电动机的线圈过热防止装置以及电动机的控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供电动机的线圈过热防止装置以及电动机的控制装置。在电动机（2）的控制装置（100）内设置的线圈过热防止装置（1）具有：根据基于在电动机（2）的定子线圈（3）中流动的电流推定的定子线圈（3）的温度变化量和电动机（2）的周围温度计算定子线圈温度的定子线圈温度计算部（11）；检测用于检测电动机（2）的转子（4）的位置信息的位置检测器（22）内的温度检测元件（23）表示的温度的位置检测器温度检测部；和在线圈温度超过报警水平时输出报警信号的报警信号输出部（13），所述报警水平在周围温度在规定的温度以下时是根据温度变化量的最大值和周围温度规定的温度，在周围温度比规定的温度高时是用于防止位置检测器（22）过热的温度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

电动机的线圈过热防止装置以及电动机的控制装置
本技术涉及电动机的线圈过热防止装置以及控制向电动机供给的驱动电力 的控制装置。
技术介绍
当在电动机的定子线圈中流过电流时，在定子线圈内产生损失，与该损失成比例 定子线圈的温度上升。当定子线圈的温度过分上升时会烧坏。因此，在电动机的驱动控制 中，检测定子线圈的温度，在检测出的温度超过对于该定子线圈预先设定的上限温度(以下 称“报警水平”)的情况下进行控制使电动机的驱动停止，由此进行防止定子线圈烧坏的线 圈过热防止控制。为了 一边防止线圈的过热一边高效地驱动控制电动机，线圈的正确的温度检测是 不可缺少的。作为电动机的线圈温度的检测方法，粗略划分具有在定子线圈内设置温度传 感器(温度检测元件)测定温度的方法和根据在线圈中流动的电流推定运算线圈温度的方 法。此中，在根据线圈中流动的电流推定运算线圈的温度的一般的方法中，当把使用 检测电阻、霍尔元件或电流传感器等检测出的线圈中流动的电流设为I，把电动机的线圈的 电阻设为R时，遵照“Q=I2XR”的公式计算在线圈中产生的损失Q，根据定子线圈的温度与 损失Q成比例上升的特性，对损失Q乘以规定的常数，将其与电动机的周围温度相加，由此 推定定子线圈的温度。还提出了几个更高精度地根据线圈中流动的电流推定运算线圈的温度的方法。例如，具有在日本特开2000 - 308389号公报以及日本特开2004 — 208453号公 报中记载的方法，该方法不在线圈内设置温度传感器，而是使用电气电路根据电流以及电 压计算线圈的温度。另外例如具有在日本特许第4237075号公报中记载的方法，在该方法中在线圈中 设置温度传感器(温度检测元件)来测定温度，使用通过线圈中流动的电流值的二次函数决 定的值修正该测定结果。另外例如具有在日本特开平5 — 268718号公报中记载的方法，在该方法中在线圈 中设置温度传感器来检测实际线圈温度，使用电动机的负荷电流以及周围温度根据检测出 的实际线圈温度预测线圈的温度。根据在定子线圈中设置温度传感器(温度检测元件)测定温度的方法，具有能够正 确地测定定子线圈的温度的优点。但是，因为需要从定子线圈向温度检测元件高效率地传 热，所以需要使用热导率高的高质量的材料制成用于在定子线圈中设置温度检测元件的部 件以及粘接剂，另外，因为需要设置用于向控制装置发送来自温度检测元件的温度信息的 配线以及连接部，所以具有制造成本高的缺点。另外，使用根据在定子线圈中流动的电流推定运算线圈的温度的方法，因为不需 要设置温度检测元件，所以具有能够抑制制造成本的优点。但是，因为根据在定子线圈中产生的损失Q (=I2XR)推定线圈的温度，所以能够正确地计算线圈的相对的温度变化量，但 是因为在电动机的周围温度上相加该相对的温度变化量来推定定子线圈的温度，所以推定 结果受到电动机的周围温度的影响，不能说得到的定子线圈的温度是正确的。在防止线圈烧坏的线圈过热防止控制中，因为在检测出的定子线圈的温度超过对 于该定子线圈预先设定的上限温度的情况下进行使电动机的驱动停止的控制，所以当无法 正确地检测线圈的温度时，无法高效率地驱动控制电动机。另外，作为根据线圈中流动的电流检测线圈温度的方法，使用在根据定子线圈中 产生的损失推定的定子线圈的温度变化量上相加电动机的周围温度，由此来检测定子线圈 的温度的方法，在进行线圈过热防止控制时，一般使用以下的方法根据在电动机的周围 温度上相加电动机的定子线圈取得的温度变化量得到的温度和在电动机的使用环境中设 想的最高的周围温度，设定成为是否停止电动机驱动的判断基准的定子线圈的上限温度即 “报警水平”，但是使用该方法时，由于以下的理由，无法高效率地驱动控制电动机。图5a表 示根据在电动机的定子线圈中流动的电流推定的温度和电动机的周围温度的关系，表示周 围温度是40°C的情况。图5b表示根据在电动机的定子线圈中流动的电流推定的温度和电 动机的周围温度的关系，表示周围温度是20°C的情况。图5c表示根据在电动机的定子线圈 中流动的电流推定的温度和电动机的周围温度的关系，表示周围温度是0°C的情况。如上所述，定子线圈的温度与电流在电动机的定子线圈中流动时发生的损失Q成 比例地上升。在把电动机的定子线圈中流动的电流设为I，电动机的定子线圈的电阻设为R 时，因为在定子线圈中产生的损失Q用“ Q=I2XR”表示，所以在定子线圈中发生图5a、图5b 以及图5c所示的温度变化。该温度变化自身虽然与电动机的周围温度无关为恒定，但是因 为在电动机的周围温度上相加该相对的温度变化量来推定定子线圈的温度，所以推定结果 根据电动机周围温度发生变化。