特許 6096718 複数のＰＴＣサーミスタを備えた電動機の過熱検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6096718

(24)【登録日】2017年2月24日

(45)【発行日】2017年3月15日

(54)【発明の名称】複数のＰＴＣサーミスタを備えた電動機の過熱検出装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 23/00 20160101AFI20170306BHJP

   H01C 7/02 20060101ALN20170306BHJP

【ＦＩ】

   H02P23/00

   !H01C7/02

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-122609(P2014-122609)

(22)【出願日】2014年6月13日

(65)【公開番号】特開2016-5314(P2016-5314A)

(43)【公開日】2016年1月12日

【審査請求日】2016年2月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100151459

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 健一

(72)【発明者】

【氏名】高見澤 卓

【審査官】 尾家 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１４／０５７５３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０１０４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４９０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３１５３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６３８０７０４（ＵＳ，Ｂ１）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

三相交流電動機の各相のコイルに取り付けられ、それぞれが直列に接続されたＰＴＣサーミスタと、
該ＰＴＣサーミスタの直列接続回路の出力電圧からコイルの過熱を判定する過熱判定部と、
前記三相交流電動機の電気角または磁極位相に応じて、該ＰＴＣサーミスタの出力電圧を操作する出力電圧操作部と、
を有し、
前記出力電圧操作部は、前記三相交流電動機の電気角がＵ相、Ｖ相、あるいはＷ相のコイルに電流が集中する位相で固定されている場合には、前記ＰＴＣサーミスタの出力電圧を増幅する、
ことを特徴とする電動機の過熱検出装置。

【請求項2】

前記出力電圧操作部が、前記三相交流電動機の電気角または磁極位相に応じて該三相交流電動機に配置された前記ＰＴＣサーミスタの接続を切り替える接続切替指令部及び前記過熱判定部の過熱アラームレベルを切り替える過熱アラームレベル切替部を有することを特徴とする請求項１に記載の電動機の過熱検出装置。

【請求項3】

前記出力電圧操作部が、前記三相交流電動機の電気角または磁極位相に応じて該三相交流電動機に配置された前記ＰＴＣサーミスタの接続を切り替える接続切替指令部を有することを特徴とする請求項１に記載の電動機の過熱検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動機の過熱検出装置に関し、特に、ＰＴＣサーミスタを各相のコイルに配置し、直列に接続した状態でその出力電圧を検出できる電動機の過熱検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の電動機の熱保護は、常温ではほぼ一定の抵抗値を示すが特定の温度（キュリー点）を超えると抵抗値が指数関数的に上昇する、正の抵抗温度特性を持つ感温抵抗素子であるＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタを利用して行われていた。具体的には、電動機内部の構成部材のうち、発熱の顕著な箇所またはその近傍にＰＴＣサーミスタを配置する。このＰＴＣサーミスタの出力信号の振幅を監視し、出力信号が予め設定されたレベルを超えた時点で過熱アラームを発生し、電動機の励磁をオフするというものである。

【0003】

ＰＴＣサーミスタ出力信号は、電圧のような電気的信号として取り出すことが望ましい。そこでＰＴＣサーミスタが示す抵抗を電圧に変換するため、適当な固定抵抗とＰＴＣサーミスタを含む電気回路を作成し、電気回路に一定の直流電圧を印加してＰＴＣサーミスタに掛かる分圧を測定する。そうすることで、抵抗値に相当する電圧を取り出すことが可能となり、電圧を変量として過熱判定を行うことができる。

【0004】

特に三相コイルを有する電動機においては、各相のコイルの表面にＰＴＣサーミスタを貼り付けてこれらを直列に結線していた。ＰＴＣサーミスタを１入力、１出力で接続し、入出力の端子数を最小限にするためである。図１に従来のＰＴＣサーミスタ実装電動機を示し、図２に従来のＰＴＣサーミスタ実装電動機内のＰＴＣサーミスタ取付状態を示す。コア１００１にＵ相コイル１０２１、Ｖ相コイル１０２２、及びＷ相コイル１０２３が設けられ、これら三相のコイルのそれぞれの表面に、Ｕ相用ＰＴＣサーミスタ１０１１、Ｖ相用ＰＴＣサーミスタ１０１２、及びＷ相用ＰＴＣサーミスタ１０１３が設けられている。また、３つのＰＴＣサーミスタ１０１１〜１０１３は配線１００３により一定の抵抗を示す分圧抵抗（図示せず）とともに直列接続されており、端子１００４から所定の電圧を印加する。

