JPH05316781A - モータの過負荷検知方法 - Google Patents
モータの過負荷検知方法Info
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- JPH05316781A JPH05316781A JP4115956A JP11595692A JPH05316781A JP H05316781 A JPH05316781 A JP H05316781A JP 4115956 A JP4115956 A JP 4115956A JP 11595692 A JP11595692 A JP 11595692A JP H05316781 A JPH05316781 A JP H05316781A
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- servo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 センサー類をモータ本体中に設置することな
し精度よくサーボモータの回転子又は可動子の機械的ロ
ック等による過負荷を検知する方法を提供すること。 【構成】 エンコーダを有し外部から与えられる位置指
令パルスと該エンコーダにより検出された現在位置信号
パルスの差から制御信号を出力するサーボ制御装置と組
み合わせて位置決め制御を行うサーボモータの過負荷検
知方法において、サーボ制御装置内に設けたサーボ演算
回路により出力される制御信号の値を該サーボ制御装置
内に設けた過負荷検知装置内に取り込み該制御信号の値
を２乗しその値からある定数を減算した値を積算し、こ
の積算値を予め定めた過負荷検知レベルと比較し、その
結果を該サーボ演算回路へ出力するモータの過負荷検知
方法である。
し精度よくサーボモータの回転子又は可動子の機械的ロ
ック等による過負荷を検知する方法を提供すること。 【構成】 エンコーダを有し外部から与えられる位置指
令パルスと該エンコーダにより検出された現在位置信号
パルスの差から制御信号を出力するサーボ制御装置と組
み合わせて位置決め制御を行うサーボモータの過負荷検
知方法において、サーボ制御装置内に設けたサーボ演算
回路により出力される制御信号の値を該サーボ制御装置
内に設けた過負荷検知装置内に取り込み該制御信号の値
を２乗しその値からある定数を減算した値を積算し、こ
の積算値を予め定めた過負荷検知レベルと比較し、その
結果を該サーボ演算回路へ出力するモータの過負荷検知
方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は位置決め制御に使用され
るサーボモータの過負荷検知方法に関する。
るサーボモータの過負荷検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】サーボモータの回転子または可動子の機
械的ロック等によるモータ過負荷を検知する方法とし
て、従来技術ではコイルに温度センサを設置しコイル温
度を常時監視しコイル温度がコイルの許容温度を越える
ことを検出することによりモータの回転子または可動子
の機械的過負荷を検知する方法、またはコイルに電流セ
ンサを設置しコイルに流れる電流値を常時監視しコイル
の許容電流値以上の電流が一定時間以上継続して流れる
ことを検出することによりモータの機械的ロック等によ
る過負荷を検知する方法が行われている。
械的ロック等によるモータ過負荷を検知する方法とし
て、従来技術ではコイルに温度センサを設置しコイル温
度を常時監視しコイル温度がコイルの許容温度を越える
ことを検出することによりモータの回転子または可動子
の機械的過負荷を検知する方法、またはコイルに電流セ
ンサを設置しコイルに流れる電流値を常時監視しコイル
の許容電流値以上の電流が一定時間以上継続して流れる
ことを検出することによりモータの機械的ロック等によ
る過負荷を検知する方法が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術によるサーボ
モータの機械的ロック等による過負荷検知方法のひとつ
としてコイルに温度センサを設置しコイル温度を常時監
視しコイル温度がコイルの許容温度を越えることを検出
