JP2012135164A - System for controlling motor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately recover regenerative power of a motor and effectively use the regenerative power.SOLUTION: A motor power circuit 13 has capacitors 26, 27 and switches 31, 32 in power paths 24, 25, respectively. Power paths 46, 48 connecting the power paths 24, 25 to a power path 43 of a control power circuit 15 have switches 47, 49. In a motor regeneration period, a control circuit 14 closes either of the switches 31, 32 and opens the other, and controls on/off the switches 47, 49 in response to the opening/closing states of the switches 31, 32. In this state, the control circuit 14 switches the opening/closing states of the switches 31, 32, 47, 49.

Description

本発明は、例えば産業用ロボットの可動部に設けられるモータについてその制御システムに関するものである。   The present invention relates to a control system for a motor provided, for example, in a movable part of an industrial robot.

産業用ロボットの関節部等の可動部に設けられる交流サーボモータは、加速制御と減速制御とが繰り返し実施されることで所望の動作を実現するものである。この場合、モータの減速時には回生電力が発生し、その回生電力を回生抵抗を用いて回収する技術が各種提案されている。例えば特許文献1では、直流電源線間に回生抵抗を介して接続されたスイッチング素子をオンし、モータからの回生電力を直流電源線側にバイパスして回生抵抗で消費させるように制御することとしている。   An AC servo motor provided in a movable part such as a joint part of an industrial robot realizes a desired operation by repeatedly performing acceleration control and deceleration control. In this case, various technologies have been proposed in which regenerative power is generated when the motor is decelerated and the regenerative power is recovered using a regenerative resistor. For example, in Patent Document 1, the switching element connected between the DC power supply lines via the regenerative resistor is turned on, and the regenerative power from the motor is bypassed to the DC power supply line side and controlled to be consumed by the regenerative resistor. Yes.

特開2007−37301号公報JP 2007-37301 A

しかしながら、モータ回生電力を回生抵抗により回収(消費)する構成では、その回生抵抗において熱が生じることにより、ロボットコントローラ等への影響が懸念される。この点、回生抵抗による発熱の影響を軽減するために、ロボットコントローラに放熱器を設ける等の対策が必要となる。ここで、放熱器等による熱対策の簡素化を図り、かつロボットコントローラ等への熱の影響を抑制するには、モータ回生時における発熱を抑制する技術の構築が望まれる。一方、既存の技術は、回生電力(回生エネルギ)を熱として放出するものであり、エネルギの観点からしても改善の余地があると考えられる。   However, in the configuration in which the motor regenerative power is recovered (consumed) by the regenerative resistor, heat is generated in the regenerative resistor, which may cause an influence on the robot controller or the like. In this regard, in order to reduce the influence of heat generation due to the regenerative resistor, it is necessary to take measures such as providing a radiator in the robot controller. Here, in order to simplify heat countermeasures using a radiator or the like and to suppress the influence of heat on the robot controller or the like, it is desired to construct a technique for suppressing heat generation during motor regeneration. On the other hand, the existing technology releases regenerative power (regenerative energy) as heat, and it is considered that there is room for improvement from the viewpoint of energy.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、モータの回生電力を好適に回収し、しかもその回生電力の有効利用を図ることができるモータの制御システムを提供することを主たる目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a main object of the present invention is to provide a motor control system that can suitably recover the regenerative power of the motor and can effectively use the regenerative power. Is.

以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて作用、効果等を示しつつ説明する。   Hereinafter, means and the like effective for solving the above-described problems will be described while showing functions and effects as necessary.

第1の発明は、
交流電力からモータ駆動用の直流電力を生成する第1電源回路と、
前記第1電源回路から供給される直流電力を駆動電力に変換してモータを駆動するインバータ回路と、
前記交流電力から制御回路駆動用の直流電力を生成する第2電源回路と、
前記第2電源回路から供給される直流電力により駆動される制御回路と、
を備え、前記制御回路により前記インバータ回路を制御することで前記モータの回転を制御するモータの制御システムであって、
前記第1電源回路は、前記モータ駆動用の直流電力を前記インバータ回路に各々供給する複数の第1電力経路を有し、該複数の第1電力経路には、モータ回生時における回生電力を回収可能なコンデンサと、このコンデンサと前記インバータ回路との接続を開閉する第1開閉手段とが各々設けられ、
前記複数の第1電力経路には各々連結経路が接続され、これらの複数の連結経路を介して、前記第2電源回路において前記制御回路駆動用の直流電力を出力する第2電力経路に各第1電力経路が接続され、
前記複数の連結経路には、それら各連結経路を開閉する第2開閉手段が設けられており、
前記モータの回生が行われるモータ回生期間において、前記複数の第1電力経路のうちいずれかの第1電力経路の第1開閉手段を閉鎖しかつそれ以外の第1電力経路の第1開閉手段を開放するとともに、前記第1開閉手段が閉鎖された第1電力経路に接続されている連結経路の第2開閉手段を開放し、前記第1開閉手段が開放された第1電力経路に接続されている連結経路の第2開閉手段を閉鎖する開閉制御手段と、
同じく前記モータ回生期間において、前記複数の第1電力経路にそれぞれ設けられた複数の第1開閉手段、及び前記複数の連結経路に各々設けられた複数の第2開閉手段について開閉状態の切替を実施する切替手段と、
を備えることを特徴とする。
The first invention is
A first power supply circuit that generates DC power for driving the motor from AC power;
An inverter circuit for driving a motor by converting DC power supplied from the first power supply circuit into drive power;
A second power supply circuit for generating DC power for driving the control circuit from the AC power;
A control circuit driven by DC power supplied from the second power supply circuit;
A motor control system that controls the rotation of the motor by controlling the inverter circuit by the control circuit,
The first power supply circuit has a plurality of first power paths for supplying DC power for driving the motor to the inverter circuit, and collects regenerative power during motor regeneration in the plurality of first power paths. A possible capacitor and a first opening / closing means for opening / closing the connection between the capacitor and the inverter circuit,
A connection path is connected to each of the plurality of first power paths, and each of the second power paths outputs the DC power for driving the control circuit in the second power supply circuit via the plurality of connection paths. 1 power path is connected,
The plurality of connection paths are provided with second opening / closing means for opening and closing each of the connection paths,
In a motor regeneration period in which regeneration of the motor is performed, the first opening / closing means of any one of the plurality of first power paths is closed and the first opening / closing means of the other first power path is The first opening / closing means is opened, the second opening / closing means of the connecting path connected to the closed first power path is opened, and the first opening / closing means is connected to the opened first power path. Opening and closing control means for closing the second opening and closing means of the connecting path,
Similarly, in the motor regeneration period, switching of the open / close state is performed for the plurality of first opening / closing means provided in the plurality of first power paths and the plurality of second opening / closing means provided in the plurality of connection paths, respectively. Switching means to
It is characterized by providing.

上記構成によれば、モータ回生期間において、複数の第1電力経路のうちいずれかの第1電力経路の第1開閉手段を閉鎖しかつそれ以外の第1電力経路の第1開閉手段を開放することで、少なくともモータ回生中のあるタイミングを見れば複数のコンデンサ(複数の第1電力経路に各々設けられるコンデンサ)のいずれかのみで回生電力の回収が行われることとなる。また、かかるモータ回生期間においては、第1開閉手段が閉鎖された第1電力経路に接続されている連結経路の第2開閉手段を開放し、第1開閉手段が開放された第1電力経路に接続されている連結経路の第2開閉手段を閉鎖するため、複数のコンデンサのうち回生電力回収中のコンデンサは第2電源回路側に接続されず、回生電力回収中でないコンデンサが第2電源回路側に接続されることとなる。つまり、第2電源回路側には、いずれかの連結経路を介して、複数のコンデンサのうち回生電力回収中でないコンデンサからの電力供給が可能となる。この場合、複数のコンデンサは、いずれかのコンデンサが回生電力の回収に用いられ、その他のコンデンサが第2電源回路への電力供給源として用いられることとなる。   According to the above configuration, during the motor regeneration period, the first opening / closing means of any one of the plurality of first power paths is closed and the first opening / closing means of the other first power paths is opened. Thus, at least at a certain timing during motor regeneration, regenerative power is recovered by only one of a plurality of capacitors (capacitors provided in a plurality of first power paths). Further, during the motor regeneration period, the second opening / closing means connected to the first power path closed by the first opening / closing means is opened, and the first power path opened by the first opening / closing means is opened. In order to close the second opening / closing means of the connected connection path, the capacitors that are recovering the regenerative power among the plurality of capacitors are not connected to the second power supply circuit side, and the capacitors that are not recovering the regenerative power are the second power supply circuit side Will be connected. That is, the second power supply circuit side can be supplied with power from any of the plurality of capacitors that are not recovering the regenerative power via any of the connection paths. In this case, of the plurality of capacitors, any one of the capacitors is used for recovery of regenerative power, and the other capacitors are used as a power supply source to the second power supply circuit.

さらに、モータの回生期間において、複数の第1電力経路にそれぞれ設けられた複数の第1開閉手段、及び複数の連結経路に各々設けられた複数の第2開閉手段について開閉状態の切替を実施する構成としたため、各々のコンデンサを見れば、回生電力の回収と、その回収済み電力の第2電源回路側への供給とが交互に実施される。したがって、一のコンデンサにおいて回生電力を回収しきれなくなっても、他のコンデンサで回生電力の回収を継続でき、これを交互に繰り返すことで、回生抵抗が不要となるか、又は回生抵抗が設けられていてもその発熱を極力抑えることが可能となる。ゆえに、放熱器等による熱対策の簡素化が可能となる。また、コンデンサで回収した回生電力(回生エネルギ)を、制御回路の駆動に利用できる。その結果、モータの回生電力を好適に回収し、しかもその回生電力の有効利用を図ることができる。   Further, during the motor regeneration period, switching of the open / close state is performed for the plurality of first opening / closing means provided in the plurality of first power paths and the plurality of second opening / closing means respectively provided in the plurality of connection paths. Because of the configuration, when each capacitor is viewed, recovery of regenerative power and supply of the recovered power to the second power supply circuit side are performed alternately. Therefore, even if regenerative power cannot be recovered with one capacitor, recovery of regenerative power with another capacitor can be continued. By repeating this alternately, no regenerative resistor is required or a regenerative resistor is provided. Even if it is, it becomes possible to suppress the heat_generation | fever as much as possible. Therefore, it is possible to simplify heat countermeasures using a radiator or the like. Further, the regenerative power (regenerative energy) collected by the capacitor can be used for driving the control circuit. As a result, the regenerative power of the motor can be suitably recovered, and the regenerative power can be effectively used.

