JP2002136186A

JP2002136186A - モータ制御装置

Info

Publication number: JP2002136186A
Application number: JP2000320609A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sato; 正佐藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2002-05-10

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のモータ駆動装置を複数用いるモータ制
御装置において、余剰の回生電力の処理は個別に行う
ため、エネルギーの損失が大きい。【解決手段】回生電力吸収用抵抗器の接続端子を利用
し、余剰エネルギーを、他の駆動装置の平滑キャパシタ
に充電する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はモータ制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種装置や設備は、サーボアンプ
とサーボモータあるいは誘導電動機とインバータなどを
動力源とし、それらをコントローラにより総合的に制御
するものが多い。

【０００３】これら、サーボアンプやインバータなどの
モータ駆動装置は、コントローラからの動作指令に基づ
いてサーボモータや誘導電動機に対し、可変速動作、位
置決め動作あるいは急加速や急減速動作などを行い、各
種装置や設備に所定の機能を発揮させる。また、その所
定の機能に応じて、モータ駆動装置としてサーボアンプ
やインバータなどを使い分けている。さらに、近年の多
機能化に伴い複数のモータを制御する装置が多くなって
いる。

【０００４】これらの設備や装置を制御する制御装置の
中で、モータ駆動装置群、コントローラを総称してモー
タ制御装置という。

【０００５】以下、従来のモータ制御装置の構成とその
動作を、図を用いて説明する。

【０００６】図７はモータ制御装置の概略の構成と電気
的接続を示し、図８は各モータ駆動装置内部のパワー部
の回路と全体の接続を示す。

【０００７】先ず、図７で、モータ制御装置１は、三相
あるいは単相の電源Ｒ、Ｓ、Ｔに接続され、各モータ２
ａ、２ｂ、２ｃへ駆動電源Ｕ、Ｖ、Ｗを供給している。

【０００８】また、図示はしていないがサーボモータの
場合はそのモータから位置センサ等の信号が入力され
る。さらに、上位コントローラから動作指令等の信号を
受けることもある。

【０００９】一方、モータ制御装置１の内部では、電源
Ｒ、Ｓ、Ｔは電源スイッチ３を介し、モータ駆動装置４
ａから４ｃの各電源端子Ｒ、Ｓ、Ｔにそれぞれ並列に接
続される。また、２ａから２ｃの各モータは対応するモ
ータ駆動装置のＵ、Ｖ、Ｗ端子にそれぞれ接続されてい
る。また、各モータ駆動装置のＰ、Ｂ端子には抵抗器５
ａから５ｃがそれぞれに接続されている。さらに、コネ
クタ６ａから６ｃにはコントローラ７からの動作指令信
号が入力される。

【００１０】次に、図８を用いて各モータ駆動装置のパ
ワー部の構成を説明する。

【００１１】電源端子Ｒ、Ｓ、Ｔは説明の便宜上Ｒ１、
Ｒ２、Ｒ３のように表現している。この電源端子Ｒ、
Ｓ、Ｔには三相あるいは単相の電源が接続され、ブリッ
ジダイオード８ａから８ｃと平滑キャパシタ９ａから９
ｃにより直流電源となる。この直流電源はインバータ回
路１０ａから１０ｃによりモータ２ａから２ｃの駆動電
源に変換される。

【００１２】また、平滑キャパシタ９ａから９ｃの正極
側に端子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が設けてあり、負端子側から
はトランジスタ１１ａから１１ｃを介して端子Ｂ１、Ｂ
２、Ｂ３を設けてある。

【００１３】また、通常、このトランジスタにはスイッ
チング時に発生するノイズから保護するため、逆バイア
ス方向にダイオード１２ａから１２ｃをコレクタとエミ
ッタ間に接続している。

【００１４】電圧検出手段１３ａから１３ｃは各平滑キ
ャパシタの電圧を監視し、トランジスタ１１ａから１１
ｃを制御する。

【００１５】さらに、コントローラ７からの動作指示指
令は各モータ駆動装置の制御手段１４ａから１４ｃを介
しインバータ回路１０ａから１０ｃに伝達される。

【００１６】以上のような構成をした従来のモータ制御
装置について、以下、図８を用いてその動作を説明す
る。

【００１７】モータ駆動装置４ａを例として説明する
と、コントローラ７からの動作指令は、制御手段１４ａ
を介しインバータ回路１０ａに作用し、モータ駆動電源
を制御することによりモータ速度を加減する。モータ加
速あるいは正の負荷が加わっているときは、電源からブ
リッジダイオード８ａ、平滑キャパシタ９ａ、インバー
タ回路１０ａの経路でモータ２ａに電力が供給される。
逆に、モータ２ａが減速あるいは負の負荷が加わってい
るときは、モータ２ａからの回生電力がインバータ回路
１０ａを介し、平滑キャパシタ９ａに充電される。

