JP2010183714A

JP2010183714A - サーボドライバ

Info

Publication number: JP2010183714A
Application number: JP2009024393A
Authority: JP
Inventors: Masaki Kitabayashi; 正樹北林
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2009-02-05
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2010-08-19

Abstract

【課題】従来のサーボドライバは、第１及び第２回生抵抗の一方のみで回生電力が消費されて、第１及び第２回生抵抗の他方が使用されない状態が発生するので、部品使用効率が悪くなっている。
【解決手段】本発明によるサーボドライバでは、Ｐバスライン３０１とＮバスライン３０２との間に、回生抵抗４００とスイッチ回路４０１とが互いに直列に設けられている。第１及び第２電圧検出回路１０６，２０６は、第１及び第２電圧１０９，２０９が所定電圧値を超えた場合に、スイッチ回路４０１を閉成して、回生電力１０８ａ，２０８ａを共通の回生抵抗４００で消費させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、サーボドライバに関し、特に、ＰバスラインとＮバスラインとの間に回生抵抗とスイッチ回路とを直列に設け、第１及び第２モータで発生した回生電力を共通の回生抵抗で消費するように構成することで、回生電力の偏った消費を回避でき、部品使用効率を向上できるようにするための新規な改良に関するものである。

社内技術で特に特許出願を行っていないため文献名は挙げていないが、従来用いられていたこの種のサーボドライバは、図２に示すように構成されている。図において、第１ドライバ本体１００には、第１整流回路１０１、第１Ｐライン１０２、第１Ｎライン１０３、第１平滑コンデンサ１０４、第１スイッチング素子１０５、第１電圧検出回路１０６、及び第１回生処理回路１０７が設けられている。

第１整流回路１０１は、複数のダイオードから構成された全波整流回路であり、第１Ｐライン１０２は第１整流回路１０１の正出力端子１０１ａに接続され、第１Ｎライン１０３は第１整流回路１０１の負出力端子１０１ｂに接続されている。第１平滑コンデンサ１０４は、第１Ｐライン１０２と第１Ｎライン１０３との間に設けられ、第１整流回路１０１から第１Ｐライン１０２及び第１Ｎライン１０３に印加される電圧を平滑化する。第１スイッチング素子１０５は、第１平滑コンデンサ１０４と並行に第１Ｐライン１０２と第１Ｎライン１０３との間に設けられ、周知のように第１整流回路１０１からの電力をＵ相，Ｖ相，Ｗ相に印加することで第１モータ１０８を駆動する。

第１電圧検出回路１０６は、第１Ｐライン１０２と第１Ｎライン１０３との間に設けられ、第１Ｐライン１０２と第１Ｎライン１０３との間の第１電圧１０９が所定電圧値を超えたか否かを検出する。具体的には、第１電圧検出回路１０６は、一対の抵抗素子とコンパレータとを含み、抵抗素子の抵抗値の比によって分圧された検出電圧値と基準電圧値との比較から、コンパレータが、第１電圧１０９が所定電圧値を超えたか否かを検出する。第１電圧１０９は、第１モータ１０８が減速されて、第１モータ１０８から回生電力１０８ａが回生された際に、所定電圧値を超える。第１電圧検出回路１０６は、第１電圧１０９が所定電圧値を超えた際に、閉成指令１０６ａを出力する。

第１回生処理回路１０７は、互いに直列に接続された第１スイッチ部１０７ａと第１回生抵抗１０７ｂとを含み、第１Ｐライン１０２と第１Ｎライン１０３との間に設けられている。第１スイッチ部１０７ａは、閉成指令１０６ａが入力された際に閉成される。第１スイッチ部１０７ａが閉成されると、第１回生抵抗１０７ｂを含む閉路が形成されて、第１モータ１０８からの回生電力１０８ａが第１回生抵抗１０７ｂで消費される。

第２ドライバ本体２００は、第１ドライバ本体１００と同様の構成を有しており、第２モータ２０８を駆動するためのものである。すなわち、第２整流回路２０１、第２Ｐライン２０２、第２Ｎライン２０３、第２平滑コンデンサ２０４、第２スイッチング素子２０５、第２電圧検出回路２０６、及び第２回生処理回路２０７が設けられている。第２モータ２０８からの回生電力２０８ａは、第２回生処理回路２０７の第２回生抵抗２０７ｂで消費される。

第１Ｐライン１０２と第２Ｐライン２０２とはＰバスライン３０１によって接続されており、第１Ｎライン１０３と第２Ｎライン２０３とはＮバスライン３０２によって接続されている。これにより、第１Ｐライン１０２と第２Ｐライン２０２との電位が等しくされるとともに、第１Ｎライン１０３と第２Ｎライン２０３との電位が等しくされて、第１及び第２スイッチング素子１０５，２０５に入力される電圧がより安定できるようにされている。

