JPH1189285A - モータ制御システムの回生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、かつ、低コスト化を図る。シ
ステム全体の回生負荷消費能力を向上させ、モータ制御
装置間における回生負荷消費量の格差を最小化するこ
と。 【解決手段】 回生回路４およびＰＮ電圧の端子１０，
１１を有し複数軸のモータ６を該軸に対応した制御装置
２２〜２４と、各制御装置を制御するコントローラ１６
とを含むシステムの回生方法である。全制御装置にＰＮ
電圧を共用させ、各制御装置からの回生負荷データをコ
ントローラ１６に転送し、コントローラに回生負荷デー
タを評価させ、大なる回生負荷データに対応する制御装
置には当該制御装置の回生回路動作レベルを上げる指令
を発生させ、小なる回生負荷データに対応する制御装置
には当該制御装置の回生回路動作レベルを下げる指令を
発生させる。各軸間の回生負荷アンバランスを解消した
り、１軸では大き過ぎる回生負荷をシステム全軸で消費
することで大きな回生負荷消費能力を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数軸のモータ
の回転速度やトルク、位置などをＰＷＭ（パルス幅変
調）制御するシステムに関し、特に、かかる複数軸に対
応して設けられるモータ制御装置に適用される回生方法
或いは回生回路の制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２３は、モータ制御装置を複数軸だけ
使用した従来のシステムの構成を示している。図２３に
おいて、この従来のシステムは、制御装置用電源１、Ａ
軸モータ制御装置２２、Ｂ軸モータ制御装置２３、Ｃ軸
モータ制御装置２４、三相駆動モータ６、および各制御
装置をコントロールするシステムコントーラ１６によっ
て構成されている。

【０００３】各制御装置において、３は交流または直流
電源電圧を整流し、コンデンサによりその電源電圧を平
滑するコンバータ回路であり、４は回生抵抗と回生トラ
ンジスタからなる回生回路、５はモータ駆動用の交流電
圧に変換するインバータ回路、７は回生回路駆動ベース
回路、８は各制御装置のＣＰＵ（中央処理器）、９は電
源１からの三相交流電圧を整流し平滑して得られる電圧
であるＰＮ電圧を検出するＰＮ電圧検出回路、１２は各
制御装置の入力インターフェース、１３は各制御装置の
出力インターフェースである。Ａ軸モータ制御装置２２
はさらに、回生オプションユニット７９が接続可能とな
っており、ユニット７９は、上記ＰＮ電圧を呈するライ
ンと接続されている。

【０００４】システムコントローラ１６は、ＣＰＵ１７
を内蔵しており、さらにその出力インターフェース１８
と入力インターフェース１９とを有している。

【０００５】いわゆる回生制動としてモータの減速時な
どにみられるモータ回転方向とは逆方向にトルクを発生
する場合、モータ側から回生電力が制御装置側に返って
きてその制御装置におけるＰＮ電圧のレベルを上昇させ
る。この場合、当該制御装置は、ＰＮ電圧を検出してあ
る所定のレベルに達すると、その内部に具備されている
回生回路を動作させ、そのときのＰＮ電圧レベル上昇分
の回生電力を抵抗等で消費することとなる。

【０００６】図２３に示されるような従来のシステムに
おいては、Ａ軸、Ｂ軸およびＣ軸モータ制御装置は、互
いに回生方式について独立している。そのため、Ａ軸系
で発生した回生負荷はＡ軸モータ制御装置２２における
回生回路４によって消費され、Ｂ軸系で発生した回生負
荷はＢ軸モータ制御装置２３における回生回路４によっ
て消費され、Ｃ軸系で発生した回生負荷はＣ軸モータ制
御装置２４における回生回路４によって消費される。例
えば、Ａ軸系で発生した回生負荷が、対応する制御装置
に内蔵の回生回路４において消費できない程大きい場合
は、かかる過負荷状態を解消すべく、大きい回生負荷を
消費できる回生オプションユニット７９をＡ軸系制御装
置２２に接続する必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図２３のような従来シ
ステムの場合、各制御装置のユニットの小型化や価格低
減のために個々の制御装置において回生回路４に用いら
れる回生抵抗には小規模でかつ値の小さいものが使用さ
れており、各制御装置において回生負荷を消費する能力
が低い、という問題があった。

