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1、(10)申请公布号 CN 102651546 A (43)申请公布日 2012.08.29 C N 1 0 2 6 5 1 5 4 6 A *CN102651546A* (21)申请号 201210044635.2 (22)申请日 2012.02.23 2011-038663 2011.02.24 JP H02H 7/085(2006.01) H02H 5/04(2006.01) H02H 7/093(2006.01) (71)申请人发那科株式会社 地址日本山梨县 (72)发明人河村宏之 高山贤一 (74)专利代理机构北京银龙知识产权代理有限 公司 11243 代理人许静 郭凤麟 (54) 发。
2、明名称 进行过负荷保护的电动机控制装置 (57) 摘要 本发明提供一种进行过负荷保护的电动机控 制装置。电流检测部检测多相交流电动机的各相 的电流值。第一温度计算部使用多相交流电动 机的各相的电流值以及第一热模型计算各相的温 度。第二温度计算部计算多相交流电动机的全相 的电流值的平方平均值，使用平方平均值以及第 二热模型计算多相交流电动机全相的平均温度。 第一温度判定部判定多相交流电动机的各相的温 度的至少一个是否高于第一温度。第二温度判定 部判定多相交流电动机的全相的平均温度是否高 于第二温度。警报信号生成部在多相交流电动机 的各相的温度的至少一个高于第一温度时或者在 多相交流电动机的全相的。
3、平均温度高于第二温度 时，生成用于停止多相交流电动机的驱动的警报 信号。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书8页 附图7页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 7 页 1/2页 2 1.一种进行过负荷保护的电动机控制装置(1)，其特征在于，具有： 电流检测部(2)，其检测多相交流电动机的各相的电流值(|I U (t)|、|I V (t)|、 |I W (t)|)； 第一温度计算部(3)，使用上述多相交流电动机的各相的电流值以及表示电流值和温 度的关系的第一热模型计算各相的温度( U (n)、 V 。
4、(n)、 W (n)； 第二温度计算部(4)，计算上述多相交流电动机的全相的电流值的平方平均值(I all )， 使用上述平方平均值以及表示电流值和温度的关系的第二热模型计算上述多相交流电动 机的全相的平均温度( ave (n)； 第一温度判定部(5)，判定上述多相交流电动机的各相的温度的至少一个是否高于第 一温度； 第二温度判定部(6)，判定上述多相交流电动机的全相的平均温度是否高于第二温度； 和 警报信号生成部(7)，在上述多相交流电动机的各相的温度的至少一个高于上述第一 温度的情况下或者上述多相交流电动机的全相的平均温度高于上述第二温度的情况下，生 成用于停止上述多相交流电动机的驱动的警。
5、报信号。 2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 上述第一热模型和上述第二热模型不同，上述第一温度和上述第二温度不同。 3.一种进行过负荷保护的电动机控制装置(1)，其特征在于，具有： 电流检测部(2)，检测多相交流电动机的各相的电流值(|I U (t)|、|I V (t)|、|I W (t)|)； 第一温度计算部(3)，使用上述多相交流电动机的各相的电流值以及表示电流值和温 度的关系的第一热模型计算各相的温度( U (n)、 V (n)、 W (n)； 第二温度计算部(4)，计算上述多相交流电动机的全相的电流值的平方平均值(I all )， 使用上述平方平均值以及表示电流值和温。
6、度的关系的第二热模型计算上述多相交流电动 机的全相的平均温度( ave (n)； 第一温度判定部(5)，判定上述多相交流电动机的各相的温度的至少一个是否高于第 一温度； 第二温度判定部(6)，判定上述多相交流电动机的全相的平均温度是否高于第二温度； 和 警报信号生成部(22)，检测上述多相交流电动机的旋转速度是否不到预定的旋转速 度，在上述多相交流电动机的旋转速度不到预定的旋转速度而且上述多相交流电动机各相 的温度的至少一个高于上述第一温度的情况下，或者上述多相交流电动机的旋转速度在预 定的旋转速度以上而且上述多相交流电动机的全相的平均温度高于上述第二温度的情况 下，生成用于停止上述多相交流电。
