JP2018191424A

JP2018191424A - 異常診断装置および異常診断方法

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Publication number: JP2018191424A
Application number: JP2017091515A
Authority: JP
Inventors: 有紀森田; Yuki Morita; 高橋　謙治; Kenji Takahashi; 謙治高橋; 肇置田; Hajime Okita
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-05-02
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2018-11-29
Anticipated expiration: 2037-05-02
Also published as: CN108802610B; US20180321319A1; DE102018003423A1; DE102018003423B4; US10444288B2; JP6420405B1; CN108802610A

Abstract

【課題】複数のモータ駆動装置によって駆動される１つのモータの駆動異常を診断することができる異常診断装置および異常診断方法を提供する。【解決手段】異常診断装置（２２）は、複数のモータ駆動装置（１４）によって駆動される１つのモータ（１６）の駆動異常を診断する。複数のモータ駆動装置（１４）は、速度指令に基づいて複数の電圧指令値（Ｖｃ）を算出し、算出した複数の電圧指令値（Ｖｃ）に基づいて、モータ（１６）が有する複数の巻線（１７）に電圧を印加することで、モータ（１６）を駆動する。異常診断装置（２２）は、複数のモータ駆動装置（１４）が算出した複数の電圧指令値（Ｖｃ）間の差（Ｖｄ）を算出する指令値差算出部（４０）と、所定時間継続して、指令値差算出部（４０）によって算出された差（Ｖｄ）の絶対値が第１閾値（ＴＨ１）を超えている場合は、異常であると判定する判定部（４４）と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、複数のモータ駆動装置によって駆動される１つのモータの駆動異常を診断する異常診断装置および異常診断方法に関する。

下記に示す特許文献１には、モータを制御するモータ駆動装置に関わる異常を検出する印字装置が開示されている。簡単に説明すると、印字装置は、複数のモータ相（Ａ相、＊Ａ相、Ｂ相、＊Ｂ相）の各々に接続され、モータ相に出力されるパルスに関わる異常発生の検出を行う第１検出回路と、複数のモータ相での過電流発生の検出を行う第２検出回路とを有する複数の相検出回路と、複数の相検出回路からの検出結果を基にモータ駆動装置に関わる異常を示す論理出力を行う論理出力手段と、を備える。

特開２００５−１０２４０９号公報

しかしながら、上記した特許文献１では、１つのモータ駆動装置で１つのモータを駆動する際のモータ駆動装置に関する異常を検出するものであるため、複数のモータ駆動装置で１つのモータを駆動する際のモータの駆動異常を検出する場合は考慮されていない。

そこで、本発明は、複数のモータ駆動装置によって駆動される１つのモータの駆動異常を診断することができる異常診断装置および異常診断方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、複数のモータ駆動装置によって駆動される１つのモータの駆動異常を診断する異常診断装置であって、前記複数のモータ駆動装置は、数値制御装置から指令される位置指令または速度指令に基づいて複数の電圧指令値を算出し、算出した前記複数の電圧指令値に基づいて、前記モータが有する複数の巻線に電圧を印加することで、前記モータを駆動し、前記複数のモータ駆動装置が算出した複数の電圧指令値間の差を算出する指令値差算出部と、所定時間継続して、前記指令値差算出部によって算出された前記差の絶対値が第１閾値を超えている場合は、異常であると判定する判定部と、を備える。

本発明の第２の態様は、複数のモータ駆動装置によって駆動される１つのモータの駆動異常を診断する異常診断方法であって、前記複数のモータ駆動装置は、数値制御装置から指令される位置指令または速度指令に基づいて複数の電圧指令値を算出し、算出した前記複数の電圧指令値に基づいて、前記モータが有する複数の巻線に電圧を印加することで、前記モータを駆動し、前記複数のモータ駆動装置が算出した前記複数の電圧指令値間の差を算出する指令値差算出ステップと、所定時間継続して、前記指令値差算出ステップによって算出された前記差の絶対値が第１閾値を超えている場合は、異常であると判定する判定ステップと、を含む。

本発明によれば、簡単な構成で、複数のモータ駆動装置によって駆動される１つのモータの駆動異常を診断することができる。

実施の形態の異常診断システムの概略構成図である。図１に示すモータ駆動装置の構成を示す図である。図１に示す異常診断装置の構成を示す図である。図１に示す異常診断装置の動作を示すフローチャートである。変形例１における異常診断装置の構成を示す図である。図５に示す異常診断装置の動作を示すフローチャートである。

