JPH11206184A - インバータ制御装置 - Google Patents
インバータ制御装置Info
- Publication number
- JPH11206184A JPH11206184A JP10007740A JP774098A JPH11206184A JP H11206184 A JPH11206184 A JP H11206184A JP 10007740 A JP10007740 A JP 10007740A JP 774098 A JP774098 A JP 774098A JP H11206184 A JPH11206184 A JP H11206184A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータを可変速制御するインバータ制御装置
のダイナミックブレーキ抵抗に流れる制動電流を一定に
し、モータの堕走距離を短くする。 【解決手段】 インバータ制御装置の減速時の電力制御
を行う回生制御回路において、インバータに直流電力を
供給する直流電源部を前記インバータから切り離すと共
に、前記モータから回生される交流電力を直流に変換す
るモータ回生電力変換部と、前記モータ回生電力変換部
の直流出力に接続され、予め設定された直流定電流によ
って通電制御する定電流制御部とを設ける。
のダイナミックブレーキ抵抗に流れる制動電流を一定に
し、モータの堕走距離を短くする。 【解決手段】 インバータ制御装置の減速時の電力制御
を行う回生制御回路において、インバータに直流電力を
供給する直流電源部を前記インバータから切り離すと共
に、前記モータから回生される交流電力を直流に変換す
るモータ回生電力変換部と、前記モータ回生電力変換部
の直流出力に接続され、予め設定された直流定電流によ
って通電制御する定電流制御部とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータを可変制御
し、工作機械やロボット等に用いられるインバータ制御
装置に関するものであり、特にサーボモータを非常停止
させる場合の制御装置に関する。
し、工作機械やロボット等に用いられるインバータ制御
装置に関するものであり、特にサーボモータを非常停止
させる場合の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来のインバータ制御装置の一例
を示す。この例において、１はインバータ、２は平滑コ
ンデンサ、３及び８はダイオードブリッジ、４は三相交
流電源、５はＢ接点構造のダイナミックブレーキ用接
点、６はダイナミックブレーキ抵抗、７はサーボモータ
である。また図示しないが、サーボモータ７には、ギア
やボールネジ等の機構を通して、工作機械のテーブルや
ロボットのアーム等が連結されている。
を示す。この例において、１はインバータ、２は平滑コ
ンデンサ、３及び８はダイオードブリッジ、４は三相交
流電源、５はＢ接点構造のダイナミックブレーキ用接
点、６はダイナミックブレーキ抵抗、７はサーボモータ
である。また図示しないが、サーボモータ７には、ギア
やボールネジ等の機構を通して、工作機械のテーブルや
ロボットのアーム等が連結されている。
【０００３】サーボモータ７を停止状態から回転させる
ためには、平滑コンデンサ２からインバータ１を通して
サーボモータ７に電力を供給する。逆に、サーボモータ
７を回転状態から停止させるためには、サーボモータ７
からインバータ１を通して平滑コンデンサ２に電力を回
生する。このとき、ダイナミックブレーキ用接点５は開
状態にある。
ためには、平滑コンデンサ２からインバータ１を通して
サーボモータ７に電力を供給する。逆に、サーボモータ
７を回転状態から停止させるためには、サーボモータ７
からインバータ１を通して平滑コンデンサ２に電力を回
生する。このとき、ダイナミックブレーキ用接点５は開
状態にある。
【０００４】ここで、サーボモータ７を非常停止させる
場合は、図示しない手段により平滑コンデンサ２とイン
バータ１とを電気的に切り離すと共に、ダイナミックブ
レーキ用接点５を閉状態にしてサーボモータ７とダイオ
ードブリッジ８及びダイナミックブレーキ抵抗６とを接
続し、サーボモータ７から回生される交流電力をダイオ
ードブリッジ８で直流電力に変換した後、ダイナミック
ブレーキ抵抗６で熱に変換して消費し、サーボモータ７
を停止させる。
場合は、図示しない手段により平滑コンデンサ２とイン
バータ１とを電気的に切り離すと共に、ダイナミックブ