することによりモータの回転子または可動子の機械的ロ
ック等による過負荷を検知する方法があるが、この方法
ではコイルに温度センサを設置する必要があり特にリニ
アモータ等ではコイルの数が多く各コイルに温度センサ
を設置することは温度センサおよび配線の設置スペース
が大きくなり、設置の価格も高くなる。
モータの機械的ロック等による過負荷検知方法のひとつ
としてコイルに温度センサを設置しコイル温度を常時監
視しコイル温度がコイルの許容温度を越えることを検出
することによりモータの回転子または可動子の機械的ロ
ック等による過負荷を検知する方法があるが、この方法
ではコイルに温度センサを設置する必要があり特にリニ
アモータ等ではコイルの数が多く各コイルに温度センサ
を設置することは温度センサおよび配線の設置スペース
が大きくなり、設置の価格も高くなる。
【０００４】別の方法としてコイルに電流センサを設置
しコイルに流れる電流値を常時監視しコイルの許容電流
値以上の電流が一定時間以上継続して流れることを検出
することによりモータの機械的ロック等による過負荷を
検知する方法があるがこの方法ではコイルの電流を監視
するための電流センサが必要となり、電流センサおよび
配線の設置スペースが必要となること、設置の価格が高
くなること、更にモータが過負荷になったときにコイル
に流れる電流値の大小と通電時間の大小によりコイルの
温度は大きく変化するが瞬時に正確に電流を測定するこ
とは難しいためこの方法単独ではモータの過負荷検出精
度が高くないという欠点があり前に述べたコイルの温度
を検出する方法と組み合わせて使用されるのが一般的で
ある。
しコイルに流れる電流値を常時監視しコイルの許容電流
値以上の電流が一定時間以上継続して流れることを検出
することによりモータの機械的ロック等による過負荷を
検知する方法があるがこの方法ではコイルの電流を監視
するための電流センサが必要となり、電流センサおよび
配線の設置スペースが必要となること、設置の価格が高
くなること、更にモータが過負荷になったときにコイル
に流れる電流値の大小と通電時間の大小によりコイルの
温度は大きく変化するが瞬時に正確に電流を測定するこ
とは難しいためこの方法単独ではモータの過負荷検出精
度が高くないという欠点があり前に述べたコイルの温度
を検出する方法と組み合わせて使用されるのが一般的で
ある。
【０００５】本発明は特にセンサ類をモータ本体内に設
置することなしに精度よくサーボモータの回転子または
可動子の機械的ロック等による過負荷を検知する方法を
提供することを目的とする。
置することなしに精度よくサーボモータの回転子または
可動子の機械的ロック等による過負荷を検知する方法を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の前述の目的はエ
ンコーダを有し外部から与えられる位置指令パルスと該
エンコーダにより検出された現在位置信号パルスの差か
ら制御信号を出力するサーボ制御装置と組み合わせて位
置決め制御を行うサーボモータにおいて、サーボ制御装
置内に設けたサーボ演算回路により出力される制御信号
の値を該サーボ制御装置内に設けた過負荷検知装置内に
取り込み該制御信号の値を２乗しその値からある定数を
減算した値を積算し、この積算値を予め定めた過負荷検
知レベルと比較し、その結果を該サーボ演算回路へ出力
することにより達成される。
ンコーダを有し外部から与えられる位置指令パルスと該
エンコーダにより検出された現在位置信号パルスの差か
ら制御信号を出力するサーボ制御装置と組み合わせて位
置決め制御を行うサーボモータにおいて、サーボ制御装
置内に設けたサーボ演算回路により出力される制御信号
の値を該サーボ制御装置内に設けた過負荷検知装置内に
取り込み該制御信号の値を２乗しその値からある定数を
減算した値を積算し、この積算値を予め定めた過負荷検
知レベルと比較し、その結果を該サーボ演算回路へ出力
することにより達成される。
【０００７】このように制御信号の値の２乗からある定
数を減算したものを積算し、この積算値を予め定めた過
負荷検知レベルと比較することによりモータの回転子ま
たは可動子の機械的ロック等による過負荷発生を検出す
