JP7068108B2 - Motor drive device and control method of motor drive device - Google Patents
Motor drive device and control method of motor drive device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7068108B2 JP7068108B2 JP2018163134A JP2018163134A JP7068108B2 JP 7068108 B2 JP7068108 B2 JP 7068108B2 JP 2018163134 A JP2018163134 A JP 2018163134A JP 2018163134 A JP2018163134 A JP 2018163134A JP 7068108 B2 JP7068108 B2 JP 7068108B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- voltage
- sensor
- abnormality
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、三相交流電源を用いてモータを駆動するモータ駆動装置およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a motor drive device for driving a motor using a three-phase AC power supply and a control method thereof.
モータ駆動装置では、三相モータの各相に流れる電流をフィードバックするために、各相の相電流値を検出するセンサが用いられる。このセンサが故障すると、三相モータの各相に流れる電流が正しくフィードバックされなくなり、各相に過電流が流れる傾向にある。 In the motor drive device, a sensor that detects the phase current value of each phase is used in order to feed back the current flowing through each phase of the three-phase motor. If this sensor fails, the current flowing through each phase of the three-phase motor will not be fed back correctly, and overcurrent will tend to flow through each phase.
下記の特許文献1には、三相の各々に流れる相電流を検出するセンサと、センサで検出された各々の相電流の総和を演算する加算器と、加算器で演算された相電流の総和と所定値とを比較する比較器とを備えたモータの異常検出装置が開示されている。この異常検出装置では、相電流の総和が所定値を超えた場合にセンサの異常が検出される。この場合、異常検出装置では、電源とパワーモジュールとの間に設けられるコンタクタが遮断されることで、電源からの電力の供給が遮断される。 In Patent Document 1 below, a sensor that detects the phase current flowing in each of the three phases, an adder that calculates the sum of each phase current detected by the sensor, and a sum of the phase currents calculated by the adder. Disclosed is a motor anomaly detection device comprising a comparator that compares with and a predetermined value. In this abnormality detection device, when the total phase current exceeds a predetermined value, an abnormality in the sensor is detected. In this case, in the abnormality detection device, the contactor provided between the power supply and the power module is cut off, so that the power supply from the power supply is cut off.
ところが、センサの異常が検出された際にコンタクタが遮断されると、三相交流電源側から整流器への交流電源の供給が停止されるため、逆変換器はモータ駆動のための交流電力を出力できなくなるので、モータの正常な運転を継続することはできない。したがって、モータが、加工対象物を載置するテーブルと、その加工対象物を加工する工具とを相対移動させるためのモータである場合、センサの異常が加工中に検出されると、加工対象物と工具とが接したまま制御不能となり得る。このため、工具の破損や加工不良が生じてしまうことが懸念される。 However, if the contactor is cut off when an abnormality is detected in the sensor, the supply of AC power from the three-phase AC power supply side to the rectifier is stopped, so the reverse converter outputs AC power for driving the motor. Since it cannot be operated, the normal operation of the motor cannot be continued. Therefore, if the motor is a motor for relatively moving the table on which the object to be machined is placed and the tool for machining the object to be machined, if an abnormality in the sensor is detected during machining, the object to be machined is to be machined. Can be out of control while the tool is in contact with the tool. Therefore, there is a concern that the tool may be damaged or processing defects may occur.
そこで、本発明は、センサの異常検出時に、工具の破損や加工不良が生じることを防止し得るモータ駆動装置およびその制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a motor drive device and a control method thereof that can prevent tool breakage and machining defects from occurring when an abnormality is detected in a sensor.
本発明の第1の態様は、三相交流電源を用いてモータを駆動するモータ駆動装置であって、複数のスイッチング素子および各々の前記スイッチング素子に対して並列に接続されるダイオードを有し、前記三相交流電源から供給される三相交流電圧を直流電圧に変換する整流器と、前記整流器の直流側に接続された平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサに蓄積されるコンデンサ電圧を前記三相交流電圧に逆変換し、逆変換した前記三相交流電圧を駆動電圧として前記モータを駆動する逆変換器と、前記整流器に流れる少なくとも二相の相電流値または相電圧値を検出するセンサと、前記センサの異常を検出する異常検出部と、前記スイッチング素子をスイッチング制御して前記平滑コンデンサを充電させるものであって、前記モータの駆動時における前記センサの異常である駆動時センサ異常が生じた場合には前記スイッチング制御を停止し、前記整流器のダイオード整流により前記平滑コンデンサを充電させる制御部と、を備える。 The first aspect of the present invention is a motor drive device for driving a motor using a three-phase AC power supply, which has a plurality of switching elements and a diode connected in parallel to each of the switching elements. The rectifier that converts the three-phase AC voltage supplied from the three-phase AC power supply into a DC voltage, the smoothing capacitor connected to the DC side of the rectifier, and the capacitor voltage stored in the smoothing capacitor are the three-phase AC voltage. A reverse converter that drives the motor using the three-phase AC voltage that has been reverse-converted to, a sensor that detects at least two-phase phase current values or phase voltage values flowing through the rectifier, and the sensor. The abnormality detection unit that detects the abnormality and the switching element are switched to charge the smoothing capacitor, and when a drive sensor abnormality occurs, which is an abnormality of the sensor when the motor is driven. Provides a control unit that stops the switching control and charges the smoothing capacitor by diode rectification of the rectifier.
本発明の第2の態様は、三相交流電源を用いてモータを駆動するモータ駆動装置の制御方法であって、前記モータ駆動装置は、複数のスイッチング素子および各々の前記スイッチング素子に対して並列に接続されるダイオードを有し、前記三相交流電源から供給される三相交流電圧を直流電圧に変換する整流器と、前記整流器の直流側に接続された平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサに蓄積されるコンデンサ電圧を前記三相交流電圧に逆変換し、逆変換した前記三相交流電圧を駆動電圧として前記モータに与える逆変換器と、前記整流器に流れる少なくとも二相の相電流値または相電圧値を検出するセンサと、を備え、前記三相交流電圧の供給が開始されてから前記コンデンサ電圧が所定の電圧値になるまで、前記整流器のダイオード整流により前記平滑コンデンサを充電させる初期充電ステップと、前記スイッチング素子をスイッチング制御して前記平滑コンデンサを充電させる充電ステップと、前記センサの異常を検出する異常検出ステップと、前記モータの駆動時における前記センサの異常である駆動時センサ異常が生じた場合には前記スイッチング制御を停止し、前記整流器のダイオード整流により前記平滑コンデンサを充電させる制御ステップと、を有する。 A second aspect of the present invention is a method for controlling a motor drive device that drives a motor using a three-phase AC power supply, wherein the motor drive device is parallel to a plurality of switching elements and each of the switching elements. A rectifier having a diode connected to the rectifier and converting the three-phase AC voltage supplied from the three-phase AC power supply into a DC voltage, a smoothing capacitor connected to the DC side of the rectifier, and a smoothing capacitor stored in the smoothing capacitor. A reverse converter that reversely converts the capacitor voltage into the three-phase AC voltage and gives the reverse-converted three-phase AC voltage to the motor as a drive voltage, and at least two-phase phase current value or phase voltage value flowing through the rectifier. An initial charging step of charging the smoothing capacitor by diode rectification of the rectifier from the start of supply of the three-phase AC voltage to the time when the capacitor voltage reaches a predetermined voltage value. When a charging step of switching and controlling the switching element to charge the smoothing capacitor, an abnormality detection step of detecting an abnormality of the sensor, and a driving sensor abnormality which is an abnormality of the sensor during driving of the motor occur. Has a control step of stopping the switching control and charging the smoothing capacitor by diode rectification of the rectifier.