レーキ用接点５を閉状態にしてサーボモータ７とダイオ
ードブリッジ８及びダイナミックブレーキ抵抗６とを接
続し、サーボモータ７から回生される交流電力をダイオ
ードブリッジ８で直流電力に変換した後、ダイナミック
ブレーキ抵抗６で熱に変換して消費し、サーボモータ７
を停止させる。
【０００５】上述のような従来のインバータ制御装置に
おいて、サーボモータ７を非常停止させる場合、ダイナ
ミックブレーキ抵抗６に流れる電流ｉｂ（ｔ）、サーボ
モータ７の回転数Ｎ（ｔ）及び堕走距離Ｄについては、
それぞれ下記数１，数２及び数３に示す近似式によって
表される。
おいて、サーボモータ７を非常停止させる場合、ダイナ
ミックブレーキ抵抗６に流れる電流ｉｂ（ｔ）、サーボ
モータ７の回転数Ｎ（ｔ）及び堕走距離Ｄについては、
それぞれ下記数１，数２及び数３に示す近似式によって
表される。
【数１】ｉｂ（ｔ）＝Ｋｖ×Ｎ（ｔ）×ｅ（−６０Ｋｖ
Ｋｔ×ｔ／（２πＪＲ））／Ｒ
Ｋｔ×ｔ／（２πＪＲ））／Ｒ
【数２】Ｎ（ｔ）＝Ｎ×ｅ（−６０ＫｖＫｔ×ｔ／（２
πＪＲ））／６０
πＪＲ））／６０
【数３】Ｄ＝（Ｎ／６０）×（２πＪＲ／（６０ＫｖＫ
ｔ）） ただし、Ｎはモータ定格回転数、Ｋｖは誘起電圧定数、
Ｋｔはトルク定数、Ｊはロータイナーシャ＋モータ軸換
算負荷イナーシャ、Ｒは√３×（モータの内部抵抗＋ダ
イナミックブレーキ抵抗）である。 ここで、数１及び数２の関係を図示すると図６の（Ａ）
及び（Ｂ）となる。数１及び図６（Ａ）に示すように、
ダイナミックブレーキ抵抗６に流れる電流ｉｂは指数関
数的に減少するため、サーボモータ７の回転数Ｎも指数
関数的に減少し、この結果、サーボモータ７は非常停止
しなければならない位置を越えて停止する現象が発生す
る。
ｔ）） ただし、Ｎはモータ定格回転数、Ｋｖは誘起電圧定数、
Ｋｔはトルク定数、Ｊはロータイナーシャ＋モータ軸換
算負荷イナーシャ、Ｒは√３×（モータの内部抵抗＋ダ
イナミックブレーキ抵抗）である。 ここで、数１及び数２の関係を図示すると図６の（Ａ）
及び（Ｂ）となる。数１及び図６（Ａ）に示すように、
ダイナミックブレーキ抵抗６に流れる電流ｉｂは指数関
数的に減少するため、サーボモータ７の回転数Ｎも指数
関数的に減少し、この結果、サーボモータ７は非常停止
しなければならない位置を越えて停止する現象が発生す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、サーボモータ７の速度が減少するに従ってサーボモ
ータ７の速度起電力も低下するため、ダイナミックブレ
ーキ抵抗６に流れる制動電流を一定に保つことができ
ず、この結果、サーボモータ７の制動距離が長くなると
いう問題があった。本発明は上述のような事情よりなさ
れたものであり、本発明の目的は、サーボモータ７の速
度が減少するに従ってサーボモータ７の速度起電力も低
下し、ダイナミックブレーキ抵抗６に流れる制動電流を
一定に保つことができないため、サーボモータ７の制動
距離が長くなるという問題を解決するための手段を提供
することにある。
は、サーボモータ７の速度が減少するに従ってサーボモ
ータ７の速度起電力も低下するため、ダイナミックブレ
ーキ抵抗６に流れる制動電流を一定に保つことができ
ず、この結果、サーボモータ７の制動距離が長くなると
いう問題があった。本発明は上述のような事情よりなさ
れたものであり、本発明の目的は、サーボモータ７の速
度が減少するに従ってサーボモータ７の速度起電力も低
下し、ダイナミックブレーキ抵抗６に流れる制動電流を
一定に保つことができないため、サーボモータ７の制動
距離が長くなるという問題を解決するための手段を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、モータを可変
制御するインバータ制御装置に関し、本発明の上記目的
は、前記インバータ制御装置の減速時の電力制御を行う
回生制御回路において、インバータに直流電力を供給す
る直流電源部を前記インバータから切り離すと共に、前
記モータから回生される交流電力を直流に変換するモー
タ回生電力変換部と、前記モータ回生電力変換部の直流
出力に接続され、予め設定された直流定電流によって通
電制御する定電流制御部とを設けることによって達成さ
れる。また、前記定電流制御部の代わりに、前記モータ
回生電力変換部の直流出力に接続され、複数の電力回生
抵抗を遅延リレーにより段階的に組み合わせて接続切り
替えする回生抵抗部を設けることによっても、上記目的
は達成される。
制御するインバータ制御装置に関し、本発明の上記目的
