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JP3778877B2 - Motor control device - Google Patents
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JP3778877B2 JP2002171057A JP2002171057A JP3778877B2 JP 3778877 B2 JP3778877 B2 JP 3778877B2 JP 2002171057 A JP2002171057 A JP 2002171057A JP 2002171057 A JP2002171057 A JP 2002171057A JP 3778877 B2 JP3778877 B2 JP 3778877B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷状態を検出する機能を備えたモータ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
誘導モータ等の交流モータを目標速度で回転させるため、該モータに接続されたスイッチング素子を前記目標回転速度と実回転速度の偏差に基づいて位相制御するモータ制御装置が実用されている。
【0003】
このモータ制御装置は、上記モータが図4に例示するようなトルク特性aを有する場合に、該モータの出力トルクをラインbに示すように調整する。したがって、モータは、その出力トルクがレギュレーションラインbと特性aとの交点P1のトルクになるまでの間、その回転速度が目標回転速度に維持されることになる。
【0004】
図4において、定格トルクTOは、連続定格のモータを過熱させることなく長時間安定に運転させ得るトルクを示している。また、定格運転領域は、モータが定格トルクTO以下のトルクで運転される領域を、過負荷運転領域Iは、モータが定格トルクTOよりも大きくかつ上記点Pのトルク以下のトルクで運転される領域を、さらに、過負荷運転領域IIは、モータが点P1のトルクよりも大きくかつ停動トルク(P2点のトルク)以下のトルクで運転される領域をそれぞれ示している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
モータを過負荷状態で長時間運転した場合には、該モータが過熱によって損傷するなどの不都合が発生する。そこで、モータを適正に運転するためには、その負荷状態を検出して、過負荷状態時にその状態が解除されるような処置を講じる必要がある。
【0006】
上記従来のモータ制御装置によれば、モータが過負荷運転領域IIで運転されている場合、該モータの実回転数の低下に基づいてその過負荷運転状態を検出することが可能である。しかしながら、モータが過負荷運転領域Iで運転されている場合には、上記実回転数の低下がないことから、その低下現象に基づいて過負荷運転状態を検出することが不可能である。
【0007】
本発明の目的は、このような状況に鑑み、モータの負荷状態を確実に検出することが可能なモータ制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、モータに接続されたスイッチング素子を該モータの目標回転速度と実回転速度の偏差に基づいて位相制御する制御装置であって、前記スイッチング素子の導通時間に基づいて前記モータの負荷状態を判定する負荷状態判定手段を設けたことを特徴としている。
【0009】
前記負荷状態判定手段は、前記導通時間を計るタイマ手段と、このタイマの計時値と所定の負荷状態判定値とを比較して前記負荷状態を判定する比較手段とを備えることができる。また、前記負荷状態を表示する表示手段を更に設けることができる。
【0010】
本発明は、モータに接続されたスイッチング素子を該モータの目標回転速度と実回転速度の偏差に基づいて位相制御する制御装置であって、前記偏差に基づいて前記モータの負荷状態を判定する負荷状態判定手段を設けたことを特徴としている。
前記負荷状態判定手段は、前記偏差を示す信号の値を所定の負荷状態判定値と比較して前記負荷状態を判定する比較手段を備えることができる。また、前記負荷状態を表示する表示手段を更に設けても良い。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係るモータ制御装置の好ましい実施の形態について説明する。
【0012】
第1の実施の形態
図1に示すように、この第1の実施の形態に係るモータ制御装置は、速度制御部10および負荷状態検出部20を有している。
速度制御部10において、モータ(この例では、誘導モータ)Mは、一方向制御整流素子(サイリスタ)や双方向制御整流素子等のスイッチング素子12を介してAC電源13に直列接続されている。速度検出部14は、モータMと共に回転するタコジェネレータ15の出力に基づいてモータMの実回転速度VCに対応する信号を出力し、速度設定部16は、モータMの目標回転速度VRに対応する信号を設定して出力する。
【0013】
比較増幅部11は、上記目標回転速度VRと実回転速度VCの偏差VR−VCに対応する電圧信号Sを形成して比較部17に出力する。なお、この電圧信号Sは、図2に示す零レベルラインを基準とする電圧である。したがって、同図に示すように信号電圧Sが右下がりに変化していることは、時間経過に伴って上記偏差VR−VCが増大していることを示している。
【0014】
比較部17は、上記電圧信号S1と三角波発生部18から出力される三角波信号S2(図2(b)参照)とを比較し、この三角波信号S2が信号S1とクロスする時点で図2(c)に示すトリガ信号(点弧信号)S3を出力する。