本発明では、モータの駆動時にセンサの異常が生じた場合にスイッチング制御が停止されても整流器のダイオード整流により平滑コンデンサが充電され、逆変換器はモータ駆動のための交流電力を出力できる。これにより、モータが、加工対象物を載置するテーブルと、その加工対象物を加工する工具とを相対移動させるためのモータである場合に、テーブルおよび工具の少なくとも一方を退避位置に移動させるようモータを駆動することが可能となる。したがって、工具の破損や加工不良が生じることを防止することができる。 In the present invention, even if the switching control is stopped when the sensor is abnormal during the driving of the motor, the smoothing capacitor is charged by the diode rectification of the rectifier, and the inverse converter can output the AC power for driving the motor. As a result, when the motor is a motor for relatively moving the table on which the object to be machined is placed and the tool for machining the object to be machined, at least one of the table and the tool is moved to the retracted position. It becomes possible to drive a motor. Therefore, it is possible to prevent the tool from being damaged or processing defects.
本発明に係るモータ駆動装置およびその制御方法について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。 A motor drive device and a control method thereof according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings, with reference to suitable embodiments.
[実施の形態]
図1は、実施の形態におけるモータ駆動装置10の構成を示す模式図である。モータ駆動装置10は、三相交流電源Pを用いてモータMを駆動するものであり、整流器12、平滑コンデンサ14、逆変換器16、モータコントローラ18およびスイッチング制御部20を構成要素として有する。
[Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the
整流器12は、三相交流電源Pから供給された三相交流電圧を直流電圧に変換するものであり、複数のスイッチング素子12aと、各々のスイッチング素子12aに対して並列に接続されるダイオード12bとを有する。スイッチング素子12aとして、例えば、IGBT、パワーMOSFET、バイポーラトランジスタ、または、サイリスタ等が挙げられる。ダイオード12bは、寄生ダイオードであってもよい。
The
平滑コンデンサ14は、整流器12で変換された直流電圧を平滑化するものであり、当該整流器12の直流側に接続される。平滑コンデンサ14が充電されることで、当該平滑コンデンサ14にはコンデンサ電圧が蓄積される。
The
逆変換器16は、平滑コンデンサ14に蓄積されるコンデンサ電圧を三相交流電圧に変換し、変換した三相交流電圧を出力してモータMを駆動するものである。この逆変換器16は、整流器12と同様に、複数のスイッチング素子16aと、各々のスイッチング素子16aに対して並列に接続されるダイオード16bとを有する。ダイオード16bは、寄生ダイオードであってもよい。
The
モータコントローラ18は、モータMを制御するものである。このモータMは、加工対象物を加工する工具に対して、当該加工対象物を載置するテーブルを相対移動させるためのモータとする。すなわち、モータコントローラ18は、加工プログラムで指定される加工動作が行われるようにテーブルを相対移動させるためのモータ駆動指令を生成し、生成したモータ駆動指令をスイッチング制御部20に出力する。なお、モータMは、テーブルに対して工具を相対移動させるためのモータであってもよい。この場合、モータコントローラ18では、加工プログラムで指定される加工動作が行われるように工具を相対移動させるためのモータ駆動指令が生成される。
The
スイッチング制御部20は、逆変換器16をスイッチング制御するものである。すなわち、スイッチング制御部20は、モータコントローラ18から出力されるモータ駆動指令や、および、モータMから出力される回転位置のフィードバック信号等に基づいて、逆変換器16のスイッチング素子16aをスイッチング制御するためのPWM制御信号を生成する。スイッチング制御部20は、PWM制御信号を生成すると、生成したPWM制御信号を逆変換器16に出力する。このPWM制御信号に基づいてスイッチング素子16aがスイッチングすることで、逆変換器16は、平滑コンデンサ14に蓄積されるコンデンサ電圧を三相交流電圧に変換する。
The
モータ駆動装置10は、上記の構成要素の他に、開閉器30、センサ32、直流電圧検出部34、制御部36、異常検出部38および報知部40を構成要素として有する。
In addition to the above components, the
開閉器30は、三相交流電源Pから供給される三相交流電圧を整流器12に供給する供給状態と、当該整流器12に対する三相交流電圧の供給を遮断する遮断状態とを切り替え可能なものであり、三相交流電源Pと整流器12との間に設けられる。本実施の形態では、供給状態と遮断状態とは制御部36によって切り替えられる。なお、三相交流電源Pと開閉器30とを接続するR相、S相およびT相の各々の電路にリアクタLが設けられる。
The
センサ32は、三相交流電源Pから整流器12に流れる相電流値を検出するものである。本実施の形態では、センサ32は、開閉器30と整流器12との間に流れるR相、S相およびT相の各々の相電流値を検出し、検出した各々の相電流値を制御部36に出力する。
The
直流電圧検出部34は、平滑コンデンサ14に蓄積されるコンデンサ電圧の電圧値を検出するものであり、検出したコンデンサ電圧の電圧値を制御部36に出力する。
The DC
制御部36は、整流器12および開閉器30を制御するものであり、電源投入時からモータMの駆動電圧を得るまで充電を実行する初期充電モードと、当該駆動電圧を得てから再び電源オフ状態になるまで充電を実行する通常充電モードとを有する。
The
制御部36は、例えば、外部から電源投入指令が与えられた場合に初期充電モードを実行する。制御部36は、初期充電モードでは、開閉器30を遮断状態から供給状態に切り替え、整流器12のスイッチング素子12aをスイッチング制御しない。このため、三相交流電源Pから開閉器30を介して整流器12に供給される交流電圧は、ダイオード整流により直流電圧に変換される。したがって、初期充電モードでは、ダイオード整流により変換された直流電圧に基づいて平滑コンデンサ14が充電される。
The
制御部36は、直流電圧検出部34から与えられるコンデンサ電圧の電圧値に基づいて、ダイオード整流に基づく充電により平滑コンデンサ14に蓄積される蓄積量を監視する。直流電圧検出部34から与えられるコンデンサ電圧の電圧値が所定の電圧閾値を超えた場合、制御部36は、初期充電モードから通常充電モードに遷移する。
The
制御部36は、通常充電モードでは、開閉器30を供給状態に維持した状態で、整流器12のスイッチング素子12aをスイッチング制御する。すなわち、制御部36は、モータコントローラ18から出力される電圧指令値と、直流電圧検出部34から出力されるコンデンサ電圧の電圧値との偏差に基づいて電流指令値(DQ座標系)を算出する。また、制御部36は、センサ32から出力される三相の相電流値をDQ座標系に変換し、当該DQ座標系に変換されたフィードバック値を得る。DQ座標系への変換は、3相から2相の静止座標系に変換し、変換した2相の静止座標系を、モータMの回転磁界に同期して回転する回転座標系に変換したものである。制御部36は、DQ座標系に変換された電流指令値とフィードバック値との偏差に基づいて整流器12のスイッチング素子12aをスイッチング制御するためのPWM制御信号を生成し、生成したPWM制御信号を整流器12に出力する。このPWM制御信号に基づいてスイッチング素子12aがスイッチングすることで、整流器12は、三相交流電源Pから供給された交流電圧を直流電圧に変換する。したがって、通常充電モードでは、スイッチング素子12aのスイッチングにより変換された直流電圧に基づいて平滑コンデンサ14が充電される。
In the normal charging mode, the
また制御部36は、通常充電モードでは、モータコントローラ18から出力される電圧指令値と、直流電圧検出部34から出力されるコンデンサ電圧の電圧値との偏差に基づいて算出した電流指令値を異常検出部38に出力する。なお、制御部36は、初期充電モードでは、上記のように整流器12のスイッチング素子12aをスイッチング制御しないため、電流指令値を算出しない。したがって、制御部36は、初期充電モードを実行しているときには異常検出部38に電流指令値を出力しない。
Further, in the normal charging mode, the
ここで、センサ32の異常が異常検出部38によって検出された場合、制御部36には、異常検出部38から異常信号が与えられる。この場合、制御部36は、充電の処理を実行するが、センサ32の異常が検出される時期に応じてその処理内容が異なる。
Here, when an abnormality of the
すなわち、制御部36は、初期充電モードの実行中にセンサ32の異常が検出された場合には、平滑コンデンサ14の充電を直ちに停止させる。具体的に制御部36は、初期充電モードを実行しているときに異常検出部38から異常信号が与えられると、開閉器30を供給状態から遮断状態に切り替えることで、整流器12のダイオード整流による平滑コンデンサ14の充電を停止させる。
