JP3171146U

JP3171146U - Alarm signal output device, load protection device, and motor control device

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Publication number: JP3171146U
Application number: JP2011002993U
Authority: JP
Inventors: 誠一有; 佐藤　昇; 昇佐藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2011-10-20
Anticipated expiration: 2016-02-10

Abstract

【課題】障害等の発生時に負荷への電流供給を防止するのに好適なアラーム信号出力装置を提供する。【解決手段】パワーアンプ基板３には、電源１ａ、１ｂ、モータ２および制御基板６が接続されている。パワーアンプ基板３は、制御基板６からの電流指令信号に基づいて駆動信号を出力するフォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３と、駆動信号に基づいて電源１ａからの電流をモータ２に供給するモータ駆動回路３９と、モータ２の駆動を停止すべきアラーム信号を出力するアラーム回路３５とを備える。アラーム回路３５は、モータ２への駆動電流が最大駆動電流値以上となった状態が所定時間Ｔ継続したときは、アラーム信号を出力する。【選択図】図１An alarm signal output device suitable for preventing current supply to a load when a failure or the like occurs is provided. A power amplifier board 3 is connected with power supplies 1a and 1b, a motor 2 and a control board 6. The power amplifier board 3 includes photocouplers PC1 to PC3 that output drive signals based on current command signals from the control board 6, and a motor drive circuit 39 that supplies current from the power source 1a to the motor 2 based on the drive signals. And an alarm circuit 35 for outputting an alarm signal for stopping the driving of the motor 2. The alarm circuit 35 outputs an alarm signal when the state where the drive current to the motor 2 is equal to or greater than the maximum drive current value continues for a predetermined time T. [Selection] Figure 1

Description

本考案は、異常電流時にアラーム信号を出力する装置および方法に係り、特に、障害等の発生時に負荷への電流供給を防止するのに好適なアラーム信号出力装置および負荷保護装置、並びにアラーム信号出力方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for outputting an alarm signal in the event of an abnormal current, and in particular, an alarm signal output apparatus, a load protection apparatus, and an alarm signal output suitable for preventing current supply to a load when a failure or the like occurs Regarding the method.

従来、複数の基板から構成されるモータ制御装置としては、例えば、特許文献１記載の技術が知られている。特許文献１記載の技術は、電源からの電流をモータに供給してモータを駆動するパワーアンプ基板を構成するものであり、モータ制御装置は、このパワーアンプ基板に制御基板を接続し、例えば、図５に示すように構成することができる。
図５は、従来のモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
従来のモータ制御装置は、図５に示すように、交流電源からなる電源１ａ、１ｂと、ダイレクトドライブモータからなるモータ２と、モータ２を駆動するパワーアンプ基板３００と、モータ２を制御する制御基板６００とを有して構成されている。パワーアンプ基板３００には、電源１ａ、１ｂおよびモータ２が接続され、パワーアンプ基板３００および制御基板６００は信号線で接続されている。 Conventionally, for example, a technique described in Patent Document 1 is known as a motor control device including a plurality of substrates. The technology described in Patent Document 1 constitutes a power amplifier board that drives a motor by supplying a current from a power supply to the motor, and the motor control device connects the control board to the power amplifier board. It can be configured as shown in FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional motor control device.
As shown in FIG. 5, the conventional motor control device includes power supplies 1 a and 1 b made of AC power, a motor 2 made of a direct drive motor, a power amplifier board 300 that drives the motor 2, and a control for controlling the motor 2. And a substrate 600. The power amplifier board 300 is connected to the power supplies 1a and 1b and the motor 2, and the power amplifier board 300 and the control board 600 are connected via signal lines.

パワーアンプ基板３００は、制御基板６００からの信号を処理する信号処理部３１０と、モータ２に電力を供給する電力供給部３２０とを有して構成されている。
信号処理部３１０は、スイッチングレギュレータ３３と、スイッチングレギュレータ３３から電力の供給を受けてスイッチング動作を行うフォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３と、アラーム回路３５０とを有して構成されている。フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３は、制御基板６００からの電流指令信号がローレベルであるときは、モータ２に電流を供給すべき駆動信号を出力し、制御基板６００からの電流指令信号がハイレベルであるときは、モータ２への電流供給を遮断すべき駆動信号を出力する。 The power amplifier board 300 includes a signal processing unit 310 that processes a signal from the control board 600 and a power supply unit 320 that supplies power to the motor 2.
The signal processing unit 310 includes a switching regulator 33, photocouplers PC <b> 1 to PC <b> 3 that perform a switching operation upon receiving power from the switching regulator 33, and an alarm circuit 350. When the current command signal from the control board 600 is at a low level, the photocouplers PC1 to PC3 output a drive signal to supply current to the motor 2, and the current command signal from the control board 600 is at a high level. At this time, a drive signal that should cut off the current supply to the motor 2 is output.

電力供給部３２０は、電源１ａの交流電力を直流に整流する整流器３８と、整流器３８の出力を平滑化する平滑コンデンサＣと、フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３からの駆動信号に基づいて、平滑コンデンサＣで平滑化した電流をモータ２に供給するモータ駆動回路３９とを有して構成されている。
アラーム回路３５０は、モータ２への駆動電流を検出し、検出した駆動電流がモータ２の限界電流値以上となったときは、モータ２の駆動を停止すべきアラーム信号を出力する。 The power supply unit 320 includes a rectifier 38 that rectifies the AC power of the power source 1a into a direct current, a smoothing capacitor C that smoothes the output of the rectifier 38, and a smoothing capacitor C based on drive signals from the photocouplers PC1 to PC3. And a motor drive circuit 39 for supplying a smoothed current to the motor 2.
The alarm circuit 350 detects a drive current to the motor 2 and outputs an alarm signal for stopping the drive of the motor 2 when the detected drive current exceeds the limit current value of the motor 2.

制御基板６００は、パワーアンプ基板３００から電力の供給を受けて動作する電流指令出力回路６１およびＣＰＵ６２と、スイッチングレギュレータ３３に接続された電源ラインＬ２に設けられたヒューズ６３とを有して構成されている。制御基板６００には、ヒューズ６３を介して電源ラインＬ２に接続されかつ操作用端末（不図示）に電力を供給する電力供給端子Ｔ28と、操作用端末からの操作信号を入力する操作信号入力端子Ｔ29とが設けられている。 The control board 600 is configured to include a current command output circuit 61 and a CPU 62 that operate by receiving power supplied from the power amplifier board 300, and a fuse 63 provided in the power supply line L 2 connected to the switching regulator 33. ing. The control board 600 has a power supply terminal T28 connected to the power supply line L2 through the fuse 63 and supplying power to an operation terminal (not shown), and an operation signal input terminal for inputting an operation signal from the operation terminal. T29 is provided.

ＣＰＵ６２は、操作信号入力端子Ｔ29から入力した操作信号に基づいて電流指令出力回路６１に制御信号を出力する。また、アラーム回路３５０からのアラーム信号を入力したときは、電流指令信号をハイレベルにすべき制御信号を電流指令出力回路６１に出力する。
電流指令出力回路６１は、ＣＰＵ６２からの制御信号に基づいて電流指令信号を出力する。 The CPU 62 outputs a control signal to the current command output circuit 61 based on the operation signal input from the operation signal input terminal T29. When an alarm signal from the alarm circuit 350 is input, a control signal for setting the current command signal to a high level is output to the current command output circuit 61.
The current command output circuit 61 outputs a current command signal based on a control signal from the CPU 62.

特開２００１−２３１２１１号公報JP 2001-231211 A

しかしながら、従来のモータ制御装置では、電流指令出力回路６１に障害等が発生し、すべての電流指令信号がローレベルになると、フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３により、モータ２に電流を供給すべき駆動信号が出力され、モータ２に最大駆動電流が供給される。最大駆動電流は、モータ２を最大出力で駆動させるときに供給される電流であるので、アラーム回路３５０は、正常な範囲内と判断して動作しない。そのため、モータ２に最大駆動電流が流れ続けてしまうという問題があった。
そこで、本考案は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、障害等の発生時に負荷への電流供給を防止するのに好適なアラーム信号出力装置および負荷保護装置、並びにアラーム信号出力方法を提供することを目的としている。 However, in the conventional motor control device, when a failure or the like occurs in the current command output circuit 61 and all the current command signals become low level, the drive signals to be supplied to the motor 2 by the photocouplers PC1 to PC3 are generated. The maximum drive current is supplied to the motor 2. Since the maximum drive current is a current supplied when the motor 2 is driven at the maximum output, the alarm circuit 350 determines that it is within the normal range and does not operate. Therefore, there has been a problem that the maximum drive current continues to flow through the motor 2.
Therefore, the present invention has been made paying attention to such an unsolved problem of the conventional technology, and is an alarm signal output device suitable for preventing current supply to a load when a failure or the like occurs. Another object of the present invention is to provide a load protection device and an alarm signal output method.

