(57)【要約】【課題】インバータを介して電動機を制御するとき、商用電源の停電時間若しくは所定電圧以下の低下時間を監視しているが、その際のバックアップコンデンサの容量が大きくなっている。【解決手段】直流電源に逆流阻止用のダイオードを設け、このダイオードのカソードと直流電源間の電源に、制御演算部とこの制御演算部との信号の授受を可能とした入出力回路とを接続する。また、このダイオードのアノード側にバックアップコンデンサを接続してバックアップコンデンサの端子にクロック生成部を有するカウンタ回路を接続する。停電及び復電時には制御演算部よりの信号に基づいてカウントの開始及び停止を行うよう構成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータを介して電動機を制御するものであって、商用電源の停電時間若しくは所定電圧以下の低下時間を監視するものにおいて、
直流電源に逆流阻止用のダイオードを設け、このダイオードのカソードと直流電源間の電源に、制御演算部とこの制御演算部との信号の授受を可能とした入出力回路とを接続し、前記ダイオードのアノード側にバックアップコンデンサを接続し、このバックアップコンデンサの端子にクロック生成部を有するカウンタ回路を接続し、停電及び復電時に前記制御演算部よりの信号に基づいてカウントの開始及び停止を行うよう構成したことを特徴とした停電時間監視装置。
【請求項２】
前記バックアップコンデンサの端子にリセット回路を接続し、バックアップコンデンサ電圧が所定値以下となったときに前記カウンタ回路をリセットするよう構成したことを特徴とした請求項１記載の停電時間監視装置。
【請求項３】
インバータを介して電動機を制御するものであって、商用電源の停電時間若しくは所定電圧以下の低下時間を監視するものにおいて、
直流電源に逆流阻止用のダイオードを設け、このダイオードのカソードと直流電源間の電源に、不揮発性メモリを有する制御演算部とこの制御演算部との信号の授受を可能とした入出力回路とを接続し、前記ダイオードのアノード側にバックアップコンデンサを接続し、このバックアップコンデンサの端子にリアルタイムクロック部を設け、このクロック信号を前記制御演算部に出力するよう構成したことを特徴とした停電時間監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の運転制御装置に適用される停電時間監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インバータ装置によって電動機を駆動する装置においては、比較的短時間の停電後の電源回復時には、停電前の運転を継続することが行われている。そのため、図４で示すような制御装置が設けられている。同図において、１は制御演算部で、この制御演算部には制御演算手段、プログラム記憶手段、データ記憶手段及び入出力手段等が設けられている。２はバックアップコンデンサで、常時は電源からダイオードＤを介して所定電圧に充電されている。３は入出力回路で、停電発生を制御演算部に出力すると共に、バックアップコンデンサ２の充電状態を監視し、停電発生時には時々刻々変化するアナログの充電電圧値をデジタル信号に変換して制御演算部１に出力する。制御演算部１では入力された信号に基づいてシステムプログラムや電動機制御用のプログラムを実行し、入出力手段を通して被制御部を制御する。
このような、停電時における電動機等の制御方法としては、例えば特許文献１や特許文献２が知られている。
特許文献１のものは、電動機の回生運転中に停電が回復したときには、停止中の電動機の始動時よりも、目標速度に近づくまで出力の変化率を大きくしたものである。また、特許文献２のものは、ＣＲ回路の放電特性を応用して停電時間を測定し、停電前の運転を継続するか否かを決めるときの測定時間精度を高めるために、不揮発性記憶手段とスイッチ回路を設け、実許容限界電圧と停電回復直後のＣＲ回路の端子電圧とを比較して運転継続の可否を決めるものである。
【特許文献１】特開平６−３３５２８８号公報
【特許文献２】特開平８−２０５３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
バックアップコンデンサ２はその放電特性にしたがって徐々に低下するが、制御演算部１は電圧値に応じて電動機に対する制御方法に変化をもたせている。
停電継続時間の監視は、制御演算部１に停電発生信号が入力されたことを条件に内部に所有するタイマにてカウントし、復電タイミングでその停電時間を確認して処理している。停電時間の監視はバックアップコンデンサの許容限界電圧、すなわち、許容限界時間までであり、出来得る限り長い停電時間を監視するためにはコンデンサの容量を大きくする必要がある。
また、図４で示す従来装置では、バックアップコンデンサ２の出力は、制御演算部１及び入出力回路３にも供給されるよう構成されているため、バックアップコンデンサは大容量のものが必要となって装置自体が大きくなっている。
【０００４】
したがって、本発明が目的とするところは、バックアップコンデンサの容量を小さくできる停電時間監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１は、インバータを介して電動機を制御するものであって、商用電源の停電時間若しくは所定電圧以下の低下時間を監視するものにおいて、
直流電源に逆流阻止用のダイオードを設け、このダイオードのカソードと直流電源間の電源に、制御演算部とこの制御演算部との信号の授受を可能とした入出力回路とを接続し、前記ダイオードのアノード側にバックアップコンデンサを接続し、このバックアップコンデンサの端子にクロック生成部を有するカウンタ回路を接続し、停電及び復電時に前記制御演算部よりの信号に基づいてカウントの開始及び停止を行うよう構成したことを特徴としたものである。
【０００６】
本発明の第２は、前記バックアップコンデンサの端子にリセット回路を接続し、バックアップコンデンサ電圧が所定値以下となったときに前記カウンタ回路をリセットするよう構成したことを特徴としたものである。
【０００７】
本発明の第３は、インバータを介して電動機を制御するものであって、商用電源の停電時間若しくは所定電圧以下の低下時間を監視するものにおいて、
直流電源に逆流阻止用のダイオードを設け、このダイオードのカソードと直流電源間の電源に、不揮発性メモリを有する制御演算部とこの制御演算部との信号の授受を可能とした入出力回路とを接続し、前記ダイオードのアノード側にバックアップコンデンサを接続し、このバックアップコンデンサの端子にリアルタイムクロック部を設け、このクロック信号を前記制御演算部に出力するよう構成したことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上のとおり、第１の本発明によれば、バックアップコンデンサの出力はカウンタ回路のみに供給したもであるから、バックアップコンデンサの容量を小さくすることができ、システムとして小型化が可能となる。
第２の本発明によれば、第１の発明に加えて誤動作防止が可能となる。また、第３の本発明によれば、ハードウエアを追加することなく停電時間を知ることができるため、バックアップコンデンサの容量をより小さくすることができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の実施例を示す構成図である。１０は電源に接続された制御演算部で、この制御演算部は図示省略された電動機を入出力回路１１を介して制御するための機能、すなわち、制御演算手段、プログラム記憶手段、データ記憶手段等を備えている。電源は、一般にはインバータ側からＤＣ／ＤＣコンバータを通して例えば５Ｖの所定電圧となっている。１１は入出力回路で、電動機の端子電圧等アナログの電動機情報を導入してデジタル信号に変換して制御演算部１０に出力し、また、制御演算部１０の演算出力信号をこの入出力回路１１を介してインバータの制御信号として出力する。Ｄは逆流阻止用のダイオードで、制御演算部１０と入出力回路１１側の電源にカソードを接続し、そのアノード側にバックアップコンデンサ１２が接続される。
１３はバックアップコンデンサ１２に接続されたカウンタ回路で、このカウンタ回路１３はクロック生成部とこのクロックをカウントするカウント部を有している。１４は停電検出部で、商用電源の停電若しくは所定値以下の電圧となったことを検出して制御演算部１０に知らせる。
【００１０】
上記のように構成された本発明において、電源正常時には、制御演算部１０は入出力回路１１から入力された電動機情報やプログラム記憶手段において格納されたシステムプログラムや電動機制御用プログラムを実行し、その出力を入出力回路１１を介して被制御機器である電動機を制御する。また、バックアップコンデンサ１２は電源及びダイオードＤを介して充電されている。
商用電源に停電の発生若しくは所定値以下の電圧低下が発生すると、停電検出部１４でこれを検出して制御演算部１０に停電発生を知らせる。この信号を条件に制御演算部１０はカウンタ回路１３に対してスタートコマンドを与えて起動する。カウンタ回路１３はバックアップコンデンサ１２を動作電源とし、クロック生成部において発生しているクロックのカウントを開始する。このカウントは、復電まで継続するが、復電した場合には停電検出部１４がこれを検出し、制御演算部１０を介してカウンタ回路１３に対してカウントストップ指令が出力される。制御演算部１０はカウントの開始からカウント停止までのカウント値を読みだして停電時間を知り、停電時間に応じインバータに対して停電前の運転に復帰するか否か等を判断し、運転継続可能の場合には継続制御を再開する。
この実施例によれば、バックアップコンデンサ１２を電源とする部分はカウンタ回路のみでよいので、コンデンサ容量は従来と比較して小さくでき、システムの小型化を図ることができる。
【００１１】
図２は他の実施例を示したもので、図１と異なるところはリセット回路１５を設けたものである。バックアップコンデンサ１２は放電特性にしたがって徐々に端子電圧は低下するが、リセット回路１５はバックアップコンデンサ１２の電圧が所定値以下になったときにカウンタ回路１１をリセットしてそのカウント値を零とするものである。制御演算部１０は、復電してカウンタ回路１１のカウント値を読みにいったとき、カウント値が零であった場合、バックアップコンデンサ１２の電圧が所定値以下になり、停電が一定時間以上継続したと判断して継続制御を取りやめる。
バックアップコンデンサの電圧が、カウント動作電圧以下となった場合、カウント値を正確に読めない可能性がある。この実施例によれば、図１の効果にプラスして更に誤動作の防止ができる。
【００１２】
図３は他の実施例を示したもので、図１と異なるところはカウンタ回路１３に代えてリアルタイムクロック部１６を設けたものである。リアルタイムクロック部１６はコンデンサをバックアップとして動作しているが、この場合、制御演算部１０には不揮発性メモリを設けておき、停電発生時にはこの不揮発性メモリに時間を記憶する。電源復帰時にリアルタイムクロックの時間を読み込み、メモリに記憶している時間との差分で停電時間を判断するものである。
この実施例によれば、通常よく知られているリアルタイムクロック部を流用することで余分なハードウエアを追加することなく停電時間を知ることができ、バックアップコンデンサの容量もより小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態を示す構成図。
【図２】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図４】従来の停電時間監視装置の構成図。
【符号の説明】
【００１４】
１、１０…制御演算部  
２、１２…バックアップコンデンサ  
３、１１…入出力回路  
１３…カウンタ回路
１４…停電検出部  
１５…リセット回路  
１６…リアルタイムクロック部  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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