JPH01144380A - 電動機の速度異常検出回路 - Google Patents
電動機の速度異常検出回路Info
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- JPH01144380A JPH01144380A JP62302142A JP30214287A JPH01144380A JP H01144380 A JPH01144380 A JP H01144380A JP 62302142 A JP62302142 A JP 62302142A JP 30214287 A JP30214287 A JP 30214287A JP H01144380 A JPH01144380 A JP H01144380A
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- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims abstract description 36
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
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- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は、速度検出器を用いて速度制御され、ビレット
グラインダ等の振動や衝撃を有する負荷を駆動する場合
に好適な電動機の速度異常検出回路に関するものである
。
グラインダ等の振動や衝撃を有する負荷を駆動する場合
に好適な電動機の速度異常検出回路に関するものである
。
Ｂ１発明の概要
本発明は、速度検出器を用いて速度制御される電動機の
速度異常検出回路において、 速度検出器の検出出力を使用しないで、設定速度と電動
機の検出電流とから算出した端子電圧の推定値を現在の
端子電圧と比較して、速度異常を検出することにより、 速度検出器を含めた速度制御系の異常を確実に検出でき
るようにしたものである。
速度異常検出回路において、 速度検出器の検出出力を使用しないで、設定速度と電動
機の検出電流とから算出した端子電圧の推定値を現在の
端子電圧と比較して、速度異常を検出することにより、 速度検出器を含めた速度制御系の異常を確実に検出でき
るようにしたものである。
Ｃ９従来の技術
従来より、グラインダ等の負荷を直流電動機で駆動する
場合、次のような速度制御系が用いられている。
場合、次のような速度制御系が用いられている。
（１）電動機の端子電圧一定制御（ＡＶＲ）に、ＩＲド
ロップ補償を付加することにより、砥石周速をほぼ一定
に制御する速度制御系。
ロップ補償を付加することにより、砥石周速をほぼ一定
に制御する速度制御系。
（２）砥石と同じ機械軸上に速度検出器を配置し、砥石
の速度を検出して設定速度との比較により速度制御（Ａ
ＳＲ）を行う速度制御系。
の速度を検出して設定速度との比較により速度制御（Ａ
ＳＲ）を行う速度制御系。
Ｄ６発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記従来の技術におけるグラインダ用の
電動機の速度制御系では、以下のことが問題点になって
いた。
電動機の速度制御系では、以下のことが問題点になって
いた。
（１）の速度制御系では、速度検出器を使用しないので
信頼性は高いものの、砥石周速の速度制御精度が悪く、
定出力特性を得ることが困難であった。
信頼性は高いものの、砥石周速の速度制御精度が悪く、
定出力特性を得ることが困難であった。
（２）の速度制御系では、砥石周速の速度制御精度が向
上するものの、速度検出器（ＴＧ）を必要とし、この速
度検出器が砥石と同じ機械軸から非常に大きな振動を受
けるため、壊れ易く、巻線や速度検出器からの信号線に
断線が発生し易い。
上するものの、速度検出器（ＴＧ）を必要とし、この速
度検出器が砥石と同じ機械軸から非常に大きな振動を受
けるため、壊れ易く、巻線や速度検出器からの信号線に
断線が発生し易い。
速度検出器に上記破壊や断線が起こると、速度制御が不
能となって暴走し、砥石が破壊し人身事故に至るという
重大な問題点を生じる。
能となって暴走し、砥石が破壊し人身事故に至るという
重大な問題点を生じる。
このため、第６図の速度検出器の速度異常検出回路の基
本形に示すように、設定速度と電動機１０１の速度検出
器１０２からの検出速度を比較し、その差が大きくなっ
