JP2023097573A - Servo amplifier and open-phase determination method - Google Patents
Servo amplifier and open-phase determination method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023097573A JP2023097573A JP2021213773A JP2021213773A JP2023097573A JP 2023097573 A JP2023097573 A JP 2023097573A JP 2021213773 A JP2021213773 A JP 2021213773A JP 2021213773 A JP2021213773 A JP 2021213773A JP 2023097573 A JP2023097573 A JP 2023097573A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- open
- phase waveform
- duty
- frequency
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 44
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 39
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 13
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 abstract description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 30
- 230000008859 change Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
- H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/16—Measuring asymmetry of polyphase networks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
- H02P29/032—Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Description
本発明は、入力電源の変動に伴うサーボアンプの動作不良の回避等に適したサーボアンプ及び欠相判定方法に関する。 The present invention relates to a servo amplifier and an open-phase determination method suitable for avoiding malfunction of a servo amplifier due to fluctuations in input power.
ロボットや工作機械等の対象装置にサーボ系のモータを装着する際、サーボアンプのゲインを負荷イナーシャに応じて調整する必要がある。このようなサーボアンプのゲイン調整は、手動又は自動によるパラメータの設定によって行われる。 When a servo system motor is attached to a target device such as a robot or a machine tool, it is necessary to adjust the gain of the servo amplifier according to the load inertia. Such servo amplifier gain adjustment is performed by manually or automatically setting parameters.
ところで、サーボアンプに供給される入力電源からの電力が変動してしまうと、ゲイン調整のやり直しが必要となってしまうばかりか、サーボアンプが動作不良を生じてしまうこともある。 By the way, if the power from the input power supply supplied to the servo amplifier fluctuates, not only will gain adjustment have to be redone, but the servo amplifier may malfunction.
このような電力変動に対処するものとして、特許文献1に示されているようなサーボアンプの制御ゲイン設定方法が知られている。この制御ゲイン設定方法は、サーボアンプによって駆動されるサーボモータにおいて、電流ループにステップ状の無効電流成分を供給し、電流ループから得られるステップ応答を求め、ステップ応答によりサーボアンプに入力される電圧を測定し、測定した電源電圧に対応する予め設定しておいた制御パラメータを用いることで、制御ゲインを設定する。
A control gain setting method for a servo amplifier as disclosed in
ところが、特許文献1の制御ゲイン設定方法では、サーボアンプの稼働中において、電流ループにステップ状の無効電流成分を供給し、ステップ応答によりサーボアンプに入力される電圧を測定する必要がある。このため、サーボアンプの稼働開始前に、サーボアンプへの電力がサーボアンプの動作不良を起こさない状態にあるかどうかを確認できない。
However, in the control gain setting method of
また、たとえばサーボアンプへの電力を、変圧器を介して供給するようにした場合、変圧器の変圧精度にバラツキ等があると、サーボアンプに供給される電力が変動してしまうこともある。 Further, for example, when power is supplied to a servo amplifier via a transformer, the power supplied to the servo amplifier may fluctuate if there is variation in the transformation accuracy of the transformer.
この場合、特許文献1の制御ゲイン設定方法のように、測定した電源電圧に対応する予め設定しておいた制御パラメータを用いることで、制御ゲインを適切に設定できるものと考えられる。ところが、変圧器の変圧精度のバラツキ等に対応した制御パラメータが予め設定されていなければ制御ゲインの設定を適切に行うことができず、制御パラメータの設定のし直しが必要となる。
In this case, it is considered that the control gain can be appropriately set by using a preset control parameter corresponding to the measured power supply voltage as in the control gain setting method of
しかも、制御パラメータの設定のし直しを忘れたり、設定間違いを生じると、サーボアンプの動作不良が生じてしまうおそれがある。 In addition, if the control parameters are forgotten to be set again or are set incorrectly, the servo amplifier may malfunction.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解消することができるサーボアンプ及び欠相判定方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a servo amplifier and an open phase determination method that can solve the above problems.
本発明のサーボアンプは、入力電源からの電力が一定の条件でサンプリングされた値を元に、第1の許容値からズレていないかどうかを解析し、ズレている場合はエラーを出力する第1の解析部と、前記電力を前記一定の条件でサンプリングし、前記第1の解析部による解析結果が正常である場合は前記サンプリングした値から得られる第1の特性を含む第1の欠相波形を決定する欠相波形決定部と、前記第1の特性と、前記第1の欠相波形の決定後に前記一定の条件でサンプリングされた値から得られる第2の欠相波形の第2の特性とを比較し、前記第2の特性が前記第1の特性に対して第2の許容値からズレていないかどうかを解析し、ズレている場合はエラーを出力する第2の解析部と、前記第1の欠相波形の決定後、前記電力を一定の条件でサンプリングし、前記第2の解析部による解析結果が前記第2の許容値からズレていない場合は正常と判定する欠相波形判定部と、前記欠相波形決定部が前記第1の解析部より出力されたエラーに基づき異常と判断した場合と、前記欠相波形判定部が前記第2の解析部より出力されたエラーに基づき異常と判定した場合とのそれぞれにおいて、エラーを報知するメイン制御部とを備えることを特徴とする。
また、前記一定の条件は、一定の閾値と一定のサンプリング周期とを含み、前記第1の特性は、第1の周波数及び第1のDutyを含み、前記第2の特性は、第2の周波数及び第2のDutyを含み、前記第1の許容値は、手動又は自動で設定された第3の周波数及び第3のDutyを含み、前記第2の許容値は、手動又は自動で設定された第4の周波数及び第4のDutyを含み、前記欠相波形決定部は、前記一定の閾値と前記一定のサンプリング周期とを用いて前記電力を2値化し、前記第1の解析部は、前記サンプリングされた値がLOWからHIGHに切り替わるタイミングと、HIGHからLOWに切り替わるタイミングとの時間差に基づき、前記第1の周波数及び第1のDutyを求め、前記第1の周波数と第1のDutyの何れか又は全てが前記第3の周波数と第3のDutyの何れか又は全てからズレていないかどうかを解析し、前記欠相波形判定部は、前記一定の閾値と前記一定のサンプリング周期とを用いて前記電力を2値化し、前記第2の解析部は、前記サンプリングされた値がLOWからHIGHに切り替わるタイミングと、HIGHからLOWに切り替わるタイミングとの時間差に基づき、前記第2の周波数及び第2のDutyを求め、前記の第2の周波数と第2のDutyの何れか又は全てが前記第4の周波数と第4のDutyの何れか又は全てからズレていないかどうかを解析することを特徴とする。
また、前記第3の周波数及び第3のDutyは、一定の範囲の値を有し、前記第4の周波数及び第4のDutyは、一定の範囲の値を有していることを特徴とする。
本発明の欠相判定方法は、第1の解析部により、入力電源からの電力が一定の条件でサンプリングされた値を元に、第1の許容値からズレていないかどうかを解析し、ズレている場合はエラーを出力する工程と、欠相波形決定部により、前記電力を前記一定の条件でサンプリングし、前記第1の解析部による解析結果が正常である場合は前記サンプリングした値から得られる第1の特性を含む第1の欠相波形を決定する工程と、第2の解析部により、前記第1の特性と、前記第1の欠相波形の決定後に前記一定の条件でサンプリングされた値から得られる第2の欠相波形の第2の特性とを比較し、前記第2の特性が前記第1の特性に対して第2の許容値からズレていないかどうかを解析し、ズレている場合はエラーを出力する工程と、欠相波形判定部により、前記第1の欠相波形の決定後、前記電力を一定の条件でサンプリングし、前記第2の解析部による解析結果が前記第2の許容値からズレていない場合は正常と判定する工程と、メイン制御部により、前記欠相波形決定部が前記第1の解析部より出力されたエラーに基づき異常と判断した場合と、前記欠相波形判定部が前記第2の解析部より出力されたエラーに基づき異常と判定した場合とのそれぞれにおいて、エラーを報知する工程とを有することを特徴とする。
また、前記一定の条件は、一定の閾値と一定のサンプリング周期とを含み、前記第1の特性は、第1の周波数及び第1のDutyを含み、前記第2の特性は、第2の周波数及び第2のDutyを含み、前記第1の許容値は、手動又は自動で設定された第3の周波数及び第3のDutyを含み、前記第2の許容値は、手動又は自動で設定された第4の周波数及び第4のDutyを含み、前記欠相波形決定部により、前記一定の閾値と前記一定のサンプリング周期とを用いて前記電力を2値化する工程と、前記第1の解析部により、前記サンプリングされた値がLOWからHIGHに切り替わるタイミングと、HIGHからLOWに切り替わるタイミングとの間の時間に基づき、前記第1の周波数及び第1のDutyを求め、前記第1の周波数と第1のDutyの何れか又は全てが前記第3の周波数と第3のDutyの何れか又は全てからズレていないかどうかを解析する工程と、前記欠相波形判定部により、前記一定の閾値と前記一定のサンプリング周期とを用いて前記電力を2値化する工程と、前記第2の解析部により、前記サンプリングされた値がLOWからHIGHに切り替わるタイミングと、HIGHからLOWに切り替わるタイミングとの間の時間に基づき、前記第2の周波数及び第2のDutyを求め、前記の第2の周波数と第2のDutyの何れか又は全てが前記第4の周波数と第4のDutyの何れか又は全てからズレていないかどうかを解析する工程とを含むことを特徴とする。
また、前記第3の周波数及び第3のDutyは、一定の範囲の値を有し、前記第4の周波数及び第4のDutyは、一定の範囲の値を有していることを特徴とする。
本発明のサーボアンプ及び欠相判定方法では、電力を一定の条件でサンプリングする欠相波形決定部が、第1の許容値に基づく第1の解析部の解析結果から、第1の欠相波形を決定する。また、欠電力を一定の条件でサンプリングする相波形判定部が、第1の欠相波形の決定後、第2の許容値に基づき、第1の欠相波形の第1の特性と第2の欠相波形の第2の特性とを比較する第2の解析部から、第2の欠相波形の正常又は異常を判定する。そして、メイン制御部が、欠相波形決定部が第1の解析部より出力されたエラーに基づき異常と判断した場合と、欠相波形判定部が第2の解析部より出力されたエラーに基づき異常と判定した場合とのそれぞれにおいて、エラーを報知する。
The servo amplifier of the present invention analyzes whether or not the power from the input power supply deviates from the first allowable value based on the values sampled under constant conditions, and outputs an error if it deviates. and a first open phase including a first characteristic obtained from the sampled value when the power is sampled under the constant condition and the analysis result by the first analysis unit is normal. A second open-phase waveform determination unit for determining a waveform, the first characteristic, and a second open-phase waveform obtained from values sampled under the constant condition after determination of the first open-phase waveform. a second analysis unit that compares the characteristics and analyzes whether the second characteristic deviates from the second allowable value with respect to the first characteristic, and outputs an error if deviated; , after determining the first open-phase waveform, the power is sampled under a certain condition, and if the analysis result by the second analysis unit does not deviate from the second allowable value, the open-phase is determined to be normal. When the waveform determination unit and the open phase waveform determination unit determine that there is an abnormality based on the error output from the first analysis unit, and the error output by the open phase waveform determination unit from the second analysis unit and a main control unit that notifies an error in each of the cases where it is determined that there is an abnormality based on the above.
