JP2023180882A

JP2023180882A - motor control system

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Publication number: JP2023180882A
Application number: JP2022094550A
Authority: JP
Inventors: 春希田中; Haruki Tanaka; 政弘岡本; Masahiro Okamoto
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2022-06-10
Filing date: 2022-06-10
Publication date: 2023-12-21

Abstract

To provide a motor control system capable of preventing a control circuit from being broken due to high voltage power supply in multiple servo amplifiers having a common power supply path.SOLUTION: The motor control system includes: multiple motors; multiple servo amplifiers provided for each of the multiple motors for controlling the operation of each of the multiple motors; a power supply circuit that connects a power supply and the respective multiple servo amplifiers to supply the driving power to each of the multiple motors via the multiple servo amplifiers; a control circuit that connects the power supply and each of the multiple servo amplifiers to transmit a control command to the motors connected to each of the multiple servo amplifiers; multiple switching parts that are connected to the power supply circuit and each of the multiple servo amplifiers for switching between supplying and shutting off the driving power to the multiple motors via the connected multiple servo amplifiers by opening and closing operations. Between the control circuit and the multiple servo amplifiers, at least one of a first diode and a fuse is provided respectively.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、モータ制御システムに関する。 The present disclosure relates to motor control systems.

特許文献１には、複数のロボットの電力供給を制御するロボット制御システムが開示されている。ロボット制御システムは、複数のロボットのそれぞれを動作させる複数のサーボアンプと、複数のサーボアンプに電力供給する共通の電源供給路に設けられ、複数のサーボアンプへの電力供給を一括して実行または遮断する電力供給スイッチと、を備える。 Patent Document 1 discloses a robot control system that controls power supply to a plurality of robots. A robot control system is provided with multiple servo amplifiers that operate each of multiple robots and a common power supply path that supplies power to the multiple servo amplifiers, and is capable of supplying power to multiple servo amplifiers all at once. and a power supply switch that cuts off the power supply.

特開２０１１－１５２６１１号公報JP2011-152611A

本開示は、共通の電源供給路を有する複数のサーボアンプにおいて、高圧電源による制御回路の破損を防止するモータ制御システムを提供する。 The present disclosure provides a motor control system that prevents damage to a control circuit caused by a high voltage power supply in a plurality of servo amplifiers having a common power supply path.

本開示は、複数のモータと、前記複数のモータのそれぞれに対応して設けられ、前記複数のモータのそれぞれの動作を制御する複数のサーボアンプと、電源と前記複数のサーボアンプとの間をそれぞれ接続し、前記複数のサーボアンプを介して、前記複数のモータのそれぞれに駆動電力を供給する電源回路と、前記電源と前記複数のサーボアンプとの間をそれぞれ接続し、前記複数のサーボアンプのそれぞれに接続された前記モータに制御指令を送信する制御回路と、前記電源回路と前記複数のサーボアンプのそれぞれとの間に接続され、接続された前記複数のサーボアンプを介した前記複数のモータへの前記駆動電力の供給と遮断とを開閉動作によって切り替える複数の切替部と、を備え、前記制御回路と前記複数のサーボアンプとの間には、それぞれ第１ダイオード、またはヒューズの少なくとも一方が設けられる、モータ制御システムを提供する。 The present disclosure provides a plurality of motors, a plurality of servo amplifiers provided corresponding to each of the plurality of motors and controlling the operation of each of the plurality of motors, and a connection between a power source and the plurality of servo amplifiers. a power supply circuit connected to each of the plurality of servo amplifiers and supplying driving power to each of the plurality of motors via the plurality of servo amplifiers; a control circuit that transmits a control command to the motor connected to each of the motors; and a control circuit that transmits a control command to the motor connected to each of the plurality of servo amplifiers, and a control circuit that transmits a control command to the motor connected to each of the plurality of servo amplifiers. a plurality of switching sections that switch between supplying and cutting off the driving power to the motor by opening and closing operations, and at least one of a first diode and a fuse is provided between the control circuit and the plurality of servo amplifiers, respectively. A motor control system is provided.

本開示によれば、共通の電源供給路を有する複数のサーボアンプにおいて、高圧電源によるサーボアンプあるいは制御回路の破損を防止できる。 According to the present disclosure, in a plurality of servo amplifiers having a common power supply path, it is possible to prevent damage to the servo amplifiers or control circuits caused by a high voltage power supply.

実施の形態１に係るモータ制御システムのシステム構成例を示す図A diagram showing an example of a system configuration of a motor control system according to Embodiment 1. 実施の形態１に係るモータ制御システムの構成例を示す図A diagram showing a configuration example of a motor control system according to Embodiment 1 モータ制御システムにおけるサーボアンプ故障例を説明する図Diagram explaining an example of a servo amplifier failure in a motor control system 実施の形態１の変形例１に係るモータ制御システムの構成例を示す図A diagram showing a configuration example of a motor control system according to Modification 1 of Embodiment 1 モータ制御システムにおけるＩＰＭ故障例を説明する図Diagram explaining an example of IPM failure in a motor control system 実施の形態１の変形例２に係るモータ制御システムの構成例を示す図A diagram showing a configuration example of a motor control system according to a second modification of the first embodiment

（本開示に至る経緯）
特許文献１のように、従来、複数のロボットのそれぞれを動作させる複数のサーボアンプに電力供給する共通の電源供給路に設けられ、複数のサーボアンプへの電力供給を一括して実行または遮断する電力供給スイッチを備えたロボット制御システムがある。ロボット制御システムは、電力供給スイッチが共通の電源供給路に設けられているため、すべてのサーボアンプへの電力供給を一括して遮断することができる。 (Circumstances leading to this disclosure)
As in Patent Document 1, conventionally, a power supply path is provided in a common power supply path for supplying power to a plurality of servo amplifiers that operate each of a plurality of robots, and the power supply to the plurality of servo amplifiers is executed or cut off all at once. There is a robot control system with a power supply switch. In the robot control system, since the power supply switch is provided in a common power supply path, the power supply to all servo amplifiers can be cut off at once.