上記のような従来のサーボドライバでは、Ｐバスライン３０１によって第１及び第２Ｐライン１０２，２０２が互いに接続されるとともに、Ｎバスライン３０２によって第１及び第２Ｎライン１０３，２０３が互いに接続されているので、第１及び第２電圧検出回路１０６，２０６によって検出される第１及び第２電圧は実質的に等しくなる。このとき、各電圧検出回路１０６，２０６に含まれる一対の抵抗素子の比にバラツキが生じていると、電圧検出回路１０６，２０６の一方では所定電圧値を超えたことが検出され、他方では所定電圧値を超えたことが検出されないという状態が発生する。すなわち、上記のような従来のサーボドライバでは、第１及び第２回生抵抗１０７ｂ，２０７ｂの一方のみで回生電力１０８ａ，２０８ａが消費されて、第１及び第２回生抵抗１０７ｂ，２０７ｂの他方が使用されない状態が発生するので、部品使用効率が悪くなっている。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、回生電力の偏った消費を回避でき、部品使用効率を向上できるサーボドライバを提供することである。

本発明に係るサーボドライバは、第１Ｐライン及び第１Ｎラインを介して第１整流回路に接続され前記第１整流回路からの電力により第１モータを駆動する第１スイッチング素子、及び前記第１Ｐラインと前記第１Ｎラインとの間の第１電圧が所定電圧値を超えたか否かを検出する第１電圧検出回路を含む第１ドライバ本体と、第２Ｐライン及び第２Ｎラインを介して第２整流回路に接続され前記第２整流回路からの電力により第２モータを駆動する第２スイッチング素子、及び前記第２Ｐラインと前記第２Ｎラインとの間の第２電圧が所定電圧値を超えたか否かを検出する第２電圧検出回路を含む第２ドライバ本体と、前記第１Ｐラインと前記第２Ｐラインとを接続するＰバスラインと、前記第１Ｎラインと前記第２Ｎラインとを接続するＮバスラインと、前記Ｐバスラインと前記Ｎバスラインとの間に設けられた回生抵抗と、前記回生抵抗と直列に前記Ｐバスラインと前記Ｎバスラインとの間に設けられスイッチ回路とを備え、前記第１及び第２電圧検出回路は、前記第１及び第２電圧が所定電圧値を超えた場合に、前記スイッチ回路を閉成して、前記第１及び第２モータで発生した回生電力を共通の前記回生抵抗で消費させる。

本発明のサーボドライバによれば、ＰバスラインとＮバスラインとの間に回生抵抗とスイッチ回路とを直列に設け、第１及び第２モータで発生した回生電力を共通の回生抵抗で消費するので、回生電力の偏った消費を回避でき、部品使用効率を向上できる。

本発明の実施の形態１によるサーボドライバを示す回路図である。従来のサーボドライバを示す回路図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるサーボドライバを示す回路図である。なお、従来のサーボドライバと同一又は同等部分については同一の符号を用いて説明する。図において、第１ドライバ本体１００には、第１整流回路１０１、第１Ｐライン１０２、第１Ｎライン１０３、第１平滑コンデンサ１０４、第１スイッチング素子１０５、及び第１電圧検出回路１０６が設けられている。

第２ドライバ本体２００には、第２整流回路２０１、第２Ｐライン２０２、第２Ｎライン２０３、第２平滑コンデンサ２０４、及び第２スイッチング素子２０５、第２電圧検出回路２０６が設けられている。

第２ドライバ本体２００の各構成は、第１ドライバ本体１００と同様である。
すなわち、第２整流回路２０１は、複数のダイオードから構成された全波整流回路であり、第２Ｐライン２０２は第２整流回路２０１の正出力端子２０１ａに接続され、第２Ｎライン２０３は第２整流回路２０１の負出力端子２０１ｂに接続されている。第２平滑コンデンサ２０４は、第２Ｐライン２０２と第２Ｎライン２０３との間に設けられ、第２整流回路２０１から第２Ｐライン２０２及び第２Ｎライン２０３に印加される電圧を平滑化する。第２スイッチング素子２０５は、第２平滑コンデンサ２０４と並行に第２Ｐライン２０２と第２Ｎライン２０３との間に設けられ、周知のように第２整流回路２０１からの電力をＵ相，Ｖ相，Ｗ相に印加することで第２モータ２０８を駆動する。
第２電圧検出回路２０６は、第２Ｐライン２０２と第２Ｎライン２０３との間に設けられ、第２Ｐライン２０２と第２Ｎライン２０３との間の第２電圧２０９が所定電圧値を超えたか否かを検出する。具体的には、第２電圧検出回路２０６は、一対の抵抗素子とコンパレータとを含み、抵抗素子の抵抗値の比によって分圧された検出電圧値と基準電圧値との比較から、コンパレータが、第２電圧２０９が所定電圧値を超えたか否かを検出する。第２電圧２０９は、第２モータ２０８が減速されて、第２モータ２０８から回生電力２０８ａが回生された際に、所定電圧値を超える。第２電圧検出回路２０６は、第２電圧２０９が所定電圧値を超えた際に、閉成指令２０６ａを出力する。