は、前記インバータ制御装置の減速時の電力制御を行う
回生制御回路において、インバータに直流電力を供給す
る直流電源部を前記インバータから切り離すと共に、前
記モータから回生される交流電力を直流に変換するモー
タ回生電力変換部と、前記モータ回生電力変換部の直流
出力に接続され、予め設定された直流定電流によって通
電制御する定電流制御部とを設けることによって達成さ
れる。また、前記定電流制御部の代わりに、前記モータ
回生電力変換部の直流出力に接続され、複数の電力回生
抵抗を遅延リレーにより段階的に組み合わせて接続切り
替えする回生抵抗部を設けることによっても、上記目的
は達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第一実施例を、図
５に対応させて示す。この実施例は図５に示す従来のイ
ンバータ制御装置において、ダイナミックブレーキ抵抗
６の代わりに、トランジスタ１１、抵抗９，１２，１
３、ツェナーダイオード１０で構成される定電流回路に
より、サーボモータ７の制動電流を予め設定された値に
制御するものである。
５に対応させて示す。この実施例は図５に示す従来のイ
ンバータ制御装置において、ダイナミックブレーキ抵抗
６の代わりに、トランジスタ１１、抵抗９，１２，１
３、ツェナーダイオード１０で構成される定電流回路に
より、サーボモータ７の制動電流を予め設定された値に
制御するものである。
【０００９】本回路の動作原理は次の通りである。非常
停止以外の状態では、ダイナミックブレーキ用接点５は
開状態である。このため定電流回路は動作しない。次に
非常停止指令が出力されると、図示しない手段により平
滑コンデンサ２とインバータ１とを電気的に切り離すと
共に、上記ダイナミックブレーキ用接点５が閉状態とな
り、サーボモータ７から回生される交流電力はダイオー
ドブリッジ８で直流電力に変換された後、定電流回路で
消費される。
停止以外の状態では、ダイナミックブレーキ用接点５は
開状態である。このため定電流回路は動作しない。次に
非常停止指令が出力されると、図示しない手段により平
滑コンデンサ２とインバータ１とを電気的に切り離すと
共に、上記ダイナミックブレーキ用接点５が閉状態とな
り、サーボモータ７から回生される交流電力はダイオー
ドブリッジ８で直流電力に変換された後、定電流回路で
消費される。
【００１０】ここで、従来の制御装置と異なる点は次の
通りである。従来ダイナミックブレーキ抵抗６に流れる
電流ｉｂは数１及び図６（Ａ）で示されるように指数関
数的に減少していくが、本制御装置においては、ツェナ
ーダイオード１０のツェナー電圧とＰＮＰトランジスタ
１１のベース−エミッタ間電圧との差と、抵抗９の抵抗
値とによって決まる一定の電流が流れる。したがって、
サーボモータ７の出力トルクは一定となり、その回転数
Ｎは図２（Ｂ）に示すように直線的に減少するため、非
常停止指令が出力されてから停止するまでのサーボモー
タ７の堕走距離Ｄは、従来の制御装置と比較して大幅に
短縮できる。
通りである。従来ダイナミックブレーキ抵抗６に流れる
電流ｉｂは数１及び図６（Ａ）で示されるように指数関
数的に減少していくが、本制御装置においては、ツェナ
ーダイオード１０のツェナー電圧とＰＮＰトランジスタ
１１のベース−エミッタ間電圧との差と、抵抗９の抵抗
値とによって決まる一定の電流が流れる。したがって、
サーボモータ７の出力トルクは一定となり、その回転数
Ｎは図２（Ｂ）に示すように直線的に減少するため、非
常停止指令が出力されてから停止するまでのサーボモー
タ７の堕走距離Ｄは、従来の制御装置と比較して大幅に
短縮できる。
【００１１】また、図３には本発明の第２実施例を、図
５に対応させて示す。この実施例は図５に示す従来のサ
ーボモータ制御装置において、抵抗値がそれぞれ異なる
ダイナミックブレーキ抵抗６，６−１，６−２とに接続
され、非常停止指令が出力されてから時間ｔ１経過後に
ダイナミックブレーキ用接点５−１が閉状態となり、次
に時間ｔ２経過後にダイナミックブレーキ用接点５−２
が閉状態となる。この結果、ダイナミックブレーキ抵抗
６，６−１，６−２に流れる電流ｉｂ及びサーボモータ
７の回転数Ｎは、それぞれ図４（Ａ），（Ｂ）に示す太
線のように減少する。
５に対応させて示す。この実施例は図５に示す従来のサ
ーボモータ制御装置において、抵抗値がそれぞれ異なる
ダイナミックブレーキ抵抗６，６−１，６−２とに接続
され、非常停止指令が出力されてから時間ｔ１経過後に
ダイナミックブレーキ用接点５−１が閉状態となり、次
に時間ｔ２経過後にダイナミックブレーキ用接点５−２
が閉状態となる。この結果、ダイナミックブレーキ抵抗
６，６−１，６−２に流れる電流ｉｂ及びサーボモータ
７の回転数Ｎは、それぞれ図４（Ａ），（Ｂ）に示す太
線のように減少する。
【００１２】なお、上記ダイナミックブレーキ用接点５
−１，５−２を閉状態にさせるタイミング時間ｔ１，ｔ
２は、図示しないタイマー回路や、サーボモータ７に流
れる電流を検出する図示しない電流検出装置によりダイ
ナミックブレーキ抵抗６−１，６−２に流れる電流を検
出し、ある定められたレベル以下になった場合に上記ダ
イナミックブレーキ用接点５−１，５−２を閉状態にさ
せる手段が考えられる。このようにして第２実施例によ
れば、サーボモータ７の堕走距離Ｄを従来の実施例より
も短縮できる。
−１，５−２を閉状態にさせるタイミング時間ｔ１，ｔ
２は、図示しないタイマー回路や、サーボモータ７に流
れる電流を検出する図示しない電流検出装置によりダイ
ナミックブレーキ抵抗６−１，６−２に流れる電流を検
出し、ある定められたレベル以下になった場合に上記ダ
イナミックブレーキ用接点５−１，５−２を閉状態にさ
せる手段が考えられる。このようにして第２実施例によ
れば、サーボモータ７の堕走距離Ｄを従来の実施例より
も短縮できる。
【００１３】なお、上述ではサーボモータについて説明
したが、他のモータについても同様に適用可能である。
また、ダイナミックブレーキ用接点はリレー等の機械的
接点でも、電子的なスイッチング回路であっても良い。
したが、他のモータについても同様に適用可能である。
また、ダイナミックブレーキ用接点はリレー等の機械的
接点でも、電子的なスイッチング回路であっても良い。
【００１４】
【発明の効果】サーボモータを非常停止させる場合、従
来はサーボモータの速度及び速度起電力が指数関数的に
減少するため、ダイナミックブレーキ抵抗に流れる制動
電流も指数関数的に減少し、この結果サーボモータの堕
走距離が長くなったが、本発明によれば、ダイナミック
ブレーキ抵抗に流れる制動電流が一定になるように制御
するため、サーボモータの速度が直線的に減少し、サー
ボモータの堕走距離を短縮できる。
来はサーボモータの速度及び速度起電力が指数関数的に
減少するため、ダイナミックブレーキ抵抗に流れる制動
電流も指数関数的に減少し、この結果サーボモータの堕
走距離が長くなったが、本発明によれば、ダイナミック
ブレーキ抵抗に流れる制動電流が一定になるように制御
するため、サーボモータの速度が直線的に減少し、サー
ボモータの堕走距離を短縮できる。
【図１】本発明の第１実施例を示す回路図である。
【図２】本発明の第１実施例によるブレーキ用抵抗に流
れる電流（同図（Ａ））とサーボモータの回転数（同図
（Ｂ））の特性例を示す図である。
れる電流（同図（Ａ））とサーボモータの回転数（同図
（Ｂ））の特性例を示す図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す回路図である。
【図４】本発明の第２実施例によるブレーキ用抵抗に流
れる電流（同図（Ａ））とサーボモータの回転数（同図
（Ｂ））の特性例を示す図である。
れる電流（同図（Ａ））とサーボモータの回転数（同図
（Ｂ））の特性例を示す図である。
【図５】従来の実施例を示す回路図である。
【図６】従来の実施例によるブレーキ用抵抗に流れる電
流（同図（Ａ））とサーボモータの回転数（同図
（Ｂ））の特性例を示す図である。
流（同図（Ａ））とサーボモータの回転数（同図
（Ｂ））の特性例を示す図である。
１ インバータ ２ 平滑コンデンサ ３ ダイオードブリッジ ４ 三相交流電源 ５，５−１，５−２ ダイナミックブレーキ用接点 ６，６−１，６−２ ダイナミックブレーキ用抵抗 ７ サーボモータ ８ ダイオードブリッジ ９，１２，１３ 抵抗 １０ ツェナーダイオード １１ ＰＮＰトランジスタ
Claims (2)
- 【請求項１】 モータを可変速制御するインバータ制御
装置の減速時の電力制御を行う回生制御回路において、
インバータに直流電力を供給する直流電源部を前記イン
バータから切り離すと共に、前記モータから回生される
交流電力を直流に変換するモータ回生電力変換部と、前
記モータ回生電力変換部の直流出力に接続され、予め設
定された直流定電流によって通電制御する定電流制御部
とを具備することを特徴とするインバータ制御装置。 - 【請求項２】 モータを可変速制御するインバータ制御
装置の減速時の電力制御を行う回生制御回路において、
