JP3368930B2 - Servo motor regeneration processing circuit - Google Patents

Servo motor regeneration processing circuit

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JP3368930B2 JP03188893A JP3188893A JP3368930B2 JP 3368930 B2 JP3368930 B2 JP 3368930B2 JP 03188893 A JP03188893 A JP 03188893A JP 3188893 A JP3188893 A JP 3188893A JP 3368930 B2 JP3368930 B2 JP 3368930B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明はサーボモータの制御装置
に関し、特にサーボモータの運転時に生ずる回生電気エ
ネルギを回生抵抗により熱エネルギに変換させるサーボ
モータ回生処理回路に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、この種のサーボモータ回生処理回
路は、一例を図3に示すように、パワートランジスタ3
より送出される電力により回転するサーボモータ7が減
速したとき等に発生する回生電圧をコンパレータ1によ
り検出し、回生電流をトランジスタ8を介して回生抵抗
2に流して回生電気エネルギを熱エネルギに変換するこ
とにより消費させていた。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】上述した従来のサーボ
モータ回生処理回路は、ある一定時間連続して回生動作
した場合に回生異常とみなしてサーボモータを停止させ
ることとしても、モータが急瞬な減速をしたり、マイナ
ス負荷時の減速の場合に、短時間に大きな回生エネルギ
となるので、過大な電流が流れて回生抵抗やトランジス
タ等を焼損させるという欠点がある。本発明の目的は、
サーボモータの急瞬な減速やマイナス負荷時の減速にさ
いして起る回生抵抗等の焼損を防止できるサーボモータ
回生処理回路を提供することである。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明のサーボモータ回
生処理回路は、サーボモータの動作が回生動作であるか
否かを次式に示す条件によって判断し、 【数1】 但し、 ω :モータの回転数 I :モータ電機子電流 R :モータ電機子抵抗 L :負荷トルク ω 0 :回生開始モータ回転数 回生動作であれば、次式によって許容回生エネルギP 0
を計算し、 【数2】 但し、 C :メインコンデンサの容量 rg :回生処理電圧 0 :通常時の主回路直流電圧 許容容量:回生抵抗およびトランジスタの許容エネルギ
容量 0 >0であれば、次式によって許容トルクT 0 を計算
し、 【数3】 モータ制御のためのトルクTと許容トルクT 0 とを比較
し、T>T 0 であればT=T 0 となるような減速トルクT
によって前記サーボモータを減速させる。 【0005】 【作用】回生エネルギ値が許容回生エネルギ値より大き
いと、回生エネルギ値が許容回生エネルギ値を超えない
ような減速トルクを演算してモータを減速させるので、
回生抵抗やトランジスタ等を過熱により焼損させること
がない。 【0006】 【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明のサーボモータ回生処理回路
の一実施例のブロック図、図2は図1のマイクロコンピ
ュータ(以下CPUと称する)4の処理の流れ図であ
る。このサーボモータ回生処理回路はコンパレータ1と
回生抵抗2とCPU4とパルスカウンタ5とパルスエン
コーダ6とトランジスタ8とより構成されている。コン
パレータ1はサーボモータ(以下単にモータと称する)
7が減速したときに発生する回生電圧が入力すると、出
力により回生電流をトランジスタ8を通じて回生抵抗2
に流させる。回生抵抗2では回生電気エネルギが熱エネ
ルギに変換されて消費される。パルスエンコーダ6はモ
ータ7の軸に連結されて、軸の回転に対応するパルスを
発生する。パルスカウンタ5はパルスエンコーダ6の発
生するパルスをカウントしてモータ7の回転数をCPU
4に伝える。 【0007】CPU4は図2に示すように、先ず、ステ
ップ11でモータ7の動作が回生動作であるかどうかを
次式に示す判断条件によって判断する。 【0008】 【数1】 【0009】 ω :モータの回転数 I :モータ電機子電流 R :モータ電機子抵抗 TL :負荷トルク ω0 :回生開始モータ回転数 そして、回生動作であればステップ12にすすみ、回生
動作でなければ終了する。ステップ12では許容回生エ
ネルギP0 を計算する。 【0010】 【数2】 【0011】 ここで、C :メインコンデンサ9の容量 Vrg:回生処理電圧 V0 :通常時の主回路直流電圧 許容容量:回生抵抗2およびトランジスタ8の許容エネ
ルギ容量 そして、P0 >0であればステップ13にすすむ。ステ
ップ13では許容トルクT0 を計算する。 【0012】 【数3】 【0013】次に、ステップ14でモータ制御のための
トルクTと許容トルクT0 とを比較し、T≦T0 であれ
ば終了し、T>T0 であればステップ15にすすむ。ス
テップ15で、T=T0となるような減速トルクTによ
ってモータ7を減速して停止させる。この回生処理回路
ではモータが回生動作したとき、許容回生エネルギ以上
の回生エネルギがあると、回生エネルギが許容回生エネ
ルギを超えないような減速トルクによってモータの減速
を抑制するので、回生抵抗2およびトランジスタ8の許
容容量をオーバする電流が流れない。本実施例のサーボ
モータ回生処理回路は、モータが急瞬な減速をしたり、
マイナス負荷時の減速であっても、回生抵抗等を過熱し
て焼損させることがない。 【0014】 【発明の効果】以上説明したように本発明は、回生エネ
ルギ値が許容回生エネルギ値より大きいとき、回生エネ
ルギ値が許容回生エネルギ値を超えないように、減速を
抑制することにより、サーボモータが急瞬な減速をした
り、マイナス負荷時の減速の場合であっても、回生抵抗
やトランジスタに過大な回生電流が流れないので、過熱
により抵抗等を焼損させないという効果がある。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a servo motor control device, and more particularly to a servo motor regeneration process for converting regenerative electric energy generated during operation of a servo motor into heat energy by a regenerative resistor. Circuit. 2. Description of the Related Art Conventionally, this type of servo motor regeneration processing circuit has a power transistor 3 as shown in FIG.
The regenerative voltage generated when the rotating servo motor 7 is decelerated by the electric power sent out is detected by the comparator 1, and the regenerative current is supplied to the regenerative resistor 2 via the transistor 8 to convert the regenerative electric energy into heat energy. Was consumed by doing so. [0003] The above-described conventional servo motor regeneration processing circuit, even if the servo motor is stopped when the regeneration operation is regarded as abnormal when the regeneration operation is continuously performed for a certain period of time. In the case of a sudden deceleration or a deceleration under a negative load, a large amount of regenerative energy is generated in a short time, so that there is a disadvantage that an excessive current flows to burn out the regenerative resistor and the transistor. The purpose of the present invention is
An object of the present invention is to provide a servomotor regenerative processing circuit capable of preventing burnout of a regenerative resistor or the like that occurs when the servomotor is suddenly decelerated or a negative load is applied. [0004] In the servo motor regeneration processing circuit of the present invention, the operation of the servo motor is a regeneration operation.
It is determined according to the condition shown in the following equation. Here, ω: motor rotation speed I: motor armature current R: motor armature resistance T L : load torque ω 0 : regenerative start motor rotation speed In the case of regenerative operation, the allowable regenerative energy P 0 is obtained by the following equation.
Is calculated, and Here, C: capacity of the main capacitor V rg : regenerative processing voltage V 0 : allowable capacity of the main circuit DC voltage at normal time : allowable energy of the regenerative resistor and the transistor
If the capacity P 0 > 0, calculate the allowable torque T 0 according to the following equation.
Then, Comparison of torque T for motor control and allowable torque T 0
If T> T 0 , the deceleration torque T such that T = T 0
Decelerates the servomotor. When the regenerative energy value is larger than the allowable regenerative energy value, the motor is decelerated by calculating a deceleration torque so that the regenerative energy value does not exceed the allowable regenerative energy value.
The regenerative resistor and the transistor are not burned by overheating. Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a servo motor regeneration processing circuit according to the present invention, and FIG. 2 is a flow chart of processing of a microcomputer (hereinafter referred to as a CPU) 4 of FIG. This servo motor regeneration processing circuit includes a comparator 1, a regeneration resistor 2, a CPU 4, a pulse counter 5, a pulse encoder 6, and a transistor 8. The comparator 1 is a servo motor (hereinafter simply referred to as a motor)
When a regenerative voltage generated when the motor 7 is decelerated is input, a regenerative current is output from the regenerative resistor 2 through the transistor 8.
Let it flow. In the regenerative resistor 2, regenerative electric energy is converted into heat energy and consumed. The pulse encoder 6 is connected to the shaft of the motor 7 and generates a pulse corresponding to the rotation of the shaft. The pulse counter 5 counts the pulses generated by the pulse encoder 6 and determines the number of rotations of the motor 7 by the CPU.
Tell 4 As shown in FIG. 2, the CPU 4 first determines in step 11 whether or not the operation of the motor 7 is a regenerative operation based on the following conditions. [0008] Ω: Motor rotation speed I: Motor armature current R: Motor armature resistance T L : Load torque ω 0 : Regeneration start motor rotation speed In the case of regenerative operation, the process proceeds to step 12, and the regenerative operation must be performed. To end. In step 12 calculates the allowable regenerative energy P 0. [0010] Here, C: capacity V rg of the main capacitor 9: regenerative processing voltage V 0 : allowable capacity of the main circuit DC voltage at normal time: allowable energy capacity of the regenerative resistor 2 and the transistor 8, and P 0 > 0 If so, go to step 13. In step 13 calculates the allowable torque T 0. ## EQU3 ## Next, at step 14, the torque T for motor control is compared with the allowable torque T 0. If T ≦ T 0 , the process is terminated. If T> T 0 , the process proceeds to step 15. In step 15, to decelerate the motor 7 is stopped by decelerating torque T such that T = T 0. In this regenerative processing circuit, when the motor performs a regenerative operation, if the regenerative energy is greater than the allowable regenerative energy, the deceleration of the motor is suppressed by a deceleration torque such that the regenerative energy does not exceed the allowable regenerative energy. No current exceeding the allowable capacity 8 flows. The servo motor regenerative processing circuit of the present embodiment, the motor decelerates suddenly,
Even when decelerating under a negative load, the regenerative resistor and the like are not overheated and burned. As described above, according to the present invention, when the regenerative energy value is larger than the allowable regenerative energy value, the deceleration is suppressed so that the regenerative energy value does not exceed the allowable regenerative energy value. Even if the servo motor decelerates instantaneously or decelerates under a negative load, an excessive regenerative current does not flow through the regenerative resistor and the transistor, so that there is an effect that the resistor and the like are not burned out due to overheating.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明のサーボモータ回生処理回路の一実施例
のブロック図である。 【図2】図1のCPU4の処理の流れ図である。 【図3】サーボモータ回生処理回路の従来例のブロック
図である。 【符号の説明】 1 コンパレータ 2 回生抵抗 3 パワートランジスタ 4 CPU 5 パルスカウンタ 6 パルスエンコーダ 7 サーボモータ 8 トランジスタ 9 メインコンデンサ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a servo motor regeneration processing circuit according to the present invention. FIG. 2 is a flowchart of processing of a CPU 4 of FIG. 1; FIG. 3 is a block diagram of a conventional example of a servo motor regeneration processing circuit. [Description of Signs] 1 Comparator 2 Regenerative resistor 3 Power transistor 4 CPU 5 Pulse counter 6 Pulse encoder 7 Servo motor 8 Transistor 9 Main capacitor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 3/18 101 H02P 7/63 H02P 6/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 3/18 101 H02P 7/63 H02P 6/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 メインコンデンサと並列接続されたトラ
ンジスタと回生抵抗の直列回路と、サーボモータの回転
数を検出する手段とを有し、前記サーボモータの運転時
に生ずる回生電流を前記トランジスタを介して前記回生
抵抗に流すことにより熱エネルギで消費させるサーボモ
ータ回生処理回路において、前記サーボモータの動作が回生動作であるか否かを次式
に示す条件によって判断し、 【数1】 但し、 ω :モータの回転数 I :モータ電機子電流 R :モータ電機子抵抗 L :負荷トルク ω 0 :回生開始モータ回転数 回生動作であれば、次式によって許容回生エネルギP 0
を計算し、 【数2】 但し、 C :メインコンデンサの容量 rg :回生処理電圧 0 :通常時の主回路直流電圧 許容容量:回生抵抗およびトランジスタの許容エネルギ
容量 0 >0であれば、次式によって許容トルクT 0 を計算
し、 【数3】 モータ制御のためのトルクTと許容トルクT 0 とを比較
し、T>T 0 であればT=T 0 となるような減速トルクT
によって前記サーボモータを減速させることを特徴とす
るサーボモータ回生処理回路。
(57) [Claim 1] A transformer connected in parallel with a main capacitor.
Series circuit of transistor and regenerative resistor and servo motor rotation
Means for detecting the number of servomotors , wherein a regenerative current generated during operation of the servomotor is supplied to the regenerative resistor through the transistor to consume heat energy , and the operation of the servomotor is performed. The following formula determines whether or not the operation is regenerative.
Judgment is made according to the conditions shown in Here, ω: motor rotation speed I: motor armature current R: motor armature resistance T L : load torque ω 0 : regenerative start motor rotation speed In the case of regenerative operation, the allowable regenerative energy P 0 is obtained by the following equation.
Is calculated, and Here, C: capacity of the main capacitor V rg : regenerative processing voltage V 0 : allowable capacity of the main circuit DC voltage at normal time : allowable energy of the regenerative resistor and the transistor
If the capacity P 0 > 0, calculate the allowable torque T 0 according to the following equation.
Then, Comparison of torque T for motor control and allowable torque T 0
If T> T 0 , the deceleration torque T such that T = T 0
A servo motor regenerative processing circuit for decelerating the servo motor.
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