Further, the constant condition includes a constant threshold value and a constant sampling period, the first characteristic includes a first frequency and a first duty, the second characteristic includes a second frequency and a second Duty, the first tolerance includes a manually or automatically set third frequency and a third Duty, the second tolerance is manually or automatically set Including a fourth frequency and a fourth duty, the open phase waveform determination unit binarizes the power using the constant threshold value and the constant sampling period, and the first analysis unit is the Based on the time difference between the timing at which the sampled value switches from LOW to HIGH and the timing at which it switches from HIGH to LOW, the first frequency and the first duty are obtained, and any one of the first frequency and the first duty Or analyze whether it is not shifted from any or all of the third frequency and the third Duty, and the open phase waveform determination unit uses the constant threshold value and the constant sampling period and the second analysis unit converts the second frequency and the second It is characterized by analyzing whether any or all of the second frequency and the second duty are deviated from any or all of the fourth frequency and the fourth duty do.
Further, the third frequency and the third duty have values within a certain range, and the fourth frequency and the fourth duty have values within a certain range. .
In the open phase determination method of the present invention, the first analysis unit analyzes whether or not the power from the input power supply deviates from the first allowable value based on the value sampled under constant conditions, a step of outputting an error if it is, and sampling the power under the constant condition by the open phase waveform determination unit, and obtaining from the sampled value when the analysis result by the first analysis unit is normal. a step of determining a first open-phase waveform including a first characteristic that is obtained; and a second analysis unit sampled under the constant condition after determining the first characteristic and the first open-phase waveform Compare with the second characteristic of the second open phase waveform obtained from the value obtained, and analyze whether the second characteristic deviates from the second allowable value with respect to the first characteristic, A step of outputting an error if there is a deviation, and after the first open-phase waveform is determined by the open-phase waveform determination unit, the power is sampled under a certain condition, and the analysis result by the second analysis unit is A step of determining that it is normal if it does not deviate from the second allowable value; and when the open-phase waveform determination unit determines that there is an abnormality based on the error output from the second analysis unit, the error is notified.
Further, the constant condition includes a constant threshold value and a constant sampling period, the first characteristic includes a first frequency and a first duty, the second characteristic includes a second frequency and a second Duty, the first tolerance includes a manually or automatically set third frequency and a third Duty, the second tolerance is manually or automatically set A step of binarizing the power using the constant threshold value and the constant sampling period by the open phase waveform determination unit, including a fourth frequency and a fourth duty, and the first analysis unit obtains the first frequency and the first duty based on the time between the timing at which the sampled value switches from LOW to HIGH and the timing at which the sampled value switches from HIGH to LOW; A step of analyzing whether any or all of the 1 Duty does not deviate from any or all of the third frequency and the third Duty, and by the open phase waveform determination unit, the constant threshold value and the a step of binarizing the power using a constant sampling period; Based on time, the second frequency and the second duty are obtained, and any or all of the second frequency and the second duty are from any or all of the fourth frequency and the fourth duty and a step of analyzing whether there is any deviation.
Further, the third frequency and the third duty have values within a certain range, and the fourth frequency and the fourth duty have values within a certain range. .
In the servo amplifier and the open phase determination method of the present invention, the open phase waveform determination unit that samples the power under a constant condition determines the first open phase waveform from the analysis result of the first analysis unit based on the first allowable value to decide. Further, the phase waveform determination unit that samples the missing power under a certain condition determines the first characteristic of the first missing phase waveform and the second characteristic of the first missing phase waveform based on the second allowable value after determining the first missing phase waveform. Normality or abnormality of the second open-phase waveform is determined from a second analysis unit that compares the second characteristic of the open-phase waveform. Then, the main control unit determines that the open phase waveform determination unit is abnormal based on the error output from the first analysis unit, and the open phase waveform determination unit based on the error output from the second analysis unit An error is reported in each of the cases where it is determined that there is an abnormality.
本発明のサーボアンプ及び欠相判定方法によれば、最初にサーボアンプの動作安定の指標となる第1の欠相波形を決定できるので、サーボアンプの稼働開始前に、サーボアンプの動作不良を起こさない状態にあるかどうかを確認できる。
また、手動又は自動で設定される、第1の許容値に基づき第1の欠相波形が決定され、第2の許容値に基づき第1の欠相波形と比較される第2の欠相波形の正常又は異常が判定されるので、サーボアンプのパラメータの設定を容易とすることができる。
また、第1の欠相波形の正常又は異常が判断され、第2の欠相波形の正常又は異常が判定されるので、パラメータの設定のし忘れを防止でき、さらには入力電源の変動に伴うサーボアンプの動作不良を確実に回避することができる。
According to the servo amplifier and the open-phase determination method of the present invention, the first open-phase waveform, which serves as an index of the stability of the operation of the servo amplifier, can be determined first. You can check whether it is in a state where it does not wake up.
A second open-phase waveform is determined based on a first tolerance set manually or automatically and is compared with the first open-phase waveform based on a second tolerance. is determined to be normal or abnormal, it is possible to easily set the parameters of the servo amplifier.
In addition, the normality or abnormality of the first open-phase waveform is determined, and the normality or abnormality of the second open-phase waveform is determined. Malfunction of the servo amplifier can be reliably avoided.
以下、本発明のサーボアンプの一実施形態を、図1~図8を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、マスタ欠相波形とは、たとえば後述のサーボアンプ100の稼働開始前に、後述のマスタ欠相波形決定部114によって決定される波形であり、サーボアンプ100の動作安定の指標となるものである。このマスタ欠相波形が決定されることで、サーボアンプ100の稼働開始前に、入力電源200がサーボアンプ100の動作不良を起こさない状態にあるかどうかを確認できる。また、ポーリング欠相波形とは、マスタ欠相波形決定部114によるマスタ欠相波形の決定後である、サーボアンプ100の稼働開始後に、後述のポーリング欠相波形判定部116により、マスタ欠相波形との比較に用いられるための波形である。
An embodiment of the servo amplifier of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 8. FIG. In the following description, the master open-phase waveform is a waveform determined by a master open-phase
また、以下の説明において、
(第1の欠相波形)・・・マスタ欠相波形
(第2の欠相波形)・・・ポーリング欠相波形
(第1の特性)・・・マスタ欠相波形の周波数(第1の周波数)及びパルス幅(第1のDuty)を含む(単相及び三相共通)。
(第2の特性)・・・ポーリング欠相波形の周波数(第2の周波数)及びパルス幅(第2のDuty)を含む(単相及び三相共通)。
(第1の許容値)・・・サーボアンプ100の稼働開始前に、手動又は自動で設定される周波数(第3の周波数)及びDuty(第3のDuty)を含む(単相及び三相共通)。
(第2の許容値)・・・サーボアンプ100の稼働開始後に、手動又は自動で設定される周波数(第4の周波数)及びDuty(第4のDuty)を含む(単相及び三相共通)。
となっている。
Also, in the following description,
(first open-phase waveform) ... master open-phase waveform (second open-phase waveform) ... polling open-phase waveform (first characteristic) ... frequency of master open-phase waveform (first frequency ) and pulse width (first duty) (single-phase and three-phase common).