しかし、上述したロボット制御システムは、制御用電源を一括供給するため、いずれかのサーボアンプが故障した場合、故障したサーボアンプに流れる高圧電流が共通の電源供給路を通じて他のサーボアンプに流れ込み、故障する可能性があった。 However, since the robot control system described above supplies control power all at once, if any servo amplifier fails, the high voltage current flowing to the failed servo amplifier will flow to the other servo amplifiers through a common power supply path. There was a possibility of it breaking down.

以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係るモータ制御システムを具体的に開示した各実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments specifically disclosing a motor control system according to the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of well-known matters or redundant explanations of substantially the same configurations may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy in the following description and to facilitate understanding by those skilled in the art. The accompanying drawings and the following description are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter recited in the claims.

（実施の形態１）
まず、実施の形態に係るモータ制御システム１００の構成について説明する。図１は、実施の形態に係るモータ制御システム１００のシステム構成例を示す概略図である。図２は、実施の形態１に係るモータ制御システム１００の構成例を示す図である。 (Embodiment 1)
First, the configuration of a motor control system 100 according to an embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a system configuration of a motor control system 100 according to an embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the motor control system 100 according to the first embodiment.

なお、図１に示すモータ制御システム１００は、一例であって、これに限定されない。例えば、モータおよびサーボアンプは、それぞれ２以上であればよい。また、第１サーボアンプＡＭＰ１１～第ＮサーボアンプＡＭＰ１ＮおよびモータＭＴ１１～ＭＴ１Ｎは、それぞれ同様の構成および機能を有するため、以降の説明では、第１サーボアンプＡＭＰ１１の構成および機能についてのみ説明し、他のサーボアンプおよびモータの構成，機能については説明を省略する。 Note that the motor control system 100 shown in FIG. 1 is an example, and is not limited thereto. For example, the number of motors and servo amplifiers may be two or more. Furthermore, since the first servo amplifier AMP11 to the Nth servo amplifier AMP1N and the motors MT11 to MT1N have similar configurations and functions, the following description will only explain the configuration and functions of the first servo amplifier AMP11, and other An explanation of the configuration and functions of the servo amplifier and motor will be omitted.

モータ制御システム１００は、サーボ電源ＳＰと、Ｎ（Ｎ：２以上の整数）台のモータＭＴ１１，ＭＴ１２，ＭＴ１３，…，ＭＴ１Ｎと、Ｎ台のサーボアンプ（第１サーボアンプ～第Ｎサーボアンプ）と、２Ｎ台のマグネットスイッチＭＳ１１１，ＭＳ１１２，ＭＳ１３１，ＭＳ１３２，…，ＭＳ１Ｎ１，ＭＳ１Ｎ２と、電解コンデンサＣＯＮとを含む。 The motor control system 100 includes a servo power supply SP, N (N: an integer of 2 or more) motors MT11, MT12, MT13,..., MT1N, and N servo amplifiers (first servo amplifier to Nth servo amplifier). , 2N magnetic switches MS111, MS112, MS131, MS132, . . . , MS1N1, MS1N2, and an electrolytic capacitor CON.

電源の一例としてのサーボ電源ＳＰは、ＤＣ（ＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ）電源ＳＰ１を備え、第１サーボアンプＡＭＰ１１，第２サーボアンプＡＭＰ１２，第３サーボアンプＡＭＰ１３，…，第ＮサーボアンプＡＭＰ１Ｎのそれぞれに電源を供給する。サーボ電源ＳＰは、高圧電源（つまり強電）であって、モータＭＴ１１を駆動させるためのサーボ電源（ＤＣ３００Ｖ）と、低圧電源（つまり弱電）であって、モータＭＴ１１の駆動制御（トルク，回転速度等）を実行するための制御電源（ＤＣ１５Ｖ）とをそれぞれ供給する。 The servo power supply SP as an example of the power supply includes a DC (Direct Current) power supply SP1, and supplies power to each of the first servo amplifier AMP11, the second servo amplifier AMP12, the third servo amplifier AMP13, ..., and the Nth servo amplifier AMP1N. supply The servo power source SP is a high voltage power source (that is, a strong electric current), which is a servo power source (DC300V) for driving the motor MT11, and a low voltage power source (that is, a weak electric power source) that controls the drive of the motor MT11 (torque, rotation speed, etc.). ) and a control power supply (DC 15V) for executing them.

第１サーボアンプＡＭＰ１１は、サーボ電源ＳＰ、電解コンデンサＣＯＮおよびモータＭＴ１１との間で電気的に接続される。第１サーボアンプＡＭＰ１１は、２台のマグネットスイッチＭＳ１１１，ＭＳ１１２と、ＩＰＭ１１とを備える。 The first servo amplifier AMP11 is electrically connected between the servo power supply SP, the electrolytic capacitor CON, and the motor MT11. The first servo amplifier AMP11 includes two magnetic switches MS111 and MS112, and an IPM11.

２台のマグネットスイッチＭＳ１１１，ＭＳ１１２のそれぞれは、サーボ電源ＳＰとＩＰＭ１１との間に接続されて、開閉によりＩＰＭ１１へのサーボ電源の供給をＯＮ，ＯＦＦする。マグネットスイッチＭＳ１１１，ＭＳ１１２のそれぞれは、閉（ＯＮ）状態でＩＰＭ１１へサーボ電源を供給し、開（ＯＦＦ）状態でＩＰＭ１１へのサーボ電源の供給を遮断する。なお、マグネットスイッチＭＳ１１１，ＭＳ１１２は、それぞれ手動操作あるいは遠隔操作により開閉可能であってよい。 Each of the two magnet switches MS111 and MS112 is connected between the servo power supply SP and the IPM11, and turns on and off the supply of servo power to the IPM11 by opening and closing. Each of the magnet switches MS111 and MS112 supplies servo power to the IPM 11 in a closed (ON) state, and cuts off the supply of servo power to the IPM 11 in an open (OFF) state. Note that the magnetic switches MS111 and MS112 may be opened and closed by manual operation or remote control, respectively.

