JP2000253687A - サーボ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイナミックブレーキ回路３の故障検出を可
能にする。サーボモータ２とサーボアンプ１と間の主回
路電線５の誤結線の状態を容易に認知できるようにす
る。誤結線しても配線変更をせずに正常に運転できるよ
うにする。 【課題を解決する手段】 電流検出回路３０の検出出
力、および、速度検出手段の検出出力にもとづき、ダイ
ナミックブレーキ回路３の故障を検出する故障検出手段
３２を備える。サーボモータ２が回転している状態でサ
ーボアンプ１の出力がオフの状態のときに、サーボアン
プ１の出力線に流れる電流を電流検出手段が検出し、こ
の検出結果にもとづき誤結線を判定する。誤結線してい
てもサーボアンプ１がこれに合わせて３相交流を出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイナミックブレーキ
回路を有するサーボ装置において、ダイナミックブレー
キの故障やモータの誤接続を容易に認知でき、安全性お
よび作業性のよいサーボ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１５は、従来のサーボ装置のブロック
図である。図において、１は駆動手段、例えば、サーボ
アンプである。２はモータ、例えば、サーボモータであ
る。３は電流制限手段、例えば、ダイナミックブレーキ
抵抗である。このダイナミックブレーキ抵抗は３つの抵
抗器から構成されている。５はサーボアンプ１とサーボ
モータ２とを接続する主回路電線、６はサーボモータ２
のシャフトに直結されたエンコーダである。７は直流電
力をサーボモータを駆動する３相の交流電源に変換する
ためのトランジスタブリッジ、例えば、主回路トランジ
スタである。この主回路トランジスタ７は、各相の、上
下アームに１つずつ設けられている合計６個のトランジ
スタと、それぞれのトランジスタに逆接続されたダイオ
ード(図示せず)から構成されている。ダイナミックブレ
ーキ回路は、ダイナミックブレーキ抵抗３およびリレー
８からが構成される。このダイナミックブレーキ回路
は、Ｂ接点（バック接点)を持つリレー８により、サー
ボアンプ１の各相の出力線間が、ダイナミックブレーキ
抵抗３を介してスター形に短絡されるように構成されて
いる。ダイナミックブレーキ回路は、ダイナミックブレ
ーキ抵抗３を用いずに、直接Ｂ接点を持つリレー８によ
り、サーボアンプ１の各相の出力線間を短絡するように
構成してもよい。

【００００３】次に、ダイナミックブレーキ回路の動作
について説明する。回転子に永久磁石が設けられ、固定
子に巻線が施されているサーボモータ２においては、外
部から固定子巻線に電力を供給しなくても、回転子が回
転していれば、回転子の永久磁石の磁束が固定子巻線と
鎖交し回生電力が発生するので、サーボモータの端子に
電圧が発生する。サーボモータ２の各相線を短絡した状
態で、サーボモータ２を回転させようとすると、この回
生電力にもとづく電流が流れ、サーボモータ２を停止さ
せる方向にトルクが発生する。このトルクによりサーボ
モータ２の回転を急停止させるのがダイナミックブレー
キの原理である。主回路トランジスタ７が正常に動作し
ている場合は、サーボ制御によりモータに停止トルクを
与えることができるが、故障や停電などにより、主回路
トランジスタ７が正常に動作しない場合には、停止せず
に惰走し危険である。サーボモータ２の各相線を短絡す
るリレーの接点としてリレーのＢ接点が使用されている
理由は、サーボモータ２が回転中に電源が切れ、リレー
の制御ができなくなった場合もダイナミックブレーキが
かかるようにするためである。このサーボ装置において
は、主回路トランジスタ７が動作し、サーボモータ２を
駆動制御している間は、ダイナミックブレーキ回路のリ
レー８を励磁してＢ接点を開の状態にしておき、主回路
トランジスタ７の全てのトランジスタがオフになると、
リレー８の励磁が解除され、リレー８のＢ接点が閉じ、
ダイナミックブレーキがかかるように構成されている。

