(57)【要約】  【課題】過電流検出時に自動的に回転数を抑制するインバータ駆動回路を用いる場合、インバータ駆動回路内部で処理している過電流状態をこのインバータ駆動回路の外部で検出し、この過電流状態でモータの異常発生を外部の制御装置側で検出できるようにする。  【解決手段】電流検出手段で検出した母線電流が予め定めた過電流閾値以上になった時、スイッチングパルス信号のオンデューティを制限する過電流処理を実行するインバータ駆動用集積回路５と、過電流処理の実行により発生した回生電流に基づいてモータ４を劣化させる現象の発生の有無を判定して出力する回生電流判定部２０と、入力された現象の発生の有無に従ってモータ４の回転数を制御する制御部６とを備える。また、回生電流判定部２０は、モータ内部の永久磁石の減磁が進行することの警告を示す減磁電流発生信号と、モータ４の過電流を示す過電流検出信号を出力する。【選択図】図１
2018007371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧が印加され、印可された直流電圧を交流に変換してモータを駆動するモータ駆動装置であって、
前記モータ駆動装置は、
前記直流電圧により前記モータを駆動するインバータと、
前記インバータの入力電流である母線電流を検出する電流検出手段と、
指示された回転数に従ってＰＷＭ制御方式で生成されたスイッチングパルス信号を前記インバータに出力すると共に、前記電流検出手段で検出した母線電流が予め定めた過電流閾値以上になった時、前記インバータ内の全てのスイッチング素子をオフにする過電流処理を実行するインバータ駆動回路と、
前記過電流処理の実行により発生した回生電流の大きさや発生回数を判定し、この判定結果を出力する回生電流判定手段と、
前記回生電流判定手段から入力された前記判定結果に従って前記インバータ駆動回路へ前記回転数を指示する制御手段とを備えたことを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記回生電流判定手段は、前記回生電流が予め定めた減磁電流閾値以上になった時、前記モータ内部の永久磁石の減磁が進行することの警告を示す減磁電流発生信号を前記判定結果として出力する回生電流レベル検出手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記回生電流判定手段は、単位時間における前記回生電流の発生回数が予め定めた回生電流発生閾値以上になった時、前記モータの過電流を示す過電流検出信号を前記判定結果として出力する回生電流パルス判定手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置に係わり、より詳細には、インバータ制御用の集積回路を用いてモータを駆動する場合、集積回路内で自動的に電流制限される過電流処理の状態を集積回路の外部で検出する構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ駆動装置において発生するモータの駆動電流（母線電流）における過電流の要因の１つとしてはモータの軸受における経年変化による磨耗がある。この経年変化によりモータ全体としての負荷が増加し、経年変化以前の時と同じ回転数で駆動させる場合、経年変化以前の時よりも母線電流が増加してしまう。
例えばモータの回転軸を支える軸受の磨耗などによりモータ全体の負荷が増加したとしても磨耗による負荷の増加が小さい場合、モータ駆動装置に外部から回転数指示を与える制御装置は、回転数指示を増加させることで意図した回転数を維持できる。
【０００３】
このように制御装置が磨耗などによるモータ全体の負荷の増加を無視してモータの回転数維持を優先してモータの運転を継続した場合、磨耗による負荷の増加に対応して増加した母線電流がモータで規定されている過電流の領域まで増加し、モータの巻線温度が上昇したり、モータの永久磁石に減磁が発生する。このままの状態でモータを継続運転するとモータが劣化する場合がある。なお、永久磁石の減磁の発生原因については後で詳細に説明する。
【０００４】