ることにより、特にセンサ類を設置することなくモータ
の回転子または可動子が機械的ロック等による過負荷の
ためコイルの温度がコイルの温度上昇限度に近ずく現象
を精度よく検出できる。
数を減算したものを積算し、この積算値を予め定めた過
負荷検知レベルと比較することによりモータの回転子ま
たは可動子の機械的ロック等による過負荷発生を検出す
ることにより、特にセンサ類を設置することなくモータ
の回転子または可動子が機械的ロック等による過負荷の
ためコイルの温度がコイルの温度上昇限度に近ずく現象
を精度よく検出できる。
【０００８】
【実施例】以下本発明によるモータの過負荷検知方法の
一実施例を示す添付図面を参照して本発明を詳述する。
一実施例を示す添付図面を参照して本発明を詳述する。
【０００９】図１は従来技術のモータの過負荷検知を行
う方法の一概念図を示す。サーボ制御装置内４内のサー
ボ演出回路５はモータ１に設置されたエンコーダ２から
得られるモータの回転子または可動子の位置信号パルス
１０と外部から与えられるモータの回転子または可動子
の位置指令信号パルス１１とからモータの回転子または
可動子を動かすための制御信号１２をＰＷＭ信号として
発生し、これをドライブ回路３へ与える。該ドライブ回
路３は該ＰＷＭ信号１２に比例した電流１３をモータ１
に通電する。モータ１のコイル部には温度センサ８およ
び電流センサ９が設置され、それぞれ検出したアナログ
値の温度信号１４およびアナログ値の電流信号１５をサ
ーボ制御装置４のＡＤコンバータ７ヘ送る。ＡＤコンバ
ータ７はアナログ信号で与えられた温度信号１４および
電流信号１５をディジタル信号の温度信号１６および電
流信号１７へ変換し過負荷検知回路６へ送る。過負荷検
知回路６は温度信号１６および電流信号１７を常時監視
し、温度がコイルの許容温度値を越えたときまたは電流
がモータの許容電流値に近い値が一定時間以上流れ続け
たとき過負荷検知信号１８をサーボ演算回路５へ送りＰ
ＷＭ信号として出力される制御信号１２のデューティ比
を０としモータ１に電流を流さないようにする。
う方法の一概念図を示す。サーボ制御装置内４内のサー
ボ演出回路５はモータ１に設置されたエンコーダ２から
得られるモータの回転子または可動子の位置信号パルス
１０と外部から与えられるモータの回転子または可動子
の位置指令信号パルス１１とからモータの回転子または
可動子を動かすための制御信号１２をＰＷＭ信号として
発生し、これをドライブ回路３へ与える。該ドライブ回
路３は該ＰＷＭ信号１２に比例した電流１３をモータ１
に通電する。モータ１のコイル部には温度センサ８およ
び電流センサ９が設置され、それぞれ検出したアナログ
値の温度信号１４およびアナログ値の電流信号１５をサ
ーボ制御装置４のＡＤコンバータ７ヘ送る。ＡＤコンバ
ータ７はアナログ信号で与えられた温度信号１４および
電流信号１５をディジタル信号の温度信号１６および電
流信号１７へ変換し過負荷検知回路６へ送る。過負荷検
知回路６は温度信号１６および電流信号１７を常時監視
し、温度がコイルの許容温度値を越えたときまたは電流
がモータの許容電流値に近い値が一定時間以上流れ続け
たとき過負荷検知信号１８をサーボ演算回路５へ送りＰ
ＷＭ信号として出力される制御信号１２のデューティ比
を０としモータ１に電流を流さないようにする。
【００１０】このように従来技術ではコイルの温度を検
出するためコイル毎に温度センサ８または電流センサ９
が必要である。通常温度センサまたは電流センサにより
得られる信号はアナログ信号であるためサーボ制御装置
内でアナログ信号をディジタル信号へ変換するためにＡ
Ｄコンバータ７が必要である。
出するためコイル毎に温度センサ８または電流センサ９
が必要である。通常温度センサまたは電流センサにより
得られる信号はアナログ信号であるためサーボ制御装置
内でアナログ信号をディジタル信号へ変換するためにＡ
Ｄコンバータ７が必要である。
【００１１】図２は本発明によるモータの過負荷検知を
行う一方法の概念図を示す。サーボ制御装置４内のサー
ボ演算回路５はモータ１に設置されたエンコーダ２から
得られるモータの回転子または可動子の位置信号パルス
１０と外部から与えられるモータの回転子または可動子
