JPH05252790A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 三相モータの各相のモータ線の異常を検出す
ることができるとともにエンコーダおよびポールセンサ
の異常をその各相別に検出することのできるモータ制御
装置を提供する。 【構成】 Ａ相のモータ線（２１Ａ）およびＢ相のモー
タ線（２１Ｂ）にそのモータ電流を検出する電流検出器
（１６Ａ）および電流検出器（１６Ｂ）をそれぞれ設け
るとともに、Ｃ相のモータ線（２１Ｃ）にモータ線異常
検出用の低周波信号を印加する電圧印加用トランス
（７）を設け、電圧印加用トランス（７）によりＣ相の
モータ線（２１Ｃ）にモータ線異常検出用の低周波信号
を印加したときの電流検出器（１６Ａ）の検出値と電流
検出器（１６Ｂ）の検出値とを電流比較回路（１９）で
比較し、両者の差が所定の範囲を越えたときモータ線の
異常として検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、三相モータの各相に
それぞれモータ電流を供給するモータ線の断線等の異常
を検出するとともに三相モータの回転位置を検出するエ
ンコーダおよび磁極位置を検出するポールセンサの異常
およびその出力線の断線等の異常を検出する機能を備え
たモータ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、三相モータ、例えば三相同期型
交流モータを制御するモータ制御装置は、複数のトラン
ジスタ等のスイッチング素子を用いたインバータ回路
（サーボドライバ）を備え、このインバータ回路から各
相に対応するモータ線（モータ動力線）を介して三相同
期型交流モータの各相にモータ電流を供給するように構
成されている。ここで、モータ線に断線、短絡、地絡等
の異常が生じると、モータを正しく制御することができ
ない。また、最悪の場合は、モータが暴走したり、イン
バータ回路の出力トランジスタに過大電流が流れ、これ
により出力トランジスタを破損したりすることがある。

【０００３】ところで、従来のモータ制御装置において
は、これに対応するものとして、各相のモータ線に流れ
るモータ電流を検出して、この電流検出値が所定の許容
値を越えるとこれを異常として検出し、“電流制限超
過”などの表示を行うものが提案されている。しかし、
この場合、この異常がモータ線の断線、短絡、地絡等の
異常に基づくものであるかはわからず、このため原因の
調査、解決に時間を要する。

【０００４】また、制御指令に対応するモータの動作を
監視して、モータが制御指令にしたがった動作を示さな
いとこれをエラーとして検出し、“位置偏差異常”など
の表示を行うものも提案されているが、この場合もこの
“位置偏差異常”がモータ線の断線、短絡、地絡等の異
常に基づくものであっても、この“位置偏差異常”など
の表示からこれを判断することは難しく、この場合も原
因の調査、解決に時間を要することになる。

【０００５】更に、この種のモータ制御装置において
は、モータにその回転位置を検出するエンコーダおよび
その磁極位置を検出するポールセンサが設けられ、この
エンコーダおよびポールセンサの検出出力に基づきモー
タ制御信号を形成するように構成されているが、このエ
ンコーダおよびポールセンサに異常が生じたり、その出
力線に断線、短絡、地絡等の異常が生じた場合も同様に
モータを正しく制御することができなくなる。

【０００６】この場合、制御指令に対応するモータの動
作を監視して、モータが制御指令にしたがった動作を示
さないとこれをエラーとして検出し、“位置偏差異常”
などの表示を行う装置によれば、エンコーダおよびポー
ルセンサ等の異常をある程度判断できるが、この場合も
この“位置偏差異常”などの表示からエンコーダ、ポー
ルセンサの異常またはその出力線の断線、短絡、地絡等
の異常を判断することは難しく、またエンコーダ、ポー
ルセンサのどの相の信号に異常が生じているかを直接知
ることは全くできないので、その原因の調査、解決に多
大の時間を要することになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は、
上述した従来の問題点に着目してなされたもので、三相
モータの各相のモータ線の異常を検出することができる
とともにエンコーダおよびポールセンサの異常をその各
相別に検出することのできるモータ制御装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明においては、三相モータの各相にそれぞ
れ対応する第１のモータ線、第２のモータ線、第３のモ
ータ線を介してインバータ回路からモータ電流をそれぞ
れ供給するモータ制御装置において、前記第１のモータ
線に設けられ、該第１のモータ線を流れるモータ電流を
検出する第１の電流検出手段と、前記第２のモータ線に
設けられ、該第２のモータ線を流れるモータ電流を検出
する第２の電流検出手段と、前記第３のモータ線に設け
られ、該第３のモータ線にモータ線異常検出用の低周波
信号を印加する低周波信号発生手段と、前記低周波信号
発生手段により前記第３のモータ線にモータ線異常検出
用の低周波信号を印加したときの前記第１の電流検出手
段の検出値と前記第２の電流検出手段の検出値とを比較
し、両者の差が所定の範囲を越えたときモータ線の異常
として検出するモータ線異常検出手段と、を具備したこ
とを特徴とする。

