JP2600137B2 - Ａｃサーボモータの電流検出回路 - Google Patents
Ａｃサーボモータの電流検出回路Info
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- JP2600137B2 JP2600137B2 JP61126105A JP12610586A JP2600137B2 JP 2600137 B2 JP2600137 B2 JP 2600137B2 JP 61126105 A JP61126105 A JP 61126105A JP 12610586 A JP12610586 A JP 12610586A JP 2600137 B2 JP2600137 B2 JP 2600137B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はACサーボモータの電流を制御するための電流
を検出する電流検出回路に関するものである。
を検出する電流検出回路に関するものである。
従来の技術 近年、産業用ロボットや工作機械などの駆動用モータ
として従来のDCサーボモータに代わり、ブラシのないAC
サーボモータが多く使われるようになってきた。
として従来のDCサーボモータに代わり、ブラシのないAC
サーボモータが多く使われるようになってきた。
ACサーボモータはDCサーボモータと異なりブラシがな
いためにメンテナンスフリーであり、また高速で高トル
クを発生でき、ロータイナーシャも小さいなど優れた特
長を有しているが制御回路が複雑となる。第２図に同期
形のACサーボモータの制御回路のブロック図を示す。第
２図に示すように通常、Ｕ相,V相,W相の電流をCTで検出
し、各相ごとに電流比較と誤差増幅を行う。
いためにメンテナンスフリーであり、また高速で高トル
クを発生でき、ロータイナーシャも小さいなど優れた特
長を有しているが制御回路が複雑となる。第２図に同期
形のACサーボモータの制御回路のブロック図を示す。第
２図に示すように通常、Ｕ相,V相,W相の電流をCTで検出
し、各相ごとに電流比較と誤差増幅を行う。
このような回路は複雑になることはもちろんであるが
各相のバランスをとるための調整も難しく、高価な直流
分も検出可能なCTが３つ、あるいは１相分を演算で求め
るとすれば最低２つ必要となる。そこで第３図のように
電流の検出部を電源に接続された直流回路に配置してCT
を１つで済ませる方法がある。第３図において、11は直
流電源、12は三相トランジスタインバータ、13は同期形
のACサーボモータ、14はコミュテーションセンサ、15は
速度センサ、16は速度アンプ、17は電流アンプ、18は回
転方向指令回路、19は電流極性変換回路、20はCT、21は
乗算器Ｕ、22は乗算器Ｖ、23は乗算器Ｗ、24はPWM回路
Ｕ、25はPWM回路Ｖ、26はPWM回路Ｗ、27は分配回路であ
る。
各相のバランスをとるための調整も難しく、高価な直流
分も検出可能なCTが３つ、あるいは１相分を演算で求め
るとすれば最低２つ必要となる。そこで第３図のように
電流の検出部を電源に接続された直流回路に配置してCT
を１つで済ませる方法がある。第３図において、11は直
流電源、12は三相トランジスタインバータ、13は同期形
のACサーボモータ、14はコミュテーションセンサ、15は
速度センサ、16は速度アンプ、17は電流アンプ、18は回
転方向指令回路、19は電流極性変換回路、20はCT、21は
乗算器Ｕ、22は乗算器Ｖ、23は乗算器Ｗ、24はPWM回路
Ｕ、25はPWM回路Ｖ、26はPWM回路Ｗ、27は分配回路であ
る。
以上のように構成されたACサーボモータの速度制御回
路において、以下その動作を説明する。
路において、以下その動作を説明する。
上記の制御回路からACサーボモータ13の速度指令が与
えられると速度センサ15で検出された速度と比較されそ
の差が速度アンプ16に入力される。速度アンプ16の出力
は電流指令となり電流極性変換回路19で検出された電流
と比較されその差が電流アンプ17の入力となり増幅され
て出力される。一方ACサーボモータ13のロータの磁極の
位置を検出するコミュテーションセンサ14から出力され
た信号は分配回路27でACサーボモータ13の誘起電圧波形
に比例した波形を出力させる。そして各相ごとに電流ア
ンプ17の出力と分配回路27の出力とを乗算器21,22,23に