ところで、一般的にファンモータなどの単純な回転数制御には、特許文献１で示す電力変換器のようにインバータを制御する専用の集積回路が用いられる。
この電力変換器は三相交流を出力するインバータと、インバータの入力電流の過電流を検出する過電流保護部と、インバータを駆動する信号を出力すると共に、検出された母線電流が予め定められた閾値を超えた時にインバータに流れる母線電流を制限する制御部を備えており、これらが１つの集積回路としてパッケージ化されている。
【０００５】
この電力変換器は、内部にシャント抵抗を備えており、インバータの入力電流、つまり、母線電流を検出するようになっている。検出された母線電流は過電流保護部に入力されており、過電流保護部は、検出された母線電流と予め定めた過電流閾値を比較して検出された母線電流を過電流と判断した場合、制御部に過電流を通知し、制御部はこれに対応して電力変換部が駆動する負荷に流れる母線電流を一時的に制限する過電流制限機能が備えられている。なお、制御部はこの電力変換器の外部の制御装置から入力される制御信号（目標値）に従って電力変換部を制御する。
【０００６】
このような集積回路をモータ駆動装置に用いる場合、このモータ駆動装置にモータの回転数を指示する制御装置は、入力されたモータの回転数と自身が意図する目標回転数との差を求め、この差に対応してモータ駆動装置内の集積回路に対してモータ回転数の増減を指示する制御を実行する。
【０００７】
ところで、前述したようにこの集積回路はモータを駆動する母線電流が過電流閾値を超えた時、自動的に電流制限される過電流制限機能が内蔵されている。しかし、その状態を示す信号は外部の制御装置には出力されていないため、制御装置は前述したモータの回転数でしかモータや集積回路の状態を把握できない。
【０００８】
このため、磨耗によって全体の負荷が増加したモータの状態を把握できない制御装置が過電流を超える状態でモータを回転させる制御を実行して目標となる回転数を維持しようとした場合、集積回路は、ＰＷＭ制御により生成されたインバータ駆動用のスイッチングパルス信号の１周期ごとに動作している過電流制限機能により、オンデューティーの期間内で過電流と判断した場合、それ以降、次の周期までの間、インバータの全てのスイッチング素子をオフする。
【０００９】
過電流で全てのスイッチング素子がオフとなったインバータ内ではモータからインバータに向かって回生電流が流れ、モータ内の巻線に流れるこの回生電流が一定以上になるとモータの永久磁石に減磁が発生する。また、制御装置がモータの過電流状態で回転数を維持した場合、過電流閾値近辺の母線電流が断続的に流れるため、この運転を継続した場合、巻線温度が上昇してモータが劣化する。
従って集積回路の過電流制限機能の状態を外部の制御装置で検出し、外部の制御装置でこれを検出したら指示する回転数を目標回転数から下げて継続運転したり運転を停止する必要がある。
【００１０】
しかしながら、回転軸のロック時のようにモータの回転数が、これを指示する制御装置の目標回転数と極端に乖離する場合は、制御装置側でモータの回転数を監視していれば容易にこの異常状態を検出できるが、磨耗によりモータ全体の負荷が増加して回転数が目標回転数から低下したとしても、外部の制御装置がモータ回転数の増加を集積回路に指示することで容易に目標回転数に回復できるため、磨耗以前と以後の回転数の差異を捉えることが困難である。
【００１１】
一方、集積回路の外部で電流検出回路を設け、この電流値で過電流の状態を検出する方法も考えられる。
しかしながら、集積回路内部の過電流検出部で過電流を判定する過電流閾値前後で母線電流が変動する場合、例えばファンモータであれば外部の風による一過性の負荷変動とモータの磨耗による恒常的な負荷増加の２つの状態の発生が考えられる。外部の制御装置は、もし、一過性の負荷増加ならこれを無視し、恒常的な負荷増加の場合であれば回転数を下げて運転を継続しなければならないが、外部の制御装置では一過性か恒常的か判断できないため、的確な対応ができないという問題が有った。
【００１２】