ＩＰＭ１１は、直流電圧を交流電圧に変換するインバータ（不図示）と、インバータを駆動する駆動回路（不図示）とを少なくとも含んで構成される。インバータは、サーボ電源ＳＰから供給されたサーボ電源（直流電源）を交流電源に変換して、モータＭＴ１１に供給する。駆動回路は、サーボ電源ＳＰから供給された制御電源を用いて、インバータを駆動制御する。 The IPM 11 is configured to include at least an inverter (not shown) that converts DC voltage to AC voltage, and a drive circuit (not shown) that drives the inverter. The inverter converts the servo power (DC power) supplied from the servo power supply SP into AC power and supplies it to the motor MT11. The drive circuit drives and controls the inverter using control power supplied from the servo power supply SP.

電解コンデンサＣＯＮは、第１サーボアンプＡＭＰ１１～第ＮサーボアンプＡＭＰ１ＮのそれぞれのモータＭＴ１１～ＭＴ１Ｎの回生動作時（つまり、減速時）に発生した回生エネルギー（回生電力）を充電（蓄電）したり、放電したりする。 The electrolytic capacitor CON charges (stores) regenerative energy (regenerative power) generated during regenerative operation (that is, during deceleration) of the respective motors MT11 to MT1N of the first servo amplifier AMP11 to Nth servo amplifier AMP1N, It discharges electricity.

以上により、実施の形態１に係るモータ制御システム１００は、各サーボアンプ（第１サーボアンプＡＭＰ１１～第ＮサーボアンプＡＭＰ１Ｎのそれぞれ）が備える２台のマグネットスイッチにより、各サーボアンプへの電源供給を個別にＯＮ，ＯＦＦできる。 As described above, the motor control system 100 according to the first embodiment can supply power to each servo amplifier using the two magnetic switches provided in each servo amplifier (first servo amplifier AMP11 to Nth servo amplifier AMP1N, respectively). Can be turned on and off individually.

しかし、上述したモータ制御システム１００の構成では、サーボアンプ内でサーボ電源と制御電源とが短絡するような故障が発生した場合、制御電源用の電気回路にサーボ電源（高圧電流）が流れ込み、制御回路が故障する可能性がある。 However, in the configuration of the motor control system 100 described above, if a failure such as a short circuit between the servo power supply and the control power supply occurs in the servo amplifier, the servo power supply (high voltage current) flows into the electric circuit for the control power supply, and the control power is The circuit may fail.

図３を参照して、実施の形態１に係るモータ制御システム１００において、モータへのサーボ電源が供給されている状態でのＩＰＭの故障例について説明する。図３は、モータ制御システム１００におけるサーボアンプ故障例を説明する図である。なお、図３では、第１サーボアンプＡＭＰ１１が故障した例について説明する。 Referring to FIG. 3, an example of a failure of the IPM in the motor control system 100 according to the first embodiment while servo power is being supplied to the motor will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a servo amplifier failure in the motor control system 100. Note that in FIG. 3, an example will be described in which the first servo amplifier AMP11 has failed.

モータＭＴ１１へサーボ電源が供給されている状態でＩＰＭ１１が故障した第１サーボアンプＡＭＰ１１は、ＩＰＭ１１内部でサーボ電源（強電，ＤＣ３００Ｖ）用の電気回路（図３に示す電気回路のうち太線で示す電気回路）と、制御電源（弱電，１５Ｖ）用の電気回路（図３に示す電気回路のうち細線で示す電気回路）とが短絡して、経路ＲＴ１１，ＲＴ１３を形成することがある。このような場合、サーボ電源は、経路ＲＴ１１を通じて制御電源用の電気回路に流れ込み、制御電源用の電気回路（経路ＲＴ１２，ＲＴ１５）を通じてＤＣ電源ＳＰ１に流れ込んで、制御回路を破壊したり、制御電源用の電気回路（経路ＲＴ１３，ＲＴ１６）を通じて他のサーボアンプ（例えば、第ＮサーボアンプＡＭＰ１Ｎ）に流れ込んで、他のサーボアンプを破壊したりする。 The first servo amplifier AMP11, in which the IPM11 has failed while the servo power is being supplied to the motor MT11, has an electrical circuit for the servo power (strong electric, DC 300V) inside the IPM11 (the electrical circuit shown in bold among the electrical circuits shown in Figure 3). circuit) and the electric circuit for the control power source (low voltage, 15 V) (the electric circuit shown by thin lines among the electric circuits shown in FIG. 3) may be short-circuited to form paths RT11 and RT13. In such a case, the servo power flows into the control power supply electric circuit through the path RT11, and flows into the DC power supply SP1 through the control power supply electric circuit (paths RT12, RT15), destroying the control circuit or destroying the control power supply. It flows into other servo amplifiers (for example, the Nth servo amplifier AMP1N) through the electric circuit (paths RT13, RT16) and destroys the other servo amplifiers.

（実施の形態１の変形例１）
そこで、図４を参照して、ＩＰＭ内部でのサーボ電源用の電気回路と、制御電源用の電気回路との短絡を防止し、制御回路あるいは他のサーボアンプの破壊を防止可能なモータ制御システム１００Ａについて説明する。図４は、実施の形態１の変形例１に係るモータ制御システム１００Ａの構成例を示す図である。 (Modification 1 of Embodiment 1)
Therefore, with reference to FIG. 4, a motor control system that can prevent short circuits between the servo power supply electric circuit and the control power supply electric circuit inside the IPM, and prevent damage to the control circuit or other servo amplifiers. 100A will be explained. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a motor control system 100A according to a first modification of the first embodiment.