本発明に係る異常診断装置および異常診断方法について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

図１は、異常診断システム１０の概略構成図である。異常診断システム１０は、数値制御装置１２、複数のモータ駆動装置１４、モータ１６、回転速度検出部１８、電流検出部２０、および、異常診断装置２２を備える。

なお、本実施の形態では、説明を簡単にするため、モータ駆動装置１４の数を２つとし、２つのモータ駆動装置１４を用いて、１つのモータ１６の回転を制御するものとする。また、２つのモータ駆動装置１４を互いに区別するために、一方のモータ駆動装置１４を１４ａで表し、他方のモータ駆動装置１４を１４ｂで表す場合がある。

モータ１６は、同期モータである。モータ１６は、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）に対応して、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相の巻線（三相巻線）１７を２つ有する。モータ駆動装置１４ａに対応した三相の巻線１７を第１巻線（巻線）１７ａと呼び、モータ駆動装置１４ｂに対応した三相の巻線１７を第２巻線（巻線）１７ｂと呼ぶ場合がある。この第１巻線１７ａおよび第２巻線１７ｂは、モータ１６のステータに設けられている。これにより、モータ１６の出力（回転力）を大きくすることができる。２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）と２つの巻線１７（１７ａ、１７ｂ）とは、三相の導線Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）によって接続されている。なお、本実施の形態では、モータ１６は、同期モータとしたが、同期モータ以外のモータ（例えば、誘導モータ）であってもよい。

数値制御装置１２は、モータ１６を制御するために、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）に速度指令または位置指令を出力する。本実施の形態では、数値制御装置１２は、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）に速度指令を出力するものとする。以下、速度指令をＶｅｃで表す。

２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）は、速度指令Ｖｅｃに基づいて、モータ１６の巻線１７（１７ａ、１７ｂ）に電圧を印加することで、第１巻線１７ａおよび第２巻線１７ｂに三相の交流電流を供給する。これにより、モータ１６が回転（駆動）する。モータ駆動装置１４ａは、導線Ｌ１を介してモータ１６の第１巻線１７ａに三相の交流電流を供給し、モータ駆動装置１４ｂは、導線Ｌ２を介してモータ１６の第２巻線１７ｂに三相の交流電流を供給する。

回転速度検出部１８は、モータ１６の回転速度値（回転軸の回転速度値）Ｖｅｄを検出するセンサである。回転速度検出部１８は、エンコーダ等によって構成されている。電流検出部２０は、各導線Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）に設けられ、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）の各々からモータ１６に供給される三相の交流電流値Ｉｄを検出する。第１巻線１７ａに流れる三相の交流電流値Ｉｄ（Ｉｄ１）を検出する電流検出部２０を２０ａで表し、第２巻線１７ｂに流れる三相の交流電流値Ｉｄ（Ｉｄ２）を検出する電流検出部２０を２０ｂで表す場合がある。

２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）は、回転速度検出部１８が検出した回転速度値Ｖｅｄ、および、電流検出部２０（２０ａ、２０ｂ）が検出した三相の交流電流値Ｉｄ（Ｉｄ１、Ｉｄ２）を用いて、モータ１６をフィーバック制御する。

異常診断装置２２は、モータ１６の駆動が正常であるか異常であるかを診断する。モータ１６の駆動が異常の場合としては、例えば、巻線１７が短絡（ショート）している状態でモータ１６が駆動している場合等がある。例えば、第１巻線１７ａがショートしていても、第２巻線１７ｂが正常であれば、モータ駆動装置１４ｂによってモータ１６は駆動する。しかしながら、第１巻線１７ａのショートによって第１巻線１７ａに大電流が流れ、モータ１６が焼損してしまう虞がある。

異常診断装置２２は、速度指令Ｖｅｃに基づいて２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）が生成した２つの電圧指令値Ｖｃに基づいて、モータ１６の駆動が正常であるか否かを診断する。モータ駆動装置１４ａで生成された電圧指令値ＶｃをＶｃ１と呼び、モータ駆動装置１４ｂで生成された電圧指令値ＶｃをＶｃ２と呼ぶ場合がある。なお、電圧指令値Ｖｃ（Ｖｃ１、Ｖｃ２）の生成については後で詳しく説明する。