たら速度検出器異常と判断する検出回路＋０３が考えら
れるが、この回路Ｉ０３が有効なのは、速度検出器１０
２の出力がまったくなくなるか、速度検出信号線１０４
が完全に断線するなどの場合であって、速度検出器１０
２内部巻線の一部が断線したり、速度検出器１０２内部
の整流用ダイオードの一部が短絡・開放によって速度検
出器１０２の出力電圧が何割か変化するだけの故障まで
は確実に検出できない。なお、第６図の速度制御系では
設定速度と速度検出器１０２の検出速度が比較Ｄ １０
５で比較され、その偏差出力により速度制御装置１０６
がサイリスタ１０７のゲートを制御し、電動機＋０１の
速度制御を行う。
本形に示すように、設定速度と電動機１０１の速度検出
器１０２からの検出速度を比較し、その差が大きくなっ
たら速度検出器異常と判断する検出回路＋０３が考えら
れるが、この回路Ｉ０３が有効なのは、速度検出器１０
２の出力がまったくなくなるか、速度検出信号線１０４
が完全に断線するなどの場合であって、速度検出器１０
２内部巻線の一部が断線したり、速度検出器１０２内部
の整流用ダイオードの一部が短絡・開放によって速度検
出器１０２の出力電圧が何割か変化するだけの故障まで
は確実に検出できない。なお、第６図の速度制御系では
設定速度と速度検出器１０２の検出速度が比較Ｄ １０
５で比較され、その偏差出力により速度制御装置１０６
がサイリスタ１０７のゲートを制御し、電動機＋０１の
速度制御を行う。
本発明は、上記問題点を解決するために創案されたもの
で、速度検出器はもちろんのこと、それを含めた速度制
御系の異常を信頼性良く確実に検出できるようにした電
動機の速度異常検出回路を提供することを目的とする。
で、速度検出器はもちろんのこと、それを含めた速度制
御系の異常を信頼性良く確実に検出できるようにした電
動機の速度異常検出回路を提供することを目的とする。
Ｅ３問題点を解決するための手段
上記の目的を達成するための本発明の電動機の速度異常
検出回路の構成は、 速度検出器を備えて設定速度に速度制御される電動機の
速度異常検出回路であって、 」二足電動機の電流の検出部と、 上記電動機の現実の端子電圧の検出部と、」二足設定速
度と上記電流とから上記電動機の端子電圧の推定値を算
出する演算部と、 上記推定値と上記現実の端子電圧を比較して異常を検出
する比較判定部とを備えたことを特徴とする。
検出回路の構成は、 速度検出器を備えて設定速度に速度制御される電動機の
速度異常検出回路であって、 」二足電動機の電流の検出部と、 上記電動機の現実の端子電圧の検出部と、」二足設定速
度と上記電流とから上記電動機の端子電圧の推定値を算
出する演算部と、 上記推定値と上記現実の端子電圧を比較して異常を検出
する比較判定部とを備えたことを特徴とする。
２４作用
本発明は、速度検出信号（速度検出器出力）に注目せず
、設定速度と電動機の検出電流から推定演算した端子電
圧の推定値を現在の端子電圧の検出値と比較して、その
差の大きさにより速度検出器を含めた速度制御系の異常
を判定し検出する。
、設定速度と電動機の検出電流から推定演算した端子電
圧の推定値を現在の端子電圧の検出値と比較して、その
差の大きさにより速度検出器を含めた速度制御系の異常
を判定し検出する。
上記異常の検出に、異常を起し易い速度検出器の出力を
用いないことが、検出の信頼性を高め、速度検出器の異
常検出を確実なものにする。
用いないことが、検出の信頼性を高め、速度検出器の異
常検出を確実なものにする。
Ｇ、実施例
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。本
実施例は、電動機ｌの機械軸上に速度検出器２を設け、
その検出速度と設定速度を比較器３で比較し、その偏差
出力により速度制御装置（ＡＳＲ）４でサイリスタ５の
ゲートを制御して、電動機１を設定速度に制御する速度
制御系に適用した場合を示している。６は速度異常検出
回路である。
実施例は、電動機ｌの機械軸上に速度検出器２を設け、
その検出速度と設定速度を比較器３で比較し、その偏差
出力により速度制御装置（ＡＳＲ）４でサイリスタ５の
ゲートを制御して、電動機１を設定速度に制御する速度
制御系に適用した場合を示している。６は速度異常検出
回路である。
速度異常検出回路６は、７（ｉ動機１の電流検出部７と
、電動機１の現実の端子電圧の検出部８と、設定速度と
電流検出部７の検出電流を人力として電動機の緒特性に
基づいて電動機の端子電圧の推定演算を行いその推定値