なお、実施の形態１に係るモータ制御システム１００と同様の構成には、同一の符号を付与して、説明を省略する。また、第１サーボアンプＡＭＰ２１～第ＮサーボアンプＡＭＰ２Ｎは、それぞれ同様の構成および機能を有するため、以降の説明では、第１サーボアンプＡＭＰ２１の構成および機能についてのみ説明し、他のサーボアンプの構成および機能については説明を省略する。 In addition, the same code|symbol is given to the structure similar to the motor control system 100 based on Embodiment 1, and description is abbreviate|omitted. Furthermore, since the first servo amplifier AMP21 to the Nth servo amplifier AMP2N have similar configurations and functions, in the following explanation, only the configuration and function of the first servo amplifier AMP21 will be explained, and the configurations of the other servo amplifiers will be explained. Explanation of and functions will be omitted.

モータ制御システム１００Ａは、サーボ電源ＳＰと、Ｎ台のモータＭＴ１１，…，ＭＴ１Ｎと、Ｎ台のサーボアンプ（第１サーボアンプＡＭＰ２１～第ＮサーボアンプＡＭＰ２Ｎ）と、２Ｎ台のマグネットスイッチＭＳ２１１，ＭＳ２１２，…，ＭＳ２Ｎ１，ＭＳ２Ｎ２と、Ｎ個のダイオードＤＯ２１，…，ＤＯ２Ｎと、Ｎ個のヒューズＦＳ２１，…，ＦＳ２Ｎと、電解コンデンサＣＯＮとを含む。 The motor control system 100A includes a servo power supply SP, N motors MT11,..., MT1N, N servo amplifiers (first servo amplifier AMP21 to Nth servo amplifier AMP2N), and 2N magnetic switches MS211, MS212. ,..., MS2N1, MS2N2, N diodes DO21,..., DO2N, N fuses FS21,..., FS2N, and an electrolytic capacitor CON.

サーボ電源ＳＰは、直流電源であって、第１サーボアンプＡＭＰ２１～第ＮサーボアンプＡＭＰ２Ｎのそれぞれに電源を供給する。 The servo power supply SP is a DC power supply, and supplies power to each of the first servo amplifier AMP21 to the Nth servo amplifier AMP2N.

第１サーボアンプＡＭＰ２１は、サーボ電源ＳＰ、電解コンデンサＣＯＮおよびモータＭＴ１１との間で電気的に接続される。第１サーボアンプＡＭＰ２１は、２台のマグネットスイッチＭＳ２１１，ＭＳ２１２と、ＩＰＭ２１とを備える。第１サーボアンプＡＭＰ２１は、ＩＰＭ２１と、サーボ電源ＳＰとの間にダイオードＤＯ２１と、ヒューズＦＳ２１とを備える。 The first servo amplifier AMP21 is electrically connected between the servo power supply SP, the electrolytic capacitor CON, and the motor MT11. The first servo amplifier AMP21 includes two magnet switches MS211 and MS212, and an IPM21. The first servo amplifier AMP21 includes a diode DO21 and a fuse FS21 between the IPM21 and the servo power supply SP.

切替部の一例としての２台のマグネットスイッチＭＳ２１１，ＭＳ２１２のそれぞれは、サーボ電源ＳＰとＩＰＭ２１との間に接続されて、開閉によりＩＰＭ２１へのサーボ電源の供給をＯＮ，ＯＦＦする。マグネットスイッチＭＳ２１１，ＭＳ２１２のそれぞれは、閉（ＯＮ）状態でＩＰＭ２１へサーボ電源を供給し、開（ＯＦＦ）状態でＩＰＭ２１へのサーボ電源の供給を遮断する。なお、マグネットスイッチＭＳ２１１，ＭＳ２１２は、それぞれ手動操作あるいは遠隔操作により開閉可能であってよい。 Two magnetic switches MS211 and MS212, each of which is an example of a switching unit, are connected between the servo power source SP and the IPM 21, and turn on and off the supply of servo power to the IPM 21 by opening and closing. Each of the magnet switches MS211 and MS212 supplies servo power to the IPM 21 in a closed (ON) state, and cuts off the supply of servo power to the IPM 21 in an open (OFF) state. Note that the magnetic switches MS211 and MS212 may be opened and closed by manual operation or remote control, respectively.

ＩＰＭ２１は、直流電圧を交流電圧に変換するインバータ（不図示）と、インバータを駆動する駆動回路（不図示）とを少なくとも含んで構成される。インバータは、サーボ電源ＳＰから供給されたサーボ電源（直流電源）を交流電源に変換して、モータＭＴ１１に供給する。駆動回路は、サーボ電源ＳＰから供給された制御電源を用いて、インバータを駆動制御する。 The IPM 21 is configured to include at least an inverter (not shown) that converts DC voltage into AC voltage, and a drive circuit (not shown) that drives the inverter. The inverter converts the servo power (DC power) supplied from the servo power supply SP into AC power and supplies it to the motor MT11. The drive circuit drives and controls the inverter using control power supplied from the servo power supply SP.

また、ＩＰＭ２１は、ＤＣ電源ＳＰ１との間にダイオードＤＯ２１が設けられ、サーボ電源ＳＰのグランド（ＧＮＤ）との間にヒューズＦＳ２１が設けられる。 Further, a diode DO21 is provided between the IPM21 and the DC power source SP1, and a fuse FS21 is provided between the IPM21 and the ground (GND) of the servo power source SP.

第１ダイオードの一例としてのダイオードＤＯ２１は、ＤＣ電源ＳＰ１からＩＰＭ２１に向かう方向に制御電源（制御電流）を供給可能にする。つまり、ダイオードＤＯ２１は、ＩＰＭ２１から制御回路（つまり、弱電用の電気回路）にサーボ電源（サーボ電流）が流れることを防止する。 The diode DO21, which is an example of the first diode, enables supply of control power (control current) from the DC power supply SP1 toward the IPM21. In other words, the diode DO21 prevents the servo power (servo current) from flowing from the IPM 21 to the control circuit (that is, the electric circuit for low power).

