JP2003189688A - Ａｃサーボモータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＤＣバス焼損の危険の無いＡＣサーボモータ
の制御装置を提供する。 【解決手段】 ＡＣ電源入力手段１とＤＣ電源入力手段
３とＡＣ電源入力仕様かＤＣ電源入力仕様かを選択する
手段とＡＣ電源入力仕様時にＡＣ電源が切れたらＤＣバ
スの電圧を放電する手段６と、ＡＣ電圧を検出する手段
２及びＤＣバス電圧を検出する手段４と、ＡＣ電源入力
仕様を選択してＤＣ電源を誤って入力するという誤使用
の場合にＤＣ電圧を検出する手段により検出したＤＣ電
圧が所定のレベル以上でありＡＣ電圧を検出する手段に
より検出したＡＣ電圧が所定のレベル以下ならば、放電
する手段による放電を禁止する手段を備えたものであ
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、ＡＣサーボドライ
バに関し、特にＡＣ電源入力とＤＣ電源入力の切換えが
可能なＡＣサーボドライバに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、客先の入力電源仕様により、
ＡＣサーボドライバ内部設定でＡＣ／ＤＣ電源入力仕様
が選択できるようになっていた（例えば、単相、３相の
切換え使用で単相整流出力をＤＣ電源入力とする場合
等）。ＡＣ電源入力仕様を選択する場合、図１のＡＣサ
ーボドライバを参照すると、ＡＣ電源入力端子はＬ１、
Ｌ２、Ｌ３である。又、ＤＣ電源入力仕様を選択する場
合は端子（＋）１と（−）である（この場合（＋）１と
（＋）２間は遮断される）。ＡＣ電源入力仕様を選択す
る場合は、製品の安全性と制御性能により、ＡＣ電源が
切れた時にコンデンサＣ１中に溜まった電圧を充分放電
するために、トランジスタＴｒをオンして、抵抗Ｒ１と
トランジスタＴｒを通してＣ１に溜まった電圧の放電が
行われる。その後、ＡＣ電源を投入したらトランジスタ
Ｔｒをオフして、インバータに電圧を供給出来る。な
お、ＡＣ電圧検出回路でＡＣ電圧が検出できれば、ＡＣ
電圧が投入されたと判断できるし、検出できなければＡ
Ｃ電源が切れたと判断する。又、ＤＣ電源入力仕様を選
択する場合には、Ｃ１の放電は行わないのでトランジス
タＴｒはオフになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、ＡＣ電源入力仕様を選択して、ＤＣ電源を
入力してしまうと言う誤使用の場合には、ＡＣ電圧を検
出する手段でＡＣ電圧が検出できないので、ＡＣ電源が
切れたと判断してコンデンサＣ１中の電圧を放電するた
めにトランジスタＴｒをオンにする。この時ＤＣ電源を
ＤＣバスに投入すれば、フューズＦＵと突入抵抗Ｒと抵
抗Ｒ１とオンするトランジスタＴｒ中に大電流が流れ
て、これらの素子が焼損する危険があるという問題があ
った。また、入力する電源と、選択した電源入力仕様と
が異なる場合に、操作者に知らせるアラームが送出され
ないので対応できないという問題があった。そこで、本
発明は、ＡＣ電源入力仕様を選択してＤＣ電圧を入力す
る誤使用の場合には、ＡＣサーボドライバの焼損を未然
に防ぐことができると同時に、電源入力仕様を間違えて
いるというアラームを送出して対応を促し、ＤＣ電源入
力仕様を選択してＡＣ電源を入力する誤使用の場合に
は、電源入力仕様を間違えていると警告するアラームを
送出して対応を促し、選択した電源入力仕様と実際の電
源入力の違いから主回路配線のチェックも行えるＡＣサ
ーボモータの制御装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、ＡＣ電源入力手段と、ＤＣ
電源入力手段と、ＡＣ電源入力仕様かＤＣ電源入力仕様
かを選択する手段と、前記ＡＣ電源入力仕様時にＡＣ電
源が切れたらＤＣバスの電圧を放電する手段と、ＡＣ電
圧を検出する手段およびＤＣバス電圧を検出する手段
と、前記ＡＣ電源入力仕様を選択してＤＣ電源を誤って
入力するという誤使用の場合に前記ＤＣ電圧を検出する
手段により検出したＤＣ電圧が所定のレベル以上であり
前記ＡＣ電圧を検出する手段により検出したＡＣ電圧が
所定のレベル以下ならば、前記放電する手段による放電
を禁止する手段を備えたことを特徴としている。また、
請求項２記載の発明は、請求項１記載のＡＣサーボモー
タの制御装置において、実際に入力する電源が選択した
電源入力仕様と異なる場合に、前記電圧を検出する手段
によりＡＣ電圧およびＤＣ電圧を検出することによって
主電源配線をチェックしアラームを出力する手段を備え
たことを特徴としている。また、請求項３記載の発明
は、請求項１又は２記載のＡＣサーボモータの制御装置
において、前記放電する手段が、前記ＤＣバスの放電時
間をＤＣバスの最高電圧から前記ＤＣ電圧を検出する手
段でＤＣ電圧が検出できる最低レベルまでに放電回路が
放電する時間に余裕度を乗じたＡ秒間とすることを特徴
としている。このＡＣサーボモータの制御装置によれ
ば、ＡＣ電源入力仕様を選択した場合に、ＡＣ電圧を検
出する手段によってＡＣ電圧が検出されないで、ＤＣ電
圧を検出する手段によってＤＣバスの電圧が検出されれ
ば、ＤＣ電圧が投入されたと判断できるので、その場合
はトランジスタＴｒをオフにして焼損を防止できると同
時に「電源使用が間違った」というようなアラームが出
力される。又、ＤＣ電源入力仕様を選択した場合に、Ａ
Ｃ電圧を検出する手段でＡＣ電圧が検出されれば、ＡＣ
電源が投入されたと判断できるので、「電源使用が間違
った」というアラームが出力される。更に、ＡＣ電圧お
よびＤＣ電圧を検出する手段による検出電圧によって、
主電源配線のチェックを行うことができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に
係るＡＣサーボモータの制御装置の構成図である。 図
２は図１に示す制御装置の処理のタイミングチャートを
示す図である。図３は図１に示す制御装置における異な
る処理のタイミングチャートを示す図である。図１にお
いて、１はＬ１、Ｌ２、Ｌ３のＡＣ電源入力端子を有す
る３相のＡＣ電源入力手段で、２はＡＣ電圧検出回路で
ＡＣ電圧を検出する手段に相当する。３はＤＣ電源入力
端子（＋）１、（＋）２で、ＤＣ電源入力手段に相当す
る。４はＤＣ電圧検出回路でＤＣ電圧を検出する手段に
相当する。５はＤＣバスであり、６はトランジスタＴｒ
で、７は抵抗Ｒ１である。８はトランジスタＴｒをオン
／オフするためのゲートドライブである。９はコンデン
サＣ１、１０はフューズＦＵ、１１は突入抵抗Ｒで、１
２はＡＣ、ＤＣ検出電圧を入力し、トランジスタＴｒの
オン／オフの操作指令等を出力するインタフェースであ
る。