の位置指令信号パルス１１とからモータの回転子または
可動子を動かすための制御信号１２をＰＷＭ信号として
一定の周期毎に発生しこれをドライブ回路３へ与えると
同時にマイクロコンピュータで構成される過負荷演算回
路６へ制御信号１２を送る。該過負荷演算回路６は一定
周期毎に連続して次に述べる一連の処理を行う。つまり
ＰＷＭ信号として与えられる制御信号１２のデューティ
比の２乗から定数を減算したものを積算し、この積算値
が予め定めた過負荷検知レベルを越えるとき過負荷を検
知し、過負荷検知信号１８をサーボ演算回路５へ送る。
サーボ演算回路５は過負荷検知信号１８を受け制御信号
１２のＰＷＭ信号のデューティ値を０とし、モータのコ
イルへの通電は停止される。
行う一方法の概念図を示す。サーボ制御装置４内のサー
ボ演算回路５はモータ１に設置されたエンコーダ２から
得られるモータの回転子または可動子の位置信号パルス
１０と外部から与えられるモータの回転子または可動子
の位置指令信号パルス１１とからモータの回転子または
可動子を動かすための制御信号１２をＰＷＭ信号として
一定の周期毎に発生しこれをドライブ回路３へ与えると
同時にマイクロコンピュータで構成される過負荷演算回
路６へ制御信号１２を送る。該過負荷演算回路６は一定
周期毎に連続して次に述べる一連の処理を行う。つまり
ＰＷＭ信号として与えられる制御信号１２のデューティ
比の２乗から定数を減算したものを積算し、この積算値
が予め定めた過負荷検知レベルを越えるとき過負荷を検
知し、過負荷検知信号１８をサーボ演算回路５へ送る。
サーボ演算回路５は過負荷検知信号１８を受け制御信号
１２のＰＷＭ信号のデューティ値を０とし、モータのコ
イルへの通電は停止される。
【００１２】図３は従来技術の電流センサを用いてモー
タの過負荷を検出する場合のコイル温度と時間の関係を
プロットしたものである。図で横軸は秒で表す時間を示
し、縦軸はモータのコイルの温度を示す。図３の１３は
コイルの電流値、１９はコイルの最高許容温度値を示
す。電流値１３の大きさによってコイル温度と時間の関
係は大きく変化するため瞬時に電流値を精度良く測定し
モータの過負荷保護を精度よく行うことは難しい。
タの過負荷を検出する場合のコイル温度と時間の関係を
プロットしたものである。図で横軸は秒で表す時間を示
し、縦軸はモータのコイルの温度を示す。図３の１３は
コイルの電流値、１９はコイルの最高許容温度値を示
す。電流値１３の大きさによってコイル温度と時間の関
係は大きく変化するため瞬時に電流値を精度良く測定し
モータの過負荷保護を精度よく行うことは難しい。
【００１３】図４と図５は本発明により２００Ｗのリニ
アサーボモータの可動子の過負荷保護を行なった一例を
示す。モータのストロークは４０ｍｍ、エンコーダの分
解能は１００μｍ、コイルの最大通電電流は２Ａ、コイ
ルの最高許容温度は９０℃、サーボ制御装置からドライ
ブ回路へ出力するＰＷＭ信号で与えられる制御信号１２
のサンプリング値をｄｉ、定数をＡ、Ｂとすると可動子
の過負荷検知はサーボ制御装置４のサーボ演算回路５で
次の演算および判断を行うことで達成される。積算値Ｋ
＝Σ（ｄｉ2−Ｂ2）の計算をサンプリング間隔５ミリ秒
毎に常時実施し、積算値Ｋの値と過負荷検知レベル（図
４、５中の２１）を比較し積算値Ｋの値が過負荷検知レ
ベルの値を越えるとき可動子の過負荷と判断する。図４
はリニアモータの正常動作の様子を示すもので、横軸は
秒で表す時間、縦軸は積算値を示し、該リニアモータの
可動子が通常状態でフルストロークを連続往復する状態
のときの積算値Ｋと過負荷検知レベルとの関係をプロッ
トしたものを示す。図４では制御信号（図２中の１２）
のサンプリング値ｄｉをＰＷＭ信号のデューティ比を％
値で表し、定数Ｂを７０、過負荷検知レベルを５０に選
定した。図４ではリニアモータの可動子が過負荷しない
ときは積算値Ｋの値（図中２０）は過負荷検知レベル
（図中２１）を越えず、リニアモータの過負荷を検出し
てないことを示す。なお積算値が下限値（図中２２）を
下回るときは積算値を下限値以下とせず強制的に下限値
とすることにより、モータの発熱と対応できる。
アサーボモータの可動子の過負荷保護を行なった一例を
