CN106796122A - 电压供给装置 - Google Patents

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Abstract

电压供给装置(1)具有：一次电池(11)；以及恒压供给部(6)，其对一次电池(11)的输出电压(V11)进行控制而供给至绝对位置检测装置(4)，在恒压供给部(6)设定有电压下降判定值(A)，该电压下降判定值(A)是比绝对位置检测装置(4)变得不能对位置数据进行保存的电压电平即位置数据消失电平(C)高、且比恒压供给部(6)在稳定时输出的稳定电压电平的恒定电压即输出电压(V12)低的阈值，恒压供给部(6)在一次电池(11)的输出电压(V11)低于阈值之前将一次电池(11)的输出电压(V11)变换为稳定电压电平的电压即输出电压(V12)而供给至绝对位置检测装置(4)，在一次电池(11)的输出电压(V11)低于阈值时将一次电池(11)的输出电压(V11)变换为与阈值相同电平的电压即输出电压(V13)而供给至绝对位置检测装置(4)。

Description

电压供给装置
技术领域
本发明涉及一种将备用电源电压供给至绝对位置检测装置的电压供给装置。
背景技术
驱动工业用机械装置的电动机控制系统具有：电动机，其将动力赋予给驱动对象；控制器，其生成电动机的位置指令而发送至电动机控制装置；绝对位置检测装置，其对电动机的位置数据进行检测而发送至电动机控制装置；以及电动机控制装置，其基于电动机的位置指令及位置数据而驱动电动机。
为了使绝对位置检测装置进行位置数据的检测及保存，需要将固定电压供给至绝对位置检测装置。在电力正被供给至电动机控制装置的状态下，能够将固定电压从电动机控制装置的内部的恒压电源电路供给至绝对位置检测装置。另外，在电力未供给至电动机控制装置的状态下，需要向绝对位置检测装置供给固定电压的辅助电源。
现有的作为辅助电源的电压供给装置使用的是小型、且不需要外部电源的一次电池。但是，一次电池在长期间使用的情况下，输出电压会根据产品寿命、时效老化而下降。因此，当前采用下述措施，即，通过在一次电池的输出电压下降时由绝对位置检测装置发送对一次电池的输出电压的下降进行警告的警告信号，或者由电动机控制装置对一次电池的输出电压进行监视，从而提示使用者进行一次电池的更换。但是存在下述问题，即，在一次电池的电压下降急剧的情况下，从产生警告信号起至成为一次电池无法使用的状态为止的期间、即用于对一次电池进行更换的电池更换宽限期间(grace period)是不充分的，绝对位置检测装置不能保存位置数据而导致位置数据消失。
为了解决上述问题，下述专利文献1所示的电压供给装置具有作为二次电池的主备用电池和作为一次电池的辅助备用电池，在主备用电池的输出电压下降得比一定的值低时，将供给至绝对位置检测装置的电压从主备用电池的输出电压切换至辅助备用电池的输出电压。
专利文献1：日本特开2007－292608号公报
发明内容
但是，在上述专利文献1的现有技术中，由于使用2个备用电池对供给至绝对位置检测装置的电压进行切换，因此在辅助备用电池由于故障等而处于不能实现所期望的输出的状态时，在从主备用电池切换至辅助备用电池的情况下，不能将能够对位置数据进行保存的充分的电压供给至绝对位置检测装置。在该情况下，与前述同样地存在下述问题，即，电池更换宽限期间变得不充分，绝对位置检测装置所保存的位置数据消失。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种电压供给装置，该电压供给装置即使在使用单独的一次电池的情况下也能够确保电池更换宽限期间，防止绝对位置检测装置所保存的位置数据的消失。
