JPH01291682A - 電動機制御装置の故障診断装置 - Google Patents
電動機制御装置の故障診断装置Info
- Publication number
- JPH01291682A JPH01291682A JP63119089A JP11908988A JPH01291682A JP H01291682 A JPH01291682 A JP H01291682A JP 63119089 A JP63119089 A JP 63119089A JP 11908988 A JP11908988 A JP 11908988A JP H01291682 A JPH01291682 A JP H01291682A
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- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 7
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、静止電力変換器を介して電動機を含む負荷
に電力を供給し、電動機のトルク、回転速度等を制御す
る制御装置、特にその故障診断装置に関する。
に電力を供給し、電動機のトルク、回転速度等を制御す
る制御装置、特にその故障診断装置に関する。
この糧の従来装置として、例えばディジタル制御装置の
内部で演算される各制御系に対するディジタル信号、お
よび電動機運転時の実測電流、電圧、速度から各制御系
の合理性、すなわち電圧指令値と電圧実際値とが比例す
るか、電圧実際値。
内部で演算される各制御系に対するディジタル信号、お
よび電動機運転時の実測電流、電圧、速度から各制御系
の合理性、すなわち電圧指令値と電圧実際値とが比例す
るか、電圧実際値。
電動機の逆起電力、主回路抵抗、主回路インダクタンス
、主回路電流間に一定の関係が成立するかなどのチエツ
クを行い、その合理性を満足しないときに故障信号を出
力するようにした故障検出装置（特開昭５７−６８６８
９号公報）が知られている。
、主回路電流間に一定の関係が成立するかなどのチエツ
クを行い、その合理性を満足しないときに故障信号を出
力するようにした故障検出装置（特開昭５７−６８６８
９号公報）が知られている。
このような装置では、故障を検出することはできるが、
その原因、たとえば電圧実際値と指令値が比例しない場
合、故障でおることは検出できても、その原因が検出部
にあるのかまたは位相器などの駆動部１’ｌるのか、が
判別できないと云９問題がおる。
その原因、たとえば電圧実際値と指令値が比例しない場
合、故障でおることは検出できても、その原因が検出部
にあるのかまたは位相器などの駆動部１’ｌるのか、が
判別できないと云９問題がおる。
したがって、この発明は故障を検出した場合に、その原
因を合わせて判別し得る故障診断装置を提供することを
目的とする。
因を合わせて判別し得る故障診断装置を提供することを
目的とする。
静止電力変換器を介して電動機を制御する電動機制御装
置に対し、その制御信号となる電圧、電流、速度信号を
選択的に入力されて電動機の外乱トルクを異なる態様で
それぞれ推定する複数種の状態観測器と、該各推定値か
ら故障部位を推定する故障診断器とを設ける。
置に対し、その制御信号となる電圧、電流、速度信号を
選択的に入力されて電動機の外乱トルクを異なる態様で
それぞれ推定する複数種の状態観測器と、該各推定値か
ら故障部位を推定する故障診断器とを設ける。
ディジタル制御装置では、故障の原因のほとんどが電流
、電圧、速度などの検出部や電力変換器を含めた駆動部
など、ハードウェアにあることが多い点に着目し、制御
装置の制御信号である電圧。
、電圧、速度などの検出部や電力変換器を含めた駆動部
など、ハードウェアにあることが多い点に着目し、制御
装置の制御信号である電圧。
電流、速度信号を利用して電動機の外乱トルクを推定す
る、構成の互いに異なる複数の状態観測器と、これらの
推定値の動作から状態観測器の入力信号である制御信号
の異常動作を診断する故障診断器とを設けることによシ
、その故障原因を判別できるようにし、信頼性を向上さ
せる。
る、構成の互いに異なる複数の状態観測器と、これらの
推定値の動作から状態観測器の入力信号である制御信号
の異常動作を診断する故障診断器とを設けることによシ
、その故障原因を判別できるようにし、信頼性を向上さ
せる。
第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２Ａ図ない
し第２Ｃ図はいずれも第１図における状態観測器の異な
る具体例を示す構成図、第３図は第１図の動作を説明す
るためのフローチャートである。
し第２Ｃ図はいずれも第１図における状態観測器の異な
る具体例を示す構成図、第３図は第１図の動作を説明す
るためのフローチャートである。
第１図において、１はサイリスタを逆並列接続して構成
される静止電力変換器、２は直流電動機などの負荷であ
る。３は負荷に流れる電流を検出する電流検出器、４は
整流器、５は電動機の回転速度Ｎを検出する速度検出器
、Ｎ は速度指令値、７は速度実際値Ｎが速度指令Ｎ
に一致するように調節する速度調節器（ＡＳＲ）、８は
電流調節器（ＡＣＲ）、９はＡＣＲ８の出力である電圧
指令［ｖ＊に基づき静止電力変換器１に点弧パルスを出
力する点弧パルス調整器である。１０は状態観測器で、
こ〜には第２Ａ図の如く電流実際値ｉと速度実際値Ｎ、
第２Ｂ図の如く電流実際値１と電圧指令値ｖ９、第２Ｃ
図の如く速度実際値Ｎと電圧指令値Ｖ からそれぞれ外
乱トルクτｄ１゜τｄ２ｙτｄ５を推定する、いわゆる
最小次元観測器が設けられている。
される静止電力変換器、２は直流電動機などの負荷であ