例如，电动机的周围温度越低，根据在定子线圈中流动的电 流推定的定子线圈的温度越低。在使用电动机的环境中可设想的最高的周围温度上相加电 动机的温度变化量的最大值得到的温度，可以认为是定子线圈的实际的界限温度。例如，当假定在使用电动机的环境中可设想的最高的周围温度为40°C时，如图5a 所示，考虑在该周围温度40°C上相加电动机的温度变化量的最大值得到的温度(图中用虚 线表示的温度)是定子线圈的实际的界限温度。在使用电动机的环境中可设想的最高的周 围温度为40°C的情况下，把该定子线圈的实际的界限温度设定为关于该固定线圈的报警水 平(图中用点划线表示的温度)。因此，当在使用电动机的环境中可设想的最高的周围温度 40°C以下驱动电动机时，能够不烧坏定子线圈，最大限度发挥电动机具有的性能。但是，在周围温度20°C以下驱动该电动机时，如图5b所示，定子线圈的报警水平 从定子线圈的实际的界限温度偏离，另外，在周围温度0°c以下驱动该电动机时，如图5c所 示，定子线圈的报警水平从定子线圈的实际的界限温度进一步偏离，无法进行充分发挥电 动机具有的性能的驱动，效率低。这样，在使用在根据定子线圈中发生的损失Q推定的定子线圈的温度变化量上相 加电动机的周围温度，由此来检测定子线圈的温度的方法，进行线圈过热防止控制时，如果 使用现有的方法，则无法高效率地驱动控制电动机。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术的目的在于提供一种能够高精度地防止电动机的定子 线圈的过热，高效率地驱动电动机的低成本的线圈过热防止装置以及具有该线圈过热防止 装置的电动机的控制装置。为了实现上述目的，在本技术的第一方式中，电动机的线圈过热防止装置具 有根据基于在电动机的定子线圈中流动的电流推定的定子线圈的温度变化量和电动机的 周围温度计算定子线圈温度的定子线圈温度计算部；检测在检测电动机的转子的位置信息 的位置检测器内设置的温度检测元件表示的温度的位置检测器温度检测部；和在定子线圈 温度超过报警水平时输出报警信号的报警信号输出部，所述报警水平在周围温度在规定的 温度以下时是根据温度变化量的最大值和周围温度规定的温度，在周围温度比上述规定的 温度高时是为了保护位置检测器不会过热而规定的温度。另外，电动机的线圈过热防止装 置还具有在从报警信号输出部接收到报警信号时指令停止向电动机供给驱动电力的线圈 保护部。本技术的第一方式的电动机的线圈过热防止装置可以具有通过上述定子线 圈温度计算部计算的上述定子线圈温度和在上述定子线圈中设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机的线圈过热防止装置（1），其特征在于，具有：根据基于在电动机（2）的定子线圈（3）中流动的电流推定的上述定子线圈（3）的温度变化量和上述电动机（2）的周围温度计算定子线圈温度的定子线圈温度计算部（11）；检测在检测上述电动机（2）的转子（4）的位置信息的位置检测器（22）内设置的温度检测元件（23）表示的温度的位置检测器温度检测部（12）；和在上述定子线圈温度超过报警水平时输出报警信号的报警信号输出部（13），所述报警水平在上述周围温度在规定的温度以下时是根据上述温度变化量的最大值和上述周围温度规定的温度，在上述周围温度比上述规定的温度高时是为了防止上述位置检测器（22）过热而规定的温度。

【技术特征摘要】
2011.09.21 JP 2011-2062211.一种电动机的线圈过热防止装置(1)，其特征在于，具有 根据基于在电动机(2)的定子线圈(3)中流动的电流推定的上述定子线圈(3)的温度变化量和上述电动机(2)的周围温度计算定子线圈温度的定子线圈温度计算部(11)； 检测在检测上述电动机(2)的转子(4)的位置信息的位置检测器(22)内设置的温度检测元件(23)表示的温度的位置检测器温度检测部(12);和 在上述定子线圈温度超过报警水平时输出报警信号的报警信号输出部(13)，所述报警水平在上述周围温度在规定的温度以下时是根据上述温度变化量的最大值和上述周围温度规定的温度，在上述周围温度比上述规定的温度高时是为了防止上述位置检测器(22 )过热而规定的温度。2.根据权利要求1所述的电动机的线圈过热防止装置(1)，其特征在于， 还具有在从上述报警信号输出部(13)接收到上述报警信号时指令停止向上述电动机(2)供给驱动电力的线圈保护部(14)。3.根据权利要求1或2所述的电动机的线圈过热防止装置(I)，其特征在于， 还具有通过上述定子线圈温度计算部(11)计算的上述定子线圈温度和在上述定子线圈(3)中设置的温度检测元件(33)表示的温度，切换在上述报警信号输出部(13)中在与上述报警水平的比较中使用的定子线圈温度的切换部(15)。4.一种电动机的控制装置(100)，其控制向电动机(2)供给的驱动电力，其特征在于，具有 检测在上述电动机(2)的定子线圈(3)中流动的电流的电流检测部(21)； 根据基于上述电流检测部(21)检测出的上述电流推定的上述定子线圈(3)的温度变化量和上述电动机(2)的周围温度计算定子线圈温度的定子线圈温度计算部(11)； 检测上述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：植松秀俊，李升埈，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：实用新型
国别省市：