7、动机的驱动的警报信号。 4.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于， 上述警报信号生成部，在上述多相交流电动机的电流值的振幅成为电流限制值时，在 上述多相交流电动机的一相的电流值大于上述电流限制值乘以1/2 1/2 以上且不到1的预定 系数得到的电流值的时间在预定时间以上的旋转速度的情况下，检测出上述多相交流电动 机的旋转速度不到预定的旋转速度，在上述一相的电流值大于乘以上述预定系数得到的电 流值的时间不到预定时间的旋转速度的情况下，检测到上述多相交流电动机的旋转速度在 权 利 要 求 书CN 102651546 A 2/2页 3 预定旋转速度以上。 5.根据权利要求4所述的电动机控制。
8、装置，其特征在于， 把上述预定时间设为上述多相交流电动机的上述对应的相的线圈的热时间常数除以 大于0且小于1的系数所得到的值。 6.根据权利要求3到5中任何一项所述的电动机控制装置，其特征在于，上述第一热模 型和上述第二热模型不同，上述第一温度和上述第二温度不同。 权 利 要 求 书CN 102651546 A 1/8页 4 进行过负荷保护的电动机控制装置 技术领域 0001 本发明涉及电动机控制装置，其用于在多相交流电动机为过负荷状态时生成用于 停止多相交流电动机的驱动的警报信号。 背景技术 0002 为了防止在机床等中使用的多相交流电动机以及控制它的电动机控制装置由过 负荷(发热)引起的损。
9、伤，特别是在多相交流电动机中包含的线圈以及构成电动机控制装 置的逆变器中包含的开关元件由过负荷(发热)引起的损伤，需要进行多相交流电动机的 过负荷保护。 0003 为了进行这样的过负荷保护，例如在日本特开平9-93795号公报(JP09-93795A) 以及日本专利第2745166号公报(JP2745166B)中提出了一种电动机控制装置，其计算多相 交流电动机的全相的电流值的平方平均值，使用平方平均值以及表示电流值和温度的关系 的热模型，计算多相交流电动机的全相的平均温度，在多相交流电动机的全相的平均温度 比预定的温度高的情况下，生成用于停止多相交流电动机的驱动的警报信号。 0004 在进行过。
10、负荷保护的现有的电动机控制装置中，通过根据多相交流电动机的全相 的电流的平方平均值，进行是否进行过负荷保护的判断，由此来判断多相交流电动机全体 是否是过热状态。因此，在多相交流电动机的全相中平均流过电流，在多相交流电动机全体 成为过热状态的多相交流电动机高速旋转时(即，多相交流电动机的旋转速度在预定的旋 转速度以上而且在最大旋转速度以下时)，能够适当地进行过负荷保护。 0005 另一方面，在多相交流电动机停止时(即，多相交流电动机的旋转速度为零时)或 者低速旋转时(即，多相交流电动机的旋转速度超过零，而且比上述预定的旋转速度低的 旋转速度时)在多相交流电动机的特定的相中集中流过电流的情况下，需。
11、要进行多相交流 电动机的过负荷保护。但是，在根据多相交流电动机的全相的电流的平方平均值进行是否 进行过负荷保护的判断的情况下，无法判断是否在多相交流电动机的特定的相中集中流过 电流。 0006 因此，在根据多相交流电动机的全相的电流的平方平均值进行是否进行过负荷保 护的判断的现有的电动机控制装置中，在多相交流电动机停止时或者低速旋转时无法适当 地进行多相交流电动机的过负荷保护。 发明内容 0007 本发明的目的是提供一种电动机控制装置，其即使在多相交流电动机停止时或者 低速旋转时在多相交流电动机的特定的相中集中流过电流的情况下也能够进行过负荷保 护。 0008 本发明的电动机控制装置的特征为具。