これにより、実施の形態１の変形例１に係るモータ制御システム１００Ａは、ＩＰＭ２１が故障しても、図３に示す経路ＲＴ１１の形成を防止し、制御回路あるいは他のサーボアンプの故障を防止できる。 Thereby, even if IPM 21 fails, motor control system 100A according to Modification 1 of Embodiment 1 can prevent the formation of path RT11 shown in FIG. 3 and prevent failure of the control circuit or other servo amplifiers. .

ヒューズＦＳ２１は、サーボ電源ＳＰのグランド（ＧＮＤ）とＩＰＭ２１との間の電気回路に設けられる。ヒューズＦＳ２１は、短絡等により過電流が発生した場合に溶断し、サーボ電源ＳＰのグランド（ＧＮＤ）とＩＰＭ２１との間の電気回路を遮断する。 Fuse FS21 is provided in an electric circuit between the ground (GND) of servo power supply SP and IPM21. The fuse FS21 blows out when an overcurrent occurs due to a short circuit or the like, and cuts off the electric circuit between the ground (GND) of the servo power supply SP and the IPM21.

これにより、実施の形態１の変形例１に係るモータ制御システム１００Ａは、ＩＰＭ２１が故障しても、図３に示す経路ＲＴ１４の形成を防止し、制御回路あるいは他のサーボアンプの故障を防止できる。 Thereby, even if IPM 21 fails, motor control system 100A according to Modification 1 of Embodiment 1 can prevent the formation of path RT14 shown in FIG. 3, and prevent failure of the control circuit or other servo amplifiers. .

なお、図４では、一例として、各サーボアンプにそれぞれ１つのダイオードと、１つのヒューズとが設けられたモータ制御システム１００Ａの例を示しているが、これに限定されない。Ｎ台のサーボアンプのそれぞれは、ダイオードあるいはヒューズのすくなくとも一方が設けられていればよい。 Although FIG. 4 shows, as an example, a motor control system 100A in which each servo amplifier is provided with one diode and one fuse, the present invention is not limited to this. Each of the N servo amplifiers may be provided with at least one of a diode and a fuse.

また、上述したモータ制御システム１００の構成の場合、モータの回生動作中に２台のマグネットスイッチが開（ＯＦＦ）状態となった場合には、発生した回生エネルギー（電流）によりＩＰＭが故障する可能性がある。 In addition, in the case of the configuration of the motor control system 100 described above, if the two magnetic switches are in the open (OFF) state during regenerative operation of the motor, the IPM may malfunction due to the generated regenerative energy (current). There is sex.

図５を参照して、実施の形態１に係るモータ制御システム１００において、モータの回生動作中に２台のマグネットスイッチが開（ＯＦＦ）状態となった場合のＩＰＭの故障例について説明する。図５は、モータ制御システム１００におけるＩＰＭ故障例を説明する図である。なお、図５では、第１サーボアンプＡＭＰ１１のＩＰＭ１１が故障した例について説明する。 Referring to FIG. 5, an example of a failure of the IPM in the motor control system 100 according to the first embodiment when two magnet switches are in an open (OFF) state during regenerative operation of the motor will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an IPM failure in the motor control system 100. Note that in FIG. 5, an example will be described in which the IPM 11 of the first servo amplifier AMP11 has failed.

モータＭＴ１１の回生動作中に２台のマグネットスイッチＭＳ１１が開（ＯＦＦ）状態となった場合、第１サーボアンプＡＭＰ１１は、発生した回生エネルギーが電解コンデンサＣＯＮに流れず、ＩＰＭ１１におけるインバータのＰ－Ｎ間電圧（Ｐ端子とＮ端子の間の電圧）が急上昇して過電圧状態となり、ＩＰＭ１１が故障する可能性がある。 When the two magnetic switches MS11 are in the open (OFF) state during the regenerative operation of the motor MT11, the generated regenerative energy does not flow to the electrolytic capacitor CON in the first servo amplifier AMP11, and the PN of the inverter in the IPM11 is There is a possibility that the voltage between the terminals (the voltage between the P terminal and the N terminal) increases rapidly, resulting in an overvoltage state, and the IPM 11 breaks down.

（実施の形態１の変形例２）
そこで、図６を参照して、回生エネルギー（回生電流）によるＩＰＭの故障を防止し、ＩＰＭ（サーボアンプ）の破壊を防止可能なモータ制御システム１００Ｂについて説明する。図６は、実施の形態１の変形例２に係るモータ制御システム１００Ｂの構成例を示す図である。 (Modification 2 of Embodiment 1)
Therefore, with reference to FIG. 6, a motor control system 100B that can prevent failure of the IPM due to regenerative energy (regenerative current) and prevent destruction of the IPM (servo amplifier) will be described. FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a motor control system 100B according to a second modification of the first embodiment.

なお、実施の形態１に係るモータ制御システム１００と同様の構成には、同一の符号を付与して、説明を省略する。また、第１サーボアンプＡＭＰ３１～第ＮサーボアンプＡＭＰ３Ｎは、それぞれ同様の構成および機能を有するため、以降の説明では、第１サーボアンプＡＭＰ３１の構成および機能についてのみ説明し、他のサーボアンプの構成および機能については説明を省略する。 In addition, the same code|symbol is given to the structure similar to the motor control system 100 based on Embodiment 1, and description is abbreviate|omitted. Further, since the first servo amplifier AMP31 to the Nth servo amplifier AMP3N have similar configurations and functions, in the following explanation, only the configuration and function of the first servo amplifier AMP31 will be explained, and the configurations of other servo amplifiers will be explained. Explanation of and functions will be omitted.

モータ制御システム１００Ｂは、サーボ電源ＳＰと、Ｎ台のモータＭＴ１１，…，ＭＴ１Ｎと、Ｎ台のサーボアンプ（第１サーボアンプＡＭＰ３１～第ＮサーボアンプＡＭＰ３Ｎ）と、２Ｎ台のマグネットスイッチＭＳ３１１，ＭＳ３１２，…，ＭＳ３Ｎ１，ＭＳ３Ｎ２と、２Ｎ個のダイオードＤＯ３１１，ＤＯ３１２，…，ＤＯ３Ｎ１，ＤＯ３Ｎ２と、電解コンデンサＣＯＮとを含む。 The motor control system 100B includes a servo power supply SP, N motors MT11,..., MT1N, N servo amplifiers (first servo amplifier AMP31 to Nth servo amplifier AMP3N), and 2N magnetic switches MS311, MS312. , ..., MS3N1, MS3N2, 2N diodes DO311, DO312, ..., DO3N1, DO3N2, and an electrolytic capacitor CON.