【０００９】また、第２の発明においては、三相モータ
の各相にそれぞれ対応する第１のモータ線、第２のモー
タ線、第３のモータ線を介してインバータ回路からモー
タ電流をそれぞれ供給するモータ制御装置において、前
記第１のモータ線に設けられ、該第１のモータ線を流れ
るモータ電流を検出する第１の電流検出手段と、前記第
２のモータ線に設けられ、該第２のモータ線を流れるモ
ータ電流を検出する第２の電流検出手段と、前記第１の
モータ線に前記インバータ回路を介してモータ線異常検
出用の低周波信号を印加する低周波信号発生手段と、前
記低周波信号発生手段により前記第１のモータ線にモー
タ線異常検出用の低周波信号を印加したときの前記第１
の電流検出手段の検出値と前記第２の電流検出手段の検
出値とを比較し、前記第１の電流検出手段の検出値と前
記第２の電流検出値の２倍の値との和が所定の範囲を越
えたときモータ線の異常として検出するモータ線異常検
出手段と、を具備したことを特徴とする。

【００１０】また、第３の発明においては、三相モータ
に配設され、該三相モータの回転位置に対応する回転位
置信号を発生する回転位置信号発生手段および磁極位置
に対応する磁極位置信号を発生する磁極位置信号発生手
段を具備し、前記回転位置信号および磁極位置信号はそ
れぞれ相補関係にある２つの信号からなる複数の相信号
を発生するモータ制御装置において、前記２つの信号の
相補関係を各相毎に判別する複数の判別手段と、前記複
数の判別手段のそれぞれの判別結果に対応して各相の異
常を各相別に検出する異常検出手段と、を具備したこと
を特徴とする。

【００１１】

【作用】第１の発明においては、第１のモータ線および
第２のモータ線にそのモータ電流を検出する第１の電流
検出手段および第２の電流検出手段をそれぞれ設けると
ともに、第３のモータ線にモータ線異常検出用の低周波
信号を印加する低周波信号発生手段を設け、低周波信号
発生手段により第３のモータ線にモータ線異常検出用の
低周波信号を印加したときの第１の電流検出手段の検出
値と第２の電流検出手段の検出値とを比較し、両者の差
が所定の範囲を越えたとき、モータ線異常検出手段によ
り、モータ線の異常として検出する。

【００１２】また、第２の発明においては、第１のモー
タ線および第２のモータ線にそのモータ電流を検出する
第１の電流検出手段および第２の電流検出手段をそれぞ
れ設けるとともに、第１のモータ線にモータ線異常検出
用の低周波信号を印加する低周波信号発生手段を設け、
低周波信号発生手段により第１のモータ線にモータ線異
常検出用の低周波信号を印加したときの第１の電流検出
手段の検出値と第２の電流検出手段の検出値とを比較
し、第１の電流検出手段の検出値と第２の電流検出値の
２倍の値との和が所定の範囲を越えたとき、モータ線異
常検出手段により、モータ線の異常として検出する。

【００１３】また、第３の発明においては、回転位置信
号発生手段および磁極位置信号発生手段から出力される
複数のそれぞれ補関係にある２つの信号の相補関係を、
複数の判別手段により、各相毎に判別し、その判別結果
に対応して、異常検出手段により、各相の異常を各相別
に検出する。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明に係わるモー
タ制御装置の一実施例を詳細に説明する。

【００１５】図１は、この発明に係わるモータ制御装置
の一実施例の概略構成を示したものである。この実施例
のモータ制御装置は三相同期型交流モータ１５を制御対
象としており、この三相同期型交流モータ１５は、三相
電源１０の出力により駆動される。三相電源１０の出力
はダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６から
なる全波整流回路１１により整流され、コンデンサ１
２、抵抗１３からなる平滑回路により平滑されて、イン
バータ回路１４に供給される。

【００１６】インバータ回路１４は、６個のトランジス
タＵＡ、ＤＡ、ＵＢ、ＤＢ、ＵＣ、ＤＣおよびこれらト
ランジスタＵＡ、ＤＡ、ＵＢ、ＤＢ、ＵＣ、ＤＣに並列
に接続される６個のフライホイールダイオードＵＤＡ、
ＤＤＡ、ＵＤＢ、ＤＤＢ、ＵＤＣ、ＤＤＣから構成さ
れ、図示しない制御部から６個のトランジスタＵＡ、Ｄ
Ａ、ＵＢ、ＤＢ、ＵＣ、ＤＣに選択的に駆動信号を与え
ることにより、モータ線２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを介し
てモータ１５にモータ電流を与える。