12、有：电流检测部，其检测多相交流电动机的 各相的电流值；第一温度计算部，使用多相交流电动机的各相的电流值以及表示电流值和 温度的关系的第一热模型计算各相的温度；第二温度计算部，计算多相交流电动机的全相 说 明 书CN 102651546 A 2/8页 5 的电流值的平方平均值，使用平方平均值以及表示电流值和温度的关系的第二热模型计算 多相交流电动机的全相的平均温度；第一温度判定部，判定多相交流电动机的各相的温度 的至少一个是否高于第一温度；第二温度判定部，判定多相交流电动机的全相的平均温度 是否高于第二温度；和警报信号生成部，在多相交流电动机的各相的温度的至少一个高于 第一温度的情况下或者多相交。
13、流电动机的全相的平均温度高于第二温度的情况下，生成用 于停止多相交流电动机的驱动的警报信号。 0009 本发明的另外的电动机控制装置的特征为具有：电流检测部，检测多相交流电动 机的各相的电流值；第一温度计算部，使用多相交流电动机的各相的电流值以及表示电流 值和温度的关系的第一热模型计算各相的温度；第二温度计算部，计算多相交流电动机的 全相的电流值的平方平均值，使用平方平均值以及表示电流值和温度的关系的第二热模型 计算多相交流电动机的全相的平均温度；第一温度判定部，判定多相交流电动机的各相的 温度的至少一个是否高于第一温度；第二温度判定部，判定多相交流电动机的全相的平均 温度是否高于第二温度；和。
14、警报信号生成部，检测多相交流电动机的旋转速度是否不到预 定的旋转速度，在上述多相交流电动机的旋转速度不到预定的旋转速度而且多相交流电动 机各相的温度的至少一个高于第一温度的情况下，或者多相交流电动机的旋转速度在预定 的旋转速度以上而且多相交流电动机的全相的平均温度高于第二温度的情况下，生成用于 停止多相交流电动机的驱动的警报信号。 0010 优选警报信号生成部，在多相交流电动机的电流值的振幅成为电流限制值时，在 多相交流电动机的一相的电流值大于上述电流限制值乘以1/2 1/2 以上且不到1的预定系数 得到的电流值的时间在预定时间以上的旋转速度的情况下，检测出多相交流电动机的旋转 速度不到预定的。
15、旋转速度，在一相的电流值大于乘以预定系数得到的电流值的时间不到预 定时间的旋转速度的情况下，检测到多相交流电动机的旋转速度在预定旋转速度以上。 0011 优选把预定时间设为多相交流电动机的对应的相的线圈的热时间常数除以大于0 且小于1的系数所得到的值。 0012 优选第一热模型和第二热模型不同，第一温度和第二温度不同。 0013 根据本发明的电动机控制装置，在多相交流电动机的各相的温度的至少一个高于 第一温度的情况下或者多相交流电动机的全相的平均温度高于第二温度的情况下，生成用 于停止多相交流电动机的驱动的警报信号。这样，因为根据多相交流电动机的各相的温度 生成用于停止多相交流电动机的驱动的警。
16、报信号，所以能够判断是否在多相交流电动机的 特定的相中集中流过电流。 0014 根据本发明的另外的电动机控制装置，在多相交流电动机的旋转速度不到预定的 旋转速度，而且多相交流电动机的各相的温度的至少一个比第一温度高的情况下或者多相 交流电动机的旋转速度在预定的旋转速度以上，而且多相交流电动机的全相的平均温度比 第二温度高的情况下，生成用于停止多相交流电动机的警报信号。这样，因为根据多相交流 电动机的旋转速度以及各相的温度生成用于停止多相交流电动机的驱动的警报信号，所以 能够根据多相交流电动机的旋转速度以及各相的温度适当地判断是否在多相交流电动机 的特定的相中集中流过电流。 附图说明 说 明 书。
17、CN 102651546 A 3/8页 6 0015 通过参照附图说明以下的实施方式，本发明的目的、特征及优点会更加明确。在附 图中， 0016 图1是本发明的电动机控制装置的第一实施方式的框图。 0017 图2是详细表示图1的电动机控制装置的一部分。 0018 图3是表示在温度的计算中使用的热模型的图。 0019 图4是本发明的电动机控制装置的第一实施方式的动作的流程图。 0020 图5是本发明的电动机控制装置的第二实施方式的框图。 0021 图6详细表示图5的电动机控制装置的一部分。 0022 图7是用于说明三相交流电动机的一相的电流值变得大于三相交流电动机的对 应的相的电流的有效值大的时。