サーボ電源ＳＰは、直流電源であって、第１サーボアンプＡＭＰ３１～第ＮサーボアンプＡＭＰ３Ｎのそれぞれに電源を供給する。 The servo power supply SP is a DC power supply, and supplies power to each of the first servo amplifier AMP31 to the Nth servo amplifier AMP3N.

第１サーボアンプＡＭＰ３１は、サーボ電源ＳＰ、電解コンデンサＣＯＮおよびモータＭＴ１１との間で電気的に接続される。第１サーボアンプＡＭＰ３１は、２台のマグネットスイッチＭＳ３１１，ＭＳ３１２と、ＩＰＭ３１とを備える。第１サーボアンプＡＭＰ３１は、ＩＰＭ３１と電解コンデンサＣＯＮとの間に２つのダイオードＤＯ３１１，ＤＯ３１２を備える。 The first servo amplifier AMP31 is electrically connected between the servo power supply SP, the electrolytic capacitor CON, and the motor MT11. The first servo amplifier AMP31 includes two magnetic switches MS311 and MS312, and an IPM31. The first servo amplifier AMP31 includes two diodes DO311 and DO312 between the IPM31 and the electrolytic capacitor CON.

２台のマグネットスイッチＭＳ３１１，ＭＳ３１２のそれぞれは、サーボ電源ＳＰとＩＰＭ３１との間に接続されて、開閉によりＩＰＭ２１へのサーボ電源の供給をＯＮ，ＯＦＦする。マグネットスイッチＭＳ３１１，ＭＳ３１２のそれぞれは、閉（ＯＮ）状態でＩＰＭ２１へサーボ電源を供給し、開（ＯＦＦ）状態でＩＰＭ３１へのサーボ電源の供給を遮断する。なお、マグネットスイッチＭＳ３１１，ＭＳ３１２のそれぞれは、手動操作あるいは遠隔操作により開閉可能であってよい。 Each of the two magnet switches MS311 and MS312 is connected between the servo power source SP and the IPM 31, and turns on and off the supply of servo power to the IPM 21 by opening and closing. Each of the magnet switches MS311 and MS312 supplies servo power to the IPM 21 in a closed (ON) state, and cuts off the supply of servo power to the IPM 31 in an open (OFF) state. Note that each of the magnetic switches MS311 and MS312 may be opened and closed by manual operation or remote control.

２台のマグネットスイッチＭＳ３１１，ＭＳ３１２のそれぞれは、接点ＣＮ３１１と接点ＣＮ３１２との間が電気的に接続される。２つのダイオードＤＯ３１１，ＤＯ３１２のそれぞれは、接点ＣＮ３１１と接点ＣＮ３１２との間に設けられて、バイパス回路を構成する。具体的に、接点ＣＮ３１１と接点ＣＮ３１２との間の電気回路は、Ｐ側にダイオードＤＯ３１１が設けられ、Ｎ側にダイオードＤＯ３１２が設けられる。 In each of the two magnet switches MS311 and MS312, a contact CN311 and a contact CN312 are electrically connected. Each of the two diodes DO311 and DO312 is provided between the contact CN311 and the contact CN312, and constitutes a bypass circuit. Specifically, in the electric circuit between the contact CN311 and the contact CN312, a diode DO311 is provided on the P side, and a diode DO312 is provided on the N side.

ＩＰＭ３１は、直流電圧を交流電圧に変換するインバータ（不図示）と、インバータを駆動する駆動回路（不図示）とを少なくとも含んで構成される。インバータは、サーボ電源ＳＰから供給されたサーボ電源（直流電源）を交流電源に変換して、モータＭＴ１１に供給する。駆動回路は、サーボ電源ＳＰから供給された制御電源を用いて、インバータを駆動制御する。 The IPM 31 is configured to include at least an inverter (not shown) that converts DC voltage to AC voltage, and a drive circuit (not shown) that drives the inverter. The inverter converts the servo power (DC power) supplied from the servo power supply SP into AC power and supplies it to the motor MT11. The drive circuit drives and controls the inverter using control power supplied from the servo power supply SP.

ダイオードＤＯ３１１は、ＩＰＭ３１から電解コンデンサＣＯＮに向かう方向に回生エネルギー（回生電流）を流す。つまり、ダイオードＤＯ３１１は、モータＭＴ１１により発生した回生エネルギー（回生電流）をサーボ電源ＳＰあるいは電解コンデンサＣＯＮに向かって流すことができる。 The diode DO311 allows regenerative energy (regenerative current) to flow in the direction from the IPM31 toward the electrolytic capacitor CON. That is, the diode DO311 can cause regenerative energy (regenerative current) generated by the motor MT11 to flow toward the servo power supply SP or the electrolytic capacitor CON.

これにより、実施の形態１の変形例２に係るモータ制御システム１００Ｂは、モータＭＴ１１の回生動作中に２台のマグネットスイッチＭＳ３１１，ＭＳ３１２が開（ＯＦＦ）状態となっても、モータＭＴ１１の回生エネルギー（回生電流）を、ダイオードＤＯ３１，ＤＯ３２を通ってサーボ電源ＳＰあるいは電解コンデンサＣＯＮに流すことで、ＩＰＭ３１の故障を防止できる。 As a result, the motor control system 100B according to the second modification of the first embodiment can generate regenerative energy of the motor MT11 even if the two magnetic switches MS311 and MS312 are in the open (OFF) state during the regenerative operation of the motor MT11. By flowing the (regenerative current) through the diodes DO31 and DO32 to the servo power supply SP or the electrolytic capacitor CON, failure of the IPM 31 can be prevented.

