驅動控制裝置、電氣設備以及驅動控制方法
【專利摘要】本發明提供了一種能夠根據負荷特性控制電氣設備的轉速的驅動控制裝置、電氣設備以及驅動控制方法。該驅動控制裝置包括：物理量檢測單元（71），檢測與所述電機（20）的輸出相關的物理量；轉速判斷單元（72），判斷所述電機（20）的轉速是否不小于基本轉速；閾值選擇單元（73），根據該轉速判斷單元（72）的判斷結果選擇物理量的閾值；轉速控制單元（74），根據檢測到的物理量和選擇的閾值的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
【專利說明】驅動控制裝置、電氣設備以及驅動控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種驅動控制裝置、具備該驅動控制裝置的電氣設備以及驅動控制方法，其中所述驅動控制裝置用于驅動控制電氣設備，該電氣設備包括安裝于轉軸上的旋轉體，該轉軸是由轉換交流電源頻率的逆變器所驅動的電動機來帶動其旋轉。
【背景技術】
[0002]為了解決環境污染或工業廢棄物增加等問題，創建循環型社會變得日益重要。例如，在使用以塑料為代表的合成樹脂來制造成型品或成型部件的成型工廠中，通過回收成型過程中產生的被稱為流道廢料(sprue runner)的廢棄部分或成型次品等來提高樹脂材料的資源再利用率。
[0003]樹脂材料的再循環中將利用粉碎機將回收的流道廢料粉碎成規定大小的粉碎材料作為再循環原料。這種粉碎機為了使從進料料斗進入的流道廢料(待處理物)容易陷入粉碎刀片內，作為示例，首先用粗碎刀片進行粗碎，然后利用粉碎刀片將粗碎后的材料粉碎成規定的粒狀粉碎材料。許多致力于工廠內部再循環的機構廣泛應用將粗碎刀片或粉碎刀片等旋轉刀片固定于一個轉軸上的單軸式粉碎機，因為其驅動轉軸的驅動部件數量較少，結構簡單。
[0004]在這種粉碎機中，投入的待處理物的種類及用途較多，有時需要將不同的待處理物粉碎成大小不同的粉碎片。為此，已公開有一種粉碎機，其可以通過檢測粉碎機的驅動電機的電流，并根據檢測出的電流的大小來改變逆變器的頻率，以及改變驅動電機的轉速來將材料粉碎成所需大小的粉碎片(參照專利文獻I)。
[0005]專利文獻1:日本專利公開公報特開2000-70749號
[0006]現有的粉碎機中，由于投入的待處理物數量通常不固定，有時會出現負荷狀態變化較大的情況。因此，將包括驅動電機、旋轉刀片和轉軸的粉碎機的驅動系統設計成具有相當大幅度的最大轉矩的驅動系統。另外，考慮到負荷變化，粉碎機將以恒定轉矩特性運行以便始終保持最大轉矩，但在正常運行中其被設計成始終具有一定幅度且極少在最大轉矩附近運行。因此，造成以低負荷率運行大容量(大額定容量)驅動驅動電機，從而存在不能充分節能運行的問題。另外，這種處理多種負荷的裝置并不限于粉碎機，也適用于產業機械中使用的其他電氣設備，而在此類電氣設備中也存在如上問題。
【發明內容】
[0007]本發明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠根據負荷特性控制電氣設備轉速的驅動控制裝置、具備該驅動控制裝置的電氣設備以及驅動控制方法。
[0008]根據第一方面的一種驅動控制裝置是用于控制電氣設備的驅動的驅動控制裝置，該電氣設備包括安裝于轉軸上的旋轉體，該轉軸是由轉換交流電源頻率的逆變器所驅動的電動機來帶動其旋轉，該驅動控制裝置包括:物理量檢測單元，檢測與所述電動機的輸出相關的多個物理量；存儲單元，存儲物理量的閾值；轉速判斷單元，判斷所述電動機的轉速是否不小于基本轉速；選擇單元，根據該轉速判斷單元的判斷結果選擇每個物理量的閾值；控制單元，根據由所述物理量檢測單元檢測到的物理量與由所述選擇單元選擇的閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
[0009]在第二方面中，在根據第一方面的所述驅動控制裝置中，所述物理量檢測單元檢測所述電動機的輸出，所述選擇單元在所述電動機的轉速不小于所述基本轉速時選擇特定的功率閾值，所述控制單元根據所述物理量檢測單元檢測出的輸出與所述特定功率閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
[0010]在第三方面中，在根據第一方面的所述驅動控制裝置中，所述物理量檢測單元檢測與所述電動機轉矩相關的特征量，所述選擇單元在所述電動機的轉速不小于所述基本轉速的情況下選擇特定的轉矩量閾值，所述控制單元根據所述物理量檢測單元檢測出的特征量與所述特定的轉矩量閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
[0011]根據第四方面的一種驅動控制裝置是用于控制電氣設備的驅動的驅動控制裝置，該電氣設備包括安裝于轉軸上的旋轉體，該轉軸是由轉換交流電源頻率的逆變器所驅動的電動機來帶動其旋轉，該驅動控制裝置包括:物理量檢測單元，檢測與所述電動機的轉矩相關的特征量；閾值計算單元，計算針對所述特征量的特征量閾值；控制單元，在所述電動機的轉速不小于基本轉速時，根據所述物理量檢測單元檢測出的特征量與所述閾值計算單元計算出的特征量閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
[0012]在第五方面中，根據第四方面的所述驅動控制裝置還包括:頻率檢測單元，對所述逆變器轉換的頻率進行檢測；其中所述閾值計算單元根據所述頻率檢測單元檢測到的頻率和對應于所述基本轉速的基準閾值來計算特征量閾值，所述控制單元根據所述物理量檢測單元檢測到的特征量與所述閾值計算單元計算出的特征量閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
[0013]在第六方面中，在第四方案的所述驅動控制裝置中，在所述電動機以不小于所述基本轉速的轉速運行時、所述物理量檢測單元檢測出的特征量大于所述特征量閾值的情況下，所述控制單元降低所述轉軸的轉速。
[0014]在第七方面中，在根據所述第四方面的所述驅動控制裝置中，在所述電動機以不小于所述基本轉速的轉速運行時、所述物理量檢測單元檢測出的特征量小于所述特征量閾值的情況下，所述控制單元提高所述轉軸的轉速。
[0015]根據第八方面的一種驅動控制裝置是用于控制電氣設備的驅動的驅動控制裝置，該電氣設備包括安裝于轉軸上的旋轉體，該轉軸是由轉換交流電源頻率的逆變器來驅動的電動機來帶動其旋轉，該驅動控制裝置包括:物理量檢測單元，檢測所述電動機的輸出；閾值計算單元，計算所述電動機輸出的功率閾值；控制單元，在所述電動機的轉速不大于基本轉速時，根據所述物理量檢測單元檢測出的輸出與所述閾值計算單元計算出的功率閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
[0016]在第九方面中，根據第八方面的所述驅動控制裝置還包括:頻率檢測單元，對所述逆變器轉換的頻率進行檢測；其中所述閾值計算單元根據所述頻率檢測單元檢測到的頻率及對應于所述基本轉速的基準閾值來計算功率閾值，所述控制單元根據所述物理量檢測單元檢測出的輸出與所述閾值計算單元計算出的功率閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。[0017]在第十方面中，在根據第八方面的所述驅動控制裝置中，在所述電動機以不大于所述基本轉速的轉速運行時、所述物理量檢測單元檢測出的輸出大于所述功率閾值的情況下，所述控制單元降低所述轉軸的轉速。
[0018]在第十一方面中，在根據第八方面的所述驅動控制裝置中，在所述電動機以不大于所述基本轉速的轉速運行時、所述物理量檢測單元檢測出的輸出小于所述功率閾值的情況下，所述控制單元提高所述轉軸的轉速。
[0019]在第十二方面中，根據第一至第十一方面中的任意一個方面的所述驅動控制裝置，還包括:判斷單元，其使所述逆變器將交流電源的頻率轉換為低于該頻率的低頻率，并使所述旋轉體執行所需要的處理以便判斷能否由該旋轉體進行該處理。
[0020]在第十三方面中，根據第十二方面的所述驅動控制裝置，還包括:統計值計算單元，其通過收集與所述物理量檢測單元檢測出的轉矩相關的特征量來計算統計值，并且所述判斷單元根據所述統計值計算單元計算出的統計值對能否進行所述處理進行判斷。
[0021]根據第十四方面的一種電氣設備，包括:轉換交流電源的頻率的逆變器、由該逆變器驅動的電動機、安裝在通過該電動機旋轉的轉軸上的旋轉體，以及根據前述任一方面所述的驅動控制裝置，其中所述驅動控制裝置控制所述轉軸的轉速。
[0022]根據第十五方面的一種驅動控制方法是一種包括安裝于轉軸上的旋轉體的電氣設備的驅動控制方法，該轉軸是由轉換交流電源頻率的逆變器所驅動的電動機來帶動其旋轉，該驅動控制方法包括以下步驟:檢測步驟，檢測與所述電動機的輸出相關的多個物理量；判斷步驟，利用存儲物理量的閾值，判斷所述電動機的轉速是否不小于基本轉速；選擇步驟，根據判斷步驟獲得的判斷結果選擇每個物理量的閾值；控制步驟，根據檢測到的物理量與選擇的閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
[0023]根據第十六方面的一種驅動控制方法是一種具有安裝于轉軸上的旋轉體的電氣設備的驅動控制方法，該轉軸是由轉換交流電源頻率的逆變器所驅動的電動機來帶動其旋轉，該驅動控制方法包括以下步驟:檢測步驟，檢測與所述電動機的轉矩相關的特征量；計算步驟，計算針對所述特征量的特征量閾值；控制步驟，當所述電動機的轉速不小于所述基本轉速時，根據檢測到的特征量與計算得出的特征量閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
[0024]根據第十七方面的一種驅動控制方法是一種具有安裝于轉軸上的旋轉體的電氣設備的驅動控制方法，該轉軸是由轉換交流電源頻率的逆變器所驅動的電動機來帶動其旋轉，該驅動控制方法包括如下步驟:檢測步驟，檢測所述電動機的輸出；計算步驟，計算針對所述電動機的輸出的功率閾值；控制步驟，當所述電動機的轉速不大于所述基本轉速時，根據檢測到的輸出與計算得出的功率閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
[0025]在第一方面及第十五方面中，包括:物理量檢測單元，檢測與電動機的輸出相關的多個物理量；存儲單元，存儲針對所述物理量的閾值；轉速判斷單元，判斷電動機的轉速是否不小于基本轉速；選擇單元，根據轉速判斷單元的判斷結果選擇針對每個物理量的閾值；控制單元，根據檢測到的物理量與選擇的閾值之間的大小關系來控制轉軸的轉速。與電動機的輸出相關的物理量為例如電動機(電機)的轉矩、轉矩電流、負荷電流或者輸出功率(電機輸出)等。如果作為物理量檢測出的是電動機的轉矩電流或電動機的負荷電流，則只要將檢測出的轉矩電流或負荷電流轉換為轉矩即可。基本轉速為根據由逆變器向電動機輸出的基本頻率(例如，50Hz或60Hz)及電動機的極數所確定的同步轉速。由于確定的電動機的基本轉速和逆變器的基本頻率是唯一的，因此利用轉速判斷單元判斷電動機的轉速是否不小于基本轉速等同于判斷逆變器的頻率是否不小于基本頻率。
