JPH0718890B2 - Overload detection method - Google Patents
Overload detection methodInfo
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- JPH0718890B2 JPH0718890B2 JP24737585A JP24737585A JPH0718890B2 JP H0718890 B2 JPH0718890 B2 JP H0718890B2 JP 24737585 A JP24737585 A JP 24737585A JP 24737585 A JP24737585 A JP 24737585A JP H0718890 B2 JPH0718890 B2 JP H0718890B2
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Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 この発明は過負荷検出方法に関する。The present invention relates to an overload detection method.
B.発明の概要 この発明はマイクロプロセツサを用いた過負荷検出方法
において、 三相の電流を30゜毎にサンプリングさせて90゜の位相差
のある任意の2点のサンプリング値を得るとともにこの
サンプリング値から各相の波高値を得、その波高値のう
ちから最大値を求めて、この最大値と負荷電流とを比較
して過負荷検出を行い、その検出値から過負荷が一時的
なものかどうかを判断することにより、 過負荷の状況が流れる電流の大きさから確認できるとと
もに静止形過負荷検出であるから検出誤差の範囲を小さ
くできる。B. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an overload detection method using a microprocessor, in which three-phase currents are sampled every 30 ° to obtain sampled values at any two points with a 90 ° phase difference. The peak value of each phase is obtained from the sampled value, the maximum value is obtained from the peak values, overload detection is performed by comparing this maximum value with the load current, and overload is detected from the detected value. It is possible to check the overload situation from the magnitude of the flowing current by judging whether it is a true one or not, and the range of the detection error can be reduced because it is the static overload detection.
C.従来の技術 普通、過負荷検出リレーはサーマルリレーや熱動形タイ
プで形成される。サーマルリレー等は過電流による熱の
蓄積によりバイメタルが動作され、この動作により出力
段に設けられたリレーを動作させることにより過負荷が
検出できる。C. Conventional technology Normally, the overload detection relay is formed by a thermal relay or a thermal type. In a thermal relay or the like, a bimetal is operated by heat accumulation due to an overcurrent, and by this operation, an overload can be detected by operating a relay provided in an output stage.
D.発明が解決しようとする問題点 上述した過負荷検出リレーはバイメタルを使用している
ため、動作が外部の温度や湿度により若干影響を受ける
問題点がある。これとともに動作自身も機械的動作によ
るため、出力段リレーの動作の誤差も大きくなる問題点
がある。D. Problems to be Solved by the Invention Since the above-mentioned overload detection relay uses the bimetal, there is a problem that the operation is slightly affected by the external temperature and humidity. At the same time, since the operation itself is a mechanical operation, the error in the operation of the output stage relay becomes large.
E.問題点を解決するための手段 この発明は第1図に示すように、三相の電流を30゜毎に
サンプリングさせ、90゜の位相差のある任意の2点のサ
ンプリング値を得る手段1と、得られた2点のサンプリ
ング値を加算し、各相の波高値を得る手段2と、各相の
波高値のうち最大値I2maxを得る手段3と、この最大値
と負荷の定格電流Ioに数パーセントを乗算させた値とを
比較し、その比較結果から過負荷を検出する手段4と、
この手段4により過負荷が検出されると動作を開始し、
過負荷のコールド特性か、ホツト特性かを動作状態によ
り区別させるタイマ手段5と、このタイマ手段5による
区別がコールド特性のとき、予め設定した定数との比較
を行なつた後、定数より比較結果が小さいときにはホツ
ト特性の処理を行ない、定数に等しいか、大きいときに
は過負荷であると判断する手段6と、ホツト特性の処理
になつたとき、予め設定された定数との比較を行ない、
その比較結果が定数より大きいときには過負荷であると
判断する手段7とから構成されたものである。E. Means for Solving Problems As shown in FIG. 1, the present invention is a means for sampling three-phase currents every 30 ° and obtaining sampling values at arbitrary two points having a phase difference of 90 °. 1 and means 2 for obtaining the peak value of each phase by adding the obtained sampling values of two points, means 3 for obtaining the maximum value I 2 max of the peak value of each phase, and the maximum value and the load Means 4 for comparing the rated current Io with a value obtained by multiplying the rated current Io by several percent, and detecting overload from the comparison result;
When the overload is detected by this means 4, the operation is started,
A timer means 5 for distinguishing whether it is an overload cold characteristic or a hot characteristic depending on the operating state. When the timer means 5 is a cold characteristic, after comparing with a preset constant, the comparison result is obtained from the constant. Is small, the hot characteristic is processed, and when it is equal to or larger than a constant, the means 6 is judged to be an overload, and when the hot characteristic is processed, a preset constant is compared.