図２は、モータ駆動装置１４ａの構成を示す図である。なお、モータ駆動装置１４ｂは、モータ駆動装置１４ａと同一の構成を有するので、代表してモータ駆動装置１４ａについて説明する。モータ駆動装置１４ａは、トルク指令生成部３０、電流指令生成部３２、電圧指令生成部３４、および、電力供給部３６を備える。

トルク指令生成部３０は、数値制御装置１２から指令された速度指令Ｖｅｃに基づいてトルク指令値Ｔｃを生成（算出）する。トルク指令生成部３０は、回転速度検出部１８が検出したフィードバック値である回転速度値Ｖｅｄを用いて、トルク指令値Ｔｃを生成する。具体的には、トルク指令生成部３０は、速度指令Ｖｅｃと回転速度値Ｖｅｄとの差に基づいて、トルク指令値Ｔｃを算出する。トルク指令生成部３０は、生成（算出）したトルク指令値Ｔｃを電流指令生成部３２に出力する。

電流指令生成部３２は、トルク指令生成部３０から送られてきたトルク指令値Ｔｃに基づいて、電流指令値Ｉｃを生成（算出）する。電流指令生成部３２は、生成（算出）した電流指令値Ｉｃを電圧指令生成部３４に出力する。

電圧指令生成部３４は、電流指令生成部３２から送られてきた電流指令値Ｉｃに基づいて、電圧指令値Ｖｃ１を生成（算出）する。電圧指令生成部３４は、電流検出部２０ａが検出したフィードバック値である三相の交流電流値（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相の交流電流値）Ｉｄ１を用いて、電圧指令値Ｖｃ１を生成する。

具体的には、電圧指令生成部３４は、電流検出部２０ａが検出した三相の交流電流値Ｉｄ１が、電流指令値Ｉｃに応じた三相の交流電流となるように、電圧指令値Ｖｃ１を生成する。このため、例えば、第１巻線１７ａがショートし、第２巻線１７ｂが正常の場合は、第１巻線１７ａに大電流が流れるため、モータ駆動装置１４ａで生成される電圧指令値Ｖｃ１は、モータ駆動装置１４ｂで生成される電圧指令値Ｖｃ２に対して第１閾値ＴＨ１以上乖離した値となる。電圧指令生成部３４は、生成（算出）した電圧指令値Ｖｃ１を電力供給部３６に出力するとともに、異常診断装置２２にも出力する。

電力供給部３６は、モータ１６を駆動するためのドライバであり、例えば、電源から供給された電流を三相の交流電流に変換するインバータ回路等を含む。電力供給部３６は、電圧指令値Ｖｃ１に基づいてモータ１６の第１巻線１７ａに電圧を印加することで、第１巻線１７ａに三相の交流電流を供給する。これにより、モータ１６は駆動する。

なお、モータ駆動装置１４ｂの場合は、電圧指令生成部３４は、電流検出部２０ｂが検出したフィードバック値である三相の交流電流値（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相の交流電流値）Ｉｄ２を用いて、電圧指令値Ｖｃ２を生成する。また、電力供給部３６は、電圧指令値Ｖｃ２に基づいて、モータ１６の第２巻線１７ｂに三相の交流電流を供給する。

図３は、異常診断装置２２の構成を示す図である。異常診断装置２２は、ＣＰＵ等のプロセッサと記憶媒体とを有するコンピュータによって構成される。異常診断装置２２は、指令値差算出部４０、回転速度取得部４２、判定部４４、報知部４６、および、駆動停止部４８を備える。

指令値差算出部４０は、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）が算出した２つの電圧指令値Ｖｃ（Ｖｃ１、Ｖｃ２）間の差Ｖｄを算出する。差Ｖｄは、Ｖｄ＝Ｖｃ１−Ｖｃ２、または、Ｖｄ＝Ｖｃ２−Ｖｃ１、の関係式によって算出される。指令値差算出部４０は、算出した差Ｖｄを判定部４４に出力する。

回転速度取得部４２は、回転速度検出部１８が検出したモータ１６の回転速度値Ｖｅｄを取得する。回転速度取得部４２は、取得した回転速度値Ｖｅｄを判定部４４に出力する。

判定部４４は、時刻を計時するクロック回路を含む。クロック回路が所定の周期でカウント値Ｃをインクリメントすることで、時刻を計時することができる。判定部４４は、所定時間継続して、回転速度検出部１８が検出した回転速度値Ｖｅｄの絶対値が所定値ＳＶを超え（｜Ｖｅｄ｜＞ＳＶ）、且つ、指令値差算出部４０が算出した差Ｖｄの絶対値が第１閾値ＴＨ１を超えている（｜Ｖｄ｜＞ＴＨ１）場合に、異常であると判定する。

