(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱器と、
半導体素子により構成されたパワーモジュールを備え、前記放熱器に取り付けられたインバータと、
前記インバータの駆動を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記放熱器の温度を検出する温度検出器と、
前記インバータにより制御されるモータのモータ電流を検出する電流検出部と、
前記モータ電流、前記放熱器の温度、および標準放熱器における熱抵抗と熱容量の標準値に基づき、前記放熱器の熱抵抗および熱容量の推定値を算出する推定部と
を備え、前記推定値に基づいて前記インバータの駆動を制御するインバータ装置。
【請求項２】
前記インバータの駆動を制限することにより、前記インバータを過負荷から保護する請求項１記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記推定部は、前記標準放熱器における熱抵抗と熱容量の標準値を記憶する記憶部を備えた請求項１または２記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記制御部は、
通常動作モードにおいて前記インバータに第１の電流指令を与える電流制御部と、
前記推定部が前記推定値を算出する推定動作モードにおいて前記インバータに第２の電流指令を与える電流指令部と、
前記通常動作モードと前記推定動作モードとを切換信号に応答して切り換える切換部とを備えた請求項３に記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記第２の電流指令は、前記標準値から算出される熱時定数に基づいた複数の動作時間の指令パターンに対応する請求項４記載のインバータ装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記モータ電流、前記放熱器の温度、および前記推定値を用いて構築する熱等価回路から前記インバータにおける前記半導体素子のジャンクション温度を算出し、前記ジャンクション温度から導き出される前記モータの電流制限値に応じて前記モータを停止させるように前記インバータの駆動を制限する２乃至５のいずれかに記載のインバータ装置。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれかに記載の前記インバータ装置に接続され、前記切換部に前記切換信号を与えるコントローラを備えたインバータコントロールシステム。
【請求項８】
請求項４乃至７のいずれかに記載の前記インバータに接続されたモータを備え、
前記インバータ装置は、前記推定動作モードにおいて前記第２の電流指令に応答して、前記モータを回転させることなく前記モータに通電し、前記インバータの温度を上昇させるモータ制御システム。
【請求項９】
放熱器を準備する工程と、
半導体素子により構成されたパワーモジュールを備えたインバータを前記放熱器に取り付ける工程と、
前記放熱器の温度を測定する工程と、
前記インバータにより制御されるモータのモータ電流を検出する工程と、
前記モータ電流、前記放熱器の温度、および標準放熱器における熱抵抗と熱容量の標準値に基づき、前記放熱器の熱抵抗および熱容量の推定値を算出する工程と、
前記モータ電流、前記放熱器の温度、および前記推定値を用いて構築する熱等価回路から前記インバータにおける前記半導体素子のジャンクション温度を算出し、前記ジャンクション温度から導き出される前記モータの電流制限値に応じて前記モータを停止させるように前記インバータの駆動を制限する工程とを備えたインバータ装置の制御方法。
【請求項１０】
前記インバータの駆動を制限することにより、前記インバータを過負荷から保護する請求項９記載のインバータ装置の制御方法。
【請求項１１】
前記インバータに接続されたモータを備え、
前記推定値を算出する工程において、前記モータを回転させることなく前記モータに通電し、前記インバータの温度を上昇させる請求項９乃至１０のいずれかに記載のインバータ装置の制御方法。