[0026]由逆變器控制的電動機的輸出特性，在轉速在基本轉速以下(S卩，基本頻率以下的頻率)時具有恒定轉矩特性，在轉速在基本轉速以上(即，基本頻率以上的頻率)時具有恒定輸出特性(恒定輸出功率特性)。也就是說，轉速判斷單元判斷電動機是在恒定轉矩區域中運行還是在恒定輸出區域中運行。選擇單元根據轉速判斷單元的判斷結果來選擇物理量的閾值。例如，如果判斷結果為電動機的轉速在基本轉速以上時(即，判斷電動機在恒定輸出區域中運行時)，選擇電動機的輸出功率(物理量)的功率閾值。而當電動機在恒定輸出區域中運行時，由于電動機的輸出功率是恒定的，因此可以使用特定(固定值)的功率閾值。另夕卜，如果判斷結果為電動機的轉速小于基本轉速時(即，判斷電動機在恒定轉矩區域中運行時)，選擇電動機的轉矩(物理量)的轉矩閾值。當電動機在恒定轉矩區域中運行時，由于電動機的轉矩是恒定的，因此可以使用特定(固定值)的轉矩閾值。
[0027]控制單元根據檢測出的物理量與選擇的閾值之間的大小關系來控制電氣設備的轉軸的轉速。特別地，如果電動機在恒定輸出區域中運行，作為物理量檢測的是電動機的輸出功率(輸出)，并根據檢測出的輸出功率與功率閾值之間的大小關系來控制電動機的轉速。電動機的轉矩Tm可以用Tm=aXPW/Vf表示。其中，a是根據電動機的結構決定的系數，PW是電動機的輸出功率，Vf是電動機的電機軸的轉速。在恒定輸出區域中運行的電動機的轉矩根據負荷狀態發生變化時，假設電動機的轉速不發生變化時，則電動機的輸出功率發生變化。因此，檢測出的輸出功率(輸出)比功率閾值小時，由于負荷較輕，所以通過增加電氣設備的轉軸的轉速來提高粉碎處理能力。可選地，如果檢查出的輸出功率比功率閾值大時，由于負荷較重，所以通過降低轉速來增加轉矩，以防止超負荷停止。
[0028]另一方面，如果電動機在恒定轉矩區域中運行，作為物理量檢測的是電動機的轉矩(或者與轉矩相關的轉矩電流或者負荷電流等)，根據檢測出的轉矩與轉矩閾值之間的大小關系來控制電氣設備的轉軸的轉速。此外，控制電氣設備的轉軸的轉速等同于控制逆變器的輸出電壓的頻率或者控制電動機的電機軸的轉速。
[0029]如上所述，如果電動機以基本轉速以上的轉速運行，在根據負荷狀態控制電氣設備的轉軸的轉速的情況下，能夠僅通過比較檢測出的輸出功率(物理量)與功率閾值之間的大小關系就可以按照負荷控制電動機的轉速。例如，可以通過使用僅輸出電動機的輸出功率這樣的成本較低的逆變器來控制電氣設備的轉速。另外，由于電動機的恒定輸出區域中的轉矩值根據轉速而變化，所以當對檢測出的轉矩和閾值進行比較時，需要根據電動機的轉速使用不同的閾值。因此，在控制電動機的轉速時，需要計算適應于轉速的閾值，計算處理導致了結構的增加，從而造成成本的提高。通過比較檢測出的輸出功率(物理量)與功率閾值之間的大小關系，不再需要計算轉矩的閾值，可以實現降低成本，能夠以簡單的結構根據負荷特性控制電氣設備的轉速。
[0030]在第二方面中，物理量檢測單元檢測電動機的輸出(輸出功率)，當電動機的轉速不小于基本轉速時(即，電動機在恒定輸出區域中運行時)，選擇單元選擇特定(固定值)的功率閾值。控制單元根據檢測出的輸出功率與特定的功率閾值之間的大小關系來控制轉軸的轉速。當電動機以不小于基本轉速的轉速運行時，在根據負荷狀態控制轉速的情況下，能夠僅通過比較檢測出的輸出功率(物理量)與特定的功率閾值之間的大小關系就可以按照負荷控制電動機的轉速。因此，不再需要計算閾值，能夠以簡單的結構根據負荷特性控制電氣設備的轉速。
[0031]在第三方面中，檢測與電動機的轉矩相關的特征量。與轉矩相關的特征量是指轉矩、轉矩電流、負荷電流等。電動機的轉速不小于基本轉速時(即，電動機在恒定轉矩區域中運行時)，選擇特定(固定值)的轉矩量閾值。控制單元根據檢測出的特征量與特定的轉矩閾值之間的大小關系來控制轉軸的轉速。電動機以不大于基本轉速的轉速運行時，在根據負荷狀態控制轉速的情況下，能夠僅通過比較檢測出的轉矩(物理量)相關的特征量與轉矩閾值之間的大小關系就可以按照負荷控制電動機的轉速。因此，不再需要計算閾值，能夠以簡單的結構根據負荷特性控制電氣設備的轉速。
[0032]在第四方面以及第十六方面中，包括:物理量檢測單元，檢測與電動機的轉矩相關的特征量；閾值計算單元，計算針對特征量的特征量閾值；控制單元，當電動機以基本轉速以上的轉速運行時，根據檢測出的特征量與特征量閾值之間的大小關系來控制轉軸的轉速。與轉矩相關的特征量是指，例如電動機(電機)的轉矩本身、轉矩電流或者負荷電流。作為特征量檢測的是電動機的轉矩電流或者電動機的負荷電流時，將檢測出的轉矩電流或者負荷電流轉換為轉矩即可。基本轉速是根據由逆變器向電動機輸出的基本頻率(例如，50Hz或60Hz)和電動機的極數來確定的同步轉速。換句話說，唯一確定的是電動機的電機軸的基本轉速和逆變器的頻率。
[0033]由逆變器控制的電動機的輸出特征，在轉速不大于基本轉速時其具有恒定轉矩特性，在轉速不小于基本轉速時則具有恒定輸出特性(恒定輸出功率特性)。如果電動機以基本轉速以上的轉速運行，即在恒定輸出區域中運行時，控制單元可以根據檢測出的與轉矩相關的特征量以及特征量閾值(例如，轉矩閾值、轉矩電流閾值或負荷電流閾值)之間的大小關系來控制轉軸的轉速。例如，若檢測出的與轉矩相關的特征量小于特征量閾值，由于負荷較輕，因此通過增加轉速來提高粉碎處理能力。可選地，若檢測出的與轉矩相關的特征量大于特征量閾值，由于負荷較重，因此通過降低轉速來增加轉矩，進而防止超負荷停止。由此，能夠實現適應于負荷特性的轉矩特性，并且得到最大處理能力，由于可以根據負荷變化來轉換轉矩，所以不需要預先設置大容量(大額定容量)的電動機，也不需要大容量的電動機以低負荷率進行運行，因此可使用低價格、低容量的電動機，同時達到節能的目的。此外，根據負荷特性可以控制電氣設備的轉速。
[0034]在第五方面中，閾值計算單元基于由逆變器轉換的頻率以及對應于基本轉速的基準閾值計算特征量閾值。對應于基本轉速(基本頻率)的基準閾值Tc是指恒定轉矩區域中的恒定的轉矩閾值。將由逆變器進行轉換了的頻率視為F，頻率F中的特征量閾值Tf可以根據以下公式來計算=Tf=TcX基本頻率/F。也就是說，基本頻率(例如，50Hz或60Hz)以上的頻率的特征量閾值隨著頻率的增加而減少，能夠根據恒定輸出區域中的電動機的轉矩曲線求出閾值。控制單元根據檢測出的特征量與計算出的特征量閾值之間的大小關系來控制轉軸的轉速。由于能夠根據電動機的轉矩曲線求出閾值，所以即使在電氣設備的轉軸的轉速根據負荷的變化發生變化時，依然可以使用適應于負荷變化的閾值，能夠在優化電氣設備的轉軸的轉速的同時輸出最佳轉矩來進行運行。
[0035]在第六方面中，當電動機以不小于基本轉速的轉速運行時，即，電動機在恒定輸出區域中運行，如果檢測出的特征量大于特征量閾值，控制單元降低轉軸的轉速。例如，如果由于負荷變化造成檢測出的轉矩(特征量)超過特征量閾值時，通過降低轉軸的轉速來增加轉矩。由此，即使在重負荷的情況下，也可以獲得所需要的轉矩，使之應對負荷變化，防止超負荷停止。
[0036]在第七方面中，當電動機以不小于基本轉速的轉速運行時，也就是說，電動機在恒定輸出區域中運行，若檢測出的特征量小于特征量閾值，控制單元增加轉軸的轉速。例如，如果由于負荷變化造成檢測出的轉矩(特征量)小于特征量閾值，通過增加轉軸的轉速來降低轉矩。由此，即使在輕負荷的情況下，也可以在保持所需轉矩的同時增加轉速，使之應對負荷變化，提高粉碎處理能力。
[0037]在第八方面以及第十七方面中，包括:物理量檢測單元，檢測電動機的輸出(輸出功率)；閾值計算單元，計算針對電動機的輸出的功率閾值；控制單元，當電動機以不大于基本轉速的轉速運行時，根據檢測出的輸出與功率閾值之間的大小關系來控制轉軸的轉速。基本轉速為根據由逆變器向電動機輸出的基本頻率(例如，50Hz或60Hz)和電動機的極數所確定的同步轉速。換句話說，唯一確定的是電動機的電機軸的基本轉速和逆變器的頻率。
[0038]由逆變器控制的電動機的輸出，在轉速不大于基本轉速時其具有恒定轉矩特性，在轉速不小于基本轉速時則具有恒定輸出特性(恒定輸出功率特性)。如果電動機以不高于基本轉速的轉速運行，也就是說，在恒定轉矩區域中運行，控制單元根據檢測出的輸出功率(輸出)與功率閾值之間的大小關系來控制轉軸的轉速。電動機的轉矩Tm可由Tm=aXPw/Vf表示。其中，a是根據電動機的結構確定的系數，Pw是電動機的輸出功率，Vf是電動機的電機軸的轉速。在恒定轉矩區域中運行的電動機的轉矩根據負荷狀態發生變化時，假設電動機的轉速不發生變化，則電動機的輸出功率發生變化。
[0039]因此，如果檢測出的輸出功率比功率閾值小，由于負荷較輕，所以通過增加轉速來提高粉碎處理能力。可選的，如果檢測出的輸出功率比功率閾值大，由于負荷較重，所以通過降低轉速來增加轉矩，進而防止超負荷停止。由此，獲得適應于負荷特性的轉矩的同時，能夠實現最佳轉速，從而得到最大的處理能力。因此，不再需要預先設置大容量(大額定容量)電動機。另外，也不需要大容量的電動機以低負荷率運行，所以可使用低價格、低容量的電動機，進而實現節能的目的。另外，可以根據負荷特性控制電氣設備的轉速。
[0040]在第九方面中，閾值計算單元基于由逆變器轉換后的頻率以及對應于基本轉速的基準閾值來計算功率閾值。對應于基本轉速(基本頻率)的基準閾值Pc是指恒定輸出區域中的恒定的功率閾值。如果將由逆變器轉換后的頻率視為F，則頻率F的功率閾值Pf可以通過以下公式來計算=Pf=PcXF/基本頻率。具體地，基本頻率(例如，50Hz或60Hz)以下的頻率的功率閾值隨著頻率的增加而增加，并且可以根據恒定轉矩區域中的電動機的輸出功率曲線求出閾值。控制單元根據檢測出的輸出功率與計算出的功率閾值之間的大小關系來控制轉軸的轉速。由于可以根據電動機的輸出功率曲線求出閾值，因此即使電氣設備的轉軸的轉速根據負荷變化而變化，依然可以使用適應于負荷變化的閾值。因此，能夠在優化電氣設備的轉軸的轉速的同時，輸出最佳轉矩來進行運行。
[0041]在第十方面中，電動機以基本轉速以下的轉速運行時，即電動機在恒定轉矩區域中運行，如果檢測出的輸出功率大于功率閾值，控制單元將降低轉軸的轉速。例如，如果依據負荷變化檢測出的輸出功率大于功率閾值，通過降低轉軸的轉速來增加轉矩。由此，即使在重負荷的情況下，也可以獲得所需要的轉矩，使之應對負荷變化，從而防止超負荷停止。
[0042]在第十一方面中，電動機以基本轉速以下的轉速運行時，即電動機在恒定轉矩區域中運行，如果檢測出的輸出功率小于功率閾值，控制單元將增加轉軸的轉速。例如，如果依據負荷變化檢測出的輸出功率低于功率閾值，通過增加轉軸的轉速來降低轉矩。由此，即使在輕負荷的情況下，也可以在維持所需要的轉矩的同時增加轉速，使之應對負荷變化，從而提高粉碎處理能力。
[0043]在第十二方面中，包括:判斷單元，其使逆變器將交流電源的頻率轉換成低于該頻率的低頻率，并使旋轉體執行所需要的處理以具備判斷能否由該旋轉體進行處理的判斷單元。低頻率區域是指例如幾個Hz至20Hz左右的頻率范圍。優選的，低頻率區域是交流電源(50Hz或60Hz的商用頻率)的10%左右，可以是5Hz或6Hz土幾Hz (赫茲)。如果電氣設備為具有一個或者多個轉軸的粉碎機時，所需要的處理是用旋轉刀片來粉碎待粉碎物。此夕卜，電氣設備不局限于粉碎機。