When the comparison result is larger than a constant, it is judged to be an overload.
F.作 用 三相の電流を手段1で30゜毎にサンプリングさせる。こ
こでR相を例にとつて第2図を用いて説明する。第2図
に示すように1波長分をa点からm点のように30゜サン
プリングさせる。各々のポイントa点〜m点は30゜であ
るから任意のa点と90゜位相差のあるd点から手段2に
より次式を得る。F. Operation Three-phase current is sampled by means 1 every 30 °. Here, the R phase will be described as an example with reference to FIG. As shown in FIG. 2, one wavelength is sampled at 30 ° from point a to point m. Since the points a to m are 30 °, the following formula is obtained by means 2 from a point a having a 90 ° phase difference from an arbitrary point a.
Ia2+Id2=IR 2 ……(1) 但し、Iaはa点のサンプリング値、Ibはd点のサンプリ
ング値、IRは波高値である。 Ia 2 + Id 2 = I R 2 ...... (1) where, Ia sampling values of a point, Ib sampling value of point d, I R is the peak value.
以下同様にして90゜位相差の2点のサンプリング値か
ら、Ib2+Ie2=IR 2,Ic2+If2=IR 2‥‥のようにし
て波高値を得る。なお、S相、,T相についても同様に求
める。このようにして求められた各相のIR 2,IS 2,IT
2から最大値I2maxを手段3により得る。得られた最大
値I2maxと負荷電流Ioとを比較し、 I2max>Ioのときに手段4は過負荷検出とする。このと
きの過負荷検出が過負荷のコールド特性か、ホツト特性
かをタイマ手段5により区別させる。この区別でコール
ド特性のとき、予め設定された定数とタイマ時間とが比
較され、定数がそれより大きいときには処理をしないで
次段の処理に行く。また、定数がそれと等しいか、小さ
いときには過負荷であると手段6で判断する。前記区別
でホツト特性のときに、予め設定された定数とタイマ時
間とが比較され、定数がそれより大きいときには処理を
せず、定数がそれより等しいか、小さいときに過負荷と
して手段7で判断する。From sampling values of two points Similarly 90 degree phase difference or less, to obtain a peak value as Ib 2 + Ie 2 = I R 2, Ic 2 + If 2 = I R 2 ‥‥. The S phase and the T phase are similarly obtained. I R 2 , I S 2 , I T of each phase thus obtained
The maximum value I 2 max from 2 is obtained by means 3. The obtained maximum value I 2 max is compared with the load current Io, and when I 2 max> Io, the means 4 detects overload. The timer means 5 distinguishes whether the overload detection at this time is an overload cold characteristic or a hot characteristic. With this distinction, in the case of the cold characteristic, the preset constant is compared with the timer time, and if the constant is larger than that, the process is skipped and the process proceeds to the next stage. Further, when the constant is equal to or smaller than that, the means 6 judges that it is an overload. When the hot characteristic is used for the above-mentioned distinction, a preset constant is compared with a timer time, and when the constant is larger than that, no processing is performed. When the constant is equal to or smaller than that, the means 7 judges as overload. To do.
G.実施例 以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。G. Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第3図において、R,S,Tは三相線路で、この三相線路R,
S,Tには負荷となる誘導電動機IMが接続される。CTは変
流器で、この変流器CTは誘導電動機IMに流れる電流を検
出するものである。検出された電流は電流−電圧変換器
I/Vにより電圧信号に変換されてマルチプレクサMPXに入
力される。マルチプレクサMPXは入力される電圧信号を
切替えて出力し、サンプルホールドする。サンプルホー
ルドされた出力はアナログ−デジタル変換器A/Dに入力
され、ここで30゜サンプリングされる。30゜サンプリン
グにしたのは高調波やノイズ(外乱)等によりサンプリ
ング誤差を極力小さくさせるためである。なお、通常の
商用周波数を30゜サンプリングさせるには50Hzは600Hz
で、60Hzは720Hzの周波数で行なう。In FIG. 3, R, S, T are three-phase lines, and these three-phase lines R, S, T
An induction motor IM serving as a load is connected to S and T. CT is a current transformer, and this current transformer CT detects the current flowing through the induction motor IM. The detected current is the current-voltage converter
It is converted into a voltage signal by I / V and input to the multiplexer MPX. The multiplexer MPX switches the input voltage signal, outputs it, and samples and holds it. The sampled and held output is input to the analog-digital converter A / D, where it is sampled at 30 °. The 30 ° sampling was used to minimize sampling errors due to harmonics and noise (disturbances). In addition, 50Hz is 600Hz to sample normal commercial frequency 30 degrees.