18、间的图。 0023 图8是本发明的电动机控制装置的第二实施方式的动作的流程图。 具体实施方式 0024 参照附图说明本发明的电动机控制装置的实施方式。此外，在附图中，对同一结构 要素赋予同一符号。 0025 参照附图，图1是本发明的电动机控制装置的第一实施方式的框图，图2详细表示 图1的电动机控制装置的一部分。在图1中，电动机控制装置1具有电流检测部2、第一温 度计算部3、第二温度计算部4、第一温度判定部5、第二温度判定部6、和警报信号生成部7。 0026 电流检测部2具有检测作为多相交流电动机的三相交流电动机8的U相、V相以 及W相的电流值的A/D变换器2U、2V、2W。A/D变换器2U把在。
19、与直流电源9并联连接的逆 变器10中包含的开关元件(此时为NPN型晶体管)10U-1以及在三相交流电动机8中包含 的线圈8U中流过的交流电流I U (t)变换为直流电流值|I U (t)|。同样，A/D变换器2V把在 逆变器10中包含的开关元件10V-1以及在三相交流电动机8中包含的线圈8V中流过的交 流电流I V (t)变换为直流电流值|I V (t)|。同样，A/D变换器2W把在逆变器10中包含的开 关元件10W-1以及在三相交流电动机8中包含的线圈8W中流过的交流电流I W (t)变换为 直流电流值|I W (t)|。此外，直流电源9具有把交流电力变换为直流电力的A/D变换器以及 与其并。
20、联连接的电容器(均未图示)。 0027 第一温度计算部3具有U相温度计算部3U、V相温度计算部3V、和W相温度计算 部3W。U相温度计算部3U使用直流电流值|I U (t)|以及表示电流和温度的关系的第一热 模型计算U相的温度 U (n)。同样，V相温度计算部3V使用直流电流值|I V (t)|以及表示 电流和温度的关系的第一热模型计算V相的温度 V (n)。同样，W相温度计算部3W使用直 流电流值|I W (t)|以及表示电流和温度的关系的第一热模型计算W相的温度 W (n)。 0028 第二温度计算部4具有平方平均计算部41和平均温度计算部42。平方平均计算 部41计算直流电流值|I U 。
21、(t)|、直流电流值|I V (t)|以及直流电流值|I W (t)|的平方平均值 I all 。这里，因为有 0029 I U (t)I all sin 0030 I V (t)I all sin(+2/3) 0031 I W (t)I all sin(-2/3) 0032 的关系，所以通过解 说 明 书CN 102651546 A 4/8页 7 0033 I all 2 2I U (t) 2 +I V (t) 2 +I W (t)W/3 0034 来求出平方平均值I all 。此外，可以从 0035 I all Max|I U (n)|，|I V (n)|，|I W (n)| 0036 简。
22、单地求出平方平均值I all 。平均温度计算部42使用这些的平方平均值I all 以及 表示电流和温度的关系的第二热模型计算三相交流电动机8的全相的平均温度 ave (n)。 0037 图3是表示在温度计算中使用的热模型的图。图3表示的热模型是使用伺服电动 机的机床的进给轴或者机器人臂等的伺服系统中的热模型。能够表示为通过供给的电流I 形成的伺服电动机等发热源H、表示在伺服系统内的发热体内能够积蓄的热量的热容量C、 和表示对于外界的散热的程度的散热阻抗R的并联模型。 0038 图3表示的热模型中的温度(t)，是施加的电流的施加时间t的函数，可以通过 由 0039 Cd(t)/dt-(t)/R+。
23、KI(t) 2 (1) 0040 所示那样的热仿真的微分方程式表示。此外，设I(t)为作为施加时间t的函数的 电流的大小。此外，在式(1)中，(t)/R表示向外界释放的热量，K是比例常数。 0041 当关于温度(t)对式(1)的微分方程式求解时，(t)通过 0042 (t)R1-exp(-Ts/CR)KI(t) 2 (2) 0043 表示。此外，Ts是采样时间。当用离散系统表示式(2)时，成为 0044 (n+1)K1(n)+K2I(t) 2 (3) 0045 式中，n表示采样的顺序，K1、K2是根据电动机以及电动机驱动电路的热特性决定 的常数。用 0046 K1exp(-Ts/CR) 004。
