(57)【要約】【課題】インバータ過電流感知装置及びその方法を実現する。【解決手段】過電流感知装置は、電動機が動作するように直流電流を交流電流に変換して前記電動機に供給するインバータと、前記インバータと電動機との間の結線に設けられて前記インバータから出力される制御電流値の過電流を測定する電流感知部と、前記電流感知部から過電流の感知可否を確認して前記インバータの駆動可否を決定する制御部と、を含み、前記電流感知部を介して過電流が感知される場合、前記制御部は過電流情報を確認するためのインタラプタサービスルーティンを生成し、前記生成されたインタラプタサービスルーティンに応じて過電流情報を確認する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機が動作するように直流電流を交流電流に変換して前記電動機に供給するインバータと、
前記インバータと電動機との間の結線に設けられて前記インバータから出力される制御電流値の過電流を測定する電流感知部と、
前記電流感知部から過電流の感知可否を確認して前記インバータの駆動可否を決定する制御部と、を含み、
前記電流感知部を介して過電流が感知される場合、前記制御部は過電流情報を確認するためのインタラプタサービスルーティンを生成し、前記生成されたインタラプタサービスルーティンに応じて過電流情報を確認する過電流感知装置。
【請求項２】
前記電流感知部は、前記インバータの結線の相のうち２つの相にそれぞれ設けられる電流センサであることを特徴とする、請求項１に記載の過電流感知装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記過電流が感知されれば駆動中のインバータの動作モードを停止モードに転換する、請求項１に記載の過電流感知装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記のインバータの動作モードを停止モードに転換させて前記インタラプタサービスルーティンを生成する、請求項３に記載の過電流感知装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記生成されるインタラプタサービスルーティングが前記過電流感知時点に前後する臨界マイクロ秒時間を含む周期で行われるように制御する請求項１に記載の過電流感知装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記インタラプタサービスルーティンが生成されると該当周期の間に相電流値を再測定し、前記再測定された相電流値が過電流基準値を超過するのかを判断し、その結果に応じてインバータ駆動モードを制御する、請求項５に記載の過電流感知装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記インタラプタサービスルーティンを行う間に相電流値に対する再測定が完了されるとインバータを再稼動する、請求項６に記載の過電流感知装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記再測定された相電流値が過電流基準値を超過すれば前記インバータの再稼動回数を追加して累積し、累積された再稼動回数が基準再稼動累積回数を超過すれば前記インバータの駆動を終了する、請求項７に記載の過電流感知装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記再測定された相電流値が過電流基準値以下であれば前記インタラプタサービスルーティンの実行を終了するようにする、請求項７に記載の過電流感知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ過電流検出装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、モータのようなディバイスが適用されたシステムでジャム（ＪＡＭ，誤動作）や過負荷などによって時々過電流が発生する。
【０００３】
例えば、３Ａ以下の小電流を使用するシステムでは一般的な電流制限回路が過電流上昇時間に対応して過電流を遮断する。しかし、瞬間駆動電流が１０Ａ以上まで上昇するディバイス、例えば、金融自動化機器のブラシレス直流モータ（Ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｍｏｔｏｒ）では従来の電流制限回路が瞬間的に発生する電流上昇に対する対応ができず、ディバイス駆動機器が破損する恐れがある。
【０００４】