[0044]以逆變器的輸出頻率作為商用頻率(50Hz或者60Hz)運行時，在執行所需要的處理，例如，在粉碎待粉碎物時，發生過度超負荷導致將大負荷施加到旋轉刀片(轉軸)上。與轉軸相比，由于高速旋轉的電機軸(電動機軸)的慣性大，所以在轉軸上施加超負荷時，通過高速旋轉的電機軸的大慣性，產生遠遠超過電動機的轉矩(由電動機的驅動電流驅動的轉矩)的附加慣性轉矩(慣性力矩和角加速度的乘積)，實際轉矩(實際上施加到負荷的轉矩)是電動機的轉矩與附加慣性轉矩的總值。具體而言，如果用商用頻率運行逆變器，實際轉矩不只是電動機的轉矩，而是將電動機的轉矩和附加慣性轉矩疊加的巨大的轉矩。因此，如現有技術根據電動機的轉矩是否在容許范圍內來判斷可否粉碎待粉碎物的話，由于實際上在負荷上施加了意想不到的大轉矩，所以可能會發生實際轉矩超過容許范圍的情形。
[0045]另一方面，施加在負荷上的轉矩(實際轉矩)即切斷待粉碎物的力是恒定的，而無關于轉軸(旋轉刀片)的轉速(逆變器的輸出頻率)的大小關系。因此，通過使逆變器在輸出頻率處于低頻率區域的狀態下運行，減小(降低)電機軸的轉速，從而大大減少附加慣性轉矩的影響，以致電動機的轉矩在接近實際轉矩的狀態下粉碎待粉碎物。在此情況下，通過判斷電動機的轉矩是否在容許范圍內，可以大致判斷在粉碎待粉碎物時實際轉矩是否在容許范圍內。由此，即使將逆變器的輸出頻率設定為商用頻率、商用頻率以上或者商用頻率以下，也會對實際轉矩是否在容許范圍內進行判斷。所以，即使發生過度超負荷，也不會發生實際轉矩超過容許范圍的現象，可以準確地判斷是否可以粉碎該待粉碎物。此外，也可以使用電動機的轉矩電流或者負荷電流等來替代電動機的轉矩。
[0046]在第十三方面中，包括:統計值計算單元，其通過采集與檢測出的轉矩相關的特征量來計算統計值。判斷單元用來判斷是否可以基于算出的統計值進行處理。與轉矩相關的特征量，除了電動機的轉矩之外，還可以是，例如，電動機的轉矩電流或者負荷電流等。統計值可以是，例如，通過檢測物理量(例如，轉矩)的多個峰值并計算所檢測到的峰值的平均值或者最大值而得到。判斷單元根據算出的特征量的統計值是否在容許范圍內(例如在容許轉矩范圍內)來判斷是否進行所需要的處理，例如判斷是否可以粉碎。作為特征量檢測的是電動機的轉矩電流或者負荷電流時，將檢測出的轉矩電流或者負荷電流轉換為轉矩即可。由于是在考慮了根據待粉碎物的粉碎、破碎狀態而變化的特征量(例如，轉矩)偏差的基礎上，判斷特征量是否在容許范圍內，因此可以通過利用統計值來準確地判斷是否可以粉碎待粉碎物。
[0047]在第十四方面中，包括:逆變器，轉換交流電源的頻率；電動機，由逆變器驅動；旋轉體，安裝于由電動機帶動旋轉的轉軸上；以及如上所述的驅動控制裝置。驅動控制裝置控制轉軸的轉速。由此，可以根據負荷特性來控制轉軸的轉速。另外，能夠在使用低價格、低容量的電動機的同時，實現節能的目的。
[0048]本發明可以根據負荷特性控制電氣設備的轉速。另外，在使用低價格、低容量的電動機的同時，能夠實現節能的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0049]圖1為示出根據第一實施方式的包括驅動控制裝置的粉碎機的設置示例的概況的外觀立體圖。
[0050]圖2為根據第一實施方式的粉碎機主體的一個實施例的主要部分平面圖。
[0051]圖3為第一實施方式的粉碎機的電路結構的一個實施例的框圖。
[0052]圖4為示出逆變器的輸出電流波形的一個實施例的時序圖。
[0053]圖5為示出現有粉碎機的轉軸的轉速與逆變器的頻率之間的關系的說明圖。
[0054]圖6為示出由現有逆變器所控制的電機的輸出特性的一個實施例的說明圖。
[0055]圖7為示出第一實施方式的粉碎機的電機的輸出特性的一個實施例的說明圖。
[0056]圖8為示出第一實施方式的粉碎機的選擇閾值的實施例的說明圖。
[0057]圖9為根據第二實施方式的粉碎機的電路結構的一個實施例的框圖。
[0058]圖10為示出第二實施方式的粉碎機的轉矩閾值的一個實施例的說明圖。
[0059]圖11為示出第二實施方式的粉碎機的電機的輸出特性的一個實施例的說明圖。
[0060]圖12為示出電動機的負荷率與功率因數之間的關系的說明圖。
[0061]圖13為示出第二實施方式的粉碎機的運行時的特性的一個實施例的說明圖。
[0062]圖14為根據第三實施方式的粉碎機的電路結構的一個實施例的框圖。
[0063]圖15為示出第三實施方式的粉碎機的功率閾值的一個實施例的說明圖。
[0064]圖16為根據第四實施方式的粉碎機的電路結構的一個實施例的框圖。
[0065]圖17為當逆變器的輸出頻率為6Hz時相對額定轉矩的負荷率的實測值的一個實施例的說明圖。
[0066]圖18為當逆變器的輸出頻率為20Hz時相對額定轉矩的負荷率的實測值的一個實施例的說明圖。
[0067]圖19為當逆變器的輸出頻率為40Hz時相對額定轉矩的負荷率的實測值的一個實施例的說明圖。
[0068]圖20為當逆變器的輸出頻率為60Hz時相對額定轉矩的負荷率的實測值的一個實施例的說明圖。
[0069]圖21為示出逆變器的輸出頻率和負荷率之間的對應關系的一個實施例的說明圖。
[0070]圖22為示出轉矩值的修正的一個實施例的說明圖。
[0071]圖23為根據第五實施方式的粉碎機主體的一個實施例的主要部分截面圖。【具體實施方式】
[0072](第一實施方式)
[0073]下面，將參照示出本發明實施方式的附圖對本發明進行說明。圖1為示出根據第一實施方式的包括驅動控制裝置的粉碎機100的設置示例的概況的外觀立體圖。以下，以粉碎機100為例對電氣設備進行說明。應當注意，電氣設備不僅限于粉碎機100。粉碎機100包括粉碎機主體50、逆變器40、電機(電動機)20、減速器30和控制單元70。其中，所述粉碎機主體50裝備有殼體，所述逆變器40用于轉換由50Hz或者60Hz的商用電源來供電的交流電源的頻率(基本頻率)并輸出轉換后頻率的交流電壓，所述電機(電動機)20由逆變器40輸出的交流電壓來驅動，所述減速器30對電機20的電機軸的轉速進行減速，所述控制單元70是控制粉碎機100運行的驅動控制裝置。粉碎機100具有橫向放置于殼體內的轉軸，該轉軸以由減速器30減速后的轉速旋轉。在粉碎機100中，通過安裝于殼體內的轉軸上的旋轉刀片和配置于殼體內的固定刀片的協作來粉碎待處理物。此外，在下文的說明中，雖然所敘述的結構是將作為驅動控制裝置的控制單元70組裝于作為電氣設備的粉碎機內，但也可以將控制單元70與粉碎機分離，使之作為單獨的設備。
[0074]粉碎機主體50裝備有上下開口的殼體。粉碎機主體50通過螺栓等固定于中心部分開口的金屬制支承臺I上。支承臺I的下側配置有安裝于粉碎機主體50的下部的材料容納部分。
[0075]在粉碎機主體50的上方設有近似S型的進料料斗60。進料料斗60的下側邊緣上設有開閉用軸(未圖示)，通過使進料料斗60圍繞軸旋轉約90度，可以打開粉碎機主體50的上方。打開進料料斗60的內部,將從裝料口 61投入的待處理物(流道廢料(Sprue runner))供給粉碎機主體50。
[0076]圖2為第一實施方式的粉碎機主體50的一個實施例的主要部分平面圖。如圖2所示，在支承臺I的上表面相對設置有間隔適當距離的一對金屬制固定側壁2、2，在固定側壁2、2的兩側上配置有一對由固定側壁2、2夾住的金屬制擺動側壁3、3，從而固定側壁2、2和擺動側壁3、3構成殼體。然后，粉碎機主體50的殼體的上下兩側均開口。
[0077]在一個固定側壁2的大致中心位置上安裝有軸承10，在另一個固定側壁2上安裝有電機20和減速器30。應當注意，圖2中省略了逆變器40和控制單元70。減速器30包括小齒輪以及車輪(齒輪)等，以便對電機20的電機軸的轉速進行減速，并且以減速后的轉速使粉碎機主體50的轉軸(未圖示)旋轉。轉軸橫向配置于固定側壁2、2之間。由此，粉碎機主體50的轉軸與電機20的電機軸連動地同時旋轉。
[0078]由固定側壁2、2以及擺動側壁3、3所圍成的空間內容納有作為安裝于轉軸上的旋轉刀片的粗碎刀片4、4以及粉碎刀片6、6、6。粗碎刀片4、4從轉軸的圓周面呈圓弧狀突出。即，粗碎刀片4、4分別朝向旋轉方向呈前端部(刀鋒部)彎曲的臂狀，以適當的間隔配置于轉軸的軸方向上。粉碎刀片6、6、6配置于固定側壁2和粗碎刀片4之間以及粗碎刀片4、4之間，其沿著轉軸方向以特定間隔形成環狀凹槽，相鄰的環狀凹槽間的環狀突起部的外圓周面形成齒狀。
[0079]擺動側壁3、3能夠圍繞與轉軸平行的擺動軸(未圖示)擺動，通過打開擺動側壁3、3使殼體內部向上打開。而在擺動側壁3的內表面，朝內向下傾斜地固定包括矩形板狀的第一固定刀片7a和第二固定刀片7b的固定刀片7，其中第一固定刀片7a和第二固定刀片7b與各個粗碎刀片4以及各個粉碎刀片6共同來粉碎待處理物(流道廢料)。
[0080]第一固定刀片7a的長度方向的尺寸與粉碎刀片6的軸向方向的尺寸大致相同；第一固定刀片7a在沿長度方向的邊緣部分上具有形成凹凸狀的齒形部分，使之與粉碎刀片6的刀片邊緣相咬合；并且通過螺栓9固定在擺動側壁3的內表面。另外，在沿寬度方向并接近粗碎刀片4的邊緣部分上，第一固定刀片7a具有通過與粗碎刀片4的協作來粉碎待處理物的齒形部分。
[0081 ] 第二固定刀片7b在長度方向的尺寸與擺動側壁3的軸向方向的尺寸大致相同，第二固定刀片7b在沿長度方向且接近粗碎刀片4的邊緣部分處具有通過與粗碎刀片4的協作粉碎待處理物的齒形部分。第二固定刀片7b通過螺栓(未圖示)以與第一固定刀片7a的另一個長度方向的邊緣部分相抵接的方式固定在擺動側壁3的內表面。
[0082]在擺動側壁3的內表面以及固定刀片7的下方設置了粗碎刀片罩(未圖示)，從而防止雖被粗碎刀片4、4粗碎但沒有被粉碎成規定大小的待處理物被排出。粗碎刀片罩設置有在其內側形成的圓弧狀的凹槽，使得粗碎刀片罩能夠覆蓋粗碎刀片4、4的旋轉軌道。
[0083]在另一擺動側壁3的內表面上，通過螺栓8、8、8朝內向下傾斜地固定有大致呈矩形的板狀刮刀5，其用于將由粉碎刀片6、6、6刮落粉碎成規定大小(粒形)的粉碎材料排出到殼體下方的材料容納部分。
[0084]刮刀5在粗碎刀片4、4旋轉的部分形成矩形切口，而在沿長度方向且接近粉碎刀片6、6、6的一個邊緣上形成呈凹凸狀的刮落部分使之與粉碎刀片6的刀片邊緣咬合。
[0085]在擺動側壁3的內表面上且在刮刀5的下方設置了粗碎刀片罩，以便防止雖被粗碎刀片4、4粗碎但沒有被粉碎成規定大小的待處理物的排出。粗碎刀片罩配置有在其內側形成的圓弧狀的凹槽，該粗碎刀片罩能夠覆蓋粗碎刀片4、4的旋轉軌道。當關閉兩側的擺動側壁3、3時，各粗碎刀片罩在一端相互抵接而形成覆蓋粗碎刀片4、4的旋轉軌道的空間，從而防止待處理物的未粉碎部分的排出。
[0086]在由固定側壁2以及擺動側壁3構成的殼體的四個角處，設置了鎖定部件13，其中每個鎖定部件13具有將擺動側壁3、3固定在固定側壁2、2上的錐面。這樣，通過由錐面夾緊的固定側壁2和擺動側壁3的端部來緊固擰入鎖定部件13的杠桿12，能夠將擺動側壁