上記目的を達成するために、本考案に係る請求項１記載のアラーム信号出力装置は、電源からの電流を負荷に供給して前記負荷を稼動する負荷稼動装置に適用されるアラーム信号出力装置であって、前記負荷は、ダイレクトドライブモータからなり、前記負荷に供給される電流が前記負荷の最大稼動電流値以上となった状態が所定時間継続したときは、前記負荷の稼動を停止すべきアラーム信号を出力するアラーム信号出力手段を備える。
このような構成であれば、負荷稼動装置では、電源からの電流が負荷に供給され、負荷が稼動する。 In order to achieve the above object, an alarm signal output device according to claim 1 according to the present invention is an alarm signal output device applied to a load operating device that operates a current by supplying a current from a power source to the load. The load is composed of a direct drive motor, and when the current supplied to the load has exceeded the maximum operating current value of the load for a predetermined time, an alarm that should stop the operation of the load Alarm signal output means for outputting a signal is provided.
With such a configuration, in the load operating device, the current from the power source is supplied to the load, and the load operates.

次に、負荷の稼動中に障害等が発生し、負荷に最大稼動電流が供給され、その状態が所定時間継続すると、アラーム信号出力手段によりアラーム信号が出力される。
ここで、稼動とは、動力の発生を伴って負荷を動作させること、動力の発生を伴わずに負荷を動作させることをいう。前者の負荷には、例えば、モータ、アクチュエータが含まれる。後者の負荷には、例えば、電子回路、半導体装置が含まれる。以下、請求項２記載の負荷保護装置、および請求項７記載のアラーム信号出力方法において同じである。 Next, when a failure or the like occurs during the operation of the load and the maximum operating current is supplied to the load and this state continues for a predetermined time, an alarm signal is output by the alarm signal output means.
Here, the operation means that the load is operated with generation of power and the load is operated without generation of power. The former load includes, for example, a motor and an actuator. The latter load includes, for example, an electronic circuit and a semiconductor device. Hereinafter, the load protection device according to claim 2 and the alarm signal output method according to claim 7 are the same.

一方、上記目的を達成するために、本考案に係る請求項２記載の負荷保護装置は、負荷に供給すべき電流の指令値を示す電流指令信号を出力する電流指令信号出力手段と、前記電流指令信号出力手段からの電流指令信号に基づいて稼動信号を出力する稼動信号出力手段と、前記稼動信号出力手段からの稼動信号に基づいて電源からの電流を前記負荷に供給する負荷稼動手段とを備える負荷保護装置であって、前記負荷は、ダイレクトドライブモータからなり、前記負荷に供給される電流が前記負荷の最大稼動電流値以上となった状態が所定時間継続したときは、前記負荷の稼動を停止すべきアラーム信号を出力するアラーム信号出力手段を備える。
このような構成であれば、電流指令信号出力手段により電流指令信号が出力され、稼動信号出力手段により、電流指令信号に基づいて稼動信号が出力され、負荷稼動手段により、稼動信号に基づいて電源からの電流が負荷に供給される。負荷に電流が供給されると、負荷が稼動する。 On the other hand, in order to achieve the above object, a load protection device according to claim 2 according to the present invention includes a current command signal output means for outputting a current command signal indicating a command value of a current to be supplied to a load, and the current An operation signal output means for outputting an operation signal based on a current command signal from the command signal output means; and a load operation means for supplying a current from a power source to the load based on the operation signal from the operation signal output means. The load is a load protection device comprising a direct drive motor, and when the current supplied to the load has exceeded the maximum operating current value of the load for a predetermined time, the load is operated. Alarm signal output means for outputting an alarm signal to be stopped.
In such a configuration, the current command signal output means outputs a current command signal, the operation signal output means outputs an operation signal based on the current command signal, and the load operation means outputs a power supply based on the operation signal. Is supplied to the load. When current is supplied to the load, the load is activated.

次に、負荷の稼動中に障害等が発生し、負荷に最大稼動電流が供給され、その状態が所定時間継続すると、アラーム信号出力手段によりアラーム信号が出力される。
ここで、負荷に供給される電流は、直接または間接的に検出することができる。間接的に検出する場合は、例えば、稼動信号出力手段からの稼動信号を検出し、負荷に供給される電流が最大稼動電流値以上となる稼動信号の出力が所定時間継続したときは、アラーム信号を出力する。また、電流指令信号出力手段からの電流指令信号を検出し、負荷に供給される電流が最大稼動電流値以上となる電流指令信号の出力が所定時間継続したときは、アラーム信号を出力する。 Next, when a failure or the like occurs during the operation of the load and the maximum operating current is supplied to the load and this state continues for a predetermined time, an alarm signal is output by the alarm signal output means.
Here, the current supplied to the load can be detected directly or indirectly. When detecting indirectly, for example, when an operation signal from the operation signal output means is detected, and an operation signal output in which the current supplied to the load exceeds the maximum operation current value continues for a predetermined time, an alarm signal Is output. Further, when the current command signal from the current command signal output means is detected and the output of the current command signal in which the current supplied to the load is equal to or greater than the maximum operating current value continues for a predetermined time, an alarm signal is output.

さらに、本考案に係る請求項３記載の負荷保護装置は、請求項２記載の負荷保護装置において、前記アラーム信号出力手段からのアラーム信号を入力したときは、前記負荷への電流供給を遮断する電流供給遮断手段を備える。
このような構成であれば、アラーム信号が入力されると、電流供給遮断手段により、負荷への電流供給が遮断される。 The load protection device according to claim 3 according to the present invention is the load protection device according to claim 2, wherein when an alarm signal is input from the alarm signal output means, the current supply to the load is cut off. Current supply cutoff means is provided.
With this configuration, when an alarm signal is input, current supply to the load is interrupted by the current supply interrupting means.

さらに、本考案に係る請求項４記載の負荷保護装置は、請求項２および３のいずれか１項に記載の負荷保護装置において、前記アラーム信号出力手段は、前記負荷に供給される電流が前記最大稼動電流値よりも大きい前記負荷の限界電流値以上となったときは、前記アラーム信号を出力する。
このような構成であれば、負荷の稼動中に障害等が発生し、負荷に供給される電流が限界電流値以上になると、アラーム信号出力手段によりアラーム信号が出力される。 Furthermore, the load protection device according to claim 4 according to the present invention is the load protection device according to any one of claims 2 and 3, wherein the alarm signal output means is configured such that the current supplied to the load is The alarm signal is output when the load current value is greater than the maximum operating current value.
With such a configuration, when a failure or the like occurs during the operation of the load and the current supplied to the load exceeds the limit current value, an alarm signal is output by the alarm signal output means.

さらに、本考案に係る請求項５記載の負荷保護装置は、請求項２ないし４のいずれか１項に記載の負荷保護装置において、前記アラーム信号出力手段をハードウェアで構成した。
このような構成であれば、アラーム信号出力手段がハードウェアで構成されているので、ソフトウェアで構成する場合に比して障害への耐性が高い。 The load protection device according to claim 5 of the present invention is the load protection device according to any one of claims 2 to 4, wherein the alarm signal output means is configured by hardware.
With such a configuration, since the alarm signal output means is configured by hardware, the tolerance to failure is higher than when configured by software.

さらに、本考案に係る請求項６記載の負荷保護装置は、請求項５記載の負荷保護装置において、前記アラーム信号出力手段は、前記負荷に供給される電流を電圧値に変換する電流センサと、前記電流センサの出力電圧を積分する積分回路と、前記積分回路の出力電圧と前記最大稼動電流値および前記所定時間の積分値に対応する基準電圧を比較する比較器とを備え、前記比較器の出力信号を前記アラーム信号として出力する。
このような構成であれば、電流センサにより、負荷に供給される電流が電圧値に変換され、積分回路により、電流センサの出力電圧が積分される。そして、積分回路の出力電圧が基準電圧よりも高くなると、比較器の出力が変化する。比較器の出力信号は、アラーム信号として出力される。 Furthermore, the load protection device according to claim 6 according to the present invention is the load protection device according to claim 5, wherein the alarm signal output means converts a current supplied to the load into a voltage value; An integration circuit that integrates the output voltage of the current sensor; and a comparator that compares the output voltage of the integration circuit with a reference voltage corresponding to the maximum operating current value and the integration value of the predetermined time. An output signal is output as the alarm signal.
With such a configuration, the current supplied to the load is converted into a voltage value by the current sensor, and the output voltage of the current sensor is integrated by the integration circuit. When the output voltage of the integration circuit becomes higher than the reference voltage, the output of the comparator changes. The output signal of the comparator is output as an alarm signal.

一方、上記目的を達成するために、本考案に係る請求項７記載のアラーム信号出力方法は、電源からの電流を負荷に供給して前記負荷を稼動する負荷稼動装置に適用されるアラーム信号出力方法であって、ダイレクトドライブモータからなる前記負荷に供給される電流が前記負荷の最大稼動電流値以上となった状態が所定時間継続したときは、前記負荷の稼動を停止すべきアラーム信号を出力するアラーム信号出力ステップを含む。 On the other hand, in order to achieve the above object, an alarm signal output method according to claim 7 according to the present invention provides an alarm signal output applied to a load operating device that supplies a current from a power source to a load to operate the load. A method for outputting an alarm signal to stop the operation of the load when a current supplied to the load composed of a direct drive motor is equal to or greater than a maximum operating current value of the load for a predetermined time. An alarm signal output step.