24、7 K2RK1-exp(-Ts/CR) 0048 表示。 0049 U相的温度 U (n)，在把由线圈8U以及开关元件10U-1决定的常数设为K1 U 、K2 U 时，从式(3)有下面的关系 0050 U (n+1)K1 U U (n)+K2 U I U (t) 2 0051 通过对该式求解可以求出U相的温度 U (n)。 0052 同样，V相的温度 V (n)，在把由线圈8V以及开关元件10V-1决定的常数设为K1 V 、 K2 V 的情况下，从式(3)有下面的关系 0053 V (n+1)K1 V V (n)+K2 V I V (t) 2 0054 ，通过对该式求解可以求出V相的温度 V 。
25、(n)。 0055 同样，W相的温度 W (n)，在把由线圈8W以及开关元件10W-1决定的常数设为K1 W 、 K2 W 的情况下，从式(3)有下面的关系 0056 W (n+1)K1 W W (n)+K2 W I W (t) 2 0057 ，通过对该式求解可以求出W相的温度 W (n)。 0058 另外，三相交流电动机8的全相的平均温度 ave (n)，在把由线圈8U、8V、8W以及开 关元件10U-1、10V-1、10W-1决定的常数设为K1 ave 、K2 ave 的情况下，从式(3)有下面的关系 0059 ave (n+1)K1 ave ave (n)+K2 ave I all (t。
26、) 2 0060 ，通过对该式求解可以求出三相交流电动机8的全相的温度 ave (n)。 说 明 书CN 102651546 A 5/8页 8 0061 基于热仿真的过负荷的监视，通过根据电流I(t)的大小以及施加时间t的长度判 定温度是否超过警报水平来进行。为此，如后所述在第一温度判定部5以及第二温度判定 部6中使用比较器进行是否超过警报水平的判定。 0062 在本实施方式中，第一热模型和第二热模型不同。即，设K1 U K1 V K1 W 以及K2 U K2 V K2 W ，并且设K1 ave K1 U 以及K2 ave K2 U 。由此，为了计算各相的温度以及全相的 平均温度可以分别选择适。
27、当的热模型。 0063 第一温度判定部5具有比较器5U、5V、5W、和或门51。比较器5U比较U相的温度 U (n)和成为在U相中集中流过电流的指征的第一温度即警报水平A1。同样地，比较器5V 比较V相的温度 V (n)和成为在V相中集中流过电流的指征的第一温度即警报水平A1。同 样地，比较器5W比较W相的温度 W (n)和成为在W相中集中流过电流的指征的第一温度 即警报水平A1。向或门51输入比较器5U、5V、5W的比较结果，在U相的温度、V相的温度以 及W相的温度中的至少一个比第一温度高的情况下，输出脉冲信号。 0064 第二温度判定部6具有比较器61。比较器61比较三相交流电动机8的全相。
28、的平 均温度 ave (n)和成为在三相交流电动机8的全相中平均流过电流，三相交流电动机8全 体成为过热状态的指征的第二温度即警报水平A2。 0065 在本实施方式中，使警报水平A1与警报水平A2不同。由此，能够适当地判定多相 交流电动机全体是否是过热状态以及是否在多相交流电动机的特定的相中集中流过电流。 0066 警报信号生成部7具有或门71。向或门71输入或门51的逻辑运算结果以及比较 器61的比较结果。在U相的温度、V相的温度以及W相的温度中的至少一个比第一温度高 的情况下或者三相交流电动机8的全相的平均温度比第二温度高的情况下向逆变器驱动 电路11输出作为用于停止三相交流电动机的驱动的。
29、警报信号的脉冲信号。 0067 在本实施方式中，第一温度计算部3、第二温度计算部4、第一温度判定部5、第二 温度判定部6以及警报信号生成部7构成CPU(未图示)的一部分。另外，逆变器驱动电 路11遵照在CPU的存储器中存储的控制程序驱动控制逆变器10。因此，逆变器驱动电路 11向逆变器10输出PWM信号那样的控制信号，控制开关元件10U-1、10U-2；10V-1、10V-2； 10W-1、10W-2接通关断，来驱动三相交流电动机8。在本实施方式中，逆变器驱动电路11， 当从警报信号生成部7输入了脉冲信号时将开关元件10U-1、10U-2；10V-1、10V-2；10W-1、 10W-2全部关。
