JP2007336634A - Apparatus and method for suppressing leakage current in multi-axis drive system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機構要素を駆動する複数のモータをそれらのモータに対応して設けられたインバータ式駆動手段によって個別に駆動する多軸駆動システムの洩れ電流抑制装置および方法に関するものである。 The present invention relates to a leakage current suppressing apparatus and method for a multi-axis drive system in which a plurality of motors for driving mechanism elements are individually driven by inverter-type drive means provided corresponding to the motors.
PWM(パルス幅変調)用のキャリア信号に基づいてスイッチング動作するインバータ式駆動手段によってモータを駆動した場合、上記スイッチング動作に伴う急激な電圧変化により、モータ巻線の浮遊容量を通して高周波漏れ電流が接地線(モータのケース)に流れるという現象が発生する。この高周波漏れ電流は、電磁波障害等の発生源になるので、各種安全規格によってその限度値が定められている。 When the motor is driven by an inverter-type driving means that performs switching operation based on a carrier signal for PWM (pulse width modulation), high-frequency leakage current is grounded through the stray capacitance of the motor winding due to a sudden voltage change accompanying the switching operation. The phenomenon of flowing to the wire (motor case) occurs. Since this high-frequency leakage current is a source of electromagnetic interference and the like, its limit value is determined by various safety standards.
機構要素等を駆動する複数のモータを個別のインバータ式駆動手段によって駆動する多軸駆動装置においても、上記高周波漏れ電流が流れるので、それを低減するための対策が必要となる。
この多軸駆動装置における高周波漏れ電流の低減方法は、例えば、特許文献1によって提案されている。この従来の漏れ電流低減方法は、予め各軸のモータにおいて生ずる漏れ電流の変動パターンを測定するとともに、測定された複数の漏れ電流変動パターンの中から相殺し合うことが可能な漏れ電流変動パターンの組合せを選び出し、この組合せに係る漏れ電流のパターン相互が相殺されるように、それらのパターンを発生させるインバータ式駆動手段のスイッチングタイミングを調整するものである。(例えば、特許文献1参照)
Even in a multi-axis drive device that drives a plurality of motors that drive mechanism elements and the like by individual inverter-type drive means, the high-frequency leakage current flows, so a measure to reduce it is necessary.
A method of reducing the high-frequency leakage current in this multi-axis drive device is proposed by, for example, Patent Document 1. This conventional leakage current reduction method measures a leakage current fluctuation pattern generated in the motor of each axis in advance, and has a leakage current fluctuation pattern that can be canceled out from a plurality of measured leakage current fluctuation patterns. The combination is selected, and the switching timing of the inverter type driving means for generating these patterns is adjusted so that the leakage current patterns related to this combination are canceled out. (For example, see Patent Document 1)
しかし、上記従来の漏れ電流低減方法は、以下のような問題点を有する。
(1)予め各軸についての漏れ電流の変動パターンを測定しなければならないという手間を要する。また、相殺し合うことが可能な漏れ電流の変動パターンの組み合わせを決定し、その組み合わせに係る変動パターンを発生させるインバータ式駆動手段のスイッチングタイミングを、それらの変動パーン相互が相殺されるように調整しなければならないという不便がある。
(2)予め測定した各モータの漏れ電流の変動パターンを利用して漏れ電流を低減するという原理に基づくものであるので、各モータを駆動する個々のインバータ式駆動手段のスイッチングタイミングが固定されている場合にしか使用できない。なぜなら、スイッチングタイミングが変化すると、漏れ電流の変動パターンも変化するからである。
従って、たとえば各インバータ式駆動手段が電流制御ループ、速度制御ループ、位置制御ループ等を持つサーボ制御系に組み込まれる場合には、制御対象の偏差に基づいて上記スイッチングタイミングが変動することになるので、有効に適用することができない。
However, the conventional leakage current reducing method has the following problems.
(1) It takes time and labor to measure the fluctuation pattern of the leakage current for each axis in advance. Also, determine the combination of fluctuation patterns of leakage current that can be canceled out, and adjust the switching timing of the inverter-type drive means that generates the fluctuation pattern related to the combination so that these fluctuation patterns are canceled out. There is an inconvenience that you have to do.