【０００８】また、図２３において、Ｂ軸およびＣ軸モ
ータ制御装置２３，２４では回生負荷が小さく、Ａ軸モ
ータ制御装置２２では回生負荷がその内蔵の回生回路４
で消費できないほど大きい場合がある。この場合、Ｂ軸
およびＣ軸モータ制御装置２３，２４においては、それ
ぞれ回生回路４を内蔵しているのにも拘わらず回生負荷
が小さいためにほとんど回生回路４が動作しない一方
で、Ａ軸モータ制御装置２２においてはその内蔵の回生
回路４で消費できないほど回生負荷が大きいために、か
かる過負荷を吸収すべく回生オプションユニット７９を
接続しなければならなくなってくる。よって、このよう
な各軸における回生負荷のアンバランスのためにシステ
ム全体として回生オプションユニット７９を取付けるス
ペースが必要となるだけでなく、システムの価格も高く
なって不経済である、という問題があった。

【０００９】この発明は、上述したような問題点を解決
するためになされたものであり、簡単な構成でかつ低コ
スト化を図ることのできるモータ制御システムの回生方
法を得ることを目的としている。

【００１０】この発明の他の側面における目的は、複数
軸に対応する各モータ制御装置におけるＰＮ電圧を当該
制御装置のそれぞれが共用することにより、システム全
体の回生負荷消費能力を向上させ、各軸系制御装置に設
けられた回生回路を互いに均等に動作させてモータ制御
装置間における回生負荷消費量の格差を最小化すること
である。

【００１１】

【発明を解決するための手段】この発明によるモータ制
御システムの回生方法は、それぞれ回生回路およびＰＮ
電圧を呈する端子を有しかつ複数軸のモータを当該複数
軸のそれぞれに対応して制御する複数の制御装置と、前
記制御装置のそれぞれを制御するシステムコントローラ
とを有するシステムの回生方法であって、前記制御装置
の全てに前記ＰＮ電圧を共用させ、前記制御装置のそれ
ぞれにおいて得られる回生負荷に応じたレベルを有する
回生負荷データを前記システムコントローラに転送し、
前記システムコントローラに前記回生負荷データのレベ
ルを評価させ、より大なる前記回生負荷データに対応す
る前記制御装置に対しては当該制御装置の回生回路動作
レベルを上げる指令を発生させ、より小なる前記回生負
荷データに対応する前記制御装置に対しては当該制御装
置の回生回路動作レベルを下げる指令を発生させるもの
である。

【００１２】つぎの発明によるモータ制御システムの回
生方法は、それぞれ回生回路およびＰＮ電圧を呈する端
子を有しかつ複数軸のモータを当該複数軸のそれぞれに
対応して制御する複数の制御装置を有するシステムの回
生方法であって、前記制御装置の全てに前記ＰＮ電圧を
共用させ、前記制御装置のそれぞれにおいて得られる回
生負荷に応じたレベルを有する回生負荷データを前記制
御装置のうちのマスタ軸系制御装置に転送しまたは保持
させ、前記マスタ軸系制御装置に前記回生負荷データの
レベルを評価させ、より大なる前記回生負荷データに対
応する前記制御装置に対しては当該制御装置の回生回路
動作レベルを上げる指令を発生させ、より小なる前記回
生負荷データに対応する前記制御装置に対しては当該制
御装置の回生回路動作レベルを下げる指令を発生させる
ものである。

【００１３】つぎの発明によるモータ制御システムの回
生方法は、それぞれ回生回路およびＰＮ電圧を呈する端
子を有しかつ複数軸のモータを当該複数軸のそれぞれに
対応して制御する複数の制御装置と、前記制御装置のそ
れぞれを制御するシステムコントローラとを有するシス
テムの回生方法であって、前記制御装置の全てに前記Ｐ
Ｎ電圧を共用させ、前記制御装置のそれぞれにおいて得
られる回生負荷に応じたレベルを有する回生負荷データ
を前記システムコントローラに転送し、前記システムコ
ントローラに前記回生負荷データのレベルを評価させ、
より大なる前記回生負荷データに対応する前記制御装置
に対しては当該制御装置の回生回路の動作を強制的に停
止せしめ、他の前記制御装置に対しては当該制御装置の
回生回路を動作させるものである。

【００１４】つぎの発明によるモータ制御システムの回
生方法は、それぞれ回生回路およびＰＮ電圧を呈する端
子を有しかつ複数軸のモータを当該複数軸のそれぞれに
対応して制御する複数の制御装置を有するシステムの回
生方法であって、前記制御装置の全てに前記ＰＮ電圧を
共用させ、前記制御装置のそれぞれにおいて得られる回
生負荷に応じたレベルを有する回生負荷データを前記制
御装置のうちのマスタ軸系制御装置に転送しまたは保持
させ、前記マスタ軸系制御装置に前記回生負荷データの
レベルを評価させ、より大なる前記回生負荷データに対
応する前記制御装置に対しては当該制御装置の回生回路
の動作を強制的に停止させ、他の前記制御装置に対して
は当該制御装置の回生回路を動作させるものである。

【００１５】つぎの発明によるモータ制御システムの回
生方法は、それぞれ回生回路およびＰＮ電圧を呈する端
子を有しかつ複数軸のモータを当該複数軸のそれぞれに
対応して制御する複数の制御装置と、前記制御装置のそ
れぞれを制御するシステムコントローラとを有するシス
テムの回生方法であって、前記制御装置の全てに前記Ｐ
Ｎ電圧を共用させ、前記制御装置のいずれかにおいて得
られるＰＮ電圧に応じたレベルを有するＰＮ電圧データ
を前記システムコントローラに転送し、前記システムコ
ントローラに前記ＰＮ電圧データのレベルを評価させ、
前記ＰＮ電圧データのレベルの所定値への到達に応答し
て前記制御装置の全てにおける回生回路を同時に動作さ
せるものである。

【００１６】つぎの発明によるモータ制御システムの回
生方法は、それぞれ回生回路およびＰＮ電圧を呈する端
子を有しかつ複数軸のモータを当該複数軸のそれぞれに
対応して制御する複数の制御装置を有するシステムの回
生方法であって、前記制御装置の全てに前記ＰＮ電圧を
共用させ、前記制御装置のいずれかにおいて得られるＰ
Ｎ電圧に応じたレベルを有するＰＮ電圧データを前記制
御装置のうちのマスタ軸系制御装置に転送しまたは保持
させ、前記マスタ軸系制御装置に前記ＰＮ電圧データの
レベルを評価させ、前記ＰＮ電圧データのレベルの所定
値への到達に応答して前記制御装置の全てにおける回生
回路を同時に動作させるものである。

【００１７】つぎの発明によるモータ制御システムの回
生方法は、それぞれ回生回路およびＰＮ電圧を呈する端
子を有しかつ複数軸のモータを当該複数軸のそれぞれに
対応して制御する複数の制御装置と、前記制御装置のそ
れぞれを制御するシステムコントローラとを有するシス
テムの回生方法であって、前記制御装置の全てに前記Ｐ
Ｎ電圧を共用させ、前記システムコントローラの制御周
期を前記制御装置に対応する期間に分割し、前記期間に
おいて前記制御装置の対応する一つのＰＮ電圧が当該制
御装置における回生回路動作電圧レベルに達していた場
合に当該制御装置の回生回路を動作させるものである。

【００１８】つぎの発明によるモータ制御システムの回
生方法は、それぞれ回生回路およびＰＮ電圧を呈する端
子を有しかつ複数軸のモータを当該複数軸のそれぞれに
対応して制御する複数の制御装置と、前記制御装置のそ
れぞれを制御するシステムコントローラとを有するシス
テムの回生方法であって、前記制御装置の全てに前記Ｐ
Ｎ電圧を共用させ、回生状態にある制御装置と力行状態
にある制御装置が同時に存在し回生負荷が力行負荷より
大きい運転モードにおいて力行状態にある制御装置にお
けるモータへの無効電流を制御して当該力行状態にある
制御装置によるモータの駆動エネルギーを瞬時的に大き
くするものである。

【００１９】上述の如く特徴づけられた回生方法におい
て、コンバータ用ダイオードにより入力の交流または直
流電源を整流し、コンデンサによりその電源を平滑する
コンバータ回路と、パワートランジスタおよび／または
パワーダイオードを有し前記コンバータ回路の出力を前
記モータを駆動するための交流電圧に変換するインバー
タ回路とによって前記制御装置を構成することができ
る。また、前記ＰＮ電圧は、前記コンバータ回路の出力
若しくは前記インバータ回路の入力に呈し得る。