30、断，停止三相交流电动机8的驱动。 0068 图4是本发明的电动机控制装置的第一实施方式的动作的流程图。图4中表示的 处理流程通过电动机驱动装置1的各构成要素在三相交流电动机8的驱动过程中在每一预 定的周期执行在CPU的存储器中存储的控制程序来进行。 0069 首先，在步骤S1，电流检测部2检测三相交流电动机8的各相的电流值。接着，在 步骤S2，第一温度计算部3计算三相交流电动机8的各相的温度，第二温度计算部4计算三 相交流电动机8的全相的平均温度。接着在步骤S3，第一温度判定部5判定三相交流电动 机8的各相的温度的至少一个是否超过了第一温度，第二温度判定部6判定三相交流电动 机8的全相的平均温。
31、度是否超过第二温度。 0070 在三相交流电动机8的各相的温度的至少一个超过第一温度或者三相交流电动 机8的全相的平均温度超过第二温度的情况下，在步骤S4，警报信号生成部7生成用于停止 三相交流电动机8的驱动的警报信号，结束本例行程序。与此相对，在三相交流电动机8的 说 明 书CN 102651546 A 6/8页 9 各相的温度的哪一个都没有超过第一温度而且三相交流电动机8的全相的平均温度没有 超过第二温度的情况下，原样不变结束本例行程序。 0071 根据本实施方式，在三相交流电动机8的各相的温度的至少一个比第一温度高的 情况下或者三相交流电动机8的全相的平均温度超过第二温度的情况下，生成用。
32、于停止三 相交流电动机8的驱动的警报信号。这样，因为根据三相交流电动机的各相的温度生成用 于停止三相交流电动机8的驱动的警报信号，所以能够判断是否在三相交流电动机8的特 定的相中集中流过电流。因此，不仅在三相交流电动机8的全部相中平均流过电流、三相交 流电动机8全体成为过热状态的三相交流电动机8的高速旋转时，而且在三相交流电动机8 的特定的相中集中地流过电流的三相交流电动机8停止时或者低速旋转时，也能够进行三 相交流电动机8的过负荷保护。 0072 图5是本发明的电动机控制装置的第二实施方式的框图，图6详细表示图5的电 动机控制装置的一部分。在图5中，电动机控制装置21具有电流检测部2、第一温。
33、度计算部 3、第二温度计算部4、第一温度判定部5、第二温度判定部6、和警报信号生成部22。因为电 流检测部2、第一温度计算部3、第二温度计算部4、第一温度判定部5以及第二温度判定部 6具有与图1中表示的第一实施方式的电动机驱动装置的电流检测部2、第一温度计算部3、 第二温度计算部4、第一温度判定部5、第二温度判定部6相同的结构，所以省略其说明。 0073 警报信号生成部22具有开关72、旋转速度计算部73、比较器74、开关75、开关76、 或门77。开关72根据从计算机那样的外部装置(未图示)输入的命令，把旋转速度计算部 73连接到电流检测部2和编码器23中的某一个上。 0074 编码器23，。
34、为了在与旋转速度计算部73连接时向旋转速度计算部73输出与三相 交流电动机8的轴的旋转角度成比例的脉冲，接近三相交流电动机8配置。 0075 旋转速度计算部73，在经由开关72与编码器23连接时，根据从编码器23输入的 脉冲计算三相交流电动机8的旋转速度。另一方面，旋转速度计算部73在经由开关72与 电流检测部2连接时，求出三相交流电动机8的一个相的电流值大于三相交流电动机8的 对应的相的电流的有效值的时间，根据该时间计算三相交流电动机8的旋转速度。 0076 比较器74比较三相交流电动机8的旋转速度和成为三相交流电动机8是否为高 速旋转时的指征的切换速度V。开关75、76根据比较器74的比较。
35、结果进行接通关断动作。 更详细地说，开关75，在三相交流电动机8的旋转速度不超过切换速度V的情况下，维持或 门51的输出部和或门77一方的输入部之间的连接，在不是那样的情况下，断开或门51的 输出部和或门77一方的输入部之间的连接。另一方面，开关76在三相交流电动机8的旋转 速度超过切换速度V的情况下，维持或门51的输出部和或门77另一方的输入部之间的连 接，在不是那样的情况下，断开或门51的输出部和或门77的另一方的输入部之间的连接。 0077 图7用于说明三相交流电动机的一相的电流值大于三相交流电动机的对应的相 的电流的有效值的时间。在图7中，取交流电流“A”作为纵轴，相位“”作为横轴，直。