さらに、集積回路内部の過電流検出部で過電流を検出した場合、前述したように回生電流によるモータの永久磁石に減磁が発生する可能性があり、外部の制御装置は減磁が発生する可能性がある場合にモータの運転を停止しなければならないが、減磁が発生する可能性の有無について判断することができないという問題が有った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−２８９７４９号公報（第４−５頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は以上述べた問題点を解決し、内部に過電流検出回路を備え、過電流検出時に自動的に回転数を抑制するインバータ駆動回路を用いる場合、インバータ駆動回路内部で処理している過電流状態をこのインバータ駆動回路の外部で検出し、この過電流状態でモータの異常発生を外部の制御装置側で検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上述の課題を解決するため、本発明の請求項１に記載の発明は、直流電圧が印加され、印可された直流電圧を交流に変換してモータを駆動するモータ駆動装置であって、
前記モータ駆動装置は、
前記直流電圧により前記モータを駆動するインバータと、
前記インバータの入力電流である母線電流を検出する電流検出手段と、
指示された回転数に従ってＰＷＭ制御方式で生成されたスイッチングパルス信号を前記インバータに出力すると共に、前記電流検出手段で検出した母線電流が予め定めた過電流閾値以上になった時、前記インバータ内の全てのスイッチング素子をオフにする過電流処理を実行するインバータ駆動回路と、
前記過電流処理の実行により発生した回生電流の大きさや発生回数を判定し、この判定結果を出力する回生電流判定手段と、
前記回生電流判定手段から入力された前記判定結果に従って前記インバータ駆動回路へ前記回転数を指示する制御手段とを備えた。
【００１６】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、前記回生電流判定手段は、前記回生電流が予め定めた減磁電流閾値以上になった時、前記モータ内部の永久磁石の減磁が進行することの警告を示す減磁電流発生信号を前記判定結果として出力する回生電流レベル検出手段を備えている。
【００１７】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、前記回生電流判定手段は、単位時間における前記回生電流の発生回数が予め定めた回生電流発生閾値以上になった時、前記モータの過電流を示す過電流検出信号を前記判定結果として出力する回生電流パルス判定手段を備えている。
【発明の効果】
【００１８】
以上の手段を用いることにより、モータ駆動装置によれば、インバータ駆動回路の内部で過電流を検出した場合に、過電流制限と復帰からなる過電流処理を自動的に実施しており、回生電流判定手段はこの過電流処理で発生する回生電流の発生回数や値によってモータを劣化させる異常現象の発生の有無を判定する。このため、制御部手段はこの判定結果に従ってモータを制御するためモータの劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明によるモータの実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明による回生電流判定部の実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明による回生電流判定部の動作を説明する説明図である。
【図４】本発明による回生電流判定部の別の動作を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は交流電源２が接続されたコンバータ３と、コンバータ３の出力が接続されたモータ駆動装置１と、モータ駆動装置１の出力に接続された三相のモータ４を示すブロック図である。
【００２２】
モータ駆動装置１は、交流電源２が接続されたコンバータ３の正極が接続される入力端子８ａと、コンバータ３の負極が接続される入力端子８ｂと、モータ４と接続される出力端子８ｃと出力端子８ｄと出力端子８ｅと、モータ４から出力される回転位置信号が入力される入力端子８ｆとを備えている。