以上説明したように、本考案に係る請求項１記載のアラーム信号出力装置、または請求項２記載の負荷保護装置によれば、障害等の発生により、負荷に供給される電流が限界電流値以下であっても、最大稼動電流値以上となった状態が所定時間継続した場合は、アラーム信号出力手段が動作するので、障害等の発生時に負荷への電流供給を防止することができるという効果が得られる。 As described above, according to the alarm signal output device according to claim 1 or the load protection device according to claim 2 of the present invention, the current supplied to the load is less than the limit current value due to the occurrence of a fault or the like. However, if the state where the operating current value is equal to or greater than the maximum operating current value continues for a predetermined time, the alarm signal output means operates, so that the current supply to the load can be prevented when a failure occurs. can get.

さらに、本考案に係る請求項３記載の負荷保護装置によれば、負荷に供給される電流が最大稼動電流値以上となった状態が所定時間継続した場合は、負荷への電流供給が遮断されるので、障害等の発生時に負荷への電流供給をさらに確実に防止することができるという効果が得られる。
さらに、本考案に係る請求項４記載の負荷保護装置によれば、障害等の発生により、負荷に供給される電流が限界電流値以上となった場合は、アラーム信号出力手段が動作するので、障害等の発生時に負荷への電流供給を防止することができるという効果が得られる。 Furthermore, according to the load protection device according to claim 3 of the present invention, when the state in which the current supplied to the load is equal to or greater than the maximum operating current value continues for a predetermined time, the current supply to the load is cut off. As a result, it is possible to more reliably prevent the current supply to the load when a failure or the like occurs.
Furthermore, according to the load protection device according to claim 4 of the present invention, when the current supplied to the load exceeds the limit current value due to the occurrence of a failure or the like, the alarm signal output means operates, An effect is obtained that current supply to the load can be prevented when a failure or the like occurs.

さらに、本考案に係る請求項５記載の負荷保護装置によれば、障害への耐性が高くなり、障害等の発生時に負荷への電流供給をさらに確実に防止することができるという効果が得られる。
一方、本考案に係る請求項７記載のアラーム信号出力方法によれば、請求項１記載のアラーム信号出力装置と同等の効果が得られる。 Furthermore, according to the load protection device according to claim 5 of the present invention, it is possible to obtain an effect that resistance to a fault is increased and current supply to the load can be more reliably prevented when a fault occurs. .
On the other hand, according to the alarm signal output method according to claim 7 of the present invention, the same effect as the alarm signal output device according to claim 1 can be obtained.

本実施の形態に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the motor control apparatus which concerns on this Embodiment. アラーム回路３５の回路構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a circuit configuration of an alarm circuit 35. FIG. モータ２への駆動電流の経時変化を示すタイムチャートである。4 is a time chart showing a change with time of drive current to the motor 2; アラーム回路３５の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing the operation of the alarm circuit 35. 従来のモータ制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional motor control apparatus.

以下、本考案の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１ないし図４は、本考案に係るアラーム信号出力装置および負荷保護装置、並びにアラーム信号出力方法の実施の形態を示す図である。
本実施の形態は、本考案に係るアラーム信号出力装置および負荷保護装置、並びにアラーム信号出力方法を、図１に示すように、モータ２を制御する場合について適用したものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 are diagrams showing an embodiment of an alarm signal output device, a load protection device, and an alarm signal output method according to the present invention.
In this embodiment, the alarm signal output device, the load protection device, and the alarm signal output method according to the present invention are applied to the case of controlling the motor 2 as shown in FIG.

まず、本考案を適用するモータ制御装置の構成を説明する。
図１は、本実施の形態に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
モータ制御装置は、図１に示すように、交流電源からなる電源１ａ、１ｂと、ダイレクトドライブモータからなるモータ２と、モータ２を駆動するパワーアンプ基板（ＰＡ）３と、モータ２を制御する制御基板（ＣＢ）６と、制御基板６を操作する操作用端末７とを有して構成されている。なお、ダイレクトドライブモータとしては、例えば、特開2003-153510号公報に開示されているものを利用することができる。 First, the configuration of a motor control device to which the present invention is applied will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the motor control device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the motor control device controls power supplies 1 a and 1 b made of AC power, a motor 2 made of a direct drive motor, a power amplifier board (PA) 3 that drives the motor 2, and the motor 2. A control board (CB) 6 and an operation terminal 7 for operating the control board 6 are provided. As the direct drive motor, for example, the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-153510 can be used.

パワーアンプ基板３には、電源１ａ、１ｂおよびモータ２が接続されている。
パワーアンプ基板３には、Ｕ相の電流の指令値を示す電流指令信号を入力する入力端子Ｔ11と、Ｖ相の電流の指令値を示す電流指令信号を入力する入力端子Ｔ12と、Ｗ相の電流の指令値を示す電流指令信号を入力する入力端子Ｔ13と、制御基板６が起動中であることを示すＰＷＭＯＮ信号を入力する入力端子Ｔ14と、制御基板６に電力を供給する電力供給端子Ｔ15と、グランド端子Ｔ16と、アラーム信号を出力する出力端子Ｔ17とが設けられている。制御基板６には、Ｕ相の電流指令信号を出力する出力端子Ｔ21と、Ｖ相の電流指令信号を出力する出力端子Ｔ22と、Ｗ相の電流指令信号を出力する出力端子Ｔ23と、ＰＷＭＯＮ信号を出力する出力端子Ｔ24と、電力入力端子Ｔ25と、制御基板６のグランドに接続されたグランド端子Ｔ26と、アラーム信号を入力する入力端子Ｔ27とが設けられている。そして、入力端子Ｔ11と出力端子Ｔ21は信号線で接続されている。同様に、入力端子Ｔ12と出力端子Ｔ22、入力端子Ｔ13と出力端子Ｔ23、入力端子Ｔ14と出力端子Ｔ24、電力供給端子Ｔ15と電力入力端子Ｔ25、グランド端子Ｔ16とグランド端子Ｔ26、および出力端子Ｔ17と入力端子Ｔ27もそれぞれ信号線で接続されている。 The power amplifier board 3 is connected to power sources 1 a and 1 b and a motor 2.
The power amplifier board 3 has an input terminal T11 for inputting a current command signal indicating a command value for a U-phase current, an input terminal T12 for inputting a current command signal indicating a command value for a V-phase current, An input terminal T13 for inputting a current command signal indicating a current command value, an input terminal T14 for inputting a PWMON signal indicating that the control board 6 is being activated, and a power supply terminal T15 for supplying power to the control board 6 A ground terminal T16 and an output terminal T17 for outputting an alarm signal. The control board 6 includes an output terminal T21 for outputting a U-phase current command signal, an output terminal T22 for outputting a V-phase current command signal, an output terminal T23 for outputting a W-phase current command signal, and a PWMON signal. Output terminal T24, power input terminal T25, ground terminal T26 connected to the ground of the control board 6, and input terminal T27 for inputting an alarm signal. The input terminal T11 and the output terminal T21 are connected by a signal line. Similarly, input terminal T12 and output terminal T22, input terminal T13 and output terminal T23, input terminal T14 and output terminal T24, power supply terminal T15 and power input terminal T25, ground terminal T16 and ground terminal T26, and output terminal T17 The input terminals T27 are also connected by signal lines.

制御基板６には、操作用端末７に電力を供給する電力供給端子Ｔ28と、操作用端末７からの操作信号を入力する操作信号入力端子Ｔ29と、制御基板６の異常の有無を確認する異常確認端子Ｔ2a、Ｔ2bとが設けられている。そして、電力供給端子Ｔ28、操作信号入力端子Ｔ29および異常確認端子Ｔ2a、Ｔ2bには、操作用端末７が接続されている。
パワーアンプ基板３は、制御基板６からの信号を処理する信号処理部３１と、モータ２に電力を供給する電力供給部３２とを有して構成されている。
信号処理部３１は、電源１ｂの交流電力から所定電圧の直流電流を生成するスイッチングレギュレータ３３と、スイッチングレギュレータ３３から電力の供給を受けてスイッチング動作を行うフォトカプラＰＣ１〜ＰＣ４と、アラーム信号を出力するアラーム回路３５とを有して構成されている。 The control board 6 includes a power supply terminal T28 for supplying power to the operation terminal 7, an operation signal input terminal T29 for inputting an operation signal from the operation terminal 7, and an abnormality for confirming whether the control board 6 is abnormal. Confirmation terminals T2a and T2b are provided. The operation terminal 7 is connected to the power supply terminal T28, the operation signal input terminal T29, and the abnormality confirmation terminals T2a and T2b.
The power amplifier board 3 includes a signal processing unit 31 that processes a signal from the control board 6 and a power supply unit 32 that supplies power to the motor 2.
The signal processing unit 31 outputs a switching regulator 33 that generates a DC current of a predetermined voltage from the AC power of the power source 1b, photocouplers PC1 to PC4 that perform a switching operation upon receiving power supply from the switching regulator 33, and output an alarm signal. And an alarm circuit 35.

フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流指令信号に基づいて、それら相に対応する駆動信号を出力する機能を有する。フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３の一端はそれぞれ、スイッチングレギュレータ３３の電源ラインに接続され、その他端はそれぞれ、抵抗Ｒ１〜Ｒ３を介して入力端子Ｔ11〜Ｔ13に接続されている。フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３は、電流指令信号がローレベルであるときは、モータ２に電流を供給すべき駆動信号を出力し、電流指令信号がハイレベルであるときは、モータ２への電流供給を遮断すべき駆動信号を出力する。 Photocouplers PC1 to PC3 have a function of outputting drive signals corresponding to the U-phase, V-phase, and W-phase current command signals. One end of each of the photocouplers PC1 to PC3 is connected to the power supply line of the switching regulator 33, and the other end is connected to the input terminals T11 to T13 via the resistors R1 to R3, respectively. The photocouplers PC1 to PC3 output a drive signal to supply current to the motor 2 when the current command signal is at a low level, and supply current to the motor 2 when the current command signal is at a high level. A drive signal to be cut off is output.

フォトカプラＰＣ４は、ＰＷＭＯＮ信号に基づいて、電力供給部３２への電力供給の有無を切り換える切換信号を出力する機能を有する。フォトカプラＰＣ４の一端は、スイッチングレギュレータ３３の電源ラインに接続され、その他端は、抵抗Ｒ４を介して入力端子Ｔ14に接続されている。フォトカプラＰＣ４は、ＰＷＭＯＮ信号がローレベルであるときは、電力供給部３２に電力を供給すべき切換信号を出力し、ＰＷＭＯＮ信号がハイレベルであるときは、電力供給部３２への電力供給を遮断すべき切換信号を出力する。 The photocoupler PC4 has a function of outputting a switching signal for switching presence / absence of power supply to the power supply unit 32 based on the PWMON signal. One end of the photocoupler PC4 is connected to the power supply line of the switching regulator 33, and the other end is connected to the input terminal T14 via the resistor R4. The photocoupler PC4 outputs a switching signal to supply power to the power supply unit 32 when the PWMON signal is at a low level, and supplies power to the power supply unit 32 when the PWMON signal is at a high level. A switching signal to be cut off is output.

電力供給端子Ｔ15は、スイッチングレギュレータ３３の電源ラインに電源ラインＬ１で接続され、グランド端子Ｔ16は、パワーアンプ基板３のグランドに接続されている。
スイッチングレギュレータ３３の電源ラインであって電源ラインＬ１との接点よりも前段（スイッチングレギュレータ３３側）には、所定の電流が流れたときに溶断するヒューズ３４が設けられている。この箇所は、フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３への電源ラインおよび制御基板６への電源ラインが共用する電源ラインであるので、ヒューズ３４の溶断により、制御基板６への電力供給およびフォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３への電力供給を一括で遮断することができる。 The power supply terminal T15 is connected to the power supply line of the switching regulator 33 through the power supply line L1, and the ground terminal T16 is connected to the ground of the power amplifier board 3.
A fuse 34 that blows when a predetermined current flows is provided on the power supply line of the switching regulator 33 and before the contact with the power supply line L1 (on the switching regulator 33 side). Since this place is a power supply line shared by the power supply line to the photocouplers PC1 to PC3 and the power supply line to the control board 6, the fuse 34 is blown to supply power to the control board 6 and to the photocouplers PC1 to PC3. The power supply can be cut off at once.

スイッチングレギュレータ３３とヒューズ３４の間には、スイッチングレギュレータ３３に対して並列にブリーダ抵抗ＲBBが接続されている。ブリーダ抵抗ＲBBは、ヒューズ３４が溶断したときに、スイッチングレギュレータ３３からの電流を流すことにより、スイッチングレギュレータ３３の端子電圧の上昇を抑制し、スイッチングレギュレータ３３を安定化させる機能を有する。また、パワーアンプ基板３に電源１ｂを接続したときに発生する突入電流の一部を分流することにより、突入電流からフォトカプラＰＣ１〜ＰＣ４を保護するとともにスイッチングレギュレータ３３を安定化させる機能を有する。 A bleeder resistor RBB is connected between the switching regulator 33 and the fuse 34 in parallel with the switching regulator 33. The bleeder resistor RBB has a function of suppressing the increase of the terminal voltage of the switching regulator 33 and stabilizing the switching regulator 33 by flowing a current from the switching regulator 33 when the fuse 34 is blown. Further, by diverting a part of the inrush current generated when the power supply 1b is connected to the power amplifier board 3, the photocouplers PC1 to PC4 are protected from the inrush current and the switching regulator 33 is stabilized.

アラーム回路３５は、モータ２への駆動電流を検出し、検出した駆動電流が最大駆動電流値以上となった状態が所定時間Ｔ継続したとき、および検出した駆動電流が限界電流値以上となったときは、アラーム信号を出力端子Ｔ17に出力する。
電力供給部３２は、電源１ａの交流電力を直流に整流する整流器３８と、整流器３８の出力を平滑化する平滑コンデンサＣと、平滑コンデンサＣで平滑化した電流をモータ２に供給するモータ駆動回路３９と、電源１ａと整流器３８の電源ラインに設けられたリレー４０とを有して構成されている。
モータ駆動回路３９は、インバータ回路３９ａおよびＦＥＴゲート駆動回路３９ｂを有して構成されている。 The alarm circuit 35 detects the drive current to the motor 2, and when the detected drive current has exceeded the maximum drive current value for a predetermined time T and when the detected drive current has exceeded the limit current value. When the alarm signal is output to the output terminal T17.
The power supply unit 32 includes a rectifier 38 that rectifies the AC power of the power source 1a into a direct current, a smoothing capacitor C that smoothes the output of the rectifier 38, and a motor drive circuit that supplies the motor 2 with a current smoothed by the smoothing capacitor C. 39, the power supply 1a, and the relay 40 provided in the power supply line of the rectifier 38, and is comprised.
The motor drive circuit 39 includes an inverter circuit 39a and an FET gate drive circuit 39b.

インバータ回路３９ａは、２つの電界効果トランジスタＦＥＴ１およびＦＥＴ２が直列に接続された第１直列回路と、第１直列回路と並列に接続された同様に２つの電界効果トランジスタＦＥＴ３およびＦＥＴ４の第２直列回路と、第１直列回路と並列に接続された同様に２つの電界効果トランジスタＦＥＴ５およびＦＥＴ６の第３直列回路とからなる３相交流インバータ回路である。そして、ＦＥＴゲート駆動回路３９ｂから供給されるゲート駆動信号によりスイッチング動作し、平滑コンデンサＣに接続するＰＬ線とＮＬ線の間の直流電圧を３相交流電力に変換し、モータ２のＵＬ線、ＶＬ線およびＷＬ線の間に３相交流電圧を出力する。 The inverter circuit 39a includes a first series circuit in which two field effect transistors FET1 and FET2 are connected in series, and a second series circuit of two field effect transistors FET3 and FET4 connected in parallel with the first series circuit. And a three-phase AC inverter circuit comprising a third series circuit of two field effect transistors FET5 and FET6 connected in parallel with the first series circuit. Then, the switching operation is performed by the gate drive signal supplied from the FET gate drive circuit 39b, the DC voltage between the PL line and the NL line connected to the smoothing capacitor C is converted into three-phase AC power, the UL line of the motor 2, A three-phase AC voltage is output between the VL line and the WL line.

ＦＥＴゲート駆動回路３９ｂは、フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３からの駆動信号に基づいてゲート駆動信号を生成し、生成したゲート駆動信号をインバータ回路３９ａに出力する。
リレー４０は、電力供給部３２に電力を供給すべき切換信号をフォトカプラＰＣ４から入力したときは、接点を閉じて電源１ａと整流器３８の電源ラインを導通状態とし、電力供給部３２への電力供給を遮断すべき切換信号をフォトカプラＰＣ４から入力したときは、接点を開いて電源１ａと整流器３８の電源ラインを非導通状態とする。 The FET gate drive circuit 39b generates a gate drive signal based on the drive signals from the photocouplers PC1 to PC3, and outputs the generated gate drive signal to the inverter circuit 39a.
When a switching signal to supply power to the power supply unit 32 is input from the photocoupler PC 4, the relay 40 closes the contact and turns on the power supply line of the power source 1 a and the rectifier 38 to supply power to the power supply unit 32. When a switching signal to be cut off is input from the photocoupler PC4, the contact is opened to turn off the power source 1a and the power source line of the rectifier 38.

制御基板６は、パワーアンプ基板３から電力の供給を受けて動作する電流指令出力回路６１およびＣＰＵ６２と、パワーアンプ基板３から電力の供給を受けてスイッチング動作を行うフォトカプラＰＣ５とを有して構成されている。
電流指令出力回路６１、ＣＰＵ６２および電力供給端子Ｔ28は、電源ラインＬ２により電力入力端子Ｔ25と接続されている。 The control board 6 includes a current command output circuit 61 and a CPU 62 that operate by receiving power from the power amplifier board 3, and a photocoupler PC5 that performs switching operation by receiving power from the power amplifier board 3. It is configured.
The current command output circuit 61, the CPU 62, and the power supply terminal T28 are connected to the power input terminal T25 through the power supply line L2.