【０００４】回転子に永久磁石が用いられているサーボ
モータ２において、効率よくトルクを発生させるために
は、回転子の永久磁石による磁束と、サーボモータ２の
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線に流れる電流のベクトル和と、
を直交させなければならない。従って、サーボモータ２
とサーボモータを駆動するサーボアンプ１との間を結ぶ
主回路電線５は、サーボモータ側の各相と、サーボアン
プ側の各相とを対応させるように、すなわち、図１５に
示すように、結線しなければならない。誤結線すると、
エンコーダ６により検出されたサーボモータ２の磁極位
置にもとづきサーボアンプ１により作り出されるＵ相、
Ｖ相、Ｗ相の電流が、サーボモータ２の対応する相の巻
線に流れず、正常運転できないばかりか、場合によれ
ば、暴走して危険な状態になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のサーボ装置にお
いては、ダイナミックブレーキ回路に故障があっても検
出することができなかったので、ブレーキ動作が異常の
まま使用したため事故を起すなどの問題点があった。ま
た、サーボモータ２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれの巻
線は、電気的には同じであり、例えば、サーボモータ２
が暴走しても、従来においては、その原因が誤結線のた
めであるか否かの判定が容易でなく、また、誤結線であ
れば、どのような誤結線であるか特定するのが容易でな
かった。また、誤結線の修正作業に手間を要していた。

【０００６】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたものであり、ダイナミックブレーキ回路
の故障を容易に認知できるようにしたものである。ま
た、サーボモータ２と、サーボモータを駆動するサーボ
アンプ１と、の間の主回路電線５の誤結線を容易に把握
できるようにすることを目的とする。また、誤結線をし
たままの状態でも正常に運転できるようにすることを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によるサーボ装置
は、直流電力を３相の交流電力に変換する電力変換手段
と、電力変換手段の出力線に流れる電流を相別に検出す
る電流検出手段と、出力線に流れる電流により駆動され
るモータと、モータの回転速度を検出する速度検出手段
と、モータが駆動外状態にあるときにバック接点により
出力線のそれぞれを直接または電流制限手段を介して短
絡するリレーと、モータが回転している状態でモータが
駆動外状態にあるときにおける電流検出手段の検出出力
と速度検出手段の検出出力とにより、リレーまたは電流
制限手段の故障を検出する故障検出手段と、を備えるよ
うにしたものである。

【０００８】また、直流電力を３相の交流電力に変換す
る電力変換手段と、電力変換手段の出力線に流れる電流
を相別に検出する電流検出手段と、出力線に流れる電流
により駆動されるモータと、モータが駆動外状態にある
ときにバック接点により出力線のそれぞれを直接または
電流制限手段を介して短絡するリレーと、モータが回転
している状態でモータが駆動外状態にあるときの電流検
出手段の検出出力にもとづきモータの接続状態を検出す
る接続状態検出手段と、を備えるようにしたものであ
る。

【０００９】また、接続状態検出手段は、モータが回転
している状態でモータが駆動外状態にあるときに、各相
間での電流検出手段の検出出力が零になる状態の発生順
序にもとづき、モータの接続状態を検出するようにした
ものである。

【００１０】また、接続状態検出手段は、モータが回転
している状態でモータが駆動外状態にあるときに、電流
検出手段により検出された電流をｄ−ｑ変換して得られ
たｄ軸電流が零であるか否かによりモータの接続が正常
であるか否かを判定するようにしたものである。

【００１１】また、接続状態検出手段は、モータが回転
している状態でモータが駆動外状態にあるときに、電流
検出手段により検出された電流をｄ−ｑ変換して求めた
ｄ軸電流およびｑ軸電流と５つの誤接続に対応して期待
されるｑ軸電流およびｄ軸電流の変化とにもとづき、電
力変換手段の出力線のそれぞれにモータのいずれの相の
線が接続されているかを判定するようにしたものであ
る。

【００１２】また、接続状態検出手段の判定結果にもと
づき出力線のそれぞれにモータの相と同じ相を出力させ
る出力相切換手段を有するようにしたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態１．図１は、こ
の発明の実施の形態１によるサーボ装置のブロック図で
ある。図において、４はサーボモータ２に流れる電流を
各相別に検出するための電流検出用抵抗である。この電
流検出用抵抗４は３つの抵抗器から構成されている。３
０は電流検出用抵抗４の各抵抗器の両端子間の電圧降下
にもとづきサーボアンプ１の各出力線に流れる電流を求
める電流検出回路である。電流検出用抵抗４および電流
検出回路３０から電流検出手段が構成される。３１はエ
ンコーダ６からの信号にもとづきモータの現在速度を算
出する速度演算手段である。エンコーダ６と速度演算手
段３１とからサーボモータ２の回転速度を検出する速度
検出手段が構成される。３２は電流検出手段の検出出力
および速度検出手段の検出出力にもとづき、ダイナミッ
クブレーキ抵抗３およびリレー８から構成されるダイナ
ミックブレーキ回路の故障を検出する故障検出手段であ
る。