第2の発明では、前記モータ回生期間において、前記複数の第1電力経路にそれぞれ設けられた複数のコンデンサのうち回生電力の回収が行われている電力回収中コンデンサについて蓄電量が所定量に達したか否かを判定する判定手段を備える。そして、前記切替手段は、前記判定手段により前記電力回収中コンデンサの蓄電量が所定量に達したと判定された場合に、該電力回収中コンデンサについて、回生電力の回収を停止し、かつ回収済みの電力の前記第2電源回路側への供給を開始すべく、前記第1開閉手段及び前記第2開閉手段の開閉状態の切替を実施する。   In the second aspect of the present invention, during the motor regeneration period, the power storage amount of the plurality of capacitors provided in the plurality of first power paths, respectively, for which the power is being recovered, has reached a predetermined amount. Determination means for determining whether or not the determination has been made. When the determination unit determines that the storage amount of the capacitor during power recovery has reached a predetermined amount, the switching unit stops recovery of regenerative power for the capacitor during power recovery, and has already been recovered. In order to start the supply of the electric power to the second power supply circuit side, switching of the open / close state of the first open / close means and the second open / close means is performed.

上記構成によれば、回生電力の回収が行われている電力回収中コンデンサの蓄電量が所定量に達した時点で、第1開閉手段及び第2開閉手段の開閉状態の切替が実施される。これにより、電力回収中コンデンサについて回生電力の回収が停止されるとともに、回収済みの電力の第2電源回路側への供給が開始される。この場合、電力回収中コンデンサの蓄電量が十分量となった状態で、当該コンデンサの電力回収から電力供給への切替を実施することができ、その切替後において第2電源回路側への電力供給を好適に実施できる。   According to the above configuration, the switching between the open / close states of the first opening / closing means and the second opening / closing means is performed at the time when the amount of power stored in the recovering capacitor where the regenerative power is being recovered reaches a predetermined amount. As a result, the recovery of the regenerative power is stopped for the capacitor during power recovery, and the supply of the recovered power to the second power supply circuit side is started. In this case, it is possible to switch from the power recovery of the capacitor to the power supply in a state where the amount of power stored in the capacitor during power recovery is sufficient, and the power supply to the second power supply circuit side after the switching Can be suitably implemented.

第3の発明では、前記第2電源回路は、交流電源からの前記交流電力の供給を遮断する電源スイッチを有し、前記モータの回生期間において前記電源スイッチを開放する手段を備える。   In a third aspect, the second power supply circuit has a power switch that cuts off the supply of the AC power from the AC power supply, and includes means for opening the power switch during the regeneration period of the motor.

上記構成によれば、モータ回生期間には交流電力の第2電源回路への供給が停止される。そのため、制御回路を駆動させる上での交流電力の消費を低減でき、省エネの観点から望ましい構成であると言える。   According to the above configuration, the supply of AC power to the second power supply circuit is stopped during the motor regeneration period. Therefore, it can be said that this is a desirable configuration from the viewpoint of energy saving because the consumption of AC power for driving the control circuit can be reduced.

第4の発明では、前記第2電源回路は、前記モータ回生期間において交流電源からの前記交流電力の供給により前記制御回路側への電力の供給を実施するものであり、前記モータ回生期間において、前記第1電源回路で回生電力の回収中となっているコンデンサと、前記第2電源回路側への電力供給中となっているコンデンサとのうち、前記電力供給中となっているコンデンサの蓄電量を検出する手段を備える。そして、前記切替手段は、前記電力供給中となっているコンデンサの蓄電量がゼロ又はゼロ付近まで低下した場合に、当該蓄電量がゼロ又はゼロ付近まで低下したコンデンサを、前記回生電力の回収コンデンサに切り替えるべく、前記第1開閉手段及び前記第2開閉手段の開閉状態の切替を実施する。   In a fourth aspect of the invention, the second power supply circuit performs power supply to the control circuit side by supplying the AC power from an AC power supply in the motor regeneration period. In the motor regeneration period, Of the capacitor that is recovering regenerative power in the first power supply circuit and the capacitor that is supplying power to the second power supply circuit, the amount of electricity stored in the capacitor that is supplying power Means for detecting. When the storage amount of the capacitor being supplied with power is reduced to zero or near zero, the switching unit replaces the capacitor whose storage amount is reduced to zero or near zero with the regenerative power recovery capacitor. In order to switch to, the switching of the open / close state of the first opening / closing means and the second opening / closing means is performed.

要するに、仮に第1電源回路に1つのコンデンサが設けられている構成では、モータ駆動時のコンデンサ蓄電量(充電電圧)は電力経路における経路電圧(バス電圧)に依存する。この場合、モータ回生期間における回生電力の回収能力は、回生開始時のコンデンサ蓄電量、すなわちモータ駆動時の経路電圧に依存するものとなる。そのため、コンデンサにおいて、モータ回生期間における電力回収に制限が生じることが懸念される。また、第1電源回路に複数のコンデンサが設けられているとしても、各コンデンサについて、上記のように回生電力の回収能力がモータ駆動時の経路電圧に依存するものであれば、同様にモータ回生期間における電力回収に制限が生じることが懸念される。   In short, in the configuration in which one capacitor is provided in the first power supply circuit, the capacitor storage amount (charge voltage) when the motor is driven depends on the path voltage (bus voltage) in the power path. In this case, the regenerative power recovery capability during the motor regeneration period depends on the capacitor power storage amount at the start of regeneration, that is, the path voltage when the motor is driven. For this reason, there is a concern that the capacitor may limit power recovery during the motor regeneration period. Even if a plurality of capacitors are provided in the first power supply circuit, as long as the recovery power of the regenerative power depends on the path voltage when the motor is driven as described above, the motor regeneration is similarly performed. There is concern that there will be restrictions on power recovery during the period.

この点、上記構成によれば、第1電源回路に複数のコンデンサが設けられている構成において、電力供給中となっているコンデンサの蓄電量がゼロ又はゼロ付近まで低下した場合(蓄電量が殆どカラになった場合)に、当該蓄電量がゼロ又はゼロ付近まで低下したコンデンサが、回生電力の回収コンデンサに切り替えられるように各開閉手段の切替操作が実施される。これにより、回生電力の回収が開始されるコンデンサは、電力回収開始時のコンデンサ蓄電量がモータ駆動時の経路電圧である場合に比べて、回生電力の回収能力が高いものとなる。したがって、電力回収の制限を緩和することができ、回生電力の回収効率を向上させることができる。   In this regard, according to the above configuration, in the configuration in which a plurality of capacitors are provided in the first power supply circuit, when the charged amount of the capacitor that is supplying power is reduced to zero or near zero (the charged amount is almost the same). The switching operation of each open / close means is performed so that the capacitor in which the amount of stored power is reduced to zero or near zero is switched to the regenerative power recovery capacitor. As a result, the capacitor from which the recovery of the regenerative power is started has a higher regenerative power recovery capability than the case where the capacitor storage amount at the start of the power recovery is the path voltage when the motor is driven. Therefore, restrictions on power recovery can be relaxed, and recovery efficiency of regenerative power can be improved.

モータ制御システムの概要を示す構成図。The block diagram which shows the outline | summary of a motor control system. モータ電源回路と制御電源回路との動作の状態を説明するための回路図。The circuit diagram for demonstrating the state of operation | movement of a motor power supply circuit and a control power supply circuit. モータ回生期間において各スイッチの切替と各コンデンサの電圧の推移とを説明するためのタイムチャート。The time chart for demonstrating switching of each switch and transition of the voltage of each capacitor | condenser in a motor regeneration period. モータ回生電力の回収制御の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of collection | recovery control of motor regenerative electric power.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、産業用ロボットの可動部(関節部)に組み込まれた交流サーボモータの制御システムを具体化するものであり、まずは当該システムの概要を図1を用いて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a control system for an AC servo motor incorporated in a movable part (joint part) of an industrial robot is embodied. First, an outline of the system will be described with reference to FIG.

図1に示すように、本制御システムは、主要な構成として、ロボット本体に設けられたモータ(交流サーボモータ)11と、このモータ11を駆動するインバータ回路12と、交流電力からモータ駆動用の直流電力を生成するモータ電源回路13と、インバータ回路12を制御することでひいてはモータ11を制御する制御回路14と、交流電力から制御回路駆動用の直流電力を生成する制御電源回路15とを備えている。次に、モータ電源回路13の構成を説明する。   As shown in FIG. 1, this control system has, as main components, a motor (AC servomotor) 11 provided in a robot body, an inverter circuit 12 that drives the motor 11, and AC power for driving the motor. A motor power supply circuit 13 for generating DC power, a control circuit 14 for controlling the motor 11 by controlling the inverter circuit 12, and a control power supply circuit 15 for generating DC power for driving the control circuit from the AC power are provided. ing. Next, the configuration of the motor power circuit 13 will be described.