That is, when the abnormality of the
一方、通常充電モードの実行中にセンサ32の異常が検出された場合、平滑コンデンサ14に蓄積されたコンデンサ電圧を駆動電圧としてモータMが駆動可能な状態にある。このため、平滑コンデンサ14の充電が停止されてモータMが駆動できなくなると、そのモータMの駆動によって移動する部材が制御不能となり、惰走したり、停止したりする。この部材は、上記のように、加工対象物を載置するテーブルである場合、あるいは、当該加工対象物を加工する工具である場合のいずれの場合であっても、当該部材が惰走、または停止することで、工具と加工対象物とが接したままの状態になることがある。この状態では、工具の破損や加工不良が生じ得る。
On the other hand, when an abnormality of the
そこで、制御部36は、通常充電モードの実行中にセンサ32の異常が検出された場合には、モータMが駆動した状態にあるか否かに応じて、平滑コンデンサ14における充電の停止タイミングを変える。
Therefore, when an abnormality of the
具体的に制御部36は、通常充電モードを実行しているときに異常検出部38から異常信号が与えられると、三相交流電源Pを遮断してもよいか否かを問い合わせるための問合信号を生成し、生成した問合信号をモータコントローラ18に出力する。ここで、モータMが非駆動状態である場合には、問合信号に対する応答として、三相交流電源Pを遮断してもよいことを示す応答信号がモータコントローラ18から与えられる。この場合、制御部36は、開閉器30を供給状態から遮断状態に切り替えることで、平滑コンデンサ14の充電を停止させる。
Specifically, the
一方、モータMが駆動状態である場合には、問合信号に対する応答として、三相交流電源Pの遮断を待機すべきことを示す応答信号がモータコントローラ18から与えられる。この場合、モータコントローラ18は、所定の退避位置に移動すべき保護動作を行うようにテーブルを相対移動させるためのモータ駆動指令を生成してスイッチング制御部20に出力する。また、モータコントローラ18は、スイッチング制御部20から保護動作が完了したことを示す動作完了信号が与えられると、三相交流電源Pを遮断してもよいことを示す応答信号を制御部36に出力する。制御部36は、この応答信号が与えられたときに開閉器30を供給状態から遮断状態に切り替える。
On the other hand, when the motor M is in the driving state, a response signal indicating that the three-phase AC power supply P should be shut off is given from the
このように、通常充電モードにおいてモータMの駆動時にセンサ32の異常が生じた場合には、スイッチング整流からダイオード整流に切り替えられ、保護動作が完了するまでダイオード整流による平滑コンデンサ14の充電が維持される。この場合、保護動作が完了した以降に平滑コンデンサ14の充電が停止される。
In this way, when an abnormality occurs in the
異常検出部38は、センサ32の異常を検出するものである。上記のように、制御部36が初期モードを実行している場合、異常検出部38には電流指令値が出力されない。この場合、異常検出部38は、センサ32から出力される三相の相電流値(振幅)の各々を振幅閾値と比較する。異常検出部38は、三相の相電流値(振幅)のすべてが振幅閾値を超えなかった場合、もしくは、三相の相電流値(振幅)のすべてが振幅閾値を超えた以降に少なくとも一相の相電流値(振幅)が振幅閾値を下回った場合に、センサ32の異常を検出する。
The
一方、制御部36が通常モードを実行している場合、上記のように、異常検出部38には電流指令値が制御部36から出力される。この場合、異常検出部38は、センサ32から出力される三相の相電流値をDQ座標系に変換し、そのDQ座標系に変換されたフィードバック値と、制御部36から出力される電流指令値との偏差を所定の偏差閾値と比較する。電流指令値とフィードバック値との偏差が偏差閾値を超えている状態が所定期間を継続した場合、異常検出部38は、センサ32の異常を検出する。
On the other hand, when the
異常検出部38は、センサ32の異常を検出すると、センサ32の異常が検出されたことを示す異常信号を生成し、生成した異常信号を制御部36および報知部40の双方に出力する。
When the
報知部40は、センサ32が異常になっている可能性を有する旨を報知するものである。報知部40は、異常検出部38から異常信号が与えられると、報知を開始する。具体的な報知手法としては、例えば、表示器に表示させる表示手法、音響発生器から警告音を発生させる音発生手法、警告灯等の灯具から光を発生させる光発生手法等が挙げられる。なお、2以上の報知手法が用いられてもよい。また、表示器、音響発生器または灯具は、報知部40に設けられていてもよく、外部に設けられていてもよい。
The
次に、モータ駆動装置10の制御方法について説明する。図2は、電源オフ状態からモータMの駆動電圧を得るまでの初期充電処理の処理手順を示すフローチャートである。
Next, a control method of the
例えば、外部から電源投入指令が与えられると、ステップS1において、制御部36は、開閉器30を遮断状態から供給状態に切り替えることで、整流器12のダイオード整流によって平滑コンデンサ14の充電を開始させ、ステップS2に進む。ステップS2において、異常検出部38は、センサ32から出力される三相の相電流値(振幅)の各々を所定の振幅閾値と比較することで、センサ32の異常を監視し始める。
For example, when a power-on command is given from the outside, in step S1, the
ここで、相電流値(振幅)のすべてが振幅閾値を超えた場合、センサ32のすべてが正常に動作していることを意味する。この場合、異常検出部38は、ステップS3に進んで、センサ32の異常の監視を継続する。ここで、センサ32から出力される三相の相電流値(振幅)のいずれも振幅閾値を下回っていない場合、正常に動作しているセンサ32が引き続き正常に動作していることを意味する。この場合、異常検出部38は、センサ32の異常の監視を継続し、ステップS4に進む。ステップS4において、制御部36は、直流電圧検出部34から出力されるコンデンサ電圧の電圧値を所定の電圧閾値と比較し、当該電圧値が電圧閾値を超えるまで、整流器12のダイオード整流による平滑コンデンサ14の充電を継続する。コンデンサ電圧の電圧値が電圧閾値を超えると、ステップS5において、制御部36は、開閉器30を供給状態に維持した状態で、整流器12のスイッチング素子12aのスイッチング制御を開始する。これにより、初期充電処理が終了する。
Here, when all of the phase current values (amplitude) exceed the amplitude threshold value, it means that all of the
一方、三相の相電流値(振幅)のすべてが振幅閾値を超えない場合(ステップS2)、あるいは、三相の相電流値(振幅)のすべてが振幅閾値を超えた以降に少なくとも一相の振幅閾値が下回った場合(ステップS3)、センサ32の少なくとも1つが異常であることを意味する。この場合、異常検出部38は、異常信号を生成して報知部40および制御部36に出力し、ステップS6に進む。ステップS6において、報知部40は、センサ32が異常になっている可能性を有する旨を報知する。制御部36は、開閉器30を供給状態から遮断状態に切り替えることで、整流器12のダイオード整流による平滑コンデンサ14の充電を停止させる。これにより、初期充電処理が終了する。
On the other hand, when all of the three-phase phase current values (amplitude) do not exceed the amplitude threshold value (step S2), or after all of the three-phase phase current values (amplitude) exceed the amplitude threshold value, at least one phase. If the amplitude threshold is below (step S3), it means that at least one of the
このように、初期充電処理では、平滑コンデンサ14のコンデンサ電圧が電圧閾値を超えるまで、整流器12のダイオード整流によって平滑コンデンサ14が充電される。また、初期充電処理では、コンデンサ電圧が電圧閾値を超えるまでにセンサ32の異常が検出された場合には、平滑コンデンサ14の充電が停止されるとともに、当該異常になっている可能性を有する旨が報知される。
As described above, in the initial charging process, the smoothing
次に、初期充電処理後の充電処理について説明する。図3は、初期充電処理後における充電処理の処理手順を示すフローチャートである。ただし、図3では、モータMが駆動状態にあるものとする。 Next, the charging process after the initial charging process will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of the charging process after the initial charging process. However, in FIG. 3, it is assumed that the motor M is in the driving state.