【００１４】次に、このサーボ装置の動作について説明
する。図２は、ダイナミックブレーキ回路が正常に動作
している場合における各相の電流（電流検出回路３０に
より検出される）と、速度検出回路３１により検出され
るサーボモータの速度と、主回路トランジスタ７の動作
解除のタイミングと、を示す図である。図において、主
回路トランジスタ７によりサーボモータ２が回転中に、
時刻ｔ０で、故障や電源の遮断が発生し、主回路トラン
ジスタ７の全てのトランジスタがオフになり、リレー８
の励磁が解かれ、Ｂ接点が閉じる。これにより、ダイナ
ミックブレーキがかかりモータは急停止する。このと
き、図に示すように、初めは、サーボモータ２が高速に
回転しているので、サーボモータ２の各相線に高い電圧
が発生し大きな電流が流れるが、サーボモータの回転速
度が低下すれば、発生する電圧も低下し電流も小さくな
る。

【００１５】例えば、Ｕ相のダイナミックブレーキ抵抗
３のいずれかの抵抗が断線した場合には、図２におい
て、Ｕ相電流が流れなくなることから、この断線を検出
することができる。ダイナミックブレーキ抵抗３には３
個の抵抗器が存在するので、同時に、２個または３個の
抵抗器が断線するのは稀れである。１個故障した場合に
は、他の相だけで停止しても減速トルクは減少するもの
の、ダイナミックブレーキ回路がない場合に比べれば早
く停止できる。従って、抵抗器が１個故障した場合に、
外部にアラームを出して、故障があることを知らせるよ
うにすれば、抵抗器が２個故障し、ダイナミックブレー
キ機能が全く働かなくなり、事故を起こすという事態を
未然に防止することができる。なお、図１においては、
電流検出用抵抗器４は３相のそれぞれにに設けるように
しているが、（Ｕ相電流＋Ｖ相電流＋Ｗ相電流＝０）の
関係を使用すれば、電流検出用抵抗器を３相の内のいず
れか２相にだけ設けるようにしても同様の効果が得られ
る。

【００１６】発明の実施の形態２．図３はこの発明の実
施の形態２によるサーボ装置において、サーボアンプと
サーボモータとの間が正しく結線された状態を示すブロ
ック図である。図において、４０は接続状態検出手段で
ある。電流検出手段３０は図示を省略している。上述の
ように、サーボモータ２に効率よくトルクを発生させる
ためには、サーボモータ２の回転子の永久磁石による磁
束と、サーボモータ２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線に流れ
る電流のベクトル和と、が直交するようにしなければな
らない。このため、サーボアンプ１は、エンコーダ６に
より検出されたサーボモータ２の回転位置（回転子の磁
極位置）をもとに、主回路トランジスタ７のそれぞれの
トランジスタをスイッチングさせて、サーボアンプ１側
のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の出力線に順に１２０°ずつ位相の
ずれた正弦波状の電流が流れるように構成されている。
そして、サーボアンプ１側の各相線に流れる電流の大き
さは電流検出用抵抗４の各抵抗器の両端に発生する電圧
にもとづき検出され、検出された電流値により電流フィ
ードバックがかけられている。

【００１７】図４は、図３のように正常に結線されてい
る場合に、サーボアンプ１によりサーボモータを短時間
駆動した後、直ちにサーボアンプ１の出力をオフするな
どにより、モータが回転している状態でサーボアンプ１
の出力がオフの状態のときに、サーボモータ２が停止す
るまでの間において、電流検出手段により検出される各
相の電流を示す図である。図４に示されるように、この
場合における電流検出手段３０により検出される各相の
電流は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、の順で１２０°ずつ位相が
ずれ、次第に減衰する正弦波状の電流になっており、負
から正に変わる零クロス点は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、の順
番で発生する。