フォトカプラＰＣ５は、制御基板６の異常の有無を出力する機能を有する。フォトカプラＰＣ５の一端は、ＣＰＵ６２に接続され、その他端は、抵抗Ｒ５を介して電源ラインＬ２に接続されている。フォトカプラＰＣ５は、ＣＰＵ６２からのＰＷＭＯＮ信号がローレベルであるときは、異常確認端子Ｔ2a、Ｔ2b間を短絡して正常の旨を出力し、ＣＰＵ６２からのＰＷＭＯＮ信号がハイレベルであるときは、異常確認端子Ｔ2a、Ｔ2b間を開放して異常の旨を出力する。操作用端末７では、異常確認端子Ｔ2a、Ｔ2b間の短絡／開放を検出することにより制御基板６の異常の有無を確認することができる。 The photocoupler PC5 has a function of outputting the presence / absence of abnormality of the control board 6. One end of the photocoupler PC5 is connected to the CPU 62, and the other end is connected to the power supply line L2 via the resistor R5. When the PWMON signal from the CPU 62 is at a low level, the photocoupler PC5 outputs a normal message by short-circuiting between the abnormality confirmation terminals T2a and T2b, and when the PWMON signal from the CPU 62 is at a high level, The confirmation terminals T2a and T2b are opened and an abnormality is output. The operation terminal 7 can confirm the presence / absence of an abnormality in the control board 6 by detecting a short circuit / opening between the abnormality confirmation terminals T2a and T2b.

ＣＰＵ６２は、モータ２に取り付けられたレゾルバ（不図示）からのレゾルバ信号に基づいてモータ２の回転角度位置を所定の分解能で位置検出データとして検出するＲＤＣ（Resolver Digital Converter）（不図示）に接続し、操作信号入力端子Ｔ29から入力した操作信号およびＲＤＣからの位置検出データに基づいて電流指令出力回路６１に制御信号を出力する。例えば、モータ２の回転速度を増減させる操作信号を入力したときは、入力した操作信号および位置検出データに基づいて速度指令信号を算出し、算出した速度指令信号を制御信号として電流指令出力回路６１に出力する。 The CPU 62 is connected to an RDC (Resolver Digital Converter) (not shown) that detects the rotational angle position of the motor 2 as position detection data with a predetermined resolution based on a resolver signal from a resolver (not shown) attached to the motor 2. Then, a control signal is output to the current command output circuit 61 based on the operation signal input from the operation signal input terminal T29 and the position detection data from the RDC. For example, when an operation signal for increasing / decreasing the rotation speed of the motor 2 is input, a speed command signal is calculated based on the input operation signal and position detection data, and the current command output circuit 61 uses the calculated speed command signal as a control signal. Output to.

ＣＰＵ６２は、入力端子Ｔ27からアラーム信号を入力したときは、ソフトウェア処理によりアラーム信号をラッチし、ハイレベルのＰＷＭＯＮ信号を出力するとともに、電流指令信号をハイレベルにすべき制御信号を電流指令出力回路６１に出力する。
電流指令出力回路６１は、ＣＰＵ６２からの制御信号に基づいて電流指令信号を出力する。例えば、速度指令信号を入力したときは、モータ２の回転速度が速度指令値と一致するように電流指令値を各相ごとに算出し、算出した電流指令値を示す電流指令信号を出力する。 When the CPU 62 receives an alarm signal from the input terminal T27, the CPU 62 latches the alarm signal by software processing, outputs a high level PWMON signal, and outputs a control signal for setting the current command signal to a high level as a current command output circuit. To 61.
The current command output circuit 61 outputs a current command signal based on a control signal from the CPU 62. For example, when a speed command signal is input, a current command value is calculated for each phase so that the rotation speed of the motor 2 matches the speed command value, and a current command signal indicating the calculated current command value is output.

次に、アラーム回路３５の構成を説明する。
図２は、アラーム回路３５の回路構成を示すブロック図である。
アラーム回路３５は、図２に示すように、モータ２の各相に対応して構成されている。
Ｕ相の系は、モータ２のＵＬ線の電流を電圧値に変換する電流センサ７０ａと、電流センサ７０ａの出力信号からノイズを除去するフィルタ回路７１ａと、フィルタ回路７１ａの出力電圧を積分する積分回路７２ａと、比較器７３ａ、７４ａとで構成されている。 Next, the configuration of the alarm circuit 35 will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of the alarm circuit 35.
The alarm circuit 35 is configured corresponding to each phase of the motor 2 as shown in FIG.
The U-phase system includes a current sensor 70a that converts the current of the UL line of the motor 2 into a voltage value, a filter circuit 71a that removes noise from the output signal of the current sensor 70a, and an integration that integrates the output voltage of the filter circuit 71a. The circuit 72a and comparators 73a and 74a are included.

電流センサ７０ａは、例えば、モータ２のＵＬ線に直列接続されたシャント抵抗の両端の電位差を増幅器で増幅し、ＵＬ線を流れる駆動電流に応じた電圧のセンサ信号を出力する。センサ信号は、ゼロ電位を基準として正負の電圧値を取り得る。これ以外にも、ホール素子等を利用した非接触型の電流センサを利用することもできる。
比較器７３ａのプラス入力には、積分回路７２ａが接続され、比較器７３ａのマイナス入力には、最大駆動電流値および所定時間Ｔの積分値に対応する基準電圧ＶT1の電源ラインが接続されている。比較器７３ａは、積分回路７２ａの出力電圧が基準電圧ＶT1よりも低いときは、ローレベルの信号を出力し、積分回路７２ａの出力電圧が基準電圧ＶT1よりも高いときは、ハイレベルの信号を出力する。すなわち、ＵＬ線の電流が最大駆動電流値以上となった状態が所定時間Ｔ継続したときにハイレベルの信号を出力する。 For example, the current sensor 70a amplifies the potential difference between both ends of the shunt resistor connected in series to the UL line of the motor 2 by an amplifier, and outputs a sensor signal having a voltage corresponding to the drive current flowing through the UL line. The sensor signal can take a positive or negative voltage value with reference to zero potential. In addition to this, a non-contact type current sensor using a Hall element or the like can also be used.
An integration circuit 72a is connected to the plus input of the comparator 73a, and a power supply line of the reference voltage VT1 corresponding to the maximum drive current value and the integral value of the predetermined time T is connected to the minus input of the comparator 73a. . The comparator 73a outputs a low level signal when the output voltage of the integrating circuit 72a is lower than the reference voltage VT1, and the high level signal when the output voltage of the integrating circuit 72a is higher than the reference voltage VT1. Output. That is, a high level signal is output when the state where the current of the UL line is equal to or greater than the maximum drive current value continues for a predetermined time T.

比較器７４ａのプラス入力には、フィルタ回路７１ａが接続され、比較器７４ａのマイナス入力には、限界電流値に対応する基準電圧ＶT2の電源ラインが接続されている。比較器７４ａは、フィルタ回路７１ａの出力電圧が基準電圧ＶT2よりも低いときは、ローレベルの信号を出力し、フィルタ回路７１ａの出力電圧が基準電圧ＶT2よりも高いときは、ハイレベルの信号を出力する。すなわち、ＵＬ線の電流が限界電流値以上となったときにハイレベルの信号を出力する。 The filter circuit 71a is connected to the plus input of the comparator 74a, and the power source line of the reference voltage VT2 corresponding to the limit current value is connected to the minus input of the comparator 74a. The comparator 74a outputs a low level signal when the output voltage of the filter circuit 71a is lower than the reference voltage VT2, and outputs a high level signal when the output voltage of the filter circuit 71a is higher than the reference voltage VT2. Output. That is, a high-level signal is output when the current of the UL line exceeds the limit current value.

Ｖ相の系は、電流センサ７０ｂ、フィルタ回路７１ｂ、積分回路７２ｂおよび比較器７３ｂ、７４ｂで構成されている。これらは、Ｕ相の系における各部７０ａ〜７４ａと同一の機能を有する。異なるのは、モータ２のＶＬ線の電流を対象にしている点である。
Ｗ相の系は、電流センサ７０ｃ、フィルタ回路７１ｃ、積分回路７２ｃおよび比較器７３ｃ、７４ｃで構成されている。これらは、Ｕ相の系における各部７０ａ〜７４ａと同一の機能を有する。異なるのは、モータ２のＷＬ線の電流を対象にしている点である。
アラーム回路３５は、さらに、比較器７３ａ〜７３ｃの出力信号の論理和を演算するＯＲ回路７５ａと、比較器７４ａ〜７４ｃの出力信号の論理和を演算するＯＲ回路７５ｂと、ＯＲ回路７５ａ、７５ｂの出力信号の論理和を演算するＯＲ回路７６とを有して構成されている。 The V-phase system includes a current sensor 70b, a filter circuit 71b, an integration circuit 72b, and comparators 73b and 74b. These have the same function as each part 70a-74a in the system of U phase. The difference is that the current of the VL line of the motor 2 is targeted.
The W-phase system includes a current sensor 70c, a filter circuit 71c, an integration circuit 72c, and comparators 73c and 74c. These have the same function as each part 70a-74a in the system of U phase. The difference is that the current of the WL line of the motor 2 is targeted.
The alarm circuit 35 further includes an OR circuit 75a that calculates a logical sum of the output signals of the comparators 73a to 73c, an OR circuit 75b that calculates a logical sum of the output signals of the comparators 74a to 74c, and OR circuits 75a and 75b. And an OR circuit 76 for calculating the logical sum of the output signals.