【００２３】
また、モータ駆動装置１は、モータ４を駆動するインバータ９と、インバータ９の入力電流である母線電流を検出するシャント抵抗（電流検出手段）７と、入力端子８ｆから入力される回転位置信号から回転数を算出して出力する回転数算出部１０と、インバータ９を駆動するインバータ駆動用集積回路（インバータ駆動回路）５と、インバータ駆動用集積回路５にモータ４の回転数を増減させる回転数指示信号を出力する制御部（制御手段）６と、母線電流の回生電流を検出してモータ４を劣化させる異常現象の発生を判定して出力する回生電流判定部（回生電流判定手段）２０を備えている。
【００２４】
インバータ９は内部にトーテムポール状に上下に接続された１組のスイッチング素子９ａが３相分備えられている。また、入力端子８ａとインバータ９の正極入力が接続され、また、入力端子８ｂとインバータ９の負極入力がシャント抵抗７を介して接続されている。そして、インバータ９の３つの出力端子は、出力端子８ｃと出力端子８ｄと出力端子８ｅにそれぞれ接続されている。
また、入力端子８ｆから入力された回転位置信号は回転数算出部１０で回転数に変換されてインバータ駆動用集積回路５と制御部６にそれぞれ出力されている。
【００２５】
制御部６はモータ４を目標回転数で回転させるため、０〜１５ボルトの電圧で回転数を指示する回転数指示信号をインバータ駆動用集積回路５へ出力する。インバータ駆動用集積回路５は、ＰＷＭ方式で生成された６種類（三相分）のスイッチングパルス信号をインバータ９の各スイッチング素子９ａへ出力してモータ４の回転を制御する。また、回転数指示信号が入力されたインバータ駆動用集積回路５は、回転数指示信号の電圧が高くなれば回転数を増加させ、回転数指示信号の電圧が低くなれば回転数を減少させるようにモータ４を制御する。
【００２６】
一方、インバータ駆動用集積回路５はシャント抵抗７で検出した母線電流が入力されている。そして、インバータ駆動用集積回路５は、スイッチングパルス信号の一周期においてスイッチングパルス信号が立ち上がった時、つまり、スイッチング素子をオフからオンに切り換えた時、母線電流が予め定められた過電流閾値以上ならその周期におけるオンデューティーを制限（全てのスイッチング素子９ａをオフ）する。これにより、スイッチング素子９ａがオンとなる時間を制限することでインバータ９に流れる過電流を低減させるようになっている。
【００２７】
インバータ駆動用集積回路５はスイッチングパルス信号の１周期毎に過電流の判定を行うため、過電流がこの１周期以内で解消した場合、次の周期ではオンデューティーの制限を行なわない。このため、過電流の発生が無くなった場合は自動的に元のオンデューティーの値による制御に復帰する。
【００２８】
回生電流判定部２０は母線電流が入力され、この母線電流における負の電流である回生電流を検出し、その発生頻度によってインバータ駆動用集積回路５の内部での過電流発生を示す過電流検出信号や、回生電流の大きさによってモータ４に備えられている永久磁石を減磁させる可能性がある回生電流の発生を示す減磁電流発生信号をそれぞれ制御部６へ出力する。つまり、そのまま放置してモータ４の運転を続けるとモータ４を劣化させる異常現象の発生を回生電流判定部２０が判定して制御部６へ報知する。
【００２９】
次に図２を用いて回生電流判定部２０について説明する。
回生電流判定部２０は、母線電流が入力される回生電流検出部（回生電流検出手段）２１と、回生電流レベル判定部（回生電流レベル判定手段）２２と、回生電流パルス回数判定部（回生電流パルス回数判定手段）２３を備えている。
【００３０】
回生電流検出部２１は、インバータ９からシャント抵抗７を通って入力端子８ｂに流れることでシャント抵抗７の両端電圧が正の電圧として検出される正の電流と、逆方向に流れることでシャント抵抗７の両端電圧が負の電圧として検出される回生電流とを分離して、回生電流（負の電圧）の信号のみを回生電流レベル判定部２２と回生電流パルス回数判定部２３へ出力する。なお、正の電流はモータ４が正常に駆動された時にコンバータ３からインバータ９へ流れる電流であり、負の電流はインバータ９からコンバータ３に流れる回生電流である。