36、线a 表示三相交流电动机8的一个相的电流的有效值，曲线b表示三相交流电动机8的一相的 低速旋转时的交流电流波形，曲线c表示三相交流电动机8的一相的高速旋转时的交流电 流波形，T over 表示低速时的三相交流电动机8的一个相的电流值大于三相交流电动机8的 对应的相的电流的有效值的时间。 0078 当考虑电流值为I(t)时的温度上升为KI(t) 2 时，可以用下式求出交流电流波形 说 明 书CN 102651546 A 7/8页 10 的1周期的温度上升T 0079 0080 以恒定电流值引起同等的温度上升的电流值，作为有效值(I 2 /2) 1/2 I/2 1/2 求出。 0081 如图7所示。
37、，可知在三相交流电动机8的旋转速度降低，时间T over 比对应的线圈的 热时间常数T coil 足够大的情况下，变成三相交流电动机8的对应的相的发热量变大，U相的 温度 U (n)、V相的温度 V (n)以及W温度 W (n)的至少一个即三相交流电动机8的对应 的相的温度高于三相交流电动机8的全相的平均温度 ave (n)的状况。 0082 在三相交流电动机8停止时或者低速旋转时，因为U相的温度 U (n)、V相的温度 V (n)以及W温度 W (n)的偏差与交流电压相位对应地变大，所以需要在三相交流电动机 8的各相中进行过负荷保护。因此，与使用用三相交流电动机8的全相的平均电流值Iall 。
38、2 计算出的三相交流电动机8的全相的平均温度 ave (n)相比，使用用各相的电流值I U (t) 2 、 I V (t) 2 、I W (t) 2 计算出的U相的温度 U (n)、V相的温度 V (n)以及W相的温度 W (n)，能 够正确地进行在停止时或者低速旋转时是否进行三相交流电动机8的过负荷保护的判断。 0083 因此，在数字系统中，在三相交流电动机8高速旋转时，有时采样间隔的变化变 大，产生采样引起的误差。另外，在三相交流电动机8高速旋转时，三相交流电动机8的各 相的发热状态相同。因此，与U相的温度 U (n)、V相的温度 V (n)以及W温度 W (n)相 比，使用三相交流电动机。
39、8的全相的平均温度 ave (n)，能够正确地进行在高速旋转时是否 进行三相交流电动机8的过负荷保护的判断。 0084 因此，在三相交流电动机8停止时或者低速旋转时，为了进行是否生成警报信号 的判断，希望使用第一温度判定部5的判定结果，在三相交流电动机8高速旋转时，为了进 行是否生成警报信号的判断，希望使用第二温度判定部6的判定结果。 0085 因为三相交流电动机8旋转一周需要的时间是4T over 极数(秒)，所以三相交 流电动机8的旋转速度成为60/4T over 极数15/T over 极数(/分)。关于切换速度V， 考虑以成为T over T coil 的速度为基准，通过对三相交流电动。
40、机8的旋转速度乘以比0大而 且比1小的系数Kv，求出为 0086 V15Kv/T over 极数(/分) 0087 。此时，时间T over 成为T coil /Kv。这样，通过把时间T over 作为热时间常数T coil 除以 比0大而且比1小的系数Kv得到的值，能够使过负荷保护水平留有余裕。 0088 图8是本发明的电动机控制装置的第二实施方式的动作的流程图。图8中表示的 处理流程，通过电动机驱动装置1的各构成要素在三相交流电动机8的驱动过程中按照每 一预定的周期执行在CPU的存储器中存储的控制程序进行。 0089 根据本例行程序，在步骤S1后，在步骤S11，警报信号生成部22计算三相交。