示す。モータのストロークは４０ｍｍ、エンコーダの分
解能は１００μｍ、コイルの最大通電電流は２Ａ、コイ
ルの最高許容温度は９０℃、サーボ制御装置からドライ
ブ回路へ出力するＰＷＭ信号で与えられる制御信号１２
のサンプリング値をｄｉ、定数をＡ、Ｂとすると可動子
の過負荷検知はサーボ制御装置４のサーボ演算回路５で
次の演算および判断を行うことで達成される。積算値Ｋ
＝Σ（ｄｉ2−Ｂ2）の計算をサンプリング間隔５ミリ秒
毎に常時実施し、積算値Ｋの値と過負荷検知レベル（図
４、５中の２１）を比較し積算値Ｋの値が過負荷検知レ
ベルの値を越えるとき可動子の過負荷と判断する。図４
はリニアモータの正常動作の様子を示すもので、横軸は
秒で表す時間、縦軸は積算値を示し、該リニアモータの
可動子が通常状態でフルストロークを連続往復する状態
のときの積算値Ｋと過負荷検知レベルとの関係をプロッ
トしたものを示す。図４では制御信号（図２中の１２）
のサンプリング値ｄｉをＰＷＭ信号のデューティ比を％
値で表し、定数Ｂを７０、過負荷検知レベルを５０に選
定した。図４ではリニアモータの可動子が過負荷しない
ときは積算値Ｋの値（図中２０）は過負荷検知レベル
（図中２１）を越えず、リニアモータの過負荷を検出し
てないことを示す。なお積算値が下限値（図中２２）を
下回るときは積算値を下限値以下とせず強制的に下限値
とすることにより、モータの発熱と対応できる。
【００１４】図５は図４と同じ条件でリニアモータの可
動子を過負荷させた場合を示す。該可動子をロックさせ
ると積算値Ｋの値（図中２０）が増加し約４秒後に過負
荷検知レベル（図中２１）を越え可動子の過負荷が検知
できた。このときのリニアモータのコイル温度は８０℃
でありコイルの最高許容温度以下であった。
動子を過負荷させた場合を示す。該可動子をロックさせ
ると積算値Ｋの値（図中２０）が増加し約４秒後に過負
荷検知レベル（図中２１）を越え可動子の過負荷が検知
できた。このときのリニアモータのコイル温度は８０℃
でありコイルの最高許容温度以下であった。
【００１５】本実施例ではリニアモータの正常運転時は
可動子の過負荷検知を行なわず、可動子の過負荷が発生
したときはコイルの温度が最高許容温度を越える前に可
動子の過負荷を検知できることを示している。
可動子の過負荷検知を行なわず、可動子の過負荷が発生
したときはコイルの温度が最高許容温度を越える前に可
動子の過負荷を検知できることを示している。
【００１６】本発明の実施例ではリニアサーボモータに
ついて述べたが、回転型のサーボモータについても本発
明は適用できる。
ついて述べたが、回転型のサーボモータについても本発
明は適用できる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によるモータの過負荷検知方法に
よると、モータのコイル温度を検出する温度センサまた
はモータのコイル電流を検出する電流センサなしにモー
タの過負荷を高精度で検出できる。
よると、モータのコイル温度を検出する温度センサまた
はモータのコイル電流を検出する電流センサなしにモー
タの過負荷を高精度で検出できる。
【図１】従来技術によるモータの過負荷検知方法の一実
施例を示す概念図。
施例を示す概念図。
【図２】本発明によるモータの過負荷検知方法の一実施
例の概念図。
例の概念図。
【図３】従来技術によるモータの過負荷検知方法の一実
施例によるコイル電流とコイル温度の関係を示す図。
施例によるコイル電流とコイル温度の関係を示す図。
【図４】本発明によるモータの過負荷検知方法の一実施
例による時間と積算値の関係を示す図。
例による時間と積算値の関係を示す図。
【図５】本発明によるモータの過負荷検知方法の一実施
例による時間と積算値の関係を示す図。
例による時間と積算値の関係を示す図。
１ モータ ２ エンコーダ ３ ドライブ回路 ４ サーボ制御装置 ５ サーボ演算回路 ６ 過負荷検知回路 ７ ＡＤコンバータ ８ 温度センサ ９ 電流センサ １０ 位置信号 １１ 位置指令信号 １２ 制御信号 １３ 電流 １４ 温度信号 １５ 電流信号 １６ 温度信号 １７ 電流信号 １８ 過負荷検知信号 １９ コイルの最高許容温度 ２０ 積算値 ２１ 過負荷検知レベル ２２ 積算値の下限値
