JP2021044994A - アクチュエータ及びアクチュエータシステム - Google Patents
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Abstract
Description
モータと、
前記モータを駆動する駆動回路と、
電源装置と前記駆動回路とを接続する電源線と、
前記駆動回路の第1の出力端子と前記モータの第1の入力端子とを接続する第1の線と、
前記駆動回路の第2の出力端子と前記モータの第2の入力端子とを接続する第2の線と、
前記第1の線と前記第2の線とを短絡する短絡回路と、
前記電源線の電圧値が閾値以上となったとき、前記短絡回路を制御して前記第1の線と前記第2の線とを短絡する短絡制御手段と、
を備え、
前記駆動回路は、前記電源線から電力の供給を受けて前記モータを駆動し、前記モータから回生電力の供給を受け前記電源線に前記回生電力を供給する。
前記駆動回路の第3の出力端子と前記モータの第3の入力端子とを接続する第3の線をさらに備え、
前記短絡回路はダイナミックブレーキ回路であってもよい。
前記短絡制御手段はさらに、前記短絡回路を制御して前記第2の線と前記第3の線とを短絡するものであってもよい。
アクチュエータと電源装置とを備え、
前記アクチュエータは、
モータと、
前記モータを駆動する駆動回路と、
前記電源装置と前記駆動回路とを接続する電源線と、
前記駆動回路の第1の出力端子と前記モータの第1の入力端子とを接続する第1の線と、
前記駆動回路の第2の出力端子と前記モータの第2の入力端子とを接続する第2の線と、
前記第1の線と前記第2の線とを短絡する短絡回路と、
前記電源線の電圧値が閾値以上となったとき、前記短絡回路を制御して前記第1の線と前記第2の線とを短絡する短絡制御手段と、
を備え、
前記駆動回路は、前記電源線から電力の供給を受けて前記モータを駆動し、前記モータから回生電力の供給を受け前記電源線に前記回生電力を供給し、
前記電源装置は、
前記アクチュエータの前記電源線に電力を供給し、前記アクチュエータの前記電源線から前記回生電力の供給を受け、
前記電源線から供給される前記回生電力を放電する回生放電手段を備える。
図1を参照しながら、実施の形態に係るアクチュエータシステム1を説明する。アクチュエータシステム1は、アクチュエータ10と電源装置20とを備える。アクチュエータ10と電源装置20との間には、電源ケーブルCが接続されている。本実施の形態において、電源装置20はアクチュエータ10に直流電力を供給するものとし、後述のモータ12は三相交流モータであるものとする。電源ケーブルCは、電源線とグランド線との2つの配線を1本のケーブル内に収めたものであるため、図1では電源ケーブルCを2本の太線にて示している。アクチュエータシステム1は、本発明に係るアクチュエータシステムの一例である。
アクチュエータ10は、電源装置20から直流電力の供給を受け、内蔵するモータ12を駆動する。また、アクチュエータ10は、モータ12から生じた回生電力を電源装置20に供給する。アクチュエータ10は、駆動回路11と、モータ12と、制御部13と、ダイナミックブレーキ回路14a,14b(これらを総称して単にダイナミックブレーキ回路14ともいう)と、コンデンサ15と、グランド線LG1と、電源線LP1と、配線L1,L2,L3とを備える。したがって、アクチュエータ10は、モータと駆動回路と制御部とを内蔵する一体型のアクチュエータである。アクチュエータ10は、本発明に係るアクチュエータの一例である。
電源装置20は、直流電力を生成してアクチュエータ10に供給する。また、電源装置20は、アクチュエータ10から回生電力の供給を受け、回生電力を放電する。電源装置20は、回生放電部21とコンデンサ22とグランド線LG2と電源線LP2とを備える。また、回生放電部21は、回生抵抗211とスイッチング素子212とを備える。なお、図1では具体的な電源回路及びスイッチング素子212のオン・オフを制御する機能部の記載を省略している。電源装置20は、本発明に係る電源装置の一例である。
図2を参照しながら、アクチュエータ10における、制御部13の短絡制御部131による短絡制御の動作の一例を説明する。図2に示す動作は、例えばアクチュエータ10の起動時に開始される。また、図2に示す動作の開始時には、ダイナミックブレーキ回路14による短絡が行われていないものとする。
図3を参照しながら、上記の動作による電源線LP1の電圧値の変化の一例を説明する。理解を容易にするため、図3では、ダイナミックブレーキ回路14による短絡が行われるまではモータ12から継続的に回生電力が生じているものとする。
以上、実施の形態に係るアクチュエータシステム1を説明した。実施の形態によれば、電源ケーブルCが抜ける又は断線する、電源装置20が故障する等を原因として電源装置20による回生放電ができない場合であっても、モータ12により回生電力を消費することができる。そのため、従来であればアクチュエータ10に内蔵すべきである回生抵抗を省略あるいは簡略できる。そのため、実施の形態によれば、アクチュエータ10の大型化及び製造コストの増大を避けることができる。
上述の実施の形態では、電源装置20が供給する電力が直流電力であるものとしたが、電源装置20が供給する電力はこれに限られない。例えば、電源装置20が単相交流電力を供給し、駆動回路11が単相交流電力を三相交流電力に変換してモータ12を駆動してもよい。この場合、駆動回路11は、単相交流電力を直流電力に変換し、さらに三相交流電力に変換する。また、この場合、駆動回路11は、モータ12から供給される三相交流の回生電力を直流電力に変換し、さらに単相交流電力に変換する。
10 アクチュエータ
11 駆動回路
12 モータ
13 制御部
131 短絡制御部
14,14a,14b ダイナミックブレーキ回路
15 コンデンサ
LG1 グランド線
LP1 電源線
L1,L2,L3 配線
20 電源装置
21 回生放電部
211 回生抵抗
212 スイッチング素子
22 コンデンサ
LG2 グランド線
LP2 電源線
C 電源ケーブル
Claims (5)
- モータと、
前記モータを駆動する駆動回路と、
電源装置と前記駆動回路とを接続する電源線と、
前記駆動回路の第1の出力端子と前記モータの第1の入力端子とを接続する第1の線と、
前記駆動回路の第2の出力端子と前記モータの第2の入力端子とを接続する第2の線と、
前記第1の線と前記第2の線とを短絡する短絡回路と、
前記電源線の電圧値が閾値以上となったとき、前記短絡回路を制御して前記第1の線と前記第2の線とを短絡する短絡制御手段と、
を備え、
前記駆動回路は、前記電源線から電力の供給を受けて前記モータを駆動し、前記モータから回生電力の供給を受け前記電源線に前記回生電力を供給する、
アクチュエータ。 - 前記モータは三相交流モータであり、
前記駆動回路の第3の出力端子と前記モータの第3の入力端子とを接続する第3の線をさらに備え、
前記短絡回路はダイナミックブレーキ回路である、
請求項1に記載のアクチュエータ。 - 前記短絡回路はさらに、前記第2の線と前記第3の線とを短絡し、
前記短絡制御手段はさらに、前記短絡回路を制御して前記第2の線と前記第3の線とを短絡する、
請求項2に記載のアクチュエータ。 - 前記短絡制御手段は、所定時間継続して前記電源線の電圧値が閾値以上となったとき、前記短絡回路を制御して前記第1の線と前記第2の線とを短絡する、
請求項1から3のいずれか1項に記載のアクチュエータ。 - アクチュエータと電源装置とを備え、
前記アクチュエータは、
モータと、
前記モータを駆動する駆動回路と、
前記電源装置と前記駆動回路とを接続する電源線と、
前記駆動回路の第1の出力端子と前記モータの第1の入力端子とを接続する第1の線と、
前記駆動回路の第2の出力端子と前記モータの第2の入力端子とを接続する第2の線と、
前記第1の線と前記第2の線とを短絡する短絡回路と、
前記電源線の電圧値が閾値以上となったとき、前記短絡回路を制御して前記第1の線と前記第2の線とを短絡する短絡制御手段と、
を備え、
前記駆動回路は、前記電源線から電力の供給を受けて前記モータを駆動し、前記モータから回生電力の供給を受け前記電源線に前記回生電力を供給し、
前記電源装置は、
前記アクチュエータの前記電源線に電力を供給し、前記アクチュエータの前記電源線から前記回生電力の供給を受け、
前記電源線から供給される前記回生電力を放電する回生放電手段を備える、
アクチュエータシステム。
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
JP2003061376A (ja) * | 2001-08-17 | 2003-02-28 | Yaskawa Electric Corp | モータ制御装置 |
JP2005253213A (ja) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Yaskawa Electric Corp | 多軸モータ制御方法および装置 |
WO2017217036A1 (ja) * | 2016-06-15 | 2017-12-21 | 三菱電機株式会社 | 電動機駆動装置 |
JP2019058036A (ja) * | 2017-09-22 | 2019-04-11 | Ntn株式会社 | 電動アクチュエータの駆動装置 |
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