入力し、その出力をPWM回路24,25,26に入力してインバ
ータ12のトランジスタを駆動するPWM信号を作り、イン
バータ12を駆動してACサーボモータ13を回転させる。そ
のときACサーボモータ13に流れる電流はCT20で検出され
るがCT20で検出された電流はACサーボモータ13が正転し
ても逆転しても一方向にしか検出されない。そこで電流
アンプ17の出力により回転方向を決めているのでその出
力をＯレベルと比較して回転方向指令回路18で回転方向
を決め、その出力でCT20で検出した電流波形の極性を電
流極性変換回路19により決定する。
えられると速度センサ15で検出された速度と比較されそ
の差が速度アンプ16に入力される。速度アンプ16の出力
は電流指令となり電流極性変換回路19で検出された電流
と比較されその差が電流アンプ17の入力となり増幅され
て出力される。一方ACサーボモータ13のロータの磁極の
位置を検出するコミュテーションセンサ14から出力され
た信号は分配回路27でACサーボモータ13の誘起電圧波形
に比例した波形を出力させる。そして各相ごとに電流ア
ンプ17の出力と分配回路27の出力とを乗算器21,22,23に
入力し、その出力をPWM回路24,25,26に入力してインバ
ータ12のトランジスタを駆動するPWM信号を作り、イン
バータ12を駆動してACサーボモータ13を回転させる。そ
のときACサーボモータ13に流れる電流はCT20で検出され
るがCT20で検出された電流はACサーボモータ13が正転し
ても逆転しても一方向にしか検出されない。そこで電流
アンプ17の出力により回転方向を決めているのでその出
力をＯレベルと比較して回転方向指令回路18で回転方向
を決め、その出力でCT20で検出した電流波形の極性を電
流極性変換回路19により決定する。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では電源11から供給さ
れる電流を検出するのがCT20であるので以下のような問
題点を有する。
れる電流を検出するのがCT20であるので以下のような問
題点を有する。
CT20で検出される電流波形は電源11から供給される電
流だけでなくACサーボモータ13の回転による逆起電力に
よる回生電流も検出され、それは反対の極性となる。し
たがって回生電流が多いときには第４図（ａ）に示すよ
うな電流がACサーボモータ13に流れているにもかかわら
ずCT20には第４図（ｂ）に示すような電流が検出され
る。したがって第４図（ｂ）に示すような波形を演算増
幅器で整流する方法が用いられるがインバータのスイッ
チング周波数が数KHz以上の高い周波数になると演算増
幅器の応答が悪くなり第４図（ａ）の波形を再現するこ
とができなくなるという問題を有していた。
流だけでなくACサーボモータ13の回転による逆起電力に
よる回生電流も検出され、それは反対の極性となる。し
たがって回生電流が多いときには第４図（ａ）に示すよ
うな電流がACサーボモータ13に流れているにもかかわら
ずCT20には第４図（ｂ）に示すような電流が検出され
る。したがって第４図（ｂ）に示すような波形を演算増
幅器で整流する方法が用いられるがインバータのスイッ
チング周波数が数KHz以上の高い周波数になると演算増
幅器の応答が悪くなり第４図（ａ）の波形を再現するこ
とができなくなるという問題を有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、ACサーボモータに流れる
電流を正しく検出するACサーボモータの電流検出回路を
提供するものである。
電流を正しく検出するACサーボモータの電流検出回路を
提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のACサーボモータ
の電流検出回路は、直流電源から電力を供給し、インバ
ータでACサーボモータを駆動制御し、モータの回生電流
が前記直流電源に回生されるACサーボモータ駆動装置に
おいて、前記直流電源から前記インバータに流れる電流
を検出するための第１の抵抗と第１のダイオードを直列
に接続した第１の電流検出回路と、前記ACサーボモータ
の逆起電力により前記インバータから前記直流電源に流
れる電流を検出するための第２の抵抗と第２のダイオー