【００２０】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１に採用
される制御装置のブロック図である。図１において、１
は制御装置用電源であり、２はこの電源が供給されるモ
ータ制御装置、３は電源１からの三相交流または直流電
源を例えばダイオード若しくはサイリスタを含む整流回
路３０によって整流し、コンデンサ３１またはコンデン
サを含む回路によってその整流出力を平滑するコンバー
タ回路、４はコンバータ回路３の一方の出力端に一端が
接続される回生抵抗４０とこの回生抵抗の他端にコレク
タが接続されコンバータ回路３の他方の出力端にエミッ
タが接続される回生トランジスタ４１とからなる回生回
路、５はパワートランジスタおよび／またはパワーダイ
オードによって構成されコンバータ回路３の出力電圧を
モータ駆動用の交流電圧に変換するインバータ回路、６
はインバータ回路５の出力電圧（または電流）に応じて
所定の軸に基づき機械運動するモータである。

【００２１】また、７は回生トランジスタ４１のベース
電位を制御する回生回路駆動ベース回路、８は制御装置
２に内蔵し、検出されたＰＮ電圧に基づく制御を行うＣ
ＰＵ、９はコンバータ回路３の出力ライン間（またはイ
ンバータ回路５の入力ライン間）に現れるＰＮ電圧を検
出するＰＮ電圧検出回路、１０はＰＮ電圧のＰ端子、１
１はＰＮ電圧のＮ端子、１２は当該制御装置外部からの
信号をＣＰＵ８に整合をとりつつ供給するための入力イ
ンターフェース、１３はＣＰＵ８からの信号を当該制御
装置外部へ整合をとりつつ供給するための出力インター
フェースである。

【００２２】ここで、出力インターフェース１３を介し
て当該制御装置外部へ出力される信号１４は、回生負荷
データを担い、入力インターフェース１２を介してＣＰ
Ｕ８へ入力される信号１５は、回生動作電圧レベル変更
指令を担う。

【００２３】図２は、実施の形態１によるシステムの構
成を示しており、かかるシステムは、単一のシステムコ
ントローラと共に図１に示した制御装置２を３軸分使用
して構成されている。

【００２４】図２において、このシステムは、概して、
共用電源１と、Ａ軸モータ制御装置２２と、Ｂ軸モータ
制御装置２３と、Ｃ軸モータ制御装置２４と、これら制
御装置２２，２３および２４をコントロールするシステ
ムコントローラ１６と、モータ６とによって構成され
る。

【００２５】システムコントローラ１６は、ＣＰＵ１７
を内蔵しており、さらにその出力インターフェース１８
と入力インターフェース１９とを具備している。入力イ
ンターフェース１９からＣＰＵ１７へは、各制御装置に
おいて得られる回生負荷データ２０が転送され、ＣＰＵ
１７から出力インターフェース１８へは、当該制御装置
に対して回生動作電圧レベル変更軸を指定するための指
令信号２１が供給される。

【００２６】図３は、実施の形態１による、回生動作電
圧レベルとＰＮ電圧との関係を示している。図３におい
て、２５はＡ軸モータ制御装置２２における回生回路４
を動作させるＡ軸系回生動作電圧レベル（Ｖaon ）を示
しており、２６はＢ軸モータ制御装置２３における回生
回路４を動作させるＢ軸系回生動作電圧レベル（Ｖbon
）、２７はＣ軸モータ制御装置２４における回生回路
４を動作させるＣ軸系回生動作電圧レベル（Ｖcon ）を
示している。また、２８は回生回路４の動作を停止する
回生動作停止電圧レベル（Ｖoff ）、２９はＡ軸、Ｂ軸
およびＣ軸モータ制御装置のそれぞれが共用しているＰ
Ｎ電圧を示している。

【００２７】つぎに、この実施の形態１の動作を図１、
図２および図３を参照して説明する。先ず図１において
制御装置単体の動作を説明するに、制御装置２が回生状
態になると、ＰＮ電圧のレベルが上がりＰＮ電圧検出回
路９によりそのレベルが検出され、その検出結果に応じ
た検出信号がＣＰＵ８へ供給される。ＣＰＵ８は、この
検出信号に基づき回生回路動作電圧レベルにＰＮ電圧が
達しているか否かを判断する。

【００２８】そしてこれが達している場合は、ＣＰＵ８
は、回生回路４の回生トランジスタ４１をＯＮとするよ
う回生回路駆動ベース回路７に制御信号を供給し、回生
回路駆動ベース回路７はこれに応じて回生トランジスタ
４１をＯＮとさせる。ＣＰＵ８はまた、回生回路駆動ベ
ース回路７を介して回生トランジスタ４１をＯＮとさせ
た回数および時間から回生負荷データ１４の値を計算し
出力する。

【００２９】図２のシステムは、このような機能を有す
る制御装置２を３台用いたものであり、かかる制御装置
は、Ａ軸モータ制御装置２２、Ｂ軸モータ制御装置２
３、Ｃ軸モータ制御装置２４として使用されている。こ
のシステムの主たる構成上の特徴としては、各制御装置
のＰ端子１０どうし、Ｎ端子１１どうしを接続して制御
装置それぞれがＰＮ電圧を共用する点であり、各制御装
置に内蔵するＣＰＵ８とシステムコントローラ１６とが
共働してこの共用されたＰＮ電圧に基づいた制御を行っ
ている。Ａ軸、Ｂ軸およびＣ軸モータ制御装置のそれぞ
れにおけるＰＮ電圧検出回路９は、アナログ回路にて構
成されるため、各モータ制御装置の回生動作電圧レベル
には差を生じる。

【００３０】図３において、Ａ軸系回生動作電圧レベル
２５を３７５［Ｖ］、Ｂ軸回生動作電圧レベル２６を３
７６［Ｖ］、Ｃ軸回生動作電圧レベル２７を３７７
［Ｖ］とした場合、回生状態となってＰＮ電圧２９のレ
ベルが上がると、Ａ軸、Ｂ軸およびＣ軸モータ制御装置
のそれぞれはＰＮ電圧を共用しているため、回生動作電
圧レベルの１番低いＡ軸系の回生回路４１が最初に動作
し、Ａ軸系の回生回路４の回生トランジスタ４１がＯＮ
となり、回生抵抗４０に電流が流れてＰＮ電圧２９を下
げることとなる。

【００３１】ＰＮ電圧２９が回生動作停止電圧２８まで
下がると、当該回生回路４はＯＦＦとなり、トランジス
タ４１がＯＦＦとなって回生抵抗４０に電流は流れなく
なる。しかし、回生状態が続いている間は再びＰＮ電圧
２９のレベルが上がって再度Ａ軸系の回生回路動作電圧
レベル２５に達し、Ａ軸系の回生回路４をＯＮとさせ
る。これが繰り返されると、Ａ軸、Ｂ軸およびＣ軸モー
タ制御装置のどれも回生回路４を内蔵しているにも拘わ
らず、Ａ軸系の回生回路４のみが使用されてしまう、と
いう状況に陥ることになる。

【００３２】このような状況の場合、システムコントロ
ーラ１６および各制御装置は、図４に示されるような動
作となる。先ずステップＳ３０において、システムコン
トローラ１６は、回生状態か否か（Ａ軸，Ｂ軸およびＣ
軸系の回生負荷がいずれもゼロか否か）を判断し、回生
状態であれば（いずれかの回生負荷がゼロでなければ）
ステップＳ３１においてどの軸の回生負荷データが大き
いかを認識する。

【００３３】例えば、回生動作電圧レベルがＡ軸系、Ｂ
軸系、Ｃ軸系の順で低い場合、最初にＡ軸系の回生負荷
データが大きくなるので、システムコントローラ１６
は、ステップＳ３２にて回生動作電圧レベル変更軸指定
にてＡ軸系制御装置２２を指定、すなわち回生動作電圧
レベルを変更するようＡ軸モータ制御装置に指令を発す
る。

【００３４】Ａ軸モータ制御装置２２において、かかる
回生動作電圧レベル変更指令をＣＰＵ８が受け取ると、
ステップＳ３３において回生動作電圧レベルを１ステッ
プ上げるよう回生回路駆動ベース回路７を制御する。こ
の回生動作電圧レベルの上昇の後にシステムコントロー
ラ１６は、ステップＳ３４にてＡ軸系の回生負荷データ
がＢ軸系のそれと同レベルとなったか否かを判別し、同
レベルになったことを判別すると、Ｂ軸系モータ制御装
置２３における回生回路４もＡ軸系のそれと一緒に動作
させるようにする。

【００３５】この時点でシステムコントローラ１６は、
Ａ軸およびＢ軸系の回生負荷データに対しＣ軸系の回生
負荷データが小さいことを認識し、ステップＳ３５にて
Ａ軸およびＢ軸系制御装置２２，２３を回生動作電圧レ
ベル変更軸指定の対象とし、すなわち回生動作電圧レベ
ルを変更するようＡ軸およびＢ軸モータ制御装置２２，
２３に指令を発する。

【００３６】ステップＳ３６においてＡ軸およびＢ軸モ
ータ制御装置２２，２３のＣＰＵ８は、かかる回生動作
電圧レベル変更指令を受けて、それぞれの回生動作電圧
レベルを１ステップ上げるよう回生回路駆動ベース回路
７を制御する。その後ステップＳ３７においてＡ軸およ
びＢ軸系の回生負荷データがＣ軸系のそれと同レベルと
なったか否かを判別し、同レベルになったことを判別す
ると、Ｃ軸モータの制御装置２４における回生回路４も
Ａ軸およびＢ軸系と一緒に動作させるようにする（ステ
ップＳ３８）。

【００３７】その後、システムコントローラ１６は、Ａ
軸系、Ｂ軸系、Ｃ軸系の回生負荷がいずれもゼロとなる
までこれを繰り返し（ステップＳ３９）、ゼロとなると
Ａ軸系、Ｂ軸系およびＣ軸系の回生回路４の動作を停止
させ（ステップＳ４０）、Ａ軸系、Ｂ軸系、Ｃ軸系が動
作状態にあるか否かを判断する（ステップＳ４１）。Ａ
軸系、Ｂ軸系、Ｃ軸系が動作状態にない場合は、この図
４に示される一連の動作を終了する。

【００３８】かくして、トータルの回生負荷がＡ軸、Ｂ
軸およびＣ軸系制御装置において均一に消費されること
となる。

【００３９】上述した例では、Ａ軸およびＢ軸系の回生
動作電圧レベルを上げてＣ軸系の回生動作電圧レベルに
合わせるようにしているが、Ｃ軸およびＢ軸系の回生動
作電圧レベルを下げてＡ軸系の回生動作電圧レベルに合
わせ、トータルの回生負荷をＡ軸、Ｂ軸およびＣ軸系に
おいて均一に消費するようにする形態に改変することも
できる。

【００４０】実施の形態２．図５は、実施の形態２に関
わり、上記実施の形態１に採用された制御装置の一つを
マスタ軸モータ制御装置としたシステムにおける当該マ
スタ軸モータ制御装置の構成を示している。

【００４１】図６は、この実施の形態２によるシステム
の構成を示している。図６において、３９はマスタ軸
（Ａ軸）モータ制御装置であり、２３はマスタ軸モータ
制御装置３９にコントロールされるＢ軸モータ制御装
置、２４はマスタ軸モータ制御装置３９にコントロール
されるＣ軸モータ制御装置である。マスタ軸系制御装置
３９における入力インターフェース１２からＣＰＵ８に
転送されるデータ２０には、他の各制御装置からの回生
負荷データが含まれる。

【００４２】また、マスタ軸系制御装置３９におけるＣ
ＰＵ８から出力インターフェース１３に転送されるデー
タ２１には、上述したシステムコントローラ１６が受け
持っていた回生動作電圧レベル変更軸指定を伴う指令と
同様の、当該マスタ軸系ＣＰＵ８から他の各制御装置へ
の指令信号が含まれる。

【００４３】つぎに、本実施の形態２の動作を図４およ
び図６を参照して説明する。図６に示される構成は、先
述した実施の形態１に対応する図２に示される構成にお
いてシステムコントローラ１６を用いないシステムを導
くものであり、制御装置の一つをマスタ軸系制御装置３
９とし、このマスタ軸系制御装置３９が指令２１を発し
て他のモータ制御装置２３，２４をコントロールするも
のである。

【００４４】図６のシステムは、マスタ軸（Ａ軸）モー
タの制御装置３９と、Ｂ軸モータの制御装置２３と、Ｃ
軸モータの制御装置２４とを有し、各制御装置のＰ端子
１０どうし、Ｎ端子１１どうしを接続してＰＮ電圧を各
制御装置において共用するシステムである。先述した実
施の形態１の場合と同様に、マスタ軸、Ｂ軸およびＣ軸
モータ制御装置における回生動作電圧レベルには差があ
り、どれか一つの軸系に回生負荷が集中することが考え
られる。

【００４５】スレーブ軸系制御装置であるＢ軸およびＣ
軸系制御装置２３，２４は、被監視パラメータデータと
しての回生負荷データ１４をマスタ軸系制御装置３９に
転送する。マスタ軸系制御装置３９は、かかる転送され
た回生負荷データ２０に基づき、自軸系も含めて回生負
荷の大きい軸系を認識し、回生動作電圧レベル変更軸指
定信号２１を出力する。マスタ軸系制御装置３９からの
回生動作電圧レベル変更軸指定信号２１は、Ｂ軸および
Ｃ軸系制御装置２３，２４に供給される。

【００４６】図４において、マスタ軸系制御装置３９の
ＣＰＵ８は、ステップＳ３０にて回生状態か否かを判断
する。ステップＳ３０において回生状態であることが判
断されれば、マスタ軸系制御装置３９のＣＰＵ８は、ス
テップＳ３１にてどの軸系の回生負荷データが大きいか
認識する。

【００４７】例えば、回生動作電圧レベルがマスタ軸
系、Ｂ軸系、Ｃ軸系の順で低い場合、最初にマスタ軸系
の回生負荷データが大きくなるので、ステップＳ３２に
てマスタ軸系制御装置３９がその内部認識の回生動作電
圧レベル変更軸指定信号２１にて自身の制御装置３９を
指定することとなる。マスタ軸系のＣＰＵ８は、かかる
回生動作電圧レベル変更指令に応答して、ステップＳ３
３にて回生動作電圧レベルを１ステップ上げる。

【００４８】ステップＳ３４にてマスタ軸系の回生負荷
データがＢ軸系のそれと同レベルとなったか否かが判断
され、同レベルとなるとＢ軸系の回生回路４もマスタ軸
系と共に動作させるようにする。この時点でマスタ軸系
制御装置３９のＣＰＵ８は、自軸系およびＢ軸系の回生
負荷データよりもＣ軸系の回生負荷データが小さいこと
を認識し、ステップＳ３５にてマスタ軸系とＢ軸系とを
回生動作電圧レベル変更軸として指定する。これによ
り、ステップＳ３６においてマスタ軸およびＢ軸系の制
御装置３９，２３は、回生動作電圧レベル変更指令を受
け、それぞれの回生動作電圧レベルを１ステップずつあ
げる。

【００４９】そしてステップＳ３７においてマスタ軸お
よびＢ軸系の回生負荷データがＣ軸系のそれと同レベル
となったか否かが判断され、同レベルとなったことが判
断されると、Ｃ軸系の回生回路４もマスタ軸およびＢ軸
系と共に動作させるようになる（ステップＳ３８）。

【００５０】その後、マスタ軸は、マスタ軸系、Ｂ軸
系、Ｃ軸系の回生負荷がいずれもゼロとなるまでこれを
繰り返し（ステップＳ３９）、ゼロとなるとＡ軸系、Ｂ
軸系およびＣ軸系の回生回路４の動作を停止させ（ステ
ップＳ４０）、Ａ軸系、Ｂ軸系、Ｃ軸系が動作状態にあ
るか否かを判断する（ステップＳ４１）。Ａ軸系、Ｂ軸
系、Ｃ軸系が動作状態にない場合は、この図４に示され
る一連の動作を終了する。

【００５１】かくして、トータルの回生負荷がマスタ
軸、Ｂ軸およびＣ軸系で均一に消費されることとなる。

【００５２】本実施の形態においても、Ｃ軸に合わせる
よう回生動作電圧レベルを上げて制御する例について説
明したが、Ａ軸系に合わせるようＣ軸およびＢ軸系の回
生動作電圧レベルを下げて、トータルの回生負荷がマス
タ軸、Ｂ軸およびＣ軸系において均一に消費されるよう
に改変することもできる。