これにより、実施の形態１の変形例２に係るモータ制御システム１００Ｂは、モータＭＴ１１の回生動作中に２台のマグネットスイッチＭＳ３１１，ＭＳ３１２が開（ＯＦＦ）状態となっても、ＩＰＭ３１のＰ－Ｎ間電圧の急上昇を抑制できる。 As a result, the motor control system 100B according to the second modification of the first embodiment can maintain the PN of the IPM 31 even if the two magnetic switches MS311 and MS312 are in the open (OFF) state during the regenerative operation of the motor MT11. It is possible to suppress the sudden increase in the voltage between the two.

なお、図４に示す制御回路あるいは他のサーボアンプの破壊を防止可能なモータ制御システム１００Ａの構成と、図６に示すＩＰＭ（サーボアンプ）の破壊を防止可能なモータ制御システム１００Ｂの構成とは、任意に組み合わされてよい。これにより、制御回路あるいはサーボアンプの破壊と、ＩＰＭ（サーボアンプ）の破壊とを防止可能なモータ制御システムを実現できる。 The configuration of a motor control system 100A that can prevent destruction of the control circuit or other servo amplifiers shown in FIG. 4, and the configuration of a motor control system 100B that can prevent destruction of an IPM (servo amplifier) shown in FIG. , may be arbitrarily combined. This makes it possible to realize a motor control system that can prevent destruction of the control circuit or servo amplifier and destruction of the IPM (servo amplifier).

以上により、実施の形態１の変形例１に係るモータ制御システム１００Ａは、複数のモータＭＴ１１，…，ＭＴ１Ｎと、複数のモータＭＴ１１，…，ＭＴ１Ｎのそれぞれに対応して設けられ、複数のモータＭＴ１１，…，ＭＴ１Ｎのそれぞれの動作を制御する複数のサーボアンプ（つまり、第１サーボアンプＡＭＰ２１～第ＮサーボアンプＡＭＰ２Ｎのそれぞれ）と、サーボ電源ＳＰ（電源の一例）と複数のサーボアンプとの間をそれぞれ接続し、複数のサーボアンプのそれぞれを介して、複数のモータＭＴ１１，…，ＭＴ１Ｎのそれぞれに駆動電力を供給する電源回路と、電源と複数のサーボアンプとの間をそれぞれ接続し、複数のサーボアンプのそれぞれに接続されたモータＭＴ１１，…，ＭＴ１Ｎに制御指令を送信する制御回路と、電源回路と複数のサーボアンプのそれぞれとの間に接続され、接続された複数のサーボアンプを介した複数のモータＭＴ１１，…，ＭＴ１Ｎへの駆動電力の供給と遮断とを開閉動作によって切り替える複数のマグネットスイッチＭＳ２１１，ＭＳ２１２，…，ＭＳ２Ｎ１，ＭＳ２Ｎ２（切替部の一例）と、を備え、制御回路と複数のサーボアンプとの間には、それぞれダイオード（第１ダイオードの一例であって、例えば、ダイオードＤＯ２１，…，ＤＯ２Ｎ）、またはヒューズ（例えば、ヒューズＦＳ２１，…，ＦＳ２Ｎ）の少なくとも一方が設けられる。 As described above, the motor control system 100A according to the first modification of the first embodiment is provided corresponding to each of the plurality of motors MT11,..., MT1N, and the plurality of motors MT11,..., MT1N. ,..., between a plurality of servo amplifiers (that is, each of the first servo amplifier AMP21 to Nth servo amplifier AMP2N) that control the operation of each of MT1N, a servo power supply SP (an example of a power supply), and a plurality of servo amplifiers. A power supply circuit that supplies driving power to each of the plurality of motors MT11,..., MT1N through each of the plurality of servo amplifiers, and a power supply circuit that connects the power supply and the plurality of servo amplifiers respectively, A control circuit that sends control commands to the motors MT11,..., MT1N connected to each of the servo amplifiers is connected between the power supply circuit and each of the plurality of servo amplifiers, and the control circuit sends control commands to the motors MT11,..., MT1N connected to each of the servo amplifiers. A control circuit and At least one of a diode (an example of a first diode, for example, diodes DO21, ..., DO2N) or a fuse (for example, fuses FS21, ..., FS2N) is provided between each of the plurality of servo amplifiers. .

なお、ここでいう電源回路は、サーボ電源（強電，ＤＣ３００Ｖ）用の電気回路（各図において太線で示す電気回路）を示す。また、ここでいう制御回路は、制御電源（弱電，１５Ｖ）用の電気回路（各図において細線で示す電気回路）である。 Note that the power supply circuit here refers to an electric circuit (the electric circuit indicated by a thick line in each figure) for a servo power source (high voltage, DC 300V). Further, the control circuit referred to here is an electric circuit (an electric circuit indicated by a thin line in each figure) for a control power source (low electric power, 15V).

これにより、実施の形態１の変形例１に係るモータ制御システム１００Ａは、ダイオードＤＯ２１，…，ＤＯ２Ｎにより、ＩＰＭ２１，…，２Ｎから制御回路にサーボ電源（サーボ電流）が流れることを防止できる。また、モータ制御システム１００Ａは、ヒューズＦＳ２１，…，ＦＳ２Ｎにより、サーボ電源ＳＰのグランド（ＧＮＤ）とＩＰＭ２１との間の電気回路を遮断することで、ＩＰＭ２１，…，２Ｎから制御回路にサーボ電源（サーボ電流）が流れることを防止できる。 Thereby, the motor control system 100A according to the first modification of the first embodiment can prevent servo power (servo current) from flowing from the IPMs 21, . . . , 2N to the control circuit by the diodes DO21, . In addition, the motor control system 100A interrupts the electric circuit between the ground (GND) of the servo power supply SP and the IPM 21 using fuses FS21, ..., FS2N, so that the servo power supply ( servo current) can be prevented from flowing.