を算出する演算部９と、このＪ（ｆｉ定値と現実の端子
電圧を比較しその差の大きさにより速度異常を判定する
比較判定部ＩＯとから成る。
、電動機１の現実の端子電圧の検出部８と、設定速度と
電流検出部７の検出電流を人力として電動機の緒特性に
基づいて電動機の端子電圧の推定演算を行いその推定値
を算出する演算部９と、このＪ（ｆｉ定値と現実の端子
電圧を比較しその差の大きさにより速度異常を判定する
比較判定部ＩＯとから成る。
第２図は演算部と比較判定部をシーケンサで実現した実
施例の構成を示しており、シーケンサ１１は演算部９と
比較判定部１０を機能手段として有している。演算部９
は、設定速度Ｎ＊から無負荷端子電圧Ｅを演算する第１
の演算手段９ａと、この電圧Ｅと電流検出部７の負荷率
を示す検出電流Ｉａ（０〜１００％Ａ）からその負荷時
における電動機の端子電圧の推定値ｖａ＊を演算する第
２の演算手段９ｂから成る。比較判定部１０は、上記端
子電圧の推定値ｖａ＊と現実の端子電圧値Ｖａを比較す
る比較手段１０ａと、その差出力を所定の値と比較しそ
の大小によって速度異常を判定する比較判定手段１０ｂ
から成る。図では省略しているが、各部９．ｌＯはＡ／
Ｄ変換部を備えており、上記演算や比較動作はデジタル
処理で行われる。上記の構成によって電動機の速度異常
は瞬時に検出できるわけであるが、過渡的な瞬時の誤動
作が考えられる場合には、１秒程度のタイマ１２を備え
て１秒程度以下の検出信号は異常としないようにするこ
ともできる。
施例の構成を示しており、シーケンサ１１は演算部９と
比較判定部１０を機能手段として有している。演算部９
は、設定速度Ｎ＊から無負荷端子電圧Ｅを演算する第１
の演算手段９ａと、この電圧Ｅと電流検出部７の負荷率
を示す検出電流Ｉａ（０〜１００％Ａ）からその負荷時
における電動機の端子電圧の推定値ｖａ＊を演算する第
２の演算手段９ｂから成る。比較判定部１０は、上記端
子電圧の推定値ｖａ＊と現実の端子電圧値Ｖａを比較す
る比較手段１０ａと、その差出力を所定の値と比較しそ
の大小によって速度異常を判定する比較判定手段１０ｂ
から成る。図では省略しているが、各部９．ｌＯはＡ／
Ｄ変換部を備えており、上記演算や比較動作はデジタル
処理で行われる。上記の構成によって電動機の速度異常
は瞬時に検出できるわけであるが、過渡的な瞬時の誤動
作が考えられる場合には、１秒程度のタイマ１２を備え
て１秒程度以下の検出信号は異常としないようにするこ
ともできる。
以上のように構成した実施例の作用を述べる。
第２図は、内部シグナルフローをも示している。
この内部シグナルフローにおいては、第３図、第、４図
、第５図に示す電動機の緒特性に基づいて演算が行イつ
れる。第３図はグラインダ駆動用の電動機の速度垂下特
性図、第４図はその回転速度対無ｆ１荷電圧特性図、第
５図はその負荷率対端子電圧特性図である。第４図およ
び第５図はいずれの場合も定格負荷時の界磁電流（Ｉｆ
）に固定した場合を示している。グラインダ駆動用の直
流電動機では、速度制御系の安定のために、負荷トルク
が増えたときに、回転速度を下げる特性即ち第３図に示
すＩｆ−速度曲線ＡをＢのようにする速度垂下特性を大
きく持た仕ている。このため、電動機の端子電圧の推定
演算は、第２図に示すように行われる。
、第５図に示す電動機の緒特性に基づいて演算が行イつ
れる。第３図はグラインダ駆動用の電動機の速度垂下特
性図、第４図はその回転速度対無ｆ１荷電圧特性図、第
５図はその負荷率対端子電圧特性図である。第４図およ
び第５図はいずれの場合も定格負荷時の界磁電流（Ｉｆ
）に固定した場合を示している。グラインダ駆動用の直
流電動機では、速度制御系の安定のために、負荷トルク
が増えたときに、回転速度を下げる特性即ち第３図に示
すＩｆ−速度曲線ＡをＢのようにする速度垂下特性を大
きく持た仕ている。このため、電動機の端子電圧の推定
演算は、第２図に示すように行われる。
まず、第１の演算手段９ａにおいて入力された設定速度
信号（例えば５〜ＩＯＶのレベル信号）を設定速度値（
９００〜１８００ ｒ ｐｍ） Ｎ＊にデジタル変換し
、その回転速度Ｎ＊における無負荷時の端子電圧Ｅを第
４図の特性図に基づいて式（１）により算出する。
信号（例えば５〜ＩＯＶのレベル信号）を設定速度値（
９００〜１８００ ｒ ｐｍ） Ｎ＊にデジタル変換し
、その回転速度Ｎ＊における無負荷時の端子電圧Ｅを第
４図の特性図に基づいて式（１）により算出する。
次に、第２の演算手段において入力された検出電流信号
（例えば０〜１００％Ａに対応した０〜−２，５Ｖ）を