また、従来の電流制限回路にはアナログ方式が適用されているため、電流制限回路に流れる電流によって熱の累積が発生する恐れがある。電流制限回路に流れる電流が電流臨界値の間で非常に短い時間間隔で脈動する場合、回路の遮断と連結動作が繰り返し行われることで過電流による熱が累積され、それによってディバイス駆動機器の破損をもたらす問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、デジタル方式によって過電流発生を感知し電源供給を遮断するインバータの過電流感知装置及びその方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施例による過電流感知装置は、電動機が動作するように直流電流を交流電流に変換して前記電動機に供給するインバータと、前記インバータと電動機との間の結線に設けられて前記インバータから出力される制御電流値の過電流を測定する電流感知部と、前記電流感知部から過電流の感知可否を確認して前記インバータの駆動可否を決定する制御部と、を含み、前記電流感知部を介して過電流が感知される場合、前記制御部は過電流情報を確認するためのインタラプタサービスルーティンを生成し、前記生成されたインタラプタサービスルーティンに応じて過電流情報を確認する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、インバータで発生する電流を感知するための電流センサから得られる電流値に基づいて過電流を感知しそれに応じて電源遮断を行ってインバータの駆動を停止させることで、過電流によるディバイス駆動機器及びシステムの損傷を最小化する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例が適用されるインバータ過電流感知装置のブロック構成図である。
【図２】本発明の実施例によるインバータ過電流感知動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施例をより詳しく説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施例が適用されるインバータ過電流感知装置のブロック構成図である。
【００１１】
図１を参照すると、本発明の実施例による電動機を駆動するためのインバータを含む過電流感知装置１００は、制御部１１０、貯蔵部１２０、インバータ１３０、電流感知部１４０を含んで構成される。
【００１２】
制御部１１０はトルクセンサ（図示せず）と連結され、トルクセンサから電気信号を受信することで発生トルクを把握する。そして、制御部１１０は発生トルクに応じた制御電流を計算して前記インバータ１３０を制御する。即ち、前記制御部１１０は前記インバータ１３０を利用して電動機Ｍに制御電流が供給されるようにする。
【００１３】
前記インバータ１３０と電動機Ｍとの間の結線にはａ相電流センサ１４０ａとｂ相電流センサ１４０ｂの値を検出するための電流感知部１４０が設けられる。そして、前記制御部１１０は前記電流感知部１４０を利用して過電流が発生するのか否かを確認する。
【００１４】
前記制御部１１０は電流感知部１４０を介して各相の電流値から過電流の発生可否を感知する。そして、過電流が感知されれば前記制御部１１０は感知された相及び過電流の程度を確認するためのインタラプタサービスルーティン（ＩＳＲ：Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｒｏｕｔｉｎｅ）を生成する。
【００１５】
そして、過電流発生によるインタラプタサービスルーティンに応じて前記制御部１１０は過電流発生情報を確認し、インバータの動作モードを制御する。
【００１６】
貯蔵部１２０は電動機Ｍに印加される電圧及び電流に対する情報を貯蔵する。また、電流感知部１４０の各相に具備される電流センサ１４０ａ、１４０ｂから得られる電流値情報及び過電流情報が前記貯蔵部１２０に貯蔵される。また、インタラプタサービスルーティン生成情報及びインタラプタサービスルーティン実行情報を前記貯蔵部１２０に貯蔵される。
【００１７】
そして、前記制御部１１０は過電流感知結果に応じてインバータを制御した駆動情報も前記貯蔵部１２０に貯蔵する。
【００１８】
インバータ１３０は直流を交流に変換し、変換された交流は前記電動機Ｍに供給される。よって、前記インバータ１３０は前記電動機Ｍから見ると電源供給装置になり得る。
【００１９】
そして、前記インバータ１３０は前記制御部１１０の制御に応じて動作する。即ち、インバータ１３０は制御部１１０から制御電流が伝達されると具備したスイッチング素子を制御電流に応じてスイッチングすることで電動機Ｍに提供する供給電流を可変して電動機Ｍの動作を制御する。