【００３１】
前述したように、インバータ駆動用集積回路５は、スイッチングパルス信号の１周期内で自身が過電流を検出した時にオンデューティーのパルス幅を制限する、つまり、それ以降、スイッチングパルス信号の次の周期の開始まで、インバータ９のスイッチング素子９ａを全てオフにする。このため、モータ４の空転が一時的に発生し、この空転によりモータ４内部の巻線に回生電力が発生し、これが回生電流となる。
そして、過電流発生時、インバータ駆動用集積回路５はスイッチングパルス信号の１周期毎にスイッチング素子９ａをオン、過電流検出、スイッチング素子９ａの全てオフを実行し、これをスイッチングパルス信号の周期で順次繰り返すため、回生電流はパルス形状の波形となる。
【００３２】
この空転を引き起こす過電流はモータ４の過負荷や、モータ４の経年変化による軸受の磨耗などによる負荷トルクが増加が原因で発生する。このような負荷トルクの増加はモータ４の回転軸が機械的にロックされた場合の負荷トルクの大幅な増加に比較して非常に小さく、また、機械的な振動、つまり、周期的な負荷の変動を伴っている。このため、制御部６がモータ４を最大回転数付近で回転させている、つまり、モータ４が定格の最大電流付近で駆動されている場合、母線電流が過電流の閾値を断続的に超える場合がある。このような場合、インバータ駆動用集積回路５は過電流処理と通常のモータ駆動処理を交互に繰り返す。このように過電流が断続的に発生する場合、背景技術で説明したように制御部６はこの過電流が一過性の負荷変動で発生するのか、モータ４の軸受の磨耗による恒常的な負荷増加で発生するのか区別できない。
【００３３】
このため回生電流パルス回数判定部２３は、入力されたパルス状の回生電流の発生回数をカウントし、予め定められた単位時間（回生電流判定期間）内で発生する回生電流の発生回数が予め定めた所定回数（回生電流発生閾値）、例えば３回以上となった時に経年変化による恒常的な負荷トルクの上昇と判断して過電流検出信号を出力する。この信号が入力された制御部６はモータ４の保護のため回転数を減少させて運転を継続する。
【００３４】
一般的に単位時間当たりの回生電流発生回数が少ない場合はモータ４の負荷、例えばファンモータであればファンに強風が吹きつけられて一時的に負荷トルクが重くなった場合などが考えられる。このような場合は一過性の負荷トルクの増加であるため問題ない。一方、一般的なモータ駆動装置では回転数の上昇に対応して負荷トルクが大きくなり、これに対応して母線電流が大きくなる。このため、回転数が上昇して母線電流が過電流閾値以上になったらインバータ駆動用集積回路５が過電流処理を実行する。この時、軸受の磨耗が過電流の原因の場合、軸受の機械的な振動により負荷トルクが均一でないため過電流の発生もバラツキが生じる。
【００３５】
このように経年変化による磨耗が発生している場合は過電流の発生もバラツキが生じ、このバラツキがモータ４が回転している限り連続的に発生する。このため、単位時間当たりの回生電流の回数も前述した一時的に負荷トルクが重くなった場合に比較して増加する。回生電流パルス回数判定部２３は、この単位時間当たりの回生電流の発生回数で一過性の負荷の増加か、恒常的な負荷の増加かを判断し、恒常的な負荷の増加の時のみ過電流検出信号を出力する。
【００３６】
一方、回生電流レベル判定部２２は、回生電流のパルス毎にそのレベルを予め定めた減磁電流閾値と比較し、回生電流のパルスの大きさがこの閾値と同じかこれを超えた時、このままの状態でモータ４の運転を継続した場合、この回生電流によってモータ４の永久磁石の減磁が進行する可能性があるとして、これを警告する減磁電流発生信号を出力する。この信号が入力された制御部６はモータ４の保護のため運転を停止する。
なお、過電流検出信号や減磁電流発生信号が入力された制御部６の対応処理はモータ駆動装置１の仕様により決定すればよい。この時の対応処理として、モータ４の回転数を低下させて運転を継続するか、運転を停止するか、過電流の発生をユーザーに報知して判断をユーザーに委ねるかは任意である。
【００３７】