Claims (1)
- 【請求項１】 エンコーダを有し外部から与えられる位
置指令パルスと該エンコーダにより検出された現在位置
信号パルスの差から制御信号を出力するサーボ制御装置
と組み合わせて位置決め制御を行うサーボモータの過負
荷検知方法において、サーボ制御装置内に設けたサーボ
演算回路により出力される制御信号の値を該サーボ制御
装置内に設けた過負荷検知装置内に取り込み該制御信号
の値を２乗しその値からある定数を減算した値を積算
し、この積算値を予め定めた過負荷検知レベルと比較
し、その結果を該サーボ演算回路へ出力することを特徴
とするモータの過負荷検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11595692A JP3229361B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | モータの過負荷検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11595692A JP3229361B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | モータの過負荷検知方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05316781A true JPH05316781A (ja) | 1993-11-26 |
| JP3229361B2 JP3229361B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=14675305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11595692A Expired - Fee Related JP3229361B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | モータの過負荷検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3229361B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000008600A (ko) * | 1998-07-14 | 2000-02-07 | 윤종용 | 로봇 위치서보시스템의 충돌감시장치 |
| WO2004073154A1 (ja) * | 2003-02-14 | 2004-08-26 | Mitsuba Corporation | モータ制御方法及びモータ制御装置 |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP11595692A patent/JP3229361B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000008600A (ko) * | 1998-07-14 | 2000-02-07 | 윤종용 | 로봇 위치서보시스템의 충돌감시장치 |
| WO2004073154A1 (ja) * | 2003-02-14 | 2004-08-26 | Mitsuba Corporation | モータ制御方法及びモータ制御装置 |
| JPWO2004073154A1 (ja) * | 2003-02-14 | 2006-06-01 | 株式会社ミツバ | モータ制御方法及びモータ制御装置 |
| CN100342640C (zh) * | 2003-02-14 | 2007-10-10 | 株式会社美姿把 | 马达控制方法及马达控制装置 |
| JP4607012B2 (ja) * | 2003-02-14 | 2011-01-05 | 株式会社ミツバ | モータ制御方法及びモータ制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3229361B2 (ja) | 2001-11-19 |
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