ステップS11において、制御部36は、開閉器30を供給状態に維持した状態で、整流器12のスイッチング素子12aのスイッチング制御を継続し、ステップS12に進む。
In step S11, the
ステップS12において、異常検出部38は、制御部36から出力される電流指令値と、センサ32から出力されるDQ座標系に変換されたフィードバック値との偏差を所定の偏差閾値と比較することで、センサ32の異常を監視する。
In step S12, the
ここで、電流指令値とフィードバック値との偏差が偏差閾値を超えている状態が所定期間を継続していない場合、異常検出部38はセンサ32の異常の監視を継続する。この場合、制御部36は、ステップS11に戻って、スイッチング素子12aのスイッチング制御を継続する。
Here, if the state in which the deviation between the current command value and the feedback value exceeds the deviation threshold value does not continue for a predetermined period, the
これに対し、電流指令値とフィードバック値との偏差が偏差閾値を超えている状態が所定期間を継続した場合、異常検出部38は、センサ32の異常を検出する。この場合、異常検出部38は、異常信号を生成して報知部40および制御部36に出力し、ステップS13に進む。
On the other hand, when the state in which the deviation between the current command value and the feedback value exceeds the deviation threshold value continues for a predetermined period, the
ステップS13において、報知部40は、センサ32が異常になっている可能性を有する旨を報知する。制御部36は、開閉器30を供給状態に維持した状態でスイッチング制御を停止することで、スイッチング整流による平滑コンデンサ14の充電からダイオード整流による平滑コンデンサ14の充電に切り替え、ステップS14に進む。
In step S13, the
ステップS14において、制御部36は、三相交流電源Pを遮断してもよいか否かを問い合わせるための問合信号を生成してモータコントローラ18に出力する。モータコントローラ18は、三相交流電源Pの遮断を待機すべき応答信号を制御部36に出力するとともに保護動作を開始させ、ステップS15に進む。
In step S14, the
ステップS15において、モータコントローラ18は、保護動作の完了を示す動作完了信号がスイッチング制御部20から与えられるまで待機する。モータコントローラ18は、動作完了信号が与えられると、三相交流電源Pを遮断してもよいことを示す応答信号を制御部36に出力し、ステップS16に進む。
In step S15, the
ステップS16において、制御部36は、開閉器30を供給状態から遮断状態に切り替えることで、ダイオード整流による平滑コンデンサ14の充電を停止させる。これにより、通常充電処理が終了する。
In step S16, the
このように、通常充電処理では、スイッチング制御によって平滑コンデンサ14が充電され、この充電により蓄積されるコンデンサ電圧を駆動電圧としてモータMが駆動される。また、モータMの駆動時にセンサ32の異常が検出された場合には、その異常が生じてから保護動作が完了するまでダイオード整流によって平滑コンデンサ14が充電され、当該保護動作が完了した以降に平滑コンデンサ14の充電が停止される。
As described above, in the normal charging process, the smoothing
[変形例]
以上、本発明の一例として上記実施の形態が説明されたが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることはもちろんである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
[Modification example]
Although the above-described embodiment has been described above as an example of the present invention, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above-described embodiment. Of course, it is possible to make various changes or improvements to the above embodiments. It is clear from the description of the claims that the form with such changes or improvements may be included in the technical scope of the present invention.
<変形例1>
上記実施の形態では、センサ32は、整流器12に流れる三相の各々の相電流値を検出した。このセンサ32が例えば二相の相電流値を検出するものである場合、残りの相の相電流値は、当該二相の相電流値を用いて算出することができる。したがって、センサ32は、少なくとも二相の相電流値を検出するものであればよい。
<Modification 1>
In the above embodiment, the
<変形例2>
上記実施の形態では、センサ32は、整流器12に流れる三相の各々の相電流値を検出した。しかし、センサ32は、少なくとも二相の相電圧値を検出してもよい。センサ32が相電圧値を検出する場合、異常検出部38は、センサ32で検出された相電圧値から相電流値を算出すれば、その算出した相電流値から上記実施の形態と同様にしてセンサ32の異常を検出することができる。
<Modification 2>
In the above embodiment, the
<変形例3>
上記実施の形態および上記変形例は、矛盾の生じない範囲で任意に組み合わされてもよい。
<Modification 3>
The above-described embodiment and the above-mentioned modification may be arbitrarily combined as long as there is no contradiction.
[技術的思想]
上記実施の形態および変形例から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
[Technical Thought]
The technical ideas that can be grasped from the above-described embodiments and modifications are described below.
<第1の技術的思想>
モータ駆動装置(10)は、三相交流電源(P)を用いてモータ(M)を駆動するものである。このモータ駆動装置(10)は、整流器(12)、平滑コンデンサ(14)、逆変換器(16)、センサ(32)、異常検出部(38)および制御部(36)を備える。
<First technical idea>
The motor drive device (10) drives the motor (M) using a three-phase AC power supply (P). The motor drive device (10) includes a rectifier (12), a smoothing capacitor (14), an inverse converter (16), a sensor (32), an abnormality detection unit (38), and a control unit (36).
整流器(12)は、複数のスイッチング素子(12a)および各々のスイッチング素子(12a)に対して並列に接続されるダイオード(12b)を有し、三相交流電源(P)から供給される三相交流電圧を直流電圧に変換する。平滑コンデンサ(14)は、整流器(12)の直流側に接続される。逆変換器(16)は、平滑コンデンサ(14)に蓄積されるコンデンサ電圧を三相交流電圧に逆変換し、逆変換した三相交流電圧を駆動電圧としてモータ(M)を駆動する。センサ(32)は、整流器(12)に流れる少なくとも二相の相電流値または相電圧値を検出する。異常検出部(38)は、センサ(32)の異常を検出する。制御部(36)は、スイッチング素子(12a)をスイッチング制御して平滑コンデンサ(14)を充電させるものであって、モータ(M)の駆動時におけるセンサ(32)の異常である駆動時センサ異常が生じた場合にはスイッチング制御を停止し、整流器(12)のダイオード整流により平滑コンデンサ(14)を充電させる。 The rectifier (12) has a plurality of switching elements (12a) and a diode (12b) connected in parallel to each switching element (12a), and is supplied from a three-phase AC power supply (P). Converts AC voltage to DC voltage. The smoothing capacitor (14) is connected to the DC side of the rectifier (12). The inverse converter (16) reversely converts the capacitor voltage stored in the smoothing capacitor (14) into a three-phase AC voltage, and drives the motor (M) using the inversely converted three-phase AC voltage as a drive voltage. The sensor (32) detects at least two phase current values or phase voltage values flowing through the rectifier (12). The abnormality detection unit (38) detects an abnormality in the sensor (32). The control unit (36) switches and controls the switching element (12a) to charge the smoothing capacitor (14), and is an abnormality of the sensor (32) when the motor (M) is driven. When this occurs, the switching control is stopped and the smoothing capacitor (14) is charged by the diode rectification of the rectifier (12).