上記スイッチング素子12は、上記トリガ信号S3によってトリガされ、その結果、モータMには、このスイッチング素子12を介して図2(d)に示す電圧が印加される。
【0015】
電源同期信号部19は、図2(e)に示す電源同期信号、つまり、図2(a)に示す電源電圧のゼロクロス点からスイッチング素子2がオンする時点までの期間において「H」レベルを示す信号を出力するように構成されている。そして、上記三角波発生部18は、この電源同期信号に基づき、上記三角波信号S2を電源電圧の半周期毎に発生する。
【0016】
上記構成の速度制御部10は、モータMの回転速度の偏差VR−VCが大きくなるほど該モータへの供給電力が大きくなるようにスイッチング素子12を位相制御して、モータMの実回転速度VCを目標回転速度VRに近づける。
つまり、この速度制御部10は、モータMが図4に例示するようなトルク特性aを有する場合に、該モータMの出力トルクをラインbに示すように調整する。したがって、モータMは、その出力トルクがレギュレーションラインbと特性aとの交点P1のトルクになるまでの間、その回転速度が目標回転速度VRに維持されることになる。
【0017】
一方、上記負荷状態検出部20は、パルス発生部21から出力されるクロックパルスをカウントするカウンタ22と、このカウンタ22のカウント値に対するしきい値を設定するしきい値設定部23と、上記カウント値としきい値とを比較する比較部24と、この比較部24の比較結果を表示する表示部25とを備えている。
【0018】
ところで、上記誘導モータMは、その負荷トルクが増大するほど、印加される電圧の実効値が増加されて、その出力トルクが増大されることになる。そして、上記印加電圧の実効値が増加することは、スイッチング素子12の導通時間が長くなることを意味している。
それゆえ、図2(a)の電源電圧の半周期毎におけるスイッチング素子12の導通時間を計測すれば、該半周期毎におけるモータMの印加電圧の実効値、ひいては、該モータMの負荷状態を知ることができる。
【0019】
そこで、この実施の形態では、上記スイッチング素子12の導通時間を計測すべくカウンタ22をカウント動作させている。すなわち、カウンタ22は、上記電源同期信号が「L」レベルから「H」レベルに変化する時点(電源電圧のゼロクロス点)で上記クロックパルスのカウントを開始し、電源同期信号が「H」レベルから「L」レベルに変化する時点(スイッチング素子12のトリガ時点)でカウンタ22のカウント動作を停止する。なお、カウンタ22は、電源電圧の次のゼロクロス時点でリセットされた後、次の周期におけるカウント動作を開始する。
【0020】
以上の説明から明らかなように、カウンタ22は、電源同期信号が「H」レベルの状態にある時間、つまり、電源電圧の半周期におけるスイッチング素子12の不導通時間を計測するタイマとしての機能を有する。
スイッチング素子12の導通時間は、電源電圧の半周期から上記不導通時間を減じた時間である。したがって、不導通時間を計測することは、実質的に導通時間を計測することと等価である。なお、上記導通時間を直接計測することも可能であるが、計測処理の容易化を図る上では、不導通時間を計測することが有利である。
【0021】
上記しきい値設定部23は、負荷状態判定用のしきい値を設定するものである。この実施の形態では、モータMが図4に示す定格トルクTOよりも低い任意のトルクTSを発生する時のスイッチング素子12の不導通時間を第1の負荷状態判定用しきい値taとして設定し、該モータMが定格トルクTOを発生する時のスイッチング素子12の不導通時間を第2の負荷状態判定用しきいtbとして設定している。
【0022】
比較部24は、カウンタ22によって検出される不導通時間tがt≧taの状態を低負荷状態として、またtb≦t<taの状態を中負荷状態として、さらにt<tbの状態を過負荷状態としてそれぞれ判定する。そして、この比較部24は、上記低負荷状態、中負荷状態および過負荷状態を電源電圧のある半周期で判定した場合、図2(g),(h)および(i)に示すように、その判定結果を示す信号を次周期において出力する。
なお、しきい値の数は2つに限定されず、1つまたは3以上であっても良い。また、しきい値の大きさも任意に設定することができる。
【0023】
表示部25は、比較部24の出力信号に基づいて負荷状態を表示する。すなわち、例えば、モータMが低負荷、中負荷および過負荷状態で運転されていることを、それぞれ異なる色彩の発光素子(例えば、LED)の点灯、あるいは音、文字等により外部に表示する。
【0024】
表示部25による「低負荷」という表示は、モータMが前記定格トルクTOに対して十分に余裕のある状態で運転されていることを認識させる。そして、「低負荷」という表示の継続は、モータMを低出力のものに代えることが可能であるという設計変更判断材料となる。
また、「中負荷」という表示は、モータMが定格トルクTOに対してあまり余裕のない状態で運転されているということ、つまり、負荷をこれ以上に大きくしない等の注意が必要であるということを認識させる。
【0025】
更に、「過負荷」という表示は、モータMが定格トルクTOを越えて運転されているということ、つまり、このまま長時間運転を継続するとモータMや該モータMの周辺に設けられた機構要素等を損傷させる恐れがあるということを認識させる。そして、「過負荷」という表示の継続は、モータMをより高出力のものに代えた方が望ましいという設計変更判断材料となる。
【0026】
