JP2000023480A - サーボ制御装置およびサーボ制御装置の回生電力消費回路保護方法 - Google Patents
サーボ制御装置およびサーボ制御装置の回生電力消費回路保護方法Info
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- JP2000023480A JP2000023480A JP10184617A JP18461798A JP2000023480A JP 2000023480 A JP2000023480 A JP 2000023480A JP 10184617 A JP10184617 A JP 10184617A JP 18461798 A JP18461798 A JP 18461798A JP 2000023480 A JP2000023480 A JP 2000023480A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電源電圧が上昇しても回生抵抗が焼損しない
ような回生電力消費回路を備えたサーボ制御装置を提供
する 【解決手段】 加減速指令手段（１２）と、回生動作指
令手段（１１）と、加減速指令手段（１２）が制御対象
のモータ（５）に減速を指令せず、かつ回生動作指令手
段（１１）が電源回生を指令している場合を異常である
と判断する異常判断手段（１３）と、異常判断手段（１
３）が異常であると判断したときに、サーボ制御装置の
主電源を遮断する電源遮断手段（１４）を備える。
ような回生電力消費回路を備えたサーボ制御装置を提供
する 【解決手段】 加減速指令手段（１２）と、回生動作指
令手段（１１）と、加減速指令手段（１２）が制御対象
のモータ（５）に減速を指令せず、かつ回生動作指令手
段（１１）が電源回生を指令している場合を異常である
と判断する異常判断手段（１３）と、異常判断手段（１
３）が異常であると判断したときに、サーボ制御装置の
主電源を遮断する電源遮断手段（１４）を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サーボ制御装置、
特に産業用ロボットを駆動するためのサーボ制御装置の
回生電力消費回路の保護に関する。
特に産業用ロボットを駆動するためのサーボ制御装置の
回生電力消費回路の保護に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のサーボ制御装置のブロック図を図
３に示す。図３に示すサーボ制御装置は産業用ロボット
を駆動するためのＡＣサーボモータを制御する装置であ
る。図３において、１はコンバータ回路であり、図示し
ない商用電源から３相交流の電力を供給されて、前記電
力を直流に変換して直流中間回路２に出力する回路であ
る。直流中間回路２の、＋側の母線と−側の母線の間に
は平滑コンデンサ３が接続されている。４はインバータ
回路であり、図示しない制御回路の指令に従って、直流
中間回路２から供給される直流電力を所定の周波数の３
相交流電力に変換してＡＣサーボモータ５に供給する回
路である。今、ＡＣサーボモータ５が定速回転の状態か
ら減速する場合を想定する。この場合、ＡＣサーボモー
タ５はその運動エネルギーを電気エネルギーに変換しな
がら減速する。つまり、この場合、ＡＣサーボモータ５
は発電機として機能する訳であるが、この時、発生する
電気エネルギーが回生電力である。前記回生電力はイン
バータ回路４を介して直流中間回路２に逆流し、平滑コ
ンデンサ３に流入するので、直流中間回路２の電圧が上
昇する。このため、例えば平滑コンデンサ３やコンバー
タ回路１内部の素子などの回路素子が破壊されるなどの
不具合が生じる。この回生電力による不具合を解決する
ために、直流中間回路２の内部に回生電力消費回路６が
備えられている。回生電力消費回路６は直流中間回路２
の＋の母線と−の母線の間を、回生抵抗７と回生トラン
ジスタ８を直列に接続して結ぶ回路である。この回生電
力消費回路６を駆動するために、このサーボ制御装置に
は、電圧検出回路９と電圧比較回路１０と回生トランジ
スタ駆動回路１１が備えられている。電圧検出回路９は
直流中間回路２の母線間の電圧を検出する回路であり、
電圧比較回路１０は、電圧検出回路９で検出した電圧と
基準電圧を比較し、前記検出電圧が前記基準電圧より大
きければ、回生トランジスタ駆動回路１１に所定の信号
を出力する。回生トランジスタ駆動回路１１は前記信号
を受けて、回生トランジスタ８をＯＮにするトランジス
タ駆動信号を回生トランジスタ８に与える。つまり回生
トランジスタ駆動回路１１は回生電力消費回路６をＯＮ
／ＯＦＦする回生動作指令手段の機能をはたしている。
このように構成されているので、回生電力によって直流