このようなモータ駆動装置(10)では、モータ(M)の駆動時にセンサ(32)の異常が生じた場合にスイッチング制御が停止されても整流器(12)のダイオード整流により平滑コンデンサ(14)が充電される。これにより、逆変換器(16)は交流電圧の出力が継続可能となり、モータ(M)が、加工対象物を載置するテーブルと、その加工対象物を加工する工具とを相対移動させるためのモータである場合に、テーブルおよび工具の少なくとも一方を退避位置に移動させるようモータ(M)を駆動することが可能となる。したがって、センサ(32)の異常検出時に、工具の破損や加工不良が生じることを防止することができる。 In such a motor drive device (10), even if switching control is stopped when an abnormality occurs in the sensor (32) while driving the motor (M), the smoothing capacitor (14) is generated by diode rectification of the rectifier (12). It will be charged. As a result, the inverse converter (16) can continue to output the AC voltage, and the motor (M) moves the table on which the object to be machined is placed and the tool for machining the object to be machined relative to each other. In the case of a motor, it is possible to drive the motor (M) to move at least one of the table and the tool to the retracted position. Therefore, it is possible to prevent the tool from being damaged or processing defects when the sensor (32) is detected for abnormality.
異常検出部(38)は、相電流値または相電圧値に基づいてDQ座標系に変換されたフィードバック値と電流指令値との偏差が所定の偏差閾値を超えた場合に、センサ(32)の異常を検出するようにしてもよい。偏差以外に基づいてセンサ(32)の異常を検出する場合に比べて、正確にセンサ(32)の異常を検出し易くなる。 The abnormality detection unit (38) is a sensor (32) when the deviation between the feedback value converted into the DQ coordinate system based on the phase current value or the phase voltage value and the current command value exceeds a predetermined deviation threshold value. The abnormality may be detected. It becomes easier to accurately detect the abnormality of the sensor (32) as compared with the case of detecting the abnormality of the sensor (32) based on other than the deviation.
異常検出部(38)は、偏差が偏差閾値を超えている状態が所定期間を継続した場合に、センサ(32)の異常を検出するようにしてもよい。これにより、偏差が偏差閾値を超えている状態が一過性のときにセンサ(32)が異常と検出されることを回避できる。 The abnormality detection unit (38) may detect an abnormality in the sensor (32) when the state in which the deviation exceeds the deviation threshold value continues for a predetermined period. As a result, it is possible to prevent the sensor (32) from being detected as abnormal when the state in which the deviation exceeds the deviation threshold value is transient.
モータ駆動装置(10)は、三相交流電圧を整流器(12)に供給する供給状態と、整流器(12)に対する三相交流電圧の供給を遮断する遮断状態とを切り替え可能な開閉器(30)を備え、制御部(36)は、駆動時センサ異常が生じた場合には開閉器(30)を供給状態に維持しながらスイッチング制御を停止するようにしてもよい。これにより、モータ(M)の駆動時にセンサ(32)の異常が生じた場合に、整流器(12)のダイオード整流により平滑コンデンサ(14)を確実に充電させることができる。 The motor drive device (10) is a switch (30) capable of switching between a supply state in which the three-phase AC voltage is supplied to the rectifier (12) and a cutoff state in which the supply of the three-phase AC voltage to the rectifier (12) is cut off. The control unit (36) may stop the switching control while maintaining the switch (30) in the supply state when a sensor abnormality occurs during driving. As a result, when an abnormality occurs in the sensor (32) when the motor (M) is driven, the smoothing capacitor (14) can be reliably charged by the diode rectification of the rectifier (12).
制御部(36)は、駆動時センサ異常が生じてからモータ(M)の駆動によって移動する部材を保護するための保護動作が完了するまで開閉器(30)を供給状態に維持し、保護動作が完了した以降に開閉器(30)を遮断状態に切り替えるようにしてもよい。これにより、保護動作が完了した直後からセンサ(32)の点検等をオペレータに行わせることができる。 The control unit (36) maintains the switch (30) in the supply state until the protection operation for protecting the member moved by the drive of the motor (M) is completed after the sensor abnormality occurs during driving, and the protection operation is performed. The switch (30) may be switched to the shutoff state after the completion of. As a result, the operator can be made to inspect the sensor (32) immediately after the protection operation is completed.
制御部(36)は、開閉器(30)を遮断状態から供給状態に切り替えて平滑コンデンサ(14)の充電を開始させる初期充電時におけるセンサ(32)の異常である初期時センサ異常が生じた場合には、開閉器(30)を遮断状態に切り替えて平滑コンデンサ(14)の充電を停止させるようにしてもよい。これにより、異常が生じた直後からセンサ(32)の点検等をオペレータに行わせることができる。 The control unit (36) switches the switch (30) from the cutoff state to the supply state to start charging the smoothing capacitor (14). In that case, the switch (30) may be switched to the cutoff state to stop the charging of the smoothing capacitor (14). As a result, the operator can be made to inspect the sensor (32) immediately after the abnormality occurs.
異常検出部(38)は、初期充電時では、少なくとも二相の相電流値が所定の振幅閾値を超えた以降に少なくとも一相の相電流値が振幅閾値を下回った場合に、センサ(32)の異常を検出するようにしてもよい。これにより、整流器(12)をスイッチング制御していなくてもセンサ(32)の異常を検出することができる。 The abnormality detection unit (38) is a sensor (32) when the phase current value of at least one phase falls below the amplitude threshold value after the phase current value of at least two phases exceeds a predetermined amplitude threshold value at the time of initial charging. The abnormality may be detected. As a result, it is possible to detect an abnormality in the sensor (32) even if the rectifier (12) is not controlled for switching.
制御部(36)は、平滑コンデンサ(14)に蓄積されるコンデンサ電圧が所定の電圧閾値を超えるまでに初期時センサ異常が生じなかった場合には、開閉器(30)を供給状態に維持しながらスイッチング制御を開始するようにしてもよい。これにより、スイッチング制御を安定した状態で実行することができる。 The control unit (36) maintains the switch (30) in the supply state when the initial sensor abnormality does not occur until the capacitor voltage stored in the smoothing capacitor (14) exceeds a predetermined voltage threshold value. However, the switching control may be started. As a result, switching control can be executed in a stable state.
<第2の技術的思想>
制御方法は、三相交流電源(P)を用いてモータ(M)を駆動するモータ駆動装置(10)の制御方法である。このモータ駆動装置(10)は、整流器(12)、平滑コンデンサ(14)、逆変換器(16)およびセンサ(32)を備える。整流器(12)は、複数のスイッチング素子(12a)および各々のスイッチング素子(12a)に対して並列に接続されるダイオード(12b)を有し、三相交流電源(P)から供給される三相交流電圧を直流電圧に変換する。平滑コンデンサ(14)は、整流器(12)の直流側に接続される。逆変換器(16)は、平滑コンデンサ(14)に蓄積されるコンデンサ電圧を三相交流電圧に逆変換し、逆変換した三相交流電圧を駆動電圧としてモータ(M)を駆動する。センサ(32)は、整流器(12)に流れる少なくとも二相の相電流値または相電圧値を検出する。
<Second technical idea>
The control method is a control method for a motor drive device (10) that drives a motor (M) using a three-phase AC power supply (P). The motor drive device (10) includes a rectifier (12), a smoothing capacitor (14), an inverse converter (16), and a sensor (32). The rectifier (12) has a plurality of switching elements (12a) and a diode (12b) connected in parallel to each switching element (12a), and is supplied from a three-phase AC power supply (P). Converts AC voltage to DC voltage. The smoothing capacitor (14) is connected to the DC side of the rectifier (12). The inverse converter (16) reversely converts the capacitor voltage stored in the smoothing capacitor (14) into a three-phase AC voltage, and drives the motor (M) using the inversely converted three-phase AC voltage as a drive voltage. The sensor (32) detects at least two phase current values or phase voltage values flowing through the rectifier (12).