Then, 60Hz is performed at a frequency of 720Hz.
アナログ−デジタル変換器A/Dでサンプリングされたデ
ータはバスBUSを介してマイクロプロセツサμ−CPUとメ
モリMOに与えられる。I/Oは過負荷値設定信号と過負荷
値動作時間設定信号をマイクロプロセツサμ−CPUに与
えるためのインターフエイス、D/Oはデジタル出力部で
ある。MCは電磁接触器で、この接触器MCは過負荷が検出
されたときデジタル出力部D/Oの出力により制御され
る。The data sampled by the analog-digital converter A / D is given to the microprocessor μ-CPU and the memory MO via the bus BUS. I / O is an interface for giving an overload value setting signal and an overload value operation time setting signal to the microprocessor μ-CPU, and D / O is a digital output section. MC is an electromagnetic contactor, which is controlled by the output of the digital output D / O when an overload is detected.
次に上記実施例の動作について述べるに負荷としては誘
導電動機IMを使用した場合について以下述べる。まず、
電動機の定格電流をIo(A),過電流動作時間をTo(se
c)とする。また、アナログ−デジタル変換器A/Dの30゜
サンプリングデータから波高値の2乗成分を使用する関
係から、予め、マイクロプロセツサμ−CPUでは過電流
整定値等についてもデイメンジヨンを合わせて処理させ
る。そこで次式を予めマイクロプロセツサμ−CPUで演
算させておく。Next, the operation of the above-described embodiment will be described. The case where an induction motor IM is used as a load will be described below. First,
The rated current of the motor is Io (A) and the overcurrent operation time is To (se
c) Also, because the square component of the peak value is used from the 30 ° sampling data of the analog-digital converter A / D, the microprocessor μ-CPU also processes the overcurrent settling value etc. in advance with the dimension. . Therefore, the following equation is calculated in advance by the microprocessor μ-CPU.
コールド特性式…Kc=(%(A)−100%)・T ……
(3) ホツト特性式…KH=(%(A)−100%)・T・k …
…(4) 但し、%(A)はある定格の何パーセントかを表し、T
は時間を表し、kは0<k≦1.0である。 Cold characteristic formula… Kc = (% (A) -100%) ・ T ……
(3) Hotsuto characteristic equation ... K H = (% (A ) -100%) · T · k ...
(4) However,% (A) represents the percentage of a certain rating, and T
Represents time, and k is 0 <k ≦ 1.0.
上記のように構成した過負荷検出方法において、電動機
IMへ第4図A,Bに示す時点t1のとき運転指令を与える。
この指令により電磁接触器MCが投入(第4図H)される
と突入電流により過電流(第4図A)が流れ始まる。こ
れと同時にマイクロプロセツサμ−CPUは始動ロツクタ
イマー(第4図C)のカウントを開始する。これにより
コールド特性が開始となる。(第4図D) 前記突入電流によりR,S,T各相の最大値I2maxが検出さ
れ、このI2maxと過電流比較値Icとを第4図の時点t2に
て比較させる。このとき、I2max≦Icであると過負荷で
ないと判断し、I2max>Icであると過負荷であると判断
する。過負荷が検出されると実効値Iを次式により計算
する。In the overload detection method configured as described above, the electric motor
An operation command is given to IM at time t 1 shown in FIGS. 4A and 4B.