3、3固定在固定側壁2、2上。各擺動側壁3可通過抓握固定在擺動側壁3上的手柄14來開關。
[0087]當粉碎待處理物時，通過緊固杠桿12將擺動側壁3、3固定在固定側壁2、2上。在將待處理物投入到配置于殼體上部的進料料斗60中之后，此時接通逆變器40的電源，轉軸以規定的轉速進行旋轉，以轉動粗碎刀片4和粉碎刀片6。粗碎刀片4和粉碎刀片6的旋轉方向為從上向下與固定刀片7相咬合,且從下向上與刮刀5相咬合的方向。
[0088]由此，首先通過粗碎刀片4和固定刀片7的協作將待處理物粗碎成成容易陷入粉碎刀片6的大小。然后，粗碎后的待處理物由粉碎刀片6和第一固定刀片7a的協作粉碎成規定大小的粉碎材料，并且隨著粉碎刀片6的旋轉傳送到殼體的下方，以便從材料容納部分排出。另外，被粉碎為規定大小但因靜電附著在粉碎刀片6側面上的一部分粉碎材料通過粉碎刀片6與刮刀5的協作在刮刀5的下表面被刮落，以便被排出到材料容納部分。
[0089]由粗碎刀片4所粗碎的待處理物的一部分通過粗碎刀片4的旋轉被傳送到固定刀片7的下方，但由于粗碎刀片罩的阻擋，再次被傳送到各粉碎刀片6的上方，并防止了被錯誤地排出到材料容納部分。
[0090]圖3為第一實施方式的粉碎機100的電路結構的一個實施例的框圖。如圖3所示，逆變器40將50Hz或60Hz的交流電壓轉換為所需的頻率，并將轉換頻率后的輸出電壓提供給電機20。電機20，例如，可以是感應電動機，依據由逆變器40提供的交流電壓來驅動。電機20的電機軸的轉速通過減速器30減速，粉碎機主體50的轉軸以通過減速器30減速后的轉速進行旋轉。
[0091]逆變器40獲取關于電機20的輸出的物理量，并將獲取的物理量輸出到控制單元70。關于電機20的輸出的物理量例如是電機20的轉矩(驅動轉矩)、電機20的轉矩電流、電機20的負荷電流、或電機20的輸出功率等。如果作為物理量檢測到的是電機20的轉矩電流或電動機的負荷電流時，可以將檢測出的轉矩電流或負荷電流轉換為轉矩。逆變器40不需要輸出上述所有物理量，而可以只輸出轉矩、轉矩電流、負荷電流或者和輸出功率中的至少一個即可。另外，在下文的說明中，與轉矩相關的特征量是指電機20的轉矩或轉矩電流，或者電機的負荷電流等。
[0092]逆變器40可以依據輸出到電機20的輸出電流得到電機20的轉矩。更具體而言，由于電機20的輸出電流是對應于電機20的轉矩的轉矩電流(有效電流)成分和無助于轉矩的無效電流成分的總和，所以可基于從輸出電流中減去無效電流成分所獲得的轉矩電流求出電機20的轉矩。
[0093]圖4為逆變器40的輸出電流波形的一個實施例的時序圖。在圖4中，橫軸表示時間，縱軸表示逆變器40的輸出電流。逆變器40的輸出電流可以用粉碎機主體50不進行待處理物的粉碎的無負荷狀態下的無效電流與進行待處理物的粉碎的負荷狀態下的轉矩電流(有效電流)之和來示出。在圖4所示的例子中，應當理解，轉矩電流隨時間的變化而變化，從而改變在粉碎待處理物的過程中產生的轉矩。應當注意，輸出電流的波形僅是一個示例，其波形并不局限于圖4所示的示例。
[0094]可用Vf = 120XF/S來表示逆變器40的輸出頻率和電機軸的轉速之間的關系。其中，Vf是電機20的電機軸的轉速，S是電機20的極數，F為逆變器40的輸出頻率。例如，在電機20為4極，逆變器40的輸出頻率F為50Hz的情況下，電機軸的轉速Vf變為1500rpm，在逆變器40的輸出頻率F為60Hz的情況下，電機軸的轉速Vf變為1800rpm。
[0095]減速器30的減速比例如是1/160，與現有減速器的減速比(例如1/80)相比增大了減速的比例。
[0096]接著，對由逆變器控制的電動機的輸出特性進行說明。圖5為示出了現有粉碎機的轉軸的轉速與逆變器的頻率之間的關系的說明圖，圖6為示出了現有由逆變器控制的電動機的輸出特性的一個實例的說明圖。如圖5所示，現有減速器使用1/80左右的減速比。如設定逆變器的輸出電壓的基本頻率為50Hz，則4極電機的電機軸的轉速(基本轉速)為1500rpm,以1/80的減速比進行減速的粉碎機的轉軸的轉速為18.75rpm。或者，如設定逆變器的輸出電壓的基本頻率為60Hz，4極電機的電機軸的轉速(基本轉速)為1800rpm，以1/80的減速比進行減速的粉碎機的轉軸的轉速為22.5rpm。
[0097]在圖6中，橫軸表不逆變器的頻率和粉碎機的轉軸的轉速,縱軸表不電動機的輸出轉矩和輸出功率。如圖6所示，以22.5rpm的轉速改變電動機的輸出特性，該22.5rpm的轉速即是對應于設定逆變器的頻率(基本頻率)為60Hz時所獲得的電機的電機軸的1800rpm基本轉動頻率的粉碎機的轉軸的轉速22.5rpm為邊界，電動機的輸出特性發生改變。在等于或低于基本轉速(即對應于轉軸的轉速為22.5rpm的基本轉速)的頻率下，呈現恒定轉矩特性；在等于或大于基本轉速的頻率下，呈現恒定輸出特性。
[0098]在圖6中，如用實線表示的電機的轉矩曲線(轉矩特性)所示，電機的轉矩在恒定轉矩區域中是恒定的，在恒定輸出區域中則隨著逆變器的頻率增加而逐漸減小。在恒定輸出區域中的電機的轉矩曲線上，電機的輸出功率是恒定的。
[0099]另外，在圖6中，如用虛線表示的電機的功率曲線(輸出功率特性)所示，電機的輸出功率在恒定轉矩區域中隨著逆變器的頻率增加而逐漸增加，在恒定輸出區域中則是恒定的。而在恒定輸出區域中隨著逆變器的頻率增加而逐漸減小。恒定轉矩區域中的電機的功率曲線上，電機的轉矩是恒定的。
[0100]現有的粉碎機中，為提高粉碎處理能力，使轉軸的轉速維持在一定程度之上，同時為應對由多種多樣的負荷所產生的負荷變化，將減速器的減速比設定為1/80左右以便能夠獲得足夠大的轉矩。這是因為，如果進一步增加減速比(即進一步增加減速比例的情況)，對應于電機的基本轉速的粉碎機的轉軸的轉速變小，從而可以獲得的恒定轉矩特性的頻率范圍變窄。此外，在增加轉軸的轉速時，呈現出恒定輸出特性，因此無法獲得足夠大的轉矩。
[0101]圖7為示出第一實施方式的粉碎機100的電機20的輸出特性的一個實施例的說明圖。在圖7中，橫軸表示逆變器40的頻率和粉碎機100的轉軸的轉速，縱軸表示電機20的輸出轉矩和輸出功率。在圖7中，實線表不第一實施方式的粉碎機100的電機20的轉矩曲線(轉矩特性)，虛線表示粉碎機100的電機20的功率曲線(輸出功率特性)。另外，細虛線表示圖6中例示的現有粉碎機的電機的轉矩曲線(轉矩特性)。
[0102]如圖7中的細虛線所示，現有粉碎機的電機在粉碎機的轉軸的轉速等于或小于22.5rpm時具有恒定轉矩特性，而在粉碎機的轉軸的轉速等于或大于22.5rpm時具有恒定輸出特性，即轉矩隨著轉速的增加而減少。現有粉碎機以恒定轉矩特性運行，從而將負荷變化估計在內而始終獲得最大的轉矩，但現有粉碎機在正常運行中極少在最大轉矩附近運行，其被設計成始終運行于一定幅度內。因此，具有大電容(例如，0.75kff)的電機以低負荷率運行，以致不能充分節能。
[0103]另一方面，如圖7中的實線所示，第一實施方式中的粉碎機100的電機20包括其減速比為1/160的減速器30，該減速器30的1/160減速比是高于傳統的1/80減速比。因此，如果逆變器40的基本頻率為60Hz且電機20的電機軸以基本轉速為1800rpm旋轉，粉碎機100的轉軸的轉速為11.25rpm。換句話說，第一實施方式的粉碎機100的電機20在粉碎機100的轉軸的轉速等于或小于11.25rpm時呈現為恒定轉矩特性，且可以輸出與現有粉碎機的轉矩相同的轉矩，而在粉碎機100的轉軸的轉速等于或大于11.25rpm時呈現為恒定輸出特性，即轉矩隨著轉速的增加而減少。另外，第一實施方式的電機20的容量(額定容量)為0.4kff,比現有粉碎機中所使用的電機的容量小。應當注意，電機20的容量(額定容量)僅是一個示例，并不局限于0.4kW。
[0104]控制單元70例如包括:物理量檢測單元71，用于檢測與電機20的輸出相關的物理量；轉速判斷單元72，用于判斷電機20的電機軸的轉速是否等于或大于基本轉速；閾值選擇單元73，用于依據轉速判斷單元72的判斷結果來選擇針對物理量的閾值；轉速控制單元74，用于通過控制由逆變器40輸出的交流電源的頻率來控制粉碎機主體50的轉軸的轉速；以及存儲單元75，用于存儲包括針對物理量的閾值的規定信息。
[0105]物理量檢測單元71對逆變器40所輸出的物理量進行檢測。物理量是如電機20的轉矩(驅動轉矩)、轉矩電流、負荷電流、或輸出功率等。應當注意，物理量檢測單元71能夠檢測電機20的轉矩、轉矩電流、負荷電流和輸出功率中的至少一個。另外，如果逆變器40為不輸出物理量的結構的情況下，物理量檢測單元71能夠從逆變器40以外的另一部件(例如電機20)檢測出物理量。
[0106]轉速判斷單元72對電機20的電機軸的轉速是否等于或大于基本轉速進行判斷。基本轉速是由逆變器40向電機20輸出的基本頻率(例如，50Hz或60Hz)以及電機20的極數所確定的同步轉速。由于唯一確定的是電機20的基本轉速和逆變器40的基本頻率，因此由轉速判斷單元72判斷電機20的轉速是否等于或大于基本轉速，等同于判斷逆變器40的頻率是否等于或大于基本頻率。
[0107]如圖7所示，由逆變器40控制的電機20的輸出特性，在轉速等于或低于基本轉速(即頻率等于或低于基本頻率)的情況下具有恒定轉矩特性，而在轉速等于或大于基本轉速(即頻率等于或大于基本頻率)的情況下具有恒定輸出特性(恒定輸出功率特性)。換句話說，轉速判斷單元72判斷電機20是在恒定轉矩區域中運行，還是在恒定輸出區域中運行。
[0108]此外，判斷轉速是否等于或大于基本轉速(基本頻率)，可用基本轉速(基本頻率)自身作為邊界來進行判斷，或者可通過以基本轉速(基本頻率)為中心設置規定的允許范圍，從而通過判斷轉速比該允許范圍大還是小來進行判斷。例如，假設基本頻率為60Hz，可采用以下判斷方法中的任意一個方法:判斷轉速是否等于或大于60Hz的判斷方法，判斷轉速是否等于或大于60Hz-20Hz=40Hz的判斷方法,及判斷轉速是否等于或大于60Hz+20Hz=80Hz的判斷方法。
[0109]閾值選擇單元73根據轉速判斷單元72的判斷結果來選擇針對物理量的閾值。
[0110]圖8是示出第一實施方式的粉碎機100的閾值的選擇實施例的說明圖。如圖8所示，例如在判斷電機20的轉速等于或大于基本轉速(例如，逆變器40的頻率等于或大于基本頻率)(即，判斷電機20在恒定輸出區域中運行)的情況下，選擇電機20的輸出功率(物理量)所對應的功率閾值。在電機20在恒定輸出區域中運行的情況下，由于電機20的輸出功率是恒定的，因此可以使用固定(特定)的功率閾值。
[0111]或者，在判斷電機20的轉速不等于或大于基本轉速(例如，逆變器40的頻率等于或大于基本頻率)(即，判斷電機20在恒定輸出區域中運行)的情況下，選擇針對電機20的轉矩(物理量)的轉矩閾值。在電機20在恒定轉矩區域中運行的情況下，由于電機20的轉矩是恒定的，因此可以使用固定(特定)的轉矩閾值。應當注意，將功率閾值和轉矩閾值預先存儲在存儲單元75中。
[0112]轉速控制單元74根據物理量檢測單元71檢測到的物理量與閾值選擇單元73選擇的閾值之間的大小關系來控制粉碎機主體50的轉軸的轉速。具體地，如果電機20在恒定輸出區域中運行，檢測出作為物理量的電機20的輸出功率，從而根據檢測出的輸出功率與功率閾值之間的大小關系對電機20的轉速進行控制。