中間回路２の電圧が基準電圧より大きくなると、回生ト
ランジスタ８がＯＮになり、回生抵抗７に電流が流れ、
回生電力は回生抵抗７の発熱として消費される。従って
直流中間回路２の電圧の上昇を防止される。
３に示す。図３に示すサーボ制御装置は産業用ロボット
を駆動するためのＡＣサーボモータを制御する装置であ
る。図３において、１はコンバータ回路であり、図示し
ない商用電源から３相交流の電力を供給されて、前記電
力を直流に変換して直流中間回路２に出力する回路であ
る。直流中間回路２の、＋側の母線と−側の母線の間に
は平滑コンデンサ３が接続されている。４はインバータ
回路であり、図示しない制御回路の指令に従って、直流
中間回路２から供給される直流電力を所定の周波数の３
相交流電力に変換してＡＣサーボモータ５に供給する回
路である。今、ＡＣサーボモータ５が定速回転の状態か
ら減速する場合を想定する。この場合、ＡＣサーボモー
タ５はその運動エネルギーを電気エネルギーに変換しな
がら減速する。つまり、この場合、ＡＣサーボモータ５
は発電機として機能する訳であるが、この時、発生する
電気エネルギーが回生電力である。前記回生電力はイン
バータ回路４を介して直流中間回路２に逆流し、平滑コ
ンデンサ３に流入するので、直流中間回路２の電圧が上
昇する。このため、例えば平滑コンデンサ３やコンバー
タ回路１内部の素子などの回路素子が破壊されるなどの
不具合が生じる。この回生電力による不具合を解決する
ために、直流中間回路２の内部に回生電力消費回路６が
備えられている。回生電力消費回路６は直流中間回路２
の＋の母線と−の母線の間を、回生抵抗７と回生トラン
ジスタ８を直列に接続して結ぶ回路である。この回生電
力消費回路６を駆動するために、このサーボ制御装置に
は、電圧検出回路９と電圧比較回路１０と回生トランジ
スタ駆動回路１１が備えられている。電圧検出回路９は
直流中間回路２の母線間の電圧を検出する回路であり、
電圧比較回路１０は、電圧検出回路９で検出した電圧と
基準電圧を比較し、前記検出電圧が前記基準電圧より大
きければ、回生トランジスタ駆動回路１１に所定の信号
を出力する。回生トランジスタ駆動回路１１は前記信号
を受けて、回生トランジスタ８をＯＮにするトランジス
タ駆動信号を回生トランジスタ８に与える。つまり回生
トランジスタ駆動回路１１は回生電力消費回路６をＯＮ
／ＯＦＦする回生動作指令手段の機能をはたしている。
このように構成されているので、回生電力によって直流
中間回路２の電圧が基準電圧より大きくなると、回生ト
ランジスタ８がＯＮになり、回生抵抗７に電流が流れ、
回生電力は回生抵抗７の発熱として消費される。従って
直流中間回路２の電圧の上昇を防止される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
サーボ制御装置では入力電源の電圧が上昇すると、回生
抵抗が焼損するという問題がある。以下に、この問題を
詳述する。いわゆる発展途上国のような、産業基盤の整
備されていない地域では、安定した良質の電力が得られ
ないので、コンバータ回路１に入力される商用電源の電
圧が定格を越えて上昇する場合がある。このような場合
も、直流中間回路２の電圧が上昇するので、回生トラン
ジスタ８がＯＮになり、回生抵抗７に電流が流れる。通
常、ＡＣサーボモータ５の減速時間は短いので、回生電
力が発生する時間も短い。したがって、回生抵抗７の容
量はこれに合わせて決定しているので小さい。一方、商
用電源の電圧の上昇は長時間連続するので、回生抵抗７
が過熱し焼損するのである。これを防止するためにコン
バータ回路１に入力される電圧を監視する回路などを設
ける場合もあるが、コストの上昇につながるので一般的
ではない。そこで、本発明は電源電圧が上昇しても回生
抵抗が焼損しないような回生電力消費回路を備えたサー
ボ制御装置を提供することを目的とする。また、サーボ
制御装置の回生電力消費回路保護方法を提供することを
目的とする。
サーボ制御装置では入力電源の電圧が上昇すると、回生
抵抗が焼損するという問題がある。以下に、この問題を
詳述する。いわゆる発展途上国のような、産業基盤の整
備されていない地域では、安定した良質の電力が得られ
ないので、コンバータ回路１に入力される商用電源の電
圧が定格を越えて上昇する場合がある。このような場合
も、直流中間回路２の電圧が上昇するので、回生トラン
ジスタ８がＯＮになり、回生抵抗７に電流が流れる。通
常、ＡＣサーボモータ５の減速時間は短いので、回生電
力が発生する時間も短い。したがって、回生抵抗７の容
量はこれに合わせて決定しているので小さい。一方、商
用電源の電圧の上昇は長時間連続するので、回生抵抗７