モータ電源回路13において、交流電源21にはモータ駆動用の電源スイッチ22を介して整流回路23が接続されている。なお、電源スイッチ22は、MOSFET等の半導体スイッチよりなり、交流電源21と整流回路23との間の一対の電力線にそれぞれ接点が設けられた2極単投スイッチとして設けられている(後述の各スイッチも同様)。整流回路23は、例えば4つのダイオードによって構成されるブリッジ全波整流回路よりなり、この整流回路23により交流電力が直流電力に変換される。例えば、交流電源21からはAC200Vの交流電力が出力され、その交流電力が整流回路23で整流されることにより、整流回路23からDC280Vの直流電力が出力される。なお、電源スイッチ22として機械式スイッチを用いることが可能であり、2極単投スイッチに代えて単極単投スイッチを用いることも可能である(後述の電源スイッチ41も同様)。   In the motor power supply circuit 13, a rectifier circuit 23 is connected to the AC power supply 21 via a power switch 22 for driving the motor. The power switch 22 is composed of a semiconductor switch such as a MOSFET, and is provided as a two-pole single-throw switch in which contacts are provided on a pair of power lines between the AC power source 21 and the rectifier circuit 23 (each described later). The same applies to the switch). The rectifier circuit 23 is composed of, for example, a bridge full-wave rectifier circuit composed of four diodes. The rectifier circuit 23 converts AC power into DC power. For example, AC power of AC 200 V is output from the AC power source 21, and the AC power is rectified by the rectifier circuit 23, whereby DC power of DC 280 V is output from the rectifier circuit 23. A mechanical switch can be used as the power switch 22, and a single-pole single-throw switch can be used instead of the two-pole single-throw switch (the same applies to the power switch 41 described later).

整流回路23の出力側には、直流電力(モータ駆動用の直流電力)をインバータ回路12に各々出力する2系統の電力経路24,25が接続されており、これら各電力経路24,25には、それぞれ平滑回路を構成するコンデンサ26,27が接続されている。詳しくは、電力経路24は一対の電力線24a,24bよりなり、その電力線24a,24b間には第1コンデンサ26が接続されている。また、電力経路25は一対の電力線25a,25bよりなり、その電力線25a,25b間には第2コンデンサ27が接続されている。本実施形態では、2つのコンデンサ26,27として蓄電容量が同じものを用いている。   Two power paths 24 and 25 for outputting DC power (DC power for driving the motor) to the inverter circuit 12 are connected to the output side of the rectifier circuit 23. These power paths 24 and 25 are connected to the power paths 24 and 25, respectively. The capacitors 26 and 27 constituting the smoothing circuit are connected. Specifically, the power path 24 includes a pair of power lines 24a and 24b, and a first capacitor 26 is connected between the power lines 24a and 24b. The power path 25 includes a pair of power lines 25a and 25b, and a second capacitor 27 is connected between the power lines 25a and 25b. In the present embodiment, the two capacitors 26 and 27 having the same storage capacity are used.

電力経路24,25には、コンデンサ26,27に並列にインバータ回路12が接続されている。インバータ回路12は3相インバータ回路よりなり、インバータ回路12により直流電力が3相交流電力に変換され、その3相交流電力がモータ11に駆動電力として供給される。インバータ回路12からの駆動電力の供給によりモータ11が駆動される。   The inverter circuit 12 is connected to the power paths 24 and 25 in parallel with the capacitors 26 and 27. The inverter circuit 12 includes a three-phase inverter circuit. The inverter circuit 12 converts DC power into three-phase AC power, and the three-phase AC power is supplied to the motor 11 as drive power. The motor 11 is driven by the supply of drive power from the inverter circuit 12.

電力経路24(電力線24a,24b)において、整流回路23と第1コンデンサ26との間にはスイッチ31aが設けられ、第1コンデンサ26とインバータ回路12との間にはスイッチ31bが設けられている。また、電力経路25(電力線25a,25b)において、整流回路23と第2コンデンサ27との間にはスイッチ32aが設けられ、第2コンデンサ27とインバータ回路12との間にはスイッチ32bが設けられている。   In the power path 24 (power lines 24a and 24b), a switch 31a is provided between the rectifier circuit 23 and the first capacitor 26, and a switch 31b is provided between the first capacitor 26 and the inverter circuit 12. . In the power path 25 (power lines 25a and 25b), a switch 32a is provided between the rectifier circuit 23 and the second capacitor 27, and a switch 32b is provided between the second capacitor 27 and the inverter circuit 12. ing.

かかる場合、電力経路24に設けられたスイッチ31a,31bは同時に開閉操作されるものであり、以下これら各スイッチ31a,31bをまとめて「第1スイッチ31」という。第1スイッチ31をオン(閉鎖)することにより、電力経路24を通じて整流回路23からインバータ回路12への電力供給が行われ、第1スイッチ31をオフ(開放)することにより、電力経路24を通じてのインバータ回路12への電力供給が遮断されるとともに、第1コンデンサ26が整流回路23及びインバータ回路12から電気的に切り離される。モータ11の回生時には、第1スイッチ31をオン(閉鎖)することにより、第1コンデンサ26において電力経路24を通じて回生電力の回収が行われる。   In such a case, the switches 31a and 31b provided in the power path 24 are simultaneously opened and closed, and these switches 31a and 31b are hereinafter collectively referred to as “first switch 31”. By turning on (closing) the first switch 31, power is supplied from the rectifier circuit 23 to the inverter circuit 12 through the power path 24, and by turning off (opening) the first switch 31, The power supply to the inverter circuit 12 is cut off, and the first capacitor 26 is electrically disconnected from the rectifier circuit 23 and the inverter circuit 12. During regeneration of the motor 11, the first switch 31 is turned on (closed), whereby the regenerative power is recovered through the power path 24 in the first capacitor 26.

また、電力経路25に設けられたスイッチ32a,32bは同時に開閉操作されるものであり、以下これら各スイッチ32a,32bをまとめて「第2スイッチ32」という。第2スイッチ32をオン(閉鎖)することにより、電力経路25を通じて整流回路23からインバータ回路12への電力供給が行われ、第2スイッチ32をオフ(開放)することにより、電力経路25を通じてのインバータ回路12への電力供給が遮断されるとともに、第2コンデンサ27が整流回路23及びインバータ回路12から電気的に切り離される。モータ11の回生時には、第2スイッチ32をオン(閉鎖)することにより、第2コンデンサ27において電力経路25を通じて回生電力の回収が行われる。   Further, the switches 32a and 32b provided in the power path 25 are opened and closed at the same time. Hereinafter, these switches 32a and 32b are collectively referred to as a “second switch 32”. By turning on (closing) the second switch 32, power is supplied from the rectifier circuit 23 to the inverter circuit 12 through the power path 25, and by turning off (opening) the second switch 32, The power supply to the inverter circuit 12 is cut off, and the second capacitor 27 is electrically disconnected from the rectifier circuit 23 and the inverter circuit 12. During regeneration of the motor 11, the second switch 32 is turned on (closed), whereby the regenerative power is recovered through the power path 25 in the second capacitor 27.

なお、スイッチ31a,31bは同時に開閉操作されるものでなくてもよく、各々時間差を持って開閉操作されるものであってもよい。スイッチ32a,32bについても同様である。本実施形態では、モータ電源回路13が「第1電源回路」に相当し、電力経路24,25が「複数の第1電力経路」に相当し、スイッチ31,32が「第1開閉手段」に相当する。   The switches 31a and 31b may not be opened / closed at the same time, and may be opened / closed with a time difference. The same applies to the switches 32a and 32b. In the present embodiment, the motor power supply circuit 13 corresponds to a “first power supply circuit”, the power paths 24 and 25 correspond to “a plurality of first power paths”, and the switches 31 and 32 serve as “first opening / closing means”. Equivalent to.

また、制御電源回路15において、交流電源21には制御電源用の電源スイッチ41を介して整流回路42が接続されている。整流回路42は、整流回路23と同様、ブリッジ全波整流回路よりなり、この整流回路42により、AC200Vの交流電力がDC280Vの直流電力に変換される。整流回路42の出力側には、一対の電力線43a,43bよりなる電力経路43が接続されており、この電力経路43には、平滑回路を構成するコンデンサ44が接続されている。また、電力経路43には、整流回路42の出力電圧(例えばDC280V)を所定の定電圧(例えばDC5V)に変換する変圧器(DCDCコンバータ)45が接続されている。   In the control power supply circuit 15, a rectifier circuit 42 is connected to the AC power supply 21 via a control power supply switch 41. Like the rectifier circuit 23, the rectifier circuit 42 is composed of a bridge full-wave rectifier circuit. The rectifier circuit 42 converts AC power of AC 200V into DC power of DC 280V. A power path 43 including a pair of power lines 43 a and 43 b is connected to the output side of the rectifier circuit 42, and a capacitor 44 constituting a smoothing circuit is connected to the power path 43. The power path 43 is connected to a transformer (DCDC converter) 45 that converts the output voltage (for example, DC280V) of the rectifier circuit 42 into a predetermined constant voltage (for example, DC5V).

モータ電源回路13の電力経路24(電力線24a,24b)と制御電源回路15の電力経路43(電力線43a,43b)とは、一対の電力線46a,46bよりなる電力経路46により接続されており、その電力経路46には第3スイッチ47が設けられている。この第3スイッチ47は、モータ11の駆動状態においてオフ(開放)されており、後述するようにモータ回生時にオン(閉鎖)されることにより、電力経路24(詳しくは第1コンデンサ26の各電極)と電力経路43とが電力経路46を介して導通される。また、モータ電源回路13の電力経路25(電力線25a,25b)と制御電源回路15の電力経路43(電力線43a,43b)とは、一対の電力線48a,48bよりなる電力経路48により接続されており、その電力経路48には第4スイッチ49が設けられている。この第4スイッチ49は、モータ11の駆動状態においてオフ(開放)されており、後述するようにモータ回生時にオン(閉鎖)されることにより、電力経路25(詳しくは第2コンデンサ27の各電極)と電力経路43とが電力経路48を介して導通される。   The power path 24 (power lines 24a and 24b) of the motor power circuit 13 and the power path 43 (power lines 43a and 43b) of the control power circuit 15 are connected by a power path 46 including a pair of power lines 46a and 46b. A third switch 47 is provided in the power path 46. The third switch 47 is turned off (opened) in the driving state of the motor 11, and is turned on (closed) during motor regeneration as will be described later, whereby the power path 24 (specifically, each electrode of the first capacitor 26). ) And the power path 43 are conducted through the power path 46. The power path 25 (power lines 25a and 25b) of the motor power circuit 13 and the power path 43 (power lines 43a and 43b) of the control power circuit 15 are connected by a power path 48 including a pair of power lines 48a and 48b. In the power path 48, a fourth switch 49 is provided. The fourth switch 49 is turned off (opened) in the driving state of the motor 11, and is turned on (closed) during motor regeneration as will be described later, whereby the power path 25 (specifically, each electrode of the second capacitor 27). ) And the power path 43 are conducted through the power path 48.