为了解决上述课题、实现目的，本发明是一种电压供给装置，该电压供给装置将辅助电源电压供给至对电动机的绝对位置进行检测的绝对位置检测装置，该电压供给装置的特征在于，具有：一次电池；以及恒压供给部，其对所述一次电池的输出电压进行控制而供给至所述绝对位置检测装置，在所述恒压供给部设定有阈值，该阈值比所述绝对位置检测装置变得不能对位置数据进行保存的电压电平高、且比所述恒压供给部在稳定时输出的稳定电压电平低，所述恒压供给部在所述一次电池的输出电压低于所述阈值之前将所述一次电池的输出电压变换为所述稳定电压电平的电压而供给至所述绝对位置检测装置，在所述一次电池的输出电压低于所述阈值时将所述一次电池的输出电压变换为与所述阈值相同电平的电压而供给至所述绝对位置检测装置。
发明的效果
根据本发明，具有下述效果，即，即使在使用了单独的一次电池的情况下，也能够确保电池更换宽限期间，防止绝对位置检测装置所保存的位置数据的消失。
附图说明
图1是包含本发明的实施方式1所涉及的电压供给装置的电动机控制系统的结构图。
图2是图1所示的电压供给装置、电动机控制装置以及绝对位置检测装置的功能框图。
图3是图1所示的电压供给装置的输出电压特性图。
图4是本发明的实施方式2所涉及的电压供给装置、电动机控制装置以及绝对位置检测装置的功能框图。
具体实施方式
下面，基于附图，对本发明所涉及的电压供给装置的实施方式进行详细说明。此外，本发明不限定于本实施方式。
实施方式1
图1是包含本发明的实施方式1所涉及的电压供给装置1的电动机控制系统的结构图。图2是图1所示的电压供给装置1、电动机控制装置2以及绝对位置检测装置4的功能框图。图3是图1所示的电压供给装置1的输出电压特性图。
图1所示的电动机控制系统具有电压供给装置1、电动机控制装置2、电动机3、绝对位置检测装置4以及控制器5。
电压供给装置1将输出电压V1经由电动机控制装置2供给至绝对位置检测装置4，该输出电压V1用于防止绝对位置检测装置4所保存的位置数据4a的消失。控制器5生成电动机3的位置指令5a而发送至电动机控制装置2。电动机控制装置2基于控制电源CP生成绝对位置检测装置4对位置数据4a进行保存所需的恒定电压、即输出电压V2。另外，电动机控制装置2在输入了来自绝对位置检测装置4的电压下降检测信号4b时产生警告信息2a。警告信息2a是用于对后述的一次电池11(参照图2)的输出电压V11的下降进行警告、并且对恒压电源电路21的输出电压V2的下降进行警告的信息。另外，电动机控制装置2基于控制电源CP、来自控制器5的位置指令5a和来自绝对位置检测装置4的位置数据4a对主电源MP进行频率变换，将变换后的驱动电压VD输出至电动机3。绝对位置检测装置4对电动机3的绝对位置进行检测，将检测到的绝对位置的数据即位置数据4a发送至电动机控制装置2。另外，绝对位置检测装置4在被供给来的输出电压V1或者输出电压V2的值为电压下降检测电平B时输出电压下降检测信号4b。电压下降检测电平B是绝对位置检测装置4能够对一次电池11的输出电压V11的下降进行判定的值，是比第1恒压电源电路13的输出电压V12低、且比位置数据消失电平C高的值。电动机3由来自电动机控制装置2的驱动电压VD进行驱动，将动力赋予至未图示的驱动对象。
图2所示的电压供给装置1具有一次电池11以及恒压供给部6。一次电池11是用于防止绝对位置检测装置4所保存的位置数据4a消失的单独的辅助电源，其一个例子是市售的干电池。恒压供给部6具有电压检测部12、第1恒压电源电路13、第2恒压电源电路14以及输出电压选择部15。
电压检测部12对来自一次电池11的输出电压V11的值进行检测。在电压检测部12设定有电压下降判定值A，电压检测部12在检测到输出电压V11低于电压下降判定值A的情况下将输出限制信号12a输出至输出电压选择部15。电压下降判定值A是由于一次电池11的寿命或者时效老化，绝对位置检测装置4能够对一次电池11的输出电压V11的下降进行判定的值，并且是预告下述情况的值，即，在从绝对位置检测装置4判定出一次电池11的输出电压V11的下降的时刻(后述的t1)起经过一定期间后，一次电池11的输出电压V11会下降至绝对位置检测装置4不能对位置数据4a进行保存的电压电平即位置数据消失电平C。
第1恒压电源电路13是调压电路，将一次电池11的输出电压V11变换为稳定电压电平的恒定电压即输出电压V12而输出。此外，输出电压V11和输出电压V12呈V11＞V12的关系。第2恒压电源电路14通过调压电路将一次电池11的输出电压V11变换为电压下降检测电平B的恒定电压即输出电压V13而输出。
输出电压选择部15在没有从电动机控制装置2的恒压电源电路21进行输出电压V2的输出、且未接收到来自电压检测部12的输出限制信号12a时选择第1恒压电源电路13的输出电压V12，在接收到输出限制信号12a时选择第2恒压电源电路14的输出电压V13。恒压供给部6的输出电压V1是由输出电压选择部15选择出的输出电压V12或者输出电压V13，输出电压V1经由电动机控制装置2供给至绝对位置检测装置4。
电动机控制装置2具有恒压电源电路21、异常检测部22、控制电路23以及开关电路24。恒压电源电路21基于控制电源CP生成绝对位置检测装置4对位置数据4a进行保存所需的恒定电压、即输出电压V2。异常检测部22在输入了来自绝对位置检测装置4的电压下降检测信号4b时产生警告信息2a。警告信息2a输出至控制器5、或者未图示的外部的显示器，接收到警告信息2a的控制器5或者显示器以音频或者影像向使用者提出警告。由此，能够将一次电池11的输出电压V11下降这一情况通知给使用者。控制电路23基于控制电源CP、来自控制器5的位置指令5a和来自绝对位置检测装置4的位置数据4a而生成用于对开关电路24进行控制的控制信号。开关电路24基于来自控制电路23的控制信号对主电源MP进行频率变换，将变换后的驱动电压VD输出至电动机3。
绝对位置检测装置4具有绝对位置检测部41、位置数据保存电路42以及电压下降检测部43。绝对位置检测部41对电动机3的绝对位置进行检测，生成检测出的位置数据4a。位置数据保存电路42通过从电动机控制装置2供给的输出电压V2、或者从电压供给装置1供给的输出电压V1而对位置数据4a进行保存。电压下降检测部43对供给至位置数据保存电路42的电压的值进行监视，在所供给的电压的值为电压下降检测电平B时输出电压下降检测信号4b。
下面，使用图3对动作进行说明。在控制电源CP正被供给至电动机控制装置2的情况下，从恒压电源电路21向绝对位置检测装置4供给位置数据4a的保存所需的输出电压V2。在控制电源CP未供给至电动机控制装置2时，从电压供给装置1的恒压供给部6向绝对位置检测装置4供给位置数据4a的保存所需的备用的输出电压V1。此外，图3的上层的图表示一次电池11的输出电压V11的推移，图3的下层的图表示电压供给装置1的输出电压V12及输出电压V13的推移。另外，将输出电压V11低于电压下降判定值A的时刻设为t1，将第2恒压电源电路14的输出电压V13下降至位置数据消失电平C的时刻设为t2。另外，将从输出电压V11低于电压下降判定值A的时刻t1起直至第2恒压电源电路14的输出电压V13下降至位置数据消失电平C的时刻t2为止的时间设为电池更换宽限期间T。另外，电压下降判定值A和电压下降检测电平B呈A＞B的关系。
在一次电池11的输出电压V11为比电压下降判定值A高的稳定电压电平时，输出电压选择部15选择来自第1恒压电源电路13的输出电压V12，将选择出的输出电压V12供给至绝对位置检测装置4。如标号a所示，在一次电池11的输出电压V11低于电压下降判定值A时，输出电压选择部15选择来自第2恒压电源电路14的输出电压V13，将选择出的输出电压V13供给至绝对位置检测装置4。
由于此时供给至绝对位置检测装置4的电压的值为电压下降检测电平B，因此电压下降检测部43输出电压下降检测信号4b，接收到电压下降检测信号4b的异常检测部22输出警告信息2a。由此，能够将一次电池11的输出电压V11下降这一情况通知给使用者。
另外，如前所述，由于电压下降检测电平B是比第1恒压电源电路13的输出电压V12低、且比位置数据消失电平C高的值，因此能够确保电池更换宽限期间T。即，能够将从产生警告信息2a起至成为一次电池11无法使用的状态为止的时间分配给一次电池11的电池更换宽限期间T。通过在该电池更换宽限期间T进行一次电池11的更换，从而能够防止位置数据保存电路42所保存的位置数据4a的消失。
此外，在实施方式1中是绝对位置检测装置4具有电压下降检测部43、向电动机控制装置2的异常检测部22输出电压下降检测信号4b的结构，但也可以是下述结构，即，在电动机控制装置2设置与电压下降检测部43相同的功能，电动机控制装置2对供给至位置数据保存电路42的电压进行监视而对电压下降进行检测。另外，在对一次电池11进行更换时，需要用于在将一次电池11从电压供给装置1拔除至新的一次电池11设置于电压供给装置1为止的电池更换时间，防止位置数据保存电路42所保存的位置数据4a消失的电源，该电源例如由积蓄于未图示的电容器的电荷来提供。具体地说，设为电容器具有能够在上述电池更换时间对位置数据保存电路42内的数据进行保存的电容，其端子电压在电池更换时间维持为比位置数据消失电平C高的值。就电池更换时间而言，如果能够立即对一次电池11进行更换，则电池更换时间为几秒至几十秒左右。
实施方式2
图4是本发明的实施方式2所涉及的电压供给装置1、电动机控制装置2以及绝对位置检测装置4的功能框图。与实施方式1的不同点在于，取代恒压供给部6而使用恒压供给部61。下面，对与实施方式1相同的部分标注相同的标号而省略其说明，在这里仅对不同的部分予以叙述。
恒压供给部61具有电压检测部12、第1恒压电源电路16以及第2恒压电源电路17。
第1恒压电源电路16是调压电路，将一次电池11的输出电压V11变换为稳定电压电平的恒定电压、即输出电压V12。并且，在一次电池11的输出电压V11低于电压下降判定值A之前、即接收到输出限制信号12a之前，第1恒压电源电路16输出输出电压V12。
第2恒压电源电路17是调压电路，将一次电池11的输出电压V11变换为电压下降检测电平B的恒定电压、即输出电压V13而输出。
恒压供给部61的输出电压V1是来自第1恒压电源电路16的输出电压V12或者来自第2恒压电源电路17的输出电压V13，输出电压V1经由电动机控制装置2供给至绝对位置检测装置4。
根据实施方式2，变得不需要输出电压选择部15，能够以简单的结构将备用电源电压供给至绝对位置检测装置4，能够提高可靠性，并且能够实现成本降低。
如以上说明所述，实施方式1、2所涉及的电压供给装置1具有：一次电池11；以及恒压供给部6、61，其对一次电池11的输出电压V11进行控制而供给至绝对位置检测装置4，在恒压供给部6、61设定有电压下降判定值A，该电压下降判定值A是比绝对位置检测装置4变得不能对位置数据4a进行保存的电压电平即位置数据消失电平C高、且比恒压供给部6、61在稳定时输出的稳定电压电平的恒定电压即输出电压V12低的阈值，恒压供给部6、61在一次电池11的输出电压V11低于阈值之前将一次电池11的输出电压V11变换为稳定电压电平的电压即输出电压V12而供给至绝对位置检测装置4，在一次电池11的输出电压V11低于阈值时将一次电池11的输出电压V11变换为与阈值相同电平的电压即输出电压V13而供给至绝对位置检测装置4。由于通过该结构能够确保一次电池11的输出电压V11下降至位置数据消失电平C之前的时间、即电池更换宽限期间T，因此即使在使用了单独的一次电池11的情况下，也能够防止绝对位置检测装置4所保存的位置数据4a的消失。