インバータに直流電力を供給する直流電源部を前記イン
バータから切り離すと共に、前記モータから回生される
交流電力を直流に変換するモータ回生電力変換部と、前
記モータ回生電力変換部の直流出力に接続され、複数の
電力回生抵抗を遅延リレーにより段階的に組み合わせて
接続切り替えする回生抵抗部とを具備することを特徴と
するインバータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00774098A JP3681878B2 (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | インバータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00774098A JP3681878B2 (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | インバータ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11206184A true JPH11206184A (ja) | 1999-07-30 |
| JP3681878B2 JP3681878B2 (ja) | 2005-08-10 |
Family
ID=11674110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00774098A Expired - Fee Related JP3681878B2 (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | インバータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3681878B2 (ja) |
Cited By (15)
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|---|---|---|---|---|
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| US6956751B2 (en) | 2003-02-14 | 2005-10-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Motor power supply |
| US7170245B2 (en) | 2003-05-16 | 2007-01-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Motor power supply control apparatus |
| JP2007252126A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Fujitsu Access Ltd | モータ制御装置 |
| JP2007330047A (ja) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Yokogawa Electric Corp | 発電型ブレーキ装置 |
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| CN107623466A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-01-23 | 北京交通大学 | 一种交直交牵引传动系统的制动装置及制动方法 |
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|---|---|---|---|---|
| KR101333155B1 (ko) | 2013-09-16 | 2013-11-26 | 삼성탈레스 주식회사 | 모터 구동 회로 보호 장치 |
| CN106452200B (zh) * | 2016-11-22 | 2019-02-19 | 广东美的暖通设备有限公司 | 空调器中室外风机的台风电源保护电路、室外机及空调器 |
-
1998
- 1998-01-19 JP JP00774098A patent/JP3681878B2/ja not_active Expired - Fee Related
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