ドを直列に接続し前記第１の抵抗と前記第２の抵抗が接
続されるように前記第１の電流検出回路に並列に接続し
た第２の電流検出回路と、前記第１の抵抗と前記第１の
ダイオードの接続点と前記第２の抵抗と前記第２のダイ
オードの接続点の電位差を検出する電圧検出回路とから
構成されたものである。
の電流検出回路は、直流電源から電力を供給し、インバ
ータでACサーボモータを駆動制御し、モータの回生電流
が前記直流電源に回生されるACサーボモータ駆動装置に
おいて、前記直流電源から前記インバータに流れる電流
を検出するための第１の抵抗と第１のダイオードを直列
に接続した第１の電流検出回路と、前記ACサーボモータ
の逆起電力により前記インバータから前記直流電源に流
れる電流を検出するための第２の抵抗と第２のダイオー
ドを直列に接続し前記第１の抵抗と前記第２の抵抗が接
続されるように前記第１の電流検出回路に並列に接続し
た第２の電流検出回路と、前記第１の抵抗と前記第１の
ダイオードの接続点と前記第２の抵抗と前記第２のダイ
オードの接続点の電位差を検出する電圧検出回路とから
構成されたものである。
作用 本発明は前記した構成によって直流電源からインバー
タに流れる電流は第１の抵抗で、またACサーボモータの
逆起電力によってインバータから直流電源に流れる電流
は第２の抵抗で検出し、前記した電圧検出回路は第１の
抵抗と第２の抵抗の電位差を検出しているので第４図
（ｂ）の波形ではなく第４図（ａ）の波形が検出される
ことになる。このような波形では演算増幅器の応答周波
数が低くても問題にならず、ACサーボモータに流れる電
流が正しく検出されることになる。
タに流れる電流は第１の抵抗で、またACサーボモータの
逆起電力によってインバータから直流電源に流れる電流
は第２の抵抗で検出し、前記した電圧検出回路は第１の
抵抗と第２の抵抗の電位差を検出しているので第４図
（ｂ）の波形ではなく第４図（ａ）の波形が検出される
ことになる。このような波形では演算増幅器の応答周波
数が低くても問題にならず、ACサーボモータに流れる電
流が正しく検出されることになる。
実 施 例 以下本発明の一実施例のACサーボモータの電流検出回
路について、図面を参照しながら説明する。
路について、図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の第１の実施例におけるACサーボモー
タの電流検出回路を示すものである。第１図において、
１は直流電源、２はインバータ、21,22,23,24,25,26は
トランジスタ、27,28,29,30,31,32,はフリーホイールダ
イオード、10はACサーボモータの巻線、３は直流電源か
らインバータ２に流れる電流を検出する第１の電流検出
回路、４はACサーボモータ13の逆起電力によってインバ
ータ２から直流電源に流れる電流を検出する第２の電流
検出回路、5,7は抵抗、6,8はダイオード、９は絶縁増幅
回路による電圧検出回路である。
タの電流検出回路を示すものである。第１図において、
１は直流電源、２はインバータ、21,22,23,24,25,26は
トランジスタ、27,28,29,30,31,32,はフリーホイールダ
イオード、10はACサーボモータの巻線、３は直流電源か
らインバータ２に流れる電流を検出する第１の電流検出
回路、４はACサーボモータ13の逆起電力によってインバ
ータ２から直流電源に流れる電流を検出する第２の電流
検出回路、5,7は抵抗、6,8はダイオード、９は絶縁増幅
回路による電圧検出回路である。
以上のように構成されたACサーボモータの電流検出回
路について、以下第１図，第２図を用いてその動作を説
明する。
路について、以下第１図，第２図を用いてその動作を説
明する。
まず第１図においてインバータ２のトランジスタ21,2
5がONして、直流電源１から、トランジスタ21,ACサーボ
モータの巻線10のUV、トランジスタ25を通って、電流が
流れ、第２の電流検出回路４はダイオード６によって電
流が阻止され抵抗５には電流は流れず電圧は０となり、
第１の電流検出回路３には電流が流れ抵抗７には電流に
比例した電圧が検出される。したがってａ点の電位を基
準にすると第４図（ａ）に示すように区間（ON）の電圧
が検出され電圧検出回路９で絶縁増幅されその電圧が出
力される。つぎにインバータ２のトランジスタ21,25がO