【００１８】図６は、図３に示すサーボ装置において、
Ｕ相とＶ相とが誤って入れ替わって結線された場合を示
す図である。このように誤結線されたサーボ装置に電源
を投入すると、サーボモータ２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各
巻線に流れる電流のベクトル和が、サーボモータ２の回
転子の磁束と直交しないために、サーボモータ２は、所
望の動きとは違った動きをする。この動きは、エンコー
ダ６により検出されるので、これを補正するために、サ
ーボアンプ１は、さらに、現在のエンコーダ６からの位
置情報（磁極の位置情報）をもとに、３相の電流を作り
出すが、この電流は当然、適切ではないために、サーボ
モータ２は一層、異常な動きをしてしまう。その結果、
サーボモータ２が暴走したり、サーボモータ２に過電流
が流れたりするが、暴走の場合はエンコーダ６により、
過電流が流れた場合は電流検出用抵抗器４の両端の電圧
により、異常が検出され直ちにアラーム状態になる。ア
ラーム状態においては、主回路トランジスタ７のトラン
ジスタは全てオフになり、リレー８のＢ接点が閉じる。
リレー８のＢ接点が閉じると、ダイナミックブレーキ抵
抗３の各抵抗器がスター状にサーボアンプ１側のＵ相、
Ｖ相、Ｗ相の各相線に接続されるので、サーボモータ２
からの回生電流はダイナミックブレーキ抵抗３により消
費されるとともに、サーボモータ２は電気的に制動され
回転を停止する。

【００１９】図６のように誤結線されている場合におい
ては、この制動動作中におけるサーボモータ２からのＵ
相電流は、電流検出用抵抗４のＶ相の抵抗器の両端の電
圧にもとづき検出され、サーボモータ２からのＶ相電流
は、電流検出用抵抗４のＵ相の抵抗器の両端の電圧にも
とづき検出されることになるので、サーボモータ２が正
常方向に回転しているならば、電流が負から正に変わる
零クロス点は、サーボアンプ１側において、Ｖ相、Ｕ
相、Ｗ相、の順番で発生する。

【００２０】以上のことから、結線が正常であれば、サ
ーボモータ２は正常方向に回転しており、制動動作中に
おいて、負から正に変わる零クロス点は、サーボアンプ
１側において、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、の順番で発生する。
一方、サーボモータ２が正常方向に回転しており、負か
ら正に変わる零クロス点が、サーボアンプ１側におい
て、Ｖ相、Ｕ相、Ｗ相、の順番で発生したり、サーボモ
ータ２が正常方向とは逆方向に回転している場合は、誤
結線されていると判定できる。この場合には、誤結線し
ていることを示すアラーム（ランプやブザー等によるア
ラームでもよい）を発生し、使用者に警告する。なお、
サーボアンプ１によるサーボモータ２の制御ができない
状態になった場合においても、サーボモータ２の実際の
回転方向はエンコーダ６を介して検出することができる
ように構成されている。

【００２１】次に、この発明の実施の形態２によるサー
ボ装置の誤結線を警告する動作を、図５のフロー図によ
り説明する。図５において、ステップＳ５０１において
は、主回路トランジスタ７のトランジスタが全てオフ
し、ダイナミックブレーキがかかり、モータは制動状態
になる。ステップＳ５０２においては、サーボアンプ１
側のＵ相、Ｖ相、および、Ｗ相電流の零クロス点の順番
を把握する。ステップＳ５０３においては、零クロス点
の順番と、サーボモータ２の回転方向と、にもとづき誤
結線の有無を判定する。ステップＳ５０４においては、
誤結線があれば警告を出す。このフローにおいて、ステ
ップＳ５０２〜ステップＳ５０４の処理は、接続状態検
出手段により処理される。この接続状態検出手段はサー
ボアンプ１内部のＣＰＵ（図示せず）と所定のプログラ
ムが格納されているメモリ（図示せず）とにより具現さ
れている。この接続状態検出手段は、サーボアンプ１の
内部の制御周期毎に、電流検出用抵抗４および電流検出
回路３０を介して各相の電流の瞬時値を認知できるの
で、演算処理により零クロス点を検出することができ
る。サーボモータ２の駆動制御のためにサーボアンプ１
内に予め設けられているＣＰＵおよびメモリを利用して
構成すれば、僅かのコストアップで、この接続状態検出
手段を構成することができる。

【００２２】発明の実施の形態３．上述の方法では、図
７のように、サーボアンプ１からのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の
各相と、サーボモータ２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相と
が、ずれて結線されている誤結線は検出することができ
ないので、どのように誤結線されているかについては把
握することができない。この発明の実施の形態３による
サーボ装置においては、サーボアンプ１によりモータを
短時間駆動した後、直ちにサーボアンプ１の出力をオフ
するなどにより、サーボモータが回転している状態で、
サーボアンプ１の出力がオフの状態のとき、すなわち、
制動動作中において、リレー８のＢ接点を介して流れる
モータの各相の電流を測定し、この測定結果にもとづ
き、サーボアンプ１側のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に、サ
ーボモータ２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のどの相が実際に接続
されているかを把握可能にしている。