負荷率（０〜１００％Ａ）Ｉａにデジタル変換し、その
負荷率Ｉ’ａにおける端子電圧の推定値ｖａ＊を上記無
負荷時の端子電圧Ｅと第５図の特性図に基づいて、式（
２）により算出する。
（例えば０〜１００％Ａに対応した０〜−２，５Ｖ）を
負荷率（０〜１００％Ａ）Ｉａにデジタル変換し、その
負荷率Ｉ’ａにおける端子電圧の推定値ｖａ＊を上記無
負荷時の端子電圧Ｅと第５図の特性図に基づいて、式（
２）により算出する。
この後、比較判定部１０において現実の端子電圧の検出
信号（例えば０〜８Ｖ）を現実の端子電圧（０〜４４０
Ｖ）Ｖａにデジタル変換し、前述した比較判定を行って
速度異常を検出する。速度検出器に異常が起これば、速
度制御装置による速度制御が正常に働かず、現実の端子
電圧の変化となって表れるので速度検出器の異常が検出
可能である。また、端子電圧により異常検出を行ってい
るので、それ以外の速度制御系の異常も検出可能になる
。以上の速度異常の検出では、壊れやすく断線の発生し
易い速度検出器の速度検出信号を使用しないので、検出
の信頼性が向上する。
信号（例えば０〜８Ｖ）を現実の端子電圧（０〜４４０
Ｖ）Ｖａにデジタル変換し、前述した比較判定を行って
速度異常を検出する。速度検出器に異常が起これば、速
度制御装置による速度制御が正常に働かず、現実の端子
電圧の変化となって表れるので速度検出器の異常が検出
可能である。また、端子電圧により異常検出を行ってい
るので、それ以外の速度制御系の異常も検出可能になる
。以上の速度異常の検出では、壊れやすく断線の発生し
易い速度検出器の速度検出信号を使用しないので、検出
の信頼性が向上する。
なお、上記実施例モは演算部と比較判定部はデジタル演
算により行う例を示したが、アナログ値による演算を行
っても良いことはもちろんのことである。また、電流の
検出部は低抵抗を介設してその電圧降下を検出しても良
いし、サイリスク側の交流側においてカレントトランス
を使用して入力電流を検出し、電動機の電流に換算して
も良い。
算により行う例を示したが、アナログ値による演算を行
っても良いことはもちろんのことである。また、電流の
検出部は低抵抗を介設してその電圧降下を検出しても良
いし、サイリスク側の交流側においてカレントトランス
を使用して入力電流を検出し、電動機の電流に換算して
も良い。
このように、本発明はその主旨に沿って種々に応用され
、種々の実施態様を取り得るものである。
、種々の実施態様を取り得るものである。
Ｈ、発明の効果
以上の説明で明らかなように、本発明の電動機の速度異
常検出回路によれば、以下のような効果を奏する。
常検出回路によれば、以下のような効果を奏する。
（１）異常をほぼ瞬時に検出し、グラインダ砥石などの
負荷の暴走を未然に防止できる。
負荷の暴走を未然に防止できる。
（２）速度検出器の出力を使わない検出方式なので、速
度検出器の出力が完全に零になる故障のみならず、出力
が何割か変化する故障まで確実に検出できる。また、検
出の信頼性が向上する。
度検出器の出力が完全に零になる故障のみならず、出力
が何割か変化する故障まで確実に検出できる。また、検
出の信頼性が向上する。
（３）７１ｉ動機の速度重下特性が大きくても影響を受
けない。
けない。
（４）速度検出器の異常だけでなく、速度制御系（ＡＳ
Ｒ系）の異常も検出できる。
Ｒ系）の異常も検出できる。
第１図は本発明の一実施例を示すプロ゛ツク図、第２図
は演算部と比較判定部の構成と内部シグナルフローを示
す図、第３図、第４図、第５図は電動賎の特性図、第６
図は基本形の速度検出器異常検出回路図である。 Ｉ・・・電動機、２・・・速度検出器、６・・・速度異
常検出回路、７・・・電流検出部、８・・・現実の端子
電圧の検出部、９・・・演算部、ｌＯ・・・比較判定部
。 −、ｉｎｎ−
は演算部と比較判定部の構成と内部シグナルフローを示
す図、第３図、第４図、第５図は電動賎の特性図、第６
図は基本形の速度検出器異常検出回路図である。 Ｉ・・・電動機、２・・・速度検出器、６・・・速度異
常検出回路、７・・・電流検出部、８・・・現実の端子
電圧の検出部、９・・・演算部、ｌＯ・・・比較判定部
。 −、ｉｎｎ−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 速度検出器を備えて設定速度に速度制御される電動機の
速度異常検出回路であって、 上記電動機の電流の検出部と、 上記電動機の現実の端子電圧の検出部と、 上記設定速度と上記電流とから上記電動機の端子電圧の