回転速度値Ｖｅｄの絶対値が所定値ＳＶを超えているか否かを判断する理由としては、電圧指令値Ｖｃが小さい場合は、モータ１６の回転速度が小さくなり、異常判定を正しく行うことができない可能性があるからである。

また、差Ｖｄの絶対値が第１閾値ＴＨ１を超えているか否かを判断する理由としては、上述したように、例えば、第１巻線１７ａがショートし、第２巻線１７ｂが正常な状態では、電圧指令値Ｖｃ１と電圧指令値Ｖｃ２とは、第１閾値ＴＨ１以上乖離するからである。

回転速度値Ｖｅｄの絶対値が所定値ＳＶを超え、且つ、差Ｖｄの絶対値が第１閾値ＴＨ１を超えている状態で、所定時間が経過したかを判断する理由としては、異常の誤判定を防止するためである。

報知部４６および駆動停止部４８は、判定部４４によってモータ１６の駆動が異常であると判定されると、アラーム処理を行う。

報知部４６は、モータ１６の駆動が異常であると判定されると、アラーム処理としてアラームをオペレータに報知する。報知部４６は、図示しない表示部を備え、表示部にアラームを表示することで報知してもよい。また、報知部４６は、図示しないスピーカまたは発光部を備え、音によってアラームを報知してもよいし、光によってアラームを報知してもよい。また、報知部４６は、数値制御装置１２の表示部にアラームを表示させてもよい。また、報知部４６は、外部に設けられたスピーカを用いてアラームを報知してもよいし、外部に設けられた発光部を発光させることでアラームを報知してもよい。

駆動停止部４８は、モータ１６の駆動が異常であると判定されると、アラーム処理として、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）によるモータ１６の駆動を停止させる。駆動停止部４８は、モータ１６の駆動が異常であると判定されると、緊急停止信号を２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）に出力することで、モータ１６の駆動を停止させる。２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）は、緊急停止信号が送られてくると、モータ１６への電力供給を停止させる。例えば、電圧指令生成部３４が、電圧指令値Ｖｃ（Ｖｃ１、Ｖｃ２）の電力供給部３６への出力を禁止することで、モータ１６への電力供給を停止させてよい。

なお、本実施の形態では、モータ１６の駆動が異常であると判定されると、アラームの報知およびモータ１６の駆動停止の両方を行うようにしたが、いずれか一方のみをアラーム処理として行ってもよい。

次に、異常診断装置２２の動作を図４に示すフローチャートにしたがって説明する。図４に示す動作は、所定の周期で実行される。また、回転速度検出部１８および電流検出部２０（２０ａ、２０ｂ）は、前記所定の周期以下の周期で回転速度値Ｖｅｄおよび交流電流値Ｉｄ（Ｉｄ１、Ｉｄ２）を検出するものとする。したがって、電圧指令生成部３４は、前記所定の周期以下の周期で電圧指令値Ｖｃ（Ｖｃ１、Ｖｃ２）を生成し、指令値差算出部４０は、前記所定の周期以下の周期で差Ｖｄを算出する。

ステップＳ１で、判定部４４は、回転速度取得部４２が取得した回転速度値Ｖｅｄの絶対値が所定値ＳＶより大きいか否かを判断する（｜Ｖｅｄ｜＞ＳＶ？）。

ステップＳ１で、回転速度値Ｖｅｄの絶対値が所定値ＳＶ以下であると判断されるとステップＳ２に進む。一方、ステップＳ１で、回転速度値Ｖｅｄの絶対値が所定値ＳＶより大きいと判断されるとステップＳ３に進む。

ステップＳ２に進むと、判定部４４は、カウント値Ｃをリセットし（Ｃ＝０、にし）、本動作を終了する。

ステップＳ３に進むと、判定部４４は、指令値差算出部４０が算出した電圧指令値Ｖｃ（Ｖｃ１、Ｖｃ２）間の差Ｖｄの絶対値が第１閾値ＴＨ１より大きいか否かを判断する（｜Ｖｃ１−Ｖｃ２｜＞ＴＨ１？）。