【００１７】また、モータ線２１Ａにはモータ線２１Ａ
を流れるモータ電流を検出するための電流検出器１６Ａ
が設けられ、モータ線２１Ｂにはモータ線２１Ｂを流れ
るモータ電流を検出するための電流検出器１６Ｂが設け
られている。

【００１８】更に、この実施例においてはモータ線２１
Ｃにモータ線異常検出用の低周波信号を印加するための
電圧印加用トランス１７が接続され、この電圧印加用ト
ランス１７にはこの電圧印加用トランス１７を制御する
ためのトランス制御回路１８が接続されている。トラン
ス制御回路１８は電圧印加用トランス１７の非動作時に
ハイレベルとなり、動作時にローレベルとなるトランス
動作信号を発生する。このトランス動作信号はライン２
２を介して電圧比較回路１９に加えられる。

【００１９】また、モータ線２１Ａを流れるモータ電流
を検出する電流検出器１６Ａの検出出力はライン２３を
介してＡ相モータ電流として電圧比較回路１９に加えら
れ、モータ線２１Ｂを流れるモータ電流を検出する電流
検出器１６Ｂの検出出力はライン２４を介してＢ相モー
タ電流として電圧比較回路１９に加えられる。

【００２０】電圧比較回路１９は後に詳述するようにト
ランス制御回路１８からトランス動作信号が発生されて
いるときのＡ相モータ電流およびＢ相モータ電流に基づ
きモータ線２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの断線等の異常を検
出する。

【００２１】電圧比較回路１９により検出されたモータ
線２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの異常を示す信号は表示器２
０に加えられ、表示器２０においてモータ線２１Ａ、２
１Ｂ、２１Ｃの異常が表示される。

【００２２】次に、図２から図５を参照してこの実施例
の詳細動作を説明する。

【００２３】この実施例においては、例えば、このモー
タ制御回路の立ち上げ時に、トランス制御回路１８によ
り電圧印加用トランス１７を駆動する。すなわち、トラ
ンス制御回路１８により電圧印加用トランス１７の１次
側に電圧ｖ１の低周波信号を加えることにより、電圧印
加用トランス１７の２次側に電圧ｖ２の低周波信号が生
じ、その結果、モータ線２１Ｃには低周波電流ＩＣが流
れる。

【００２４】ところで、モータ１５は、図３に示すよう
に、Ａ相のコイル１５ａとＢ相のコイル１５ｂとＣ相の
コイル１５ｃとが互いに接続されており、Ｃ相のモータ
線２１Ｃを流れた電流ＩＣはＡ相のコイル１５ａとＢ相
のコイル１５ｂで２つに分割され、電流ＩＣの１／２の
レベルとなり、電流ＩＡ、ＩＢとしてＡ相のモータ線２
１ＡおよびＢ相のモータ線２１Ｂを流れる。

【００２５】したがって、図２に示すように、電圧印加
用トランス１７によりＣ相のモータ線２１Ｃに発生され
た電流ＩＣはモータ１５の内部で電流ＩＡと電流ＩＢの
２つに分割され、電流ＩＡは、ダイオードＵＤＡ、抵抗
１３、ダイオードＤＤＣを介して流れ、電流ＩＢは、ダ
イオードＵＤＢ、抵抗１３、ダイオードＤＤＣを介して
流れることになる。ここで、モータ線２１Ａ、２１Ｂ、
２１Ｃが全て正常であると、ＩＣ＝ＩＡ＋ＩＢの関係が
なり立ち、ＩＡ＝ＩＢとなる。

【００２６】この関係を図４を参照して更に説明する。

【００２７】図４において、（Ａ）には電圧印加用トラ
ンス１７の１次側に印加される電圧ｖ１の低周波信号の
波形を示し、（Ｂ）には電圧印加用トランス１７の１次
側に印加される電圧ｖ１の低周波信号波形の結果により
電圧印加用トランス１７の２次側に生じる電圧ｖ２の低
周波信号の波形を示す。また、（Ｃ）には電圧印加用ト
ランス１７の２次側に生じる電圧ｖ２の低周波信号波形
の結果によりＣ相のモータ線２１Ｃに生じるＣ相モータ
電流の電流波形を示す。また、（Ｄ）にはＣ相のモータ
線２１Ｃに生じるＣ相モータ電流の結果によりＡ相のモ
ータ線２１ＡおよびＢ相のモータ線２１Ｂに生じるＡ相
モータ電流ＩＡおよびＢ相モータ電流ＩＢの電流波形を
示す。図４から明らかのように、Ａ相モータ電流ＩＡお
よびＢ相モータ電流ＩＢのピーク値はＣ相モータ電流の
１／２となり、Ａ相モータ電流ＩＡおよびＢ相モータ電
流ＩＢは等しくなる。