(Second characteristic) . . . includes frequency (second frequency) and pulse width (second duty) of polling open-phase waveform (single-phase and three-phase common).
(First permissible value) . ).
(Second allowable value) . . . including the frequency (fourth frequency) and duty (fourth duty) set manually or automatically after the
It has become.
まず、図1に示すように、サーボアンプ100は、メイン制御部110を有している。メイン制御部110には、データバス等の信号線111を介し、単相/三相設定部112、マスタ欠相波形解析部113、マスタ欠相波形決定部114、ポーリング欠相波形解析部115、ポーリング欠相波形判定部116、モニター制御部117が接続されている。また、サーボアンプ100には、入力電源200(たとえば200V)に接続される端子L1、端子L2、端子L3と、モータ300に接続される端子U、端子V、端子Wを有している。なお、入力電源200としては、商用電源であってもよいし、商用電源とサーボアンプ100との間に介在され、商用電源からの電力を変圧する変圧器であってもよい。
First, as shown in FIG. 1, the
メイン制御部110は、各部の連携動作を制御する。また、メイン制御部110は、マスタ欠相波形決定部114がマスタ欠相波形解析部113より出力されたエラーに基づき異常と判断した場合と、ポーリング欠相波形判定部116がポーリング欠相波形解析部115より出力されたエラーに基づき異常と判定した場合とのそれぞれにおいて、モニター制御部117に対してエラー報知を指示する。
The
単相/三相設定部112は、端子L1、端子L2、端子L3の何れか又は全ての端子L1~L3を介して得られる入力電圧を検知し、入力電圧が単相であるか三相であるかを設定する。なお、単相/三相設定部112は、入力電圧に限らず、入力電流を検知し、単相か三相かを設定してもよい。
The single-phase/three-
マスタ欠相波形解析部113は、サーボアンプ100の稼働開始前に、入力電源200からの電力である交流電圧に対し、後述のマスタ欠相波形決定部114により一定の条件でサンプリングされた値を元に、第1の許容値からズレていないかどうかを解析し、ズレている場合はエラーを出力する。なお、マスタ欠相波形解析部113による解析においては、後述のマスタ欠相波形決定部114によってサンプリングされた値がLOWからHIGHに切り替わるタイミングと、HIGHからLOWに切り替わるタイミングとの時間差に基づき、マスタ欠相波形の周波数(第1の周波数)及びパルス幅(第1のDuty)を求める。そして、マスタ欠相波形解析部113は、求めた第1の周波数と第1のDutyの何れか又は全てがサーボアンプ100の稼働開始前に、手動又は自動で設定される周波数(第3の周波数)及びDuty(第3のDuty)の何れか又は全てからズレていないかどうかを解析する。
Before the start of operation of the
なお、入力電源200との間に図示しない変圧器を介在させた場合は、変圧器からの交流電圧に対し、同様に、マスタ欠相波形決定部114により一定の条件でサンプリングされた値を元に、第1の許容値からズレていないかどうかを解析し、ズレている場合はエラーを出力する。
When a transformer (not shown) is interposed between the
ここで、一定の条件とは、一定の閾値(たとえば100V)と一定のサンプリング周期(たとえば400usec)とを含む。一定の閾値と一定のサンプリング周期とは、適宜変更可能である。また、第1の許容値とは、サーボアンプ100の稼働開始前に、手動又は自動で設定された周波数(第3の周波数)及びDuty(第3のDuty)を含む。なお、ここでは、サンプリングされた値が交流電圧を元にしているが、交流電圧に限らず交流電流を元にしてもよい。また、一定の閾値(たとえば100V)は、100Vに限らず、任意に設定してもよい。また、サンプリング周期(たとえば400usec)は、400usecに限らず交流電流を元にしてもよい。
Here, the constant conditions include a constant threshold value (eg, 100 V) and a constant sampling period (eg, 400 usec). The fixed threshold value and the fixed sampling period can be changed as appropriate. Also, the first allowable value includes the frequency (third frequency) and duty (third duty) manually or automatically set before the
また、第1の許容値は、サーボアンプ100の稼働開始前に、手動又は自動で設定された周波数(第3の周波数)及びDuty(第3のDuty)を含む。ここでの周波数(第3の周波数)は、マスタ欠相波形の周波数(第1の周波数)に対する許容ズレ量をパーセンテージで表したものである。また、Duty(第3のDuty)は、マスタ欠相波形のパルス幅(第1のDuty)に対する許容ズレ量をパーセンテージで表したものである。すなわち、第1の許容値は、後述のマスタ欠相波形決定部114が一定のサンプリングしたパルス波形に対して許容するズレ量(たとえば10%)を意味する。
Also, the first allowable value includes a frequency (third frequency) and a duty (third duty) manually or automatically set before the
なお、第1の許容値は、一定の範囲を持たせた値(たとえば10~20%)であってもよいし、一定の範囲を持たない値であってもよい。一定の範囲を持たない値の場合は、周波数及びDutyの許容値の最大値(たとえば20%)、最小値(たとえば10%)、平均値(たとえば15%)のいずれかであってもよい。 The first allowable value may be a value with a certain range (for example, 10 to 20%), or may be a value without a certain range. If the value does not have a fixed range, it may be the maximum value (eg 20%), the minimum value (eg 10%) or the average value (eg 15%) of the allowable values of the frequency and duty.
また、マスタ欠相波形解析部113による解析において、入力電源200からの電力の変動にあっては、落雷や台風等の自然災害が考えられる。一方、図示しない変圧器からの電力の変動にあっては、変圧器の変圧精度のバラツキ等が考えられる。これらの電力の変動の具体的な事象の一例としては、図4(a)に示す正常波形に対し、図4(b)に示すような周波数のズレや、図4(c)に示すような振幅のズレが考えられる。
In addition, in the analysis by the master open-phase
マスタ欠相波形決定部114は、サーボアンプ100の稼働開始前に、単相を示す図2(b)、三相を示す図3(a)のように、入力電源200からの交流電圧を全波整流し、上述した一定の条件でサンプリングして2値化し、図2(c)、図3(e)のようなパルス波形を出力する。なお、パルス波形の電圧は、たとえば5Vとなっている。また、図2(c)に示すa~eは、マスタ欠相波形決定部114のサンプリングによって得られるパルスの立ち上がりと立ち下りに相当する変化点を示すものであるが、その詳細については後述する。
Before the start of operation of the
また、マスタ欠相波形決定部114は、マスタ欠相波形解析部113による解析結果が正常である場合、サンプリングした値から得られる第1の特性を含むマスタ欠相波形を決定する。第1の特性は、マスタ欠相波形決定部114がサンプリングした値から得られるマスタ欠相波形の周波数(第1の周波数)及びパルス幅(第1のDuty)を含む。
Further, when the analysis result by the master open phase
ここで、マスタ欠相波形決定部114は、交流電圧がたとえば図2(a)に示すような単相である場合、図2(b)に示すように、交流電圧を全波整流する。また、マスタ欠相波形決定部114は、上述した一定の閾値(たとえば100V)と一定のサンプリング周期(たとえば400usec)とを含む一定の条件でサンプリングすることで、図2(c)に示すようなパルス波形を得る。
Here, when the AC voltage is single-phase as shown in FIG. 2(a), the master open-phase
また、マスタ欠相波形決定部114は、交流電圧が三相である場合、図3(a)に示すように、交流電圧を全波整流する。また、マスタ欠相波形決定部114は、上述した一定の条件でサンプリングすることで、図3(e)に示すパルス波形を得る。このパルス波形は、図3(b)に示すL1相のパルス波形と、図3(c)に示すL2相のパルス波形と、図3(d)に示すL3相のパルス波形とを含む。なお、マスタ欠相波形決定部114は、交流電圧を全波整流しているが、交流電流を全波整流してもよい。また、マスタ欠相波形決定部114は、交流電圧を全波整流しているが、交流電圧を半波整流してもよい。
Further, when the AC voltage is three-phase, the master open-phase
ポーリング欠相波形解析部115は、上記のマスタ欠相波形(第1の欠相波形)が決定された後(サーボアンプ100の稼働開始後)、上記のマスタ欠相波形の周波数(第1の周波数)及びパルス幅(第1のDuty)を含む第1の特性と、上記の一定のサンプリング周期(たとえば400usec)とを含む一定の条件を元に、後述のポーリング欠相波形判定部116によってサンプリングされた値から得られるポーリング欠相波形の周波数(第2の周波数)及びパルス幅(第2のDuty)を含む第2の特性とを比較する。
After the master open-phase waveform (first open-phase waveform) is determined (after the
なお、ポーリング欠相波形解析部115による解析においては、後述のポーリング欠相波形判定部116によってサンプリングされた値がLOWからHIGHに切り替わるタイミングと、HIGHからLOWに切り替わるタイミングとの時間差に基づき、ポーリング欠相波形の周波数(第2の周波数)及びパルス幅(第2のDuty)を求める。そして、ポーリング欠相波形解析部115は、求めた第2の周波数と第2のDutyの何れか又は全てがサーボアンプ100の稼働開始後に、手動又は自動で設定される周波数(第4の周波数)及びDuty(第4のDuty)の何れか又は全てからズレていないかどうかを解析する。
In addition, in the analysis by the polling open phase