ＯＲ回路７５ａは、比較器７３ａ〜７３ｃの出力信号のうちいずれかがハイレベルであるときは、ハイレベルの信号を出力する。すなわち、ＵＬ線、ＶＬ線およびＷＬ線のいずれかの電流が、最大駆動電流値以上となった状態が所定時間Ｔ継続したときにハイレベルの信号を出力する。
ＯＲ回路７５ｂは、比較器７４ａ〜７４ｃの出力信号のうちいずれかがハイレベルであるときは、ハイレベルの信号を出力する。すなわち、ＵＬ線、ＶＬ線およびＷＬ線のいずれかの電流が限界電流値以上となったときにハイレベルの信号を出力する。 The OR circuit 75a outputs a high level signal when any of the output signals of the comparators 73a to 73c is at a high level. That is, a high level signal is output when the current of any of the UL line, VL line, and WL line is equal to or greater than the maximum drive current value for a predetermined time T.
The OR circuit 75b outputs a high level signal when any of the output signals of the comparators 74a to 74c is at a high level. That is, a high-level signal is output when the current of any of the UL line, VL line, and WL line exceeds the limit current value.

次に、アラーム回路３５の動作を説明する。
図３は、モータ２への駆動電流の経時変化を示すタイムチャートである。
モータ２に対しては、図３に示すように、定格電流値ＩT1、最大駆動電流値ＩT2および限界電流値ＩT3が規定されている。定格電流値ＩT1が最も小さく、限界電流値ＩT3が最も大きい。図３のグラフは、例えば、ＣＰＵ６２がモータ２の駆動を停止すると判断した時点を原点として、その時点からの経時変化を示すものである。 Next, the operation of the alarm circuit 35 will be described.
FIG. 3 is a time chart showing the change over time of the drive current to the motor 2.
For the motor 2, as shown in FIG. 3, a rated current value IT1, a maximum drive current value IT2, and a limit current value IT3 are defined. The rated current value IT1 is the smallest and the limit current value IT3 is the largest. The graph of FIG. 3 shows, for example, the change over time from the time when the CPU 62 determined to stop driving the motor 2 as the origin.

図３のグラフでは、右上の斜線領域がアラーム領域として設定されている。アラーム領域は、積分回路７２ａ〜７２ｃの容量および基準電圧ＶT1により定義される。したがって、アラーム領域は、原点から所定時間Ｔ経過した時間帯において最大駆動電流値ＩT2以上の領域を含んでいる。モータ２への駆動電流が時間経過とともに変化し、アラーム領域に属したときは、アラーム回路３５がアラーム信号を出力する。 In the graph of FIG. 3, the upper right hatched area is set as an alarm area. The alarm region is defined by the capacitance of the integrating circuits 72a to 72c and the reference voltage VT1. Therefore, the alarm area includes an area that is equal to or greater than the maximum drive current value IT2 in a time zone in which a predetermined time T has elapsed from the origin. When the drive current to the motor 2 changes with time and belongs to the alarm region, the alarm circuit 35 outputs an alarm signal.

図４は、アラーム回路３５の動作を示すフローチャートである。
まず、図４に示すように、ステップＳ１０に移行して、モータ２への駆動電流を検出し、ステップＳ１２に移行して、検出した駆動電流が限界電流値ＩT3以上であるか否かを判定し、限界電流値ＩT3以上であると判定したとき(Yes)は、ステップＳ１４に移行して、アラーム信号を出力する。 FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the alarm circuit 35.
First, as shown in FIG. 4, the process proceeds to step S10 to detect the drive current to the motor 2, and the process proceeds to step S12 to determine whether or not the detected drive current is greater than or equal to the limit current value IT3. When it is determined that the current value is greater than or equal to the limit current value IT3 (Yes), the process proceeds to step S14 and an alarm signal is output.

一方、ステップＳ１２で、駆動電流が限界電流値ＩT3未満であると判定したとき(No)は、ステップＳ１６に移行して、駆動電流の値がアラーム領域に属するか否かを判定し、アラーム領域に属すると判定したとき(Yes)は、ステップＳ１４に移行する。
一方、ステップＳ１６で、駆動電流の値がアラーム領域に属さないと判定したとき(No)は、ステップＳ１０に移行する。 On the other hand, when it is determined in step S12 that the drive current is less than the limit current value IT3 (No), the process proceeds to step S16 to determine whether or not the drive current value belongs to the alarm area. When it is determined that it belongs to (Yes), the process proceeds to step S14.
On the other hand, when it is determined in step S16 that the value of the drive current does not belong to the alarm region (No), the process proceeds to step S10.

次に、本実施の形態の動作を説明する。
パワーアンプ基板３に電源１ａ、１ｂが接続されると、パワーアンプ基板３を介して制御基板６に電力が供給される。このとき、突入電流が発生すると、突入電流の一部がブリーダ抵抗ＲBBを流れるので、フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ４への過電流の流入が抑制されるとともにスイッチングレギュレータ３３が安定化する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
When the power supplies 1 a and 1 b are connected to the power amplifier board 3, power is supplied to the control board 6 through the power amplifier board 3. At this time, when an inrush current is generated, a part of the inrush current flows through the bleeder resistor RBB, so that the inflow of overcurrent to the photocouplers PC1 to PC4 is suppressed and the switching regulator 33 is stabilized.

制御基板６では、パワーアンプ基板３から電力の供給を受けて電流指令出力回路６１が動作し、電流指令出力回路６１により電流指令信号が出力される。
パワーアンプ基板３では、電流指令信号が入力されると、フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３により、入力された電流指令信号に基づいて駆動信号が出力され、モータ駆動回路３９により、駆動信号に基づいて電源１ａからの電流がモータ２に供給される。モータ２に電流が供給されると、モータ２が駆動する。 In the control board 6, the current command output circuit 61 operates upon receiving power supply from the power amplifier board 3, and the current command output circuit 61 outputs a current command signal.
In the power amplifier board 3, when a current command signal is input, the photocouplers PC1 to PC3 output a drive signal based on the input current command signal, and the motor drive circuit 39 outputs a power supply 1a based on the drive signal. Is supplied to the motor 2. When a current is supplied to the motor 2, the motor 2 is driven.

次に、モータ２の駆動中に電流指令出力回路６１に障害等が発生し、すべての電流指令信号がローレベルになると、フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３により、モータ２に電流を供給すべき駆動信号が出力され、モータ２に最大駆動電流が供給される。その状態が所定時間Ｔ継続すると、アラーム回路３５によりアラーム信号が出力される。そして、ＣＰＵ６２により、ハイレベルのＰＷＭＯＮ信号が出力され、フォトカプラＰＣ４により、電力供給部３２への電力供給を遮断すべき切換信号が出力され、リレー４０により、電源１ａと整流器３８の電源ラインが非導通状態にされる。これにより、モータ２への電流供給が遮断されるので、モータ２の駆動が停止する。 Next, when a failure or the like occurs in the current command output circuit 61 during driving of the motor 2 and all the current command signals become low level, a drive signal to supply current to the motor 2 is generated by the photocouplers PC1 to PC3. The maximum drive current is supplied to the motor 2. When the state continues for a predetermined time T, the alarm circuit 35 outputs an alarm signal. Then, the CPU 62 outputs a high level PWMON signal, the photocoupler PC4 outputs a switching signal to cut off the power supply to the power supply unit 32, and the relay 40 connects the power supply line of the power supply 1a and the rectifier 38. It is made non-conductive. As a result, the current supply to the motor 2 is interrupted, and the driving of the motor 2 is stopped.

また、モータ２の駆動中に何らかの障害等が発生し、モータ２への駆動電流が限界電流値以上になると、アラーム回路３５によりアラーム信号が出力される。これにより、同様に、モータ２への電流供給が遮断されるので、モータ２の駆動が停止する。
また、モータ２の駆動中に操作用端末７で障害等が発生し、電源ラインＬ２に過電流が発生すると、ヒューズ３４が溶断し、制御基板６への電力供給およびフォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３への電力供給が一括で遮断される。そのため、フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３からは、モータ２に電流を供給すべき駆動信号が出力されないので、モータ駆動回路３９により、モータ２への電流供給が遮断される。 Further, when some trouble occurs during the driving of the motor 2 and the driving current to the motor 2 exceeds the limit current value, the alarm circuit 35 outputs an alarm signal. As a result, the current supply to the motor 2 is similarly cut off, so that the driving of the motor 2 is stopped.
Further, when a failure or the like occurs in the operation terminal 7 while the motor 2 is being driven and an overcurrent is generated in the power supply line L2, the fuse 34 is blown to supply power to the control board 6 and to the photocouplers PC1 to PC3. Power supply is cut off at once. For this reason, since the photocouplers PC1 to PC3 do not output a drive signal for supplying current to the motor 2, the motor drive circuit 39 cuts off the current supply to the motor 2.

また、ヒューズ３４が溶断したときは、スイッチングレギュレータ３３からの電流がブリーダ抵抗ＲBBを流れるので、スイッチングレギュレータ３３が安定化する。
このようにして、本実施の形態では、モータ２への駆動電流が最大駆動電流値以上となった状態が所定時間Ｔ継続したときは、アラーム信号を出力するアラーム回路３５を備える。
これにより、障害等の発生により、モータ２への駆動電流が限界電流値以下であっても、最大駆動電流値以上となった状態が所定時間Ｔ継続した場合は、アラーム回路３５が動作するので、障害等の発生時にモータ２への電流供給を防止することができる。 When the fuse 34 is blown, the current from the switching regulator 33 flows through the bleeder resistor RBB, so that the switching regulator 33 is stabilized.
As described above, the present embodiment includes the alarm circuit 35 that outputs an alarm signal when the state in which the drive current to the motor 2 is equal to or greater than the maximum drive current value continues for a predetermined time T.
As a result, even if the drive current to the motor 2 is equal to or less than the limit current value due to the occurrence of a failure or the like, the alarm circuit 35 operates when the state where the value exceeds the maximum drive current value continues for a predetermined time T. Thus, current supply to the motor 2 can be prevented when a failure or the like occurs.

さらに、本実施の形態では、アラーム回路３５からのアラーム信号を入力したときは、モータ２への電流供給を遮断するフォトカプラＰＣ４およびリレー４０を備える。
これにより、モータ２への駆動電流が最大駆動電流値以上となった状態が所定時間Ｔ継続した場合は、モータ２への電流供給が遮断されるので、障害等の発生時にモータ２への電流供給をさらに確実に防止することができる。 Furthermore, in the present embodiment, when an alarm signal from the alarm circuit 35 is input, the photocoupler PC4 and the relay 40 that cut off the current supply to the motor 2 are provided.
As a result, when the drive current to the motor 2 is equal to or greater than the maximum drive current value for a predetermined time T, the current supply to the motor 2 is cut off. Supply can be more reliably prevented.

さらに、本実施の形態では、アラーム回路３５は、モータ２への駆動電流が限界電流値以上となったときは、アラーム信号を出力する。
これにより、障害等の発生により、モータ２への駆動電流が限界電流値以上となった場合は、アラーム回路３５が動作するので、障害等の発生時にモータ２への電流供給を防止することができる。 Further, in the present embodiment, the alarm circuit 35 outputs an alarm signal when the drive current to the motor 2 becomes equal to or greater than the limit current value.
As a result, when the drive current to the motor 2 exceeds the limit current value due to the occurrence of a failure or the like, the alarm circuit 35 operates, so that the supply of current to the motor 2 can be prevented when a failure or the like occurs. it can.

さらに、本実施の形態では、アラーム回路３５をハードウェアで構成した。
これにより、障害への耐性が高くなり、障害等の発生時にモータ２への電流供給をさらに確実に防止することができる。
さらに、本実施の形態では、スイッチングレギュレータ３３からフォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３への電源ラインおよび制御基板６への電源ラインが共用する電源ラインにヒューズ３４を設けた。
これにより、電源ラインＬ２に過電流が発生した場合は、制御基板６への電力供給およびフォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３への電力供給が一括で遮断され、電流を供給すべき駆動信号の出力が抑制されるので、過電流から制御基板６を保護することができるとともにモータ２への電流供給を防止することができる。 Further, in the present embodiment, the alarm circuit 35 is configured by hardware.
As a result, resistance to failures is increased, and current supply to the motor 2 can be more reliably prevented when a failure or the like occurs.
Further, in the present embodiment, the fuse 34 is provided in the power supply line shared by the power supply line from the switching regulator 33 to the photocouplers PC1 to PC3 and the power supply line to the control board 6.
As a result, when an overcurrent is generated in the power supply line L2, the power supply to the control board 6 and the power supply to the photocouplers PC1 to PC3 are collectively cut off, and the output of the drive signal to which the current is to be supplied is suppressed. Therefore, the control board 6 can be protected from overcurrent, and current supply to the motor 2 can be prevented.

さらに、本実施の形態では、スイッチングレギュレータ３３とヒューズ３４の間にブリーダ抵抗ＲBBを設けた。
これにより、ヒューズ３４が溶断したときに、スイッチングレギュレータ３３の端子電圧の上昇を抑制し、スイッチングレギュレータ３３を安定化させることができる。また、突入電流が発生したときに、突入電流からフォトカプラＰＣ１〜ＰＣ４を保護するとともにスイッチングレギュレータ３３を安定化させることができる。 Furthermore, in this embodiment, a bleeder resistor RBB is provided between the switching regulator 33 and the fuse 34.
Thereby, when the fuse 34 is blown, an increase in the terminal voltage of the switching regulator 33 can be suppressed and the switching regulator 33 can be stabilized. Further, when an inrush current occurs, the photocouplers PC1 to PC4 can be protected from the inrush current and the switching regulator 33 can be stabilized.

さらに、本実施の形態では、制御基板６は、ヒューズ３４を介して電源ラインＬ２に接続されかつ操作用端末７に電力を供給する電力供給端子Ｔ28と、操作用端末７からの操作信号を入力する操作信号入力端子Ｔ29と、操作信号入力端子Ｔ29から入力した操作信号に基づいて電流指令出力回路６１を制御するＣＰＵ６２とを備える。
これにより、操作用端末７で障害等が発生して過電流が発生した場合に、過電流から制御基板６を保護することができるとともにモータ２への電流供給を防止することができる。 Further, in the present embodiment, the control board 6 is connected to the power supply line L2 through the fuse 34 and supplies power to the operation terminal 7 and the operation signal from the operation terminal 7 is input. And an operation signal input terminal T29 for controlling the current command output circuit 61 based on the operation signal input from the operation signal input terminal T29.
As a result, when a fault or the like occurs in the operation terminal 7 and an overcurrent occurs, the control board 6 can be protected from the overcurrent and current supply to the motor 2 can be prevented.

上記実施の形態において、モータ２は、請求項１ないし４、６または７記載の負荷に対応し、電流指令出力回路６１は、請求項２記載の電流指令信号出力手段に対応し、フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３は、請求項２記載の稼動信号出力手段に対応し、モータ駆動回路３９は、請求項２記載の負荷稼動手段に対応している。また、アラーム回路３５は、請求項１ないし６記載のアラーム信号出力手段に対応し、フォトカプラＰＣ４およびリレー４０は、請求項３記載の電流供給遮断手段に対応し、比較器７３ａ〜７３ｃは、請求項６記載の比較器に対応している。 In the above embodiment, the motor 2 corresponds to the load described in claims 1 to 4, 6 or 7, the current command output circuit 61 corresponds to the current command signal output means described in claim 2, and the photocoupler PC1. PC3 corresponds to the operation signal output means according to claim 2, and the motor drive circuit 39 corresponds to the load operation means according to claim 2. The alarm circuit 35 corresponds to the alarm signal output means according to claims 1 to 6, the photocoupler PC4 and the relay 40 correspond to the current supply cutoff means according to claim 3, and the comparators 73a to 73c This corresponds to the comparator according to claim 6.

なお、上記実施の形態においては、アラーム回路３５をＣＰＵ６２に接続して構成したが、これに限らず、アラーム回路３５からのアラーム信号をラッチするラッチ回路と、ラッチ回路からのラッチ信号およびＰＷＭＯＮ信号の論理和を演算するＯＲ回路とをパワーアンプ基板３に設け、ＯＲ回路の出力信号をフォトカプラＰＣ４に入力するように構成することもできる。 In the above embodiment, the alarm circuit 35 is connected to the CPU 62. However, the present invention is not limited to this, and a latch circuit that latches an alarm signal from the alarm circuit 35, and a latch signal and a PWMON signal from the latch circuit. It is also possible to provide an OR circuit for calculating the logical sum of the two in the power amplifier board 3 and input the output signal of the OR circuit to the photocoupler PC4.

これにより、ヒューズ３４が溶断して制御基板６への電力供給が遮断された場合（すなわち、ＣＰＵ６２が動作不能となった場合）に、例えば、モータ駆動回路３９に障害等が発生し、モータ２への駆動電流が最大駆動電流値以上となった状態が所定時間Ｔ継続するような状態となっても、アラーム回路３５が動作し、モータ２への電流供給が遮断される。したがって、障害等の発生時にモータ２への電流供給をさらに確実に防止することができる。 As a result, when the fuse 34 is blown and the power supply to the control board 6 is cut off (that is, when the CPU 62 becomes inoperable), for example, a failure or the like occurs in the motor drive circuit 39, and the motor 2 Even if the state where the drive current to the current exceeds the maximum drive current value continues for a predetermined time T, the alarm circuit 35 operates and the current supply to the motor 2 is cut off. Therefore, current supply to the motor 2 can be more reliably prevented when a failure or the like occurs.

また、上記実施の形態において、アラーム回路３５は、ＵＬ線、ＶＬ線およびＷＬ線の電流を検出するように構成したが、これに限らず、次の２つの構成を提案することができる。
第１の構成は、フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ３からの駆動信号を検出し、モータ２への駆動電流が最大駆動電流値以上となる駆動信号の出力が所定時間Ｔ継続したときは、アラーム信号を出力する。
第２の構成は、電流指令出力回路６１からの電流指令信号を検出し、モータ２への駆動電流が最大駆動電流値以上となる電流指令信号の出力が所定時間Ｔ継続したときは、アラーム信号を出力する。 Moreover, in the said embodiment, although the alarm circuit 35 was comprised so that the electric current of UL line, VL line, and WL line might be detected, not only this but the following two structures can be proposed.
The first configuration detects the drive signals from the photocouplers PC1 to PC3, and outputs an alarm signal when the drive signal output to the motor 2 that exceeds the maximum drive current value continues for a predetermined time T. To do.
In the second configuration, a current command signal from the current command output circuit 61 is detected, and an alarm signal is output when the output of a current command signal for which the drive current to the motor 2 is equal to or greater than the maximum drive current value continues for a predetermined time T. Is output.

また、上記実施の形態において、アラーム信号は、モータ２への電流供給を遮断する用途に用いたが、これに限らず、モータ２の駆動を停止させるための用途であればあらゆる用途に用いることができる。
また、上記実施の形態において、電流指令出力回路６１は、電力の供給が遮断されたときにローレベルの電流指令信号を出力するように構成したが、これに限らず、電力の供給が遮断されたときにハイレベルの電流指令信号を出力するように構成することもできる。具体的には、電流指令出力回路６１は、電流指令信号を出力するＩ／Ｆ回路を有して構成されている。 Moreover, in the said embodiment, although the alarm signal was used for the use which interrupts | blocks the electric current supply to the motor 2, it is not restricted to this, It should be used for every use if it is a use for stopping the drive of the motor 2. Can do.
In the above embodiment, the current command output circuit 61 is configured to output a low-level current command signal when power supply is interrupted. However, the present invention is not limited to this, and power supply is interrupted. In this case, a high level current command signal can be output. Specifically, the current command output circuit 61 includes an I / F circuit that outputs a current command signal.

フォトカプラＰＣ１に接続するＩ／Ｆ回路は、電源ラインＬ２にソースを接続しかつバックゲートを接地したＮチャネルＭＯＳＦＥＴと、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴのソースにソースを接続しかつドレインおよびバックゲートを接地したＰチャネルＭＯＳＦＥＴと、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴのソースとドレインの間に設けられたダイオードとを有して構成されている。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴおよびＰチャネルＭＯＳＦＥＴのソースは、フォトカプラＰＣ１に接続されている。フォトカプラＰＣ２、ＰＣ３に接続するＩ／Ｆ回路も同様に構成されている。 The I / F circuit connected to the photocoupler PC1 includes an N-channel MOSFET having a source connected to the power supply line L2 and a back gate grounded, and a P having a source connected to the source of the N-channel MOSFET and a drain and back gate grounded. It has a channel MOSFET and a diode provided between the source and drain of the P-channel MOSFET. The sources of the N-channel MOSFET and the P-channel MOSFET are connected to the photocoupler PC1. The I / F circuit connected to the photocouplers PC2 and PC3 is similarly configured.

これにより、電源ラインＬ２に過電流が発生した場合は、電流を供給すべき駆動信号の出力が抑制されるので、モータ２への電流供給をさらに確実に防止することができる。
この場合、さらに、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴおよびＰチャネルＭＯＳＦＥＴは、例えば、ＶＨＣＴ（Very High Speed CMOS, TTL Compatible Inputs）型のＣＭＯＳ（Complementary Mental-Oxide Semiconductor）として構成することができる。
これにより、高速応答が可能であり、特に、制御基板６への電力供給が遮断されたときにモータ２への電流供給を速やかに遮断することができる。 As a result, when an overcurrent occurs in the power supply line L2, the output of the drive signal to which the current is to be supplied is suppressed, so that the current supply to the motor 2 can be more reliably prevented.
In this case, the N-channel MOSFET and the P-channel MOSFET can be configured as, for example, a VHCT (Very High Speed CMOS, TTL Compatible Inputs) type CMOS (Complementary Mental-Oxide Semiconductor).
Thereby, a high-speed response is possible, and in particular, when the power supply to the control board 6 is cut off, the current supply to the motor 2 can be cut off quickly.

また、上記実施の形態においては、過電流保護手段としてヒューズ３４を利用したが、これに限らず、ブレーカ、電磁開閉器、電磁接触器その他の過電流保護装置を利用することもできる。
また、上記実施の形態においては、３相のモータ２を用いて構成したが、これに限らず、２相のモータまたは４相以上のモータを用いて構成することもできる。
また、上記実施の形態においては、本考案に係るアラーム信号出力装置および負荷保護装置、並びにアラーム信号出力方法を、モータ２を制御する場合について適用したが、これに限らず、本考案の主旨を逸脱しない範囲で他の場合にも適用可能である。 Moreover, in the said embodiment, although the fuse 34 was utilized as an overcurrent protection means, not only this but a breaker, an electromagnetic switch, an electromagnetic contactor, and other overcurrent protection apparatuses can also be utilized.
Moreover, in the said embodiment, although comprised using the three-phase motor 2, it is not restricted to this, It can also comprise using a two-phase motor or a motor more than four phases.
In the above embodiment, the alarm signal output device, the load protection device, and the alarm signal output method according to the present invention are applied to the case of controlling the motor 2. However, the present invention is not limited to this. The present invention can be applied to other cases without departing from the scope.

１ａ、１ｂ電源
２モータ
３、３００パワーアンプ基板
６、６００制御基板
３１、３１０信号処理部
３２、３２０電力供給部
３４ヒューズ
３５アラーム回路
７０ａ〜７０ｃ電流センサ
７１ａ〜７１ｃフィルタ回路
７２ａ〜７２ｃ積分回路
７３ａ〜７３ｃ、７４ａ〜７４ｃ比較器
７５ａ、７５ｂ、７６ＯＲ回路
３９モータ駆動回路
４０リレー
６１電流指令出力回路
６２ＣＰＵ
Ｌ１、Ｌ２電源ライン
ＰＣ１〜ＰＣ５フォトカプラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a, 1b Power supply 2 Motor 3, 300 Power amplifier board 6, 600 Control board 31, 310 Signal processing part 32, 320 Power supply part 34 Fuse 35 Alarm circuit 70a-70c Current sensor 71a-71c Filter circuit 72a-72c Integration circuit 73a ~ 73c, 74a ~ 74c Comparators 75a, 75b, 76 OR circuit 39 Motor drive circuit 40 Relay 61 Current command output circuit 62 CPU
L1, L2 Power line PC1-PC5 Photocoupler

Claims

An alarm signal output device applied to a load operating device that operates the load by supplying current from a power source to the load,
The load consists of a direct drive motor,
And an alarm signal output means for outputting an alarm signal to stop the operation of the load when a state in which the current supplied to the load is equal to or greater than the maximum operating current value of the load continues for a predetermined time. Alarm signal output device.

A current command signal output means for outputting a current command signal indicating a command value of a current to be supplied to the load; an operation signal output means for outputting an operation signal based on the current command signal from the current command signal output means; A load protection device comprising load operation means for supplying a current from a power source to the load based on an operation signal from an operation signal output means,
The load consists of a direct drive motor,
And an alarm signal output means for outputting an alarm signal to stop the operation of the load when a state in which the current supplied to the load is equal to or greater than the maximum operating current value of the load continues for a predetermined time. Load protector.

In claim 2,
A load protection device comprising current supply cutoff means for cutting off current supply to the load when an alarm signal is input from the alarm signal output means.

In any one of Claim 2 and 3,
The alarm signal output means outputs the alarm signal when a current supplied to the load becomes equal to or greater than a limit current value of the load larger than the maximum operating current value. .

In any one of Claims 2 thru | or 4,
A load protection device, wherein the alarm signal output means is configured by hardware.

In claim 5,
The alarm signal output means includes a current sensor that converts a current supplied to the load into a voltage value, an integration circuit that integrates an output voltage of the current sensor, an output voltage of the integration circuit, the maximum operating current value, and And a comparator for comparing a reference voltage corresponding to the integral value of the predetermined time, and outputting an output signal of the comparator as the alarm signal.

An alarm signal output method applied to a load operating device that operates the load by supplying current from a power source to the load,
An alarm signal output step for outputting an alarm signal to stop the operation of the load when a state in which a current supplied to the load composed of a direct drive motor is equal to or greater than a maximum operating current value of the load continues for a predetermined time An alarm signal output method comprising: