[發明專利]感應電動機的過熱監視方法、感應電動機監視裝置和感應電動機的控制系統

有效

• 申請號: 201880090742.4
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN111801885B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 周廣斌;巖路善尚;金子悟;戶張和明
• 申請（專利權）人: 株式會社日立產機系統
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02M7/48;H02P5/46;H02P29/62
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本發明提供一種感應電動機的過熱監視方法、裝置和控制系統，其無需如現有一般需要多個傳感器，能夠僅根據電流傳感器的檢測值進行感應電動機的過熱檢測。首先，預先存儲表示感應電動機的電阻與起動時的特征量的關系的電阻運算關系數據和判斷過熱用的判斷基準值。在頻繁地反復電動機的起動和停止的運轉期間中，在各次起動時，檢測感應電動機的電流，根據檢測出的電流求取相位角并運算關于相位角差的信號，根據該關于相位角差的信號運算電動機的特征量。進而，使用該電動機的特征量和預先存儲的電阻運算基準數據運算感應電動機的電阻。然后，根據感應電動機的電阻運算感應電動機的溫度，對該運算得到的上述感應電動機的溫度與上述判斷基準值進行比較來判斷是否為過熱狀態。

技術領域

本發明涉及感應電動機的過熱監視方法、過熱監視裝置和使用過熱監視裝置的感應電動機的控制系統。

背景技術

在工業用的曳引機驅動系統等中搭載的、頻繁地進行起動、停止的感應電動機中，起動電流是電動機額定電流的數倍。特別是，在與定子相比位于內部的轉子尚未被充分冷卻的狀態下下一個起動動作開始，所以轉子過熱、電動機的繞組和鐵芯絕緣破壞、進而燒毀的可能性提高。

為了事前防止這樣的故障，報告了使用電動機的速度傳感器、電流傳感器、溫度傳感器信息的過熱監視裝置(專利文獻1)。另外，報告了根據用溫度傳感器計測的環境溫度和定子溫度推算轉子的溫度上升量的推算方法(專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2017-175820號公報

專利文獻2：日本特開平1-274685號公報

發明內容

發明要解決的課題

但是，專利文獻1中，對于每個監視對象在電流傳感器之外也需要速度傳感器。另外，專利文獻2的技術中，對于每個監視對象在電流傳感器之外也需要溫度傳感器。因此，包括傳感器的相關設備的數量增加，設備整體的成本提高。

另外，也存在對于電動機設置場所存在尺寸制約的情況下、和在嚴酷的環境條件下難以設置傳感器的課題。進而，傳感器的數量越增加，越難以確保傳感器組的可靠性，監視精度降低。因此，要求盡可能不使用傳感器的感應電動機的過熱監視裝置。傳感器的數量減少時，易維護性、可靠性大幅提高。具體而言，傳感器的維護檢修作業能夠削減，另外能夠預防傳感器的故障導致的系統停機。另外，傳感器用系統裝備配線能夠削減，所以能夠削減作業成本，并且無需擔心配線故障等。

本發明的目的在于提供一種根據電流傳感器的檢測值推算電動機的溫度、監視過熱狀態的感應電動機的過熱監視方法、感應電動機的過熱監視裝置和感應電動機的控制系統。

用于解決課題的技術方案

關于本發明，舉其一例，是一種感應電動機控制系統中的感應電動機的過熱監視方法，其中所述感應電動機控制系統包括至少1臺感應電動機、對所述感應電動機提供交流電流的逆變器和控制所述逆變器的控制部，其中，存儲表示所述感應電動機的電阻與起動時的特征量的關系的電阻運算關系數據和用于判斷過熱狀態的判斷基準值，檢測所述感應電動機的電流，在運轉期間中的起動時，根據該檢測出的電流求取相位角，并根據該相位角與同該相位角相位同步的信號的差來運算關于相位角差的信號，根據該關于相位角差的信號運算電動機的特征量，使用所述電動機的特征量和所述電阻運算關系數據運算所述感應電動機的電阻，接著根據該運算得到的電阻運算所述感應電動機的溫度，對該運算得到的所述感應電動機的溫度與所述判斷基準值進行比較來判斷是否為過熱狀態。