ところで、上記モータ制御装置で制御されたモータMは、印加電圧の実効値に応じて損失が増えるという特性をもち、その損失の増加に伴ってその発熱量が増大する。これは、モータMの印加電圧の実効値が判れば、その温度上昇(実際の温度ではなく、その運転状態が続いたときに到達する温度)の傾向が判ることを意味している。
そこで、上記印加電圧の実効値に対応する上記カウンタ22のカウント値と上記到達温度との関係を実験あるいはシミュレーション等で予め得ておき、この関係とカウンタ22のカウント値から得られる上記到達温度を表示部25に表示させることも可能である。
【0027】
また、モータMが短時間定格仕様のモータである場合には、その温度上昇特性と時間定格との関係に基づいて、上記印加電圧の実効値に対応した該モータの連続運転可能時間が知られる。そこで、上記関係からカウンタ22のカウント値に対応する連続運転可能時間を得て、これを表示部25に表示させることも可能である。
【0028】
第2の実施の形態
図3は、本発明に係るモータ制御装置の第2の実施形態を示している。
上記モータMの負荷状態を表す上記印加電圧の実効値は、前記比較増幅部11から出力される偏差信号電圧S1にも対応している。そこで、この実施の形態に係るモータ制御装置の負荷状態検出部20´は、偏差信号電圧S1に基づいて負荷状態を検出するように構成されている。
【0029】
すなわち、負荷状態検出部20´は、図2に示すしきい値電圧Sa,Sbを第1、第2の負荷状態判定用のしきい値として設定するしきい値設定部23´と、偏差信号電圧S1をしきい値電圧Sa,Sbと比較する比較部24´とを備えている。なお、しきい値電圧Sa,Sbは、図2に示す零レベルラインを基準とする電圧である
しきい値電圧Saは、モータMが図4に示す定格トルクTOよりも低い任意のトルクTSを発生する時の偏差信号電圧S1の値に設定され、しきい値電圧Sbは、モータMが上記定格トルクTOを発生する時の偏差信号電圧S1の値に設定されている。なお、しきい値の数は2つに限定されず、1つまたは3以上であっても良い。
【0030】
比較部24´は、偏差信号電圧S1がS1≦Saの状態を低負荷状態として、Sa<S1≦Sbの状態を中負荷状態として、さらにS1>Sbの状態を過負荷状態としてそれぞれ判定し、その判定結果を示す信号を出力する。そして、表示部25´は、比較部24の出力信号に基づいて負荷状態を発光素子、音、文字等により外部に表示する。
【0031】
上記においては、偏差信号電圧S1をしきい値電圧Sa,Sbと直接比較しているが、これに代えて、電源電圧の半周期における偏差信号電圧S1の平均値をしきい値電圧Sa,Sbと比較するようにしても良い。
また、この実施の形態においても、偏差信号電圧S1に基づいて、上記モータMの到達温度や連続運転可能時間を予測して、これらを表示部25´に表示させることが可能である。
【0032】
上記第1、第2の実施の形態に係るモータ制御装置は、OPアンプ等を用いたアナログ回路の他、CPU等を用いたデジタル回路によっても構成することができる。
また、上記第1、第2の実施の形態における上記比較部24,24´の出力信号(負荷状態判定信号)は、モータMを駆動源とする設備の運転状態の制御等に活用するため、プログラマブルコントローラ、コンピュータ等の上位制御装置に出力することができる。
そして、上述した本発明に係る負荷状態の判定技術は、ブラシレスモータをPWM制御する制御系における負荷状態の判定にも適用することが可能である。
【0033】
【発明の効果】
本発明に係るモータ制御装置よれば、スイッチング素子の導通時間に基づいてモータの負荷状態を判定するので、たとえ該モータが回転目標速度の近傍で回転されている場合でも、つまり、モータが調速されている場合でも、このモータの過負荷を確実に検出することが可能である。
また、本発明に係るモータ制御装置よれば、モータの目標回転速度と実回転速度の偏差に基づいて該モータの負荷状態を判定するので、上記と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るモータ制御装置の第1の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】このモータ制御装置の作用を示す波形図である。
【図3】本発明に係るモータ制御装置の第2の実施の形態を示すブロック図である。
【図4】モータのトルク特性の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
M モータ
10 速度制御部
11 比較増幅部
12 スイッチング素子
13 AC電源
14 速度検出部
15 タコジェネレータ
16 速度設定部
17 比較部
18 三角波発生部
19 電源同期信号部
20 負荷状態検出部
21 パルス発生部
22 カウンタ
23,23´ しきい値設定部
24,24´ 比較部
25,25´ 表示部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor control device having a function of detecting a load state.
[0002]
[Prior art]
In order to rotate an AC motor, such as an induction motor, at a target speed, a motor control device that controls the phase of a switching element connected to the motor based on a deviation between the target rotational speed and the actual rotational speed has been put into practical use.