以上により、実施の形態１の変形例２に係るモータ制御システム１００Ｂは、電源回路と複数のサーボアンプのそれぞれ（つまり、第１サーボアンプＡＭＰ３１～第ＮサーボアンプＡＭＰ３Ｎのそれぞれ）との間に設けられ、複数のマグネットスイッチＭＳ３１１，ＭＳ３１２，…，ＭＳ３Ｎ１，ＭＳ３Ｎ２を迂回して電源回路とサーボアンプとを接続する複数のバイパス回路、をさらに備える。複数のバイパス回路のそれぞれは、ダイオード（第２ダイオードの一例であって、例えば、ダイオードＤＯ３１１，…，ＤＯ３Ｎ２）が設けられる。これにより、実施の形態１の変形例２に係るモータ制御システム１００Ｂは、モータＭＴ１１，…，ＭＴ１Ｎのそれぞれで発生した回生エネルギー（回生電流）を、各サーボアンプに設けられたバイパス回路に流すことで、ＩＰＭ３１，…，ＰＳＭ３ＮのそれぞれのＰ－Ｎ間電圧の急上昇を抑制し、サーボアンプの故障を防止できる。 As described above, the motor control system 100B according to the second modification of the first embodiment is provided between the power supply circuit and each of the plurality of servo amplifiers (that is, each of the first servo amplifier AMP31 to Nth servo amplifier AMP3N). The servo amplifier further includes a plurality of bypass circuits that connect the power supply circuit and the servo amplifier by bypassing the plurality of magnet switches MS311, MS312, . . . , MS3N1, MS3N2. Each of the plurality of bypass circuits is provided with a diode (an example of a second diode, for example, diodes DO311, . . . , DO3N2). As a result, the motor control system 100B according to the second modification of the first embodiment allows the regenerative energy (regenerative current) generated in each of the motors MT11,..., MT1N to flow through the bypass circuit provided in each servo amplifier. Therefore, it is possible to suppress a sudden rise in the voltage between PN of each of the IPMs 31, . . . , PSM 3N, and prevent a failure of the servo amplifier.

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although various embodiments have been described above with reference to the drawings, it goes without saying that the present disclosure is not limited to such examples. It is clear that those skilled in the art can come up with various changes, modifications, substitutions, additions, deletions, and equivalent examples within the scope of the claims, and It is understood that it naturally falls within the technical scope of the present disclosure. Further, each component in the various embodiments described above may be combined as desired without departing from the spirit of the invention.

本開示は、共通の電源供給路を有する複数のサーボアンプにおいて、高圧電源による制御回路の破損を防止するモータ制御システムとして有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present disclosure is useful as a motor control system that prevents damage to a control circuit caused by a high-voltage power supply in a plurality of servo amplifiers having a common power supply path.

１１，１Ｎ，２１，２Ｎ，３１，３ＮＩＰＭ
１００，１００Ａ，１００Ｂモータ制御システム
ＡＭＰ１１，ＡＭＰ２１，ＡＭＰ３１第１サーボアンプ
ＡＭＰ１２第２サーボアンプ
ＡＭＰ１３第３サーボアンプ
ＡＭＰ１Ｎ，ＡＭＰ２Ｎ，ＡＭＰ３Ｎ第Ｎサーボアンプ
ＣＮ３１１，ＣＮ３１２，ＣＮ３Ｎ１，ＣＮ３Ｎ２接点
ＣＯＮ電解コンデンサ
ＤＯ２１，ＤＯ２Ｎ，ＤＯ３１１，ＤＯ３１２，ＤＯ３Ｎ１，ＤＯ３Ｎ２ダイオード
ＦＳ２１，ＦＳ２Ｎヒューズ
ＭＴ１１，ＭＴ１２，ＭＴ１３，ＭＴ１Ｎモータ
ＭＳ１１１，ＭＳ１１２，ＭＳ１２１，ＭＳ１２２，ＭＳ１３１，ＭＳ１３２，ＭＳ１Ｎ１，ＭＳ１Ｎ２，ＭＳ２１１，ＭＳ２１２，ＭＳ２Ｎ１，ＭＳ２Ｎ２マグネットスイッチ
ＳＰサーボ電源
ＳＰ１ＤＣ電源 11,1N,21,2N,31,3N IPM
100,100A, 100B motor control system AMP11, AMP21, AMP31 No. 1 servo amplifier Amp12 AMP13 3 servo amplifier AMP1N, AMP2N, AMP3N N servo amplifier CN311, CN312, CN32, CN32, CN32 Point CON Electrolytic Capacitor DO21, DO2N , DO311, DO312, DO3N1, DO3N2 Diode FS21, FS2N Fuse MT11, MT12, MT13, MT1N Motor MS111, MS112, MS121, MS122, MS131, MS132, MS1N1, MS1N2, MS211, MS212, MS 2N1, MS2N2 Magnet switch SP Servo power supply SP1 DC power supply

Claims

multiple motors,
a plurality of servo amplifiers provided corresponding to each of the plurality of motors and controlling the operation of each of the plurality of motors;
a power supply circuit that connects a power source and the plurality of servo amplifiers, and supplies driving power to each of the plurality of motors via the plurality of servo amplifiers;
a control circuit that connects the power source and the plurality of servo amplifiers, and sends a control command to the motor connected to each of the plurality of servo amplifiers;
A plurality of circuits connected between the power supply circuit and each of the plurality of servo amplifiers, and switching between supplying and cutting off the drive power to the plurality of motors via the plurality of connected servo amplifiers by an opening/closing operation. comprising a switching section;
At least one of a first diode and a fuse is provided between the control circuit and the plurality of servo amplifiers, respectively.
Motor control system.

further comprising a plurality of bypass circuits provided between the power supply circuit and each of the plurality of servo amplifiers, bypassing the plurality of switching units and connecting the power supply circuit and the servo amplifier,
Each of the plurality of bypass circuits is provided with a second diode,
The motor control system according to claim 1.