【請求項１２】
放熱器と、
半導体素子を備え、前記放熱器に取り付けられたインバータと、
前記インバータの駆動を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記インバータの温度を検出する検出部と、
前記インバータにより制御されるモータのモータ電流を検出する電流検出部と、
前記モータ電流、前記インバータの温度、および標準放熱器における熱抵抗と熱容量の標準値に基づき、前記放熱器の熱抵抗および熱容量の推定値を算出する推定部と
を備え、
前記モータ電流、前記放熱器の温度、および前記推定値を用いて構築する熱等価回路から前記インバータにおける前記半導体素子のジャンクション温度を算出し、前記ジャンクション温度から導き出される前記モータの電流制限値に応じて前記モータを停止させるようにインバータの駆動を制限することにより、前記インバータを過負荷から保護する制御部とを備えたインバータ装置。
【請求項１３】
放熱器をインバータに取り付ける工程と、
前記インバータの温度を検出する工程と、
前記インバータにより制御されるモータのモータ電流を検出する工程と、
前記モータ電流、前記インバータの温度、および標準放熱器における熱抵抗と熱容量の標準値に基づき、前記放熱器の熱抵抗および熱容量の推定値を算出する工程と、
前記モータ電流、前記放熱器の温度、および前記推定値を用いて構築する熱等価回路から前記インバータにおける前記半導体素子のジャンクション温度を算出し、前記ジャンクション温度から導き出される前記モータの電流制限値に応じて前記モータを停止させるように前記インバータの駆動を制限し、前記インバータを過負荷から保護する工程とを備えたインバータ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインバータ装置やその制御方法に関するもので、特に、過負荷時における保護機能に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の構成として、例えば、特開２００２−３４５１４７号公報（特許文献１）に記載されたものがある。特許文献１には、使用条件や周囲温度が変化してもモータの最大出力を維持しつつ過負荷時における保護（以下、「過負荷保護」という）を行う目的で、発熱量、周囲温度を変数とした熱モデルからモータの表面温度および内部温度を求める技術が提案されている。
特開平１０−１６４７０３号公報（特許文献２）には、モータの停止状態や超低速回転状態などの動作条件が変化する場合でも最大出力を維持しながら過負荷保護を行う技術が提案されている。
特開２００７−２１５２５０号公報（特許文献３）には、周囲温度や直流電圧などの環境条件や動作条件の違いによって定格を見直すディーレーティングを自動的に行う技術が提案されている。
特開２００３−１３４８３９号公報（特許文献４）には、電力系統の稼動状況に応じて稼動可能時間を推定する技術が提案されている。
特開平８−３３１０４号公報（特許文献５）には、半導体素子のジャンクション温度を閾値以下に保つ為、必要な冷却フィンの過渡熱抵抗をリアルタイムで計測する技術が提案されている。
上記の特許文献では、放熱器の熱特性が特定の状態に限定されていることを前提として、過負荷保護が検討されている。
【特許文献１】特開２００２−３４５１４７号公報（第５頁、図２）
【特許文献２】特開平１０−１６４７０３号公報（第７頁、図８）
【特許文献３】特開２００７−２１５２５０号公報（第１２頁、図７）
【特許文献４】特開２００３−１３４８３９号公報（第１４頁、図１）
【特許文献５】特開平８−３３１０４号公報（第５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の過負荷保護の機能は、使用条件が異なっても最大出力を維持しつつ過負荷保護を行うことを目的としていた。そのため、動作条件である出力周波数や直流電圧から予測される指令電流を使って発熱量や周囲温度のデータを変数とした熱モデルを構築して、パワーモジュールの電力半導体素子のジャンクション温度を求めるように構成していた。この構成では、未知の放熱器にパワーモジュールを設置する場合に、設置条件に対する最適な熱モデルを構築できないという問題があった。ここで、未知の放熱器とは、熱抵抗および熱容量のデータを有していない放熱器のことを言う。
本願の代表的な発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、未知の放熱器にパワーモジュールを設置したインバータ装置であって、装置の高性能を維持しつつ過負荷保護を実現することができるインバータ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願の代表的な発明は以下の構成を備える。
（１）放熱器と、
半導体素子を備え、前記放熱器に取り付けられたインバータと、
前記インバータの温度を検出する検出部と、
前記検出部の検出した温度に基づいて、前記放熱器の熱抵抗および熱容量の推定値を算出する推定部と、
前記推定値に基づいて前記インバータの駆動を制御する制御部とを備えたインバータ装置である。
（２）前記インバータの駆動を制限することにより、前記インバータを過負荷から保護する上記（１）記載のインバータ装置である。
（３）前記推定部は、標準放熱器における熱抵抗と熱容量の標準値を記憶する記憶部を備えた上記（１）または（２）記載のインバータ装置である。
（４）前記推定部は、前記標準値に基づいて前記半導体素子のジャンクション温度を算出することにより前記推定値を導き出す上記（３）記載のインバータ装置である。
（５）前記制御部は、
通常動作モードにおいて前記インバータに第１の電流指令を与える電流制御部と、
前記推定部が前記推定値を算出する推定動作モードにおいて前記インバータに第２の電流指令を与える電流指令部と、
前記通常動作モードと前記推定動作モードとを切換信号に応答して切り換える切換部とを備えた上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のインバータ装置である。
（６）前記２の電流指令は、前記標準値から算出される熱時定数に基づいた複数の動作時間の指令パターンに対応する上記（５）記載のインバータ装置である。
（７）前記推定値に基づいて、前記放熱器の電流制限値を自動的に設定する上記（６）記載のインバータ装置である。
（８）上記（５）乃至（７）のいずれかに記載の前記インバータ装置に接続され、前記切換部に前記切換信号を与えるコントローラを備えたインバータコントロールシステムである。
（９）上記（５）乃至（８）のいずれかに記載の前記インバータに接続されたモータを備え、前記インバータ装置は、前記推定動作モードにおいて前記第２の電流指令に応答して、前記モータを回転させることなく前記モータに通電し、前記インバータの温度を上昇させるモータ制御システムである。
（１０）放熱器をインバータに取り付ける工程と、
前記インバータの温度を検出する工程と、
前記検出部の検出した温度に基づいて、前記放熱器の熱抵抗および熱容量の推定値を算出する工程と、
前記推定値に基づいて前記インバータの駆動を制限する工程とを備えたインバータ装置の制御方法である。
（１１）前記インバータの駆動を制限することにより、前記インバータを過負荷から保護する上記（１０）記載のインバータ装置の制御方法である。
（１２）前記推定値を算出する工程は、標準放熱器における熱抵抗と熱容量の標準値に基づいて前記推定値を算出する上記（１１）または（１２）記載のインバータ装置の制御方法である。
（１３）前記インバータに接続されたモータを備え、
前記推定値を算出する工程において、前記モータを回転させることなく前記モータに通電し、前記インバータの温度を上昇させる上記（１０）乃至（１２）のいずれかに記載のインバータ装置の制御方法である。
【発明の効果】
【０００５】
上記（１）および（２）の発明によれば、放熱器の熱抵抗と熱容量を推定できるため、未知の放熱器に搭載されたインバータを過負荷状態から効果的に保護することができる。さらに、インバータの温度に基づいて推定値を算出し、その推定値に基づいてインバータの駆動を制御する構成としたので、インバータの温度に基づいて推定値を自動変更することができる。
上記（３）の発明によれば、上記の発明により得られる効果に加え、
標準放熱器における熱抵抗と熱容量の標準値を記憶しているため、熱特性の変化や環境の変化を精度よく推定することができる。
上記（４）の発明によれば、上記の発明により得られる効果に加え、未知の放熱器に搭載されたインバータを過負荷状態から効果的に保護することができる。
上記（５）乃至（９）の発明によれば、上記の発明により得られる効果に加え、電流制御部とは独立して電流指令部を備えているため、モータを回転させることなくモータ電流を流すことができる。すなわち、モータを回転させることなく、インバータの温度を上昇させ、推定値を算出することができる。
上記（６）の発明によれば、第２の電流指令は、前記標準値から算出される熱時定数に基づいた複数の動作時間の指令パターンに対応するので、未知の放熱器の熱抵抗と熱容量を効率的に推定することができる。
上記（７）の発明によれば、標準放熱器における熱抵抗と熱容量の標準値から推定される温度データから標準放熱器の過負荷保護の電流制限曲線をディーレーティングして自動的に未知の放熱器の過負荷保護の電流制限曲線を設定できる。そのため、インバータ装置の設置環境が変化したり、或いは放熱器の熱特性が変化した場合でも、パワーモジュールの高性能を維持しつつ過負荷保護を効果的に機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図
【図２】本発明の実施形態におけるインバータ部の概略断面図
【図３】本発明の実施形態におけるインバータ部の概略断面図
【図４】本発明の実施形態に係る熱等価回路図
【図５】本発明の実施形態に係る放熱器の温度変化を示す図
【図６】本発明の実施形態に係る電流指令シーケンスを示す図
【図７】本発明の実施形態に係る過負荷保護の電流制限曲線を示す図
【符号の説明】
【０００７】
１  コンバータ部
２  平滑コンデンサ
３  インバータ部
４  電流検出部
５  速度制御部
６  電流制限部
７  電流制御部
８  過負荷保護部
９  推定部
１０  モード切換部
１１  ｄ軸／ｑ軸電流指令部
１２  電源
１３  モータ
１４  位置検出センサ
１５  上位コントローラ
１６  温度検出器
１７  温度検出器
Ｉ  インバータ装置
Ｃ  制御部
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施形態で参酌する図面では、発明の理解を容易にするため、各要素が模式的に示されている。本欄においては、前出の要素と同じ要素に同一符号を付すことにより、その説明が省略されることもある。
【実施例１】
【０００９】
図１には、本実施形態に係るインバータ装置Ｉが示されている。このインバータ装置Ｉに電力を供給する電源１２がインバータ装置Ｉの外部に設けられている。インバータ装置Ｉを制御するＣＰＵ等の上位コントローラ１５もインバータ装置Ｉの外部に設けられている。インバータ装置Ｉ、電源１２、上位コントローラ１５を総称してインバータコントロールシステムと称する。【００１０】
インバータ装置Ｉにより制御されるモータ１３、モータの位置検出を行う位置検出部１４はインバータ装置Ｉの外部に設けられる。インバータ装置Ｉ、モータ１３、位置検出部１４を総称して、或いは、これに電源１２および上位コントローラ１５を加えた構成をモータ制御システムと称する。【００１１】
本実施形態のインバータ装置Ｉは、制御部Ｃ、コンバータ部１、インバータ部３より成る。制御部Ｃは、平滑コンデンサ２、電流検出部４、速度制御部５、電流制限部６、電流制御部７、過負荷保護部８、推定部９、モード切換部１０、ｄ／ｑ軸電流指令部１１、温度検出器１６、１７を備える。本実施の形態では、少なくてもインバータ部３は図１には示されていない放熱器上に搭載されている。インバータ部３は電力用の複数の半導体素子を備え、モジュール化されているため、そのモジュールをパワーモジュールと称する場合もある。その構成自体は周知であるため、ここでは詳述しない。また、インバータ装置Ｉ自体がモジュール化されている場合には、そのモジュールをインバータモジュールと称する場合もある。【００１２】
コンバータ部１は電源１２に接続され、電源電圧を変換してインバータ部３に供給する。コンバータ部１とインバータ部３との間には、平滑コンデンサ２が並列に接続されている。
インバータ部３はモータ１３が指令通りに動作するように直流電源を電力変換してモータ１３に供給する。【００１３】
速度制御部５は、上位コントローラ１５からの速度指令と位置検出器１４の位置信号から生成した速度信号とで電流指令信号を生成し、モード切換部１０を介して電流制限部６へ電流指令信号を与える。電流制限部６は電流指令信号に応答して新たな電流指令を生成する。電流制御部７は電流検出部１４が生成した電流信号を用いて電圧指令を生成、さらにＰＷＭゲート信号を生成してインバータ部３に搭載された電力用の半導体素子を駆動する。【００１４】
インバータ部３にはインバータ部３の温度を検出する検出器１６が設けられ、この検出器１６によりインバータが設置された環境での放熱器の温度（周囲温度）を測定することができる。過負荷保護部８は、電流検出部４が検出したモータ電流と周囲温度からインバータ部３を構成する半導体素子のジャンクション温度を推定する。その推定温度に基づいてモータの電流制限値を算出し、その算出結果に応じて電流制限部６が、アラーム信号の生成、或いはモータの運転を停止する停止信号を生成し、その信号を電流制御部７へ出力する。これに応答して電流制御部７はインバータ部３の半導体素子の駆動を制御し、インバータ部３を過負荷から保護する。【００１５】
さらに、図２に示すように、インバータ装置Ｉにはパワーモジュール部２００の温度を検出する検出器１７が設けられ、この検出器１７によりインバータ部３の電力用の半導体素子２０１で構成されているパワーモジュール２００の温度を測定することができる。図２に示すように、検出器１６はインバータ３の筐体の内部に配置され、インバータ部３の筐体内部の雰囲気の温度を測定する。インバータ部３は図２に示すとおり、放熱器２０３上に搭載されている。【００１６】
推定部９は、図３に示すような未知の放熱器２０４の熱抵抗および熱容量の推定値を算出する機能を有する。この推定部９は、放熱器２０４の熱抵抗と熱容量を、モータ電流とインバータ部３の周囲温度および標準の放熱器２０３の熱抵抗や熱容量データと比較することで推定している。ここで、未知の放熱器とは、熱抵抗および熱容量のデータを有していない放熱器のことを言い、標準の放熱器とは、熱抵抗および熱容量のデータを予め有している放熱器のことを言う。推定部９は、標準の放熱器２０３における熱抵抗と熱容量の値（標準値）を記憶する記憶部を備えている。【００１７】
推定部９が算出した推定値を過負荷保護部８に反映させてモータ電流とインバータ部３の周囲温度および推定した未知の放熱器の熱抵抗や熱容量によって構築する熱等価回路から、インバータ部３を構成する半導体素子２０１のジャンクション温度を算出する。その算出結果から導き出されるモータの電流制限値に基づいて、電流制限部６により電流制限を行うことにより、インバータ部３が過負荷から保護される。本実施形態では、この保護のことを単に過負荷保護と称している場合もある。【００１８】
モード切替部１０およびｄ／ｑ軸電流指令部１１は未知の放熱器２０４の熱抵抗および熱容量を推定するために、モータ１３を回転させることなくモータ１３に通電してインバータ部３の温度上昇させる機能を有する。
このインバータ装置Ｉでは、通常動作モードでは上位コントローラ１５の速度指令を速度指令部５から電流制限部６を経て電流制限し、電流制御部７にて電流指令に変換し、ＰＷＭゲート信号を生成してインバータ部３の半導体素子２０１を駆動する指令を伝達してモータ１３を駆動する。未知の放熱器２０４の熱抵抗および熱容量を推定する推定動作モードでは、上位コントローラ１５からの切換信号をモード切替部１０に送り、上位コントローラから電流指令が直接d/ｑ軸電流指令部１１に与えられる。【００１９】
図４は過負荷保護部８がインバータ部３の周囲温度とモータ電流を用いて半導体素子２０１のジャンクション温度を推定するための熱等価回路である。図２、図３においても対応する部位には、同様の符号を付している。図４において、２０は発熱量Q0、２１は筐体の熱容量Cc、２２は放熱器２０４の熱容量Cf、２３はジャンクションと筐体間の熱抵抗Rjc、２４は筐体と放熱器との間の熱抵抗Rcf、２５は放熱器２０４と周囲温度との間の熱抵抗Rfa、２６はジャンクション温度Tj、２７は筐体の温度Tc、２８は放熱器２０４の温度Tf、２９は周囲温度Taである。【００２０】
先ず、標準放熱器２０３における熱等価回路に基づく放熱器の温度上昇の推定について説明する。ここで標準の放熱器の飽和温度Tfは以下の式で表現できる。
Tf＝Ta＋Rfa×Q                                             （１） 
また、モータ電流の通電開始から温度が飽和するまでの過渡状態の放熱器２０３の時間t1における温度Tf´は以下の式で表現できる。
Tf´＝Ta＋Rfa・Q[1-e（-t1/（Rfa・Cf））]                      （２）
このため、図４の熱等価回路において、発熱量Qに一定値を与え、半導体素子２０１で構成されているジャンクションと筐体間の熱抵抗Rjc、筐体と放熱器との間の熱抵抗Rcf、筐体の熱容量Qcが既知であるため、ジャンクション温度Tjおよび放熱器の温度Tfとその過渡状態の温度Tf´を推定するためには、放熱器と周囲温度との間の熱抵抗Rfaと放熱器の
熱容量Cfを推定すればよい。【００２１】
次に、未知の放熱器２０４の熱抵抗と熱容量を推定する方法を図５を用いて説明する。図５において、３１は標準放熱器２０３の温度変化、３２は未知の放熱器２０４−１の温度変化、３３は未知の放熱器２０４−２の温度変化、３５は標準放熱器の熱時定数τ、３６は標準放熱器２０３の時定数を基準にした時間t1、３７は標準放熱器２０３の時定数を基準にした時間t2である。【００２２】
標準放熱器２０３の温度変化３１と未知の放熱器の温度変化３２および３３の温度はいずれもインバータ部３の検出器１６で測定することができる。推定部９には、標準放熱器２０３の温度変化３１から得られる放熱器と周囲温度間の熱抵抗Rfaと標準放熱器の熱容量Cf、およびこの値から求まる標準放熱器の熱時定数τ３５をデータとして格納している。【００２３】
推定部９に記憶されているデータを用いて未知の放熱器の熱抵抗と熱容量の推定方法を示す。推定例として未知の放熱器２０４−１の熱抵抗は標準放熱器２０３と同じ値、熱容量は標準放熱器２０３の２分の１の値を持つ放熱器を設定した。また、未知の放熱器２０４−２の熱抵抗は標準放熱器の２倍の値、熱容量は同じ値を設定している。このような未知の放熱器２０４−１の温度変化３２と未知の放熱器２０４−２の温度変化３３から前記熱容量を推定するには、標準放熱器の熱時定数τ３５の１０分の１の時間（t1＝0.1τ）３６の温度変化を測定する。【００２４】
時定数に対して短いt1での未知の放熱器の温度変化は標準放熱器の熱容量Cfと同じ熱容量を持つ場合には、熱抵抗値が異なっていても、未知の放熱器２０４−２の温度変化３３は標準放熱器の温度変化３１とほぼ同じ温度上昇値を示す。一方、標準放熱器の熱容量Cfの２分の１の熱容量を持つ未知の放熱器２０４−１の温度変化３２は1/10・τの時間ではほぼ２倍の温度変化を示す。つまり、未知の放熱器の熱容量Cfxを推定するには、時間1/10τにおける標準放熱器の温度変化Tt1と未知の放熱器の温度変化Tt1Xとの比から次の式で推定する。ただし、未知の放熱器の熱容量をCfX、標準放熱器の熱容量をCfとする。
Cfx＝Cf・Tt1/Tt1X                                        （３）【００２５】
次に、もう一つの変数である未知の放熱器の放熱器と周囲温度間の熱抵抗Rfaxの推定方法を示す。標準放熱器の時定数τの半分に相当するt2（t2＝0.5τ）における未知の放熱器の温度変化Tt2x（３２および３３）を計測する。この値と推定した上記未知の放熱器の熱容量Cfxを前記（２）式に代入する。（２）式を計算することにより、未知の放熱器の熱抵抗Rfaxを推定することができる。なお、時間t2において未知の放熱器の温度変化と標準放熱器の温度変化３１に差が無ければ、計測時間t3を標準放熱器の熱時定数τで再度温度変化を測定する。このときに標準放熱器の時間τでの温度変化３１と差が無ければ、未知の放熱器の熱抵抗RfaxはRfaと同じと推定する。また、時間τでの温度変化３１と差があれば、同様に前記（２）式の計算からRfaxを推定する。計測時間t3は必ずしも標準放熱器の時定数τと同じ時間でなくてもよい。【００２６】
次に、推定部９が推定動作を行う際の電流指令パターンについて図１と図６を用いて説明する。図６（ａ）は時間t1（0.1τ）の期間のみ通電する電流指令パターンであり、（図６（ｂ）はt2（0.5τ）の期間のみ通電する電流指令パターンであり、図６（ｃ）は時間τ期間のみ通電する電流指令パターンであり、４１はＩｄ軸指令値１、４２はＩｑ軸指令値１、４３はＩｄ軸指令値２、４４はId軸指令値３である。【００２７】
放熱器の熱抵抗と熱容量の推定には、一定電流の指令を一定時間通電する必要がある。しかも、モータはシステムに組み込まれている場合がほとんどであるため、モータを回転させずに上述の電流指令パターンに基づく電流を通電する必要がある。以下に、その方法を説明する。【００２８】
先ず、モータの位相角を所定の位置に移動させる。図１において通常の速度指令モードで速度制御部５に指令を与え、位置検出器１４の信号によりモータ１３の位相角を特定の位相角に合わせる。【００２９】
次に、上位コントローラ１５から制御モード切換部１０に信号を与え、制御モードを通常の速度制御から電流制御を行う制御を一旦停止し、ｄ／ｑ軸電流指令部１１を使ってインバータ部３に直接電流指令値を与えモータ電流を生成する。このときに図６（a）示すように、モータの無効電流を発生させるＩｄ軸に定格電流相当の大きさの指令信号をt1時間与える。このときモータの有効電流を発生させるＩｑ軸には零電流指令をt1時間与える。【００３０】
これにより、Ｉｄ電流指令の大きさに対応し、モータの位相角に相当する電流がモータコイルに分配して流れるように半導体素子の各相のゲート信号が動作して電流が流れる。このときにモータの実効電流を発生させるＩｑ軸には零電流指令を与えているため、モータは回転させずに通電することができる。未知の放熱器の熱抵抗と熱容量を推定するためには、上述の図６（ａ）の場合と同様に、図６（ｂ）、図６（ｃ）に示されるように適宜、電流指令時間の長さを変えることにより対応可能である。【００３１】
次に、推定した未知の放熱器の熱抵抗と熱容量を使って過負荷保護部８に電流制限を持たせる方法を図７を参照して説明する。図７において、４７は標準放熱器の過負荷保護の電流制限曲線であり、４８は未知の放熱器２０４−１に搭載されたインバータの過負荷保護の電流制限曲線である。この電流制限曲線４８は、未知の放熱器２０４−１の熱抵抗および熱容量の推定値から算出される温度変化３２の時定数t1における温度推定値と標準放熱器の温度データとの比の逆数を、標準放熱器の過負荷保護の電流制限曲線に掛けてディレーティングする。このディレーティングした曲線を未知の放熱器の過負荷保護の電流制限曲線４７に設定し、図１に示す過負荷保護部のデータを自動更新し、過負荷保護動作を行う。これにより、放熱器の電流制限値を自動的に設定可能なインバータ装置が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
未知の放熱器の熱抵抗と熱容量を推定して過負荷保護の電流制限を行う方法であるため、放熱器が固体されている汎用インバータやサーボアンプのパワーモジュールや放熱器間の熱抵抗劣化などの寿命診断としても適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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