[0003]
When the motor has a torque characteristic a as illustrated in FIG. 4, the motor control device adjusts the output torque of the motor as indicated by a line b. Therefore, the rotational speed of the motor is maintained at the target rotational speed until the output torque becomes the torque at the intersection P 1 between the regulation line b and the characteristic a.
[0004]
In FIG. 4, the rated torque T O indicates a torque that allows a continuously rated motor to be operated stably for a long time without overheating. The rated operation region is a region where the motor is operated with a torque equal to or less than the rated torque T O , and the overload operation region I is a torque where the motor is larger than the rated torque T O and equal to or less than the torque at the point P 1. Further, an overload operation region II indicates a region where the motor is operated with a torque greater than the torque at the point P 1 and less than the stop torque (the torque at the P 2 point).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When the motor is operated for a long time in an overload state, inconveniences such as damage to the motor due to overheating occur. Therefore, in order to properly operate the motor, it is necessary to detect the load state and take measures to cancel the state in an overload state.
[0006]
According to the above-described conventional motor control device, when the motor is operated in the overload operation region II, it is possible to detect the overload operation state based on a decrease in the actual rotational speed of the motor. However, when the motor is operated in the overload operation region I, the actual rotational speed does not decrease, and therefore it is impossible to detect the overload operation state based on the decrease phenomenon.
[0007]
In view of such a situation, an object of the present invention is to provide a motor control device capable of reliably detecting a load state of a motor.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a control device for phase-controlling a switching element connected to a motor based on a deviation between a target rotational speed of the motor and an actual rotational speed, and a load state of the motor based on a conduction time of the switching element It is characterized by providing a load state determination means for determining the above.