制御方法は、三相交流電圧の供給が開始されてからコンデンサ電圧が所定の電圧値になるまで、整流器(12)のダイオード整流により平滑コンデンサ(14)を充電させる初期充電ステップ(S3)と、スイッチング素子(12a)をスイッチング制御して平滑コンデンサ(14)を充電させる充電ステップ(S11)と、センサ(32)の異常を検出する異常検出ステップ(S12)と、モータ(M)の駆動時におけるセンサ(32)の異常である駆動時センサ異常が生じた場合にはスイッチング制御を停止し、整流器(12)のダイオード整流により平滑コンデンサ(14)を充電させる制御ステップ(S13)と、を有する。 The control method includes an initial charging step (S3) in which the smoothing capacitor (14) is charged by diode rectification of the rectifier (12) from the start of supply of the three-phase AC voltage until the capacitor voltage reaches a predetermined voltage value. A charging step (S11) in which the switching element (12a) is switched and controlled to charge the smoothing capacitor (14), an abnormality detection step (S12) for detecting an abnormality in the sensor (32), and a motor (M) are being driven. It has a control step (S13) for stopping the switching control and charging the smoothing capacitor (14) by the diode rectification of the rectifier (12) when the driving sensor abnormality, which is an abnormality of the sensor (32), occurs.
このような制御方法では、モータ(M)の駆動時にセンサ(32)の異常が生じた場合にスイッチング制御が停止されても整流器(12)のダイオード整流により平滑コンデンサ(14)が充電される。これにより、逆変換器(16)は交流電圧の出力が継続可能となり、モータ(M)が、加工対象物を載置するテーブルと、その加工対象物を加工する工具とを相対移動させるためのモータである場合に、テーブルおよび工具の少なくとも一方を退避位置に移動させるようモータ(M)を駆動することが可能となる。したがって、センサ(32)の異常検出時に、工具の破損や加工不良が生じることを防止することができる。 In such a control method, the smoothing capacitor (14) is charged by the diode rectification of the rectifier (12) even if the switching control is stopped when an abnormality occurs in the sensor (32) when the motor (M) is driven. As a result, the inverse converter (16) can continue to output the AC voltage, and the motor (M) moves the table on which the object to be machined is placed and the tool for machining the object to be machined relative to each other. In the case of a motor, it is possible to drive the motor (M) to move at least one of the table and the tool to the retracted position. Therefore, it is possible to prevent the tool from being damaged or processing defects when the sensor (32) is detected for abnormality.
異常検出ステップ(S12)は、相電流値または相電圧値に基づいてDQ座標系に変換されたフィードバック値と電流指令値との偏差が所定の偏差閾値を超えた場合に、センサ(32)の異常を検出するようにしてもよい。偏差以外に基づいてセンサ(32)の異常を検出する場合に比べて、正確にセンサ(32)の異常を検出し易くなる。 In the abnormality detection step (S12), when the deviation between the feedback value converted into the DQ coordinate system based on the phase current value or the phase voltage value and the current command value exceeds a predetermined deviation threshold value, the sensor (32) is used. The abnormality may be detected. It becomes easier to accurately detect the abnormality of the sensor (32) as compared with the case of detecting the abnormality of the sensor (32) based on other than the deviation.
異常検出ステップ(S12)は、偏差が偏差閾値を超えている状態が所定期間を継続した場合に、センサ(32)の異常を検出するようにしてもよい。これにより、偏差が偏差閾値を超えている状態が一過性のときにセンサ(32)が異常と検出されることを回避できる。 The abnormality detection step (S12) may detect an abnormality in the sensor (32) when the state in which the deviation exceeds the deviation threshold value continues for a predetermined period. As a result, it is possible to prevent the sensor (32) from being detected as abnormal when the state in which the deviation exceeds the deviation threshold value is transient.
モータ駆動装置(10)は、三相交流電圧を整流器(12)に供給する供給状態と、整流器(12)に対する三相交流電圧の供給を遮断する遮断状態とを切り替え可能な開閉器(30)を備え、制御ステップは、駆動時センサ異常が生じた場合には開閉器(30)を供給状態に維持しながらスイッチング制御を停止するようにしてもよい。これにより、モータ(M)の駆動時にセンサ(32)の異常が生じた場合に、整流器(12)のダイオード整流により平滑コンデンサ(14)を確実に充電させることができる。 The motor drive device (10) is a switch (30) capable of switching between a supply state in which the three-phase AC voltage is supplied to the rectifier (12) and a cutoff state in which the supply of the three-phase AC voltage to the rectifier (12) is cut off. The control step may stop the switching control while maintaining the switch (30) in the supply state when a sensor abnormality occurs during driving. As a result, when an abnormality occurs in the sensor (32) when the motor (M) is driven, the smoothing capacitor (14) can be reliably charged by the diode rectification of the rectifier (12).
制御方法は、駆動時センサ異常が生じてからモータ(M)の駆動によって移動する部材を保護するための保護動作が完了するまで開閉器(30)を供給状態に維持し、保護動作が完了した以降に開閉器(30)を遮断状態に切り替える遮断ステップ(S15)を有するようにしてもよい。これにより、保護動作が完了した直後からセンサ(32)の点検等をオペレータに行わせることができる。 The control method is to maintain the switch (30) in the supply state until the protection operation for protecting the member moved by the drive of the motor (M) is completed after the sensor abnormality occurs during driving, and the protection operation is completed. After that, the switch (30) may be provided with a shutoff step (S15) for switching to the shutoff state. As a result, the operator can be made to inspect the sensor (32) immediately after the protection operation is completed.
制御方法は、開閉器(30)を遮断状態から供給状態に切り替えて平滑コンデンサ(14)の充電を開始させる初期充電時におけるセンサ(32)の異常である初期時センサ異常が生じた場合には、開閉器(30)を遮断状態に切り替えて平滑コンデンサ(14)の充電を停止させる初期時制御ステップ(S6)を有するようにしてもよい。これにより、異常が生じた直後からセンサ(32)の点検等をオペレータに行わせることができる。 The control method is to switch the switch (30) from the cutoff state to the supply state and start charging the smoothing capacitor (14). The switch (30) may be switched to the cutoff state to have an initial control step (S6) for stopping the charging of the smoothing capacitor (14). As a result, the operator can be made to inspect the sensor (32) immediately after the abnormality occurs.
制御方法は、少なくとも二相の前記相電流値が所定の振幅閾値を超えた以降に少なくとも一相の相電流値が前記振幅閾値を下回った場合に、センサ(32)の異常を検出する初期時異常検出ステップ(S3)を有するようにしてもよい。これにより、整流器(12)をスイッチング制御していなくてもセンサ(32)の異常を検出することができる。 The control method is an initial time to detect an abnormality of the sensor (32) when the phase current value of at least one phase falls below the amplitude threshold value after the phase current value of at least two phases exceeds a predetermined amplitude threshold value. It may have an abnormality detection step (S3). As a result, it is possible to detect an abnormality in the sensor (32) even if the rectifier (12) is not controlled for switching.
制御方法は、平滑コンデンサ(14)に蓄積されるコンデンサ電圧が電圧閾値を超えるまでに初期時センサ異常が生じなかった場合には、開閉器(30)を供給状態に維持しながらスイッチング制御を開始する開始ステップ(S5)を有するようにしてもよい。これにより、スイッチング制御を安定した状態で実行することができる。 As a control method, if an initial sensor abnormality does not occur before the capacitor voltage stored in the smoothing capacitor (14) exceeds the voltage threshold value, switching control is started while maintaining the switch (30) in the supply state. It may have a start step (S5) to be performed. As a result, switching control can be executed in a stable state.
10…モータ駆動装置 12…整流器
14…平滑コンデンサ 16…逆変換器
18…モータコントローラ 20…スイッチング制御部
30…開閉器 32…センサ
34…直流電圧検出部 36…制御部
38…異常検出部 40…報知部
M…モータ
10 ...
Claims (16)
複数のスイッチング素子および各々の前記スイッチング素子に対して並列に接続されるダイオードを有し、前記三相交流電源から供給される三相交流電圧を直流電圧に変換する整流器と、
前記整流器の直流側に接続された平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサに蓄積されるコンデンサ電圧を前記三相交流電圧に逆変換し、逆変換した前記三相交流電圧を駆動電圧として前記モータを駆動する逆変換器と、
前記整流器に流れる少なくとも二相の相電流値または相電圧値を検出するセンサと、
前記センサの異常を検出する異常検出部と、
前記スイッチング素子をスイッチング制御して前記平滑コンデンサを充電させるものであって、前記モータの駆動時における前記センサの異常である駆動時センサ異常が生じた場合には前記スイッチング制御を停止し、前記整流器のダイオード整流により前記平滑コンデンサを充電させる制御部と、
を備えるモータ駆動装置。 A motor drive device that drives a motor using a three-phase AC power supply.
A rectifier having a plurality of switching elements and a diode connected in parallel to each of the switching elements and converting a three-phase AC voltage supplied from the three-phase AC power supply into a DC voltage.
A smoothing capacitor connected to the DC side of the rectifier,
A reverse converter that reversely converts the capacitor voltage stored in the smoothing capacitor to the three-phase AC voltage and drives the motor using the reversely converted three-phase AC voltage as a drive voltage.
A sensor that detects at least two phase current values or phase voltage values flowing through the rectifier,
An abnormality detection unit that detects an abnormality in the sensor,
The switching element is switched and controlled to charge the smoothing capacitor. When the sensor abnormality occurs during driving, which is an abnormality of the sensor when the motor is driven, the switching control is stopped and the rectifier is used. A control unit that charges the smoothing capacitor by diode rectification,
A motor drive device.
前記異常検出部は、前記相電流値または前記相電圧値に基づいてDQ座標系に変換されたフィードバック値と電流指令値との偏差が所定の偏差閾値を超えた場合に、前記センサの異常を検出する、モータ駆動装置。 The motor driving device according to claim 1.
The abnormality detection unit detects an abnormality in the sensor when the deviation between the feedback value converted into the DQ coordinate system based on the phase current value or the phase voltage value and the current command value exceeds a predetermined deviation threshold value. Motor drive to detect.
前記異常検出部は、前記偏差が前記偏差閾値を超えている状態が所定期間を継続した場合に、前記センサの異常を検出する、モータ駆動装置。 The motor driving device according to claim 2.
The abnormality detection unit is a motor drive device that detects an abnormality in the sensor when the deviation exceeds the deviation threshold value for a predetermined period of time.
前記三相交流電圧を前記整流器に供給する供給状態と、前記整流器に対する前記三相交流電圧の供給を遮断する遮断状態とを切り替え可能な開閉器を備え、
前記制御部は、前記駆動時センサ異常が生じた場合には前記開閉器を前記供給状態に維持しながら前記スイッチング制御を停止する、モータ駆動装置。 The motor driving device according to any one of claims 1 to 3.
A switch capable of switching between a supply state in which the three-phase AC voltage is supplied to the rectifier and a cutoff state in which the supply of the three-phase AC voltage to the rectifier is cut off is provided.
The control unit is a motor drive device that stops the switching control while maintaining the switch in the supply state when the driving sensor abnormality occurs.
前記制御部は、前記駆動時センサ異常が生じてから前記モータの駆動によって移動する部材を保護するための保護動作が完了するまで前記開閉器を前記供給状態に維持し、前記保護動作が完了した以降に前記開閉器を前記遮断状態に切り替える、モータ駆動装置。 The motor driving device according to claim 4.
The control unit maintains the switch in the supply state from the occurrence of the drive sensor abnormality until the protection operation for protecting the member moved by the drive of the motor is completed, and the protection operation is completed. A motor drive device that subsequently switches the switch to the shutoff state.
前記制御部は、前記開閉器を前記遮断状態から前記供給状態に切り替えて前記平滑コンデンサの充電を開始させる初期充電時における前記センサの異常である初期時センサ異常が生じた場合には、前記開閉器を前記遮断状態に切り替えて前記平滑コンデンサの充電を停止させる、モータ駆動装置。 The motor driving device according to claim 4 or 5.
The control unit switches the switch from the shutoff state to the supply state and starts charging the smoothing capacitor. When the sensor abnormality occurs at the time of initial charging, which is an abnormality of the sensor, the control unit opens / closes the switch. A motor drive device that switches the device to the cutoff state and stops charging of the smoothing capacitor.
前記異常検出部は、前記初期充電時では、少なくとも二相の前記相電流値が所定の振幅閾値を超えた以降に少なくとも一相の前記相電流値が前記振幅閾値を下回った場合に、前記センサの異常を検出する、モータ駆動装置。 The motor driving device according to claim 6.
The abnormality detection unit is the sensor when the phase current value of at least one phase falls below the amplitude threshold value after the phase current value of at least two phases exceeds a predetermined amplitude threshold value during the initial charging. Motor drive device that detects abnormalities in the motor.
前記制御部は、前記平滑コンデンサに蓄積される前記コンデンサ電圧が所定の電圧閾値を超えるまでに前記初期時センサ異常が生じなかった場合には、前記開閉器を前記供給状態に維持しながら前記スイッチング制御を開始する、モータ駆動装置。 The motor driving device according to claim 6.
When the initial sensor abnormality does not occur until the capacitor voltage stored in the smoothing capacitor exceeds a predetermined voltage threshold, the control unit switches the switch while maintaining the switch in the supply state. A motor drive that initiates control.
前記モータ駆動装置は、
複数のスイッチング素子および各々の前記スイッチング素子に対して並列に接続されるダイオードを有し、前記三相交流電源から供給される三相交流電圧を直流電圧に変換する整流器と、
前記整流器の直流側に接続された平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサに蓄積されるコンデンサ電圧を前記三相交流電圧に逆変換し、逆変換した前記三相交流電圧を駆動電圧として前記モータに与える逆変換器と、
前記整流器に流れる少なくとも二相の相電流値または相電圧値を検出するセンサと、
を備え、
前記三相交流電圧の供給が開始されてから前記コンデンサ電圧が所定の電圧値になるまで、前記整流器のダイオード整流により前記平滑コンデンサを充電させる初期充電ステップと、
前記スイッチング素子をスイッチング制御して前記平滑コンデンサを充電させる充電ステップと、
前記センサの異常を検出する異常検出ステップと、
前記モータの駆動時における前記センサの異常である駆動時センサ異常が生じた場合には前記スイッチング制御を停止し、前記整流器のダイオード整流により前記平滑コンデンサを充電させる制御ステップと、
を有するモータ駆動装置の制御方法。 It is a control method of a motor drive device that drives a motor using a three-phase AC power supply.
The motor drive device is
A rectifier having a plurality of switching elements and a diode connected in parallel to each of the switching elements and converting a three-phase AC voltage supplied from the three-phase AC power supply into a DC voltage.
A smoothing capacitor connected to the DC side of the rectifier,
A reverse converter that reverse-converts the capacitor voltage stored in the smoothing capacitor to the three-phase AC voltage and applies the reverse-converted three-phase AC voltage to the motor as a drive voltage.
A sensor that detects at least two phase current values or phase voltage values flowing through the rectifier,
Equipped with
An initial charging step of charging the smoothing capacitor by diode rectification of the rectifier from the start of supply of the three-phase AC voltage until the capacitor voltage reaches a predetermined voltage value.