【００２０】
電流感知部１４０はインバータの結線のうち少なくとも２相の結線に付着される。前記電流感知部１４０はａ相電流センサ１４０ａとｂ相電流センサ１４０ｂの２つが設けられる場合を例に挙げて説明する。電流感知部１４０は各相に具備された電流センサ１４０ａ、１４０ｂによって電流値を得る。
【００２１】
以下、前記のように本発明の実施例による構成に基づき、図２を参照して本発明の実施例によるインバータの過電流感知動作について詳しく説明する。
【００２２】
図２は、本発明の実施例によるインバータ過電流感知動作を示すフローチャートである。
【００２３】
図２を参照すると、制御部１１０からインバータ１３０に制御電流が伝達されると前記インバータ１３０は制御電流に応じてスイッチング素子を動作する。そして、このようなインバータの駆動によって電動機Ｍに交流電流が供給されるＳ２０２。
【００２４】
そして、制御部１１０はインバータ１３０から電動機Ｍに供給される交流電流に対して電流感知部１４０を介して相電流値を測定するＳ２０４。
【００２５】
そして、制御部１１０は測定された相電流値に基づいて前記相電流値が過電流信号であるのか否かを判断するＳ２０６。前記測定された相電流値が基準電流値を超過する過電流であると判断されると、前記制御部１１０はインバータ駆動モードを中止するＳ２０８。
【００２６】
インバータ駆動モード中止されると、前記制御部１１０は過電流が発生した相と過電流程度を感知するためのインタラプタサービスルーティン（ＩＳＲ）を生成するＳ２１０。前記インタラプタサービスルーティンは１周期Ｔで感知される過電流を確認するために１周期より短い周期、例えば、過電流が発生した時点に前後する数マイクロ秒時間（例えば、１０μs）を含む周期で過電流を再測定する。
【００２７】
制御部１１０は生成されたインタラプタサービスルーティンの周期の間に相電流値を再測定する。この際、各相の電流をそれぞれ再測定するＳ２１２。
【００２８】
このような方法によって、前記インバータを再稼動する前にソフトウェア的に過電流を判断するステップをおいて誤検出に対する敏感度を下げることができる。そして、比較器が相別に存在しない場合にはこの方法を介して相別に検出することができる。
【００２９】
制御部１１０は相電流値を再測定し、前記測定が完了されると停止したインバータを再稼動するＳ２１４。
【００３０】
即ち、過電流トリップ信号の発生によってインバータが駆動停止した後、数マイクロ秒周期のインタラプタサービスルーティングを生成することでそのルーティンから相電流をセンシングしインバータを再稼動する。
【００３１】
そして、ソフトウェア的に設定された過電流基準値を超過するのか否かを判断する。即ち、制御部１１０は前記再測定された相電流値が過電流基準値（基準電流値）を超過するのかを判断するＳ２１６。即ち、制御部１１０は再測定された各相の電流値が予め設定された過電流基準値をそれぞれ超過するのかを判断する。
【００３２】
再測定された相電流値が過電流基準値を超過しなければ（基準値以下であれば）、前記制御部１１０はインタラプタサービスルーティンを除去して正常状態のインバータ駆動モードを実行するＳ２１８。
【００３３】
一方、判断結果、再測定された相電流値が過電流基準値を超過すれば、前記制御部１１０は過電流発生及びインタラプタサービスルーティンによるインバータ駆動が中止されて再稼動された回数を累積する。即ち、過電流によって停止されたインバータが再稼動されると、前記制御部１１０は再稼動された回数を累積して後に発生する過電流によるインバータ停止及び再稼動可否を決定する際に参照する。
【００３４】
制御部１１０はインバータ再稼動回数を累積し、前記累積された回数が基準再稼動累積回数を超過するのかを判断するＳ２２２。
【００３５】
制御部１１０は、インバータ１３０の過電流感知によって停止及び再稼動された累積回数が基準再稼動累積回数を超過すればインバータ１３０の駆動を終了して電流の流入を遮断するＳ２２４。
【００３６】
上述した説明は本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で多様な修正及び変形が可能なはずである。
【符号の説明】
【００３７】
１００    過電流感知装置
１１０    制御部
１２０    貯蔵部
１３０    インバータ
１４０    電流感知部
１４０ａ    ａ相電流センサ
１４０ｂ    ｂ相電流センサ
Ｍ    電動機
【図１】
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【図２】
2015139370.tif 000004