ステップＳ３で、差Ｖｄの絶対値が第１閾値ＴＨ１以下であると判断されると、ステップＳ２に進む。一方、ステップＳ３で、差Ｖｄの絶対値が第１閾値ＴＨ１より大きいと判断されると、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４に進むと、判定部４４は、カウント値Ｃをインクリメントする（Ｃ＝Ｃ＋１）。

次いで、ステップＳ５で、判定部４４は、現在のカウント値Ｃが所定値Ｃ１より大きいか否かを判断する。つまり、ステップＳ５では、「ステップＳ１でＹＥＳ」および「ステップＳ３でＹＥＳ」の状態で、所定時間が経過したか否かを判断している。

ステップＳ５で、現在のカウント値Ｃが所定値Ｃ１以下であると判断されると、本動作を終了し、現在のカウント値Ｃが所定値Ｃ１より大きいと判断されると、判定部４４は、モータ１６の駆動が異常と判定し、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６に進むと、アラーム処理を行う。具体的には、報知部４６がオペレータにアラームを報知するとともに、駆動停止部４８が２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）によるモータ１６の駆動を停止させる。

このように、異常診断装置２２は、回転速度値Ｖｅｄと、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）で生成された電圧指令値Ｖｃ（Ｖｃ１、Ｖｃ２）とを用いて、モータ１６の駆動が異常か否かを判定するので、簡易な構成で、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）によって駆動される１つのモータ１６の駆動異常を診断することができる。

［変形例］
上記実施の形態は、以下のようは変形にしてもよい。

＜変形例１＞
図５は、変形例１における異常診断装置２２Ａの構成を示す図である。なお、上記実施の形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

異常診断装置２２Ａは、指令値差算出部４０、判定部４４Ａ、報知部４６、および、駆動停止部４８を備える。また、電圧指令値Ｖｃ（Ｖｃ１、Ｖｃ２）は、指令値差算出部４０および判定部４４Ａに入力される。

判定部４４Ａは、上記実施の形態で説明した時刻を計時するクロック回路を含む。判定部４４Ａは、所定時間継続して、２つの電圧指令値Ｖｃ（Ｖｃ１、Ｖｃ２）のうち少なくとも１つの絶対値が第２閾値ＴＨ２を超え（｜Ｖｃ１｜＞ＴＨ２、または、｜Ｖｃ２｜＞ＴＨ２）、且つ、指令値差算出部４０が算出した差Ｖｄの絶対値が第１閾値ＴＨ１を超えている（｜Ｖｄ｜＞ＴＨ１）場合に、異常であると判定する。

２つの電圧指令値Ｖｃ（Ｖｃ１、Ｖｃ２）のうち少なくとも１つの絶対値が第２閾値ＴＨ２を超えているか否かを判断する理由としては、電圧指令値Ｖｃが小さい場合は、モータ１６の回転速度が小さくなり、異常判定を正しく行うことができない可能性があるからである。

差Ｖｄの絶対値が第１閾値ＴＨ１を超えているか否かを判断する理由は、上記実施の形態と同一である。また、２つの電圧指令値Ｖｃ（Ｖｃ１、Ｖｃ２）のうち少なくとも１つの絶対値が第２閾値ＴＨ２を超え、且つ、差Ｖｄの絶対値が第１閾値ＴＨ１を超えている状態で、所定時間が経過したかを判断する理由としては、異常の誤判定を防止するためである。

次に、異常診断装置２２Ａの動作を図６に示すフローチャートにしたがって説明する。本変形例１でも、図６に示す動作は、所定の周期で実行される。また、回転速度検出部１８および電流検出部２０（２０ａ、２０ｂ）は、前記所定の周期以下の周期で回転速度値Ｖｅｄおよび交流電流値Ｉｄ（Ｉｄ１、Ｉｄ２）を検出するものとする。したがって、電圧指令生成部３４は、前記所定の周期以下の周期で電圧指令値Ｖｃ（Ｖｃ１、Ｖｃ２）を生成し、指令値差算出部４０は、前記所定の周期以下の周期で差Ｖｄを算出する。

ステップＳ１１で、判定部４４Ａは、電圧指令値Ｖｃ１の絶対値が第２閾値ＴＨ２より大きい、または、電圧指令値Ｖｃ２の絶対値が第２閾値ＴＨ２より大きいか否かを判断する（｜Ｖｃ１｜＞ＴＨ２？、または、｜Ｖｃ２｜＞ＴＨ２？）。つまり、ステップＳ１１では、電圧指令値Ｖｃ１、Ｖｃ２の少なくとも１つの絶対値が第２閾値ＴＨ２より大きいか否かを判断している。