【００２８】そこで、この実施例ではトランス制御回路
１８からトランス動作信号が発生されているときのＡ相
モータ電流ＩＡおよびＢ相モータ電流ＩＢを電流検出器
１６Ａおよび電流検出器１６Ｂの出力から検出し、Ａ相
モータ電流ＩＡとＢ相モータ電流ＩＢがほぼ等しくなっ
たとき、すなわち（ＩＡ−ＩＢ）が一定の範囲に入った
ときモータ線２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃは正常であると判
断し、（ＩＡ−ＩＢ）が一定の範囲を越えたときモータ
線２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃに断線、短絡、地絡等が生じ
た異常であると判定する。この判定は図１に示した電流
比較回路１９により行われる。

【００２９】図５は、図１に示した電流比較回路１９の
一例を示したものである。この電流比較回路１９は、オ
ペアンプ１９１、１９２、１９３を含んで構成され、オ
ペアンプ１９１は、その反転入力（負入力）に抵抗Ｒｉ
１を介して電流検出器１６ＢからのＢ相モータ電流ＩＢ
が加えられ、非反転入力（正入力）に抵抗Ｒｉ２を介し
て電流検出器１６ＡからのＡ相モータ電流ＩＡが加えら
れ、その出力は抵抗Ｒｆ１を介してその反転入力（負入
力）にフィードバックされ、その非反転入力（正入力）
は抵抗Ｒｆ２を介して接地され、ここでＲｉ１＝Ｒｉ２
に設定されているので、オペアンプ１９１はＡ相モータ
電流ＩＡからＢ相モータ電流ＩＢを減算する減算器を構
成している。したがって、オペアンプ１９１の出力から
は（ＩＡ−ＩＢ）に対応する電圧信号が出力され、この
電圧信号はオペアンプ１９２の反転入力（負入力）およ
びオペアンプ１９３の非反転入力（正入力）に加えられ
る。オペアンプ１９２はその非反転入力（正入力）に第
１の参照電圧Ｖｒｅｆ１が加えられ、オペアンプ１９３
はその反転入力（負入力）に第２の参照電圧Ｖｒｅｆ２
（＞Ｖｒｅｆ１）が加えられており、オペアンプ１９２
とオペアンプ１９３とでウインドコンパレータを構成し
ている。すなわち、このウインドコンパレータは電圧
（ＩＡ−ＩＢ）が第１の参照電圧Ｖｒｅｆ１と第２の参
照電圧Ｖｒｅｆ２の間に入ったとき、すなわち、Ｖｒｅ
ｆ１＜（ＩＡ−ＩＢ）＜Ｖｒｅｆ２が成立したときにハ
イレベルの信号を出力し、それ以外のときはローレベル
の信号を出力する。このウインドコンパレータの出力は
オープンコレクタから構成されるインバータ１９４を介
して出力される。ここで、インバータ１９４の入力側は
プルアップ抵抗Ｒ１を介して電源５Ｖに接続され、出力
側はプルアップ抵抗Ｒ２を介して電源５Ｖに接続され、
更にインバータ１９４の出力側はトランス制御回路１８
からのトランス動作信号が加えられている。ここでトラ
ンス動作信号はトランス制御回路１８が動作したときロ
ーレベル、非動作のときハイレベルとなる信号である。
したがって、インバータ１９４の出力はトランス制御回
路１８が動作したとき、すなわちトランス動作信号がロ
ーレベルであり、かつ条件 Ｖｒｅｆ１＜（ＩＡ−ＩＢ）＜Ｖｒｅｆ２ が成立しない場合に限り異常を示すハイレベルのエラー
信号を出力する。この電流比較回路１９から出力される
ハイレベルのエラー信号は図１に示す表示器２０に加え
られ、表示器２０はこのハイレベルのエラー信号に基づ
きモータ線が断線、短絡、地絡等の異常であるエラー表
示を行う。

【００３０】図６は、この発明に係わるモータ制御装置
の他の実施例の概略構成を示したものである。この実施
例においては、電源ライン２５、２６間に、短絡防止用
ダイオードＤ７を介してモータ線異常検出用の低周波信
号を印加するための電圧印加用トランス１７が接続さ
れ、この電圧印加用トランス１７にこの電圧印加用トラ
ンス１７を制御するためのトランス制御回路１８が接続
されている。他の構成は図１と同様である。すなわち、
三相電源１０の出力は、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、
Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６からなる全波整流回路１１により整流
され、コンデンサ１２、抵抗１３からなる平滑回路によ
り平滑されて、インバータ回路１４に供給され、インバ
ータ回路１４は、６個のトランジスタＵＡ、ＤＡ、Ｕ
Ｂ、ＤＢ、ＵＣ、ＤＣおよびこれらトランジスタＵＡ、
ＤＡ、ＵＢ、ＤＢ、ＵＣ、ＤＣに並列に接続される６個
のフライホイールダイオードＵＤＡ、ＤＤＡ、ＵＤＢ、
ＤＤＢ、ＵＤＣ、ＤＤＣから構成され、図示しない制御
部から６個のトランジスタＵＡ、ＤＡ、ＵＢ、ＤＢ、Ｕ
Ｃ、ＤＣに選択的に駆動信号を与えることにより、モー
タ線２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを介してモータ１５にモー
タ電流を与える。また、モータ線２１Ａにはモータ線２
１Ａを流れるモータ電流を検出するための電流検出器１
６Ａが設けられ、モータ線２１Ｂにはモータ線２１Ｂを
流れるモータ電流を検出するための電流検出器１６Ｂが
設けられている。

【００３１】次に、図７から図９を参照してこの実施例
の詳細動作を説明する。

【００３２】この実施例においては、例えば、このモー
タ制御回路の立ち上げ時に、Ａ相に対応するトランジス
タＵＡおよびＢ相、Ｃ相に対応するトランジススタＤ
Ｂ、ＤＣをオンにし、その他のトランジスタをオフに
し、この状態においてトランス制御回路１８により電圧
印加用トランス１７を駆動する。すなわち、トランス制
御回路１８により電圧印加用トランス１７の１次側に電
圧ｖ１の低周波信号を加えることにより、電圧印加用ト
ランス１７の２次側に電圧ｖ２の低周波信号が生じ、そ
の結果、ダイオードＤ７、電源ライン２５、トランジス
タＵＡを介してモータ線２１Ａに低周波電流ＩＡが流れ
る。

【００３３】ところで、モータ１５は、図３に示したよ
うに、Ａ相のコイル１５ａとＢ相のコイル１５ｂとＣ相
のコイル１５ｃとが互いに接続されているので、Ａ相の
モータ線２１Ａを流れた電流ＩＡはＢ相のコイル１５ｂ
とＣ相のコイル１５ｃで２つに分割され、電流ＩＡの１
／２のレベルとなり、電流ＩＢ、ＩＣとしてＢ相のモー
タ線２１ＢおよびＣ相のモータ線２１Ｃを流れる。

【００３４】したがって、図７に示すように、電圧印加
用トランス１７によりＡ相のモータ線２１Ａに発生され
た電流ＩＡはモータ１５の内部で電流ＩＢと電流ＩＣの
２つに分割され、電流ＩＢは、オンしているトランジス
タＤＢを介して電源ライン２６に流れ、電流ＩＣは、オ
ンしているトランジスタダイオードＤＣを介して電源ラ
イン２６に流れる。ここで、モータ線２１Ａ、２１Ｂ、
２１Ｃが全て正常であると、ＩＢ＝ＩＡ／２、ＩＣ＝Ｉ
Ａ／２の関係がなり立ち、ＩＡ＝２×ＩＢとなる。

【００３５】この関係を図８を参照して更に説明する。

【００３６】図８において、（Ａ）には電圧印加用トラ
ンス１７の１次側に印加される電圧ｖ１の低周波信号の
波形を示し、（Ｂ）には電圧印加用トランス１７の１次
側に印加される電圧ｖ１の低周波信号波形の結果により
電圧印加用トランス１７の２次側に生じる電圧ｖ２の低
周波信号の波形を示す。ここで、電圧印加用トランス１
７の２次側に生じる電圧ｖ２の低周波信号の波形の負側
が生じていないのは短絡防止用ダイオードＤ７により整
流されるためである。また、（Ｃ）には電圧印加用トラ
ンス１７の２次側に生じる電圧ｖ２の低周波信号波形の
結果によりＡ相のモータ線２１Ａに生じるＡ相モータ電
流の電流波形を示す。また、（Ｄ）にはＡ相のモータ線
２１Ａに生じるＡ相モータ電流の結果によりＢ相のモー
タ線２１Ｂに生じるＢ相モータ電流ＩＢの電流波形を示
す。図８から明らかのように、Ｂ相モータ電流ＩＢのピ
ーク値はＡ相モータ電流の１／２となり、Ｂ相モータ電
流ＩＢはＡ相モータ電流ＩＢと位相は反対になる。