【0005】

図３に従来の電動機の過熱検出のシステム構成例を示す。コイルが過熱するとＰＴＣサーミスタ１０１１〜１０１３の抵抗が急激に増大し、電圧降下が増大するため、ＰＴＣサーミスタの出力電圧が増大する。従って、直列接続されたＰＴＣサーミスタ１０１１〜１０１３の出力電圧の総和が予め設定された所定の電圧レベルを超過した場合に、３つのコイルのうちの少なくとも１つは過熱していることが過熱判定部５０により検知され、電動機２００の制御装置が過熱アラームを発する。

【0006】

また、ＰＴＣサーミスタを直列ではなく並列に結線し、並列回路を形成して同様の過熱検出を実現する方法も知られている（例えば、特許文献１）。この方法によれば、ほぼ同等の効果を期待できるものの、並列回路の中に断線箇所が存在している場合、断線部に設置しているＰＴＣサーミスタは出力電圧を発生しないこととなる。

【0007】

しかしながら、断線していない個所のＰＴＣサーミスタからの出力電圧も過熱検出装置は受け取るため、過熱検出装置は断線の有無を検出することができない。その結果、電動機が過熱に到っているのにも関わらず、過熱アラームを発することができない恐れが生じ、並列回路を用いた過熱検出は完全な対策とは言えない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００２−３１５３８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

電動機が所定の位置に留まり続けて励磁の状況下にある場合、特定相のコイルに最大電流若しくはそれに近い電流が通電され、その相のコイルが過熱状態となることがある。この場合、他の相のコイルには所定角度だけ位相がずれた電流が通電されており、特定相のコイルと同等の電流が通電されないため、過熱状態には至らない。従って、一連に直列結線された複数個のＰＴＣサーミスタの総電圧で電動機の過熱の有無を判断すると、電動機の特定箇所は過熱状態に至っているにも関わらず、複数個のＰＴＣサーミスタの出力電圧の総和が過熱アラーム発生レベルに達しない場合には、特定箇所のみが過熱状態と認められる瞬間に即時に過熱アラームを出力することが出来ないという問題があった。

【0010】

そこで、本発明は、電動機の特定相のコイルのみが過熱状態である場合においても、過熱アラームを迅速に出力可能な過熱判定機能を有する電動機の過熱検出装置を提案する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一実施例に係る電動機の過熱検出装置は、三相交流電動機の各相のコイルに取り付けられ、それぞれが直列に接続されたＰＴＣサーミスタと、該ＰＴＣサーミスタの直列接続回路の出力電圧からコイルの過熱を判定する過熱判定部と、三相交流電動機の電気角または磁極位相に応じて、該ＰＴＣサーミスタの出力電圧を操作する出力電圧操作部と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明の実施例に係る電動機の過熱検出装置によれば、いかなる通電状況においても電動機を迅速に熱保護することが可能であるため、電動機の焼損防止を高い信頼性を以って実現することが出来る。また、電動機に内蔵される全ＰＴＣサーミスタが各検出モードで実質直列結線となるため、必要最小限のＰＴＣサーミスタ信号入出力端子で電動機の熱保護を行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】従来のＰＴＣサーミスタ実装電動機を示す図である。

【図2】従来のＰＴＣサーミスタ実装電動機内のＰＴＣサーミスタ取付状態の一例を示す図である。

【図3】従来の電動機の過熱検出のシステム構成例を示す図である。

【図4】本発明の実施例１に係る電動機の過熱検出のシステム構成例を示す図である。

【図5】本発明の実施例２に係る電動機の過熱検出のシステム構成例を示す図である。

【図6】本発明の実施例２に係る過熱検出装置の過熱検出チャート図である。

【図7】本発明の実施例３に係る電動機の過熱検出のシステム構成例を示す図である。

【図8】本発明の実施例３に係る電動機の過熱検出のシステム構成例を示す図である。

【図9】本発明の実施例３に係る過熱検出装置の過熱検出チャート図である。

【図10】本発明の実施例４に係る電動機の過熱検出のシステム構成例である。

【図11】本発明の実施例４に係る電動機の過熱検出のシステム構成例である。

【図12】本発明の実施例３及び４に係る過熱検出装置について、スイッチング素子を有するＰＴＣサーミスタ回路において、電動機の電気角が固定されており、且ついずれか１相のコイルに電流が集中的に通電されている場合の回路構成を示す図である。