【００１８】高速からの急激な減速や高速時の負の負荷
では、モータ駆動装置の最大電圧を超える程の大きな回
生電力が発生する。平滑キャパシタ９ａの電圧を監視す
る電圧検出手段１３ａは、平滑キャパシタ９ａの電圧が
最大電圧に達する前にトランジスタ１１ａをオンし、抵
抗器５ａにより放電する。以下、モータ駆動装置４ｂ、
４ｃの動作についても同様である。

【００１９】このように各モータ駆動装置はそれぞれ回
生電力吸収用抵抗器を備え、過電圧による破壊から回路
素子を保護している。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、充電さ
れた回生電力は次の加速時や正の負荷になったとき再利
用できるエネルギーであるが、従来のモータ制御装置で
は、個々のモータ駆動装置の体積や原価の制約から平滑
キャパシタ容量を無闇に大きくできず、抵抗器により放
電せざるを得ない。

【００２１】一方、既存技術で、回生電力を交流電源に
戻す方式もある（たとえば、特開平７−１５４９８６号
公報参照）。

【００２２】しかし、この方式は整流回路の代わりにイ
ンバータと同様な回路をさらに設ける必要があり、非常
に高価で大型の制御装置になってしまうという課題があ
る。

【００２３】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、回生電力を有効に再利用できるモータ制御装置を提
供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のモータ制御装置においては、平滑用キャパシ
タと回生電力吸収回路を有する複数のモータ駆動装置を
備え、前記回生電力吸収回路は、前記平滑キャパシタの
一方に接続された第１の端子と、前記平滑キャパシタの
他方に接続されスイッチ素子とダイオードの並列回路を
介して接続された第２の端子を有し、前記ダイオードは
逆バイアスに接続され、前記スイッチ素子は前記平滑キ
ャパシタの電圧が予め定められた値以上の時閉じ、前記
第１の端子および第２の端子をそれぞれ並列に接続した
構成としたものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明は、平滑用キャパシタと回
生電力吸収回路を有する複数のモータ駆動装置を備え、
前記回生電力吸収回路は、前記平滑キャパシタの一方に
接続された第１の端子と、前記平滑キャパシタの他方に
接続されスイッチ素子とダイオードの並列回路を介して
接続された第２の端子を有し、前記ダイオードは逆バイ
アスに接続され、前記スイッチ素子は前記平滑キャパシ
タの電圧が予め定められた値以上の時閉じ、前記第１の
端子および第２の端子をそれぞれ並列に接続した構成と
したもので、回生電力が発生したモータ駆動装置は、余
剰電力を他のモータ駆動装置の平滑キャパシタに充電す
るため電力を無駄にしない作用がある。

【００２６】また、平滑用キャパシタと回生電力吸収回
路を有する複数のモータ駆動装置を備え、前記回生電力
吸収回路は、前記平滑キャパシタの一方に接続された第
１の端子と、前記平滑キャパシタの他方に接続されスイ
ッチ素子とダイオードの並列回路を介して接続された第
２の端子と、切り替え手段とを有し、前記ダイオードは
逆バイアスに接続され、前記スイッチ素子は前記切り替
え手段により閉じた状態を維持でき、前記第１の端子お
よび第２の端子をそれぞれ並列に接続し、かつ、前記ス
イッチ素子を閉状態に維持した構成としたもので、回生
時の余剰電力を他のモータ駆動装置に分散充電できるだ
けでなく、モータ駆動時の不足電力を他のモータ駆動装
置から分散供給できる作用がある。

【００２７】また、平滑用キャパシタと回生電力吸収回
路を有する複数のモータ駆動装置を備え、前記回生電力
吸収回路は、前記平滑キャパシタの一方に接続された第
１の端子と、前記平滑キャパシタの他方に接続され、ス
イッチ素子とダイオードの並列回路を介して接続された
第２の端子と、前記平滑キャパシタの他方に接続された
第３の端子を有し、前記ダイオードは逆バイアスに接続
され、前記スイッチ素子は前記平滑キャパシタの電圧が
予め定められた値以上の時閉じ、第１の端子と前記第２
の端子に抵抗器を接続し、前記第１の端子および第３の
端子をそれぞれ並列に接続した構成としたもので、回生
電力を有効に再利用しつつ、同時に急減速の動作にも対
応できる作用がある。