また、ポーリング欠相波形解析部115は、第1の特性に対しての第2の特性のズレ量が第2の許容値内であるかどうかを解析し、第2の許容値内でなければエラーを出力する。なお、エラーの出力は、マスタ欠相波形の周波数(第1の周波数)に対するポーリング欠相波形の周波数(第2の周波数)の比較結果が第2の許容値内でない場合、マスタ欠相波形のパルス幅(第1のDuty)に対するポーリング欠相波形のパルス幅(第2のDuty)の比較結果が第2の許容値内でない場合の何れか又は両方となっている。
In addition, the polling open phase
なお、第2の許容値は、サーボアンプ100の稼働開始後に、手動又は自動で設定された周波数(第3の周波数)及びDuty(第3のDuty)を含む。ここでの周波数(第3の周波数)は、上記同様に、マスタ欠相波形の周波数(第1の周波数)に対する許容ズレ量をパーセンテージで表したものである。また、Duty(第3のDuty)は、マスタ欠相波形のパルス幅(第1のDuty)に対する許容ズレ量をパーセンテージで表したものである。
The second allowable value includes the frequency (third frequency) and duty (third duty) manually or automatically set after the
周波数(第3の周波数)及びDuty(第3のDuty)においては、上記同様に、一定の範囲を持たせた値であってもよいし、一定の範囲を持たない値であってもよい。一定の範囲を持たない値の場合は、周波数及びDutyの最大値、最小値、平均値のいずれかであってもよい The frequency (third frequency) and duty (third duty) may be values with a certain range or values without a certain range, as described above. If the value does not have a fixed range, it may be either the maximum value, minimum value, or average value of frequency and duty.
ポーリング欠相波形判定部116は、上記のマスタ欠相波形が決定された後である、サーボアンプ100の稼働開始中に、上記の交流電圧を上記の一定の条件でサンプリングして2値化し、ポーリング欠相波形解析部115による解析結果が第2の許容値からズレていない場合は波形正常と判定する。
The polling open-phase
モニター制御部117には、モニター120が接続されている。モニター制御部117は、メイン制御部110からエラー報知の指示を受け取ると、モニター120にエラーを報知する。報知内容としては、たとえば電圧変動により、サーボアンプ100の動作不良が発生するおそれがある、といったような表示であってもよい。いずれにしても、報知内容は、ユーザーにサーボアンプ100の動作不良が発生するおそれがあることを知らせることができればよい。また、エラーの報知にあっては、ブザーによる警告音によってユーザーに知らせるようにしてもよい。
A
次に、図5を参照し、マスタ欠相波形決定処理について説明する。なお、以下の説明において、2値化した値に基づく判断は、説明の都合上、負論理に基づくものとなっている。 Next, with reference to FIG. 5, the master open-phase waveform determination process will be described. In the following explanation, the judgment based on the binarized value is based on negative logic for convenience of explanation.
(ステップS101)
マスタ欠相波形決定部114は、サーボアンプ100の電源が投入されると、メイン制御部110の指示により、図示しないメモリにセットされているN(サンプリングによる単相の変化を示す値)と、M(サンプリングによる三相の変化を示す値)とをそれぞれ初期化する。
(Step S101)
When the power supply of the
(ステップS102)
マスタ欠相波形決定部114は、各相電圧を全波整流し、2値化した値を図示しないメモリにセットする。
この場合、マスタ欠相波形決定部114は、交流電圧が図2(a)のような単相の場合、入力電源200からの交流電圧を図2(b)に示したように全波整流し、上述した一定の閾値(たとえば100V)を元に、一定のサンプリング周期(たとえば400usec)でサンプリングし、2値化した値を図示しないメモリにセットする。
また、マスタ欠相波形決定部114は、三相の場合、入力電源200からの交流電圧を図3(a)に示したように全波整流し、上述した一定の閾値(たとえば100V)を元に、一定のサンプリング周期(たとえば400usec)でサンプリングし、2値化した値を図示しないメモリにセットする。
(Step S102)
The master open-phase
In this case, if the AC voltage is single-phase as shown in FIG. , sampling is performed at a constant sampling period (eg, 400 usec) based on the aforementioned constant threshold value (eg, 100 V), and the binarized value is set in a memory (not shown).
In the case of three phases, the master open-phase
(ステップS103)
マスタ欠相波形決定部114は、前回と今回の電圧レベルに変化があるかどうかを判断する。
この場合、マスタ欠相波形決定部114は、たとえばサンプリングした値が0で、この次にサンプリングした値が1あれば、電圧レベルに変化があると判断し(ステップS103:Yes)、ステップS104に移行する。
これに対し、マスタ欠相波形決定部114は、たとえばサンプリングした値が0で、この次にサンプリングした値が0あれば、電圧レベルに変化がないと判断し(ステップS103:No)、ステップS110に移行する。
なお、マスタ欠相波形決定部114は、サンプリングした値が1で、この次にサンプリングした値が1あれば、同様に、電圧レベルに変化がないと判断する。
(Step S103)
The master open-phase
In this case, the master open phase
On the other hand, if the sampled value is 0 and the next sampled value is 0, for example, the master open phase
Note that if the sampled value is 1 and the next sampled value is 1, the master open phase
(ステップS104)
マスタ欠相波形決定部114は、図示しないリングバッファの配列において、単相の変化を示すNに1を記録する(N=1とする)。
(Step S104)
The master open-phase
(ステップS105)
マスタ欠相波形決定部114は、N≧5であるかどうかを判断する。
この場合、マスタ欠相波形決定部114は、Nが5未満である場合、N≧5ではないと判断し(ステップS105:No)、ステップS102に移行する。
これに対し、マスタ欠相波形決定部114は、Nが5以上の場合、N≧5であると判断し(ステップS105:Yes)、ステップS106に移行する。
ここで、Nが5とは、図2(c)に示したように、たとえばマスタ欠相波形決定部114のサンプリングによって得られるパルスの立ち上がりと立ち下りとを示す5個のa~e(変化点)に相当する。なお、マスタ欠相波形決定部114は、Nが5以上かどうかを判断しているが、Nが5を上回る値以上で判断してもよい。
(Step S105)
The master open phase
In this case, when N is less than 5, the master open-phase
On the other hand, when N is 5 or more, the master open-phase
Here, when N is 5, as shown in FIG. 2(c), five a to e (variation point). Note that the master open-phase
(ステップS106)
マスタ欠相波形解析部113は、マスタ欠相波形を解析する。
なお、マスタ欠相波形解析部113によるマスタ欠相波形の解析の詳細については、後述の図6で説明する。
(Step S106)
The master open-phase
The details of the analysis of the master open-phase waveform by the master open-phase
(ステップS107)
マスタ欠相波形決定部114は、マスタ欠相波形の解析結果が正常であるかどうかを判断する。
この場合、マスタ欠相波形決定部114は、後述するマスタ欠相波形解析部113が一定の条件でサンプリングした値から得られる周波数及びDutyが共に許容値内であると解析すると、マスタ欠相波形の解析結果が正常であると判断し(ステップS107:Yes)、ステップS108に移行する。
これに対し、マスタ欠相波形決定部114は、後述するマスタ欠相波形解析部113が一定の条件でサンプリングした値から得られる周波数及びDutyの何れか一方又は全てが許容値内ではないと解析し、エラーを出力すると、マスタ欠相波形の解析結果が正常ではないと判断し(ステップS107:No)、ステップS109に移行する。
(Step S107)
The master open-phase
In this case, the master open phase
On the other hand, the master open phase
(ステップS108)
マスタ欠相波形決定部114は、単相のマスタ欠相波形を決定する。
この場合、マスタ欠相波形決定部114は、一定の条件でサンプリングした値から得られる周波数及びDutyを有する波形を単相のマスタ欠相波形として決定し、後述するマスタ欠相波形解析部113が決定したマスタ欠相波形の周波数(第1の周波数)及びパルス幅(第1のDuty)を第1の特性として図示しないメモリに記憶する。
(Step S108)
The master open-phase
In this case, the master open-phase
(ステップS109)
メイン制御部110は、ステップS107において、マスタ欠相波形決定部114が後述するマスタ欠相波形解析部113が周波数及びDutyの何れか一方又は全てが許容値内ではないと解析した場合に出力するエラーを元にマスタ欠相波形の解析結果が正常ではないと判断すると、モニター制御部117を介し、モニター120にエラーを報知させる。
(Step S109)
In step S107, the
(ステップS110)
マスタ欠相波形決定部114は、電圧レベルがLOWかどうかを判断する。
この場合、マスタ欠相波形決定部114は、図3(e)に示したように、サンプリングした値が全て1である場合、負論理により電圧レベルがLOWであると判断し(ステップS110:Yes)、ステップS111に移行する。
これに対し、マスタ欠相波形決定部114は、ステップS103において、サンプリングした値が0で、この次にサンプリングした値が0あれば、負論理により電圧レベルがHIGHであると判断し(ステップS110:No)、ステップS112に移行する。
(Step S110)
The master open phase
In this case, as shown in FIG. 3E, the master open phase
On the other hand, if the sampled value is 0 in step S103 and the next sampled value is 0, the master open phase
(ステップS111)
マスタ欠相波形決定部114は、LOWをカウントする。
(Step S111)
The master open phase
(ステップS112)
マスタ欠相波形決定部114は、HIGHをカウントする。
(Step S112)
The master open phase
(ステップS113)
マスタ欠相波形決定部114は、LOWカウント値とHIGHカウント値の合計数であるMが規定回数(たとえば200)より大きいかどうかを判断する。なお、規定回数は、200に限定されるものではなく、任意に変更可能である。
この場合、マスタ欠相波形決定部114は、LOWカウント値とHIGHカウント値の合計数であるMが規定回数より大きいと判断すると(ステップS113:Yes)、ステップS114に移行する。
これに対し、マスタ欠相波形決定部114は、LOWカウント値とHIGHカウント値の合計数であるMが規定回数より大きくない判断すると(ステップS113:No)、ステップS102に移行する。
(Step S113)
The master open-phase
In this case, when the master open phase
On the other hand, when the master open-phase
(ステップS114)
マスタ欠相波形決定部114は、LOWカウント値がHIGHカウント値より大きいかどうかを判断する。
この場合、マスタ欠相波形決定部114は、LOWカウント値がHIGHカウント値より大きいと判断すると(ステップS114:Yes)、ステップS115に移行する。
これに対し、マスタ欠相波形決定部114は、LOWカウント値がHIGHカウント値より大きくないと判断すると(ステップS114:No)、ステップS116に移行する。
LOWカウント値がHIGHカウント値より大きくない場合とは、欠相が生じていることを意味している。
(Step S114)
The master open-phase
In this case, when the master open-phase
On the other hand, when the master open-phase
If the LOW count value is not greater than the HIGH count value, it means that an open phase has occurred.
(ステップS115)
マスタ欠相波形決定部114は、三相のマスタ欠相波形を決定する。
この場合、マスタ欠相波形決定部114は、一定の条件でサンプリングした値から得られる周波数及びDutyを有する波形を三相のマスタ欠相波形として決定し、後述するマスタ欠相波形解析部113が決定したマスタ欠相波形の周波数(第1の周波数)及びパルス幅(第1のDuty)を第1の特性として図示しないメモリに記憶する。
(Step S115)
The master open-phase
In this case, the master open-phase
(ステップS116)
メイン制御部110は、ステップS114において、マスタ欠相波形決定部114がHIGHカウント値よりLOWカウント値が大きくないと判断すると、モニター制御部117を介し、モニター120にエラーを報知させる。
(Step S116)
When the master open-phase
次に、図6を参照し、マスタ欠相波形解析処理について説明する。なお、以下に説明する第1の許容値である周波数とDutyの許容値は、共に一定の範囲の値を有しているものとする。 Next, the master open-phase waveform analysis process will be described with reference to FIG. It is assumed that both the frequency and duty tolerance values, which are the first tolerance values described below, have values within a certain range.
(ステップS201)
マスタ欠相波形解析部113は、変化点の時間差を元に周波数を求める。
ここで、たとえば図2(c)に示したパルス波形において、1周期当たり、4つの変化点a~dが得られたとする。この場合、たとえばa~bの時間差を求め、さらに求めた時間差の逆数を求めることで、マスタ欠相波形の周波数を求めることができる。
(Step S201)
The master open phase
Here, for example, in the pulse waveform shown in FIG. 2(c), it is assumed that four change points a to d are obtained per cycle. In this case, the frequency of the master open-phase waveform can be obtained by obtaining the time difference between a and b, for example, and then obtaining the reciprocal of the obtained time difference.
(ステップS202)
マスタ欠相波形解析部113は、第1の許容値である周波数(第3の周波数)とDuty(第3のDuty)の許容値を図示しないメモリにセットする。
この場合、マスタ欠相波形解析部113は、ユーザーによって設定された周波数とDutyの許容値を受け付けてセットしてもよいし、プリセットされている周波数とDutyの許容値を自動的に取得してセットしてもよい。
なお、ここでの許容値は、上記同様に、マスタ欠相波形決定部114がサンプリングによって取得した周波数とDutyに対する許容ズレ量をパーセンテージで表したものである。
(Step S202)
The master open phase
In this case, the master open phase
Note that the allowable value here is the allowable deviation amount between the frequency and the duty obtained by sampling by the master open-phase
(ステップS203)
マスタ欠相波形解析部113は、周波数が許容値内かどうかを判断する。
この場合、マスタ欠相波形解析部113は、ステップS201で求めた周波数がステップS202でセットした一定の範囲の周波数の許容値内であると判断すると(ステップS203:Yes)、ステップS204に移行する。
これに対し、マスタ欠相波形解析部113は、ステップS201で求めた周波数がステップS202でセットした一定の範囲の周波数の許容値内でないと判断すると(ステップS203:No)、ステップS207に移行する。
なお、マスタ欠相波形解析部113は、ステップS201で求めた周波数のズレ量が許容値のパーセンテージ内であるかどうかを確認することで、求めた周波数が許容値内かどうかを判断できる。
(Step S203)
The master open phase
In this case, when the master open phase
On the other hand, when the master open phase
Note that the master open phase
(ステップS204)
マスタ欠相波形解析部113は、Dutyを求める。
この場合、マスタ欠相波形解析部113は、上記同様に、たとえば図2(c)に示したパルス波形において、たとえばa~bの時間差を求めることで、パルス幅であるDutyを求めることができる。
(Step S204)
The master open phase
In this case, the master open phase
(ステップS205)
マスタ欠相波形解析部113は、求めたDutyが許容値内かどうかを判断する。
この場合、マスタ欠相波形解析部113は、ステップS204で求めたDutyがステップS202でセットした一定の範囲のDutyの許容値内であると判断すると(ステップS205:Yes)、ステップS206に移行する。
これに対し、マスタ欠相波形解析部113は、ステップS204で求めたDutyがステップS202でセットした一定の範囲のDutyの許容値内でないと判断すると(ステップS205:No)、ステップS207に移行する。
なお、ここでの許容値は、手動又は自動で設定されたDuty(第3のDuty)である。Duty(第3のDuty)は、上記同様に、マスタ欠相波形のパルス幅(第1のDuty)に対する許容ズレ量をパーセンテージで表したものであり、ステップS204で求めたDutyのズレ量が許容値のパーセンテージ内であるかどうかを確認することで、求めたDutyが許容値内かどうかを判断できる。
(Step S205)
The master open phase
In this case, when the master open phase
On the other hand, when the master open phase
Note that the allowable value here is a manually or automatically set duty (third duty). Duty (3rd Duty) is, similarly to the above, the allowable deviation amount with respect to the pulse width (first Duty) of the master open phase waveform expressed in percentage, and the deviation amount of Duty obtained in step S204 is allowed By checking whether it is within the percentage of the value, it can be determined whether the obtained duty is within the allowable value.
(ステップS206)
マスタ欠相波形解析部113は、第1の特性である周波数(第1の周波数)とDuty(第1のDuty)とを決定する。
(Step S206)
The master open phase
(ステップS207)
マスタ欠相波形解析部113は、エラーを出力する。
(Step S207)
The master open phase
次に、図7を参照し、ポーリング欠相波形判定処理について説明する。なお、以下の説明において、2値化した値に基づく判断は、上記同様に、 負論理に基づくものとなっている。 Next, referring to FIG. 7, the polling open-phase waveform determination process will be described. In the following explanation, the judgment based on the binarized value is based on negative logic as in the above.
(ステップS301)
ポーリング欠相波形判定部116は、各相電圧を全波整流し、2値化した値を図示しないメモリにセットする。
この場合、ポーリング欠相波形判定部116は、交流電圧が図2(a)のような単相の場合、入力電源200からの交流電圧を図2(b)に示したように全波整流し、上述した一定の閾値(たとえば100V)を元に、一定のサンプリング周期(たとえば400usec)でサンプリングし、2値化した値を図示しないメモリにセットする。
また、ポーリング欠相波形判定部116は、三相の場合、入力電源200からの交流電圧を図3(a)に示したように全波整流し、上述した一定の閾値(たとえば100V)を元に、一定のサンプリング周期(たとえば400usec)でサンプリングし、2値化した値を図示しないメモリにセットする。
(Step S301)
The polling open-phase
In this case, when the AC voltage is single-phase as shown in FIG. 2(a), the polling open-phase
In the case of three-phase, the polling open-phase
(ステップS302)
ポーリング欠相波形判定部116は、前回と今回の電圧レベルに変化があるかどうかを判断する。
この場合、ポーリング欠相波形判定部116は、上記同様に、サンプリングした値が0で、この次にサンプリングした値が1あれば、電圧レベルに変化があると判断し(ステップS302:Yes)、ステップS303に移行する。
これに対し、ポーリング欠相波形判定部116は、サンプリングした値が0で、この次にサンプリングした値が0あれば、電圧レベルに変化がないと判断し(ステップS302:No)、ステップS308に移行する。
(Step S302)
The polling open-phase
In this case, if the sampled value is 0 and the next sampled value is 1, the polling open phase
On the other hand, if the sampled value is 0 and the next sampled value is 0, the polling open phase
(ステップS303)
ポーリング欠相波形判定部116は、図示しないリングバッファの配列において、単相の変化を示すNに1を記録する(N=1とする)。
(Step S303)
The polling open-phase
(ステップS304)
ポーリング欠相波形判定部116は、N≧5であるかどうかを判断する。
この場合、ポーリング欠相波形判定部116は、Nが5未満である場合、N≧5ではないと判断し(ステップS304:No)、ステップS301に移行する。
これに対し、ポーリング欠相波形判定部116は、Nが5以上の場合、N≧5であると判断し(ステップS304:Yes)、ステップS305に移行する。
ここで、Nが5とは、上記同様に、たとえばポーリング欠相波形判定部116のサンプリングによって得られるパルスの立ち上がりと立ち下りとを示す5個のa~e(変化点)に相当する。
(Step S304)
The polling open phase
In this case, when N is less than 5, the polling open-phase
On the other hand, when N is 5 or more, the polling open-phase
Here, N being 5 corresponds to five points a to e (change points) indicating the rise and fall of the pulse obtained by sampling of the polling open phase
(ステップS305)
ポーリング欠相波形解析部115は、ポーリング欠相波形を解析する。
なお、ポーリング欠相波形解析部115によるポーリング欠相波形の解析において、周波数とDutyの何れか又は全てが許容値内ではないとき、エラーを出力するが、その詳細については、後述の図8で説明する。
(Step S305)
The polling open-phase
In the analysis of the polling open-phase waveform by the polling open-phase
(ステップS306)
ポーリング欠相波形判定部116は、ポーリング欠相波形の解析結果が正常であるかどうかを判断する。
この場合、ポーリング欠相波形判定部116は、後述するポーリング欠相波形解析部115が周波数及びDutyがともに許容値内であると解析すると、ポーリング欠相波形の解析結果が正常であると判断し(ステップS306:Yes)、ステップS301に移行する。
これに対し、ポーリング欠相波形判定部116は、ポーリング欠相波形解析部115が周波数及びDutyの何れか一方又は全てが許容値内ではないと解析すると、ポーリング欠相波形の解析結果が正常ではないと判断し(ステップS306:No)、ステップS307に移行する。
(Step S306)
The polling open-phase
In this case, when the polling open-phase
On the other hand, when the polling open phase
(ステップS307)
メイン制御部110は、ステップS406において、ポーリング欠相波形判定部116が後述のポーリング欠相波形解析部115による周波数及びDutyの何れか一方又は全てが許容値内ではないと解析した場合に出力するエラーを元に、マスタ欠相波形の解析結果が正常ではないと判断すると、モニター制御部117を介し、モニター120にエラーを報知させる。
(Step S307)
In step S406, the
(ステップS308)
ポーリング欠相波形判定部116は、電圧レベルがLOWかどうかを判断する。
この場合、ポーリング欠相波形判定部116は、図3(e)に示したように、サンプリングした値が全て1である場合、負論理により電圧レベルがLOWであると判断し(ステップS308:Yes)、ステップS309に移行する。
これに対し、ポーリング欠相波形判定部116は、ステップS302において、サンプリングした値が0で、この次にサンプリングした値が0あれば、負論理により電圧レベルがHIGHであると判断し(ステップS308:No)、ステップS310に移行する。
(Step S308)
The polling open phase
In this case, as shown in FIG. 3E, the polling open-phase
On the other hand, if the sampled value is 0 in step S302 and the next sampled value is 0, the polling open phase
(ステップS309)
ポーリング欠相波形判定部116は、LOWをカウントする。
(Step S309)
The polling open phase
(ステップS310)
ポーリング欠相波形判定部116は、HIGHをカウントする。
(Step S310)
The polling open phase
(ステップS311)
ポーリング欠相波形判定部116は、LOWカウント値とHIGHカウント値の合計数であるMが規定回数(たとえば200)より大きいかどうかを判断する。
この場合、ポーリング欠相波形判定部116は、LOWカウント値とHIGHカウント値の合計数であるMが規定回数より大きいと判断すると(ステップS311:Yes)、ステップS312に移行する。
これに対し、ポーリング欠相波形判定部116は、LOWカウント値とHIGHカウント値の合計数であるMが規定回数より大きくない判断すると(ステップS311:No)、ステップS301に移行する。
(Step S311)
The polling open-phase
In this case, when the polling open phase
On the other hand, when the polling open phase
(ステップS312)
ポーリング欠相波形判定部116は、LOWカウント値がHIGHカウント値より大きいかどうかを判断する。
この場合、ポーリング欠相波形判定部116は、LOWカウント値がHIGHカウント値より大きいと判断すると(ステップS312:Yes)、ステップS313に移行する。
これに対し、ポーリング欠相波形判定部116は、LOWカウント値がHIGHカウント値より大きくないと判断すると(ステップS312:No)、ステップS307に移行する。
(Step S312)
The polling open phase
In this case, when the polling open phase
On the other hand, when the polling open phase
(ステップS313)
ポーリング欠相波形判定部116は、マスタ欠相波形が三相かどうかを判断する。
この場合、ポーリング欠相波形判定部116は、単相/三相設定部112が設定した入力電圧が三相であるとき、マスタ欠相波形が三相であると判断し(ステップS313:Yes)、ステップS301に移行する。
これに対し、ポーリング欠相波形判定部116は、単相/三相設定部112が設定した入力電圧が単相であるとき、マスタ欠相波形が三相でないと判断し(ステップS313:No)、ステップS307に移行する。
(Step S313)
The polling open-phase
In this case, when the input voltage set by the single-phase/three-
On the other hand, when the input voltage set by the single-phase/three-
次に、図8を参照し、ポーリング欠相波形解析処理について説明する。なお、以下に説明する第2の許容値である周波数とDutyの許容値は、上記同様に、共に一定の範囲の値を有しているものとする。 Next, referring to FIG. 8, polling open phase waveform analysis processing will be described. Note that the frequency and duty tolerance values, which are the second tolerance values described below, both have values within a certain range, as in the case described above.
(ステップS401)
ポーリング欠相波形解析部115は、変化点の時間差を元に周波数を求める。
ここで、上記同様に、たとえば図2(c)に示したパルス波形において、1周期当たり、4つの変化点a~dが得られる。この場合、上記同様に、たとえばa~bの時間差を求め、さらに求めた時間差の逆数を求めることで、ポーリング欠相波形の周波数を求めることができる。
(Step S401)
The polling open-phase
Here, in the same manner as described above, for example, in the pulse waveform shown in FIG. 2(c), four change points a to d are obtained per cycle. In this case, the frequency of the poling open-phase waveform can be obtained in the same manner as described above by obtaining the time difference between a and b, for example, and obtaining the reciprocal of the obtained time difference.
(ステップS402)
ポーリング欠相波形解析部115は、第2の許容値である周波数(第4の周波数)とDuty(第4のDuty)の許容値を図示しないメモリにセットする。
この場合、ポーリング欠相波形解析部115は、ユーザーによって設定された周波数とDutyの許容値を受け付けてセットしてもよいし、プリセットされている周波数とDutyの許容値を自動的に受け付けてセットしてもよい。
(Step S402)
The polling open phase
In this case, the polling open phase
(ステップS403)
ポーリング欠相波形解析部115は、周波数が許容値内かどうかを判断する。
この場合、ポーリング欠相波形解析部115は、ステップS401で求めた周波数がステップS402でセットした一定の範囲の周波数の許容値内であると判断すると(ステップS403:Yes)、ステップS404に移行する。
これに対し、ポーリング欠相波形解析部115は、ステップS401で求めた周波数がステップS402でセットした一定の範囲の周波数の許容値内でないと判断すると(ステップS403:No)、ステップS407に移行する。
なお、ポーリング欠相波形解析部115は、ステップS401で求めた周波数のズレ量が許容値のパーセンテージ内であるかどうかを確認することで、求めた周波数が許容値内かどうかを判断できる。
(Step S403)
The polling open phase
In this case, when the polling open phase
On the other hand, when the polling open phase
The polling open phase
(ステップS404)
ポーリング欠相波形解析部115は、Dutyを求める。
この場合、ポーリング欠相波形解析部115は、上記同様に、たとえば図2(c)に示したパルス波形において、たとえばa~bの時間差を求めることで、パルス幅であるDutyを求めることができる。
(Step S404)
The polling open phase
In this case, the polling open phase
(ステップS405)
ポーリング欠相波形解析部115は、求めたDutyが許容値内かどうかを判断する。
この場合、ポーリング欠相波形解析部115は、ステップS404で求めたDutyがステップS402でセットした一定の範囲のDutyの許容値内であると判断すると(ステップS405:Yes)、ステップS406に移行する。
これに対し、ポーリング欠相波形解析部115は、ステップS404で求めたDutyがステップS402でセットした一定の範囲のDutyの許容値内でないと判断すると(ステップS405:No)、ステップS407に移行する。
なお、ポーリング欠相波形解析部115は、ステップS404で求めたDutyのズレ量が許容値のパーセンテージ内であるかどうかを確認することで、求めたDutyが許容値内かどうかを判断できる。
(Step S405)
The polling open phase
In this case, when the polling open phase
On the other hand, when the polling open phase
Note that the polling open-phase
(ステップS406)
ポーリング欠相波形解析部115は、波形正常とした解析結果を出力する。
(Step S406)
The polling open-phase
(ステップS407)
ポーリング欠相波形解析部115は、エラーを出力する。
(Step S407)
The polling open phase
このように、本実施形態では、マスタ欠相波形解析部113(第1の解析部)が入力電源200からの電力が一定の条件でサンプリングされた値を元に、第1の許容値からズレていないかどうかを解析し、マスタ欠相波形決定部114(欠相波形決定部)が、電力を一定の条件でサンプリングし、マスタ欠相波形解析部113(第1の解析部)による解析結果が正常である場合はサンプリングした値から得られる第1の特性を含むマスタ欠相波形(第1の欠相波形)を決定する。また、ポーリング欠相波形解析部115(第2の解析部)が、第1の特性と、マスタ欠相波形(第1の欠相波形)の決定後に一定の条件でサンプリングされた値から得られるポーリング欠相波形(第2の欠相波形)の第2の特性とを比較し、第2の特性が第1の特性に対して第2の許容値からズレていないかどうかを解析し、ポーリング欠相波形判定部116(欠相波形判定部)が、マスタ欠相波形(第1の欠相波形)の決定後、電力を一定の条件でサンプリングし、ポーリング欠相波形解析部115(第2の解析部)による解析結果が第2の許容値からズレていない場合は正常と判定し、メイン制御部110が、マスタ欠相波形決定部114(欠相波形決定部)が異常と判断した場合と、ポーリング欠相波形判定部116(欠相波形判定部)が異常と判定した場合とのそれぞれにおいて、エラーを報知する。
As described above, in the present embodiment, the master open phase waveform analysis unit 113 (first analysis unit) determines that the power from the
これにより、最初にサーボアンプ100の動作安定の指標となる第1の欠相波形を決定できるので、サーボアンプ100の稼働開始前に、サーボアンプ100の動作不良を起こさない状態にあるかどうかを確認できる。
As a result, it is possible to first determine the first open-phase waveform that serves as an index of the stability of the operation of the
また、手動又は自動で設定される、第1の許容値に基づきマスタ欠相波形が決定され、第2の許容値に基づき第1の欠相波形と比較されるポーリング欠相波形の正常又は異常が判定されるので、サーボアンプ100のパラメータの設定を容易とすることができる。また、マスタ欠相波形の正常又は異常が判断され、ポーリング欠相波形の正常又は異常が判定されるので、パラメータの設定のし忘れを防止でき、さらには、入力電源200の変動に伴うサーボアンプ100の動作不良を確実に回避することができる。特に、変圧精度にバラツキ等がある変圧器を用いた場合、サーボアンプ100の動作不良の回避に対して有効である。
Also, a master open phase waveform is determined based on a manually or automatically set first tolerance, and a polled open phase waveform is normal or abnormal that is compared to the first open phase waveform based on a second tolerance. is determined, the parameter setting of the
100 サーボアンプ
110 メイン制御部
111 信号線
112 単相/三相設定部
113 マスタ欠相波形解析部
114 マスタ欠相波形決定部
115 ポーリング欠相波形解析部
116 ポーリング欠相波形判定部
117 モニター制御部
120 モニター
200 入力電源
300 モータ
L1、L2、L3、U、V、W 端子
a~e 変化点
100
Claims (6)
前記電力を前記一定の条件でサンプリングし、前記第1の解析部による解析結果が正常である場合は前記サンプリングした値から得られる第1の特性を含む第1の欠相波形を決定する欠相波形決定部と、
前記第1の特性と、前記第1の欠相波形の決定後に前記一定の条件でサンプリングされた値から得られる第2の欠相波形の第2の特性とを比較し、前記第2の特性が前記第1の特性に対して第2の許容値からズレていないかどうかを解析し、ズレている場合はエラーを出力する第2の解析部と、
前記第1の欠相波形の決定後、前記電力を一定の条件でサンプリングし、前記第2の解析部による解析結果が前記第2の許容値からズレていない場合は正常と判定する欠相波形判定部と、
前記欠相波形決定部が前記第1の解析部より出力されたエラーに基づき異常と判断した場合と、前記欠相波形判定部が前記第2の解析部より出力されたエラーに基づき異常と判定した場合とのそれぞれにおいて、エラーを報知するメイン制御部とを備える
ことを特徴とするサーボアンプ。 a first analysis unit that analyzes whether or not the power from the input power supply deviates from a first allowable value based on values sampled under certain conditions, and outputs an error if it deviates;
The power is sampled under the constant condition, and if the analysis result by the first analysis unit is normal, a phase loss that determines a first phase loss waveform including a first characteristic obtained from the sampled value. a waveform determination unit;
The first characteristic is compared with a second characteristic of a second open-phase waveform obtained from values sampled under the constant condition after the determination of the first open-phase waveform, and the second characteristic is obtained. a second analysis unit that analyzes whether the first characteristic deviates from a second allowable value, and outputs an error if it deviates;
After determining the first open-phase waveform, the power is sampled under a certain condition, and if the analysis result by the second analysis unit does not deviate from the second allowable value, the open-phase waveform is determined to be normal. a determination unit;
When the open phase waveform determination unit determines that there is an abnormality based on the error output from the first analysis unit, and when the open phase waveform determination unit determines that it is abnormal based on the error output from the second analysis unit and a main control unit that notifies an error in each of the cases of
前記第1の特性は、第1の周波数及び第1のDutyを含み、
前記第2の特性は、第2の周波数及び第2のDutyを含み、
前記第1の許容値は、手動又は自動で設定された第3の周波数及び第3のDutyを含み、
前記第2の許容値は、手動又は自動で設定された第4の周波数及び第4のDutyを含み、
前記欠相波形決定部は、前記一定の閾値と前記一定のサンプリング周期とを用いて前記電力を2値化し、
前記第1の解析部は、前記サンプリングされた値がLOWからHIGHに切り替わるタイミングと、HIGHからLOWに切り替わるタイミングとの時間差に基づき、前記第1の周波数及び第1のDutyを求め、前記第1の周波数と第1のDutyの何れか又は全てが前記第3の周波数と第3のDutyの何れか又は全てからズレていないかどうかを解析し、
前記欠相波形判定部は、前記一定の閾値と前記一定のサンプリング周期とを用いて前記電力を2値化し、
前記第2の解析部は、前記サンプリングされた値がLOWからHIGHに切り替わるタイミングと、HIGHからLOWに切り替わるタイミングとの時間差に基づき、前記第2の周波数及び第2のDutyを求め、前記の第2の周波数と第2のDutyの何れか又は全てが前記第4の周波数と第4のDutyの何れか又は全てからズレていないかどうかを解析する
ことを特徴とする請求項1に記載のサーボアンプ。 The constant condition includes a constant threshold and a constant sampling period,
The first characteristic includes a first frequency and a first duty,
The second characteristic includes a second frequency and a second duty,
The first allowable value includes a manually or automatically set third frequency and third Duty,
The second allowable value includes a manually or automatically set fourth frequency and fourth Duty,
The open phase waveform determination unit binarizes the power using the constant threshold value and the constant sampling period,
The first analysis unit obtains the first frequency and the first duty based on the time difference between the timing at which the sampled value switches from LOW to HIGH and the timing at which the sampled value switches from HIGH to LOW. Analyze whether any or all of the frequency and the first duty are not deviated from any or all of the third frequency and the third duty,
The open phase waveform determination unit binarizes the power using the constant threshold value and the constant sampling period,
The second analysis unit obtains the second frequency and the second duty based on the time difference between the timing at which the sampled value switches from LOW to HIGH and the timing at which the sampled value switches from HIGH to LOW. The servo according to claim 1, characterized by analyzing whether or not any or all of the second frequency and the second duty deviate from any or all of the fourth frequency and the fourth duty. Amplifier.
前記第4の周波数及び第4のDutyは、一定の範囲の値を有している
ことを特徴とする請求項2に記載のサーボアンプ。 The third frequency and the third duty have values within a certain range,
3. The servo amplifier according to claim 2, wherein the fourth frequency and the fourth duty have values within a certain range.
欠相波形決定部により、前記電力を前記一定の条件でサンプリングし、前記第1の解析部による解析結果が正常である場合は前記サンプリングした値から得られる第1の特性を含む第1の欠相波形を決定する工程と、
第2の解析部により、前記第1の特性と、前記第1の欠相波形の決定後に前記一定の条件でサンプリングされた値から得られる第2の欠相波形の第2の特性とを比較し、前記第2の特性が前記第1の特性に対して第2の許容値からズレていないかどうかを解析し、ズレている場合はエラーを出力する工程と、
欠相波形判定部により、前記第1の欠相波形の決定後、前記電力を一定の条件でサンプリングし、前記第2の解析部による解析結果が前記第2の許容値からズレていない場合は正常と判定する工程と、
メイン制御部により、前記欠相波形決定部が前記第1の解析部より出力されたエラーに基づき異常と判断した場合と、前記欠相波形判定部が前記第2の解析部より出力されたエラーに基づき異常と判定した場合とのそれぞれにおいて、エラーを報知する工程とを有する
ことを特徴とする欠相判定方法。 A step of analyzing whether or not the power from the input power supply deviates from the first allowable value based on the values sampled under certain conditions by the first analysis unit, and outputting an error if it deviates. and,
The open-phase waveform determination unit samples the power under the constant condition, and if the analysis result by the first analysis unit is normal, a first missing phase including the first characteristic obtained from the sampled value. determining a phase waveform;
A second analysis unit compares the first characteristic with the second characteristic of the second open-phase waveform obtained from the values sampled under the constant condition after the determination of the first open-phase waveform. and analyzing whether the second characteristic deviates from the second allowable value with respect to the first characteristic, and outputting an error if deviated;
After the first open-phase waveform is determined by the open-phase waveform determination unit, the power is sampled under certain conditions, and if the analysis result by the second analysis unit does not deviate from the second allowable value, a step of determining normal;
When the main control unit determines that the open phase waveform determination unit is abnormal based on the error output from the first analysis unit, and the open phase waveform determination unit outputs the error output from the second analysis unit and a step of notifying an error in each of the cases where an abnormality is determined based on the open phase determination method.
前記第1の特性は、第1の周波数及び第1のDutyを含み、
前記第2の特性は、第2の周波数及び第2のDutyを含み、
前記第1の許容値は、手動又は自動で設定された第3の周波数及び第3のDutyを含み、
前記第2の許容値は、手動又は自動で設定された第4の周波数及び第4のDutyを含み、
前記欠相波形決定部により、前記一定の閾値と前記一定のサンプリング周期とを用いて前記電力を2値化する工程と、
前記第1の解析部により、前記サンプリングされた値がLOWからHIGHに切り替わるタイミングと、HIGHからLOWに切り替わるタイミングとの間の時間に基づき、前記第1の周波数及び第1のDutyを求め、前記第1の周波数と第1のDutyの何れか又は全てが前記第3の周波数と第3のDutyの何れか又は全てからズレていないかどうかを解析する工程と、
前記欠相波形判定部により、前記一定の閾値と前記一定のサンプリング周期とを用いて前記電力を2値化する工程と、
前記第2の解析部により、前記サンプリングされた値がLOWからHIGHに切り替わるタイミングと、HIGHからLOWに切り替わるタイミングとの間の時間に基づき、前記第2の周波数及び第2のDutyを求め、前記の第2の周波数と第2のDutyの何れか又は全てが前記第4の周波数と第4のDutyの何れか又は全てからズレていないかどうかを解析する工程とを含む
ことを特徴とする請求項4に記載の欠相判定方法。 The constant condition includes a constant threshold and a constant sampling period,
The first characteristic includes a first frequency and a first duty,
The second characteristic includes a second frequency and a second duty,
The first allowable value includes a manually or automatically set third frequency and third Duty,
The second allowable value includes a manually or automatically set fourth frequency and fourth Duty,
A step of binarizing the power using the constant threshold value and the constant sampling period by the open phase waveform determination unit;
The first analysis unit obtains the first frequency and the first duty based on the time between the timing at which the sampled value switches from LOW to HIGH and the timing at which the sampled value switches from HIGH to LOW, A step of analyzing whether any or all of the first frequency and the first duty are deviated from any or all of the third frequency and the third duty;
A step of binarizing the power using the constant threshold value and the constant sampling period by the open phase waveform determination unit;
The second analysis unit obtains the second frequency and the second duty based on the time between the timing at which the sampled value switches from LOW to HIGH and the timing at which the sampled value switches from HIGH to LOW, The step of analyzing whether any or all of the second frequency and the second duty are not deviated from any or all of the fourth frequency and the fourth duty. Item 5. The open phase determination method according to Item 4.
前記第4の周波数及び第4のDutyは、一定の範囲の値を有している
ことを特徴とする請求項5に記載の欠相判定方法。 The third frequency and the third duty have values within a certain range,
The open phase determination method according to claim 5, wherein the fourth frequency and the fourth duty have values within a certain range.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021213773A JP2023097573A (en) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | Servo amplifier and open-phase determination method |
CN202211688381.8A CN116365961A (en) | 2021-12-28 | 2022-12-27 | Servo amplifier and phase failure determination method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021213773A JP2023097573A (en) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | Servo amplifier and open-phase determination method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023097573A true JP2023097573A (en) | 2023-07-10 |
Family
ID=86910219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021213773A Pending JP2023097573A (en) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | Servo amplifier and open-phase determination method |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023097573A (en) |
CN (1) | CN116365961A (en) |
-
2021
- 2021-12-28 JP JP2021213773A patent/JP2023097573A/en active Pending
-
2022
- 2022-12-27 CN CN202211688381.8A patent/CN116365961A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116365961A (en) | 2023-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114184955B (en) | Motor fault detection method, system and storage medium | |
EP3566783A1 (en) | Systems and methods for providing power to ultrasonic welding probes | |
US10535987B2 (en) | Arc detection apparatus using electrical energy | |
KR20070098598A (en) | Methods of detecting arc faults characterized by consecutive periods of arcing | |
EP2149980B1 (en) | Stray flux processing method and system | |
CN109406890B (en) | Three-phase AC input open-phase detection method, system, equipment and storage medium | |
EP0756915A2 (en) | Apparatus for controlling inverter resistance welding | |
CA3105412A1 (en) | Wind energy system and method for identifying low-frequency oscillations in an electrical supply network | |
EP3496222A1 (en) | Earth leakage circuit breaker based on the ratio of a specific harmonic current component to the fundamental wave current component | |
US11366165B2 (en) | DC monitoring system for variable frequency drives | |
JP2023097573A (en) | Servo amplifier and open-phase determination method | |
KR20100067701A (en) | Method for detecting failure of power convert unit in nuclear power control system | |
US11867740B2 (en) | Method and apparatus for identifying a grid fault | |
US8519295B2 (en) | Controller of electrical discharge machine | |
JP6919729B2 (en) | Insulation deterioration monitoring device and insulation deterioration monitoring method | |
CN110501554A (en) | A kind of detection method and device of storage chip installation | |
EP3694066A1 (en) | Arc protection device and operating method thereof | |
CN111060846B (en) | CT secondary circuit fault on-line monitoring method | |
US20220206482A1 (en) | Substation equipment monitoring using a scada system | |
CN114355026A (en) | Voltage sag detection method | |
JP6632736B2 (en) | Energized state determination device | |
KR100618240B1 (en) | Circuit of detecting abnormal states of power supplys drived by switching operation | |
US6417701B1 (en) | Method and apparatus for identifying a waveform period | |
CN215866922U (en) | Fan fault detection circuit and device | |
WO2012105029A1 (en) | Analog unit for sequencer system |