【０００６】つぎに動作について説明する。 （１）、ＡＣ電源入力仕様を選択して、起動電源投入
後、ＤＣ電源が投入される誤使用時の処理を図２、図３
のタイミングチャートにより説明する。先ず、図２
（ｂ）のように、ＡＣサーボドライバを起動し、ＡＣ電
源入力仕様を選択している場合は、トランジスタＴｒを
所定のＡ秒間オンしてコンデンサＣ１の放電を行う。コ
ンデンサＣ１の放電は、トランジスタＴｒをオンすると
コンデンサＣ１のプラス側から抵抗Ｒ１とトランジスタ
Ｔｒを通じて放電し、トランジスタＴｒをオフすると放
電は停止する。所定の放電時間のＡ秒間は、ＤＣバスの
最高電圧からＤＣ電圧検出回路４で検出できる最低レベ
ルまでに、「Ｒ１・Ｃ１回路が放電する時間×余裕度」
＝Ａ秒間、として予め設定している。Ａ秒間経過後、ト
ランジスタＴｒをオフして放電を停止し、ＤＣバス５の
電圧をＤＣ電圧検出回路４により検出する。放電が停止
されると、ＤＣ電源入力端子（＋）１、（−）間にＤＣ
電源が投入される（この時、（＋）１と（＋）２間は遮
断する）。この場合、ＤＣ電圧検出回路４によってＤＣ
バス電圧は検出され、ＡＣ電圧検出回路２によるＡＣ電
圧は検出されないので、現在選択しているＡＣ電源入力
仕様とは異なる電源が入力されていると装置は判断し
て、「電源使用が間違った」というアラーム（表示、音
声等）を送出する。操作員はアラームによって入力電源
を切換える等の対応を取る。

【０００７】これによって、図２（ａ）に比較のために
示した従来図の場合は、ＡＣ電源入力仕様を選択して、
ＤＣ電源を入力するという誤使用の場合、ＡＣ電圧検出
回路２でＡＣ電圧が検出できないので、ＡＣ電源が切れ
たと装置は判断して、コンデンサＣ１の電圧を放電する
ためにトランジスタＴｒをオンして放電を開始し、そこ
にＤＣ電圧が投入されてＤＣバスの焼損を招くという危
険が発生するが、本実施の形態では、最大Ａ秒間の放電
後トランジスタＴｒをオフして放電を停止するので回避
できる。また、選択した電源と実際の入力電源が異なれ
ば、アラームにより警告するので、操作員は直ちに入力
電源の切換等の対応処置が取れ、ＤＣバスの焼損などの
危険を回避できる。また、図３（ｂ）に示すように、Ａ
Ｃ電源入力仕様を選択して、ＤＣ電源を入力する誤使用
の場合、Ａ秒間の放電中にＤＣ電源が投入されるケース
でも、Ａ秒間の放電後ＤＣレベルチェックを開始して、
「電源使用が間違った」とアラームを送出するので、図
３（ａ）の従来例のように、アラームが出ないために、
トランジスタＴｒがオンのままでＤＣバスが焼損すると
言った危険は回避出来る。また、ＡＣサーボドライバ使
用中、異常停電などの場合はコンデンサＣ１に電圧が溜
まっている場合がある。この場合は、ＡＣサーボドライ
バを再起動してＡＣ電源を入力しないうちに、ＡＣ電圧
が検出されずにＤＣ電圧が検出される、という状態にな
り、ＡＣ電源入力仕様を選択している時にＤＣ電源が入
力されたと装置が判断して「電源使用が間違った」とい
うアラームが送出されるという誤動作が発生する可能性
がある。しかし、こうしたケースでも本実施の形態で
は、ＡＣ電源が投入される前にＡ秒間の放電が行われる
ので、ＤＣバスはＤＣ電圧が検出出来る最低レベルより
低くなって、ＤＣ電圧が検出されなくなるので、誤動作
は回避出来る。なお、Ａ秒間の放電については、ＡＣサ
ーボドライバを最初に起動する時に１回だけ行われる。
各種状況を考慮して、ＤＣバスレベルチェックを開始す
るタイミングは、ＡＣ電源入力仕様における停電時など
に、コンデンサＣ１に電圧が溜まっている場合、ＡＣ電
源を投入する前に、Ａ秒間放電の間にＤＣ電圧検出回路
４でＤＣバス電圧が検出されると言った可能性もあるの
で、その場合は、やはり、「電源使用が間違った」と言
うアラーム誤作動が発生するので、ＤＣバスレベルチェ
ックはＡ秒間の放電後に開始するようにする。つまり、
ＤＣ電圧が検出されない状態でＤＣバスレベルチェック
を開始するようにして誤作動を回避する。

【０００８】（２）、次に、図４のような、ＤＣ電源入
力仕様を選択して、ＡＣ電源が投入される誤使用の場合
について説明する。図４（ｂ）のように、本実施の形態
では、ＤＣ電源入力仕様を選択して、ＡＣ電源が投入さ
れたら、この場合はＤＣ電源入力仕様を選択しているの
でコンデンサＣ１の放電は行われず、トランジスタＴｒ
はオフのままである。次に、ＡＣ電圧検出で、ＡＣ電圧
が検出されたらアラーム「電源使用が間違った」を送出
して警告する。操作員はアラームにより切換等の処理を
行って焼損事故をさけられる。それと比較して、図４
（ａ）の従来技術の場合は、アラームが送出されないの
で、対応ができない。このように、本実施の形態によれ
ば、ＡＣ電源入力仕様を選択して、ＤＣ電源を投入する
誤使用の場合は、従来はＤＣバスを焼損する恐れがあっ
たが、Ａ秒間に限定した放電とアラームの送出によって
回避できるようになる。また、ＤＣ電源入力仕様を選択
して、ＡＣ電源を投入した場合は、アラームを送出し
て、直ちに対応出来るようにするのでＤＣバスの焼損を
回避出来る。また、ＡＣ、ＤＣ電圧の検出によって、主
回路配線もチェックできる。