[0009]
The load state determination means may include timer means for measuring the conduction time, and comparison means for comparing the time value of the timer with a predetermined load state determination value to determine the load state. Further, display means for displaying the load state can be further provided.
[0010]
The present invention is a control device that controls the phase of a switching element connected to a motor based on a deviation between a target rotational speed and an actual rotational speed of the motor, and determines a load state of the motor based on the deviation It is characterized by providing state determination means.
The load state determination means may comprise comparison means for comparing the value of the signal indicating the deviation with a predetermined load state determination value to determine the load state. Further, display means for displaying the load state may be further provided.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of a motor control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0012]
First Embodiment As shown in FIG. 1, the motor control device according to the first embodiment includes a speed control unit 10 and a load state detection unit 20.
In the speed control unit 10, a motor (in this example, an induction motor) M is connected in series to an AC power source 13 via a switching element 12 such as a one-way control rectifier (thyristor) or a bidirectional control rectifier. The speed detection unit 14 outputs a signal corresponding to the actual rotation speed V C of the motor M based on the output of the tacho generator 15 that rotates together with the motor M, and the speed setting unit 16 sets the target rotation speed V R of the motor M. Set the corresponding signal and output.
[0013]
The comparison amplifier 11 forms a voltage signal S 1 corresponding to the deviation V R −V C between the target rotation speed V R and the actual rotation speed V C and outputs the voltage signal S 1 to the comparison section 17. Incidentally, the voltage signals S 1 is a voltage referenced to the zero level line shown in FIG. Therefore, the signal voltage S 1 as shown in the figure is changed to downward-sloping indicates that the deviation V R -V C with time is increased.
[0014]
The comparison unit 17 compares the voltage signal S 1 with the triangular wave signal S 2 output from the triangular wave generation unit 18 (see FIG. 2B), and when the triangular wave signal S 2 crosses the signal S 1. A trigger signal (ignition signal) S 3 shown in FIG.
The switching element 12 is triggered by the trigger signal S 3 , and as a result, the voltage shown in FIG. 2D is applied to the motor M via the switching element 12.
[0015]
The power supply synchronization signal unit 19 shows the “H” level in the period from the power supply synchronization signal shown in FIG. 2E, that is, from the zero cross point of the power supply voltage shown in FIG. It is configured to output a signal. Then, the triangular wave generating unit 18, based on the power-supply sync signal, for generating the triangular wave signal S 2 for each half cycle of the supply voltage.
[0016]
The speed control unit 10 configured as described above controls the phase of the switching element 12 so that the power supplied to the motor increases as the deviation V R -V C of the rotation speed of the motor M increases, so that the actual rotation speed of the motor M increases. V C is brought close to the target rotational speed V R.
That is, when the motor M has the torque characteristic a illustrated in FIG. 4, the speed control unit 10 adjusts the output torque of the motor M as indicated by a line b. Therefore, the rotational speed of the motor M is maintained at the target rotational speed V R until the output torque reaches the torque at the intersection P 1 between the regulation line b and the characteristic a.
[0017]
On the other hand, the load state detection unit 20 includes a counter 22 that counts clock pulses output from the pulse generation unit 21, a threshold setting unit 23 that sets a threshold for the count value of the counter 22, and the count A comparison unit 24 for comparing the value and the threshold value and a display unit 25 for displaying the comparison result of the comparison unit 24 are provided.
[0018]
By the way, as the load torque of the induction motor M increases, the effective value of the applied voltage increases and the output torque thereof increases. An increase in the effective value of the applied voltage means that the conduction time of the switching element 12 becomes longer.
Therefore, if the conduction time of the switching element 12 in each half cycle of the power supply voltage in FIG. 2A is measured, the effective value of the voltage applied to the motor M in each half cycle, and hence the load state of the motor M, can be obtained. I can know.
[0019]
Therefore, in this embodiment, the counter 22 is operated to measure the conduction time of the switching element 12. That is, the counter 22 starts counting the clock pulse when the power supply synchronization signal changes from “L” level to “H” level (zero cross point of the power supply voltage), and the power supply synchronization signal is changed from “H” level. The count operation of the counter 22 is stopped at the time of changing to the “L” level (the trigger time of the switching element 12). The counter 22 is reset at the next zero crossing time of the power supply voltage, and then starts a counting operation in the next cycle.