【００２８】また、平滑用キャパシタと回生電力吸収回
路を有する１台以上の第１類モータ駆動装置と、少なく
とも１台の第２類モータ駆動装置とを備え、前記第１類
モータ駆動装置の回生電力吸収回路は、前記平滑キャパ
シタの一方に接続された第１の端子と、前記平滑キャパ
シタの他方に接続されスイッチ素子とダイオードの並列
回路を介して接続された第２の端子を有し、前記ダイオ
ードは逆バイアスに接続され、前記スイッチ素子は前記
平滑キャパシタの電圧が予め定められた値以上の時閉
じ、また、前記第２類モータ駆動装置は前記第１類モー
タ駆動装置の構成に加え、平滑キャパシタのスイッチ素
子接続側に接続された第３の端子を有し、前記第１の端
子をすべて接続し、また、第１類モータ駆動装置の第２
の端子と、第２類モータ駆動装置の第３の端子を全て接
続し、さらに、第２類モータ駆動装置の第１の端子と第
２の端子間に抵抗器を接続した構成としたもので、全部
のモータ駆動装置に変更を加えずに、回生時の余剰電力
を他のモータ駆動装置に分散充電できるだけでなく、モ
ータ駆動時の不足電力を他のモータ駆動装置から分散供
給できる作用がある。

【００２９】また、平滑用キャパシタと回生電力吸収回
路を有する複数のモータ駆動装置を備え、前記回生電力
吸収回路は、前記平滑キャパシタの一方に逆並列に接続
されたダイオードを介して接続された第１の端子と、前
記平滑キャパシタの他方に接続されスイッチ素子とダイ
オードの並列回路を介して接続された第２の端子と、切
り替え手段とを有し、前記ダイオードは逆バイアスに接
続され、前記スイッチ素子は前記切り替え手段により閉
じた状態を維持でき、前記第１の端子および第２の端子
をそれぞれ並列に接続し、かつ、前記スイッチ素子を閉
状態に維持した構成としたもので、並列に接続した電源
を各モータ駆動装置に確実に分散させる作用がある。

【００３０】また、平滑キャパシタの一方に逆並列に接
続されたダイオードを介して接続された第１の端子を備
えた構成としたもので、並列に接続した電源を各モータ
駆動装置に確実に分散させる作用がある。

【００３１】また、各モータ駆動装置に動作指令を与え
る制御手段を含み、制御手段からの動作指令は、同時に
急激な減速をしない構成としたもので、回生電力を確実
に分散する作用がある。

【００３２】また、モータ駆動装置のなかで、最大容量
のものを第２類モータ駆動装置にした構成としたもの
で、一般的モータ駆動装置である第１類モータ駆動装置
群は回生電力を意識せずに使用できる作用がある。

【００３３】また、第１類モータ駆動装置の回生電力吸
収回路はスイッチ素子を閉状態に維持できる切り替え手
段を有し、スイッチ素子を閉状態にした構成としたもの
で、充電電力を共有できる作用がある。

【００３４】また、電源装置と一台以上のモータ駆動装
置を備え、電源装置は平滑キャパシタに接続された直流
出力端子を有し、前記モータ駆動装置は回生電力吸収回
路を有し、回生電力吸収回路は平滑キャパシタの一方に
接続された第１の端子と、前記平滑キャパシタの他方か
らスイッチ素子とダイオードの並列回路を介して接続さ
れた第２の端子を有し、前記ダイオードは逆バイアスに
接続され、前記スイッチ素子は前記平滑キャパシタの電
圧が予め定められた値以上の時閉じ、前記第１の端子と
同極性の前記直流出力端子の一方を接続し、他方を第２
の端子と接続した構成としたもので、モータ駆動装置の
回生電力を電源装置に充電する作用がある。

【００３５】また、電源装置は、平滑キャパシタの一方
から、スイッチ素子を介して他方に接続された固定抵抗
器を有し、前記スイッチ素子は前記平滑キャパシタの電
圧が予め定められた値以上の時閉じる構成としたもの
で、大きな回生電力が発生したとき電源装置で消費する
作用がある。

【００３６】また、モータ駆動装置の電源端子に電源を
接続しない構成としたもので、簡易的直流給電が実現で
きる作用がある。

【００３７】また、モータ駆動装置の回生電力吸収回路
はスイッチ素子を閉状態に維持できる切り替え手段を有
し、スイッチ素子を閉状態にした構成としたもので、モ
ータ駆動装置と電源の平滑キャパシタを共有できる作用
がある。

【００３８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照し説
明する。

【００３９】（実施例１）図１は、実施例１のモータ制
御装置におけるモータ駆動装置のパワー回路を抜き出
し、見易くするため電源線をＲ、Ｓ相だけにした回路図
を示す。

【００４０】図１で、実施例１のモータ制御装置は、従
来例で説明した構成と、固定抵抗器５ａから５ｃの接続
を省略し、端子Ｐ１からＰ３、および端子Ｂ１からＢ３
をそれぞれ接続したことが異なる。

【００４１】実施例１の動作は、従来例の動作と回生電
力の放電経路が異なる。たとえば、モータ２ａに回生電
力が発生したとすると、平滑キャパシタ９ａの電圧が上
昇し、電圧検出手段１３ａはトランジスタ１１ａをオン
させる。トランジスタ１１ａがオンすると平滑キャパシ
タ９ａの電荷は端子Ｐ１、端子Ｐ２、平滑キャパシタ９
ｂ、ダイオード１２ｂ、端子Ｂ２、端子Ｂ１、トランジ
スタ１１ａ、平滑キャパシタ９ａの経路で放電し、平滑
キャパシタ９ａの余剰電荷は平滑キャパシタ９ｂに充電
される。同様に平滑キャパシタ９ｃにも充電される。

【００４２】平滑キャパシタ９ａから９ｃに充電された
電荷は、各モータ駆動時に再利用される。他のモータか
らの回生電力も同様に再利用される。

【００４３】尚、端子Ｐ１からＰ３を平滑キャパシタの
正極側に設け、トランジスタと端子Ｂ１からＢ３を負極
側に設けたが、逆でもよい。

【００４４】また、モータ駆動装置は３台接続したが、
２台以上何台接続してもよい。

【００４５】（実施例２）実施例２は、図１に示す実施
例１の構成において、トランジスタ１１ａから１１ｃを
オンさせておくスイッチ手段２０ａから２０ｃを作動さ
せることが異なる。スイッチ手段２０ａから２０ｃは、
モータ駆動装置を複数台使い、端子Ｐ、端子Ｂをそれぞ
れ並列に接続して使用するときトランジスタ１１ａから
１１ｃをオンさせておくものである。この状態の時、た
とえば、モータ２ａに回生電力が発生したとき、直ち
に、端子Ｐ１、端子Ｐ２、平滑キャパシタ９ｂ、ダイオ
ード１２ｂ、端子Ｂ２、端子Ｂ１、トランジスタ１１
ａ、平滑キャパシタ９ａの経路で平滑キャパシタ９ａお
よび９ｂに充電し、同様に９ｃにも充電する。

【００４６】逆にモータ２ａを駆動するときは、インバ
ータ回路１０ａには平滑キャパシタ９ａからの放電と、
平滑キャパシタ９ｂ、端子Ｐ２、端子Ｐ１、インバータ
回路１０ａ、ダイオード１２ａ、端子Ｂ１、端子Ｂ２、
トランジスタ１１ｂの経路で平滑キャパシタ９ｂからも
放電する。同様の経路で平滑キャパシタ９ｃからも放電
する。

【００４７】モータ駆動装置を単独で使用するなどのと
きはスイッチ手段を無効にし、従来例の動作を行うこと
もできる。

【００４８】尚、モータ駆動装置は３台接続したが、２
台以上何台接続してもよい。

【００４９】（実施例３）図２は、実施例３のモータ制
御装置におけるモータ駆動装置のパワー回路を抜き出
し、見易くするため電源線をＲ、Ｓ相だけにした回路図
を示す。

【００５０】実施例３におけるモータ駆動装置１５ａか
ら１５ｃは、実施例１とは、平滑キャパシタ９ａから９
ｃの負極側に逆並列に接続したダイオード２１ａから２
１ｃを介して端子Ｎ１からＮ３を設け、端子Ｐ１からＰ
３、端子Ｎ１からＮ３をそれぞれ並列に接続したことが
異なる。

【００５１】このとき、どれか、あるいは全てのモータ
駆動装置の端子Ｂと端子Ｐ間に、固定抵抗器（５ａから
５ｃなど）を接続してもよい。

【００５２】実施例３の動作は、実施例２の構成におい
てはオンしたままのトランジスタ１１ａから１１ｂに流
れる電流が、代わりにダイオード２１ａから２１ｃを流
れるだけで、その他は同じである。但し、固定抵抗器を
接続したときは、全モータが同時に急減速したときで
も、従来例と同様に回生電力を抵抗器で吸収する。

【００５３】尚、ダイオード２１ａから２１ｃを省略
し、直接端子Ｎ１からＮ３に接続してもよい。

【００５４】また、モータ駆動装置は３台接続したが、
２台以上何台接続してもよい。

【００５５】（実施例４）図３は、実施例４のモータ制
御装置におけるモータ駆動装置のパワー回路を抜き出
し、見易くするため電源線をＲ、Ｓ相だけにした回路図
を示す。

【００５６】実施例４におけるモータ制御装置は、実施
例３で説明した構成のモータ駆動装置１５ａと、従来例
や実施例１で説明した構成のモータ駆動装置４ｂ、４ｃ
を組み合わせたものである。

【００５７】そして、モータ駆動装置１５ａの端子Ｐ１
とモータ駆動装置４ｂ、４ｃの端子Ｐ２、Ｐ３を接続
し、また、モータ駆動装置１５ａの端子Ｎ１とモータ駆
動装置４ｂ、４ｃの端子Ｂ２、Ｂ３を接続する。

【００５８】さらに、モータ駆動装置１５ａの端子Ｐ１
と端子Ｂ１間に抵抗器５ａを接続したものである。

【００５９】以上のように構成した実施例４におけるモ
ータ制御装置の動作を以下説明する。

【００６０】先ず、モータ２ａからの回生電力は、平滑
キャパシタ９ａに充電するとともに、インバータ回路１
０ａ、端子Ｐ１、端子Ｐ２、平滑キャパシタ９ｂ、ダイ
オード１２ｂ、端子Ｂ２、端子Ｎ１、ダイオード２１ａ
インバータ回路１０ａの経路で、モータ駆動装置４ｂの
平滑キャパシタ９ｂに、また同様に、モータ駆動装置４
ｃの平滑キャパシタ９ｃにも充電する。

【００６１】次に、モータ２ｂからの回生電力は、平滑
キャパシタ９ｂに充電し、電圧検出手段１３ｂがトラン
ジスタ１１ｂをオンすると、インバータ回路１０ｂ、端
子Ｐ２、端子Ｐ１、平滑キャパシタ９ａ、ダイオード２
１ａ、端子Ｎ１、端子Ｂ２、トランジスタ１１ｂ、イン
バータ回路１０ｂの経路で、モータ駆動装置１５ａの平
滑キャパシタ９ａに、また実施例１で説明したように、
モータ駆動装置４ｃの平滑キャパシタ９ｃにも充電す
る。

【００６２】一方、モータ２ａを駆動するとき、インバ
ータ回路１０ｂへの電力供給は、インバータ回路１０
ｂ、端子Ｐ２、端子Ｐ１、平滑キャパシタ１０ａ、ダイ
オード２１ａ、端子Ｎ１、端子Ｂ２、ダイオード１２
ｂ、インバータ１０ｂの経路で、平滑キャパシタ９ａを
利用できる。同様に、モータ２ｃを駆動するときも平滑
キャパシタ９ａを利用できる。

【００６３】尚、モータ駆動装置１５ａの定格出力を、
モータ駆動装置４ｂ、４ｃよりも大きい容量にするとよ
り効果がある。

【００６４】また、モータ駆動装置４ｂ、４ｃのスイッ
チ手段２０ｂ、２０ｃを作動させ、トランジスタ１１
ｂ、１１ｃをオンのままにしてもよい。

【００６５】（実施例５）図４は実施例５におけるモー
タ制御装置のコントローラ７の動作指令を説明するもの
である。

【００６６】実施例５は、実施例１あるいは実施例２の
構成において、コントローラ７が各モータ駆動装置に指
令する動作パターンを、予め、同時に急減速タイミング
が存在しないように設定したものである。

【００６７】多くのコントローラは、各モータの回転角
度、あるいは速度を指示することにより、動作を指令す
る。たとえば、図４は各モータの速度を指示する場合で
ある。

【００６８】図４（イ）ではロからハ間で同時に減速す
るため、各モータ駆動装置に同時に回生電力が加わり、
放電経路がなくなる。

【００６９】したがって、実施例５におけるモータ制御
装置は、図４（ニ）で、ホ、ヘ、ト、チのように減速の
タイミングをずらした動作パターンを設定したものであ
る。

【００７０】このように減速タイミングをずらすことに
より、ホにおけるモータ２ｃの回生電力は矢印リで示す
ように、モータ２ａ、モータ２ｂの駆動電力で消費さ
れ、ヘにおけるモータ２ｂの回生電力は、矢印ヌで示す
ように、モータ２ａの駆動電力で消費される。

【００７１】（実施例６）図５は、実施例６のモータ制
御装置における補助電源とモータ駆動装置のパワー回路
を抜き出し、見易くするため電源線をＲ、Ｓ相だけにし
た回路図を示す。

【００７２】実施例６におけるモータ制御装置は、従来
例のモータ制御装置のモータ駆動装置４ａを、補助電源
３０に置き換えたものである。

【００７３】補助電源３０は、ブリッジダイオード３１
で整流し、平滑キャパシタ３２で平滑し、直流電源とし
て端子Ｐ端子Ｎから出力する。また、平滑キャパシタ３
２の両端に抵抗器３３とトランジスタ３４を直列に接続
してある。トランジスタ３４は、電圧検出手段３５によ
り平滑キャパシタ３２の電圧が予め定められた値以上の
時オンする。

【００７４】補助電源３０の端子Ｐとモータ駆動装置４
ｂ、４ｃの端子Ｐ２、Ｐ３を接続し、補助電源３０の端
子Ｎとモータ駆動装置４ｂ、４ｃの端子Ｂ２、Ｂ３を接
続する。

【００７５】実施例６におけるモータ制御装置の動作
は、実施例４で述べたモータ制御装置でモータ２ａを駆
動しないときと同じである。

【００７６】モータ２ｂからの回生電力は、平滑キャパ
シタ９ｂに充電し、電圧検出手段１３ｂがトランジスタ
１１ｂをオンすると、インバータ回路１０ｂ、端子Ｐ
２、端子Ｐ、平滑キャパシタ３２、端子Ｎ、端子Ｂ２、
トランジスタ１１ｂ、インバータ回路１０ｂの経路で、
補助電源３０の平滑キャパシタ３２に、また実施例１で
説明したように、モータ駆動装置４ｃの平滑キャパシタ
９ｃにも充電する。

【００７７】一方、モータ２ａを駆動するとき、インバ
ータ回路１０ｂへの電力供給は、インバータ回路１０
ｂ、端子Ｐ２、端子Ｐ、平滑キャパシタ３２、端子Ｎ、
端子Ｂ２、ダイオード１２ｂ、インバータ１０ｂの経路
で、平滑キャパシタ３２を利用できる。同様に、モータ
２ｃを駆動するときも平滑キャパシタ３２を利用でき
る。

【００７８】尚、各モータ駆動装置は、実施例２あるい
は実施例３における構成としてもよい。

【００７９】また、各モータ駆動装置への電源接続を行
わなくともよい。

【００８０】また、モータ駆動装置は何台接続してもよ
い。

【００８１】（実施例７）図６は、実施例７におけるモ
ータ制御装置の電源電流の経路を示したものである。

【００８２】実施例７におけるモータ駆動装置は、たと
えば、実施例３で述べた構成のモータ駆動装置の端子Ｐ
１、Ｐ２、Ｐ３と、各平滑キャパシタ間に逆並列のダイ
オード４０ａ、４０ｂ、４０ｃを備えた構成である。

【００８３】図６で、もしも、ダイオード４０ａ、４０
ｂ、４０ｃがない場合は、たとえば、電源Ｒ相からブリ
ッジダイオード８ｂを通って流れてきた電流は、矢印ワ
に示す経路の他に、矢印カ、ヨ、タ、レの経路にも流れ
得る。

【００８４】言い換えれば、ダイオード８ａ、８ｂ、８
ｃの各１素子を並列に使うことになるため、順方向の電
圧の低い素子に電流が集中する。

【００８５】ダイオード４０ａ、４０ｂ、４０ｃがある
場合は、矢印カ、ヨの経路よりも矢印ソの経路の方が、
順方向電圧が低いため矢印カ、ヨの経路には流れない。
同様に矢印タ、レの方向にも流れず、矢印ワに示す経路
にのみ流れ、１素子に電流が集中しない。

【００８６】

【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
１記載の発明によれば、従来のモータ駆動装置でも回生
電力を抵抗器で熱として消費することなく、再利用で
き、モータ制御装置の発熱を抑制する効果がある。

【００８７】また、請求項２記載の発明によれば、従来
のモータ駆動装置を大きく変更することなく回生電力を
再利用するとともに、平滑キャパシタを共有できるの
で、モータ駆動装置１台あたりのキャパシタを小さくで
き、たとえば、三相電源用のモータ駆動装置を単相電源
で使用できるような効果がある。

【００８８】また、請求項３記載の発明によれば、回生
電力を再利用するとともに、平滑キャパシタを共有しな
がら、モータを同時に減速するときは回生電力を抵抗器
で熱として消費でき、自由な動作パターンを駆動できる
効果がある。

【００８９】また、請求項４記載の発明によれば、モー
タ駆動装置の変更を少なくして、回生電力を再利用しつ
つ、平滑キャパシタを共有できる効果がある。

【００９０】また、請求項５記載の発明によれば、電源
電流を各モータ駆動装置に確実に分散し、さらに、回生
電力を再利用しつつ、平滑キャパシタを共有できる効果
がある。

【００９１】また、請求項１０記載の発明によれば、従
来のモータ駆動装置に簡単な構造の補助電源装置を追加
するだけで、回生電力を再利用するとともに、平滑キャ
パシタを共有でき、三相専用のモータ駆動装置を単相電
源でも使用できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１および実施例２におけるモー
タ制御装置のパワー回路概念図

【図２】本発明の実施例３におけるモータ制御装置のパ
ワー回路概念図

【図３】本発明の実施例４におけるモータ制御装置のパ
ワー回路概念図

【図４】本発明の実施例５における動作指令のパターン
図

【図５】本発明の実施例６におけるモータ制御装置のパ
ワー回路概念図

【図６】本発明の実施例７におけるモータ制御装置のパ
ワー回路概念図

【図７】従来のモータ制御装置のブロック図

【図８】従来のモータ制御装置のパワー回路概念図

【符号の説明】

２ａ〜２ｃモータ４ａ〜４ｃモータ駆動装置５ａ〜５ｃ、３３抵抗器７コントローラ９ａ〜９ｃ、３２平滑キャパシタ１０ａ〜１０ｃインバータ回路１１ａ〜１１ｃ、３４トランジスタ１２ａ〜１２ｃ、２１ａ〜２１ｃダイオード１３ａ〜１３ｃ、３５電圧検出手段２０ａ〜２０ｃスイッチ手段３０補助電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平滑用キャパシタと回生電力吸収回路を
有する複数のモータ駆動装置を備え、前記回生電力吸収
回路は、前記平滑キャパシタの一方に接続された第１の
端子と、前記平滑キャパシタの他方に接続されスイッチ
素子とダイオードの並列回路を介して接続された第２の
端子を有し、前記ダイオードは逆バイアスに接続され、
前記スイッチ素子は前記平滑キャパシタの電圧が予め定
められた値以上の時閉じ、前記第１の端子および第２の
端子をそれぞれ並列に接続した構成のモータ制御装置。
【請求項２】平滑用キャパシタと回生電力吸収回路を
有する複数のモータ駆動装置を備え、前記回生電力吸収
回路は、前記平滑キャパシタの一方に接続された第１の
端子と、前記平滑キャパシタの他方に接続されスイッチ
素子とダイオードの並列回路を介して接続された第２の
端子と、切り替え手段とを有し、前記ダイオードは逆バ
イアスに接続され、前記スイッチ素子は前記切り替え手
段により閉じた状態を維持でき、前記第１の端子および
第２の端子をそれぞれ並列に接続し、かつ、前記スイッ
チ素子を閉状態に維持した構成のモータ制御装置。
【請求項３】平滑用キャパシタと回生電力吸収回路を
有する複数のモータ駆動装置を備え、前記回生電力吸収
回路は、前記平滑キャパシタの一方に接続された第１の
端子と、前記平滑キャパシタの他方に接続され、スイッ
チ素子とダイオードの並列回路を介して接続された第２
の端子と、前記平滑キャパシタの他方に接続された第３
の端子を有し、前記ダイオードは逆バイアスに接続さ
れ、前記スイッチ素子は前記平滑キャパシタの電圧が予
め定められた値以上の時閉じ、第１の端子と前記第２の
端子に抵抗器を接続し、前記第１の端子および第３の端
子をそれぞれ並列に接続した構成のモータ制御装置。
【請求項４】平滑用キャパシタと回生電力吸収回路を
有する１台以上の第１類モータ駆動装置と、少なくとも
１台の第２類モータ駆動装置とを備え、前記第１類モー
タ駆動装置の回生電力吸収回路は、前記平滑キャパシタ
の一方に接続された第１の端子と、前記平滑キャパシタ
の他方に接続されスイッチ素子とダイオードの並列回路
を介して接続された第２の端子を有し、前記ダイオード
は逆バイアスに接続され、前記スイッチ素子は前記平滑
キャパシタの電圧が予め定められた値以上の時閉じ、ま
た、前記第２類モータ駆動装置は前記第１類モータ駆動
装置の構成に加え、平滑キャパシタのスイッチ素子接続
側に接続された第３の端子を有し、前記第１の端子をす
べて接続し、また、第１類モータ駆動装置の第２の端子
と、第２類モータ駆動装置の第３の端子を全て接続し、
さらに、第２類モータ駆動装置の第１の端子と第２の端
子間に抵抗器を接続した構成のモータ制御装置。
【請求項５】平滑用キャパシタと回生電力吸収回路を
有する複数のモータ駆動装置を備え、前記回生電力吸収
回路は、前記平滑キャパシタの一方に逆並列に接続され
たダイオードを介して接続された第１の端子と、前記平
滑キャパシタの他方に接続されスイッチ素子とダイオー
ドの並列回路を介して接続された第２の端子と、切り替
え手段とを有し、前記ダイオードは逆バイアスに接続さ
れ、前記スイッチ素子は前記切り替え手段により閉じた
状態を維持でき、前記第１の端子および第２の端子をそ
れぞれ並列に接続し、かつ、前記スイッチ素子を閉状態
に維持した構成のモータ制御装置。
【請求項６】平滑キャパシタの一方に逆並列に接続さ
れたダイオードを介して接続された第１の端子を備えた
構成の請求項３記載のモータ制御装置。
【請求項７】各モータ駆動装置に動作指令を与える制
御手段を含み、制御手段からの動作指令は、同時に急激
な減速あるいは同時に負の負荷を許容する指示をしない
構成の請求項１、２記載のモータ制御装置。
【請求項８】モータ駆動装置のなかで、最大容量のも
のを第２類モータ駆動装置にした構成の請求項４記載の
モータ制御装置。
【請求項９】第１類モータ駆動装置の回生電力吸収回
路はスイッチ素子を閉状態に維持できる切り替え手段を
有し、スイッチ素子を閉状態にした構成の請求項４、８
記載のモータ制御装置。
【請求項１０】電源装置と一台以上のモータ駆動装置
を備え、電源装置は平滑キャパシタに接続された直流出
力端子を有し、前記モータ駆動装置は回生電力吸収回路
を有し、回生電力吸収回路は平滑キャパシタの一方に接
続された第１の端子と、前記平滑キャパシタの他方から
スイッチ素子とダイオードの並列回路を介して接続され
た第２の端子を有し、前記ダイオードは逆バイアスに接
続され、前記スイッチ素子は前記平滑キャパシタの電圧
が予め定められた値以上の時閉じ、前記第１の端子と同
極性の前記直流出力端子の一方を接続し、他方を第２の
端子と接続した構成のモータ制御装置。
【請求項１１】電源装置は、平滑キャパシタの一方か
ら、スイッチ素子を介して他方に接続された抵抗器を有
し、前記スイッチ素子は前記平滑キャパシタの電圧が予
め定められた値以上の時閉じる構成の請求項１０記載の
モータ制御装置。
【請求項１２】モータ駆動装置の電源端子に電源を接
続しない構成の請求項１０、１１記載のモータ制御装
置。
【請求項１３】モータ駆動装置の回生電力吸収回路は
スイッチ素子を閉状態に維持できる切り替え手段を有
し、スイッチ素子を閉状態にした構成の請求項１０、１
１、１２記載のモータ制御装置。