[0113]另外，唯一地確定逆變器40的輸出電壓的頻率、電機20的電機軸的轉速及粉碎機主體50的轉軸的轉速，因此在逆變器40的輸出電壓的頻率、電機20的電機軸的轉速及粉碎機主體50的轉軸的轉速中的任何一個發生變化的情況下，其余的也同時發生變化。因此，轉速控制單元74控制粉碎機主體50的轉軸的轉速等同于控制逆變器40的輸出電壓的頻率，或者控制電機20的電機軸的轉速。在本實施例中，控制粉碎機主體50的轉軸的轉速視為等同于控制逆變器40的輸出電壓的頻率，以及等同于控制電機20的電機軸的轉速。
[0114]電機20的轉矩Tr可用公式Tr=aXPw/Vf來表示。其中，a是依據電機20的結構確定的系數，Pw是電機20的輸出功率，Vf是電機20的電機軸的轉速。在恒定輸出區域中運行的電機20的轉矩根據負荷狀態而變化的情況下，如果將電機20的轉速設為固定值，則電機20的輸出功率會發生變化。因此，如果檢測出的輸出功率比功率閾值小，因為負荷較輕，所以可增加粉碎機主體50的轉軸的轉速，從而提高粉碎處理能力。可選地，如果檢測出的輸出功率大于功率閾值，因為負荷較重，所以能夠通過降低轉速來增加轉矩，防止超負荷停止。
[0115]另一方面，如果電機20在恒定轉矩區域中運行時，檢測出作為物理量的電機20的轉矩(或與轉矩相關的轉矩電流、或負荷電流等)，根據檢測出的轉矩與轉矩閾值之間的大小關系來對粉碎機主體50的轉軸的轉速進行控制。
[0116]如上所述，當電機20以不小于基本轉速的轉速運行時，為了根據負荷狀態控制轉速，能夠僅僅通過比較檢測出的輸出功率(物理量)與功率閾值之間的大小關系就可以按照負荷控制電機20的轉速。因此，例如，可以通過使用僅輸出電機20的輸出功率的較低成本的逆變器來控制電氣設備的轉速。另外，由于電機20的恒定輸出區域中的轉矩值根據轉速而變化，所以當對檢測出的轉矩和閾值進行比較時，需要根據電機20的轉速使用不同的閾值。因此，為了控制電機20的轉速，需要計算適應于轉速的閾值，而計算處理將導致了結構的增加進而造成成本的提高。由于比較檢測出的輸出功率(物理量)與功率閾值之間的大小關系，不再需要計算轉矩的閾值，這樣可以降低成本，能夠采用簡單的結構來根據負荷特性控制電氣設備的轉速。
[0117]閾值選擇單元73選擇的閾值可以是固定(特定)值。具體地，物理量檢測單元71檢測電機20的輸出功率，并且如果電機20的轉速不小于基本轉速(即，如果電機20在恒定輸出區域中運行)，閾值選擇單元73選擇固定值的功率閾值。轉速控制單元74根據檢測出的輸出功率與固定值的功率閾值之間的大小關系來控制粉碎機主體50的轉軸的轉速。如果電機20以不小于基本轉速的轉速運行時，為了根據負荷狀態來控制轉速，能夠僅僅通過比較檢測出的輸出功率(物理量)與固定值的功率閾值之間的大小關系可以按照負荷控制電機20的轉速。因此，不需要計算閾值，能夠以簡單的結構根據負荷特性控制電氣設備的轉速。
[0118]此外，物理量檢測單元71檢測與電機20的轉矩相關的特征量。與轉矩相關的特征量指的是轉矩、轉矩電流、負荷電流等。電機20的轉速小于基本轉速時(即，電機20在恒定轉矩區域中運行時)，閾值選擇單元73選擇固定值的轉矩量閾值。轉速控制單元74根據檢測出的特征量與固定值的轉矩量閾值之間的大小關系來控制粉碎機主體50的轉軸的轉速。電機20以不大于基本轉速的轉速運行時，在根據負荷狀態控制轉速的情況下，能夠僅僅通過比較檢測出的轉矩相關的特征量(物理量)與固定值的轉矩閾值之間的大小關系就可以按照負荷控制電機20的轉速。因此，不再需要計算閾值，能夠以簡單的結構根據負荷特性控制電氣設備的轉速。
[0119](第二實施方式)[0120]圖9為根據第二實施方式的粉碎機120的電路結構的一個實施例的框圖。與第一實施方式的粉碎機100的不同之處在于，本實施方式中的粉碎機包括轉矩閾值計算單元76，其替代了轉速判斷單元72和閾值選擇單元73。雖然在第一實施方式中是選擇閾值，但是在第二實施方式中則是計算轉矩閾值。
[0121]物理量檢測單元71檢測與電機20的轉矩相關的特征量。與轉矩相關的特征量是例如電機20的轉矩本身、轉矩電流或負荷電流等。檢測出作為特征量的電機20的轉矩電流或電動機的負荷電流時，可以將檢測出的轉矩電流或負荷電流轉換為轉矩。
[0122]在電機20以不小于基本轉動頻率的頻率運行時，轉速控制單元74根據檢測到的特征量和特征量閾值之間的大小關系來控制粉碎機主體50的轉軸的轉速。
[0123]由逆變器40控制的電機20的輸出特性在轉速不高于基本轉速時呈現為恒定轉矩特性，而在轉速不小于基本轉速時呈現為恒定輸出特性(恒定輸出功率特性)。如果電機20以不小于基本轉速的轉速運行，即，如果電機20在恒定輸出區域中運行時，轉速控制單元74基于檢測到的與轉矩相關的特征量與特征量閾值(例如，轉矩閾值、轉矩電流閾值或負荷電流閾值)之間的大小關系來控制粉碎機主體50的轉軸的轉速。另外，轉矩閾值可設置在由固定寬度表示的范圍內，該固定寬度的范圍在包含電氣設備的轉體慣性的最大瞬間可輸出轉矩和連續可輸出轉矩之間。
[0124]例如，如果檢測到的與轉矩相關的特征量比特征量閾值小，由于負荷輕，所以通過增加粉碎機主體50的轉軸的轉速來提高粉碎處理能力。可選地，如果檢測到的與轉矩相關的特征量比特征量閾值大，由于負荷重，所以通過降低轉速來增加轉矩，進而防止超負荷停止。由此，能夠實現適應于負荷的轉矩特性，并且能夠得到最大粉碎處理能力。由于可以根據負荷變化來改變轉矩，所以不需要預先設置大容量(大額定容量)的電動機，也不需要大容量的電動機以低負荷率進行運行，因此可使用低價格、低容量的電動機的同時達到節能的目的。此外，根據負荷特性可以控制電氣設備的轉速。
[0125]圖10為示出第二實施方式的粉碎機120的轉矩閾值的一個實施例的說明圖。在圖10中，橫軸表示粉碎機120的轉軸的轉速，縱軸表示電機20的輸出轉矩。在圖10中，實線表示電機20的連續可輸出轉矩特性，即所謂額定容量(100%)的轉矩特性。另外，在圖10中的點劃線表示在短時間內能夠輸出的包含電氣設備的轉體慣性的最大瞬間可輸出轉矩特性，例如，額定容量的200%左右的輸出。另外，虛線表示轉矩閾值，例如，可以設定額定容量的120%?200%左右的值。雖然轉矩閾值能夠由轉矩閾值計算單元76來計算，預先計算出的值也可以存儲在存儲單元75中。
[0126]另外，如圖10所例示的轉矩閾值雖由一條曲線(直線)表示，但轉矩閾值并不僅限于此。也可以算出上限轉矩閾值和小于該上限轉矩閾值的下限轉矩閾值，并控制粉碎機主體50的轉軸的轉速使檢測出的轉矩在上限轉矩閾值和下限轉矩閾值之間。
[0127]轉矩閾值計算單元76基于通過由逆變器40轉換后的頻率及對應于基本轉速的基準閾值Tc計算轉矩閾值(特征量閾值)。對應于基本轉速(基本頻率)的基準閾值Tc為恒定轉矩區域內的恒定轉矩閾值。若由逆變器40轉換后的頻率為F，則頻率F中的轉矩閾值Tf可以通過公式Tf=TcX基本頻率/ F來計算。特定地，等于或大于基本頻率(例如，50Hz或60Hz)的頻率中的轉矩閾值隨著頻率的增加而減少，可以求出沿恒定輸出區域中的電機20的轉矩曲線的閾值。而在圖10所示的例子中基本頻率為60Hz。[0128]轉速控制單元74根據檢測出的轉矩(特征量)與計算出的轉矩閾值(特征量閾值)之間的大小關系來控制粉碎機主體50的轉軸的轉速。由于可以依據電機20的轉矩曲線求出閾值，即使在粉碎機主體50的轉軸的轉速按照負荷變化而變化，也可以使用適應于負荷變化的閾值，因此能夠在優化電氣設備的轉軸的轉速的同時，以最佳轉矩輸出來運行電氣設備。
[0129]除上述計算方法以外，還可以通過下述方法計算轉矩閾值。
[0130]例如，當電機20以等于或低于基本轉速的速度運行時，即在恒定轉矩區域中運行時，轉矩閾值計算單元76根據由物理量檢測單元71在規定時間段內檢測出的轉矩來計算轉矩閾值。規定時間段可以適當地設定為I分鐘、2分鐘、5分鐘等。通過在規定時間段內檢測轉矩，可以掌握負荷的變化特性。轉速控制單元74根據物理量檢測單元71檢測出的轉矩與計算出的轉矩閾值之間的大小關系來控制粉碎機主體50的轉軸的轉速。由于可以計算出適應于負荷變化的轉矩閾值，因此可以提前預測負荷變化，從而使設備以最佳轉速和轉矩運行。
[0131]更具體而言，轉矩閾值計算單元76將物理量檢測單元71在規定時間段內(例如，I分鐘、2分鐘或5分鐘等)檢測出的轉矩的最大值作為轉矩閾值來計算。例如，可以將對應于轉矩電流的峰值的轉矩值作為轉矩閾值。這樣，可以依據負荷以最佳且最大轉速運行。
[0132]可選地，轉矩閾值計算單元76可以根據物理量檢測單元71在規定時間段內(例如，I分鐘、2分鐘或5分鐘等)檢測出的轉矩的統計值來計算轉矩閾值。統計值可以是平均值，或者也可以是極大值的平均值。由此，使得設備能夠以適應于負荷的最佳且最大轉速運行。
[0133]另外，也可以在電機20的恒定輸出區域內設定固定值的轉矩閾值(例如，與恒定轉矩區域內的固定值的轉矩閾值相同的閾值)，根據電機20在恒定輸出區域中運行時的逆變器40的頻率和物理量檢測單元71所檢測出的轉矩，校正檢測出的轉矩，對校正后的轉矩和固定值的轉矩閾值之間的大小關系進行比較。例如，當逆變器40的頻率為F，檢測出的轉矩為Tm時，校正后的轉矩Tma可以通過以下公式來求得:Tma=TcXF /基本頻率。在這里，基本頻率例如為50Hz或60Hz，Tc為恒定轉矩區域內的額定轉矩。即，當逆變器40的頻率大于基本頻率時，則檢測到的轉矩與額定轉矩相比逐漸減少，因此，使校正后的轉矩Tma大于檢測出的轉矩，進而與固定值的轉矩閾值相比較。
[0134]圖11為第二實施方式的粉碎機120的電機20的輸出特性的一個實施例的說明圖。在圖11中，橫軸表示逆變器40的頻率和粉碎機100的轉軸的轉速，縱軸表示電機20的輸出轉矩。在圖11中，實線表示第二實施方式的粉碎機120的電機20的輸出特性，虛線表示圖6中示例性示出的現有粉碎機的電機的輸出特性。另外，圖11中示例性示出的電機20的輸出特性與圖7和圖8中所示的電機20的輸出特性相同。
[0135]如圖11中虛線所示，現有粉碎機的電機在粉碎機的轉軸的轉速不大于22.5rpm時為恒定轉矩特性，而在粉碎機的轉軸的轉速不小于22.5rpm時則為恒定輸出特性，即轉矩隨著轉速的增加而減少。現有粉碎機將負荷變化估計在內以恒定轉矩特性運行，以便始終獲得最大的轉矩，但在正常運行中粉碎機被設計成始終具有一定幅度且極少在最大轉矩附近運行。因此，使得大容量(例如，0.75kw)電動機以低負荷率驅動，以致運行不能充分節能。
[0136]另一方面，如圖11中的實線所示，第二實施方式的粉碎機120的電機20包括具有I / 160減速比的減速器30，該減速器30的I / 160減速比高于現有I / 80的減速比。因此，在逆變器40的基本頻率為60Hz時，電機20的電機軸以1800rpm的基本轉速旋轉，粉碎機120的轉軸的轉速為11.25rpm。換句話說，第二實施方式的粉碎機120的電機20在粉碎機120的轉軸的轉速不大于11.25rpm時為恒定轉矩特性并可以輸出與現有粉碎機的轉矩相同的轉矩，而在粉碎機120的轉軸的轉速不小于11.25rpm時變為恒定輸出特性，即轉矩隨著轉速的增加而減少。另外，第二實施方式的電機20的容量(額定容量)為0.4kw,比現有粉碎機使用的電機容量小。