なお本実施形態では、制御電源回路15が「第2電源回路」に相当し、電力経路43が「第2電力経路」に相当し、電力経路46,48が「複数の連結経路」に相当し、スイッチ47,49が「第2開閉手段」に相当する。   In this embodiment, the control power supply circuit 15 corresponds to a “second power supply circuit”, the power path 43 corresponds to a “second power path”, and the power paths 46 and 48 correspond to “a plurality of connection paths”. The switches 47 and 49 correspond to “second opening / closing means”.

制御回路14は、CPUや各種メモリ、入出力回路等を有する周知の論理演算回路であり、メモリ内に格納されている制御プログラムにより各種のモータ制御を実施する。例えば、インバータ回路12に設けられた複数のスイッチング素子をPWM信号により制御することでモータ11の回転を制御する。この場合、制御回路14は、図示しないロータリエンコーダ(位置検出手段)の検出信号に基づいてモータ11の位置フィードバック制御を実施する。また、制御回路14には、第1コンデンサ26の充電電圧(図のV1)を検出する電圧検出部51と、第2コンデンサ27の充電電圧(図のV2)を検出する電圧検出部52とが接続されており、これら各電圧検出部51,52の検出結果は制御回路14に対して適宜出力されるようになっている。   The control circuit 14 is a known logical operation circuit having a CPU, various memories, an input / output circuit, and the like, and performs various motor controls by a control program stored in the memory. For example, the rotation of the motor 11 is controlled by controlling a plurality of switching elements provided in the inverter circuit 12 by a PWM signal. In this case, the control circuit 14 performs position feedback control of the motor 11 based on a detection signal of a rotary encoder (position detection means) (not shown). Further, the control circuit 14 includes a voltage detection unit 51 that detects a charging voltage (V1 in the figure) of the first capacitor 26 and a voltage detection unit 52 that detects a charging voltage (V2 in the figure) of the second capacitor 27. The detection results of these voltage detectors 51 and 52 are appropriately output to the control circuit 14.

モータ駆動に際して、モータ11は、加速→等速→減速を一連の動作パターンとして駆動される。つまり、モータ11は、まず加速期間ではモータ速度=0の状態から一定の加速度(正の加速度)で所定速度まで加速され、その後、等速期間では所定速度のまま保持される。またその後、一定の加速度(負の加速度)でモータ速度=0まで減速される。モータ減速期間がモータ回生期間に相当する。   When the motor is driven, the motor 11 is driven as a series of operation patterns of acceleration → constant speed → deceleration. In other words, the motor 11 is first accelerated to a predetermined speed at a constant acceleration (positive acceleration) from a state in which the motor speed = 0 during the acceleration period, and thereafter is maintained at the predetermined speed during the constant speed period. Thereafter, the motor speed is reduced to zero at a constant acceleration (negative acceleration). The motor deceleration period corresponds to the motor regeneration period.

また本実施形態では、モータ回生期間において、回生電力の回収の好適化や回生電力の有効利用を図るべく、制御回路14により各スイッチを制御し、第1コンデンサ26及び第2コンデンサ27を、電力回収の役目を果たす状態と制御回路14の電源としての役目を果たす状態とのいずれかとし、さらにそれらの両状態を両コンデンサ26,27で交互に切り替える構成としている。以下、その詳細を説明する。   In the present embodiment, in the motor regeneration period, the control circuit 14 controls each switch to optimize the recovery of the regenerative power and to effectively use the regenerative power, and the first capacitor 26 and the second capacitor 27 are connected to the power. Either a state that fulfills the role of recovery or a state that serves as the power source of the control circuit 14 is used, and both of these states are alternately switched by the capacitors 26 and 27. Details will be described below.

モータ電源回路13と制御電源回路15とは、基本的に3つ状態が切り替えられて制御されるようになっており、それらの各状態を図2を用いて説明する。図2において、(a)はモータ駆動時(回生時以外)の回路の状態を示し、(b),(c)はモータ回生時の回路の状態を示している。図2では、説明の便宜上、スイッチオフにより遮断されている電力経路については図示せず、導通されている電力経路のみを示している。なお、モータ電源回路13の電源スイッチ22については、ロボット作業の開始時にオンされると、その後作業終了までオフされないため、常時オンになっている。   The motor power supply circuit 13 and the control power supply circuit 15 are basically controlled by switching three states, and each state will be described with reference to FIG. In FIG. 2, (a) shows the circuit state when the motor is driven (other than during regeneration), and (b) and (c) show the circuit state during motor regeneration. In FIG. 2, for convenience of explanation, the power path that is interrupted by the switch-off is not illustrated, and only the power path that is conducted is illustrated. Note that the power switch 22 of the motor power supply circuit 13 is always turned on since it is not turned off until the end of the work when it is turned on at the start of the robot work.

図2(a)に示すモータ駆動時においては、
電源スイッチ41=オン(閉鎖)、
第1スイッチ31=オン(閉鎖)、
第2スイッチ32=オフ(開放)、
第3スイッチ47=オフ(開放)、
第4スイッチ49=オフ(開放)、
となっており、かかる状態では、整流回路23からインバータ回路12に対して電力経路24を介して直流電力が出力される。なお、整流回路23の出力電圧は例えば280Vであり、第1コンデンサ26の電圧V1は略280Vに保持される。この場合、モータ電源回路13の電力経路24と制御電源回路15の電力経路43とは電気的に切り離されており、制御回路14には、整流回路42からの供給電力により生成される駆動用電力が供給される。
At the time of driving the motor shown in FIG.
Power switch 41 = on (closed),
First switch 31 = on (closed),
Second switch 32 = off (open),
Third switch 47 = off (open),
4th switch 49 = off (open),
In such a state, DC power is output from the rectifier circuit 23 to the inverter circuit 12 via the power path 24. Note that the output voltage of the rectifier circuit 23 is, for example, 280V, and the voltage V1 of the first capacitor 26 is maintained at approximately 280V. In this case, the power path 24 of the motor power supply circuit 13 and the power path 43 of the control power supply circuit 15 are electrically separated, and the control circuit 14 has drive power generated by the power supplied from the rectifier circuit 42. Is supplied.

なお、電源スイッチ41は、変圧器45の一次側を最低動作電圧に保つべくスイッチング駆動されるのが望ましく、オン状態のまま保持される以外に、都度の一次側電圧(図の電圧V3)に応じてオン/オフ制御されるとよい。   The power switch 41 is preferably driven to be switched so as to keep the primary side of the transformer 45 at the minimum operating voltage. In addition to being kept in the ON state, the power switch 41 is set to the primary side voltage (voltage V3 in the figure) each time. The on / off control may be performed accordingly.

また、図2(b)に示すモータ回生時においては、
電源スイッチ41=オフ(開放)、
第1スイッチ31=オフ(開放)、
第2スイッチ32=オン(閉鎖)、
第3スイッチ47=オン(閉鎖)、
第4スイッチ49=オフ(開放)、
となっており、かかる状態では、モータ11の回生電力が電力経路25を介して流れ、第2コンデンサ27にて回収される。この場合、第1コンデンサ26と制御電源回路15の電力経路43とが電力経路46を介して電気的に接続されており、制御回路14には、第1コンデンサ26からの供給電力により生成される駆動用電力が供給される。
Further, at the time of motor regeneration shown in FIG.
Power switch 41 = off (open),
First switch 31 = off (open),
Second switch 32 = on (closed),
Third switch 47 = on (closed),
4th switch 49 = off (open),
In this state, the regenerative power of the motor 11 flows through the power path 25 and is collected by the second capacitor 27. In this case, the first capacitor 26 and the power path 43 of the control power supply circuit 15 are electrically connected via the power path 46, and the control circuit 14 is generated by the power supplied from the first capacitor 26. Driving power is supplied.

また、図2(c)に示すモータ回生時においては、
電源スイッチ41=オフ(開放)、
第1スイッチ31=オン(閉鎖)、
第2スイッチ32=オフ(開放)、
第3スイッチ47=オフ(開放)、
第4スイッチ49=オン(閉鎖)、
となっており、かかる状態では、モータ11の回生電力が電力経路24を介して流れ、第1コンデンサ26にて回収される。この場合、第2コンデンサ27と制御電源回路15の電力経路43とが電力経路48を介して電気的に接続されており、制御回路14には、第2コンデンサ27からの供給電力により生成される駆動用電力が供給される。
In addition, at the time of motor regeneration shown in FIG.
Power switch 41 = off (open),
First switch 31 = on (closed),
Second switch 32 = off (open),
Third switch 47 = off (open),
4th switch 49 = on (closed),
In this state, the regenerative power of the motor 11 flows through the power path 24 and is collected by the first capacitor 26. In this case, the second capacitor 27 and the power path 43 of the control power supply circuit 15 are electrically connected via the power path 48, and the control circuit 14 is generated by the power supplied from the second capacitor 27. Driving power is supplied.

以下の説明では、図2(a)に示す状態を第1制御状態、図2(b)に示す状態を第2制御状態、図2(c)に示す状態を第3制御状態と称する。   In the following description, the state shown in FIG. 2A is called a first control state, the state shown in FIG. 2B is called a second control state, and the state shown in FIG. 2C is called a third control state.

