[发明专利]控制装置

说明书

提供一种即使电动机的绕组温度的检测值产生异常、误差、或电动机负载的检测电流产生异常、误差也使电动机安全地持续运转的控制装置。实施方式的控制装置控制对将电动机冷却的冷媒的流动进行驱动的冷却用电动机。控制装置具备：第一运算部，基于所述电动机的负载电流，计算所述冷媒的第一流量；第二运算部，基于所述电动机的绕组的温度，计算所述冷媒的第二流量；以及第三运算部，基于所述第一运算部以及所述第二运算部的输出，设定所述冷却用电动机的转速。

技术领域

本发明的实施方式涉及一种对冷却用电动机进行控制的控制装置，该冷却用电动机驱动对电动机进行冷却的冷媒的流动。

背景技术

一般来说，电动机具有通过安装于旋转轴的风扇的旋转使冷媒循环的功能。例如在钢铁轧制设备的主机驱动用大型电动机那样的大容量可变速的电动机的情况下，区别于电动机的旋转轴上的风扇地附带有使电动机冷媒循环的独立的冷却设备。

图2表示大型电动机的冷却构造的例子。在图2中，21是大型的电动机，22是轴承，23是将冷媒冷却的冷却器，24是冷却风扇，25是驱动冷却风扇的电动机。图中的箭头表示冷媒的流动。

如图2所示，由冷却风扇24用的电动机25驱动的冷却风扇24使冷媒在电动机21内对流、循环。而且，循环的冷媒带走从电动机21产生的热量，因此能够将电动机21冷却。从电动机21吸收热量而温度上升的冷媒返回冷却器23，被冷却器23冷却，在电动机21内循环。

在包含冷却器23以及冷却风扇24的电动机冷却系统的设计中，使用电动机所产生的热量、冷却风扇所产生的热量、电动机的冷却所需的风量以及向电动机进气的温度这类各种量、通气阻力、冷媒温度、以及冷媒特性等。然后，基于这些参数，电动机冷却系统被设计为将电动机的温度限制在允许值内。

由于负载电流因电动机的负载而变化且产生损失增减，因此电动机21所产生的热量不恒定。具有余量地设计冷媒的流量，以便即使在产生的损失最大时、换句话说是电动机21为最大额定运转的情况下，也将电动机21的温度限制在允许值。因而，在由使用条件确定的范围内的运转中，只要使冷却风扇24额定运转，作为电动机21不会异常过热，能够安全地持续运转。

在电动机21的运转时，负载小于最大额定的情况下，即使使冷却风扇24的流量比额定降低一定程度而运转，电动机21的温度也能够在允许温度内运转。因此，结果能够减少冷却风扇24的消耗能量。

在这种电动机冷却系统中，在电动机21的负载为一定的条件下，一般来说存在如下倾向：越使冷媒的流量减少，电动机21的温度越上升，越使冷媒的流量增加，电动机21的温度越降低。

电动机21基于标准被确定最高允许温度。由此，将电动机21的温度在最高允许温度下保持一定，会使得冷却风扇24的节能效果提高。

在实现冷却风扇24的节能化的情况下，若超过必要程度地减少冷媒流量，则电动机温度超过允许值，电动机寿命的降低，根据情况会导致电动机21的故障。另一方面，若冷媒流量的减少量较少、则冷却风扇24的节能效果降低。

在专利文献1中记载了在由温度传感器检测出的电动机温度达到一定温度以上时驱动冷却风扇的技术。在该技术中，冷却风扇的控制是通断控制，因此不能进行细致的风量的调整。因此，电动机温度的变动增加，不能得到充分的节能效果。由于驱动冷却风扇的电动机的启动次数增加，存在驱动冷却风扇的电动机的寿命变短的隐患。

在专利文献2中记载了基于由温度传感器检测出的电动机温度连续地控制冷媒流量的技术。但是，在该技术中，在温度传感器以及其信号的传送中发生了误差、异常的情况下，不能计算适当的流量，存在不再能使电动机在允许温度内安全地运转的隐患。