【００３７】そこで、この実施例ではトランス制御回路
１８からトランス動作信号が発生されているときのＡ相
モータ電流ＩＡおよびＢ相モータ電流ＩＢを電流検出器
１６Ａおよび電流検出器１６Ｂの出力から検出し、ＩＡ
＋２×ＩＢが一定の範囲に入ったときモータ線２１Ａ、
２１Ｂ、２１Ｃは正常であると判断し、ＩＡ＋２×ＩＢ
が一定の範囲を越えたときモータ線２１Ａ、２１Ｂ、２
１Ｃに断線、短絡、地絡等が生じた異常であると判定す
る。この判定は図６に示した電流比較回路１９により行
われる。

【００３８】図９は、図６に示した電流比較回路１９の
一例を示したものである。この電流比較回路１９は、オ
ペアンプ１９５、１９６、１９７を含んで構成され、オ
ペアンプ１９５は、その反転入力（負入力）に抵抗Ｒｉ
１を介して電流検出器１６ＡからのＡ相モータ電流ＩＡ
および抵抗Ｒｉ２を介して電流検出器１６ＢからのＢ相
モータ電流ＩＢが加えられ、非反転入力（正入力）は接
地され、その出力は抵抗Ｒｆを介してその反転入力（負
入力）にフィードバックされ、ここで２×Ｒｉ１＝Ｒｉ
２に設定されているので、オペアンプ１９５はＡ相モー
タ電流ＩＡにＢ相モータ電流ＩＢの２倍を加算する加算
器を構成している。したがって、オペアンプ１９５の出
力からは（ＩＡ＋２×ＩＢ）に対応する電圧信号が出力
され、この電圧信号はオペアンプ１９６に反転入力（負
入力）およびオペアンプ１９７の非反転入力（正入力）
に加えられる。オペアンプ１９６はその非反転入力（正
入力）に第１の参照電圧Ｖｒｅｆ１が加えられ、オペア
ンプ１９７はその反転入力（負入力）に第２の参照電圧
Ｖｒｅｆ２（＞Ｖｒｅｆ１）が加えられており、オペア
ンプ１９６とオペアンプ１９７とでウインドコンパレー
タを構成している。すなわち、このウインドコンパレー
タは電圧（ＩＡ＋２×ＩＢ）が第１の参照電圧Ｖｒｅｆ
１と第２の参照電圧Ｖｒｅｆ２の間に入ったとき、すな
わち、Ｖｒｅｆ１＜（ＩＡ＋２×ＩＢ）＜Ｖｒｅｆ２が
成立したときにハイレベルの信号を出力し、それ以外の
ときはローレベルの信号を出力する。このウインドコン
パレータの出力はオープンコレクタから構成されるイン
バータ１９８を介して出力される。ここで、インバータ
１９８の入力側はプルアップ抵抗Ｒ１を介して電源５Ｖ
に接続され、出力側はプルアップ抵抗Ｒ２を介して電源
５Ｖに接続され、更にインバータ１９４の出力側はトラ
ンス制御回路１８からのトランス動作信号が加えられて
いる。ここでトランス動作信号はトランス制御回路１８
が動作したときローレベル、非動作のときハイレベルと
なる信号である。したがって、インバータ１９８の出力
はトランス制御回路１８が動作したとき、すなわちトラ
ンス動作信号がローレベルであり、かつ条件 Ｖｒｅｆ１＜（ＩＡ＋２×ＩＢ）＜Ｖｒｅｆ２ が成立しない場合に限り異常を示すハイレベルのエラー
信号を出力する。この電流比較回路１９から出力される
ハイレベルのエラー信号は図６に示す表示器２０に加え
られ、表示器２０はこのハイレベルのエラー信号に基づ
きモータ線が断線、短絡、地絡等の異常であるエラー表
示を行う。

【００３９】なお、上記実施例においては電圧印加用ト
ランス１７によりモータ線２１Ａにモータ線異常検出用
の低周波信号を短時間供給するように構成したが、これ
の代わりにトランジスタＵＡ、ＤＢ、ＤＣを短時間オン
するように構成してもよい。

【００４０】また、電圧印加用トランス１７によりモー
タ線異常検出用の低周波信号を印加する代わりにインバ
ータ回路の直流電源入力に低周波電圧を発生する小さな
電源を直接接続するように構成してもよい。

【００４１】また、上記実施例においてはＡＣサーボド
ライバを用いたモータ制御装置について示したが、直流
サーボドライバを用いたモータ制御装置にも同様に適用
できる。

【００４２】図１０はこの発明に係わるモータ制御装置
の更に他の実施例の概略構成を示したものである。この
実施例は、三相同期型交流モータ３１の回転位置を検出
するエンコーダ３２および磁極位置を検出するポールセ
ンサ３３の異常およびその出力線の断線、短絡、地絡等
断線等の異常を個別に検出する。

