JP2007074871A - ダイナミックブレーキの過負荷検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ制御装置の電源オン、オフに関わらずダイナミックブレーキの過負荷を検出できる過負荷検出装置を提供する。
【解決手段】過負荷検出装置は、ダイナミックブレーキ回路のブレーキ抵抗器１２にダイオード１と抵抗器２を介して並列に接続されたコンデンサ３と、このコンデンサ３に並列接続され、充電状態を監視する過負荷検出回路４とを備えている。過負荷検出回路４は、抵抗器４ｂ、抵抗器４ｃ、フォトカプラ４ｄ、抵抗器４ｅで構成しており、コンデンサ３の充電電圧が、所定の基準値を超えると外部端子４ａに過負荷検出信号を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータの緊急停止に使用されるダイナミックブレーキの過負荷検出に関する。

モータの緊急停止にモータの巻線をショートさせるダイナミックブレーキが使用されている。ダイナミックブレーキを動作させたままモータを外部から駆動させた場合、大きな負荷イナーシャが接続された状態で頻繁にダイナミックブレーキを動作させた場合には、モータやモータ制御装置を焼損させるおそれがある。

従来、ダイナミックブレーキの異常を検出する手段として、モータ電流からダイナミックブレーキ電流を演算する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−３３１９５号公報

しかしながら、ダイナミックブレーキはモータ制御装置の電源がオンの時のみ動作するのではなく、モータ制御装置の電源をオフにした場合にダイナミックブレーキを動作させる場合もある。

上述の特許文献１では、モータ電流を監視することにより異常検出をしており、モータ制御装置の電源がオフの時にダイナミックブレーキが動作する場合の過負荷を検出することができない。また、電源再投入を繰り返すなどにより、ダイナミックブレーキを頻繁に動作させることによる過負荷を検出することができないなどの課題がある。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、モータ制御装置の電源オン、オフに関わらずダイナミックブレーキの過負荷を検出できる過負荷検出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、モータの緊急停止に使用されるダイナミックブレーキ回路を備えたモータ制御装置において、ダイナミックブレーキ回路のブレーキ抵抗器にダイオードと抵抗器を介して並列に接続されたコンデンサと、前記コンデンサに並列接続され、充電状態を監視する過負荷検出回路とを備え、前記過負荷検出回路は外部端子を有し、前記コンデンサの充電電圧が設定値を超えると外部端子に過負荷検出信号を出力する。

本発明のダイナミックブレーキの過負荷検出装置によれば、ブレーキ抵抗器に並列にコンデンサを接続したので、モータ制御装置のオン、オフの動作状態にかかわらず、ダイナミックブレーキが作動したとき、コンデンサを充電させることができる。この充電電圧を監視することで過負荷状態を検出することができ、過負荷電圧（設定値）を超えると外部端子に過負荷検出信号を出力するため、ダイナミックブレーキ回路やモータ制御装置を保護することができる。

ダイナミックブレーキ回路のブレーキ抵抗器にダイオードと抵抗器を介して並列に接続
されたコンデンサと、前記コンデンサに並列接続され、充電状態を監視する過負荷検出回路とを備え、前記過負荷検出回路は外部端子を有し、前記コンデンサに並列接続した第一の抵抗器と、前記コンデンサに第二の抵抗器を介して直列接続したフォトカプラとを備え、第一の抵抗器と第二の抵抗器とで前記コンデンサの過負荷検出電圧値を設定し、前記コンデンサの充電電圧が設定値を越えるとフォトカプラをＯＮさせて過負荷検出信号を外部端子に出力する。

実施例１のダイナミックブレーキ回路は、整流回路とブレーキ抵抗器とをスイッチを介して並列接続したものである。

図１において、本発明の過負荷検出装置は、ブレーキ抵抗器１２にダイオード１と抵抗器２を介して並列に接続されたコンデンサ３と、このコンデンサ３に並列接続され、充電状態を監視する過負荷検出回路４とを備えている。過負荷検出回路４は、抵抗器４ｂ、抵抗器４ｃ、フォトカプラ４ｄ、抵抗器４ｅで構成しており、コンデンサ３の充電電圧が、所定の基準値を超えると外部端子４ａに過負荷検出信号を出力するように各抵抗値を設定している。

まず、ダイナミックブレーキ回路のスイッチ１３を短絡させると、モータによって発電された電流がダイオードブリッジ１１で整流され、ブレーキ抵抗器１２に印加されて消費されダイナミックブレーキとして動作する。