【００２３】下記の式１は、３相交流座標系を、直交回
転座標系であるｄ−ｑ座標系に変換するｄ−ｑ変換式で
ある。この式１により、３相交流におけるＵ相、Ｖ相、
Ｗ相のそれぞれの電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗから、対応す
るｄ軸電流値Ｉｄおよびｑ軸電流値Ｉｑを算出すること
ができる。θはサーボモータの回転角度である。

【数１】 今、Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを電流検出用抵抗４のＵ相、Ｖ
相、Ｗ相の各抵抗器に流れる電流値とすると、図３のよ
うに正常結線されている場合は、 Ｉｕ＝ｓｉｎθ Ｉｖ＝ｓｉｎ｛θ−（２／３）π｝ Ｉｗ＝ｓｉｎ｛θ−（４／３）π｝ となる筈なので、式１にこれを代入すると、 Ｉｄ＝０ Ｉｑ＝−√（３／２） が得られることから、この場合は、図８に示すように、
ｄ軸電流は常に０となり、ｑ軸電流は一定値となる筈で
ある。

【００２４】主回路電線５のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の結線の
組み合せは６種類あるので、誤結線の種類としては５種
類あることになる。まず、図６に示されるＵ相とＶ相の
誤結線時においては、 Ｉｕ＝ｓｉｎ｛θ−（２／３）π｝ Ｉｖ＝ｓｉｎθ Ｉｗ＝ｓｉｎ｛θ−（４／３π）｝ となる筈なので、これを式１に代入すると、次式が得ら
れる。 Ｉｄ＝｛（√６）／４｝・｛−ｓｉｎ２θ−（√３）ｃ
ｏｓ２θ｝ Ｉｑ＝｛（√６）／４｝・｛（√３）ｓｉｎ２θ−ｃｏ
ｓ２θ｝ 上式に、Ｉｗ＝０となる角度、すなわち、θ＝（１／
３）πを代入すると、 Ｉｄ＝０ Ｉｑ＝√（３／２） が得られる。このことから、この場合は、図９に示すよ
うに、ｄ軸電流は正弦波状に変動し、Ｗ相電流が０の時
には、ｄ軸電流が０となる筈である。このように、Ｕ相
とＶ相が誤結線しているということは、Ｗ相だけが正常
に結線されているということであり、そのＷ相電流が０
になる角度の時には、Ｕ相からＶ相に流れるべき電流
が、Ｖ相からＵ相に流れるようになるので、各相の電流
のベクトル和は大きさは同じで本来の向きと逆向きにな
る。すなわち、ｑ軸電流が逆符号となり、ｄ軸電流は０
となる。

【００２５】同様に、Ｕ相とＷ相の誤結線の場合は、図
１０に示すように変化し、Ｖ相とＷ相の誤結線の場合
は、図１１に示すように変化する筈である。すなわち、
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の主回路電線５内の一組を誤結線した
場合には、ｄ軸電流、ｑ軸電流共に正弦波状に変動す
る。

【００２６】図７に示すように、サーボアンプ１側のＵ
相、Ｖ相、Ｗ相の出力線に、それぞれ順に、サーボモー
タ２のＷ相、Ｕ相、Ｖ相の線が接続されている場合は、 Ｉｕ＝ｓｉｎ｛θ−（４／３）π｝ Ｉｖ＝ｓｉｎθ Ｉｗ＝ｓｉｎ｛θ−（２／３）π｝ となる筈なので、これを式１に代入すると、次式が得ら
れる。 Ｉｄ＝３・｛（√２）／４｝ Ｉｑ＝（√６）／４ 上式から、この場合は、図１２に示すように、ｄ軸電流
とｑ軸電流とは０ではなく、同符号の一定値になる筈で
ある。

【００２７】サーボアンプ１側のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の線
に、それぞれ順に、サーボモータ２のＶ相、Ｗ相、Ｕ相
の線を接続した場合には、 Ｉｕ＝ｓｉｎ｛θ−（２／３）π｝ Ｉｖ＝ｓｉｎ｛θ−（４／３）π｝ Ｉｗ＝ｓｉｎθ となる筈であるから、これを式１に代入すると、次式が
得られる。 Ｉｄ＝−３・（√２）／４ Ｉｑ＝（√６）／４ 上式から、この場合は、図１３に示すように、ｄ軸電流
とｑ軸電流とは、異符号の０ではない一定値になる筈で
ある。

【００２８】接続状態検出手段は、サーボアンプ１の内
部の制御周期毎に、電流検出用抵抗器４および電流検出
回路３０を介して、各相の電流の瞬時値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉ
ｗを認知することができるので、式１により、その時の
Ｉｄ、および、Ｉｑを算出することができる。そして、
算出されたＩｄ、および、Ｉｑをもとに、図１４に示す
フロー図により、上述の６つの結線のいずれの結線にな
っているかを判定することができる。

【００２９】図１４において、ステップＳ１４０１にお
いては、主回路トランジスタ７の全てのトランジスタが
オフし、ダイナミックブレーキがかかる。ステップＳ１
４０２においては、サーボアンプ１側におけるＵ相、Ｖ
相、および、Ｗ相電流の零クロス点の順番を把握する。
ステップＳ１４０３においては、このＵ相、Ｖ相、およ
び、Ｗ相電流をｄ−ｑ変換して、得られたｄ軸電流が０
であるか否かを判定する。０でなければ、ステップＳ１
４０８に進み、０であればステップＳ１４０４に進む。
ステップＳ１４０４においては、ｄ軸電流が常に０であ
るか否かを判定し、０であれば、結線は正常であるもの
と判定する。ステップＳ１４０５においては、ｄ軸電流
が０のとき、Ｕ相電流が０であるか否かを判定し、０で
あれば、 Ｖ相とＷ相が誤結線であるものとしてステッ
プＳ１４０９に進み、０でなければ、ステップＳ１４０
６に進む。ステップＳ１４０６では、ｄ軸電流が０のと
き、Ｖ相電流が０であるか否かを判定し、０であれば、
Ｕ相とＷ相が誤結線であるものとしてステップＳ１４
０９に進み、０でなければ、ステップＳ１４０７に進
む。ステップＳ１４０７においては、ｄ軸電流が０のと
き、 Ｗ相電流が０であるか否かを判定し、０であるこ
とを確認して、 Ｕ相とＶ相が誤結線であるものとして
ステップＳ１４０９に進む。ステップＳ１４０３からス
テップＳ１４０８に進んだ場合は、ステップＳ１２０８
において、ｄ軸の電流値とｑ軸の電流値との符号が同じ
であるか否かを判定する。符号が同じでなければ、サー
ボアンプ１側のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の出力線に、サーボモ
ータ２のＶ相、Ｗ相、Ｕ相の線が接続されているという
誤結線状態であるものとして、ステップＳ１４０９に進
み、符号が同じであれば、サーボアンプのＵ相、Ｖ相、
Ｗ相に、サーボモータのＷ相、Ｕ相、Ｖ相、が結線され
ているという誤結線状態であるものとして、ステップＳ
１４０９に進む。ステップＳ１４０９においては、サー
ボアンプ１は、その出力線に接続されているサーボモー
タ２の相に合わせて、出力線に３相の交流の各相を出力
する。

【００３０】従って、主回路電線の５種類の誤結線のど
の場合においても、サーボアンプ１側のＵ相、Ｖ相、Ｗ
相の出力線に、サーボモータ２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のど
の相の線が接続されているかを、サーボアンプ１側で認
知することができる。

【００３１】さらに、この認知結果にもとづき、出力相
切換手段がソフトウエア的に切換えることにより、サー
ボアンプ１の出力線のそれぞれにモータの相と同じ相を
出力させることができる。このように構成することによ
り、サーボアンプ１の出力線とサーボモータ２との間の
主回路電線が誤結線されている場合においても、電線の
配線をし直さずに、ハードウエア的にはそのままの状態
で、正常に運転することができる。この出力相切換手段
は、メモリ内の所定のプログラムが格納されているエリ
アと、このプログラムを実行するサーボアンプ１内部の
ＣＰＵとにより具現されている。

【００３２】サーボモータの駆動制御のために、もとも
とのサーボ装置にｄ−ｑ変換手段が設けられている場合
には、このｄ−ｑ変換手段を用いることにより、ｄ−ｑ
変換処理を伴う接続状態の検出機構を、僅かのコストを
アップで構成することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上に説明したように、電力変換手段が
直流電力を３相の交流電力に変換し、電流検出手段が電
力変換手段の出力線に流れる電流を相別に検出し、出力
線に流れる電流によりモータが駆動され、速度検出手段
がモータの回転速度を検出し、モータが駆動外状態にあ
るときにリレーのバック接点により出力線のそれぞれが
直接または電流制限手段を介して短絡され、モータが回
転している状態でモータが駆動外状態にあるときにおけ
る電流検出手段の検出出力と速度検出手段の検出出力と
により、故障検出手段がリレーまたは電流制限手段の故
障を検出するようにしたので、安全性を向上できる効果
がある。

【００３４】また、電力変換手段が直流電力を３相の交
流電力に変換し、電流検出手段が電力変換手段の出力線
に流れる電流を相別に検出し、出力線に流れる電流によ
りモータが駆動され、モータが駆動外状態にあるときに
リレーのバック接点により出力線のそれぞれが直接また
は電流制限手段を介して短絡され、モータが回転してい
る状態でモータが駆動外状態にあるときの電流検出手段
の検出出力にもとづき接続状態検出手段がモータの接続
状態を検出するようにしたので、モータの誤接続の状態
を容易に認知でき、作業性を向上できる効果がある。

【００３５】また、モータが回転している状態でモータ
が駆動外状態にあるときに、各相間での電流検出手段の
検出出力が零になる状態の発生順序にもとづき、接続状
態検出手段がモータの接続状態を検出するようにしたの
で、僅かなコストの増加で、モータの誤接続の状態を容
易に認知でき作業性を向上できる効果がある。

【００３６】また、モータが回転している状態でモータ
が駆動外状態にあるときに、接続状態検出手段が、電流
検出手段により検出された電流をｄ−ｑ変換して得られ
たｄ軸電流が零であるか否かによりモータの接続が正常
であるか否かを判定するようにしたので、モータの駆動
制御にｄ−ｑ変換手段が用いられている場合には、この
ｄ−ｑ変換手段を利用することにより、さらに、僅かな
コストの増加で、モータの誤接続の有無を容易に認知で
き作業性を向上できる効果がある。

【００３７】また、モータが回転している状態でモータ
が駆動外状態にあるときに、接続状態検出手段が、電流
検出手段により検出された電流をｄ−ｑ変換して求めた
ｄ軸電流およびｑ軸電流と５つの誤接続に対応して期待
されるｑ軸電流およびｄ軸電流の変化とにもとづき、電
力変換手段の出力線のそれぞれにモータのいずれの相の
線が接続されているかを判定するようにしたので、モー
タの接続状態を全ての場合について容易に認知でき、作
業性を向上できる効果がある。

【００３８】また、接続状態検出手段の判定結果にもと
づき出力線のそれぞれにモータの相と同じ相を出力させ
る出力相切換手段を有するようにしたので、モータが誤
接続されていても配線し直さずに正常に運転でき、作業
性を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるサーボ装置の
ブロック図である。

【図２】 図１に示すサーボ装置の動作を示すタイミン
グ図である。

【図３】 この発明の実施の形態１によるサーボ装置に
おいて、主回路電線が正しく結線されている状態を示す
ブロック図である。

【図４】 図１に示すサーボ装置において、非常停止が
かけられた後の各相の電流および零クロス点を示す図で
ある。

【図５】 この発明の実施の形態１によるサーボ装置の
動作を示すフロー図である。

【図６】 図１のサーボ装置の主回路電線の結線におい
て、Ｕ相とＶ相が誤結線されている状態を示すブロック
図である。

【図７】 図１のサーボ装置の主回路電線の結線におい
て、サーボアンプのＵ相、Ｖ相、Ｗ相が、それぞれ、サ
ーボモータのＶ相、Ｗ相、Ｕ相の順に結線されていると
いう誤結線状態を示す図である。

【図８】 図１に示すように、正しく結線されているサ
ーボ装置において、各相の電流と、これをもとにｄ−ｑ
変換して得られたｄ軸電流およびｑ軸電流と、を示す図
である。

【図９】 図４に示すように、Ｕ相とＶ相が誤結線され
ている場合において、各相の電流と、これをもとにｄ−
ｑ変換して得られたｄ軸電流およびｑ軸電流と、を示す
図である。

【図１０】 図１のサーボ装置の主回路電線の結線にお
いて、Ｕ相とＷ相の主回路電線が誤結線されている場合
に、各相の電流と、これをもとにｄ−ｑ変換して得られ
たｄ軸電流およびｑ軸電流と、を示す図である。

【図１１】 図１のサーボ装置の主回路電線の結線にお
いて、Ｖ相とＷ相の主回路電線が誤結線されている場合
に、各相の電流と、これをもとにｄ−ｑ変換して得られ
たｄ軸電流およびｑ軸電流と、を示す図である。

【図１２】 図５に示す誤結線状態のサーボ装置におい
て、各相の電流と、これをもとにｄ−ｑ変換して得られ
たｄ軸電流およびｑ軸電流と、を示す図である。

【図１３】 図１のサーボ装置の主回路電線の結線にお
いて、サーボアンプのＵ相、Ｖ相、Ｗ相が、それぞれ、
サーボモータのＷ相、Ｕ相、Ｖ相の順に結線されている
という誤結線状態での、各相の電流と、これをもとにｄ
−ｑ変換して得られたｄ軸電流およびｑ軸電流と、を示
す図である。

【図１４】 この発明の実施の形態２によるサーボ装置
の動作を示すフロ−図である。

【図１５】 従来のサーボ装置を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ サーボアンプ ２ サーボモータ ３ ダイナミックブレーキ回路 ４ 電流検出用抵抗器 ５ 主回路電線 ６ エンコーダ ７ 主回路トランジスタの駆動回路 ３０ 電流検出回路 ３１ 速度演算手段 ３２ 故障検出手段 ４０ 接続状態検出手段

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H303 AA01 AA04 AA10 CC10 DD01 JJ01 JJ09 LL02 MM05 5H530 AA07 BB32 CC23 CC24 CC30 CD24 CD33 CE15 CF01 EE01 5H576 AA17 BB06 BB07 CC01 DD02 DD07 EE01 EE09 EE11 GG04 HA02 HB02 JJ03 JJ11 JJ17 LL07 LL22 LL41 LL55 LL60 MM01 MM02 MM08 MM10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電力を３相の交流電力に変換する電
   力変換手段と、上記電力変換手段の出力線に流れる電流
   を相別に検出する電流検出手段と、上記出力線に流れる
   電流により駆動されるモータと、上記モータの回転速度
   を検出する速度検出手段と、上記モータが駆動外状態に
   あるときにバック接点により上記出力線のそれぞれを直
   接または電流制限手段を介して短絡するリレーと、上記
   モータが回転している状態で上記モータが駆動外状態に
   あるときにおける上記電流検出手段の検出出力と上記速
   度検出手段の検出出力とにより、上記リレーまたは上記
   電流制限手段の故障を検出する故障検出手段と、を備え
   たサーボ装置。
2. 【請求項２】 直流電力を３相の交流電力に変換する電
   力変換手段と、上記電力変換手段の出力線に流れる電流
   を相別に検出する電流検出手段と、上記出力線に流れる
   電流により駆動されるモータと、上記モータが駆動外状
   態にあるときにバック接点により上記出力線のそれぞれ
   を直接または電流制限手段を介して短絡するリレーと、
   上記モータが回転している状態で上記モータが駆動外状
   態にあるときの上記電流検出手段の検出出力にもとづき
   上記モータの接続状態を検出する接続状態検出手段と、
   を備えたサーボ装置。
3. 【請求項３】 接続状態検出手段は、上記モータが回転
   している状態で上記モータが駆動外状態にあるときに、
   各相間での上記電流検出手段の検出出力が零になる状態
   の発生順序にもとづき、上記モータの接続状態を検出す
   ることを特徴とする請求項２記載のサーボ装置。
4. 【請求項４】 接続状態検出手段は、上記モータが回転
   している状態で上記モータが駆動外状態にあるときに、
   上記電流検出手段により検出された電流をｄ−ｑ変換し
   て得られたｄ軸電流が零であるか否かにより上記モータ
   の接続が正常であるか否かを判定することを特徴とする
   請求項２記載のサーボ装置。
5. 【請求項５】 接続状態検出手段は、上記モータが回転
   している状態で上記モータが駆動外状態にあるときに、
   上記電流検出手段により検出された電流をｄ−ｑ変換し
   て求めたｄ軸電流およびｑ軸電流と５つの誤接続に対応
   して期待される上記ｑ軸電流およびｄ軸電流の変化とに
   もとづき、上記電力変換手段の出力線のそれぞれに上記
   モータのいずれの相の線が接続されているかを判定する
   ことを特徴とする請求項２記載のサーボ装置。
6. 【請求項６】 接続状態検出手段の判定結果にもとづき
   上記出力線のそれぞれに上記モータの相と同じ相を出力
   させる出力相切換手段を有することを特徴とする請求項
   ５に記載のサーボ装置。