【図13】本発明の実施例２〜４に係る過熱検出装置について、スイッチング素子を有するＰＴＣサーミスタ回路において電動機の電気角が上記以外の場合の回路構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して、本発明に係る電動機の過熱検出装置について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。

【0015】

［実施例１］
まず、本発明の実施例１に係る電動機の過熱検出装置について、図面を用いて説明する。図４に本発明の実施例１に係る電動機の過熱検出のシステム構成例を示す。本発明の実施例１に係る電動機の過熱検出装置１０１は、三相交流電動機２０の各相のコイルに取り付けられ、それぞれが直列に接続されたＰＴＣサーミスタ１と、該ＰＴＣサーミスタの直列接続回路の出力電圧からコイルの過熱を判定する過熱判定部５と、三相交流電動機２０の電気角または磁極位相に応じて、該ＰＴＣサーミスタ１の出力電圧を操作する出力電圧操作部４と、を有することを特徴とする。

【0016】

三相交流電動機２０（以下、単に「電動機」ともいう。）は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のコイル（図示せず）を有しており、各コイルの表面にＵ相用ＰＴＣサーミスタ、Ｖ相用ＰＴＣサーミスタ、及びＷ相用ＰＴＣサーミスタが設置されている。３つのＰＴＣサーミスタは、図３に示すように、配線により直列接続されて、直列に配置されたＰＴＣサーミスタ１を構成している。電動機２０は、電動機駆動装置２１により駆動される。

【0017】

直列に配置されたＰＴＣサーミスタ１には、分圧抵抗（図示せず）が直列に接続されて閉回路を構成しており、出力電圧操作部４により、所定の電圧Ｖ₀が印加される。本実施例において使用されるＰＴＣサーミスタは常温では低い抵抗Ｒ_Lを示し、高温では高い抵抗Ｒ_Hを示す。また、分圧抵抗の抵抗値Ｒ_Dは、これらの両者の抵抗値の間の値を有することが好ましい。

【0018】

電動機２０の近傍には検出器２が設置されており、電動機２０の電気角または電動機２０の磁極位相を検出することができる。検出器２としてレゾルバを用いることができる。ただし、レゾルバには限らず、一例として、光学式エンコーダでも磁気エンコーダでも用いることができる。

【0019】

出力電圧操作部４は、直列に配置されたＰＴＣサーミスタ１に印加される総出力電圧Ｖ_Totalを検出する。ここで、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のコイルが全て正常に動作しており過熱状態にない場合には、３つのＰＴＣサーミスタはいずれも低い抵抗Ｒ_LU、Ｒ_LV、Ｒ_LWを示し、直列に配置されたサーミスタ１の抵抗（Ｒ_LU＋Ｒ_LV＋Ｒ_LW）は、分圧抵抗の抵抗値Ｒ_Dより十分小さい（Ｒ_LU＋Ｒ_LV＋Ｒ_LW≪Ｒ_D）ため、出力電圧操作部４が検出する直列に配置されたＰＴＣサーミスタ１の全体に印加される総出力電圧Ｖ_Totalは、出力電圧操作部４により印加される電圧Ｖ₀よりも十分小さい（Ｖ_Total≪Ｖ₀）。

【0020】

一方、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のコイルのうちの少なくとも１つが過熱している場合には、過熱しているコイルに設置されたＰＴＣサーミスタが高抵抗Ｒ_Hを示す。例えば、１つのコイルのみが過熱している場合、１つのＰＴＣサーミスタのみが高抵抗Ｒ_Hとなり、Ｒ_H≫Ｒ_Lであるので、直列に配置されたサーミスタ１の抵抗はほぼＲ_Hに等しくなる。さらに、このＲ_Hは分圧抵抗の抵抗値Ｒ_Dより十分大きい（Ｒ_H≫Ｒ_D）ため、出力電圧操作部４が検出する直列に配置されたＰＴＣサーミスタ１に印加される総出力電圧Ｖ_Totalは、出力電圧操作部４により印加される電圧Ｖ₀と同等か、それに近いレベルとなる。従って、直列に配置されたＰＴＣサーミスタ１に印加される総出力電圧Ｖ_Totalを検出することにより、少なくとも１つのコイルが過熱状態にあるか否かを検出することができる。本発明では、後述するように、直列に配置されたＰＴＣサーミスタ１に印加される総出力電圧Ｖ_Totalから、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のうちのいずれのコイルが過熱状態にあるかを特定することができる。さらに、直列に配置されたＰＴＣサーミスタ１に印加される総出力電圧Ｖ_Totalが０［Ｖ］となった場合には、３つのＰＴＣサーミスタのうちの少なくとも１つが故障または断線状態にあることを検出することができる。