【０００９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＡＣ電源入力手段と、ＤＣ電源入力手段と、ＡＣ電源入
力仕様かＤＣ電源入力仕様かを選択する手段と、ＡＣ電
源入力仕様時にＡＣ電源が切れたらＤＣバスの電圧を放
電する手段と、ＡＣ電圧を検出する手段およびＤＣバス
電圧を検出する手段と、ＡＣ電源入力仕様を選択してＤ
Ｃ電源を誤って入力するという誤使用の場合にＤＣ電圧
を検出する手段により検出したＤＣ電圧が所定のレベル
以上でありＡＣ電圧を検出する手段により検出したＡＣ
電圧が所定のレベル以下ならば、放電する手段による放
電を禁止する手段を備え、更に、実際に入力する電源が
選択した電源入力仕様と異なる場合、電圧を検出する手
段によりＡＣ電圧およびＤＣ電圧を検出することによっ
て主電源配線をチェックしアラームを出力する手段を備
えたので、ＡＣサーボドライバのハードウェア構成と製
造コストを変えずに、ＡＣ電源入力仕様を選択時にＤＣ
電源を投入してもＤＣバスの焼損を回避でき、製品の安
全性と使用性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るＡＣサーボモータの
制御装置の構成図である。

【図２】図１に示す制御装置の処理のタイミングチャー
トを示す図である。

【図３】図１に示す制御装置における異なる処理のタイ
ミングチャートを示す図である。

【図４】従来装置の処理のタイミングチャートを示す図
である。

【符号の説明】

１ ＡＣ電源入力手段 ２ ＡＣ電圧検出回路 ３ ＤＣ電源入力手段 ４ ＤＣ電圧検出回路 ５ ＤＣバス ６ トランジスタＴｒ ７ 抵抗Ｒ１ ８ ゲートドライブ ９ コンデンサＣ１ １０ フューズＦＵ １１ 突入抵抗Ｒ １２ インタフェース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 啓介 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 (72)発明者 高橋 健 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 Ｆターム(参考） 5H576 AA17 CC01 CC05 CC09 DD02 HB01 LL24 MM01 MM08 MM10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＡＣ電源入力手段と、ＤＣ電源入力手段
   と、ＡＣ電源入力仕様かＤＣ電源入力仕様かを選択する
   手段と、前記ＡＣ電源入力仕様時にＡＣ電源が切れたら
   ＤＣバスの電圧を放電する手段と、ＡＣ電圧を検出する
   手段およびＤＣバス電圧を検出する手段と、前記ＡＣ電
   源入力仕様を選択してＤＣ電源を誤って入力するという
   誤使用の場合に前記ＤＣ電圧を検出する手段により検出
   したＤＣ電圧が所定のレベル以上であり前記ＡＣ電圧を
   検出する手段により検出したＡＣ電圧が所定のレベル以
   下ならば、前記放電する手段による放電を禁止する手段
   を備えたことを特徴とするＡＣサーボモータの制御装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のＡＣサーボモータの制御
   装置において、 実際に入力する電源が選択した電源入力仕様と異なる場
   合に、前記電圧を検出する手段によりＡＣ電圧およびＤ
   Ｃ電圧を検出することによって主電源配線をチェックし
   アラームを出力する手段を備えたことを特徴とするＡＣ
   サーボモータの制御装置。
3. 【請求項３】 前記放電する手段は、前記ＤＣバスの放
   電時間をＤＣバスの最高電圧から前記ＤＣ電圧を検出す
   る手段でＤＣ電圧が検出できる最低レベルまでに放電回
   路が放電する時間に余裕度を乗じたＡ秒間とすることを
   特徴とする請求項１又は２記載のＡＣサーボモータの制
   御装置。