[0020]
As is apparent from the above description, the counter 22 functions as a timer that measures the time during which the power supply synchronization signal is in the “H” level, that is, the non-conduction time of the switching element 12 in the half cycle of the power supply voltage. Have.
The conduction time of the switching element 12 is a time obtained by subtracting the non-conduction time from a half cycle of the power supply voltage. Therefore, measuring the non-conduction time is substantially equivalent to measuring the conduction time. Although the conduction time can be measured directly, it is advantageous to measure the non-conduction time in order to facilitate the measurement process.
[0021]
The threshold value setting unit 23 sets a threshold value for determining a load state. In this embodiment, non-conductive time of the first load state determining threshold value t a of the switching element 12 when the motor M generates an arbitrary torque T S less than the rated torque T O shown in FIG. 4 The non-conduction time of the switching element 12 when the motor M generates the rated torque T O is set as the second load state determination threshold t b .
[0022]
The comparison unit 24 sets a state where the non-conduction time t detected by the counter 22 is t ≧ ta as a low load state, a state where t b ≦ t <ta as a medium load state, and further satisfies t <t b Each state is determined as an overload state. When the comparison unit 24 determines the low load state, the medium load state, and the overload state in a half cycle of the power supply voltage, as shown in FIGS. 2 (g), (h), and (i), A signal indicating the determination result is output in the next period.
The number of threshold values is not limited to two, and may be one or three or more. Also, the threshold value can be set arbitrarily.
[0023]
The display unit 25 displays the load state based on the output signal from the comparison unit 24. That is, for example, the fact that the motor M is operating in a low load, medium load, and overload state is displayed to the outside by lighting of light emitting elements (for example, LEDs) of different colors or by sounds, characters, and the like.
[0024]
The indication “low load” on the display unit 25 recognizes that the motor M is being operated with a sufficient margin with respect to the rated torque T O. The continuation of the display of “low load” is a material for design change determination that the motor M can be replaced with a low output one.
In addition, the indication “medium load” means that the motor M is being operated in a state where there is not much margin with respect to the rated torque T O , that is, it is necessary to be careful not to increase the load any more. Recognize that.
[0025]
Further, the display of "overload" is that the motor M is operated beyond the rated torque T O, i.e., mechanism elements provided on the periphery of the motor M and the motor M is continued for a long time operation anyway Recognize that there is a risk of damaging them. The continuation of the display of “overload” is a design change determination material that it is desirable to replace the motor M with a higher output one.
[0026]
By the way, the motor M controlled by the motor control device has a characteristic that the loss increases according to the effective value of the applied voltage, and the heat generation amount increases as the loss increases. This means that if the effective value of the applied voltage of the motor M is known, the tendency of the temperature rise (not the actual temperature but the temperature reached when the operation state continues) can be known.
Therefore, a relationship between the count value of the counter 22 corresponding to the effective value of the applied voltage and the reached temperature is obtained in advance by experiment or simulation, and the reached temperature obtained from the relationship and the count value of the counter 22 is calculated. It is also possible to display on the display unit 25.
[0027]
When the motor M is a short-time rated specification motor, the continuous operation time of the motor corresponding to the effective value of the applied voltage is known based on the relationship between the temperature rise characteristic and the time rating. . Therefore, it is also possible to obtain the continuous operation possible time corresponding to the count value of the counter 22 from the above relationship and display it on the display unit 25.
[0028]
Second Embodiment FIG. 3 shows a second embodiment of the motor control apparatus according to the present invention.
The effective value of the applied voltage representing the load state of the motor M also corresponds to the deviation signal voltage S 1 output from the comparison amplification unit 11. Therefore, the load state detection unit 20 'of the motor control device according to this embodiment is configured to detect a load state based on the deviation signal voltage S 1.