モータ11が駆動状態から回生状態に移行した場合には、モータ回生が行われるモータ回生期間において上記図2(a)〜(c)に示す各制御状態が適宜切り替えられる。それら各制御状態の切替と各コンデンサの電圧の推移とを図3のタイムチャートにより説明する。なお、図3では、タイミングt1以前がモータ11の等速期間であり、タイミングt1〜t5がモータ回生期間である。   When the motor 11 transitions from the drive state to the regenerative state, the control states shown in FIGS. 2A to 2C are appropriately switched during the motor regeneration period in which the motor regeneration is performed. The switching of each control state and the transition of the voltage of each capacitor will be described with reference to the time chart of FIG. In FIG. 3, the period before the timing t1 is a constant speed period of the motor 11, and the timings t1 to t5 are a motor regeneration period.

さて、タイミングt1以前においては、モータ電源回路13及び制御電源回路15の各スイッチが第1制御状態(図2(a)に示す状態)に制御されている。このとき、モータ電源回路13の第1コンデンサ26の電圧V1、制御電源回路15のコンデンサ44の電圧V3はそれぞれ概ね基準値(280V)に保持されており、第2コンデンサ27の電圧V2は0Vになっている。   Before the timing t1, the switches of the motor power supply circuit 13 and the control power supply circuit 15 are controlled to the first control state (the state shown in FIG. 2A). At this time, the voltage V1 of the first capacitor 26 of the motor power supply circuit 13 and the voltage V3 of the capacitor 44 of the control power supply circuit 15 are respectively maintained at the reference value (280V), and the voltage V2 of the second capacitor 27 is 0V. It has become.

タイミングt1でモータ回生が開始されると、その回生開始当初は第1制御状態のままとされ、かかる状態においてモータ回生電力の回収(蓄電)により第1コンデンサ26の電圧V1が上昇する。そして、第1コンデンサ26の電圧V1が所定のしきい値電圧Vth1まで上昇すると、第1制御状態から第2制御状態への移行が行われる(タイミングt2)。しきい値電圧Vth1は、第1コンデンサ26の耐圧に基づいて定められるとよく、例えば400Vである。   When the motor regeneration is started at the timing t1, the first control state is maintained at the beginning of the regeneration, and the voltage V1 of the first capacitor 26 increases due to the recovery (storage) of the motor regeneration power in this state. Then, when the voltage V1 of the first capacitor 26 rises to a predetermined threshold voltage Vth1, a transition from the first control state to the second control state is performed (timing t2). The threshold voltage Vth1 is preferably determined based on the breakdown voltage of the first capacitor 26, and is, for example, 400V.

タイミングt2では、電圧V1>電圧V3の状態で第1コンデンサ26と制御電源回路15の電力経路43とが電力経路46を介して電気的に接続されるため、t2以降、電圧V1が低下し、電圧V3が上昇する。また、第2コンデンサ27の電圧V2は、モータ回収電力を回収することにより上昇する。タイミングt2では、第2コンデンサ27の電圧V2が十分低いため(初期電圧≒0)、回生電力の回収を好適に実施できる。したがって、モータ11の減速に影響が及ぶこと等を抑制できる。   At timing t2, since the first capacitor 26 and the power path 43 of the control power supply circuit 15 are electrically connected via the power path 46 in a state where the voltage V1> the voltage V3, the voltage V1 decreases after t2, The voltage V3 increases. Further, the voltage V2 of the second capacitor 27 increases by recovering the motor recovered power. At timing t2, since the voltage V2 of the second capacitor 27 is sufficiently low (initial voltage≈0), the recovery of the regenerative power can be suitably performed. Therefore, the influence on the deceleration of the motor 11 can be suppressed.

タイミングt2以降、電源スイッチ41がオフされることで、制御電源回路15への交流電力の供給が停止されるが、これに代えて、第1コンデンサ26からの電力供給(エネルギ供給)がなされ、制御回路14の駆動が継続される。   After timing t2, the supply of AC power to the control power supply circuit 15 is stopped by turning off the power switch 41. Instead of this, power supply (energy supply) from the first capacitor 26 is performed. The drive of the control circuit 14 is continued.

その後、タイミングt3で電圧V1=電圧V3になると、電圧V3が低下に転じ、電圧V1と共に低下する。   Thereafter, when voltage V1 = voltage V3 at timing t3, the voltage V3 starts to decrease and decreases together with the voltage V1.

その後、第2コンデンサ27の電圧V2が所定のしきい値電圧Vth2まで上昇すると、第2制御状態から第3制御状態への移行が行われる(タイミングt4)。なお、しきい値電圧Vth2は、第2コンデンサ27の耐圧に基づいて定められるとよく、例えば400Vである。このとき、電圧V2>電圧V3の状態で第2コンデンサ27と制御電源回路15の電力経路43とが電力経路48を介して電気的に接続されるため、t4以降、電圧V2が低下し、電圧V3が上昇する。また、第1コンデンサ26の電圧V1は、モータ回収電力を回収することにより上昇する。なお、タイミングt4での第1コンデンサ26の電圧V1(回収開始電圧)は、基準値(280V)を下回っていることが望ましい。モータ回生期間におけるこれ以降の処理は、上述の動作が繰り返されることになるため、説明を省略する。   Thereafter, when the voltage V2 of the second capacitor 27 rises to a predetermined threshold voltage Vth2, the transition from the second control state to the third control state is performed (timing t4). The threshold voltage Vth2 is preferably determined based on the breakdown voltage of the second capacitor 27, and is, for example, 400V. At this time, since the second capacitor 27 and the power path 43 of the control power supply circuit 15 are electrically connected via the power path 48 in a state where the voltage V2> the voltage V3, the voltage V2 decreases after t4, V3 rises. Further, the voltage V1 of the first capacitor 26 increases by recovering the motor recovered power. Note that the voltage V1 (recovery start voltage) of the first capacitor 26 at the timing t4 is desirably lower than the reference value (280V). Subsequent processing in the motor regeneration period will not be described because the above-described operation is repeated.

そして、モータ回生が終了するタイミングt5になると、第1制御状態に戻される。これにより、いずれ電圧V1,V3がそれぞれ基準値(280V)に戻り、電圧V2が0Vに戻る。   Then, at the timing t5 when the motor regeneration ends, the first control state is restored. As a result, the voltages V1 and V3 return to the reference value (280V), respectively, and the voltage V2 returns to 0V.

次に、制御回路14により実行されるモータ回生電力の回収制御について図4のフローチャートを用いて詳細に説明する。本処理は、制御回路14により所定周期で繰り返し実行されるものである。   Next, the motor regenerative power recovery control executed by the control circuit 14 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. This process is repeatedly executed by the control circuit 14 at a predetermined cycle.

図4において、まずステップS11では、今現在、モータ回生期間であるか否かを判定する。そして、モータ回生期間でなければ本処理をそのまま終了し、モータ回生期間であれば後続のステップS12に進む。   In FIG. 4, first, in step S11, it is determined whether or not it is currently a motor regeneration period. If it is not the motor regeneration period, this process is terminated as it is, and if it is the motor regeneration period, the process proceeds to the subsequent step S12.

ステップS12では、今現在、第1制御状態での制御中であるか否かを判定する。本実施形態では、モータ回生の開始当初にまずは第1制御状態での制御を実施することとしており、モータ回生の開始当初においてはステップS12がYESとなり、ステップS13に進む。   In step S12, it is determined whether or not the control is currently being performed in the first control state. In the present embodiment, control in the first control state is first performed at the beginning of motor regeneration. Step S12 is YES at the beginning of motor regeneration, and the process proceeds to step S13.

ステップS13では、第1コンデンサ26の電圧V1を読み込み、続くステップS14では、電圧V1が所定のしきい値電圧Vth1以上であるか否かを判定する。そして、V1<Vth1であればステップS15に進み、第1制御状態での制御を継続する。また、V1≧Vth1であればステップS16に進み、第1制御状態での制御から第2制御状態での制御に移行する。   In step S13, the voltage V1 of the first capacitor 26 is read, and in the subsequent step S14, it is determined whether or not the voltage V1 is equal to or higher than a predetermined threshold voltage Vth1. If V1 <Vth1, the process proceeds to step S15, and the control in the first control state is continued. If V1 ≧ Vth1, the process proceeds to step S16 to shift from the control in the first control state to the control in the second control state.

第2制御状態での制御への移行がなされると、その後はステップS12が毎回NOとなり、ステップS17に進む。ステップS17では、今現在、第2制御状態での制御中であるか否かを判定し、YESであればステップS18に進む。   When the shift to the control in the second control state is made, thereafter, step S12 becomes NO every time, and the process proceeds to step S17. In step S17, it is determined whether or not the control is currently being performed in the second control state. If YES, the process proceeds to step S18.

ステップS18では、第2コンデンサ27の電圧V2を読み込み、続くステップS19では、電圧V2が所定のしきい値電圧Vth2以上であるか否かを判定する。そして、V2<Vth2であればそのまま処理を終了し、第2制御状態での制御を継続する。また、V2≧Vth2であればステップS20に進み、第2制御状態での制御から第3制御状態での制御に移行する。   In step S18, the voltage V2 of the second capacitor 27 is read, and in the subsequent step S19, it is determined whether or not the voltage V2 is equal to or higher than a predetermined threshold voltage Vth2. If V2 <Vth2, the process is terminated as it is, and the control in the second control state is continued. If V2 ≧ Vth2, the process proceeds to step S20 to shift from the control in the second control state to the control in the third control state.

第3制御状態での制御への移行がなされると、その後はステップS12,S17が毎回NOとなり、ステップS21に進む。ステップS21では、第1コンデンサ26の電圧V1を読み込み、続くステップS22では、電圧V1が所定のしきい値電圧Vth1以上であるか否かを判定する。そして、V1<Vth1であればそのまま処理を終了し、第3制御状態での制御を継続する。また、V1≧Vth1であればステップS23に進み、第3制御状態での制御から第2制御状態での制御に戻す。   When the shift to the control in the third control state is made, thereafter, steps S12 and S17 are NO each time, and the process proceeds to step S21. In step S21, the voltage V1 of the first capacitor 26 is read. In the subsequent step S22, it is determined whether or not the voltage V1 is equal to or higher than a predetermined threshold voltage Vth1. If V1 <Vth1, the process is terminated as it is, and the control in the third control state is continued. If V1 ≧ Vth1, the process proceeds to step S23 to return from the control in the third control state to the control in the second control state.