[0137]如由圖11中的A表示的區域所示，當需要重負荷大轉矩時，即由物理量檢測單元71所檢測出的轉矩大于轉矩閾值的情況下，轉速控制單元74通過減小逆變器40的頻率來降低粉碎機主體50的轉軸的轉速。例如，根據負荷變化檢測出的轉矩超過轉矩閾值時，通過降低轉軸的轉速來增加轉矩。從而，即使在重負荷的情況下，也能夠得到所需的轉矩，使之應對負荷變化提高粉碎處理能力。
[0138]可選地，如由圖11中的B表示的區域所示，當無需輕負荷大轉矩時，即物理量檢測單元71所檢測出的轉矩小于轉矩閾值的情況下，轉速控制單元74通過增加逆變器40的頻率來提升粉碎機主體50的轉軸的轉速。例如，如果根據負荷變化檢測出的轉矩低于轉矩閾值時，通過增加轉軸的轉速使轉矩減少。這樣，即使在輕負荷的情況下，也能夠在維持必要的轉矩的同時增加轉速，應對負荷變化提高粉碎處理能力。而且，在本實施方式中，作為逆變器40可以采用頻率可調的通用逆變器。
[0139]當由物理量檢測單元71檢測出的轉矩大于轉矩閾值時，轉速控制單元74通過規定的減速斜率降低轉速，直至檢測出的轉矩不大于轉矩閾值。規定的減速斜率可以是，例如I秒鐘內使逆變器的頻率只減速5Hz時所獲得的轉軸的轉速。另外，轉速可以對應于時間變化而連續變化，也可以離散(階段性)變化。因此，轉軸的轉速不會急速下降而是逐漸降低。應注意，減速斜率不限于上述的5Hz。
[0140]如果在規定時間段內物理量檢測單元71所檢測出的轉矩小于轉矩閾值時，轉速控制單元74按照規定加速斜率提升轉速。規定時間段可以預先設定為，例如10分鐘、5分鐘等。規定加速斜率可以設定為，例如I秒鐘內逆變器的頻率只增加5Hz時的轉軸的轉速的梯度。此外，轉速可以對應于時間變化而連續變化，也可以離散(階段性)變化。因此，轉軸的轉速不會急速上升而是逐漸增加。應注意，加速斜率不限于上述的5Hz。
[0141]如圖11的虛線所示，現有粉碎機通過將減速器的減速比設為，例如I / 80左右，電機的基本轉速為1800rpm (逆變器的基本頻率為60Hz)，可以得到粉碎機的轉軸的轉速到達22.5rpm左右的恒定轉矩特性。此外，電機的基本轉速為1500rpm(逆變器的基本頻率為50Hz)時，可以得到粉碎機的轉軸的轉速達到18.75rpm左右的恒定轉矩特性。
[0142]在第二實施方式中，使減速器30的減速比大于現有減速器(例如I / 160等)減速t匕，使電機20以基本轉速的轉速運行時，粉碎機100的轉軸的轉速不大于18rpm。在圖11所示的示例中，如果逆變器40的基本頻率為60Hz，電機20以基本轉速獲得的粉碎機120的轉軸的轉速為11.25rpm,如果逆變器40的基本頻率為50Hz，電機20以基本轉速運行的粉碎機120的轉軸的轉速為9.375rpm,在上述兩種情況下,轉速均不大于18rpm。
[0143]由此，相較于現有電機，電機20的恒定轉矩區域的范圍可以縮小，而電機20的恒定輸出區域的范圍擴大。因而，對應于負荷變化，能夠在更大的范圍內對轉速及轉矩進行調整，從而應對更大的負荷變化。此外，電機20以基本轉速運行的粉碎機120的轉軸的轉速不限于圖11中示例性所示的11.25rpm，但是，只要轉速不大于18rpm，與現有電機相比，可在轉軸的轉速的更大范圍內運用恒定輸出特性。
[0144]在電機20以等于或低于基本轉速的轉速運行時，即電機20在恒定轉矩范圍內運行時，如果物理量檢測單元71所檢測出的轉矩大于轉矩閾值，轉速控制單元74不用控制轉速就可以使電機20停止。由于處于恒定轉矩范圍的轉矩值大于處于恒定輸出范圍的轉矩閾值，如果產生這種超過轉矩閾值的大轉矩時，判斷旋轉體等中已混入了非預期的金屬片等，并使電機20停止。這樣，可以防止電氣設備破損，從而可以保護電氣設備。
[0145]圖12為示出電動機的負荷率和功率因數之間的關系的說明圖。現有電機和第二實施方式中的電機20具有與圖12所示的一般電動機相同的特性。具體地，負荷率越小，功率因數就越小，效率降低。如圖6及圖11所示，現有電機為應對負荷變化，以低負荷率驅動大容量(例如0.75kw)電機，由于功率因數變小、效率降低，以致運行不能充分節能。由于第二實施方式的電機20具有小容量(例如0.4kw)，可以提升負荷率，從而加大功率因數，因此即使粉碎機120以電機20的恒定轉矩特性運行也可以達到節能的目的。
[0146]圖13為示出第二實施方式的粉碎機120運行時獲得的特性的一個實施例的說明圖。圖13也以現有粉碎機的特性作為比較例進行了對比。本實施例和比較例均表示以同一負荷狀態(對相同的被處理物進行等量粉碎的狀態)運行時的情況。本實施例中，逆變器40的頻率為120Hz，電機20的額定容量為0.4kw，減速器30的減速比為I / 160，功率因數為0.43，電力消耗為98.3w。與此相對，比較例中逆變器的頻率為60Hz，電機的額定容量為
0.75kw，減速器的減速比為I / 80，功率因數為0.23，電力消耗為155.2w。可見，本實施例與現有例相比節能36.7%。
[0147]作為與轉矩相關的特征量，可用電機20的轉矩電流Ir，或電機20的負荷電流I等代替檢測電機20的轉矩的結構。具體地，物理量檢測單元71可以檢測電機20的轉矩電流Ir，或者也可以檢測電機20的負荷電流，以上均是檢測作為電機20的轉矩的代用特性的特征量。
[0148]假設電機20的輸入電壓和輸入電流之間的相位角為Θ，則存在以下關系:轉矩電流Ir=負荷電流IXcos Θ，其中C0s Θ是功率因數。根據負荷狀態，例如，功率因數cos Θ可以采用大約20%?80%的值。
[0149]另外，例如，轉矩Tm和轉矩電流Ir之間的關系，可以關聯為Tm=kXPw/Vf、Pw=VXIrX η。這里，k是由電機20確定的常數，Pw是輸出功率，Vf是電機20的轉速，V為輸入電壓，n為效率。即，通過檢測電機20的轉矩電流Ir或電機20的負荷電流I，能夠求出電機20的轉矩。
[0150](第三實施方式)
[0151]圖14為依據第三實施方式的粉碎機140的電路結構的一個實施例的框圖。與第一實施方式的粉碎機100的不同之處在于，本實施方式的粉碎機包括功率閾值計算單元77，其替代了轉速判斷單元72和閾值選擇單元73。在第一實施方式的結構中是選擇閾值，而在第二實施方式的結構中是計算電機20的功率閾值(輸出功率閾值)。
[0152]物理量檢測單元71檢測電機20的輸出功率(輸出)。
[0153]如果電機20以不大于基本轉速的轉速運行，轉速控制單元74根據檢測到的輸出功率與功率閾值之間的大小關系來控制粉碎機主體50的轉軸的轉速。
[0154]由逆變器40控制的電機20的輸出特性在轉速不大于基本轉速時具有恒定轉矩特性，而在轉速不小于基本轉速時則具有恒定輸出特性(恒定輸出功率特性)。如果電機20以不大于基本轉速的轉速運行(即，在恒定轉矩區域中運行)，轉速控制單元74根據檢測出的輸出功率與功率閾值之間的大小關系來控制轉軸的轉速。電機20的轉矩Tm可以用Tm=aXPw/Vf來表示。其中，a是依據電機20的結構確定的系數，Pw是電機20的輸出功率，Vf是電機20的電機軸的轉速。在恒定轉矩區域中運行的電機20的轉矩根據負荷狀態發生變化的情況下，如果設定電機20的轉速不變，則電機20的輸出功率發生變化。
[0155]因此，例如，如果檢測到的輸出功率小于功率閾值，由于負荷輕，通過增加粉碎機主體50的轉速來提高粉碎處理能力。可選地，如果檢測出的輸出功率大于功率閾值，由于負荷重，所以通過降低粉碎機主體50的轉軸的轉速來增加轉矩，進而防止超負荷停止。這樣，在獲得適應于負荷特性的轉矩的同時，可以實現最佳轉速，最大粉碎處理能力。因此，沒必要預先設置大容量(大額定容量)的電動機，此外也無需使大容量的電動機以低負荷率運行，所以能夠使用低價格、低容量的電動機的同時，還可以實現節能。另外，還可以根據負荷特性來控制電氣設備的轉速。
[0156]圖15為第三實施方式的粉碎機140的功率閾值的一個實施例的說明圖。在圖15中，橫軸表示粉碎機140的轉軸的轉速，縱軸表示電機20的輸出功率。在圖15中，實線表示電機20的能夠連續輸出的功率特性，即所謂的額定容量(100%)的輸出功率特性。另外，虛線表示功率閾值，例如，可以設定額定容量的120%?200%左右的值。雖然通過功率閾值計算單元77可以計算功率閾值，也可以將預先算出的值存儲在存儲單元75中。
[0157]另外，雖然可用一條曲線(直線)來表示在圖15中例示的功率閾值，但不僅限于此，也可以算出上限功率閾值、以及小于該上限功率閾值的下限功率閾值。可以通過控制粉碎機主體50的轉軸的轉速，使檢測出的輸出功率處于在上限功率閾值和下限功率閾值之間。
[0158]功率閾值計算單元基于由逆變器40轉換的頻率以及對應于基本轉速的基準閾值Pc來計算功率閾值。對應于基本轉速(基本頻率)的基準閾值Pc是恒定輸出區域內的恒定功率閾值。如果將由逆變器40轉換后的頻率視為F，則頻率F所對應的功率閾值Pf可以用以下表達式來計算=Pf=PcX F/基本頻率。具體地，在不大于基本頻率(例如，50Hz或60Hz)的頻率中的功率閾值隨著頻率的增加而增加，可求出沿恒定轉矩區域中的電機20的輸出功率曲線的閾值。此外，在圖15所示的示例中，將基本頻率設定為60Hz。
[0159]轉速控制單元74根據檢測出的輸出功率與計算出的功率閾值之間的大小關系來控制粉碎機主體50的轉軸的轉速。因為可以求出沿電機20的輸出功率曲線的閾值，所以即使在由于負荷變化而導致的粉碎機主體50的轉軸的轉速發生變化的情況下，也可以使用適應于負荷變化的閾值，能夠在優化電氣設備的轉軸的轉速的同時，以最佳轉矩輸出來進行運行電氣設備。
[0160]在電機20以不大于基本轉速的轉速運行的情況下，即電機20在恒定轉矩區域運行的情況下，如果檢測出的輸出功率大于功率閾值，轉速控制單元74降低粉碎機主體50的轉軸的轉速。例如，如果由于負荷變化，檢測出的輸出功率超過功率閾值時，通過降低粉碎機主體50的轉軸的轉速來增加轉矩。由此，即使是在重負荷的情況下，也可以得到所需的轉矩，使之應對負荷變化而防止超負荷停止。[0161]在電機20以不大于基本轉速的轉速運行的情況下，即電機20在恒定轉矩區域中運行的情況下，當檢測出的輸出功率小于功率閾值時，轉速控制單元74提升粉碎機主體50的轉軸的轉速。例如，如果由于負荷變化而檢測出的輸出功率低于功率閾值，通過提升粉碎機主體50的轉軸的轉速來減少轉矩。由此，即使是在輕負荷的情況下，在維持所需的轉矩的同時，也可以增加轉速，使之應對負荷變化，進而提高粉碎處理能力。
[0162]此外，在電機20的恒定轉矩區域中，預先設定好固定值的功率閾值(例如，與恒定輸出區域中的固定值的功率閾值相同的閾值)，在恒定轉矩區域中基于電機20運行中獲得的逆變器40的頻率以及由物理量檢測單元71檢測出的輸出功率來校正檢測到的輸出功率，也可以對校正后的輸出功率與固定值的功率閾值之間的大小關系進行比較。例如，將逆變器40的頻率設為F，檢測出的輸出功率設為Pw，則校正后的輸出功率Pwa可以用以下表達式求出:Pwa=PwcXF/基本頻率。其中，例如，基本頻率為50Hz或60Hz，Pwc為恒定輸出區域中的額定輸出功率。具體而言，在恒定轉矩區域中，若逆變器40的頻率變大，檢測出的輸出功率向額定輸出功率逐漸增加。因此，使校正后的輸出功率Pwa大于檢測出的輸出功率，進而與固定值的功率閾值進行比較。