[0029]
That is, the load state detecting unit 20 ′ sets the threshold voltages S a and S b shown in FIG. 2 as threshold values for determining the first and second load states, deviation signal voltage S 1 the threshold voltage S a, and a comparison unit 24 'to be compared with the S b. The threshold voltages S a and S b are voltages based on the zero level line shown in FIG. 2, and the threshold voltage S a is an arbitrary value that the motor M is lower than the rated torque T O shown in FIG. is set to the value of the deviation signal voltage S 1 at the time of generating the torque T S, the threshold voltage S b is set to the value of the deviation signal voltage S 1 when the motor M generates the rated torque T O Has been. The number of threshold values is not limited to two, and may be one or three or more.
[0030]
The comparison unit 24 ′ sets the state where the deviation signal voltage S 1 is S 1 ≦ S a as a low load state, sets the state where S a <S 1 ≦ S b as a medium load state, and further sets the state where S 1 > S b . Each is determined as an overload state, and a signal indicating the determination result is output. Then, the display unit 25 ′ displays the load state on the outside with a light emitting element, sound, characters, etc. based on the output signal of the comparison unit 24.
[0031]
In the above, the deviation signal voltage S 1 is directly compared with the threshold voltages S a and S b. Instead, the average value of the deviation signal voltage S 1 in the half cycle of the power supply voltage is used as the threshold value. voltage S a, it may be compared with S b.
Also in this embodiment, it is possible to predict the temperature reached by the motor M and the continuous operation possible time based on the deviation signal voltage S 1 and display them on the display unit 25 ′.
[0032]
The motor control devices according to the first and second embodiments can be configured by a digital circuit using a CPU or the like in addition to an analog circuit using an OP amplifier or the like.
In addition, the output signals (load state determination signals) of the comparison units 24 and 24 ′ in the first and second embodiments are used for controlling the operation state of the equipment using the motor M as a drive source. It can be output to a host controller such as a programmable controller or a computer.
The load state determination technique according to the present invention described above can also be applied to load state determination in a control system that performs PWM control of a brushless motor.
[0033]
【The invention's effect】
According to the motor control device of the present invention, since the load state of the motor is determined based on the conduction time of the switching element, even when the motor is rotating in the vicinity of the rotation target speed, that is, the motor is regulated. Even when the motor is overloaded, it is possible to reliably detect the overload of the motor.
Further, according to the motor control device of the present invention, since the load state of the motor is determined based on the deviation between the target rotational speed of the motor and the actual rotational speed, the same effect as described above can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a motor control device according to the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation of the motor control device.
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the motor control device according to the present invention.
FIG. 4 is a graph showing an example of torque characteristics of a motor.
[Explanation of symbols]
M motor 10 speed control unit 11 comparison amplification unit 12 switching element 13 AC power source 14 speed detection unit 15 tachometer generator 16 speed setting unit 17 comparison unit 18 triangular wave generation unit 19 power supply synchronization signal unit 20 load state detection unit 21 pulse generation unit 22 counter 23, 23 'Threshold setting unit 24, 24' Comparison unit 25, 25 'Display unit

Claims (3)

モータに接続されたスイッチング素子を該モータの目標回転速度と実回転速度の偏差に基づいて位相制御するモータ制御装置であって、
電源電圧印加期間における前記スイッチング素子の導通時間に基づいて前記モータの負荷状態を判定する負荷状態判定手段を設けたことを特徴とするモータ制御装置。
A motor control device that performs phase control on a switching element connected to a motor based on a deviation between a target rotation speed and an actual rotation speed of the motor,
A motor control device comprising load state determination means for determining a load state of the motor based on a conduction time of the switching element during a power supply voltage application period .
前記負荷状態判定手段は、前記導通時間を計るタイマ手段と、このタイマ手段の計時値と所定の負荷状態判定値とを比較して前記負荷状態を判定する比較手段と、を備えることを特徴とする請求項1に記載のモータの制御装置。The load state determination means includes timer means for measuring the conduction time, and comparison means for comparing the time value of the timer means with a predetermined load state determination value to determine the load state. The motor control device according to claim 1. 前記負荷状態を表示する表示手段を更に設けたことを特徴とする請求項1または2に記載のモータ制御装置。  The motor control device according to claim 1, further comprising display means for displaying the load state.
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