41、流电动 机8的旋转速度，第一温度计算部3计算三相交流电动机8的各相的温度，第二温度计算部 4计算三相交流电动机8的全相的平均温度。接着在步骤S12，警报信号生成部22判定三 相交流电动机8的旋转速度是否不到预定的旋转速度。 0090 在三相交流电动机8的旋转速度不到预定的旋转速度的情况下，在步骤S13，第一 温度判定部5判定三相交流电动机8的各相的温度的至少一个是否超过第一温度。在三 说 明 书CN 102651546 A 10 8/8页 11 相交流电动机8的各相的温度的至少一个超过了第一温度的情况下前进到步骤S4。与此 相对，在三相交流电动机8的各相的温度都没有超过第一温度的情况下原样结束。
42、本例行程 序。 0091 另一方面，在三相交流电动机8的旋转速度超过预定的旋转速度的情况下，在步 骤S14，第二温度判定部6判定三相交流电动机8的全相的平均温度是否超过第二温度。 在三相交流电动机8的全相的平均温度超过了第二温度的情况下，前进到步骤S4。与此相 对，在三相交流电动机8的全相的平均温度没有超过第二温度的情况下，原样结束本例行 程序。 0092 根据本实施方式，在三相交流电动机8的旋转速度不到预定的旋转速度而且三相 交流电动机8的各相的温度的至少一个比第一温度高的情况下，或者三相交流电动机8的 旋转速度在预定的旋转速度以上而且三相交流电动机8的全相的平均温度比第二温度高 的情况下，。
43、生成用于停止三相交流电动机8的驱动的警报信号。这样，因为根据三相交流电 动机8的旋转速度以及各相的温度生成用于停止三相交流电动机8的驱动的警报信号，所 以能够根据三相交流电动机8的旋转速度以及各相的温度适当地判断是否在三相交流电 动机的特定的相中集中流过电流。因此，因为能够根据三相交流电动机8的旋转速度选择 适当的温度信息，所以能够确实进行高速旋转时的三相交流电动机8的过负荷保护以及停 止时或者低速旋转时的三相交流电动机8的过负荷保护。 0093 本发明不限于上述实施方式，能够进行若干变更以及变形。例如，在上述第一以及 第二实施方式中，关于驱动三相交流电动机8的情况进行了说明，但是在驱动三相以。
44、外的 多相交流电动机的情况下也能够应用本发明。另外，关于第一热模型和第二热模型不同、第 一温度和第二温度不同的情况进行了说明，但是即使在第一热模型和第二热模型相同的情 况下或者在第一温度和第二温度相同的情况下也能够应用本发明。并且，也可以使用图3 表示的热模型以外的热模型进行温度计算。 0094 在上述第二实施方式，可省略编码器23，即使在不会为了求出三相交流电动机8 的旋转速度进行三相交流电动机8的一相的电流值大于三相交流电动机8的对应的相的 电流的有效值的时间的计算时，也可以应用本发明。另外，在三相交流电动机8的电流值 的振幅成为电流限制值时，可以在三相交流电动机8的一相的电流值大于电流限。
45、制值乘以 1/2 1/2 以上且不到1的预定的系数得到的电流值A的时间在预定时间以上的旋转速度时，检 测到三相交流电动机8的旋转速度不到预定的旋转速度，在三相交流电动机8的一相的电 流值大于电流A时间不到预定的时间的旋转速度时，检测到三相交流电动机8的旋转速度 在预定的旋转速度以上。并且，为判别三相交流电动机8是否在高速旋转，不需要求出三相 交流电动机8的旋转速度，例如，通过判别三相交流电动机8的一相的电流值大于三相交流 电动机8的对应的相的电流的有效值的时间是否比预定时间长，可判别三相交流电动机8 是否在高速旋转。 0095 到此，与优选的实施方式相关联地说明了本发明，但是本领域的技术人员可。
46、以理 解在不超出权利要求保护范围情况下能够进行各种修正及修改。 说 明 书CN 102651546 A 11 1/7页 12 图1 说 明 书 附 图CN 102651546 A 12 2/7页 13 图2 说 明 书 附 图CN 102651546 A 13 3/7页 14 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102651546 A 14 4/7页 15 图5 说 明 书 附 图CN 102651546 A 15 5/7页 16 图6 说 明 书 附 图CN 102651546 A 16 6/7页 17 图7 说 明 书 附 图CN 102651546 A 17 7/7页 18 图8 说 明 书 附 图CN 102651546 A 18 。