ステップＳ１１で、電圧指令値Ｖｃ１、Ｖｃ２の絶対値がともに第２閾値ＴＨ２以下であると判断されるとステップＳ１２に進む。一方、ステップＳ１１で、電圧指令値Ｖｃ１、Ｖｃ２の少なくとも１つの絶対値が第２閾値ＴＨ２より大きいと判断されるとステップＳ１３に進む。

ステップＳ１２に進むと、判定部４４Ａは、カウント値Ｃをリセットし（Ｃ＝０、にし）、本動作を終了する。

ステップＳ１３に進むと、判定部４４Ａは、指令値差算出部４０が算出した電圧指令値Ｖｃ（Ｖｃ１、Ｖｃ２）間の差Ｖｄの絶対値が第１閾値ＴＨ１より大きいか否かを判断する（｜Ｖｃ１−Ｖｃ２｜＞ＴＨ１？）。

ステップＳ１３で、差Ｖｄの絶対値が第１閾値ＴＨ１以下であると判断されると、ステップＳ１２に進む。一方、ステップＳ１３で、差Ｖｄの絶対値が第１閾値ＴＨ１より大きいと判断されると、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４に進むと、判定部４４Ａは、カウント値Ｃをインクリメントする（Ｃ＝Ｃ＋１）。

次いで、ステップＳ１５で、判定部４４Ａは、現在のカウント値Ｃが所定値Ｃ１より大きいか否かを判断する。つまり、ステップＳ１５では、「ステップＳ１１でＹＥＳ」および「ステップＳ１３でＹＥＳ」の状態で、所定時間が経過したか否かを判断している。

ステップＳ１５で、現在のカウント値Ｃが所定値Ｃ１以下であると判断されると、本動作を終了し、現在のカウント値Ｃが所定値Ｃ１より大きいと判断されると、判定部４４Ａは、モータ１６の駆動が異常と判定し、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６に進むと、アラーム処理を行う。具体的には、報知部４６がオペレータにアラームを報知するとともに、駆動停止部４８が２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）によるモータ１６の駆動を停止させる。

このように、異常診断装置２２Ａは、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）で生成された電圧指令値Ｖｃ（Ｖｃ１、Ｖｃ２）を用いて、モータ１６の駆動が異常か否かを判定するので、簡易な構成で、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）によって駆動される１つのモータ１６の駆動異常を診断することができる。

＜変形例２＞
上記実施の形態および変形例１では、数値制御装置１２、モータ駆動装置１４とは別個に異常診断装置２２（２２Ａ）を設けたが、異常診断装置２２（２２Ａ）は、数値制御装置１２であってもよい。つまり、数値制御装置１２に異常診断装置２２（２２Ａ）を設けてもよい。これにより、異常診断装置２２（２２Ａ）を別途設ける必要がなく、コストが低廉となる。

また、異常診断装置２２（２２Ａ）は、モータ駆動装置１４であってもよい。つまり、モータ駆動装置１４に異常診断装置２２（２２Ａ）を設けてもよい。この場合は、複数のモータ駆動装置１４の少なくとも１つに異常診断装置２２（２２Ａ）を設けてもよく、複数のモータ駆動装置１４の全てに異常診断装置２２（２２Ａ）を設けてもよい。これにより、異常診断装置２２（２２Ａ）を別途設ける必要がなく、コストが低廉となるとともに、異常診断を迅速に行うことができる。

＜変形例３＞
判定部４４（４４Ａ）は、単に、所定時間継続して、差Ｖｄの絶対値が第１閾値ＴＨ１を超えている場合に、異常であると判定してもよい。この場合は、図４のステップＳ１の動作、または、図６のステップＳ１１の動作は不要となり、最初にステップＳ３、または、ステップＳ１３の動作を行うことになる。

＜変形例４＞
図４のフローチャートでは、「ステップＳ１でＹＥＳ」および「ステップＳ３でＹＥＳ」の状態で所定時間が経過した場合に、ステップＳ６に進むようにしたが、ステップＳ１でＹＥＳになり、ステップＳ３でＹＥＳになった時点で、ステップＳ６に進んでもよい。同様に、図６のフローチャートでは、「ステップＳ１１でＹＥＳ」および「ステップＳ１３でＹＥＳ」の状態で所定時間が経過した場合に、ステップＳ１６に進むようにしたが、ステップＳ１１でＹＥＳになり、ステップＳ１３でＹＥＳになった時点で、ステップＳ１６に進んでもよい。

＜変形例５＞
上記実施の形態および変形例１〜４では、数値制御装置１２は、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）に速度指令Ｖｅｃを出力するようにしたが、いずれか１つのモータ駆動装置１４にのみ速度指令Ｖｅｃを出力してもよい。なお、変形例５の説明では、速度指令Ｖｅｃが入力されたモータ駆動装置１４を１４ａとし、速度指令Ｖｅｃが入力されていないモータ駆動装置１４を１４ｂとする。

そして、モータ駆動装置１４ａは、速度指令Ｖｅｃに基づいて生成したトルク指令値Ｔｃ、または、トルク指令値Ｔｃに基づいて生成した電流指令値Ｉｃをモータ駆動装置１４ｂに出力する。モータ駆動装置１４ｂにトルク指令値Ｔｃが入力される場合は、モータ駆動装置１４ｂの電流指令生成部３２は、入力されたトルク指令値Ｔｃに基づいて電流指令値Ｉｃを生成する。また、モータ駆動装置１４ｂに電流指令値Ｉｃが入力される場合は、モータ駆動装置１４ｂの電圧指令生成部３４は、入力された電流指令値Ｉｃとフィードバック値である交流電流値Ｉｄ２とに基づいて、電圧指令値Ｖｃ２を生成する。

〔実施の形態から得られる技術的思想〕
上記実施の形態および変形例１〜５から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。

異常診断装置（２２、２２Ａ）は、複数のモータ駆動装置（１４）によって駆動される１つのモータ（１６）の駆動異常を診断する。複数のモータ駆動装置（１４）は、数値制御装置（１２）から指令される位置指令または速度指令に基づいて複数の電圧指令値（Ｖｃ）を算出し、算出した複数の電圧指令値（Ｖｃ）に基づいて、モータ（１６）が有する複数の巻線（１７）に電圧を印加することで、モータ（１６）を駆動する。異常診断装置（２２、２２Ａ）は、複数のモータ駆動装置（１４）が算出した前記複数の電圧指令値（Ｖｃ）間の差（Ｖｄ）を算出する指令値差算出部（４０）と、所定時間継続して、指令値差算出部（４０）によって算出された差（Ｖｄ）の絶対値が第１閾値（ＴＨ１）を超えている場合は、異常であると判定する判定部（４４、４４Ａ）と、を備える。

これにより、簡易な構成で、複数のモータ駆動装置（１４）によって駆動される１つのモータ（１６）の駆動異常（例えば、巻線（１７）のショート等による駆動異常）を診断することができる。

異常診断装置（２２）は、モータ（１６）の回転速度値（Ｖｅｄ）を取得する回転速度取得部（４２）を備えてもよい。判定部（４４）は、所定時間継続して、回転速度値（Ｖｅｄ）の絶対値が所定値（ＳＶ）を超え、且つ、差（Ｖｄ）の絶対値が第１閾値（ＴＨ１）を超えている場合に、異常であると判定してもよい。これにより、簡易な構成で、複数のモータ駆動装置（１４）によって駆動される１つのモータ（１６）の駆動異常を診断することができる。また、モータ（１６）が回転していない場合等は異常診断を行わないので、無駄に異常診断を行うことを防止することができる。

判定部（４４Ａ）は、所定時間継続して、複数の電圧指令値（Ｖｃ）のうち少なくとも１つの絶対値が第２閾値（ＴＨ２）を超え、且つ、差（Ｖｄ）の絶対値が第１閾値（ＴＨ１）を超えている場合に、異常であると判定してもよい。これにより、簡易な構成で、複数のモータ駆動装置（１４）によって駆動される１つのモータ（１６）の駆動異常を診断することができる。また、モータ（１６）を駆動していない場合等は異常診断を行わないので、無駄に異常診断を行うことを防止することができる。

異常診断装置（２２、２２Ａ）は、判定部（４４、４４Ａ）によって異常と判定されると、アラームを報知する報知部（４６）を備えてもよい。これにより、モータ（１６）の駆動異常をオペレータは認識することができる。

異常診断装置（２２、２２Ａ）は、判定部（４４、４４Ａ）によって異常と判定されると、複数のモータ駆動装置（１４）によるモータ（１６）の駆動を停止させる駆動停止部（４８）を備えてもよい。これにより、モータ（１６）の駆動異常によってモータ（１６）が壊れてしまうことを防止することができる。

異常診断装置（２２、２２Ａ）は、モータ駆動装置（１４）に設けられていてもよい。これにより、異常診断装置（２２、２２Ａ）を別途設ける必要がなく、コストが低廉になるとともに、迅速に異常診断を行うことができる。

１０…異常診断システム１２…数値制御装置
１４（１４ａ、１４ｂ）…モータ駆動装置１６…モータ
１７（１７ａ、１７ｂ）…巻線１８…回転速度検出部
２０（２０ａ、２０ｂ）…電流検出部２２、２２Ａ…異常診断装置
３０…トルク指令生成部３２…電流指令生成部
３４…電圧指令生成部３６…電力供給部
４０…指令値差算出部４２…回転速度取得部
４４、４４Ａ…判定部４６…報知部
４８…駆動停止部Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）…導線
ＳＶ…所定値ＴＨ１…第１閾値
ＴＨ２…第２閾値Ｖｃ（Ｖｃ１、Ｖｃ２）…電圧指令値
Ｖｄ…差Ｖｅｄ…回転速度値

Claims

複数のモータ駆動装置によって駆動される１つのモータの駆動異常を診断する異常診断装置であって、
前記複数のモータ駆動装置は、数値制御装置から指令される位置指令または速度指令に基づいて複数の電圧指令値を算出し、算出した前記複数の電圧指令値に基づいて、前記モータが有する複数の巻線に電圧を印加することで、前記モータを駆動し、
前記複数のモータ駆動装置が算出した前記複数の電圧指令値間の差を算出する指令値差算出部と、
所定時間継続して、前記指令値差算出部によって算出された前記差の絶対値が第１閾値を超えている場合は、異常であると判定する判定部と、
を備える、異常診断装置。
請求項１に記載の異常診断装置であって、
前記モータの回転速度値を取得する回転速度取得部を備え、
前記判定部は、前記所定時間継続して、前記回転速度値の絶対値が所定値を超え、且つ、前記差の絶対値が前記第１閾値を超えている場合に、異常であると判定する、異常診断装置。
請求項１に記載の異常診断装置であって、
前記判定部は、前記所定時間継続して、前記複数の電圧指令値のうち少なくとも１つの絶対値が第２閾値を超え、且つ、前記差の絶対値が前記第１閾値を超えている場合に、異常であると判定する、異常診断装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の異常診断装置であって、
前記判定部によって異常と判定されると、アラームを報知する報知部を備える、異常診断装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の異常診断装置であって、
前記判定部によって異常と判定されると、前記複数のモータ駆動装置による前記モータの駆動を停止させる駆動停止部を備える、異常診断装置。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の異常診断装置であって、
前記異常診断装置は、前記モータ駆動装置に設けられている、異常診断装置。
複数のモータ駆動装置によって駆動される１つのモータの駆動異常を診断する異常診断方法であって、
前記複数のモータ駆動装置は、数値制御装置から指令される位置指令または速度指令に基づいて複数の電圧指令値を算出し、算出した前記複数の電圧指令値に基づいて、前記モータが有する複数の巻線に電圧を印加することで、前記モータを駆動し、
前記複数のモータ駆動装置が算出した前記複数の電圧指令値間の差を算出する指令値差算出ステップと、
所定時間継続して、前記指令値差算出ステップによって算出された前記差の絶対値が第１閾値を超えている場合は、異常であると判定する判定ステップと、
を含む、異常診断方法。
請求項７に記載の異常診断方法であって、
前記モータの回転速度値を取得する回転速度取得ステップを含み、
前記判定ステップは、前記所定時間継続して、前記回転速度値の絶対値が所定値を超え、且つ、前記差の絶対値が前記第１閾値を超えている場合に、異常であると判定する、異常診断方法。
請求項７に記載の異常診断方法であって、
前記判定ステップは、前記所定時間継続して、前記複数の電圧指令値のうち少なくとも１つの絶対値が第２閾値を超え、且つ、前記差の絶対値が前記第１閾値を超えている場合に、異常であると判定する、異常診断方法。
請求項７〜９のいずれか１項に記載の異常診断方法であって、
前記判定ステップによって異常と判定されると、アラームを報知する報知ステップを含む、異常診断方法。
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の異常診断方法であって、
前記判定ステップによって異常と判定されると、前記複数のモータ駆動装置による前記モータの駆動を停止させる駆動停止ステップを含む、異常診断方法。