(2) Since it is based on the principle of reducing the leakage current by using the fluctuation pattern of the leakage current of each motor measured in advance, the switching timing of each inverter type driving means for driving each motor is fixed. Can only be used when This is because when the switching timing changes, the fluctuation pattern of the leakage current also changes.
Therefore, for example, when each inverter type drive means is incorporated in a servo control system having a current control loop, a speed control loop, a position control loop, etc., the switching timing varies based on the deviation of the controlled object. Cannot be applied effectively.
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、その目的は、各軸のモータの漏れ電流の変動パターンを測定するなどの手間を要することなく、高周波洩れ電流を確実に抑制することが可能な実用性の高い多軸駆動多軸駆動システムの洩れ電流抑制装置および方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and its purpose is to reduce the high-frequency leakage current without requiring the trouble of measuring the fluctuation pattern of the leakage current of the motor of each axis. It is an object of the present invention to provide a leakage current suppression device and method for a highly practical multi-axis drive multi-axis drive system that can be reliably suppressed.
本発明は、機構要素を駆動する複数のモータをそれらのモータに対応して設けられたインバータ式駆動手段によって個別に駆動する多軸駆動システムの洩れ電流抑制装置であって、前記各インバータ式駆動手段を第1の組と第2の組とに分け、前記第1の組のインバータ式駆動手段に対し第1のPWMキャリア信号を供給し、前記第2の組のインバータ式駆動手段に対し、前記第1のPWMキャリア信号と同期しかつ該第1のPWMキャリア信号と位相が180°ずれた第2のPWMキャリア信号を供給するキャリア信号発生手段を備えることによって上記目的を達成している。 The present invention is a leakage current suppression device for a multi-axis drive system in which a plurality of motors for driving mechanism elements are individually driven by inverter type drive means provided corresponding to the motors, and each of the inverter type drives The means is divided into a first set and a second set, a first PWM carrier signal is supplied to the first set of inverter-type drive means, and to the second set of inverter-type drive means, The object is achieved by providing carrier signal generation means for supplying a second PWM carrier signal that is synchronized with the first PWM carrier signal and that is 180 ° out of phase with the first PWM carrier signal.
モータの漏れ電流の抑制効果を高めるには、前記第1の組のインバータ式駆動手段の数と前記第2の組のインバータ式駆動手段の数とを同じにすることが望ましい。前記モータとしては、例えば、三相モータを適用することができる。
前記インバータ式駆動手段は、サーボ制御系の駆動手段として設けられても良い。
In order to enhance the effect of suppressing the leakage current of the motor, it is desirable that the number of the first set of inverter-type driving means is the same as the number of the second set of inverter-type driving means. As the motor, for example, a three-phase motor can be applied.
The inverter type drive means may be provided as a drive means of a servo control system.
本発明は、機構要素を駆動する複数のモータをそれらのモータに対応して設けられたインバータ式駆動手段によって個別に駆動する多軸駆動システムの洩れ電流抑制方法であって、前記各インバータ式駆動手段を第1の組と第2の組とに分けるステップと、前記第1の組のインバータ式駆動手段に対し第1のPWMキャリア信号を供給し、前記第2の組のインバータ式駆動手段に対し、前記第1のPWMキャリア信号と同期しかつ該第1のPWMキャリア信号と位相が180°ずれた第2のPWMキャリア信号を供給するステップと、を含むことによって上記目的を達成している。 The present invention is a leakage current suppression method for a multi-axis drive system in which a plurality of motors for driving mechanism elements are individually driven by inverter type drive means provided corresponding to the motors, and each of the inverter type drives Dividing the means into a first set and a second set, supplying a first PWM carrier signal to the first set of inverter-type drive means, and supplying the second set of inverter-type drive means to the second set of inverter-type drive means On the other hand, the above-mentioned object is achieved by including a step of supplying a second PWM carrier signal that is synchronized with the first PWM carrier signal and that is 180 ° out of phase with the first PWM carrier signal. .