る。３は負荷に流れる電流を検出する電流検出器、４は
整流器、５は電動機の回転速度Ｎを検出する速度検出器
、Ｎ は速度指令値、７は速度実際値Ｎが速度指令Ｎ
に一致するように調節する速度調節器（ＡＳＲ）、８は
電流調節器（ＡＣＲ）、９はＡＣＲ８の出力である電圧
指令［ｖ＊に基づき静止電力変換器１に点弧パルスを出
力する点弧パルス調整器である。１０は状態観測器で、
こ〜には第２Ａ図の如く電流実際値ｉと速度実際値Ｎ、
第２Ｂ図の如く電流実際値１と電圧指令値ｖ９、第２Ｃ
図の如く速度実際値Ｎと電圧指令値Ｖ からそれぞれ外
乱トルクτｄ１゜τｄ２ｙτｄ５を推定する、いわゆる
最小次元観測器が設けられている。
第６図は一定周期で実行されるプログラムのフローチャ
ートでラシ、以下、このフローチャートに基づき故障診
断装置の動作を説明する。
ートでラシ、以下、このフローチャートに基づき故障診
断装置の動作を説明する。
まず、電圧指令値ｖ＊、電流実際値ｉ、速度実際値Ｎを
読み込む。その後、これらの値を用いて第２Ａ図〜第２
Ｃ図の観測器の演算を行う。たとえば、第２Ａ図の場合
の演算アルゴリズムを次式％式％）） τｄ、（ｋ＋１）：外乱トルク推定値、τ、１（ｋ）、
ニー回前の外乱トルク推定値、Ｗ（ｋ＋１）、Ｗ（ｋ）
：積分演算を行うための変数。
読み込む。その後、これらの値を用いて第２Ａ図〜第２
Ｃ図の観測器の演算を行う。たとえば、第２Ａ図の場合
の演算アルゴリズムを次式％式％）） τｄ、（ｋ＋１）：外乱トルク推定値、τ、１（ｋ）、
ニー回前の外乱トルク推定値、Ｗ（ｋ＋１）、Ｗ（ｋ）
：積分演算を行うための変数。
上記の演算式から外乱トルクの推定値τｄ、が求まる（
「△」印を付して推定値を示す）。第２Ｂ図。
「△」印を付して推定値を示す）。第２Ｂ図。
第２Ｃ図の観測器からも同様にして、外乱トルク値間で
偏差を算出し、これら偏差の挙動から異なる動作をする
外乱トルク推定値を検出し、正常。
偏差を算出し、これら偏差の挙動から異なる動作をする
外乱トルク推定値を検出し、正常。
異常を判定する。正常、異常の判定は次のように行う。
Ｃ＆） 全偏差がある一定値以下である場合、外乱た
め正常と判定。
め正常と判定。
下である場合、外乱トルク推定値τｄ、が他の推定値と
異なる動きでろると判定できる。第２Ａ図〜第２Ｃ図の
観測器の入力信号を比較することにより、電圧指令値Ｖ
＊の動作が電流実際ｒｉ！ｉ ｐ速度実際値Ｎの動きと
無関係、すなわち電動機２に印加されている電圧実際値
と電圧指令値Ｖ＊が異なっていると判定できるため、点
弧パルス調整器９．静止電力変換器１などの駆動部が異
常と判定。
異なる動きでろると判定できる。第２Ａ図〜第２Ｃ図の
観測器の入力信号を比較することにより、電圧指令値Ｖ
＊の動作が電流実際ｒｉ！ｉ ｐ速度実際値Ｎの動きと
無関係、すなわち電動機２に印加されている電圧実際値
と電圧指令値Ｖ＊が異なっていると判定できるため、点
弧パルス調整器９．静止電力変換器１などの駆動部が異
常と判定。
合、外乱トルク推定値τおが他の推定値と異なる動きで
るると判定できる。第２Ａ図〜第２Ｃ図の観測器の入力
信号を比較すると、速度実際匝Ｎの動作が異常であるこ
とが分るため、速度検出器が異常と判定。
るると判定できる。第２Ａ図〜第２Ｃ図の観測器の入力
信号を比較すると、速度実際匝Ｎの動作が異常であるこ
とが分るため、速度検出器が異常と判定。
（ｄ） τｄ、とτ勘との偏差のみがある一定値以下
である場合、上記（ｃ）と同様の判定方法により電流検
出器が異常であることが分かる。
である場合、上記（ｃ）と同様の判定方法により電流検
出器が異常であることが分かる。
なお、以上の判定方法は、複数の故障が別のハードウェ
アで同時に発生した場合には利用できない。しかしなが
ら、同一時期に別のハードウェアで故障が発生するとと
はほとんどないので、実用上は全く問題はない。
アで同時に発生した場合には利用できない。しかしなが
ら、同一時期に別のハードウェアで故障が発生するとと
はほとんどないので、実用上は全く問題はない。
この発明によれば、制御装置の制御信号である電圧、電
流、速度信号を利用して負荷で’−Ｅ＋電動機の外乱ト
ルクを推定する複数の状態観測器を設け、これら推定値
の動作から故障を検出するようにしたため、その故障原
因を判定することができる。また、状態観測器にて外乱
トルクだけでなく電流実際呟、速度実＠値の推定値（第
２Ｂ図の速度推定ｉ ｎ 、第２Ｃ図の電流推定［ｉａ
）が得られるため、検出器が異常になっても推定値を利
用して制御装置の運転が継続できる、などの利点が得ら
れる。
流、速度信号を利用して負荷で’−Ｅ＋電動機の外乱ト
ルクを推定する複数の状態観測器を設け、これら推定値
の動作から故障を検出するようにしたため、その故障原
因を判定することができる。また、状態観測器にて外乱
トルクだけでなく電流実際呟、速度実＠値の推定値（第
２Ｂ図の速度推定ｉ ｎ 、第２Ｃ図の電流推定［ｉａ
）が得られるため、検出器が異常になっても推定値を利
用して制御装置の運転が継続できる、などの利点が得ら
れる。
第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２Ａ図ない
し第２Ｃ図はいずれもに１図における状態観測器の異な
る具体例を示す構成図、第３図は第１図の動作を説明す
るためのフローチャートである。 符号説明 １・・・・・・静止電力変換器、２・・・・・・電動機
、３・・曲ｔｆＬ検出器、４・・・・・・整流器、５・
・面速度検出器、７・・・・・・速度調節器（ＡＳＲ）
、８・・・・・・電流調節器（ＡＣＲ）、９・・・・・
・点弧パルス調整器、１ｏ・・・・・・状態観測器、１
１・・・・・・故障診断器、２１．２４・・・・・・積
分器、２２・・曲トルク演算器、２５．２６〜２９・・