[0163](第四實施方式)
[0164]圖16為依據第四實施方式的粉碎機160的電路結構的一個實施例的框圖。與第一實施方式至第三實施方式的粉碎機的不同之處在于，本實施方式中的粉碎機包括判斷單元78、轉矩值計算單元79、負荷率確定單元80、轉矩值校正單元81、操作單元82、顯示單元83等。
[0165]通過由逆變器40將交流電源的頻率(例如，可以是額定頻率，商用頻率)轉換為低于原頻率的低頻率區域之后進行實際粉碎待粉碎物，判斷單元78對是否可在電機20的容許轉矩范圍內粉碎待粉碎物進行判斷。例如，如果容許轉矩不大于從電機20的連續可輸出轉矩到短時間段內能夠輸出的最大瞬間可輸出轉矩為止的范圍之內的期望轉矩閾值，就可視為在容許范圍內。
[0166]例如，逆變器40的額定頻率為50Hz或60Hz，低頻率區域為幾Hz到20Hz左右。優選地，低頻率區域為額定頻率的10%左右，可以設為5Hz或6Hz土幾Hz。下面，將對是否可對待粉碎物進行粉碎的判斷方法進行具體說明。
[0167]圖17為逆變器40的輸出頻率為6Hz時的額定轉矩的負荷率的實測值的一個實施例的說明圖，圖18為逆變器40的輸出頻率為20Hz時的額定轉矩的負荷率的實測值的一個實施例的說明圖，圖19為逆變器40的輸出頻率為40Hz時的額定轉矩的負荷率的實測值的一個實施例的說明圖，圖20為逆變器40的輸出頻率為60Hz時的額定轉矩的負荷率的實測值的一個實施例的說明圖。
[0168]在圖17?圖20中，橫軸表示待粉碎物(例如，厚度為3mm的聚丙烯板片)的粉碎時間，縱軸表示電機20的對應于額定轉矩的負荷率。對應于額定轉矩的負荷率是對應于實際轉矩T (實際施加于負荷的轉矩)的轉矩Tm的比例。另外，在圖17?圖20中使用了相同的待粉碎物。如圖17?圖20所示，隨著逆變器40的輸出頻率變大(更高)，負荷率逐漸減小。
[0169]圖21為示出逆變器40的輸出頻率與負荷率之間的對應關系的一個實施例的說明圖。在圖21中，橫軸表示逆變器40的輸出頻率，縱軸表示電機20的額定轉矩的負荷率。圖21是將圖17?圖20中所示實際測量值平均化之后繪制而成的。[0170]由圖21可知，即使是在施加相同負荷的情況下，如果逆變器40的輸出頻率變大(更高)，即，待粉碎物的切斷速度增加，則由轉軸等的慣性所引起的附加慣性轉矩成分JXdw/dt (電機20由于慣性而輸出的轉矩)也增加，從而減少在電機20的轉矩Tm的實際轉矩T中所占的比例。換句話說，對應于電機20的額定轉矩的負荷率減少。并且，實際轉矩T可用T= (JXdw/dt)+Tm來表示。在此，J為轉軸等的慣性力矩，w為轉軸的角速度。因此，(dw/dt)是轉軸等的角加速度。
[0171]具體地，在對應于電機20的額定轉矩(實際轉矩)T的負荷率L與逆變器40的輸出頻率F之間存在如圖21所示的對應關系。例如，圖21所示的對應關系可近似于L=87-l.2XF。另外，圖21所示的對應關系只是一個示例，該對應關系可根據待粉碎物的形狀或材質而變化。例如，在硬材質的情況下，與軟質材料相比表示對應關系的直線(或曲線)的傾斜度增加的同時，低頻率區域的負荷率也增加。
[0172]在圖21中，逆變器40的輸出頻率為60Hz的情況下，如設定負荷率L可近似為20%，則由物理量檢測單元71檢測出的轉矩Tm在實際轉矩T中所占比例為20%。可知，電機20施加于負荷的實際轉矩T的大小為轉矩Tm的4倍。而且，以往由于附加慣性轉矩不會出現在電機20的驅動電流中，從而在現有粉碎機中不能檢測出該實際轉矩T，因此一直被認為它是由轉矩Tm施加于負荷的轉矩。
[0173]具體地，將逆變器40的輸出頻率設定為額定頻率(50Hz或60Hz)后運行逆變器40，在粉碎待粉碎物的情況下，會產生過度的超負荷，對旋轉刀片(轉軸)施加巨大負荷。與粉碎機主體50的轉軸相比，由于高速旋轉的電機20的電機軸的慣性更大，所以對粉碎機主體50的轉軸施加了超負荷的情況下，由于高速旋轉的電機軸的巨大慣性而產生遠遠超過電機20的轉矩(由電機的驅動電流弓丨起的轉矩)的附加慣性轉矩(慣性力矩和角加速度的乘積)，實際轉矩(實際施加于負荷的轉矩)是電機20的轉矩和附加慣性轉矩的合計值。即，例如，使逆變器40以額定頻率運行時，實際轉矩不是電機20的轉矩，而是比該轉矩更大的轉矩，即該轉矩與附加慣性轉矩的合計值。因此，如以往通過轉矩是否在允許范圍內來判斷是否可以粉碎待粉碎物的情況下，由于實際上對負荷施加了非預期的巨大的轉矩，因此有可能會發生實際轉矩超出容許范圍的情況。
[0174]另一方面，施加于負荷的轉矩(實際轉矩)T (即切斷待粉碎物的力)是恒定的，而與轉軸(旋轉刀片)的轉速(逆變器40的輸出頻率)的大小無關。因此，使逆變器40以輸出頻率在低頻率范圍內的狀態運行，通過減小(降低)電機軸的轉速，極力減少附加慣性轉矩的影響，使轉矩在接近實際轉矩T的狀態下對待粉碎物進行粉碎。當粉碎待粉碎物的情況下，可以通過判斷此時轉矩Tm是否在容許范圍內，可以大致判斷出實際轉矩T是否在容許范圍內。
[0175]由此，無論將逆變器40的輸出頻率設定為額定頻率，不小于額定頻率的頻率，還是不大于額定頻率的頻率，都可以判斷實際轉矩T是否在容許范圍內。所以，即便發生過度的超負荷，實際轉矩T也不會超過容許范圍，可確切地判斷可否粉碎該待粉碎物。
[0176]轉矩值計算單元79通過收集物理量檢測單元71檢測出的轉矩值來計算統計值。例如，如圖17?圖20所示，多次檢測轉矩的峰值，可將檢測出的峰值的平均值或最大值等作為統計值。
[0177]判斷單元78根據由轉矩值計算單元79計算出的轉矩統計值是否在允許范圍內來判斷是否可以進行粉碎待粉碎物。通過運用統計值，在考慮了根據待粉碎物的粉碎、破碎狀態而變化的轉矩的偏差之后，判斷轉矩是否在允許范圍內，因此可以確切地判斷是否能夠粉碎待粉碎物。
[0178]可通過收集各種材料的數據來預先確定好如圖21所示的對應關系。因此，可將每一材料的逆變器40的輸出頻率與電機20的轉矩之間的對應關系預先存儲在存儲單元75中。
[0179]基于存儲單元75中存儲的對應關系，轉矩值校正單元81對物理量檢測單元71檢測出的轉矩進行校正。另外，這種情況下只要設置成可由用戶設定是否對任何材料進行轉矩校正即可。由于隨著逆變器40的輸出頻率變大(更高)，電機軸的轉速也變大(更高)，因此實際轉矩T中附加慣性轉矩所占的比例變大。換句話說，實際轉矩T中轉矩Tm所占的比例(稱為負荷率相對于電機的額定轉矩的比率)變小。因此，作為對應關系，存儲好對于逆變器40的輸出頻率的負荷率(對于電機的額定轉矩的負荷率)，對檢測到的轉矩進行校正，以便使檢測到的轉矩Tm與實際轉矩T保持大致相同。由此，作為校正轉矩值可求出附加了附加慣性轉矩的實際轉矩T，該附加慣性轉矩是由并未在電機20的驅動電流值中出現而由電機軸的慣性所引起的。
[0180]另外，代替由存儲單元75存儲逆變器40的輸出頻率與負荷率之間的對應關系的結構，可以實時確定對應關系。
[0181]負荷率確定單元80使逆變器40在從低頻率區域到額定頻率附近區域之間運行，基于物理量檢測單元71檢測出的轉矩，確定逆變器40的輸出頻率與電機20的轉矩之間的對應關系(每個頻率的負荷率)。
[0182]另外，代替負荷率確定單元80使逆變器40在從低頻率區域到額定頻率附近之間運行來確定對應關系的方法，可采取其他方法。
[0183]例如，通過使逆變器40以低頻率區域的任意的一個頻率運行來收集由物理量檢測單元71檢測到的轉矩。運用收集到的轉矩通過轉矩值計算單元79來計算轉矩的統計值(例如平均值、中值、眾數等)。基于計算出的統計值，負荷率確定單元80推算對于逆變器40的輸出頻率(除上述的任意一個頻率以外的其他頻率)的電機20的轉矩，由此確定逆變器40的輸出頻率與電機20的轉矩之間的對應關系(每個頻率的負荷率)。
[0184]具體而言，例如，預先使逆變器40的輸出頻率與電機20的負荷率之間的關系近似直線(或近似曲線)，當已知該直線的斜率或曲線的近似式等的情況下，校正近似直線或曲線使其能貫穿對應于收集到的統計值的坐標，可求出作為對于逆變器40的輸出頻率的電機20的轉矩的校正后的直線或曲線上的點(坐標)。
[0185]基于負荷率確定單元80所確定的對應關系，轉矩值校正單元81對物理量檢測單元71檢測出的轉矩進行校正。作為對應關系，確定對于逆變器40的輸出頻率的負荷率(對于電機的額定轉矩的負荷率)，對檢測到的轉矩Tm進行校正，使得檢測出的轉矩Tm與實際轉矩T大致相等。由此，作為校正轉矩值可求出附加了附加慣性轉矩的實際轉矩T，該附加慣性轉矩是由并未在電機20的驅動電流值中出現而由電機軸的慣性所引起的。
[0186]圖22為示出校正轉矩值的一個實施例的說明圖。在圖22中，橫軸表示逆變器40的輸出頻率f，縱軸表示校正后的轉矩值(校正的驅動轉矩值)K (f)XTm。如圖22所示，如將在低頻率區域(例如，6Hz)中的轉矩視為Tm時，任意頻率f中的校正轉矩可用K (f)XTm求出。其中，K (f)是以頻率f為變量的函數，隨著頻率f的增大，校正轉矩值也將大于轉矩Tm。另外，K Cf) > I。由此，根據并未在電機20的驅動電流值中出現而由電機軸的慣性所引起的附加慣性轉矩成分，可以在全部頻率區域中進行使轉矩Tm近似于實際轉矩T的校正。
[0187]轉速控制單元74通過根據校正轉矩與規定轉矩閾值之間的大小關系控制逆變器40的頻率來控制粉碎機主體50的轉軸的轉速。由于電機20的電機軸通過減速器30連接到轉軸，控制轉軸的轉速等同于通過改變逆變器40的輸出頻率來控制電機20的電機軸的轉速。
[0188]另外，基于物理量檢測單元71檢測到的轉矩或者通過自身頻率的指令，轉速控制單元74可以預測電機20是以恒定轉矩特性還是以恒定輸出特性運行。
[0189]例如，使電機20以不小于基本轉速的轉速運行的情況下，轉速控制單元74根據校正轉矩和預定轉矩閾值之間的大小關系來控制粉碎機主體50的轉軸的轉速。由逆變器40控制的電機20的輸出特性在轉速不高于基本轉速時具有恒定轉矩特性，在轉速不小于基本轉速時具有恒定輸出特性。如果電機20以不小于基本轉速的轉速運行的情況下，即，在恒定輸出區域運行時，轉速控制單元74根據校正轉矩與預定轉矩閾值之間的大小關系來控制粉碎機主體50的轉軸的轉速。
[0190]例如，校正轉矩小于轉矩閾值的情況下，由于負荷較輕，所以通過增加粉碎機主體50的轉軸的轉速來減少轉矩，提高粉碎處理能力。可選地，在校正轉矩大于轉矩閾值的情況下，由于負荷較重，所以通過降低轉速來增加轉矩，進而防止發生超負荷停止。由此，可以實現適應于負荷特性的轉矩特性，并且可獲得最大的處理能力，并能夠根據負荷的變化改變轉矩。因此，沒有必要預先設置大容量(大額定容量)電機，且沒有必要使大容量的電機以低負荷率運行，因此可以在使用低價格、低容量的電機的同時實現節能的目的。
[0191]此外，由于利用相當于實際轉矩的校正轉矩來控制轉數，所以即便是根據待粉碎物的粉碎、破碎狀態發生過度的超負荷的情況下，也可以防止旋轉刀片、固定刀片、轉軸、齒輪或者減速器等的破損。
[0192]操作單元82進行判斷待粉碎物是否可以粉碎的判斷運行或者實際運行的操作。顯示單元83用來顯示判斷運行的結果。
[0193]在實施例4中，起到了如圖11所示的相同作用和效果。另外，物理量檢測單元71既可以是檢測電機20的轉矩電流Ir的結構，也可以是檢測電機20的負荷電流的結構，均是檢測作為電機20的轉矩替代特性的特征量。
[0194](第五實施方式)
[0195]在上述第一至四實施方式當中，均以所謂的一軸式粉碎機為例進行了說明，但粉碎機不僅僅限于一軸式，也可以是多個轉軸以及在各轉軸上設置有旋轉刀片的粉碎機。
[0196]圖23為示出根據第五實施方式的粉碎機主體200的一個實施例的主要部分截面圖。與第一至四實施方式的不同點在于，設置有兩個轉軸，該兩個轉軸上還固定有旋轉刀片。在圖23中，在機殼170的內側橫向設置了兩個平行的轉軸151和161。另外，轉軸151和161分別可以具備減速器和電機(未圖示)，或者，通過一個電機及減速器使兩個轉軸151和161旋轉。其中，轉軸151和161向著圖23中的箭頭所示的方向以相同速度同步旋轉。
[0197]在轉軸151上，將大直徑的多個旋轉刀片153沿著轉軸151的軸向按規定的間隔尺寸并排嵌裝。相鄰的旋轉刀片153之間固定有小直徑的套環152。在每個旋轉刀片153的周圍，朝著旋轉方向突出設置了前端部(刀尖部)彎曲的臂狀刃部154。
[0198]另外，在轉軸161上同樣地將多個大直徑旋轉刀片163沿著轉軸161的軸向按規定的間隔尺寸并排嵌裝。相鄰的旋轉刀片163之間固定有小直徑的套環162。在每個旋轉刀片163的周圍，朝著旋轉方向突出設置了前端部(刀尖部)彎曲的臂狀刃部164。
[0199]在機殼170的內壁上設置有導向壁156和166。在導向壁156的下側設置了刮刀155。刮刀155可滑動地連接于套環152的外周邊，且配合旋轉刀片153的旋轉軌道，前端呈梳子形狀。另外，在導向壁166的下側設置有刮刀165。刮刀165可滑動的接觸于套環162的外周邊，且配合旋轉刀片163的旋轉軌道，前端呈梳子形狀。
[0200]第五實施方式的粉碎機主體200能夠以類似于圖3、圖9、圖14或圖16中所示的結構來運行。
[0201]從機殼170上部的開口部171投入待粉碎物時，可由旋轉中的旋轉刀片153、163的刃部154、164將待粉碎物引入到機殼170的中心部分上，從而能夠通過刃部154、164對待粉碎物進行粉碎(切割)。因此，粉碎后的粉碎片伴隨旋轉刀片153、163的旋轉排出到機殼170的下部。
[0202]可用刮刀155、165向下刮落隨著旋轉刀片153、163的旋轉而一起向上移動的粉碎片。
[0203]在上述實施方式中，作為電氣設備的例子對粉碎機進行了說明，然而電氣設備并不局限于粉碎機，只要是處理多種負荷的裝置，則不限于粉碎機也適用于產業機械中使用的電氣設備。換句話說，在權利要求中所述的電動機驅動轉矩控制裝置中的電氣設備并不局限于粉碎機，也包括其他電氣設備。作為這種電氣設備，在旋轉軸上具備轉體，例如機床、輥軋機、成型加工機、鋼鐵機械、電梯和吊裝起重機。
[0204]在上述各個實施方式中，對獨立于電機的減速器的結構進行了說明，但是減速器并不是必須的結構，例如，也可以使用齒輪電機等。
[0205]附圖標記說明
[0206]20電機(電動機)
[0207]30減速器
[0208]40逆變器
[0209]50粉碎機主體
[0210]70控制單元
[0211]71物理量檢測單元
[0212]72轉速判斷單元
[0213]73閾值選擇單元(選擇單元)
[0214]74轉速控制單元(控制單元)
[0215]75存儲單元
[0216]76轉矩閾值計算單元(閾值計算單元)
[0217]77功率閾值計算單元(閾值計算單元)
[0218]78判斷單元
[0219]79轉矩值計算單元(統計值計算單元)[0220]80負荷率確定單元
[0221]81轉矩值校正單元
[0222]82操作單元
[0223]83顯示單元
【權利要求】
1.一種驅動控制裝置，其用于驅動控制電氣設備，該電氣設備包括安裝在轉軸上的旋轉體，該轉軸是由轉換交流電源的頻率的逆變器所驅動的電動機來帶動其旋轉，其特征在于，所述驅動控制裝置包括: 物理量檢測單元，檢測與所述電動機的輸出相關的多個物理量； 存儲單元，存儲所述多個物理量的閾值； 轉速判斷單元，判斷所述電動機的轉速是否等于或大于基本轉速； 選擇單元，根據所述轉速判斷單元的判斷結果為所述多個物理量中的每個物理量選擇閾值； 控制單元，根據所述物理量檢測單元檢測到的物理量與由所述選擇單元選擇的閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
2.根據權利要求1所述的驅動控制裝置，其中，所述物理量檢測單元檢測所述電動機的輸出，所述選擇單元在所述電動機的轉速不小于所述基本轉速時選擇特定的功率閾值，所述控制單元根據所述物理量檢測單元檢測出的輸出與所述特定功率閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
3.根據權利要求1所述的驅動控制裝置，其中，所述物理量檢測單元檢測與所述電動機的轉矩相關的特征量，所述選擇單元在所述電動機的轉速小于所述基本轉速的情況下選擇特定的轉矩量閾值，所述控制單元根據所述物理量檢測單元檢測出的特征量與所述特定的轉矩量閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
4.一種驅動控制裝置，其用于驅動控制電氣設備，該電氣設備包括安裝于轉軸上的旋體，該轉軸是由轉換交流電源的頻率的逆變器所驅動的電動機來帶動其旋轉，其特征在于，所述驅動控制裝置包括: 物理量檢測單元，檢測與所述電動機的轉矩相關的特征量； 閾值計算單元，計算針對所述特征量的特征量閾值； 控制單元，在所述電動機的轉速不小于基本轉速時，根據所述物理量檢測單元檢測出的所述特征量與所述閾值計算單元計算出的所述特征量閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
5.根據權利要求4所述的驅動控制裝置，還包括:頻率檢測單元，對所述逆變器轉換的頻率進行檢測；其中，所述閾值計算單元根據所述頻率檢測單元檢測到的頻率和對應于所述基本轉速的基準閾值來計算所述特征量閾值，所述控制單元根據所述物理量檢測單元檢測到的所述特征量與所述閾值計算單元計算出的所述特征量閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
6.根據權利要求4所述的驅動控制裝置，其中，在所述電動機以所述基本轉速以上的轉速運行時，如果所述物理量檢測單元檢測出的所述特征量大于所述特征量閾值，所述控制單元降低所述轉軸的轉速。
7.根據權 利要求4所述的驅動控制裝置，其中，在所述電動機以所述基本轉速以上的轉速運行時，如果所述物理量檢測單元檢測出的所述特征量小于所述特征量閾值，所述控制單元提高所述轉軸的轉速。
8.—種驅動控制裝置，其用于驅動控制電氣設備，所述電氣設備包括安裝于轉軸上的旋轉體，該轉軸是由轉換交流電源的頻率的逆變器所驅動的電動機來帶動其旋轉，其特征在于，所述驅動控制裝置包括: 物理量檢測單元，檢測所述電動機的輸出； 閾值計算單元，計算針對所述電動機的輸出的功率閾值； 控制單元，在所述電動機的轉速等于或小于基本轉速時，根據所述物理量檢測單元檢測出的輸出與所述閾值計算單元計算出的功率閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
9.根據權利要求8所述的驅動控制裝置，還包括:頻率檢測單元，對所述逆變器轉換的頻率進行檢測；其中，所述閾值計算單元根據所述頻率檢測單元檢測到的頻率及對應于所述基本轉速的基準閾值來計算功率閾值，所述控制單元根據所述物理量檢測單元檢測出的輸出與所述閾值計算單元計算的功率閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
10.根據權利要求8所述的驅動控制裝置，其中，在所述電動機以基本轉速以下的轉速運行時，在所述物理量檢測單元檢測出的輸出大于所述功率閾值的情況下，所述控制單元降低所述轉軸的轉速。
11.根據權利要求8所述的驅動控制裝置，其中，在所述電動機以基本轉速以下的轉速運行時，在所述物理量檢測單元檢測出的輸出小于所述功率閾值的情況下，所述控制單元提高所述轉軸的轉速。
12.根據權利要求1~11中任意一項所述的驅動控制裝置，還包括:判斷單元，其使得所述逆變器將所述交流電源的頻率轉換為低于該頻率的低頻率，并使得所述旋轉體執行所需要的處理，以便判斷能否由所述旋轉體進行處理。
13.根據權利要求12所述的驅動控制裝置，還包括:統計值計算單元，其通過收集與所述物理量檢測單元檢測出的轉矩相關的特征量來計算統計值；其中，所述判斷單元根據所述統計值計算單元計算出的統計值對能否進行所述處理進行判斷。
14.一種電氣設備，包括:轉換交流電源的頻率的逆變器、由所述逆變器驅動的電動機、安裝在由所述電動機旋轉的轉軸上的旋轉體，以及如權利要求1~13中任意一項所述的驅動控制裝置；其中，所述驅動控制裝置控制所述轉軸的轉速。
15.一種電氣設備的驅動控制方法，所述電氣設備包括安裝于轉軸上的旋轉體，該轉軸是由轉換交流電源的頻率的逆變器所驅動的電動機來帶動其旋轉，其特征在于，所述驅動控制方法包括以下步驟: 檢測步驟，檢測與所述電動機的輸出相關的多個物理量； 判斷步驟，借助所存儲的所述多個物理量的閾值，判斷所述電動機的轉速是否在基本轉速以上； 選擇步驟，根據所述判斷步驟的判斷結果為所述多個物理量中的每個物理量選擇閾值； 控制步驟，根據檢測到的物理量與選擇的閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
16.一種電氣設備的驅動控制方法，所述電氣設備包括安裝于轉軸上的旋轉體，該轉軸是由轉換交流電源的頻率的逆變器所驅動的電動機來帶動其旋轉，其特征在于，所述驅動控制方法包括以下步驟: 檢測步驟，檢測與所述電動機的轉矩相關的特征量；計算步驟，計算針對所述特征量的特征量閾值； 控制步驟，當所述電動機的轉速不小于基本轉速時，根據檢測到的特征量與計算得出的特征量閾值之間的大小關系來控制所述轉軸的轉速。
17.一種電氣設備的驅動控制方法，所述電氣設備包括安裝于轉軸上的旋轉體，該轉軸是由轉換交流電源的頻率的逆變器所驅動的電動機來帶動其旋轉，其特征在于，所述驅動控制方法包括以下步驟: 檢測步驟，檢測所述電動機的輸出； 計算步驟，計算針對所述電動機的輸出的功率閾值； 控制步驟，當所述電動機的轉速不大于基本轉速時，根據檢測到的輸出與計算得出的功率閾值之間的大小關系來控 制所述轉軸的轉速。
【文檔編號】B02C18/24GK103765759SQ201280041846
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年8月20日 優先權日:2011年9月1日
【發明者】山下宰司, 春稔 申請人:株式會社松井制作所