第１Ｐライン１０２と第２Ｐライン２０２とはＰバスライン３０１によって互いに接続されており、第１Ｎライン１０３と第２Ｎライン２０３とはＮバスライン３０２によって互いに接続されている。これにより、第１Ｐライン１０２と第２Ｐライン２０２との電位が等しくされるとともに、第１Ｎライン１０３と第２Ｎライン２０３との電位が等しくされて、第１及び第２スイッチング素子１０５，２０５に入力される電圧がより安定できるようにされている。

Ｐバスライン３０１とＮバスライン３０２との間には、回生抵抗４００とスイッチ回路４０１とが互いに直列に設けられている。スイッチ回路４０１は、互いに並列に設けられた第１及び第２スイッチ部４０１ａ，４０１ｂを含んでいる。第１スイッチ部４０１ａは、第１電圧検出回路１０６からの閉成指令１０６ａに応じて閉成され、第２スイッチ部４０１ｂは、第２電圧検出回路２０６からの閉成指令２０６ａに応じて閉成される。スイッチ回路４０１が閉成されると、すなわち、第１及び第２スイッチ部４０１ａ，４０１ｂのいずれか一方が閉成されると、回生抵抗４００を含む閉路が形成される。つまり、第１電圧１０９が所定電圧値を超えたと第１電圧検出回路１０６によって検出された場合、及び第２電圧２０９が所定電圧値を超えたと第２電圧検出回路２０６によって検出された場合のいずれの場合でも、第１又は第２モータ１０８，２０８で発生した回生電力１０８ａ，２０８ａが共通の回生抵抗４００で消費される。これにより、回生電力１０８ａ，２０８ａの偏った消費を回避でき、部品使用効率を向上できる。

１００，２００第１及び第２ドライバ本体
１０１，２０１第１及び第２整流回路
１０２，２０２第１及び第２Ｐライン
１０３，２０３第１及び第２Ｎライン
１０４，２０４第１及び第２平滑コンデンサ
１０５，２０５第１及び第２スイッチング素子
１０６，２０６第１及び第２電圧検出回路
１０８，２０８第１及び第２モータ
１０８ａ，２０８ａ第１及び第２回生電力
１０９，２０９第１及び第２電圧
３０１Ｐバスライン
３０２Ｎバスライン
４００回生抵抗
４０１スイッチ回路

Claims

第１Ｐライン（１０２）及び第１Ｎライン（１０３）を介して第１整流回路（１０１）に接続され前記第１整流回路（１０１）からの電力により第１モータ（１０８）を駆動する第１スイッチング素子（１０５）、及び前記第１Ｐライン（１０２）と前記第１Ｎライン（１０３）との間の第１電圧（１０９）が所定電圧値を超えたか否かを検出する第１電圧検出回路（１０６）を含む第１ドライバ本体（１００）と、
第２Ｐライン（２０２）及び第２Ｎライン（２０３）を介して第２整流回路（２０１）に接続され前記第２整流回路（２０１）からの電力により第２モータ（２０８）を駆動する第２スイッチング素子（２０５）、及び前記第２Ｐライン（２０２）と前記第２Ｎライン（２０３）との間の第２電圧（２０９）が所定電圧値を超えたか否かを検出する第２電圧検出回路（２０６）を含む第２ドライバ本体（２００）と、
前記第１Ｐライン（１０２）と前記第２Ｐライン（２０２）とを接続するＰバスライン（３０１）と、
前記第１Ｎライン（１０３）と前記第２Ｎライン（２０３）とを接続するＮバスライン（３０２）と、
前記Ｐバスライン（３０１）と前記Ｎバスライン（３０２）との間に設けられた回生抵抗（４００）と、
前記回生抵抗（４００）と直列に前記Ｐバスライン（３０１）と前記Ｎバスライン（３０２）との間に設けられスイッチ回路（４０１）と
を備え、
前記第１及び第２電圧検出回路（１０６，２０６）は、前記第１及び第２電圧（１０９，２０９）が所定電圧値を超えた場合に、前記スイッチ回路（４０１）を閉成して、前記第１及び第２モータ（１０８，２０８）で発生した回生電力（１０８ａ，２０８ａ）を共通の前記回生抵抗（４００）で消費させることを特徴とするサーボドライバ。