【００４３】三相モータ３１にはその回転位置を検出す
るエンコーダ３２および磁極位置を検出するポールセン
サ３３が配設される。

【００４４】エンコーダ３２からは、三相同期型交流モ
ータ３１の回転位置に対応してＡ相、Ｂ相、Ｚ相の信号
が出力され、これら信号はエンコーダインタフェース３
４を介してＣＰＵ（中央演算装置）３５に加えられる。
ここで、Ａ相の信号は互いに相補関係にある２つの信号
Ａ＋およびＡ−から構成され、Ｂ相の信号は互いに相補
関係にある２つの信号Ｂ＋およびＢ−から構成され、Ｚ
相の信号は互いに相補関係にある２つの信号Ｚ＋および
Ｚ−から構成される。

【００４５】また、ポールセンサ３３からは、三相同期
型交流モータ３１の磁極位置に対応してＵ相、Ｖ相、Ｗ
相の信号が出力され、これら信号はエンコーダインタフ
ェース３４を介してＣＰＵ（中央演算装置）３５に加え
られる。ここで、Ｕ相の信号は互いに相補関係にある２
つの信号Ｕ＋およびＵ−から構成され、Ｖ相の信号は互
いに相補関係にある２つの信号Ｖ＋およびＶ−から構成
され、Ｗ相の信号は互いに相補関係にある２つの信号Ｗ
＋およびＷ−から構成される。

【００４６】ここで、エンコーダ３２が正常であり、そ
の出力線に断線、短絡、地絡等の異常が生じていない
と、エンコーダ３２のＡ相、Ｂ相、Ｚ相に対応する信号
Ａ＋および信号Ａ−、信号Ｂ＋および信号Ｂ−、信号Ｚ
＋および信号Ｚ−はそれぞれ相補関係が維持されている
はずである。

【００４７】また、ポールセンサ３３が正常であり、そ
の出力線に断線、短絡、地絡等の異常が生じていない
と、ポールセンサ３３のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する信
号Ｕ＋および信号Ｕ−、信号Ｖ＋および信号Ｖ−、信号
Ｗ＋および信号Ｗ−はそれぞれ相補関係が維持されてい
るはずである。

【００４８】そこで、この実施例では、信号Ａ＋および
信号Ａ−、信号Ｂ＋および信号Ｂ−、信号Ｚ＋および信
号Ｚ−、信号Ｕ＋および信号Ｕ−、信号Ｖ＋および信号
Ｖ−、信号Ｗ＋および信号Ｗ−のそれぞれの相補関係を
６個の排他的論理和回路ＥＸＡ、ＥＸＢ、…ＥＸＷで判
別し、これら排他的論理和回路ＥＸＡ、ＥＸＢ、…ＥＸ
Ｗの出力に基づきエンコーダ３２およびポールセンサ３
３の異常およびその出力線の異常を個別に検出する。

【００４９】すなわち、排他的論理和回路ＥＸＡ、ＥＸ
Ｂ、…ＥＸＷの出力はそれぞれライン３８−１、３８−
２、…３８−６を介してＣＰＵ（中央演算装置）３５に
加えられる。ＣＰＵ（中央演算装置）３５はライン３８
−１、３８−２、…３８−６の信号を監視し、１つでも
ローレベルの信号があると、これを異常と判断する。例
えば、ライン３８−１の信号がローレベルとなると、エ
ンコーダ３２のＡ相の異常として、表示インタフェース
３６を介して６桁の表示装置３７を駆動し、例えば、
“Ｅｒｒ１０１”の表示を行う。また、ライン３８−２
の信号がローレベルとなると、エンコーダ３２のＢ相の
異常として、表示インタフェース３６を介して６桁の表
示装置３７を駆動し、例えば、“Ｅｒｒ１０２”の表示
を行う。同様に、ライン３８−６の信号がローレベルと
なると、ポールセンサ３３のＷ相の異常として、表示イ
ンタフェース３６を介して６桁の表示装置３７を駆動
し、例えば、“Ｅｒｒ１０６”の表示を行う。

【００５０】このような構成によると、表示装置３７の
表示を見ることによりエンコーダ３２またはポールセン
サ３３のどの相に異常が生じているかを容易に知ること
ができ、その原因の調査、解決に要する時間を大幅に短
縮することができる。

【００５１】なお、上記実施例では表示装置として６桁
の表示装置３７を用いたが、他の構成の表示装置を用い
ても同様に構成することができ、また表示方法も任意の
ものが採用できるのは勿論である。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、下記に示すような優れた効果を奏する。