FFしたときには、直流電源１に、ACサーボモータの巻線
10の逆起電力によって、フリーホイールダイオード30,A
Cサーボモータの巻線10のUV,フリーホイールダイオード
28を通って電流が流れる。その時は逆に第１の電流検出
回路３はダイオード８によって電流が阻止され、第１の
電流検出回路４には電流が流れ抵抗５に電流に比例した
電圧が検出される。したがってａ点の電位を基準にする
と第４図（ａ）に示すように区間（OFF）の電圧が検出
され電圧検出回路９でその電圧が絶縁増幅され出力され
る。
5がONして、直流電源１から、トランジスタ21,ACサーボ
モータの巻線10のUV、トランジスタ25を通って、電流が
流れ、第２の電流検出回路４はダイオード６によって電
流が阻止され抵抗５には電流は流れず電圧は０となり、
第１の電流検出回路３には電流が流れ抵抗７には電流に
比例した電圧が検出される。したがってａ点の電位を基
準にすると第４図（ａ）に示すように区間（ON）の電圧
が検出され電圧検出回路９で絶縁増幅されその電圧が出
力される。つぎにインバータ２のトランジスタ21,25がO
FFしたときには、直流電源１に、ACサーボモータの巻線
10の逆起電力によって、フリーホイールダイオード30,A
Cサーボモータの巻線10のUV,フリーホイールダイオード
28を通って電流が流れる。その時は逆に第１の電流検出
回路３はダイオード８によって電流が阻止され、第１の
電流検出回路４には電流が流れ抵抗５に電流に比例した
電圧が検出される。したがってａ点の電位を基準にする
と第４図（ａ）に示すように区間（OFF）の電圧が検出
され電圧検出回路９でその電圧が絶縁増幅され出力され
る。
以上のように本実施例によれば、直流電源からインバ
ータに流れる電流を検出するための第１の抵抗と第１の
ダイオードと直列に接続した第１の電流検出回路と、AC
サーボモータの逆起電力によってインバータから直流電
源に流れる電流を検出するための第２の抵抗と第２のダ
イオードを直列に接続し第１の抵抗と第２の抵抗が接続
されるように第１の電流検出回路に並列に接続した第２
の電流検出回路と、第１の抵抗と第１のダイオードの接
続点と第２の抵抗と第２のダイオードの接続点の電位差
を検出する電圧検出回路を設けることにより、ACサーボ
モータに流れる電流を正しく検出することができる。
ータに流れる電流を検出するための第１の抵抗と第１の
ダイオードと直列に接続した第１の電流検出回路と、AC
サーボモータの逆起電力によってインバータから直流電
源に流れる電流を検出するための第２の抵抗と第２のダ
イオードを直列に接続し第１の抵抗と第２の抵抗が接続
されるように第１の電流検出回路に並列に接続した第２
の電流検出回路と、第１の抵抗と第１のダイオードの接
続点と第２の抵抗と第２のダイオードの接続点の電位差
を検出する電圧検出回路を設けることにより、ACサーボ
モータに流れる電流を正しく検出することができる。
なお第１の実施例において電圧検出回路９は絶縁電圧
増幅回路としたが絶縁の必要がなければ直流電源１のマ
イナス側を基準電位とした差動増幅回路としてもよい。
またこの検出回路は、DCサーボモータに使用できること
はいうまでもない。
増幅回路としたが絶縁の必要がなければ直流電源１のマ
イナス側を基準電位とした差動増幅回路としてもよい。
またこの検出回路は、DCサーボモータに使用できること
はいうまでもない。
発明の効果 以上のように本発明は直流電源からインバータに流れ
る電流を検出するための第１の抵抗と第１のダイオード
を直列に接続した第１の電流検出回路と、ACサーボモー
タの逆起電力によりインバータから直流電源に流れる電
流を検出する第２の抵抗と第２のダイオードを直列に接
続し第１の抵抗と第２の抵抗が接続されるように第１の
電流検出回路に並列に接続した第２の電流検出回路と、
第１の抵抗と第１のダイオードの接続点と第２の抵抗と
第２のダイオードの接続点の電位差を検出する電圧検出
回路とを設けることにより、ACサーボモータに流れる電
流を直流回路から正しく検出することができる。
る電流を検出するための第１の抵抗と第１のダイオード
を直列に接続した第１の電流検出回路と、ACサーボモー
タの逆起電力によりインバータから直流電源に流れる電
流を検出する第２の抵抗と第２のダイオードを直列に接
続し第１の抵抗と第２の抵抗が接続されるように第１の
電流検出回路に並列に接続した第２の電流検出回路と、
第１の抵抗と第１のダイオードの接続点と第２の抵抗と
第２のダイオードの接続点の電位差を検出する電圧検出
回路とを設けることにより、ACサーボモータに流れる電
流を直流回路から正しく検出することができる。
第１図は本発明の一実施例におけるACサーボモータの電
流検出回路の構成図、第２図は従来の同期形のACサーボ
モータの制御回路のブロック図、第３図は直流回路から
電流検出を行ったACサーボモータの制御回路のブロック
図、第４図はACサーボモータの電流検出波形図である。 ３……第１の電流検出回路、４……第２の電流検出回
路、９……電圧検出回路。
流検出回路の構成図、第２図は従来の同期形のACサーボ
モータの制御回路のブロック図、第３図は直流回路から
電流検出を行ったACサーボモータの制御回路のブロック
図、第４図はACサーボモータの電流検出波形図である。 ３……第１の電流検出回路、４……第２の電流検出回
路、９……電圧検出回路。
Claims (1)
- 【請求項１】直流電源から電力を供給し、インバータで
ACサーボモータを駆動制御し、モータの回生電流が前記
直流電源に回生されるACサーボモータ駆動装置におい
て、前記直流電源から前記インバータに流れる電流を検
出するための第１の抵抗と第１のダイオードを直列に接
続した第１の電流検出回路と、前記ACサーボモータの逆
起電力により前記インバータから前記直流電源に流れる
電流を検出するための第２の抵抗と第２のダイオードを
直列に接続し前記第１の抵抗と前記第２の抵抗が接続さ
れるように前記第１の電流検出回路に並列に接続した第
２の電流検出回路と、前記第１の抵抗と前記第１のダイ
オードの接続点と前記第２の抵抗と前記第２のダイオー
ドの接続点の電位差を検出する電圧検出回路とから構成
されることを特徴とするACサーボモータの電流検出回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61126105A JP2600137B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | Ａｃサーボモータの電流検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61126105A JP2600137B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | Ａｃサーボモータの電流検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62285693A JPS62285693A (ja) | 1987-12-11 |
| JP2600137B2 true JP2600137B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=14926741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61126105A Expired - Lifetime JP2600137B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | Ａｃサーボモータの電流検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2600137B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60216785A (ja) * | 1984-04-11 | 1985-10-30 | Hitachi Ltd | 無刷子直流電動機 |
| JPS60237886A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-26 | Hitachi Ltd | 電動機の過負荷保護回路 |
-
1986
- 1986-05-30 JP JP61126105A patent/JP2600137B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62285693A (ja) | 1987-12-11 |
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