A charging step in which the switching element is switched and controlled to charge the smoothing capacitor,
An abnormality detection step for detecting an abnormality in the sensor, and
A control step of stopping the switching control and charging the smoothing capacitor by diode rectification of the rectifier when a sensor abnormality during driving, which is an abnormality of the sensor during driving of the motor, occurs.
How to control a motor drive with.
前記異常検出ステップは、前記相電流値または前記相電圧値に基づいてDQ座標系に変換されたフィードバック値と電流指令値との偏差が所定の偏差閾値を超えた場合に、前記センサの異常を検出する、モータ駆動装置の制御方法。 The control method for a motor drive device according to claim 9.
The abnormality detection step detects an abnormality in the sensor when the deviation between the feedback value converted into the DQ coordinate system based on the phase current value or the phase voltage value and the current command value exceeds a predetermined deviation threshold value. A method of controlling the motor drive to detect.
前記異常検出ステップは、前記偏差が前記偏差閾値を超えている状態が所定期間を継続した場合に、前記センサの異常を検出する、モータ駆動装置の制御方法。 The control method for a motor drive device according to claim 10.
The abnormality detection step is a control method for a motor drive device that detects an abnormality in the sensor when the deviation exceeds the deviation threshold value for a predetermined period of time.
前記モータ駆動装置は、前記三相交流電圧を前記整流器に供給する供給状態と、前記整流器に対する前記三相交流電圧の供給を遮断する遮断状態とを切り替え可能な開閉器を備え、
前記制御ステップは、前記駆動時センサ異常が生じた場合には前記開閉器を前記供給状態に維持しながら前記スイッチング制御を停止する、モータ駆動装置の制御方法。 The method for controlling a motor drive device according to any one of claims 9 to 11.
The motor drive device includes a switch capable of switching between a supply state in which the three-phase AC voltage is supplied to the rectifier and a cutoff state in which the supply of the three-phase AC voltage to the rectifier is cut off.
The control step is a control method for a motor drive device, which stops the switching control while maintaining the switch in the supply state when the driving sensor abnormality occurs.
前記駆動時センサ異常が生じてから前記モータの駆動によって移動する部材を保護するための保護動作が完了するまで前記開閉器を前記供給状態に維持し、前記保護動作が完了した以降に前記開閉器を前記遮断状態に切り替える遮断ステップを有する、モータ駆動装置の制御方法。 The control method for a motor drive device according to claim 12.
The switch is maintained in the supply state from the occurrence of the drive sensor abnormality until the protection operation for protecting the member moved by the drive of the motor is completed, and after the protection operation is completed, the switch is operated. A method for controlling a motor drive device, comprising a shutoff step for switching to the shutoff state.
前記開閉器を前記遮断状態から前記供給状態に切り替えて前記平滑コンデンサの充電を開始させる初期充電時における前記センサの異常である初期時センサ異常が生じた場合には、前記開閉器を前記遮断状態に切り替えて前記平滑コンデンサの充電を停止させる初期時制御ステップを有する、モータ駆動装置の制御方法。 The method for controlling a motor drive device according to claim 12 or 13.
When the initial sensor abnormality, which is an abnormality of the sensor at the time of initial charging in which the switch is switched from the cutoff state to the supply state and the charging of the smoothing capacitor is started, the switch is brought into the cutoff state. A method for controlling a motor drive device, which comprises an initial control step of switching to and stopping charging of the smoothing capacitor.
少なくとも二相の前記相電流値が所定の振幅閾値を超えた以降に少なくとも一相の前記相電流値が前記振幅閾値を下回った場合に、前記センサの異常を検出する初期時異常検出ステップを有する、モータ駆動装置の制御方法。 The control method for a motor drive device according to claim 14.
It has an initial abnormality detection step of detecting an abnormality of the sensor when the phase current value of at least one phase falls below the amplitude threshold value after the phase current value of at least two phases exceeds a predetermined amplitude threshold value. , How to control the motor drive.
前記平滑コンデンサに蓄積される前記コンデンサ電圧が所定の電圧閾値を超えるまでに前記初期時センサ異常が生じなかった場合には、前記開閉器を前記供給状態に維持しながら前記スイッチング制御を開始する開始ステップを有する、モータ駆動装置の制御方法。 The control method for a motor drive device according to claim 14.
If the initial sensor abnormality does not occur until the capacitor voltage stored in the smoothing capacitor exceeds a predetermined voltage threshold value, the switching control is started while maintaining the switch in the supply state. A method of controlling a motor drive with steps.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018163134A JP7068108B2 (en) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | Motor drive device and control method of motor drive device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018163134A JP7068108B2 (en) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | Motor drive device and control method of motor drive device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020036509A JP2020036509A (en) | 2020-03-05 |
JP7068108B2 true JP7068108B2 (en) | 2022-05-16 |
Family
ID=69668972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018163134A Active JP7068108B2 (en) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | Motor drive device and control method of motor drive device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7068108B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020103932A (en) * | 2020-03-04 | 2020-07-09 | 株式会社三洋物産 | Game machine |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013255340A (en) | 2012-06-06 | 2013-12-19 | Fuji Electric Co Ltd | Power conversion system, and voltage detector for the same |
JP2017175886A (en) | 2016-03-25 | 2017-09-28 | ファナック株式会社 | Motor controller having power failure detection condition setting function |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100566437B1 (en) * | 2003-11-11 | 2006-03-31 | 엘에스산전 주식회사 | Inverter fault detection apparatus and method using phase shifting |
JP6788489B2 (en) * | 2016-12-08 | 2020-11-25 | 住友重機械工業株式会社 | Electric circuit and its control device |
-
2018
- 2018-08-31 JP JP2018163134A patent/JP7068108B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013255340A (en) | 2012-06-06 | 2013-12-19 | Fuji Electric Co Ltd | Power conversion system, and voltage detector for the same |
JP2017175886A (en) | 2016-03-25 | 2017-09-28 | ファナック株式会社 | Motor controller having power failure detection condition setting function |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020036509A (en) | 2020-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8664897B2 (en) | Motor drive apparatus having power failure detection unit for determining presence or absence of power failure | |
JP4708495B1 (en) | Motor drive device with power failure detection function | |
US9787084B2 (en) | Motor driving device | |
US7642740B2 (en) | Servomotor controller | |
JP6599942B2 (en) | Motor control device and machine tool system for controlling motor according to voltage drop amount of power supply voltage | |
US10651758B2 (en) | Motor drive apparatus including short-circuit judgment unit for capacitor of DC link unit | |
JP2019213283A (en) | Motor drive device having DC link capacitor short-circuit determination unit | |
KR101235183B1 (en) | Fault-tolerant control apparatus under the open-circuit fault condition of 3-phase AC/DC PWM converter and method thereof | |
JP2017158259A (en) | Motor controller with torque command limit part | |
JP2017225236A (en) | Motor drive device | |
JP7068108B2 (en) | Motor drive device and control method of motor drive device | |
US20200112273A1 (en) | Motor drive device | |
KR101235182B1 (en) | Diagnosis apparatus of the open-circuit fault in 3-phase AC/DC PWM converter and method thereof | |
JP6250090B2 (en) | AC rotating machine control device and control method | |
JP5673114B2 (en) | Inverter device and electric motor drive system | |
JP2018121408A (en) | Motor drive device | |
EP4084325A1 (en) | Power transforming apparatus and air conditioner including the same | |
JP2017158239A (en) | Motor controller with torque command limit part | |
JP5490801B2 (en) | Self-excited reactive power compensator | |
EP2744100B1 (en) | Systems and methods of transformer failure detection and control | |
WO2014017019A1 (en) | Method for determining irregularity in industrial machine | |
JP3773798B2 (en) | Power converter | |
JP2013243934A (en) | Self-excited reactive power compensation device | |
JP3650566B2 (en) | Power converter | |
JP7015270B2 (en) | Protective device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210609 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220323 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220329 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220428 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7068108 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |