JP7072307B2 - 2足ロボットのモータドライブシステム及びインテリジェント温度保護方法 - Google Patents
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Description
前記モータドライブシステムは電気的に接続されるモータ及びモータドライブ装置を備え、前記モータにはそれぞれモータ回転子の位置及び温度をセンシングするための位置センサ及び温度センサが嵌め込まれ、前記モータドライブ装置はその内部に設置されるパワードライブモジュール、検出モジュール、温度指示モジュール、温度収集モジュール、プロセッサモジュールを備え、
前記検出モジュールはそれぞれモータ回転子位置、三相モータ電流及び母線電圧を検出してプロセッサモジュールに送信するための位置検出モジュール、電流検出モジュール及び母線電圧検出モジュールを備え、
前記温度収集モジュールはモータの内部、パワートランジスタの表面及び母線電解コンデンサの表面に取り付けられる各温度センサの信号を収集して、信号処理を行ってから前記プロセッサモジュールに送信することに用いられ、
前記温度指示モジュールはモータドライブシステムに部品の温度が所定の温度閾値を超えることが存在するかどうかを指示するために用いられ
前記プロセッサモジュールは2足ロボットの中央コントローラーから送信された制御信号と、前記検出モジュール及び温度収集モジュールの信号とを受信して、受信された信号を処理してから得られたPWM信号をパワードライブモジュールに出力し、前記プロセッサモジュールはモータドライブシステムにおける部品の温度が所定の温度閾値を超えることが存在するかどうかによって前記温度指示モジュールを開閉し、システムにおける部品の温度が第1温度閾値を超えることが存在する場合、前記プロセッサモジュールは出力パワーを制限し、システムにおける部品の温度が第2温度閾値を超えることが存在する場合、前記プロセッサモジュールは温度故障信号を2足ロボットの中央コントローラーに出力し、
前記パワードライブモジュールはプロセッサモジュールから出力されたモータ制御信号を受信し、それをパワー信号に変換することにより、モータをドライブすることに用いられる2足ロボットのモータドライブシステム。
モータ運転過程において、モータ、各パワートランジスタ、各母線電解コンデンサの温度を読み取って、測定温度T1、T2、T3を取得し、T1がモータの現在の温度を示し、T2が各パワートランジスタの温度の最大値を示し、T3が各母線電解コンデンサの温度の最大値を示すステップS1と、
それぞれT1とモータの第1温度閾値T1m-1及びモータの第2温度閾値T1m-2とを、T2とパワートランジスタの第1温度閾値T2m-1及びパワートランジスタの第2温度閾値T2m-2とを、T3と電解コンデンサの第1温度閾値T3m-1及び電解コンデンサの第2温度閾値T3m-2とを比較し、システムにおいて各部品の温度が第1温度閾値、第2温度閾値を超えるかどうかを判断し、T1m-1<T1<T1m-2又はT2m-1<T2<T2m-2又はT3m-1<T3<T3m-2の場合、システムにおける部品の温度が第1温度閾値を超えることが存在すると判断し、且つ青/赤2色LED指示灯に青色を表示させ、T1>T1m-2又はT2>T2m-2又はT3>T3m-2の場合、システムにおける部品の温度が第2温度閾値を超えることが存在すると判断し、且つ青/赤2色LED指示灯に赤色を表示させ、他の場合、システムが通常の動作状態にあると判断し、青/赤2色LED指示灯をオフし、
T1m-1<T1m-2<T1-max、T2m-1<T2m-2<T2-max、T3m-1<T3m-2<T3-maxであり、T1-max、T2-max、T3-maxがそれぞれモータの最大動作温度、パワートランジスタの最大動作温度、電解コンデンサの最大動作温度であるステップS2と、
システムにおける部品の温度が第1温度閾値を超えることが存在する場合、モータの最大出力パワーPmax-newを以下の式のように制限し、
システムにおける部品の温度が第2温度閾値を超えることが存在する場合、温度故障信号を2足ロボットの中央コントローラーに出力し、現在のタスクを停止させる。
T1m-1<T1m-2<T1-max、T2m-1<T2m-2<T2-max、T3m-1<T3m-2<T3-maxであり、式中、T1-max、T2-max、T3-maxがそれぞれモータの最大動作温度、パワートランジスタの最大動作温度、電解コンデンサの最大動作温度である。
システムにおける部品の温度が第2温度閾値を超えることが存在する場合、温度故障信号を2足ロボットの中央コントローラーに出力して、2足ロボットに現在のタスクを直ちに停止させる。
Claims (7)
- 2足ロボットのモータドライブシステムのインテリジェント温度保護方法であって、
前記モータドライブシステムは電気的に接続されるモータ及びモータドライブ装置を備え、前記モータにはそれぞれモータ回転子の位置及び温度をセンシングするための位置センサ及び温度センサが嵌め込まれ、前記モータドライブ装置はその内部に設置されるパワードライブモジュール、検出モジュール、温度指示モジュール、温度収集モジュール、プロセッサモジュールを備え、
前記検出モジュールはそれぞれモータ回転子位置、三相モータ電流及び母線電圧を検出してプロセッサモジュールに送信するための位置検出モジュール、電流検出モジュール及び母線電圧検出モジュールを備え、
前記温度収集モジュールはモータの内部、パワートランジスタの表面及び母線電解コンデンサの表面に取り付けられる各温度センサの信号を収集して、信号処理を行ってから前記プロセッサモジュールに送信することに用いられ、
前記温度指示モジュールはモータドライブシステムに部品の温度が所定の温度閾値を超えることが存在するかどうかを指示するために用いられ、
前記プロセッサモジュールは2足ロボットの中央コントローラーから送信された制御信号と、前記検出モジュール及び温度収集モジュールの信号とを受信して、受信された信号を処理してから得られたPWM信号をパワードライブモジュールに出力し、前記プロセッサモジュールはモータドライブシステムにおける部品の温度が所定の温度閾値を超えることが存在するかどうかによって前記温度指示モジュールを開閉し、システムにおける部品の温度が第1温度閾値を超えることが存在する場合、前記プロセッサモジュールは出力パワーを制限し、システムにおける部品の温度が第2温度閾値を超えることが存在する場合、前記プロセッサモジュールは温度故障信号を2足ロボットの中央コントローラーに出力し、
前記パワードライブモジュールはプロセッサモジュールから出力されたモータ制御信号を受信し、それをパワー信号に変換することにより、モータをドライブすることに用いられ、
前記インテリジェント温度保護方法は、
モータ運転過程において、モータ、各パワートランジスタ、各母線電解コンデンサの温度を読み取って、測定温度T1、T2、T3を取得し、T1がモータの現在の温度を示し、T2が各パワートランジスタの温度の最大値を示し、T3が各母線電解コンデンサの温度の最大値を示すステップS1と、
それぞれT1とモータの第1温度閾値T1m-1及びモータの第2温度閾値T1m-2とを、T2とパワートランジスタの第1温度閾値T2m-1及びパワートランジスタの第2温度閾値T2m-2とを、T3と電解コンデンサの第1温度閾値T3m-1及び電解コンデンサの第2温度閾値T3m-2とを比較し、システムにおいて各部品の温度が第1温度閾値、第2温度閾値を超えるかどうかを判断し、T1m-1<T1<T1m-2又はT2m-1<T2<T2m-2又はT3m-1<T3<T3m-2の場合、システムにおける部品の温度が第1温度閾値を超えることが存在すると判断し、且つ青/赤2色LED指示灯に青色を表示させ、T1>T1m-2又はT2>T2m-2又はT3>T3m-2の場合、システムにおける部品の温度が第2温度閾値を超えることが存在すると判断し、且つ青/赤2色LED指示灯に赤色を表示させ、他の場合、システムが通常の動作状態にあると判断し、青/赤2色LED指示灯をオフし、
T1m-1<T1m-2<T1-max、T2m-1<T2m-2<T2-max、T3m-1<T3m-2<T3-maxであり、T1-max、T2-max、T3-maxがそれぞれモータの最大動作温度、パワートランジスタの最大動作温度、電解コンデンサの最大動作温度であるステップS2と、
システムにおける部品の温度が第1温度閾値を超えることが存在する場合、モータの最大出力パワーPmax-newを次の式のように制限し、
システムにおける部品の温度が第2温度閾値を超えることが存在する場合、温度故障信号を2足ロボットの中央コントローラーに出力し、現在のタスクを停止させることを特徴とする2足ロボットのモータドライブシステムのインテリジェント温度保護方法。 - 前記パワードライブモジュールはパワートランジスタドライブ回路と、MOS又はIGBTパワートランジスタからなる三相フルブリッジ回路とを備えることを特徴とする請求項1に記載の2足ロボットのモータドライブシステムのインテリジェント温度保護方法。
- 前記モータ回転子位置の検出はモータに嵌め込まれる位置センサの信号を収集することにより実施され、前記母線電圧の検出は抵抗を利用して母線電圧を分圧することにより実施されることを特徴とする請求項1に記載の2足ロボットのモータドライブシステムのインテリジェント温度保護方法。
- 前記プロセッサモジュールはSTM32又はDSPを用いることを特徴とする請求項1に記載の2足ロボットのモータドライブシステムのインテリジェント温度保護方法。
- 前記温度センサは熱抵抗を用いることを特徴とする請求項1に記載の2足ロボットのモータドライブシステムのインテリジェント温度保護方法。
- 前記温度指示モジュールは青/赤2色LED指示灯を用いて実施され、システムに存在する部品の温度値が第1温度閾値を超える場合、青/赤2色LED指示灯は青色を表示し、第2温度閾値を超える場合、青/赤2色LED指示灯は赤色を表示することを特徴とする請求項1に記載の2足ロボットのモータドライブシステムのインテリジェント温度保護方法。
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