図３はモータ駆動装置１においてインバータ駆動用集積回路５の外部からインバータ駆動用集積回路５の過電流処理で発生する回生電流に基づいて、経年変化による恒常的な負荷トルクの上昇を検出する原理を説明する説明図である。
図３の横軸は時間を示しており縦軸に関して、図３（１）は制御部６が指示する回転数指示信号を、図３（２）は母線電流を、図３（３）はモータ４の回転数を、図３（４）は過電流検出信号をそれぞれ示している。なお、ｔ２０〜ｔ２９は時刻である。
【００３８】
制御部６は目標回転数を１５００ｒｐｍとして制御するため、図３（１）のｔ２０〜ｔ２３において回転数指示信号を５ボルトにして出力している。このため、モータ４の回転数はｔ２０の１４００ｒｐｍから上昇を続け、ｔ２１で回転数が１５００ｒｐｍに達している。この期間で母線電流は２．５アンペアの正の電流が流れている。しかし、経年変化によるモータ４の負荷トルク増加のため、母線電流が増加してｔ２１で過電流閾値以上になっている。
【００３９】
このため、インバータ駆動用集積回路５はｔ２１で全てのスイッチング素子９ａをオフにしたのでｔ２１から回生電流が発生するが、スイッチングパルス信号の次の周期で過電流が発生しなかったため、インバータ駆動用集積回路５は通常の動作を実行する。そして、ｔ２２でｔ２１と同様に過電流を検出したので過電流処理を実行する。このように、ｔ２１とｔ２２で回生電流が発生してモータ４が空転したため、ｔ２３において回転数が１３００ｒｐｍまで低下している。
【００４０】
回生電流判定部２０の回生電流パルス回数判定部２３は、母線電流が過電流閾値以上となった時に発生する回生電流のパルス発生回数を回生電流判定期間毎に常時カウントしている。ｔ２０〜ｔ２３の回生電流判定期間において、回生電流のパルス発生回数は２回であり、回生電流パルス回数判定部２３は、判断基準である回生電流発生閾値（３回）未満であるため、過電流検出信号をローレベルのままとする。
【００４１】
一方、制御部６は回転数が目標回転数の１５００ｒｐｍよりも低下したので、ｔ２３において回転数を増加させるため、ｔ２３〜ｔ２８において回転数指示信号を７ボルトに上昇させている。この結果、この期間で母線電流はピークで２．７アンペアの正の電流が流れている。しかし、経年変化によってモータ４の負荷トルクが増加しているため、ｔ２４とｔ２５とｔ２６で一時的に母線電流が過電流閾値以上となって、インバータ駆動用集積回路５の中で過電流処理が実行されたため回生電流が発生している。
【００４２】
回生電流パルス回数判定部２３は、ｔ２３〜ｔ２７の回生電流判定期間において、回生電流のパルス発生回数は３回であり、回生電流パルス回数判定部２３は、判断基準である回生電流発生閾値（３回）以上であるため、この期間の終了時刻であるｔ２７でハイレベルのパルス信号である過電流検出信号を出力する。
【００４３】
この過電流検出信号が入力された制御部６は、過電流が発生している状態での継続運転による発熱でモータ４を劣化させないように回転数を減少させるため、ｔ２８以降において目標回転数を１２００ｒｐｍとするため回転数指示信号を４．５ボルトで出力している。この結果、母線電流はピークで２アンペアの正の電流が流れることになり、過電流の発生が防止される。このため、モータ４の発熱による劣化を防止することができる。
【００４４】
なお、回生電流判定期間と回生電流発生閾値については次のようにして決定する。
まず、モータ駆動装置１で想定される一過性負荷の発生期間の最大の長さ以上、例えば倍の長さの期間を予め回生電流判定期間として決定し、この時に発生する回生電流パルス回数を実験的に求める。一方、決定された回生電流判定期間において軸受の磨耗により発生する回生電流パルス回数を実験的に求める。そして、それぞれ求めた一過性の負荷増加の場合の回生電流パルス回数が磨耗による負荷増加の場合の回生電流パルス回数よりも十分に小さい値であり、確実に区別可能な値であることを確認する。その差が十分でなければ確実に区別可能な値になるまで回生電流判定期間をさらに長くする。
そしてこの時の一過性の負荷増加の場合の回生電流パルス回数と磨耗による負荷増加の場合の回生電流パルス回数の中央の値を回生電流発生閾値として決定する。
【００４５】
図４はモータ駆動装置１においてインバータ駆動用集積回路５の外部からインバータ駆動用集積回路５の過電流処理による回生電流に基づいて、この回生電流によるモータ４の減磁電流の発生を検出する原理を説明する説明図である。
図４の横軸は時間を示しており縦軸に関して、図４（１）は制御部６が指示する回転数指示を、図４（２）は母線電流を、図４（３）はモータ４の回転数を、図４（４）は減磁電流発生信号をそれぞれ示している。なお、ｔ３０〜ｔ３５は時刻である。
【００４６】
制御部６は目標回転数を１５００ｒｐｍとして制御するため、図４（１）のｔ３０〜ｔ３１において回転数指示信号を５ボルトにして出力している。この期間で母線電流はピークで２．３アンペアの正の電流が流れている。しかし、モータ４の回転軸が接続されている図示しない機器の負荷の増加によりｔ３１において回転数が１３００ｒｐｍまでしか上昇していない。
【００４７】
一方、制御部６は現在の回転数が目標回転数の１５００ｒｐｍよりも低いため、回転数を増加させるため、ｔ３１において回転数指示信号を７ボルトにして出力している。しかしながら、機械的な負荷が増加しているモータ４の回転数を制御部６が短時間で大きく引き上げようとしたため、モータ４の図示しない固定子の磁界の変化に回転子の回転が追従できずにｔ３１直後からモータ４が脱調状態となり、インバータ駆動用集積回路５はモータ４を正常に運転できない状態になっている。このため、図４（２）のｔ３１〜ｔ３３において母線電流は徐々に増大し、ｔ３２とｔ３３の直前にインバータ駆動用集積回路５の過電流閾値を超え、ｔ３２とｔ３３に回生電流が発生している。
【００４８】
回生電流判定部２０の回生電流レベル判定部２２は、回生電流のレベルと減磁電流閾値を常に比較しており、ｔ３２では回生電流のレベルが減磁電流閾値よりも大きく、ｔ３３で回生電流のレベルが減磁電流閾値以下となったため、ｔ３３でハイレベルのパルス信号である減磁電流発生信号を出力する。
【００４９】
このハイレベルの減磁電流発生信号が入力された制御部６は、ｔ３３で回転数指示信号を０ボルトにしてモータ４の回転停止を指示する。このため、ｔ３３以降においてモータ４は空転となり、その後徐々に回転数が低下してｔ３５で回転が停止する。
【００５０】
このように回生電流判定部２０は、回生電流が減磁電流閾値以上となった時を制御部６に知らせることにより、減磁電流閾値以上の回生電流が継続して流れる事によるモータ４の永久磁石の減磁を防止することができる。
【００５１】
以上説明したように、本実施例のモータ駆動装置１によれば、インバータ駆動用集積回路５の内部で過電流を検出した場合に、過電流制限と復帰からなる過電流処理を自動的に実施しており、回生電流判定部２０はこの過電流処理で発生する回生電流の発生回数や値によってモータを劣化させる異常現象の発生の有無を判定する。このため、制御部６はこの判定結果に従ってモータ４を制御するためモータ４の劣化を防止することができる。
【００５２】
なお、本実施例では回生電流判定部２０をハードウェアとして説明しているが、これに限るものでなく、ソフトウェアを用いて実現してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  モータ駆動装置
２  交流電源
３  コンバータ
４  モータ
５  インバータ駆動用集積回路（インバータ駆動回路）
６  制御部（制御手段）
７  シャント抵抗
８ａ  入力端子
８ｂ  入力端子
８ｃ  出力端子
８ｄ  出力端子
８ｅ  出力端子
８ｆ  入力端子
９  インバータ
９ａ  スイッチング素子
１０  回転数算出部
２０  回生電流判定部（回生電流判定手段）
２１  回生電流検出部（回生電流検出手段）
２２  回生電流レベル判定部（回生電流レベル判定手段）
２３  回生電流パルス回数判定部（回生電流パルス回数判定手段）
【図１】
2018007371.tif 000003
【図２】
2018007371.tif 000004
【図３】
2018007371.tif 000005
【図４】
2018007371.tif 000006