推定値を算出する演算部と、 上記推定値と上記現実の端子電圧を比較して異常を検出
する比較判定部とを備えたことを特徴とする電動機の速
度異常検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62302142A JP2551058B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 電動機の速度異常検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62302142A JP2551058B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 電動機の速度異常検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01144380A true JPH01144380A (ja) | 1989-06-06 |
| JP2551058B2 JP2551058B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=17905412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62302142A Expired - Lifetime JP2551058B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 電動機の速度異常検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2551058B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1084688A (ja) * | 1996-08-20 | 1998-03-31 | Samsung Electron Co Ltd | モータの異常状態感知装置及び異常状態感知方法 |
| JP2008011628A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Toshiba Corp | 回転機制御装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5330722A (en) * | 1976-07-19 | 1978-03-23 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | Control system for dc motor |
| JPS6066681A (ja) * | 1983-09-21 | 1985-04-16 | Mitsubishi Electric Corp | モ−タ駆動制御装置の異常検出回路 |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP62302142A patent/JP2551058B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5330722A (en) * | 1976-07-19 | 1978-03-23 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | Control system for dc motor |
| JPS6066681A (ja) * | 1983-09-21 | 1985-04-16 | Mitsubishi Electric Corp | モ−タ駆動制御装置の異常検出回路 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1084688A (ja) * | 1996-08-20 | 1998-03-31 | Samsung Electron Co Ltd | モータの異常状態感知装置及び異常状態感知方法 |
| JP2008011628A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Toshiba Corp | 回転機制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2551058B2 (ja) | 1996-11-06 |
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