・・・・比例ゲイン要素、２５・・・・・・主回路抵抗
の電圧演算器、６０・・・・・・電動機逆起電力演算器
。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第１図 第２Ａ図 第２Ｂ図 第２０図 第３図
し第２Ｃ図はいずれもに１図における状態観測器の異な
る具体例を示す構成図、第３図は第１図の動作を説明す
るためのフローチャートである。 符号説明 １・・・・・・静止電力変換器、２・・・・・・電動機
、３・・曲ｔｆＬ検出器、４・・・・・・整流器、５・
・面速度検出器、７・・・・・・速度調節器（ＡＳＲ）
、８・・・・・・電流調節器（ＡＣＲ）、９・・・・・
・点弧パルス調整器、１ｏ・・・・・・状態観測器、１
１・・・・・・故障診断器、２１．２４・・・・・・積
分器、２２・・曲トルク演算器、２５．２６〜２９・・
・・・・比例ゲイン要素、２５・・・・・・主回路抵抗
の電圧演算器、６０・・・・・・電動機逆起電力演算器
。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第１図 第２Ａ図 第２Ｂ図 第２０図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 静止電力変換器を介して電動機を制御する電動機制御装
置に対し、 その制御信号となる電圧、電流、速度の各信号を選択的
に入力されて電動機の外乱トルクを異なる態様でそれぞ
れ推定する複数種の状態観測器と、該各推定値から故障
部位を推定する故障診断器と、 を設けたことを特徴とする電動機制御装置の故障診断装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63119089A JPH01291682A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | 電動機制御装置の故障診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63119089A JPH01291682A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | 電動機制御装置の故障診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01291682A true JPH01291682A (ja) | 1989-11-24 |
Family
ID=14752620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63119089A Pending JPH01291682A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | 電動機制御装置の故障診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01291682A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991010181A1 (en) * | 1989-12-26 | 1991-07-11 | Fanuc Ltd | Method of detecting collision using observer |
| JPH06253570A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-09 | Omron Corp | 開閉制御装置 |
| US5440213A (en) * | 1989-12-26 | 1995-08-08 | Fanuc, Ltd. | Collision detecting method using an observer |
| JPH07213092A (ja) * | 1994-01-17 | 1995-08-11 | Omron Corp | モータ出力装置 |
| JPH1084688A (ja) * | 1996-08-20 | 1998-03-31 | Samsung Electron Co Ltd | モータの異常状態感知装置及び異常状態感知方法 |
-
1988
- 1988-05-18 JP JP63119089A patent/JPH01291682A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991010181A1 (en) * | 1989-12-26 | 1991-07-11 | Fanuc Ltd | Method of detecting collision using observer |
| US5440213A (en) * | 1989-12-26 | 1995-08-08 | Fanuc, Ltd. | Collision detecting method using an observer |
| JPH06253570A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-09 | Omron Corp | 開閉制御装置 |
| JPH07213092A (ja) * | 1994-01-17 | 1995-08-11 | Omron Corp | モータ出力装置 |
| JPH1084688A (ja) * | 1996-08-20 | 1998-03-31 | Samsung Electron Co Ltd | モータの異常状態感知装置及び異常状態感知方法 |
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