另外，在本发明的电压供给装置1中，由于能够在电压供给装置1侧对一次电池11的输出电压下降进行判定，因此例如即使在使用电源容量不同的一次电池11时，仅对电压供给装置1内部的电压检测部12的设定进行变更即可应对，而不对电动机控制装置2以及未图示的绝对位置检测器的设定进行变更。由此，即使在对一次电池11的种类进行变更的情况下，作为电动机控制系统来说，也能够廉价地予以应对。
工业实用性
如上所述，本发明在将备用电源电压供给至绝对位置检测装置的电压供给装置中是有用的。
标号的说明
1电压供给装置，2电动机控制装置，3电动机，4绝对位置检测装置，5控制器，6恒压供给部，11一次电池，12电压检测部，13第1恒压电源电路，14第2恒压电源电路，15输出电压选择部，16第1恒压电源电路，17第2恒压电源电路，21恒压电源电路，22异常检测部，23控制电路，24开关电路，41绝对位置检测部，42位置数据保存电路，43电压下降检测部，61恒压供给部。

Claims (4)

1.一种电压供给装置，其将辅助电源电压供给至对电动机的绝对位置进行检测的绝对位置检测装置，
该电压供给装置的特征在于，具有：
一次电池；以及
恒压供给部，其对所述一次电池的输出电压进行控制而供给至所述绝对位置检测装置，
在所述恒压供给部设定有阈值，该阈值比所述绝对位置检测装置变得不能对位置数据进行保存的电压电平高、且比所述恒压供给部在稳定时输出的稳定电压电平低，
所述恒压供给部在所述一次电池的输出电压低于所述阈值之前将所述一次电池的输出电压变换为所述稳定电压电平的电压而供给至所述绝对位置检测装置，在所述一次电池的输出电压低于所述阈值时将所述一次电池的输出电压变换为与所述阈值相同电平的电压而供给至所述绝对位置检测装置。
2.根据权利要求1所述的电压供给装置，其特征在于，
所述恒压供给部具有：
第1恒压电源电路，其将所述一次电池的输出电压变换为所述稳定电压电平的电压而输出；
第2恒压电源电路，其将所述一次电池的输出电压变换为与所述阈值相同电平的电压而输出；以及
输出电压选择部，其在所述一次电池的输出电压低于所述阈值之前选择来自所述第1恒压电源电路的输出电压，在所述一次电池的输出电压低于所述阈值时选择来自第2恒压电源电路的输出电压，将选择出的输出电压供给至所述绝对位置检测装置。
3.根据权利要求1所述的电压供给装置，其特征在于，
所述恒压供给部具有：
第1恒压电源电路，其在所述一次电池的输出电压低于所述阈值之前将所述一次电池的输出电压变换为所述稳定电压电平的电压而供给至所述绝对位置检测装置；以及
第2恒压电源电路，其在所述一次电池的输出电压低于所述阈值时将所述一次电池的输出电压变换为与所述阈值相同电平的电压而供给至所述绝对位置检测装置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电压供给装置，其特征在于，
所述阈值是所述绝对位置检测装置能够对所述一次电池的输出电压的下降进行判定的值，并且是预告下述情况的值，即，在从所述绝对位置检测装置判定出所述一次电池的输出电压的下降的时刻起经过一定期间后，所述一次电池的输出电压会下降至所述绝对位置检测装置变得不能对位置数据进行保存的电压电平。
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