が過熱し焼損するのである。これを防止するためにコン
バータ回路１に入力される電圧を監視する回路などを設
ける場合もあるが、コストの上昇につながるので一般的
ではない。そこで、本発明は電源電圧が上昇しても回生
抵抗が焼損しないような回生電力消費回路を備えたサー
ボ制御装置を提供することを目的とする。また、サーボ
制御装置の回生電力消費回路保護方法を提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明は、回生電力消費回路を備えたサーボ制御
装置において、制御対象のモータの加減速を指令する加
減速指令手段と、電源回生を指令する回生動作指令手段
と、前記加減速指令手段が前記モータに減速を指令せ
ず、かつ前記回生動作指令手段が電源回生を指令してい
る場合を異常であると判断する異常判断手段を備えるも
のである。また、前記異常判断手段が異常であると判断
したときに、作業者に異常である旨を通知する警告手段
を備えるものである。また、前記異常判断手段が異常で
あると判断したときに、前記サーボ制御装置の主電源を
遮断する電源遮断手段を備えるものである。また本発明
は、制御対象のモータの加減速状態を判断し、電源回生
の有無を判断し、前記モータが減速状態になく、かつ電
源回生が行われているときに異常であると判断するもの
である。また、異常であると判断したときに、作業者に
異常である旨を警告するものである。また、異常である
と判断したときに、前記サーボ制御装置の主電源を遮断
するものである。
めに、本発明は、回生電力消費回路を備えたサーボ制御
装置において、制御対象のモータの加減速を指令する加
減速指令手段と、電源回生を指令する回生動作指令手段
と、前記加減速指令手段が前記モータに減速を指令せ
ず、かつ前記回生動作指令手段が電源回生を指令してい
る場合を異常であると判断する異常判断手段を備えるも
のである。また、前記異常判断手段が異常であると判断
したときに、作業者に異常である旨を通知する警告手段
を備えるものである。また、前記異常判断手段が異常で
あると判断したときに、前記サーボ制御装置の主電源を
遮断する電源遮断手段を備えるものである。また本発明
は、制御対象のモータの加減速状態を判断し、電源回生
の有無を判断し、前記モータが減速状態になく、かつ電
源回生が行われているときに異常であると判断するもの
である。また、異常であると判断したときに、作業者に
異常である旨を警告するものである。また、異常である
と判断したときに、前記サーボ制御装置の主電源を遮断
するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例を示す産業
用ロボット用のサーボ制御装置のブロック図であり、図
２はこのサーボ制御装置の回生電力消費回路の保護方法
を示すフローチャートである。以下、図１および図２に
従って、本発明の実施例を説明する。なお、従来技術の
説明と重複する部分については説明を省略する。図１に
おいて、１２は軌跡計画部であり、所定のプロクラムに
従って、図示しない産業用ロボットが所定の軌跡をたど
って動作するように、ＡＣサーボモータ５の起動、停
止、加速、減速を指令する加減速指令手段である。１３
は異常回生判別部である。軌跡計画部１２はＡＣサーボ
モータ５に減速を指令している時に、減速動作信号を異
常回生判別部１３に出力する。異常回生判別部１３に
は、回生トランジスタ駆動回路１１が回生トランジスタ
８をＯＮ／ＯＦＦするために出力するトランジスタ駆動
信号も入力される。１４はコンバータ回路１に入力され
る主回路電源を遮断するための電磁接触器であり、１５
は電磁接触器１４を駆動するコイルであり、異常回生判
別部１３から出力される励磁電流によって励磁される。
次に、このサーボ制御装置において、回生電力消費回路
６を保護する方法を、図２を参照しながら説明する。異
常回生判別部１３は、常時、トランジスタ駆動信号を監
視している（ステップＳ１）。トランジスタ駆動信号、
すなわち回生トランジスタ８をＯＮにして、回生抵抗７
に電流を流す信号が出力されたのを検知すると、異常回
生判別部１３は、軌跡計画部１２が減速動作信号を出力
しているか否かを判断する（ステップＳ２）。減速動作
信号が出力されていれば、正常な電源回生であると判断
して、ステップＳ１に戻り、トランジスタ駆動信号の監
視を続ける。減速動作信号が出力されていなければ、異
常な電源回生、すなわち電源電圧の上昇であると判断し
て、コイル１５を励磁して、主回路の電源を遮断する
（ステップＳ３）。このように、電源電圧の上昇に起因
する異常な電源回生が発生した時に、主回路の電源を遮
断するので、回生抵抗７の焼損を防止できる。また、異
常回生判別部１３が異常な電源回生を検知した時に、例
えば、産業用ロボットの操作盤に設けた警告ランプを点
灯させて、作業者に警告するようにしてもよい。なお、
実施例の説明にあたっては、本発明を産業用ロボット用
のサーボ制御装置に適用した例を示したが、本発明を、
産業用あるいは民生用を問わず、広くサーボ制御装置一
般に適用できることは言うまでもない。
用ロボット用のサーボ制御装置のブロック図であり、図
２はこのサーボ制御装置の回生電力消費回路の保護方法
を示すフローチャートである。以下、図１および図２に
従って、本発明の実施例を説明する。なお、従来技術の
説明と重複する部分については説明を省略する。図１に
おいて、１２は軌跡計画部であり、所定のプロクラムに
従って、図示しない産業用ロボットが所定の軌跡をたど
って動作するように、ＡＣサーボモータ５の起動、停
止、加速、減速を指令する加減速指令手段である。１３
は異常回生判別部である。軌跡計画部１２はＡＣサーボ
モータ５に減速を指令している時に、減速動作信号を異
常回生判別部１３に出力する。異常回生判別部１３に
は、回生トランジスタ駆動回路１１が回生トランジスタ
８をＯＮ／ＯＦＦするために出力するトランジスタ駆動
信号も入力される。１４はコンバータ回路１に入力され
る主回路電源を遮断するための電磁接触器であり、１５
は電磁接触器１４を駆動するコイルであり、異常回生判
別部１３から出力される励磁電流によって励磁される。
次に、このサーボ制御装置において、回生電力消費回路
６を保護する方法を、図２を参照しながら説明する。異
常回生判別部１３は、常時、トランジスタ駆動信号を監
視している（ステップＳ１）。トランジスタ駆動信号、
すなわち回生トランジスタ８をＯＮにして、回生抵抗７
に電流を流す信号が出力されたのを検知すると、異常回
生判別部１３は、軌跡計画部１２が減速動作信号を出力
しているか否かを判断する（ステップＳ２）。減速動作
信号が出力されていれば、正常な電源回生であると判断
して、ステップＳ１に戻り、トランジスタ駆動信号の監
視を続ける。減速動作信号が出力されていなければ、異
常な電源回生、すなわち電源電圧の上昇であると判断し
て、コイル１５を励磁して、主回路の電源を遮断する
（ステップＳ３）。このように、電源電圧の上昇に起因
する異常な電源回生が発生した時に、主回路の電源を遮
断するので、回生抵抗７の焼損を防止できる。また、異
常回生判別部１３が異常な電源回生を検知した時に、例
えば、産業用ロボットの操作盤に設けた警告ランプを点
灯させて、作業者に警告するようにしてもよい。なお、
実施例の説明にあたっては、本発明を産業用ロボット用
のサーボ制御装置に適用した例を示したが、本発明を、
産業用あるいは民生用を問わず、広くサーボ制御装置一
般に適用できることは言うまでもない。
【０００６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、サ
ーボ制御装置の入力電圧が上昇すると入力電源を遮断す
るので、回生抵抗の焼損を防止できる効果がある。ま
た、入力電源の電圧を監視する装置をサーボ制御装置の
外部に付加する必要がないので、安価なサーボ制御装置
を提供できる効果がある。
ーボ制御装置の入力電圧が上昇すると入力電源を遮断す
るので、回生抵抗の焼損を防止できる効果がある。ま
た、入力電源の電圧を監視する装置をサーボ制御装置の
外部に付加する必要がないので、安価なサーボ制御装置
を提供できる効果がある。
【図１】本発明の実施例を示すサーボ制御装置のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】本発明の実施例を示す回生電力消費回路の保護
方法を示すフローチャートである。
方法を示すフローチャートである。
【図３】従来技術によるサーボ制御装置のブロック図で
ある。
ある。
１：コンバータ回路 ２：直流中間回路 ３：平滑コンデンサ ４：インバータ回路 ５：ＡＣサーボモータ ６：回生電力消費回路 ７：回生抵抗 ８：回生トランジスタ ９：電圧検出回路 １０：電圧比較回路 １１：回生トランジスタ駆動回路 １２：軌跡計画部 １３：異常回生判別部 １４：電磁接触器 １５：コイル
Claims (6)
- 【請求項１】 回生電力消費回路を備えたサーボ制御装
置において、制御対象のモータの加減速を指令する加減
速指令手段と、電源回生を指令する回生動作指令手段
と、前記加減速指令手段が前記モータに減速を指令せ
ず、かつ前記回生動作指令手段が電源回生を指令してい
る場合を異常であると判断する異常判断手段を備えたこ
とを特徴とするサーボ制御装置。 - 【請求項２】 前記異常判断手段が異常であると判断し
たときに、作業者に異常である旨を通知する警告手段を