【００５３】（１）モータ制御装置の立ち上げ時、もし
くはシステムの立ち上げ時にモータ線の断線、短絡、地
絡等の検知が可能になる。

【００５４】（２）モータ線の断線、短絡、地絡が発生
していても、モータの異常動作、暴走、出力トランジス
タの破損等を未然に防止できる。

【００５５】（３）エラーの表示内容とエラーの原因が
一致し原因追及が容易になる。

【００５６】（４）エンコーダまたはポールセンサのど
の相に異常が生じているかを容易に知ることができ、そ
の原因の調査、解決に要する時間を大幅に短縮すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わるモータ制御装置の一実施例の
概略構成を示すブロック図。

【図２】図１に示した実施例回路の電流の流れを説明す
るための要部拡大回路図。

【図３】図１に示した三相モータの内部結線を示す図。

【図４】図１に示した実施例の各部の信号波形を示す波
形図。

【図５】図１に示した電流比較回路の具体例を示す回路
図。

【図６】この発明に係わるモータ制御装置の他の実施例
の概略構成を示すブロック図。

【図７】図７に示した実施例回路の電流の流れを説明す
るための要部拡大回路図。

【図８】図７に示した実施例の各部の信号波形を示す波
形図。

【図９】図７に示した電流比較回路の具体例を示す回路
図。

【図１０】この発明に係わるモータ制御装置の更に他の
実施例の概略構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１０ 三相電源 １１ 全波整流回路 １２ コンデンサ １３ 抵抗 １４ インバータ回路 １５ 三相同期型交流モータ １６Ａ、１６Ｂ 電流検出器 １７ 電圧印加用トランス １８ トランス制御回路 １９ 電圧比較回路 ２０ 表示器 ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ モータ線 ３１ 三相同期型交流モータ ３２ エンコーダ ３３ ポールセンサ ３４ エンコーダインタフェース ３５ ＣＰＵ（中央演算装置） ３６ 表示インタフェース ３７ 表示装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三相モータの各相にそれぞれ対応する第
   １のモータ線、第２のモータ線、第３のモータ線を介し
   てインバータ回路からモータ電流をそれぞれ供給するモ
   ータ制御装置において、 前記第１のモータ線に設けられ、該第１のモータ線を流
   れるモータ電流を検出する第１の電流検出手段と、 前記第２のモータ線に設けられ、該第２のモータ線を流
   れるモータ電流を検出する第２の電流検出手段と、 前記第３のモータ線に設けられ、該第３のモータ線にモ
   ータ線異常検出用の低周波信号を印加する低周波信号発
   生手段と、 前記低周波信号発生手段により前記第３のモータ線にモ
   ータ線異常検出用の低周波信号を印加したときの前記第
   １の電流検出手段の検出値と前記第２の電流検出手段の
   検出値とを比較し、両者の差が所定の範囲を越えたとき
   モータ線の異常として検出するモータ線異常検出手段
   と、 を具備したことを特徴とするモータ制御装置。
2. 【請求項２】 三相モータの各相にそれぞれ対応する第
   １のモータ線、第２のモータ線、第３のモータ線を介し
   てインバータ回路からモータ電流をそれぞれ供給するモ
   ータ制御装置において、 前記第１のモータ線に設けられ、該第１のモータ線を流
   れるモータ電流を検出する第１の電流検出手段と、 前記第２のモータ線に設けられ、該第２のモータ線を流
   れるモータ電流を検出する第２の電流検出手段と、 前記第１のモータ線に前記インバータ回路を介してモー
   タ線異常検出用の低周波信号を印加する低周波信号発生
   手段と、 前記低周波信号発生手段により前記第１のモータ線にモ
   ータ線異常検出用の低周波信号を印加したときの前記第
   １の電流検出手段の検出値と前記第２の電流検出手段の
   検出値とを比較し、前記第１の電流検出手段の検出値と
   前記第２の電流検出値の２倍の値との和が所定の範囲を
   越えたときモータ線の異常として検出するモータ線異常
   検出手段と、 を具備したことを特徴とするモータ制御装置。
3. 【請求項３】 三相モータに配設され、該三相モータの
   回転位置に対応する回転位置信号を発生する回転位置信
   号発生手段および磁極位置に対応する磁極位置信号を発
   生する磁極位置信号発生手段を具備し、前記回転位置信
   号および磁極位置信号はそれぞれ相補関係にある２つの
   信号からなる複数の相信号を発生するモータ制御装置に
   おいて、 前記２つの信号の相補関係を各相毎に判別する複数の判
   別手段と、 前記複数の判別手段のそれぞれの判別結果に対応して各
   相の異常を各相別に検出する異常検出手段と、 を具備したことを特徴とするモータ制御装置。