ダイナミックブレーキ動作により発生した電力は、ブレーキ抵抗器１２に接続された過負荷検出装置のダイオード１と抵抗器２を通じてコンデンサ３を充電する。そして、コンデンサ３の電圧が一定レベルを超えるとフォトカプラ４ｄがオンとなり、外部端子４ａに過負荷検出信号を出力する。

ここで、ダイナミックブレーキを頻繁に使用するモータ制御装置の初期調整作業時など、過負荷検出信号を出力するまでの動作について、図１および図２を併用して説明する。

図２は、ダイナミックブレーキのオンオフ動作におけるコンデンサの充放電状態およびコンデンサ電圧と基準値から過負荷検出信号を発生するまでのタイミングを示したものである。

まず、ダイナミックブレーキをオン（動作）にするとコンデンサ３の電圧が上昇する。次に、調整作業の結果確認などで、ダイナミックブレーキをオフ（非動作）にすると、過負荷検出回路４の抵抗器４ｂおよび抵抗器４ｃを通じて放電するため、コンデンサ３の電圧が低下する。ダイナミックブレーキのオンオフ動作を繰り返すと、コンデンサ３は充放電を繰り返しながら基準値（一定レベル）を超えると、フォトカプラ４ｄがオンとなり、外部端子４ａに過負荷信号を出力する。

このように、ブレーキ抵抗器１２に並列にコンデンサ３を接続したので、モータ制御装置のオン、オフの動作状態にかかわらず、ダイナミックブレーキが作動したとき、コンデンサ３を充電させることができ、この充電電圧を監視することでダイナミックブレーキの過負荷状態を検出することができる。

実施例２は、実施例１とダイナミックブレーキ回路が異なるだけであり、ここでは、ダイナミックブレーキ回路の構成についてのみ説明する。

図３において、ダイナミックブレーキ回路は、実施例１の整流回路を用いず、各相巻線に接続されたブレーキ抵抗器２１、２２、２３のうち、２相にスイッチ２４、２５を介在させた構成である。

実施例２では、ブレーキ抵抗器２３に実施例１と同じ過負荷検出装置を接続しており、スイッチ２４とスイッチ２５を閉じることでダイナミックブレーキが動作する。これにより実施例１と同様に過負荷検出を行うことができる。

このように、本発明の過負荷検出装置は、異なるダイナミックブレーキ回路に対しても適用でき、ダイナミックブレーキ抵抗器に接続するだけでよく、モータ制御装置の電源オンオフに関係なくダイナミックブレーキの過負荷を検出できる。

本発明のダイナミックブレーキの過負荷検出装置は、電源オン、オフに関わらずダイナミックブレーキの過負荷を検出できるため、産業機器用のモータ制御装置などに有用である。

本発明の実施例１における過負荷検出装置のブロック説明図 本発明のダイナミックブレーキと過負荷検出の動作説明図 本発明の実施例２におけるダイナミックブレーキの説明図

符号の説明

１ ダイオード
２ 抵抗器
３ コンデンサ
４ 過負荷検出回路
４ａ 外部端子
４ｂ、４ｃ、４ｅ 抵抗器
４ｄ フォトカプラ
１１ 整流回路（ダイオードブリッジ）
１２，２１，２２，２３ ブレーキ抵抗器
１３，２４，２５ スイッチ

Claims (2)

1. モータの緊急停止に使用されるダイナミックブレーキ回路を備えたモータ制御装置において、ダイナミックブレーキ回路のブレーキ抵抗器にダイオードと抵抗器を介して並列に接続されたコンデンサと、前記コンデンサに並列接続され、充電状態を監視する過負荷検出回路とを備え、前記過負荷検出回路は外部端子を有し、前記コンデンサの充電電圧が設定値を超えると外部端子に過負荷検出信号を出力するダイナミックブレーキの過負荷検出装置。
2. 過負荷検出回路は、コンデンサに並列接続した第一の抵抗器と、前記コンデンサに第二の抵抗器を介して直列接続したフォトカプラとを備え、第一の抵抗器と第二の抵抗器とで前記コンデンサの過負荷検出電圧値を設定し、前記コンデンサの充電電圧が設定値を越えるとフォトカプラをＯＮさせて過負荷検出信号を外部端子に出力する請求項１に記載のダイナミックブレーキの過負荷検出装置。