【0021】

以上のようにして、過熱判定部５は、ＰＴＣサーミスタの直列接続回路の出力電圧からコイルの過熱を判定することができる。

【0022】

［実施例２］
次に、本発明の実施例２に係る電動機の過熱検出装置について説明する。図５に本発明の実施例２に係る電動機の過熱検出のシステム構成例を示す。実施例２に係る電動機の過熱検出装置１０２が、実施例１に係る電動機の過熱検出装置１０１と異なっている点は、出力電圧操作部４が、三相交流電動機２０の電気角または磁極位相に応じてＰＴＣサーミスタの出力電圧を増幅する点である。図５にはＰＴＣサーミスタ出力電圧増幅器（以下、単に「増幅器」ともいう）３１を出力電圧操作部４内に設ける例を示したが、これには限られず、別置でも良い。実施例２に係る電動機の過熱検出装置１０２のその他の構成は、実施例１に係る電動機の過熱検出装置１０１の構成と同様であるので詳細な説明は省略する。

【0023】

増幅器３１は、検出器２によって検出された三相交流電動機２０の電気角または磁極位相に応じて、過熱アラーム発生レベルＶ_OHを過熱アラーム発生レベルＶ_OHの定数α（α≧１）倍に増幅させるものである。

【0024】

次に、本発明の実施例２に係る電動機の過熱検出装置の動作手順について説明する。図６は、本発明の実施例２に係る過熱検出装置の過熱検出チャート図である。まず、ステップＳ１０１において電動機の通電を開始する。

【0025】

次に、ステップＳ１０２において、電動機の電気角がＵ相、Ｖ相、あるいはＷ相のコイルに電流が集中する位相で固定されているか否かを判断する。例えば、電動機の電気角がＵ相のコイルに電流が集中する位相で固定されている場合には、Ｕ相のコイルで過熱が生じているものと判断することができる。電動機の電気角がＵ相、Ｖ相、あるいはＷ相のコイルに電流が集中する位相で固定されている場合には、ステップＳ１０３において、ＰＴＣサーミスタ出力電圧を、ＰＴＣサーミスタ出力電圧増幅器３１によってＶ_OH×αに変更する。ここで、αは１以上の定数であって、過熱アラーム発生レベルの電圧に対して実質１相分のＰＴＣサーミスタ出力電圧でも問題なく過熱アラームを発生することが可能となる。

【0026】

その後に、ステップＳ１０４において、過熱アラームが発生しているか否かを判断する。過熱アラームが発生していない場合には、ステップＳ１０２に戻ってコイルの過熱の有無の検出を継続する。一方、過熱アラームが発生している場合には、ステップＳ１０５において通電を終了する。

【0027】

以上のように、実施例２に係る電動機の過熱検出装置によれば、電流集中の有無によりＰＴＣサーミスタ出力電圧を適正な値に設定することにより、コイルの過熱の有無を迅速に検出することができる。

【0028】

［実施例３］
次に、本発明の実施例３に係る電動機の過熱検出装置について説明する。図７及び８に本発明の実施例３に係る電動機の過熱検出のシステム構成例を示す。実施例３に係る電動機の過熱検出装置１０３が、実施例１に係る電動機の過熱検出装置１０１と異なっている点は、出力電圧操作部４が、三相交流電動機２０の電気角または磁極位相に応じて該三相交流電動機に配置されたＰＴＣサーミスタの接続を切り替える接続切替指令部８及び過熱判定部５の過熱アラームレベルを切り替える過熱アラームレベル切替部９を有する点である。実施例３に係る電動機の過熱検出装置１０３のその他の構成は、実施例１に係る電動機の過熱検出装置１０１の構成と同様であるので詳細な説明は省略する。なお、図８は実施例３に係る電動機の過熱検出のシステムの変形例を示しており、接続切替指令部８を電動機の過熱検出装置１０３´の外部に設けた例を示している。