When the electromagnetic contactor MC is turned on by this command (Fig. 4H), an inrush current causes an overcurrent (Fig. 4A) to start flowing. At the same time, the microprocessor μ-CPU starts counting the start lock timer (Fig. 4C). This initiates the cold characteristic. (FIG. 4D) The maximum value I 2 max of each phase of R, S, T is detected by the inrush current, and this I 2 max and the overcurrent comparison value Ic are compared at the time point t 2 in FIG. . At this time, if I 2 max ≤Ic, it is determined that there is no overload, and if I 2 max> Ic, it is determined that there is an overload. When overload is detected, the effective value I is calculated by the following equation.
前記始動ロツクタイマーがカウント中でコールド特性が
第4図Dに示すように「ON」であると、過負荷タイマー
(図示省略)が第4図時点t2から動作を開始する。その
ときの過負荷タイマのカウント値をtcとする。このt
cに を乗算した値OVcと前記(3)式のKcとを比較し、OVc
<Kcのときでtcがカウント中であるときは処理しな
い。またOVc≧Kcのときはtcがカウントアップした
なら過負荷であると検出する。即ち、突入電流ではない
と判定する。 When the starting Rotsukutaima a cold property is "ON" as shown in Fig. 4 D in the count, the overload timer (not shown) starts its operation from Figure 4 the time t 2. The count value of the overload timer at that time is t c . This t
to c The value OV c multiplied by is compared with Kc in the equation (3), and OV c
If <K c and t c is counting, no processing is performed. When OV c ≧ K c , if t c counts up, it is detected as an overload. That is, it is determined that the current is not an inrush current.
前記突入電流が次第に収まり、第4図の時点t3になると
過負荷タイマはリセツトされ、電動機IMは定格電流Io
(A)で運転される。そして第4図の時点t4で始動ロツ
クタイマがカウントアツプし、コールド特性からホツト
特性(第4図E)に切替えられる。このホツト特性のと
きに時点t5で、電動機IMの過負荷が検出される。この過
負荷検出により過負荷タイマがカウントを開始する。こ
のタイマのカウント値をtHとすれば、このtHに を乗算した値OVHと、前記(4)式のKHとを比較し、
OVH<KHのときでtHがカウント中であるときは処理
しない。また、OVH≧tHのときはtHがカウントアツ
プしたなら過負荷であると検出し、時点t6で過負荷タイ
マ(第4図G)がカウントアツプする。これにより電磁
接触器MCにオフ指令が与えられる。電動機再始動に備え
ホツト特性(第4図E)もオフされ、電動機電流は電磁
接触器MCの接点がオフとなることにより零に下がる。When the inrush current gradually subsides and reaches the time point t 3 in FIG. 4, the overload timer is reset, and the motor IM becomes the rated current Io.
It is operated in (A). The starting lock timer counts up at time t 4 in FIG. 4 , and the cold characteristic is switched to the hot characteristic (FIG. 4E). With this hot characteristic, an overload of the motor IM is detected at time t 5 . Upon detection of this overload, the overload timer starts counting. If the count value of the timer and t H, to the t H The value OV H multiplied by is compared with K H in the equation (4),
If OV H <K H and t H is counting, no processing is performed. It also detects and when the OV H ≧ t H is overloaded if t H has counted up-at the time t 6 the overload timer (FIG. 4 G) counts up-. This gives an off command to the electromagnetic contactor MC. The hot characteristic (Fig. 4E) is also turned off in preparation for the motor restart, and the electric motor current is reduced to zero by turning off the contact of the electromagnetic contactor MC.
なお、上記実施例で使用した始動ロツクタイマの時間は
電動機を直入れすると、一般には定格電流の600%〜100
0%の電流が流れるが、その電流が定格値電流に収まる
までの時間である。The time of the starting lock timer used in the above embodiment is generally 600% to 100% of the rated current when the motor is directly inserted.
A current of 0% flows, but this is the time until the current falls within the rated current.
H.発明の効果 以上述べたように、この発明によれば、三相電流を30゜
毎にサンプリングさせて90゜の位相差のある任意の2点
のサンプリング値を得るとともに、このサンプリング値
から各相の波高値を得、その波高値のうちから最大値を
求めて、この最大値と負荷電流とを比較して過負荷検出
を行い、その検出値から過負荷が一時的なものかどうか
を判断させるようにしたので、過負荷の状況が三相の電
流から直接確認出来る利点があるとともに静止形で構成
できるために、誤差の範囲を極めて少なくできる。H. Effect of the Invention As described above, according to the present invention, three-phase currents are sampled every 30 ° to obtain sampled values at arbitrary two points having a phase difference of 90 °, and from this sampled value Obtain the peak value of each phase, find the maximum value from the peak values, compare the maximum value with the load current to detect overload, and determine whether the overload is temporary from the detected value. Since there is an advantage that the overload condition can be directly confirmed from the three-phase currents, and since it can be constructed in a static type, the error range can be extremely reduced.