本発明によれば、各軸のモータの漏れ電流の変動パターンを測定するなどの手間を要することなく、高周波洩れ電流を確実に抑制することができる。しかも、各軸のインバータ式駆動手段のスイッチンングタイミングが固定されないので、該インバータ式駆動手段が電流制御ループ、速度制御ループあるいは位置制御ループを持ったサーボ制御系に組み込まれる場合であっても有効に使用することができる。
また、各軸のモータの導通媒体となる金属フレームでの電圧変動およびその変動時間幅が著しく低減されるので、安定した漏れ電流の抑制効果が得られると共に、漏れ電流抑制用のフィルタを併用する場合でも、小型小容量のもので良いという利点が得られる。なお、フィルタを用いる技術は、例えば,特許第3466118号によって提案されている。
According to the present invention, it is possible to reliably suppress high-frequency leakage current without the need for measuring the fluctuation pattern of the leakage current of the motor of each axis. Moreover, since the switching timing of the inverter type driving means for each axis is not fixed, even if the inverter type driving means is incorporated in a servo control system having a current control loop, a speed control loop or a position control loop. It can be used effectively.
In addition, since the voltage fluctuation and the fluctuation time width in the metal frame that becomes the conduction medium of the motor of each axis are remarkably reduced, a stable leakage current suppressing effect can be obtained and a leakage current suppressing filter is used in combination. Even in this case, there is an advantage that a small and small capacity is sufficient. A technique using a filter is proposed by, for example, Japanese Patent No. 3466118.
図1は、本発明の一実施形態に係る洩れ電流抑制装置および方法が適用された多軸駆動システムを示すブロック図である。この多軸駆動システムは、2個の三相モータM11、M12(本実施形態では、スター結線構成のものを使用している)と、これらのモータM11、M12を個別に駆動するインバータ式駆動部21、22と、三角波発生部30とを備えている。モータM11、M12は、機構要素、例えば射出成形機のスクリュ移動機構や金型の移動機構、ロボットの駆動機構等のアクチュエータとして設けられたものである。
FIG. 1 is a block diagram showing a multi-axis drive system to which a leakage current suppressing apparatus and method according to an embodiment of the present invention is applied. This multi-axis drive system includes two three-phase motors M11 and M12 (in this embodiment, those having a star connection configuration) and an inverter type drive unit that individually drives these motors M11 and M12. 21 and 22 and a
インバータ式駆動部21は、U相電圧指令、V相電圧指令およびW相電圧指令がそれぞれ一方の入力に加えられる比較器211,212および213と、これらの比較器211,212および213の出力に接続されたインバータ214とによって構成されている。他方のインバータ式駆動部22は、インバータ式駆動部21の各要素211〜214に対応する要素221〜224を備えている。なお、インバータ214,224の構成は公知であるので、その説明を省略する。
The inverter-
三角波発生部30は、第1三角波および第2三角波を発生し、第1三角波をインバータ式駆動部21の比較器211〜213の他方の入力にPWMキャリア信号として入力し、第2三角波をインバータ式駆動部22の比較器221〜223の他方の入力にPWMキャリア信号として入力する。上記第1三角波と第2三角波は、互いに同期しかつ互いの位相が180°ずれている。
The triangular
上記U相電圧指令、V相電圧指令およびW相電圧指令をそれぞれUcom,VcomおよびWcomとすると、これらの間には通常以下の関係がある。
Ucom=K・sinθ
Vcom=K・sin(θ+1/3π) (1)
Wcom=K・sin(θ+2/3π)
When the U-phase voltage command, the V-phase voltage command, and the W-phase voltage command are U com , V com, and W com , respectively, there is usually the following relationship between them.
U com = K · sin θ
Vcom = K · sin (θ + 1 / 3π) (1)
W com = K · sin (θ + 2 / 3π)
次に、本実施形態に係る電流抑制装置の作用を説明する。
PWM制御インバータの高周波漏れ電流に関する理論解析は、例えば、電気学会論文「電圧形インバータが発生する高周波漏れ電流のモデリングと理論解析」電学論D、115巻1号、平成7年に記載されている。
この論文によれば、三相モータの中性点電圧Vcは以下の式で表される。
Vc=(VU+VV+VW)/3 (2)
ここで、VU、VVおよびVWは、それぞれモータのU相巻線、V相巻線およびW相巻線に印加される電圧である。
多軸使用する三相モータが金属フレームを通じて互いに電気的に導通している場合、該金属フレームの電圧Vctは以下の式で表すことができる。
Vct=(Vc1+Vc2+Vc3+・・・・Vcn)/n (3)
ここで、nは軸数、Vc1〜Vcnはn台の三相モータの各中性点電圧である。
Next, the operation of the current suppressing device according to this embodiment will be described.
The theoretical analysis on the high-frequency leakage current of the PWM control inverter is described, for example, in the IEEJ paper “Modeling and theoretical analysis of the high-frequency leakage current generated by the voltage-type inverter”, Electrotechnical D, Vol. Yes.
According to this paper, the neutral point voltage V c of the three-phase motor is expressed by the following equation.
Vc = ( VU + VV + VW ) / 3 (2)
Here, V U , V V and V W are voltages applied to the U-phase winding, V-phase winding and W-phase winding of the motor, respectively.
When three-phase motors using multiple axes are electrically connected to each other through a metal frame, the voltage Vct of the metal frame can be expressed by the following equation.
V ct = (V c1 + V c2 + V c3 +... V cn ) / n (3)
Here, n is the number of axes, and V c1 to V cn are the neutral point voltages of n three-phase motors.
各モータからの高周波の漏れ電流は、この金属フレームの電圧(コモンモード電圧)の変動を抑えることにより抑制される。換言すれば、上記漏れ電流は、各モータの中性点電圧の和を低減することにより抑制されることになる。
したがって、軸数nが2である図1の実施形態では、式(3)における中性点電圧Vc1、Vc2の和を低減することによって金属フレームの電圧Vctを抑制すること、つまり、各モータM11、M12からの高周波漏れ電流を抑制することができる。
High-frequency leakage current from each motor is suppressed by suppressing fluctuations in the voltage (common mode voltage) of the metal frame. In other words, the leakage current is suppressed by reducing the sum of neutral point voltages of the motors.
Therefore, in the embodiment of FIG. 1 in which the number of axes n is 2, the voltage V ct of the metal frame is suppressed by reducing the sum of the neutral point voltages V c1 and V c2 in the equation (3), that is, High frequency leakage current from each motor M11, M12 can be suppressed.
図2(a)は、1軸目のモータM11に係るU相電圧指令Ucom1、V相電圧指令Vcom1およびW相電圧指令Wcom1と前記第1三角波との関係を例示している。なお、上記電圧指令Ucom1、Vcom1およびWcom1は、式(1)から明らかなように直流電圧信号ではない。しかし、これらの電圧指令は、上記第1、第2三角波の周波数(例えば、20KHz)に対してその周波数が極めて低い(例えば、10Hz程度)ことから、図示のように直線近似される。
前記比較器211,212および213は、図2(a)の関係に基づいて前記インバータ214の図示していないスイッチング素子を開閉制御する。これにより、モータM11の図示していないU相巻線、V相巻線およびW相巻線には、PWM処理された図2(b)に示すような電圧VU1、VVおよびVW1がそれぞれ印加され、その結果、モータM11の中性点には図2(c)に示す電圧が現れる。
FIG. 2A illustrates the relationship between the U-phase voltage command Ucom1 , the V-phase voltage command Vcom1, the W-phase voltage command Wcom1 and the first triangular wave related to the motor M11 on the first axis. The voltage commands U com1 , V com1 and W com1 are not DC voltage signals as is apparent from the equation (1). However, these voltage commands are linearly approximated as shown in the figure because the frequency is extremely low (for example, about 10 Hz) with respect to the frequency of the first and second triangular waves (for example, 20 KHz).
The
図2(d)は、2軸目のモータM12に係るU相電圧指令Ucom1、V相電圧指令Vcom1およびW相電圧指令Wcom1と前記第2三角波との関係を例示している。この場合、前記比較器211,212および213の出力に基づくインバータ224のスイッチング動作により、モータM12の図示していないU相巻線、V相巻線およびW相巻線に図2(e)に示す電圧VU2、VV2およびVW2がそれぞれ印加されるので、該モータM12の中性点に図2(f)に示す電圧が現れる。
FIG. 2D illustrates the relationship between the U-phase voltage command U com1 , the V-phase voltage command V com1 and the W-phase voltage command W com1 related to the second-axis motor M12 and the second triangular wave. In this case, the switching operation of the
図2(c)、(f)の対比から明らかなように、本実施形態においては、モータM11の中性点電圧(最大値V)が増減するときに、モータM12の中性点電圧が逆に減増することになる。上記各中性点電圧のこの相反する形態の変化は、前記式(3)の右辺に示す中性点電圧Vc1、Vc2の和を低減すること、つまり、上記金属フレームの電圧Vctの変動量を抑制することになり、その結果、モータM11、M12からの高周波漏れ電流が抑制される。 As is clear from the comparison between FIGS. 2C and 2F, in this embodiment, when the neutral point voltage (maximum value V) of the motor M11 increases or decreases, the neutral point voltage of the motor M12 is reversed. Will be reduced. This contradictory change in the neutral point voltages reduces the sum of the neutral point voltages V c1 and V c2 shown on the right side of the equation (3), that is, the voltage V ct of the metal frame. As a result, the high-frequency leakage current from the motors M11 and M12 is suppressed.
上述したように、本実施形態おいては、互いに同期しかつ相互の位相が180°ずらされた第1、第2の三角波をそれぞれインバータ式駆動部21、22のPWMキャリア信号として使用しているので、各軸についての漏れ電流パターンを予め測定する操作や、漏れ電流の相殺のために各軸のインバータ式駆動部21、22のスイッチングタイミングを調整する操作等を行うことなくモータM11、12からの高周波漏れ電流を確実に抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, the first and second triangular waves that are synchronized with each other and whose phases are shifted by 180 ° are used as the PWM carrier signals of the inverter
また、インバータ式駆動部21、22のスイッチングタイミングが固定されないので、このインバータ式駆動部21、22が電流制御ループ、速度制御ループ、位置制御ループ等を持ったサーボ制御系に組み込まれる場合であっても有効に使用することができる。さらに、漏れ電流抑制用のフィルタを併用する場合でも、小型小容量のものですむ。
なお、上記サーボ制御系が電流制御ループを持つ場合には、上記U相電圧指令Ucom、V相電圧指令VcomおよびW相電圧指令Wcomが電流偏差に基づいて形成され、また、同制御系が速度制御ループを持つ場合には、上記各電圧指令が速度偏差に基づいて形成される。同様に、同制御系が位置制御ループを持つ場合には、上記各電圧指令が位置偏差に基づいて形成される。
In addition, since the switching timing of the inverter
When the servo control system has a current control loop, the U-phase voltage command U com , the V-phase voltage command V com and the W-phase voltage command W com are formed based on the current deviation. When the system has a speed control loop, each of the voltage commands is formed based on the speed deviation. Similarly, when the control system has a position control loop, each of the voltage commands is formed based on the position deviation.
ところで、多軸駆動システムを構成する場合には、通常、PWMキャリア信号発生器およびインバータ式駆動部を内蔵するモータ制御ユニットが軸数に対応する数だけ配設される。個々の制御ユニットに設けられたキャリア信号発生器は、同一周波数のPWMキャリア信号を発生するように調整されているものの、実際には、精度の関係でそれらが発生するキャリア信号の周波数が微妙に相違している。しかも、各キャリア信号は同期していないので、時間の経過に伴って相互の位相関係が変化する。この結果、各軸についてキャリア信号の位相が周期的に一致することになり、その一致時において高周波漏れ電流が大きくなる。 By the way, when a multi-axis drive system is configured, normally, a motor control unit including a PWM carrier signal generator and an inverter type drive unit is provided in a number corresponding to the number of axes. Although the carrier signal generator provided in each control unit is adjusted so as to generate a PWM carrier signal having the same frequency, in reality, the frequency of the carrier signal generated by them is delicately related to accuracy. It is different. In addition, since the carrier signals are not synchronized, the mutual phase relationship changes with the passage of time. As a result, the phase of the carrier signal periodically matches for each axis, and the high-frequency leakage current increases at the time of matching.
すなわち、図1の駆動システムと同一構成の駆動システムにおいて、PWMキャリア信号である前記第1、第2三角波の位相が一致した場合には、図2の動作波形が図3のように変化することになる。図3(c)、(f)の対比から明らかなように、この場合、モータM11の中性点電圧が増減するときに、モータM12の中性点電圧も同様に増減することになるので、前記式(3)の右辺に示す各中性点電圧Vc1、Vc2の和に対する低減作用が得られない。したがって、図3(g)に示すように、上記金属フレームの電圧Vctが大きく変動して、最大の高周波漏れ電流が流れることになる。
上記第1、第2三角波の位相が一致する周期は、軸数が多いほど長くなるので、軸数が多い場合には、高周波漏れ電流の発生を見逃すおそれがある。しかし、上記した本発明の実施形態によれば、軸数によらず高周波漏れ電流を確実に抑制することができるので、上記した問題を生じない。
That is, in the drive system having the same configuration as the drive system of FIG. 1, when the phases of the first and second triangular waves, which are PWM carrier signals, coincide, the operation waveform of FIG. 2 changes as shown in FIG. become. As is clear from the comparison between FIGS. 3C and 3F, in this case, when the neutral point voltage of the motor M11 increases or decreases, the neutral point voltage of the motor M12 also increases or decreases similarly. The effect of reducing the sum of the neutral point voltages V c1 and V c2 shown on the right side of the equation (3) cannot be obtained. Therefore, as shown in FIG. 3G , the voltage V ct of the metal frame greatly fluctuates and the maximum high-frequency leakage current flows.
Since the period in which the phases of the first and second triangular waves coincide with each other increases as the number of axes increases, the generation of high-frequency leakage current may be missed when the number of axes is large. However, according to the above-described embodiment of the present invention, the high-frequency leakage current can be reliably suppressed regardless of the number of axes, and thus the above-described problem does not occur.
本発明は、上記実施形態に係る2軸構成の駆動システムよりも多い軸数の駆動システム、例えば、図4に示す4軸構成の駆動システムにも適用可能である。
図4の駆動システムでは、モータM11、M12を駆動するインバータ式駆動部21、22の他に、モータM13、M14を駆動するインバータ式駆動部23、24が設けられている。インバータ式駆動部23および24は、インバータ式駆動部21の各要素211〜214に対応する要素231〜234および241〜244をそれぞれ有している。
The present invention can also be applied to a drive system having a larger number of axes than the drive system having the two-axis configuration according to the embodiment, for example, the drive system having the four-axis configuration shown in FIG.
In the drive system of FIG. 4, in addition to the inverter
この4軸構成の駆動システムに適用した実施形態では、前記三角波発生器30から出力される第1三角波がインバータ式駆動部21の各比較器211〜213およびインバータ式駆動部22の各比較器221〜223にPWMキャリア信号として入力され、また、該三角波発生器30から出力される第2三角波がインバータ式駆動部23の各比較器231〜233およびインバータ式駆動部24の各比較器241〜243にPWMキャリア信号として入力される。なお、比較器231、232および233には、U相電圧指令Ucom3、V相電圧指令Vcom3およびW相電圧指令Wcom3がそれぞれ入力され、また、比較器241、242および243には、U相電圧指令Ucom4、V相電圧指令Vcom4およびW相電圧指令Wcom4がそれぞれ入力される。
In the embodiment applied to this four-axis drive system, the first triangular wave output from the
この実施形態においては、モータM11、M12の中性点電圧が増減するときに、モータM13、M14の中性点電圧が減増することになる。これにより、軸数nを4としたときの前記式(3)における中性電圧Vc1、Vc2、Vc3およびVc4の和が低減されて、モータM11〜M14の共通の導電路である金属フレームの電圧Vctが抑制されるので、モータM11〜M14からの高周波漏れ電流が低減される。 In this embodiment, when the neutral point voltage of the motors M11 and M12 increases or decreases, the neutral point voltage of the motors M13 and M14 decreases. This reduces the sum of neutral voltages V c1 , V c2 , V c3, and V c4 in equation (3) when the number of axes n is 4, and is a common conductive path for the motors M11 to M14. since the voltage V ct of the metal frame can be suppressed, the high frequency leakage current from the motor M11~M14 is reduced.
本発明は、多軸駆動システムの軸数が奇数である場合にも適用可能である。いま、軸数が5であるとすると、この場合には、図示していない5つのモータを個別に駆動する5個のインバータ式駆動部が設けられ、例えば、これらのインバータ式駆動部のうちの2つのインバータ式駆動部に第1三角波を入力し、残る3つのインバータ式駆動部に第2三角波を入力する。 The present invention is also applicable when the number of axes of the multi-axis drive system is an odd number. Now, assuming that the number of axes is five, in this case, five inverter type driving units for individually driving five motors (not shown) are provided. For example, of these inverter type driving units, The first triangular wave is input to the two inverter type driving units, and the second triangular wave is input to the remaining three inverter type driving units.
要するに、本発明は、複数の軸数に対応して設けられた各インバータ式駆動部を第1の組と第2の組に分け、第1の組のインバータ式駆動部に第1三角波を入力し、第2の組のインバータ式駆動部に第2三角波を入力することによって実施することができる。
上記第1の組と第2の組には、1以上のインバータ式駆動部を含ませることになるが、軸数が偶数の場合には、上記高周波漏れ電流の低減作用を高める上で、上記第1の組と第2の組に同数のインバータ式駆動部を含ませることが望ましい。また、軸数が奇数の場合には、同様の理由で、第1の組のインバータ式駆動部の数と第2の組のインバータ式駆動部の数との差が1となるように各組のインバータ式駆動部の数を調整することが望ましい。
In short, the present invention divides each inverter type driving unit provided corresponding to a plurality of axes into a first group and a second group, and inputs the first triangular wave to the first group of inverter type driving units. And it can implement by inputting a 2nd triangular wave to a 2nd set of inverter type drive parts.
The first group and the second group include one or more inverter-type drive units. However, when the number of axes is an even number, the above-described high frequency leakage current can be reduced. It is desirable to include the same number of inverter type driving units in the first set and the second set. In addition, when the number of axes is an odd number, for the same reason, each group is set so that the difference between the number of the first group of inverter-type drive units and the number of the second group of inverter-type drive units is 1. It is desirable to adjust the number of inverter type drive units.
なお、上記実施形態におけるモータM11〜M14は、スター結線された巻線を有する三相モータである。しかし、本発明は、モータの相数が2相あるいは4相以上の場合にも適用可能であり、また、モータの巻線の結線形態もスター結線に限定されない。 The motors M11 to M14 in the above embodiment are three-phase motors having windings that are star-connected. However, the present invention can also be applied to the case where the number of phases of the motor is two or four or more, and the connection form of the motor windings is not limited to the star connection.
M11〜M14 モータ
21〜24 インバータ式駆動部
30 三角波発生部
M11 to
Claims (5)
前記各インバータ式駆動手段を第1の組と第2の組とに分け、
前記第1の組のインバータ式駆動手段に対し第1のPWMキャリア信号を供給し、前記第2の組のインバータ式駆動手段に対し、前記第1のPWMキャリア信号と同期しかつ該第1のPWMキャリア信号と位相が180°ずれた第2のPWMキャリア信号を供給するキャリア信号発生手段を備えることを特徴とする多軸駆動システムの洩れ電流抑制装置。 A leakage current suppression device for a multi-axis drive system in which a plurality of motors that drive mechanism elements are individually driven by inverter-type drive means provided corresponding to the motors,
The inverter type driving means is divided into a first group and a second group,
A first PWM carrier signal is supplied to the first set of inverter-type drive means, and the second set of inverter-type drive means is synchronized with the first PWM carrier signal and the first set of inverter-type drive means A leakage current suppressing device for a multi-axis drive system, comprising carrier signal generating means for supplying a second PWM carrier signal whose phase is 180 ° shifted from that of the PWM carrier signal.
前記各インバータ式駆動手段を第1の組と第2の組とに分けるステップと、
前記第1の組のインバータ式駆動手段に対し第1のPWMキャリア信号を供給し、前記第2の組のインバータ式駆動手段に対し、前記第1のPWMキャリア信号と同期しかつ該第1のPWMキャリア信号と位相が180°ずれた第2のPWMキャリア信号を供給するステップと、
を含むことを特徴とする多軸駆動システムの洩れ電流抑制方法。 A leakage current suppression method for a multi-axis drive system in which a plurality of motors that drive mechanism elements are individually driven by inverter-type drive means provided corresponding to the motors,
Dividing each inverter drive means into a first set and a second set;
A first PWM carrier signal is supplied to the first set of inverter-type drive means, and the second set of inverter-type drive means is synchronized with the first PWM carrier signal and the first set of inverter-type drive means Supplying a second PWM carrier signal that is 180 ° out of phase with the PWM carrier signal;
A leakage current suppression method for a multi-axis drive system.
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