【0029】

実施例１に示したＰＴＣサーミスタにおいては、直列接続されていたために、各ＰＴＣサーミスタの個別出力電圧を直接測定することはできなかった。そこで、実施例３に係る過熱検出装置においては、３つのＰＴＣサーミスタのうちの特定のＰＴＣサーミスタのみの個別出力電圧を得るために、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を設けている。図８に示すように、ＳＷ１はＵ相用サーミスタ１１の一方の端子とＶ相用サーミスタ１２の一方の端子との間に設けられている。ＳＷ２はＶ相用サーミスタ１２の一方の端子とＷ相用サーミスタ１３の一方の端子との間に設けられている。ＳＷ３はＵ相用サーミスタ１１の他方の端子とＶ相用サーミスタ１２の他方の端子との間に設けられている。ＳＷ４はＶ相用サーミスタ１２の他方の端子とＷ相用サーミスタ１３の他方の端子との間に設けられている。

【0030】

接続切替指令部８は、検出器２によって検出された三相交流電動機２０の電気角または磁極位相に応じて、特定のＰＴＣサーミスタのみの個別出力電圧を得るように、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を切り替えるための指令を出力する。

【0031】

過熱アラーム発生レベル切替部（単に、「アラームレベル切替部」ともいう）９は、接続切替指令部８からの指令に従って、検出された三相交流電動機２０の電気角または磁極位相に応じて、過熱判定部５の過熱アラーム発生レベルを切り替える。

【0032】

次に、実施例３に係る電動機の過熱検出装置の動作手順について、図９に示したフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ２０１において、電動機の通電を開始する。次に、ステップＳ２０２において、検出器２によって検出された電気角または磁極位相に基づいて、電動機２０の電気角がＵ相、Ｖ相、あるいはＷ相コイルに電流が集中する位相で固定されているか否かを判断する。電動機２０の電気角がＵ相、Ｖ相、あるいはＷ相コイルに電流が集中する位相で固定されている場合には、ステップＳ２０３において、電流集中はＵ相コイルで生じているか否かを判断する。

【0033】

電流集中はＵ相コイルで生じていると判断した場合には、ステップＳ２０４において、モード１のスイッチングを開始する。モード１では、図１２（ａ）のようにＳＷ１及びＳＷ２を「閉」とし、ＳＷ３及びＳＷ４を「開」とする。このようにすることで、Ｕ相用のＰＴＣサーミスタ１１のみの出力電圧を検出することができる。

【0034】

一方、ステップＳ２０３において、電流集中がＵ相コイルで生じていない場合には、ステップＳ２０５において、電流集中がＶ相コイルで生じているか否かを判断する。電流集中がＶ相コイルで生じている場合には、ステップＳ２０６において、モード２のスイッチングを開始する。モード２では、図１２（ｂ）のようにＳＷ２及びＳＷ３を「閉」とし、ＳＷ１及びＳＷ４を「開」とする。このようにすることで、Ｖ相用のＰＴＣサーミスタ１２のみの出力電圧を検出することができる。

【0035】

一方、ステップＳ２０５において、電流集中がＶ相コイルで生じているのではない場合には、電流集中はＷ相コイルで生じているため、ステップＳ２０７において、モード３のスイッチングを開始する。モード３では、図１２（ｃ）のようにＳＷ３及びＳＷ４を「閉」とし、ＳＷ１及びＳＷ２を「開」とする。このようにすることで、Ｗ相用のＰＴＣサーミスタ１３のみの出力電圧を検出することができる。

【0036】

次に、ステップＳ２０８において、過熱アラーム発生レベルをＶａｖｅに設定し、ステップＳ２１１で過熱アラームが発生しているか否かを判断する。過熱アラームが発生していると判断した場合にはステップＳ２１２において通電を終了し、過熱アラームが発生していないと判断した場合には、ステップＳ２０２に戻って過熱の有無の検出を継続する。

【0037】

一方、ステップＳ２０２において、電動機２０の電気角がＵ相、Ｖ相、あるいはＷ相コイルに電流が集中する位相で固定されていない場合には、ステップＳ２０９において、モード４のスイッチングを開始する。モード４では、図１３のようにＳＷ１及びＳＷ４を「閉」とし、ＳＷ２及びＳＷ３を「開」とする。このようにすることで、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相用のＰＴＣサーミスタ１１〜１３が直列接続され、３つのＰＴＣサーミスタ１１〜１３の総出力電圧を検出することができる。次に、ステップＳ２１０において、過熱アラーム発生レベルをＶ_OHに設定し、ステップＳ２１１で過熱アラームが発生しているか否かを判断する。過熱アラームが発生していると判断した場合にはステップＳ２１２において通電を終了し、過熱アラームが発生していないと判断した場合には、ステップＳ２０２に戻って過熱の有無の検出を継続する。