第1図はこの発明の構成を示すブロツク図、第2図は第
1図の作用を述べるための波形図、第3図はこの発明の
一実施例を示す構成図、第4図は第3図の動作を述べる
ための波形図である。 1……90゜の位相差の任意の2点のサンプリング値を得
る手段、2……波高値を得る手段、3……最大値を得る
手段、4……最大値と負荷電流を比較して過負荷を検出
する手段、5……過負荷のコールド特性・ホツト特性か
を区別させる手段、6……コールド特性のとき定数と比
較して過負荷であると判断する手段、7……ホツト特性
のときに定数と比較して過負荷であると判断する手段。FIG. 1 is a block diagram showing the structure of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of FIG. 1, FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a waveform chart for explaining the operation of the figure. 1 ... Means for obtaining sampling values at arbitrary two points with a phase difference of 90 °, 2 ... Means for obtaining peak value, 3 ... Means for obtaining maximum value, 4 ... Comparing maximum value and load current Means for detecting overload, 5 ... Means for distinguishing between cold characteristics and hot characteristics of overload, 6 ... Means for judging overload by comparing with a constant when cold characteristics, 7 ... Hot characteristics A means to judge overload by comparing with a constant when.
Claims (1)
90゜の位相差のある任意の2点のサンプリング値を得る
手段と、この手段により得られた90゜の位相差のある任
意の2点のサンプリング値を二乗して加算し、各相の波
高値を得る手段と、各相の波高値のうち最大値I2maxを
得る手段と、この最大値と負荷の定格電流I0に数パーセ
ントを乗算させた値とを比較し、その比較結果から過負
荷を検出する手段と、この手段により過負荷が検出され
ると動作を開始する過負荷タイマ手段と、前記過負荷を
検出する手段により過負荷が検出されたとき、その過負
荷検出が過負荷のコールド特性か、ホット特性かを動作
状態により区別させる始動ロックタイマ手段と、この始
動ロックタイマ手段による区別がコールド特性のとき、
予め設定した定数とタイマ時間との比較を行った後、定
数がそれより大きいときには処理をせず、定数がそれと
等しいか、小さいときには過負荷であると判断する手段
と、前記タイマ手段による区別でホット特性のとき、定
数がそれより大きいときには処理をせず、定数がそれと
等しいか、小さいときには過負荷であると判断する手段
とを備えたことを特徴とする過負荷検出方法。1. A three-phase current is sampled every 30 °,
A means for obtaining sampling values at any two points having a phase difference of 90 ° and the sampling values at any two points having a phase difference of 90 ° obtained by this means are squared and added, and the wave of each phase is obtained. The means for obtaining the high value, the means for obtaining the maximum value I 2 max among the peak values of each phase, and the value obtained by multiplying the maximum value and the rated current I 0 of the load by several percent, and comparing the results, A means for detecting an overload, an overload timer means for starting an operation when an overload is detected by this means, and an overload detection means for detecting an overload when the overload is detected. When the cold characteristic of the load or the hot characteristic is distinguished by the operating state, and the distinction by this starting lock timer means is the cold characteristic,
After the preset constant is compared with the timer time, when the constant is larger than that, no processing is performed, and when the constant is equal to or smaller than that, it is judged as an overload, and by the timer means. When the hot characteristic has a constant value larger than that, no processing is performed, and when the constant value is equal to or smaller than the constant value, it is determined that an overload has occurred.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24737585A JPH0718890B2 (en) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | Overload detection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24737585A JPH0718890B2 (en) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | Overload detection method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62106374A JPS62106374A (en) | 1987-05-16 |
| JPH0718890B2 true JPH0718890B2 (en) | 1995-03-06 |
Family
ID=17162490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24737585A Expired - Lifetime JPH0718890B2 (en) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | Overload detection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718890B2 (en) |
-
1985
- 1985-11-05 JP JP24737585A patent/JPH0718890B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62106374A (en) | 1987-05-16 |
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