistors R1 to R5 have the current Is detected by the current detection resistor Rs as in the state before the overcurrent protection operation in [Rs current and overcurrent protection level] of FIG. , an overcurrent protection level Is1, when is <Is1 overcurrent detection signal 6A = Low, so that Em1 <Em2, is set to the condition of the following formula (3).
【0031】
{(R4//R5)/[R3+(R4//R5)]}<[R2/( R1
+R2)] …………(3)
そして、Is1<Isになり、図2の[コンパレータ出
力電圧]のように、
過電流検出信号6A=High
になって、一旦、過電流保護動作を行った後は、
Is=0
になっても、
Em1>Em2
の状態を維持させることにより、図2の[コンパレータ
正端子入力電圧]のように、
過電流検出信号6A=High
の状態にして過電流保護動作を保持するように回路の定
数を設定してあるので、この状態では、次の数式(4)
の状態になる。{(R4 // R5) / [R3 + (R4 // R5)]} <[R2 / (R1 + R2)] ... (3) Then, Is1 <Is, and [Comparator of FIG. Output voltage], after the overcurrent detection signal 6A = High and once the overcurrent protection operation is performed, even if Is = 0, the state of Em1> Em2 is maintained, Like [Comparator positive terminal input voltage] in 2, the circuit constants are set so that the overcurrent detection signal 6A = High is maintained and the overcurrent protection operation is held. (4)
It becomes the state of.
【0032】
[(R4/(R3+R4)]>[R2/(R1+ R2)] ……(4)
この過電流保護動作が保持されている状態では、図2の
[Rs電流と、過電流保護レベル]のように、回生電流
Irの負電流部分の電流値が減少してゆき、電流Irが
ゼロになっても、そのままの状態を続け、図2の[Rs
電流と、過電流保護レベル]の過電流保護解除レベルI
s2になると、つまり、
Em1 <Em2
になって、図2の[コンパレータ正端子入力電圧]のよ
うに、
過電流検出信号6A=Low
に反転動作するように回路の定数を設定してある。した
がって、コンパレータCpでの比較状態は、図2の[コ
ンパレータ正負端子入力電圧(重ね書き)]のようにな
っている。[(R4 / (R3 + R4)]> [R2 / (R1 + R2)] (4) In the state where this overcurrent protection operation is held, [Rs current and overcurrent protection level in FIG. ], Regenerative current
The current value of the negative current portion of Ir decreases, and even if the current Ir becomes zero, the current state continues, and [Rs of FIG.
Current and overcurrent protection level]
At s2, that is, Em1 <Em2, and the circuit constants are set so as to invert to the overcurrent detection signal 6A = Low as shown in [Comparator positive terminal input voltage] in FIG. Therefore, the comparison state in the comparator Cp is as shown in FIG. 2 [comparator positive / negative terminal input voltage (overwrite)].
【0033】上記のように、コンパレータCpの−端子
に与えれる被比較入力のレベルが、一旦、第1の比較入
力のレベルを超えて、比較出力を反転させた比較出力を
行う動作、すなわち、反転動作を行った後に、比較入力
のレベルが被比較入力のレベルまで下がっても、その比
較出力を維持しており、さらに、第2のレベルまで下が
ったときに、比較出力を元の比較出力の状態に戻すよう
な戻り動作、すなわち、リセット動作を行わせること
を、この発明では、コンパレータのヒステリヒス動作と
いう。As described above, the level of the compared input applied to the-terminal of the comparator Cp once exceeds the level of the first comparison input, and the comparison output obtained by inverting the comparison output is output.
Operation carried out, i.e., after the inversion operation, the level of the comparison input even down to the level of the comparison input, maintains its comparison output, further, is down to a second level
In this invention, the hysteresis operation of the comparator means that the return operation for returning the comparison output to the original comparison output state, that is, the reset operation is performed.
【0034】そして、この第1実施例では、上記のコン
パレータCpのヒステリヒス動作におけるリセット動作
を行わせるための所定の電流値を、図2の[Rs電流
と、過電流保護レベル]の過電流保護解除レベルIs2
のように、マイコン5とドライバ回路4とによってイン
バータ2の駆動を停止した後に生ずるモータ3の回生電
流Irが所定の電流値Is2になる電流値に設定してい
るものである。Then, in the first embodiment, the predetermined current value for performing the reset operation in the hysteresis operation of the comparator Cp is set to the overcurrent protection of [Rs current and overcurrent protection level] in FIG. Release level Is2
As described above, the regenerative current Ir of the motor 3 generated after the driving of the inverter 2 is stopped by the microcomputer 5 and the driver circuit 4 is set to a current value which becomes a predetermined current value Is2.
【0035】なお、この第1実施例では、上記のような
3相のDCブラシレスモータに適用して構成している
が、一般の誘導電動機のようなモータ3を近似正弦波型
のパルス幅変調電圧を出力するインバータ2で駆動して
いる場合の構成に適用して、同様に、過電流保護動作を
行わせ得ることは、当業者によれば、当然、実施し得る
範囲のことであるので、ここでは、説明を省略する。In this first embodiment, the three-phase DC brushless motor as described above is applied, but the motor 3 such as a general induction motor is approximated by a sine wave type pulse width modulation. It is a range that can be implemented by a person skilled in the art, as a matter of course, according to the person skilled in the art, that the overcurrent protection operation can be similarly applied by applying the configuration in the case of being driven by the inverter 2 that outputs a voltage. The description is omitted here.
【0036】〔第2実施例〕以下、図3・図4により第
2実施例を説明する。この第2実施例の構成は、概括的
には、上記の第1の構成と第3の構成とを構成している
ものであり、上記の第1上記のの構成と異なる箇所は、
異常解除回路8を追加するとともに、その解除動作をマ
イコン5の制御によって行うようにした箇所である。[Second Embodiment] A second embodiment will be described below with reference to FIGS. The configuration of the second embodiment generally comprises the first configuration and the third configuration described above, and the points different from the first configuration described above are as follows.
This is a place where the abnormality canceling circuit 8 is added and the canceling operation is performed by the control of the microcomputer 5.
【0037】図3において、装置の動作開始時に、マイ
コン5は、インバータを駆動する前に、回路用直流電源
Vccが所定の電圧値になったときに、異常解除回路8
を異常解除状態にリセット動作させることにより、過電
流検出回路6のコンパレータCpの出力、すなわち、過
電流検出信号6Aを低レベルLow側にリセット動作さ
せる。マイコン5は、こうした動作を行った後に、イン
バータ2を駆動する制御信号をドライブ回路4に与えて
インバータ2を駆動することにより、モータ3を連続的
に回転させる状態にする。In FIG. 3, at the start of the operation of the apparatus, the microcomputer 5 detects the abnormality cancellation circuit 8 when the circuit DC power supply Vcc reaches a predetermined voltage value before driving the inverter.
Is reset to the abnormal state, the output of the comparator Cp of the overcurrent detection circuit 6, that is, the overcurrent detection signal 6A is reset to the low level Low side. After performing such an operation, the microcomputer 5 supplies a control signal for driving the inverter 2 to the drive circuit 4 to drive the inverter 2 so that the motor 3 is continuously rotated.
【0038】そして、過電流検出回路6は、上記の第1
実施例と同様に、過電流状態を検出してコンパレータC
pの過電流検出信号6Aを高レベルHighにした出力
をマイコン5に与えると、マイコン5がドライブ回路4
を制御してインバータ2の駆動を停止するように、過電
流保護動作の保持を行う。Then, the overcurrent detection circuit 6 includes the first
Similar to the embodiment, the comparator C detects an overcurrent condition and
When the microcomputer 5 is provided with an output in which the p overcurrent detection signal 6A is set to the high level High, the microcomputer 5 causes the drive circuit 4 to operate.
The overcurrent protection operation is held so as to stop the driving of the inverter 2 by controlling.
【0039】しかし、コンパレータCpのヒステリヒス
動作におけるリセット動作を行えるリセット動作レベル
Is2Aを、図4の[Rs電流と、過電流保護レベル]
のリセット動作レベルのように、回生電流Irによる負
電流の最高値Isnよりも大きい負電流値にして、
|Is2A|>|Isn|
になるように設定しているため、ヒステリヒス動作にお
けるリセット動作が行えない状態になるので、過電流保
護動作の保持を行った状態が持続されることになる。However, the reset operation level Is2A capable of performing the reset operation in the hysteresis operation of the comparator Cp is set to [Rs current and overcurrent protection level] in FIG.
Like the reset operation level of, the negative current value is larger than the maximum value Isn of the negative current due to the regenerative current Ir, and | Is2A |> | Isn | is set, so the reset operation in the hysteresis operation is performed. Since it cannot be performed, the state in which the overcurrent protection operation is held is maintained.
【0040】つまり、図4の[異常保持回路]のよう
に、コンパレータCpの動作によっては、異常検出信号
6A=低レベルLowの状態には戻れない。したがっ
て、コンパレータCpでの比較状態は、図4の[コンパ
レータ正負端子入力電圧(重ね書き)]のようになって
いる。That is, unlike the [abnormality holding circuit] of FIG. 4, the abnormality detection signal 6A cannot be returned to the low level Low state by the operation of the comparator Cp. Therefore, the comparison state in the comparator Cp is as shown in FIG. 4 [comparator positive / negative terminal input voltage (overwrite)].
【0041】そして、所定の時間、例えば、10秒の経
過をマイコン1に設けた時計回路(図示せず)が計時し
たときにマイコンから異常解除回路8に短いパルス状の
制御信号8Aを与えるか、または、マイコン5の操作部
(図示せず)を操作した信号にもとづいてマイコン5か
ら異常解除回路8に制御信号8Aを与え、異常解除回路
8によってコンパレータCpの+端子を接地させること
により、コンパレータCpのヒステリヒス動作のリセッ
ト動作を行わせるようにしている。Whether a short pulse-like control signal 8A is given from the microcomputer to the abnormality clearing circuit 8 when a clock circuit (not shown) provided in the microcomputer 1 measures a predetermined time, for example, 10 seconds. Or, by giving a control signal 8A from the microcomputer 5 to the abnormality canceling circuit 8 based on a signal from an operating section (not shown) of the microcomputer 5 and grounding the + terminal of the comparator Cp by the abnormality canceling circuit 8, The reset operation of the hysteresis operation of the comparator Cp is performed.
【0042】したがって、この第2実施例の構成は、イ
ンバータ2の駆動を停止した後のモータ3の回生電流I
rによってはコンパレータCpのヒステリヒス動作のリ
セット動作を行わせずに、インバータ2の駆動を制御す
るマイコン5の制御にもとづいて異常保持、すなわち、
過電流保護動作の保持を解除するように構成しているも
のである。Therefore, in the configuration of the second embodiment, the regenerative current I of the motor 3 after the driving of the inverter 2 is stopped
Depending on r, the resetting operation of the hysteresis operation of the comparator Cp is not performed, but the abnormality is held under the control of the microcomputer 5 that controls the drive of the inverter 2, that is,
The holding of the overcurrent protection operation is released.
【0043】[0043]
【発明の効果】この発明によれば、以上のように、異常
検出回路に設けたコンパレータ自体のヒステリシス動作
によって、過電流保護動作の保持と解除を行わせるとと
もに、その解除を電動機の回生電流の負電流またはイン
バータの駆動を制御するマイコンの制御にもとづいて行
うようにしているので、従来のような過電流異常保持回
路、または、過電流異常保持回路と異常解除回路を設け
る必要がないため、これらの回路の故障による保守作業
が不要になるほか、装置を簡便安価にして提供できるな
どの効果がある。Effects of the Invention According to the present invention, as described above, the hysteresis operation of the comparator itself provided in the abnormality detection circuit, and is subjected to release the holding of the overcurrent protection operation DOO
In addition, release the negative current or regenerative current of the motor.
Based on the control of the microcomputer that controls the drive of the burner.
Since it is not necessary to provide an overcurrent abnormality holding circuit or an overcurrent abnormality holding circuit and an abnormality clearing circuit as in the past, maintenance work due to a failure of these circuits becomes unnecessary, and the device There is an effect that can be provided simply and cheaply.
図面中、図1〜図4はこの発明の実施例を、また、図5
〜図9は従来技術を示し、各図の内容は次のとおりであ
る。1 to 4 show an embodiment of the present invention, and FIG.
9 shows the prior art, and the contents of each figure are as follows.
【図1】全体ブロック構成図FIG. 1 is an overall block configuration diagram.
【図2】要部動作波形図[Fig. 2] Operation waveform diagram of main parts
【図3】全体ブロック構成図[FIG. 3] Overall block configuration diagram
【図4】要部動作波形図FIG. 4 is an operation waveform diagram of main parts.
【図5】全体ブロック構成図[FIG. 5] Overall block configuration diagram
【図6】要部動作波形図FIG. 6 is an operation waveform diagram of main parts.
【図7】要部動作状態図FIG. 7 is an operation state diagram of main parts.
【図8】要部動作状態図FIG. 8 is an operation state diagram of main parts.
【図9】要部動作状態図FIG. 9 is an operation state diagram of main parts
1 直流電源 2 インバータ 3 モータ 3R 回転子 3U・3V・3W 固定子巻線 4 ドライブ回路 5 マイコン 6 過電流検出回路6A 過電流検出信号 7 過電流異常保持回路 8 異常解除回路 200 インバータ駆動電動機装置 C1・C2 コンデンサ Cp コンパレータ DU〜DZ ダイオード Em1 +端子電圧 Em2 −端子電圧 Ir 回生電流 Is 電流 Is1 過電流保護動作レベル Isn 最大回生電流 Rr 保護用抵抗 Rs 電流検出用抵抗 R1・R2 過電流検出用抵抗 R3・R4 基準電圧用抵抗 R5 抵抗 TU〜TZ トランジスタ U U相 V V相 Vcc 回路用直流電源 W W相DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply 2 Inverter 3 Motor 3R Rotor 3U / 3V / 3W Stator winding 4 Drive circuit 5 Microcomputer 6 Overcurrent detection circuit 6A Overcurrent detection signal 7 Overcurrent abnormality holding circuit 8 Abnormality cancellation circuit 200 Inverter drive electric motor device C1 C2 capacitor Cp comparator DU to DZ diode Em1 + terminal voltage Em2 − terminal voltage Ir regenerative current Is current Is1 overcurrent protection operation level Isn maximum regenerative current Rr protection resistor Rs current detection resistor R1 and R2 overcurrent detection resistor R3 R4 resistance for reference voltage R5 resistance TU to TZ transistor U U phase V V phase Vcc DC power supply W W phase for circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊澤 雄一 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開2000−32773(JP,A) 特開 平10−197572(JP,A) 特開 平5−344742(JP,A) 特開 昭62−235630(JP,A) 特開2000−32771(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/48 F25B 13/00 H02P 6/12 H02P 7/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Yuichi Izawa 2-5-5 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (56) Reference JP 2000-32773 (JP, A) JP JP 10-197572 (JP, A) JP 5-344742 (JP, A) JP 62-235630 (JP, A) JP 2000-32771 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl) . 7 , DB name) H02M 7/48 F25B 13/00 H02P 6/12 H02P 7/00
Claims (3)
タにより電動機を駆動するとともに、前記インバータに
前記直流電源から供給している電流を検出して得られる
検出電圧と、所定の基準電圧とをコンパレータにより比
較して過電流を検出した出力にもとづいて前記インバー
タの駆動を停止する過電流保護動作の保持と解除とを行
うインバータ駆動電動機装置であって、 前記コンパレータのヒステリヒス動作にもとづいて、前
記保持と解除とを行わせる保持解除手段を具備すること
を特徴とするインバータ駆動電動機装置。1. A comparator for driving a motor by an inverter that converts a DC power supply into an AC power supply, and detecting voltage obtained by detecting a current supplied to the inverter from the DC power supply and a predetermined reference voltage. An inverter drive motor device that holds and releases an overcurrent protection operation that stops driving of the inverter based on an output that detects an overcurrent by comparison with the above, based on a hysteresis operation of the comparator ,
An inverter-driven electric motor device comprising a holding release means for holding and releasing the above.
電流が所定の負電流になったときに前記ヒステリヒス動
作のリセット動作にもとづいて前記解除を行うことを特
徴とする請求項1記載のインバータ駆動電動機装置。2. The cancellation according to claim 1, wherein the cancellation is performed based on a reset operation of the hysteresis operation when the regenerative current of the electric motor after the stop has reached a predetermined negative current. Inverter drive motor device.
電流によっては前記ヒステリヒス動作のリセット動作を
行わせずに、前記インバータの駆動を制御するマイコン
の制御にもとづいて前記解除を行うことを特徴とする請
求項1記載のインバータ駆動電動機装置。3. The reset operation of the hysteresis operation is not performed depending on the regenerative current of the electric motor after the stop, and the cancellation is performed based on the control of the microcomputer that controls the drive of the inverter. The inverter-driven electric motor device according to claim 1.
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