【0038】

以上のようにして、電流集中がＵ相、Ｖ相、及びＷ相のいずれで生じているかに応じて、電圧検出部３が検出する電圧をＵ相、Ｖ相、またはＷ相の各ＰＴＣサーミスタ１１〜１３の各出力電圧Ｖ_u，Ｖ_v，Ｖ_wを直接検出することができる。また、このようにそれぞれの出力電圧の測定時には過熱アラーム発生レベルをＶａｖｅに設定しているため、コイルにおける過熱の有無を適切に検出することができる。

【0039】

一方、電流集中がいずれのコイルでも生じていない場合には、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の３つのＰＴＣサーミスタを直列接続することにより、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のコイルを常時監視することができ、３つのＰＴＣサーミスタのうちのいずれかで過熱が生じた場合であっても迅速に過熱を検出することができる。また、このように３つのサーミスタの総出力電圧の測定時には過熱アラーム発生レベルをＶ_OHに設定しているため、コイルにおける過熱の有無を適切に検出することができる。

【0040】

［実施例４］
次に、本発明の実施例４に係る電動機の過熱検出装置について説明する。図１０及び１１に本発明の実施例４に係る電動機の過熱検出のシステム構成例を示す。実施例４に係る電動機の過熱検出装置１０４が、実施例２に係る電動機の過熱検出装置１０２と異なっている点は、出力電圧操作部４が、三相交流電動機２０の電気角または磁極位相に応じて該三相交流電動機に配置されたＰＴＣサーミスタ１１〜１３の接続を切り替える接続切替指令部８を有する点である。実施例４に係る電動機の過熱検出装置１０４のその他の構成は、実施例２に係る電動機の過熱検出装置１０２の構成と同様であるので詳細な説明は省略する。なお、図１１は実施例４に係る電動機の過熱検出のシステムの変形例を示しており、接続切替指令部８を電動機の過熱検出装置１０４´の外部に設けた例を示している。

【0041】

実施例２に示したＰＴＣサーミスタにおいては、直列接続されていたために、各ＰＴＣサーミスタの個別出力電圧を直接測定することはできなかった。そこで、実施例４に係る過熱検出装置においては、３つのＰＴＣサーミスタのうちの特定のＰＴＣサーミスタのみの出力電圧を得るために、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を設けている。図１１に示すように、ＳＷ１はＵ相用サーミスタ１１の一方の端子とＶ相用サーミスタ１２の一方の端子との間に設けられている。ＳＷ２はＶ相用サーミスタ１２の一方の端子とＷ相用サーミスタ１３の一方の端子との間に設けられている。ＳＷ３はＵ相用サーミスタ１１の他方の端子とＶ相用サーミスタ１２の他方の端子との間に設けられている。ＳＷ４はＶ相用サーミスタ１２の他方の端子とＷ相用サーミスタ１３の他方の端子との間に設けられている。

【0042】

接続切替指令部８は、検出器２によって検出された三相交流電動機２０の電気角または磁極位相に応じて、特定のＰＴＣサーミスタのみの個別出力電圧を得るように、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を切り替えるための指令を出力する。

【0043】

実施例４に係る電動機の過熱検出装置によれば、実施例３と同様に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を適切に閉／開とすることより、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のサーミスタの各出力電圧を直接検出することができる。そのため、コイルの過熱の有無を正確かつ迅速に判断することができる。

【0044】

本発明では直列回路を用いているので、過熱検出モードとは別に断線検出モードを設け、電動機起動時または運転時に定期的に、全てのＰＴＣサーミスタを通る直列回路に回路動作電圧を通電すれば、断線が生じている場合は０[Ｖ］の電圧が帰ってくるため、過熱検出装置は断線有無を検出できる。

【符号の説明】

【0045】

１ 直列に接続されたＰＴＣサーミスタ
２ 検出器
３ 電圧検出部
４ 出力電圧操作部
５ 過熱判定部
６ 回路動作電圧出力部
８ 接続切替指令部
９ 過熱アラーム発生レベル切替部
１１ Ｕ相用ＰＴＣサーミスタ
１２ Ｖ相用ＰＴＣサーミスタ
１３ Ｗ相用ＰＴＣサーミスタ
３１ 増幅器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】