以降、モータ回生状態が継続している間、ステップS17〜S23により、第2制御状態での制御と第3制御状態での制御とが交互に実施される。   Thereafter, while the motor regeneration state continues, the control in the second control state and the control in the third control state are alternately performed in steps S17 to S23.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。   According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.

モータ回生期間において、電力経路24,25の両スイッチ31,32のうち一方を閉鎖、他方を開放するとともに、そのスイッチ31,32の開閉に合わせて、電力経路46,48に設けられているスイッチ47,49の開閉を制御する構成とし、さらに、それら各スイッチ(第1〜第4スイッチ)の開閉状態の切替を実施するようにした。これにより、コンデンサ26,27のうち一方(回生電力回収中のコンデンサ)は制御電源回路15側に接続されず、他方(回生電力回収中でないコンデンサ)が制御電源回路15側に接続されることになり、これらコンデンサ26,27により、回生電力の回収と制御電源回路15側への電力供給とを同時に実施できることとなる。   During the motor regeneration period, one of the switches 31 and 32 of the power paths 24 and 25 is closed and the other is opened, and the switches provided in the power paths 46 and 48 according to the opening and closing of the switches 31 and 32 47 and 49 are controlled to be opened and closed, and switching of the open / close state of each of the switches (first to fourth switches) is further performed. As a result, one of the capacitors 26 and 27 (capacitor during recovery of regenerative power) is not connected to the control power supply circuit 15 side, and the other (capacitor during recovery of regenerative power) is connected to the control power supply circuit 15 side. Thus, the capacitors 26 and 27 can simultaneously collect the regenerative power and supply power to the control power supply circuit 15 side.

また、モータ回生期間に、各スイッチ(第1〜第4スイッチ)のオン/オフが交互に切り替えられるため、各々のコンデンサを見れば、回生電力の回収と、その回収済み電力の制御電源回路15側への供給とが交互に実施される。したがって、一方のコンデンサにおいて回生電力を回収しきれなくなっても、他方のコンデンサで回生電力の回収を継続でき、これを交互に繰り返すことで、モータ電源回路13において回生抵抗が不要となるか、又は回生抵抗が設けられていてもその発熱を極力抑えることが可能となる。ゆえに、放熱器等による熱対策の簡素化が可能となる。また、コンデンサ26,27で回収した回生電力(回生エネルギ)を、制御回路14の駆動に利用できる。その結果、モータ11の回生電力を好適に回収し、しかもその回生電力の有効利用を図ることができる。   In addition, since each switch (first to fourth switches) is alternately switched on / off during the motor regeneration period, the regenerative power is recovered and the control power circuit 15 for the recovered power is seen by looking at each capacitor. The supply to the side is performed alternately. Therefore, even if the regenerative power cannot be recovered by one capacitor, the regenerative power can be continuously recovered by the other capacitor. By repeating this alternately, the regenerative resistor is unnecessary in the motor power supply circuit 13, or Even if the regenerative resistor is provided, it is possible to suppress the heat generation as much as possible. Therefore, it is possible to simplify heat countermeasures using a radiator or the like. Further, the regenerative power (regenerative energy) collected by the capacitors 26 and 27 can be used for driving the control circuit 14. As a result, the regenerative power of the motor 11 can be suitably recovered and the regenerative power can be effectively used.

モータ回生期間において、電力回収中のコンデンサについて充電電圧(蓄電量)が所定値に達したか否かを判定し、その充電電圧が所定値に達したと判定された場合に、該電力回収中のコンデンサについて、回生電力の回収を停止しかつ制御電源回路15側への電力供給を開始すべく、スイッチ31,32のオン/オフ切替を実施するようにした。これにより、電力回収中のコンデンサが例えば満充電又はそれ相当になった状態で、制御電源回路15側への電力供給を開始でき、電源電力としての電力供給を好適に実施できることとなる。   During the motor regeneration period, it is determined whether or not the charging voltage (storage amount) has reached a predetermined value for the capacitor that is recovering power, and if it is determined that the charging voltage has reached the predetermined value, With regard to the capacitor, the switches 31 and 32 are switched on / off in order to stop the recovery of the regenerative power and start the power supply to the control power supply circuit 15 side. As a result, power supply to the control power supply circuit 15 side can be started in a state where the power collecting capacitor is fully charged or equivalent, and power supply as power supply power can be suitably implemented.

制御電源回路15において、交流電力の供給を遮断する電源スイッチ41をモータ回生期間で開放する構成としたため、モータ回生期間では交流電力の制御電源回路15への供給が停止される。そのため、制御回路14を駆動させる上での交流電力の消費を低減でき、省エネの観点から望ましい構成であると言える。   Since the control power supply circuit 15 is configured to open the power switch 41 that cuts off the supply of AC power during the motor regeneration period, the supply of AC power to the control power circuit 15 is stopped during the motor regeneration period. Therefore, it can be said that the consumption of AC power for driving the control circuit 14 can be reduced, which is a desirable configuration from the viewpoint of energy saving.

[他の実施形態]
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be implemented as follows, for example.

・上記実施形態では、モータ回生期間において、電力回収中のコンデンサについて充電電圧(蓄電量)が所定値に達した時点で、その電力回収中のコンデンサについて、回生電力の回収を停止しかつ回収済みの電力の制御電源回路15側への供給を開始する構成とした。つまり、電力回収中コンデンサの充電電圧(蓄電量)に基づいて、電力回収するコンデンサを切り替える構成とした。この点について以下のように変更してもよい。例えば、モータ回生期間において、1つのコンデンサの電力回収時間(充電時間)があらかじめ定めた所定時間に達した時点で、その電力回収中のコンデンサについて、回生電力の回収を停止しかつ回収済みの電力の制御電源回路15側への供給を開始する構成としてもよい。つまり、コンデンサの電力回収時間に基づいて、電力回収するコンデンサを切り替える構成とする。   In the above embodiment, when the charging voltage (storage amount) reaches a predetermined value for the capacitor that is recovering power during the motor regeneration period, the recovery of the regenerative power is stopped and recovered for the capacitor that is recovering power. The power is supplied to the control power supply circuit 15 side. That is, the configuration is such that the capacitor for recovering power is switched based on the charging voltage (charged amount) of the capacitor during power recovery. You may change about this point as follows. For example, in the motor regeneration period, when the power recovery time (charging time) of one capacitor reaches a predetermined time, the recovery of the regenerative power is stopped and the recovered power is recovered for the capacitor that is recovering the power. The supply to the control power supply circuit 15 side may be started. In other words, the capacitor for power recovery is switched based on the power recovery time of the capacitor.

・上記実施形態では、モータ電源回路13の電力経路24,25に設けられる各コンデンサ26,27として蓄電容量が同じものを用いたが、これを変更し、蓄電容量が異なるものを用いる構成であってもよい。この場合、例えば「コンデンサ26の蓄電容量>コンデンサ27の蓄電容量」とし、モータ駆動時(加速時及び等速時)にはコンデンサ26を用いて電力平滑化を行い、モータ回生時(減速時)には両方のコンデンサ26,27により回生電力の回収及び制御電源回路への電力供給を実施するとよい。この場合、コンデンサ26はメインコンデンサとして機能し、コンデンサ27はサブコンデンサとして機能する。   In the above embodiment, the capacitors 26 and 27 provided in the power paths 24 and 25 of the motor power supply circuit 13 have the same storage capacity. However, this is changed to use a capacitor having a different storage capacity. May be. In this case, for example, “the storage capacity of the capacitor 26> the storage capacity of the capacitor 27”, the power is smoothed using the capacitor 26 when the motor is driven (acceleration and constant speed), and the motor is regenerated (deceleration). In this case, it is preferable to collect the regenerative power and supply power to the control power supply circuit by using both capacitors 26 and 27. In this case, the capacitor 26 functions as a main capacitor, and the capacitor 27 functions as a sub capacitor.

・モータ電源回路13において、3系統又はそれより多数の系統の電力経路(第1電力経路)を設けるとともにこれらの各電力経路にそれぞれコンデンサを設け、これら各コンデンサの使い分けを実施する構成であってもよい。モータ電源回路13に3系統の電力経路(第1電力経路)を設けた構成について例示すると、モータ回生期間における制御回路14による制御対象は、モータ電源回路13に設けられた3つのスイッチ(第1開閉手段)と、モータ電源回路13と制御電源回路15とを接続する3つの連結経路に設けられた3つのスイッチ(第2開閉手段)と、制御電源回路15の電源スイッチ41とになる。   The motor power supply circuit 13 has a configuration in which three or more power paths (first power paths) are provided, capacitors are provided in the power paths, and the capacitors are used properly. Also good. For example, a configuration in which three power paths (first power paths) are provided in the motor power supply circuit 13 is controlled by the control circuit 14 in the motor regeneration period. Switching means), three switches (second opening / closing means) provided in three connection paths connecting the motor power supply circuit 13 and the control power supply circuit 15, and a power switch 41 of the control power supply circuit 15.

かかる場合、制御回路14は、モータ回生期間において、モータ電源回路13の3つのスイッチのうちいずれか1つをオン(閉鎖)し、それ以外の2つをオフ(開放)するとともに、モータ電源回路13においてスイッチ=オンとなった電力経路に接続されている1つの連結経路のスイッチをオフ(開放)し、モータ電源回路13においてスイッチ=オフとなった電力経路に接続されている2つの連結経路のスイッチをオン(閉鎖)する。また、制御回路14は、モータ電源回路13の3つのスイッチ(第1開閉手段)、及び連結経路の3つのスイッチ(第2開閉手段)についていずれをオン(閉鎖)、オフ(開放)するかを、コンデンサ蓄電量や蓄電時間に基づいて適宜切り替える。以上により、3つのコンデンサのうち1つを使ってモータ回生電力の回収が行われるとともに、他の2つを使って制御電源回路15への電力供給が行われる。なお、モータ回生期間において、3つのコンデンサのうち2つを使ってモータ回生電力の回収を行い、他の1つを使って制御電源回路15への電力供給を行う構成であってもよい。   In this case, the control circuit 14 turns on (closes) any one of the three switches of the motor power supply circuit 13 and turns off (opens) the other two switches during the motor regeneration period. The switch of one connection path connected to the power path in which the switch is turned on in 13 is turned off (opened), and the two connection paths connected to the power path in which the switch is turned off in the motor power supply circuit 13 Switch on (close). Further, the control circuit 14 determines which of the three switches (first opening / closing means) of the motor power circuit 13 and the three switches (second opening / closing means) of the connection path are turned on (closed) and turned off (opened). Then, switching is performed as appropriate based on the capacitor storage amount and the storage time. As described above, the motor regenerative power is recovered using one of the three capacitors, and the power is supplied to the control power supply circuit 15 using the other two. In the motor regeneration period, the motor regeneration power may be collected using two of the three capacitors, and the power may be supplied to the control power supply circuit 15 using the other one.

・上記実施形態では、モータ回生期間において制御電源回路15の電源スイッチ41をオフ(開放)する構成としたが、これを変更し、モータ回生期間において制御電源回路15の電源スイッチ41をオン(閉鎖)しておく構成であってもよい。この場合、制御電源回路15は、モータ回生期間においても、交流電源21からの交流電力の供給により制御回路14側への電力の供給を実施するものとなっている。   In the above embodiment, the power switch 41 of the control power supply circuit 15 is turned off (opened) during the motor regeneration period, but this is changed and the power switch 41 of the control power supply circuit 15 is turned on (closed) during the motor regeneration period. ) May be used. In this case, the control power supply circuit 15 supplies power to the control circuit 14 side by supplying AC power from the AC power supply 21 even during the motor regeneration period.

・上記のように、制御電源回路15が、モータ回生期間においても交流電源21からの交流電力の供給により制御回路14側への電力の供給を実施する場合には、以下のようにコンデンサの切替を実施するようにしてもよい。すなわち、制御回路14は、モータ回生期間において、回生電力の回収中となっているコンデンサ(コンデンサ26,27の一方)と、制御電源回路15側への電力供給中となっているコンデンサ(コンデンサ26,27の他方)とのうち、電力供給中となっているコンデンサの充電電圧(蓄電量)を検出し、該検出した充電電圧がゼロ(又はゼロ付近でも可)まで低下した場合に、そのコンデンサを、回生電力の回収コンデンサに切り替えるべく、スイッチ31,32のオン/オフ切替を実施する。   As described above, when the control power supply circuit 15 supplies power to the control circuit 14 side by supplying AC power from the AC power supply 21 even during the motor regeneration period, the capacitor switching is performed as follows. May be implemented. That is, the control circuit 14 has a capacitor (one of the capacitors 26 and 27) that is recovering regenerative power during the motor regeneration period and a capacitor (capacitor 26) that is supplying power to the control power supply circuit 15 side. , 27), the charging voltage (charged amount) of the capacitor being supplied with power is detected, and when the detected charging voltage drops to zero (or even near zero), the capacitor Is switched on / off in order to switch to a regenerative power recovery capacitor.

上記構成によれば、モータ回生期間において、回生電力の回収が開始されるコンデンサは、電力回収開始時のコンデンサ充電電圧がモータ駆動時の経路電圧(整流回路23の出力電圧であり、例えば280V)となっている場合に比べて、回生電力の回収能力が十分高いものとなる。したがって、電力回収の制限を緩和することができ、回生電力の回収効率を向上させることができる。   According to the above configuration, in the capacitor where the recovery of the regenerative power is started during the motor regeneration period, the capacitor charging voltage at the start of the power recovery is the path voltage when the motor is driven (the output voltage of the rectifier circuit 23, for example, 280V). Compared with the case where it becomes, the collection | recovery capability of regenerative electric power will become high enough. Therefore, restrictions on power recovery can be relaxed, and recovery efficiency of regenerative power can be improved.

ここで、例えば多関節ロボットのように、使用するモータが複数で、かつそれぞれのモータ容量が異なり、さらに同じ容量モータでも状況により回生電力の生じ方がまちまちの場合(動作の都合上、減速が最速で行われたり、意外とゆるりと行われたりする場合)は、小容量モータから返ってくる回生電力が低電圧であったり、大容量モータでも低い電圧の回生電力が返ってきたりするパターンがあり、必ずしもコンデンサ内に既に蓄積されている充電電圧(蓄電量)よりも高い電圧の回生電力が返ってくるとは限らない。こうした状況は、コンデンサにそもそも回収できない回生電力が存在することを意味する。この点、上記構成によれば、仮に各モータから返ってくる回生電力が大小まちまちであるとしても、電力回収のロスを減らし、回生電力の回収を好適に実施できる。   Here, when multiple motors are used and the capacity of each motor is different, and even when the same capacity motor is used, the generation of regenerative power varies depending on the situation. (When it is performed at the fastest or unexpectedly loosely), there is a pattern in which the regenerative power returned from the small-capacity motor is low voltage, or even a large-capacity motor returns low voltage regenerative power However, regenerative power having a voltage higher than the charging voltage (charged amount) already stored in the capacitor does not always return. Such a situation means that there is regenerative power that cannot be recovered in the first place. In this regard, according to the above configuration, even if the regenerative power returned from each motor varies widely, the loss of power recovery can be reduced, and the recovery of regenerative power can be suitably performed.

・モータ回生期間において、回生電力の回収中となっているコンデンサ(コンデンサ26,27の一方)の充電電圧VX1を検出するとともに、制御電源回路15側への電力供給中となっているコンデンサ(コンデンサ26,27の他方)の充電電圧VX2を検出し、それら充電電圧VX1,VX2の相対比較の結果に基づいて、回生電力の回収コンデンサと電力供給コンデンサとを切り替えるべくスイッチ31,32のオン/オフ切替を実施する構成としてもよい。具体的には、制御回路14は、モータ回生期間において、充電電圧VX1が「充電電圧VX2+α(α>0)」よりも大きくなったか否かを判定し、VX1>VX2+αとなった時点で、回生電力回収中のコンデンサと電力供給中のコンデンサとを入れ替える。αは、放電⇒充電の切替時におけるコンデンサの許容電圧差である。   -During the motor regeneration period, the charging voltage VX1 of the capacitor (one of the capacitors 26 and 27) for which the regenerative power is being collected is detected, and the capacitor (capacitor for which power is being supplied to the control power supply circuit 15 side) On the other hand, the switches 31 and 32 are turned on / off to switch between the regenerative power recovery capacitor and the power supply capacitor based on the result of relative comparison between the charge voltages VX1 and VX2. It is good also as a structure which implements switching. Specifically, the control circuit 14 determines whether or not the charging voltage VX1 becomes larger than “charging voltage VX2 + α (α> 0)” during the motor regeneration period, and when VX1> VX2 + α is satisfied, the regeneration is performed. Replace the capacitor that is collecting power and the capacitor that is supplying power. α is the allowable voltage difference of the capacitor when switching from discharging to charging.

上記の構成によれば、複数のコンデンサのうちいずれかが、電力供給(電力消費)状態から電力回収状態に移行する場合において、コンデンサ充電開始当初における電圧差(充電電圧と回生電力の電圧との差)を小さくすることができる。この場合、αを小さくするほどその効果が高められる。ゆえに、放電⇒充電の切替時における電圧差が原因となるコンデンサへの負荷を軽減できる。つまり、当該電圧差が大きければ大きいほどコンデンサに一気に印加される電圧が高くなり、コンデンサの素子に大きな物理的負荷を与えることになるが、上記構成によればこうした負荷を緩和できる。これにより、上記の構成のように充放電が繰り返される場合において、コンデンサの保護を図ることができる。   According to the above configuration, when any one of the plurality of capacitors shifts from the power supply (power consumption) state to the power recovery state, the voltage difference at the beginning of capacitor charging (the charge voltage and the regenerative power voltage (Difference) can be reduced. In this case, the effect is enhanced as α is reduced. Therefore, it is possible to reduce the load on the capacitor caused by the voltage difference when switching from discharging to charging. That is, the greater the voltage difference, the higher the voltage applied to the capacitor at a stretch, and a greater physical load is applied to the capacitor element. According to the above configuration, such a load can be reduced. Thereby, when charging / discharging is repeated as in the above configuration, the capacitor can be protected.

上記構成は、以下のような技術的思想として把握できる。   The said structure can be grasped | ascertained as the following technical ideas.

(1)交流電力からモータ駆動用の直流電力を生成する第1電源回路と、
前記第1電源回路から供給される直流電力を駆動電力に変換してモータを駆動するインバータ回路と、
前記交流電力から制御回路駆動用の直流電力を生成する第2電源回路と、
前記第2電源回路から供給される直流電力により駆動される制御回路と、
を備え、前記制御回路により前記インバータ回路を制御することで前記モータの回転を制御するモータの制御システムであって、
前記第1電源回路は、前記モータ駆動用の直流電力を前記インバータ回路に各々供給する複数の第1電力経路を有し、該複数の第1電力経路には、モータ回生時における回生電力を回収可能なコンデンサと、このコンデンサと前記インバータ回路との接続を開閉する第1開閉手段とが各々設けられ、
前記複数の第1電力経路には各々連結経路が接続され、これらの複数の連結経路を介して、前記第2電源回路において前記制御回路駆動用の直流電力を出力する第2電力経路に各第1電力経路が接続され、
前記複数の連結経路には、それら各連結経路を開閉する第2開閉手段が設けられており、
前記モータの回生が行われるモータ回生期間において、前記複数の第1電力経路のうちいずれかの第1電力経路の第1開閉手段を閉鎖しかつそれ以外の第1電力経路の第1開閉手段を開放するとともに、前記第1開閉手段が閉鎖された第1電力経路に接続されている連結経路の第2開閉手段を開放し、前記第1開閉手段が開放された第1電力経路に接続されている連結経路の第2開閉手段を閉鎖する開閉制御手段と、
同じく前記モータ回生期間において、前記複数の第1電力経路にそれぞれ設けられた複数の第1開閉手段、及び前記複数の連結経路に各々設けられた複数の第2開閉手段について開閉状態の切替を実施する切替手段と、
前記モータ回生期間において、前記第1電源回路で回生電力の回収中となっているコンデンサの蓄電量と、前記第2電源回路側への電力供給中となっているコンデンサの蓄電量とを検出する検出手段と、
を備え、
前記切替手段は、前記電力供給中となっているコンデンサの蓄電量と、前記電力供給中となっているコンデンサの蓄電量との相対比較の結果に基づいて、前記第1開閉手段及び前記第2開閉手段の開閉状態の切替を実施することを特徴とするモータの制御システム。
(1) a first power supply circuit that generates DC power for driving a motor from AC power;
An inverter circuit for driving a motor by converting DC power supplied from the first power supply circuit into drive power;
A second power supply circuit for generating DC power for driving the control circuit from the AC power;
A control circuit driven by DC power supplied from the second power supply circuit;
A motor control system that controls the rotation of the motor by controlling the inverter circuit by the control circuit,
The first power supply circuit has a plurality of first power paths for supplying DC power for driving the motor to the inverter circuit, and collects regenerative power during motor regeneration in the plurality of first power paths. A possible capacitor and a first opening / closing means for opening / closing the connection between the capacitor and the inverter circuit,
A connection path is connected to each of the plurality of first power paths, and each of the second power paths outputs the DC power for driving the control circuit in the second power supply circuit via the plurality of connection paths. 1 power path is connected,
The plurality of connection paths are provided with second opening / closing means for opening and closing each of the connection paths,
In a motor regeneration period in which regeneration of the motor is performed, the first opening / closing means of any one of the plurality of first power paths is closed and the first opening / closing means of the other first power path is The first opening / closing means is opened, the second opening / closing means of the connecting path connected to the closed first power path is opened, and the first opening / closing means is connected to the opened first power path. Opening and closing control means for closing the second opening and closing means of the connecting path,
Similarly, in the motor regeneration period, switching of the open / close state is performed for the plurality of first opening / closing means provided in the plurality of first power paths and the plurality of second opening / closing means provided in the plurality of connection paths, respectively. Switching means to
During the motor regeneration period, the storage amount of the capacitor that is collecting regenerative power in the first power supply circuit and the storage amount of the capacitor that is supplying power to the second power supply circuit are detected. Detection means;
With
The switching means is based on a result of a relative comparison between the charged amount of the capacitor that is supplying power and the charged amount of the capacitor that is supplying power. A motor control system for switching an open / close state of an opening / closing means.

11…モータ、12…インバータ回路、13…モータ電源回路(第1電源回路)、14…制御回路(開閉制御手段、切替手段、判定手段)、15…制御電源回路(第2電源回路)、21…交流電源、24,25…電力経路(第1電力経路)、31,32…スイッチ(第1開閉手段)、41…電源スイッチ、43…電力経路(第2電力経路)、46,48…電力経路(連結経路)、47,49…スイッチ(第2開閉手段)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Motor, 12 ... Inverter circuit, 13 ... Motor power supply circuit (first power supply circuit), 14 ... Control circuit (opening / closing control means, switching means, determination means), 15 ... Control power supply circuit (second power supply circuit), 21 ... AC power supply, 24, 25 ... Power path (first power path), 31, 32 ... Switch (first opening / closing means), 41 ... Power switch, 43 ... Power path (second power path), 46, 48 ... Power Route (connection route), 47, 49... Switch (second opening / closing means).

Claims (4)

交流電力からモータ駆動用の直流電力を生成する第1電源回路と、
前記第1電源回路から供給される直流電力を駆動電力に変換してモータを駆動するインバータ回路と、
前記交流電力から制御回路駆動用の直流電力を生成する第2電源回路と、
前記第2電源回路から供給される直流電力により駆動される制御回路と、
を備え、前記制御回路により前記インバータ回路を制御することで前記モータの回転を制御するモータの制御システムであって、
前記第1電源回路は、前記モータ駆動用の直流電力を前記インバータ回路に各々供給する複数の第1電力経路を有し、該複数の第1電力経路には、モータ回生時における回生電力を回収可能なコンデンサと、このコンデンサと前記インバータ回路との接続を開閉する第1開閉手段とが各々設けられ、
前記複数の第1電力経路には各々連結経路が接続され、これらの複数の連結経路を介して、前記第2電源回路において前記制御回路駆動用の直流電力を出力する第2電力経路に各第1電力経路が接続され、
前記複数の連結経路には、それら各連結経路を開閉する第2開閉手段が設けられており、
前記モータの回生が行われるモータ回生期間において、前記複数の第1電力経路のうちいずれかの第1電力経路の第1開閉手段を閉鎖しかつそれ以外の第1電力経路の第1開閉手段を開放するとともに、前記第1開閉手段が閉鎖された第1電力経路に接続されている連結経路の第2開閉手段を開放し、前記第1開閉手段が開放された第1電力経路に接続されている連結経路の第2開閉手段を閉鎖する開閉制御手段と、
同じく前記モータ回生期間において、前記複数の第1電力経路にそれぞれ設けられた複数の第1開閉手段、及び前記複数の連結経路に各々設けられた複数の第2開閉手段について開閉状態の切替を実施する切替手段と、
を備えることを特徴とするモータの制御システム。
A first power supply circuit that generates DC power for driving the motor from AC power;
An inverter circuit for driving a motor by converting DC power supplied from the first power supply circuit into drive power;
A second power supply circuit for generating DC power for driving the control circuit from the AC power;
A control circuit driven by DC power supplied from the second power supply circuit;
A motor control system that controls the rotation of the motor by controlling the inverter circuit by the control circuit,
The first power supply circuit has a plurality of first power paths for supplying DC power for driving the motor to the inverter circuit, and collects regenerative power during motor regeneration in the plurality of first power paths. A possible capacitor and a first opening / closing means for opening / closing the connection between the capacitor and the inverter circuit,
A connection path is connected to each of the plurality of first power paths, and each of the second power paths outputs the DC power for driving the control circuit in the second power supply circuit via the plurality of connection paths. 1 power path is connected,
The plurality of connection paths are provided with second opening / closing means for opening and closing each of the connection paths,
In a motor regeneration period in which regeneration of the motor is performed, the first opening / closing means of any one of the plurality of first power paths is closed and the first opening / closing means of the other first power path is The first opening / closing means is opened, the second opening / closing means of the connecting path connected to the closed first power path is opened, and the first opening / closing means is connected to the opened first power path. Opening and closing control means for closing the second opening and closing means of the connecting path,
Similarly, in the motor regeneration period, switching of the open / close state is performed for the plurality of first opening / closing means provided in the plurality of first power paths and the plurality of second opening / closing means provided in the plurality of connection paths, respectively. Switching means to
A motor control system comprising:
前記モータ回生期間において、前記複数の第1電力経路にそれぞれ設けられた複数のコンデンサのうち回生電力の回収が行われている電力回収中コンデンサについて蓄電量が所定量に達したか否かを判定する判定手段を備え、
前記切替手段は、前記判定手段により前記電力回収中コンデンサの蓄電量が所定量に達したと判定された場合に、該電力回収中コンデンサについて、回生電力の回収を停止し、かつ回収済みの電力の前記第2電源回路側への供給を開始すべく、前記第1開閉手段及び前記第2開閉手段の開閉状態の切替を実施する請求項1に記載のモータの制御システム。
In the motor regeneration period, it is determined whether or not the storage amount has reached a predetermined amount with respect to a power collecting capacitor that is collecting regenerative power among the plurality of capacitors provided in the plurality of first power paths. Determination means to perform,
The switching means stops the recovery of regenerative power and recovers the recovered power for the recovering capacitor when the determining means determines that the amount of power stored in the recovering capacitor has reached a predetermined amount. 2. The motor control system according to claim 1, wherein switching of the open / close state of the first opening / closing means and the second opening / closing means is performed in order to start supply to the second power supply circuit side.
前記第2電源回路は、交流電源からの前記交流電力の供給を遮断する電源スイッチを有し、
前記モータ回生期間において前記電源スイッチを開放する手段を備える請求項1又は2に記載のモータの制御システム。
The second power supply circuit has a power switch that cuts off the supply of the AC power from an AC power supply,
The motor control system according to claim 1, further comprising means for opening the power switch during the motor regeneration period.
前記第2電源回路は、前記モータ回生期間において交流電源からの前記交流電力の供給により前記制御回路側への電力の供給を実施するものであり、
前記モータ回生期間において、前記第1電源回路で回生電力の回収中となっているコンデンサと、前記第2電源回路側への電力供給中となっているコンデンサとのうち、前記電力供給中となっているコンデンサの蓄電量を検出する手段を備え、
前記切替手段は、前記電力供給中となっているコンデンサの蓄電量がゼロ又はゼロ付近まで低下した場合に、当該蓄電量がゼロ又はゼロ付近まで低下したコンデンサを、前記回生電力の回収コンデンサに切り替えるべく、前記第1開閉手段及び前記第2開閉手段の開閉状態の切替を実施する請求項1に記載のモータの制御システム。
The second power supply circuit is configured to supply power to the control circuit side by supplying the AC power from an AC power supply during the motor regeneration period,
In the motor regeneration period, the power is being supplied among the capacitor that is recovering regenerative power in the first power supply circuit and the capacitor that is supplying power to the second power supply circuit. Means for detecting the amount of electricity stored in the capacitor,
The switching means switches, when the stored amount of the capacitor being supplied with power is reduced to zero or near zero, the capacitor whose stored amount is reduced to zero or near zero is switched to the regenerative power recovery capacitor. Therefore, the motor control system according to claim 1, wherein switching of an open / close state of the first opening / closing means and the second opening / closing means is performed.
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