備えたことを特徴とする請求項１に記載のサーボ制御装
置。 - 【請求項３】 前記異常判断手段が異常であると判断し
たときに、サーボ制御装置の主電源を遮断する電源遮断
手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２
に記載のサーボ制御装置。 - 【請求項４】 サーボ制御装置の回生電力消費回路保護
方法において、制御対象のモータの加減速状態を判断
し、電源回生の有無を判断し、前記モータが減速状態に
なく、かつ電源回生が行われているときに異常であると
判断するサーボ制御装置の回生電力消費回路保護方法。 - 【請求項５】 異常であると判断したときに、作業者に
異常である旨を警告することを特徴とする請求項４に記
載のサーボ制御装置の回生電力消費回路保護方法。 - 【請求項６】 異常であると判断したときに、サーボ制
御装置の主電源を遮断することを特徴とする請求項４ま
たは請求項５に記載のサーボ制御装置の回生電力消費回
路保護方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10184617A JP2000023480A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | サーボ制御装置およびサーボ制御装置の回生電力消費回路保護方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10184617A JP2000023480A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | サーボ制御装置およびサーボ制御装置の回生電力消費回路保護方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000023480A true JP2000023480A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16156372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10184617A Pending JP2000023480A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | サーボ制御装置およびサーボ制御装置の回生電力消費回路保護方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000023480A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100344056C (zh) * | 2004-07-30 | 2007-10-17 | 发那科株式会社 | 电动机的控制装置 |
| CN100424979C (zh) * | 2005-07-04 | 2008-10-08 | 松下电器产业株式会社 | 发电机控制装置以及冷冻循环装置 |
| KR20140122179A (ko) | 2013-04-09 | 2014-10-17 | 산요 덴키 가부시키가이샤 | 모터 제어장치 |
-
1998
- 1998-06-30 JP JP10184617A patent/JP2000023480A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100344056C (zh) * | 2004-07-30 | 2007-10-17 | 发那科株式会社 | 电动机的控制装置 |
| US8598818B2 (en) | 2004-07-30 | 2013-12-03 | Fanuc Ltd. | Control device of electric motor |
| CN100424979C (zh) * | 2005-07-04 | 2008-10-08 | 松下电器产业株式会社 | 发电机控制装置以及冷冻循环装置 |
| KR20140122179A (ko) | 2013-04-09 | 2014-10-17 | 산요 덴키 가부시키가이샤 | 모터 제어장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050518 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080123 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080125 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080522 |