【００５３】実施の形態３．図７は、この発明の実施の
形態３に採用される制御装置２の構成を示すブロック図
である。図７において、入力インターフェース１２から
ＣＰＵ８へは、システムコントローラから発せられる回
生回路動作指令を担う信号４０および回生回路停止指令
を担う信号４１が供給される。また、ＣＰＵ８から出力
インターフェース１３へは、回生負荷データ１４が転送
される。

【００５４】図８は、実施の形態３によるシステムの構
成を示しており、かかるシステムは、一つのシステムコ
ントローラと共に図７に示した制御装置を３軸分使用し
て構成される。図８において、４２および４３はコント
ローラ１６におけるコントローラＣＰＵ１７からそれぞ
れ出力される回生回路動作軸指定を担う信号および回生
回路停止軸指定の指令を担う信号を示し、２０は入力イ
ンターフェース１９からの回生負荷データである。

【００５５】つぎに、この実施の形態３の動作を図８お
よび図９を参照して説明する。図８のシステムは、概し
てシステムコントローラ１６と、Ａ軸モータ制御装置２
２と、Ｂ軸モータ制御装置２３と、Ｃ軸モータ制御装置
２４とによって構成され、各制御装置のＰ端子１０どう
し、Ｎ端子１１どうしを接続してＰＮ電圧を共用するよ
うにしている。

【００５６】図９において、システムコントローラ１６
は、Ａ軸系、Ｂ軸系、Ｃ軸系が動作状態にあることを確
認し（ステップＳ４２）、ステップＳ４３にてどの軸系
が回生状態かどうかを判断する。このステップＳ４３で
は、上記ステップＳ３０と同様の処理が行われる。ステ
ップＳ４２において、いずれかの軸系が回生状態である
ことを判断すると、システムコントローラ１６は、ステ
ップＳ４４にてどの軸系の回生負荷データが大きいかを
認識する。

【００５７】例えば回生回路動作電圧レベルがＡ軸系、
Ｂ軸系およびＣ軸系の順で低い場合、最初にＡ軸系の回
生負荷データが大きくなる。システムコントローラ１６
は、Ａ軸系の回生負荷データがより大きいことを認識す
ると、ステップＳ４５において信号４３をもって回生回
路停止軸にＡ軸系制御装置２２を指定する。これにより
Ａ軸系ＣＰＵ８は、Ａ軸系の回生回路４を強制的に停止
させるようベース回路７に制御信号を供給することとな
る。

【００５８】ステップＳ４６においてＰＮ電圧がＢ軸系
の回生回路動作電圧レベルより大きい場合はＢ軸系が回
生状態となり、システムコントローラ１６は、かかる状
態をＢ軸系回生負荷データに基づいて認識し、ステップ
Ｓ４７にて信号４３をもって回生回路停止軸にＢ軸およ
びＡ軸系制御装置２２，２３を指定し、Ｂ軸およびＡ軸
系の各回生回路４を強制的に停止させる。

【００５９】ステップＳ４８においてＰＮ電圧がＣ軸系
の回生回路動作電圧レベルより大きい場合はＣ軸系が回
生状態となり、システムコントローラ１６は、かかる状
態をＣ軸系回生負荷データに基づいて認識し、ステップ
Ｓ４９にて信号４３をもって回生回路停止軸にＣ軸およ
びＢ軸系制御装置２４，２３を指定し、Ｃ軸およびＢ軸
系の各回生回路４を強制的に停止させるとともに、信号
４２をもって回生回路動作にＡ軸系制御装置２２を指定
しＡ軸系における回生回路４の停止を解除する。

【００６０】ステップＳ５０においてＰＮ電圧がＡ軸系
の回生回路動作電圧レベルより大きい場合はＡ軸系が回
生状態となり、システムコントローラ１６は、ステップ
Ｓ４５に戻りＡ軸系の回生回路４を強制的に停止させる
とともに、信号４２をもって回生回路動作軸にＢ軸系制
御装置２３を指定しＢ軸系における回生回路４の停止を
解除する。

【００６１】上述したようなステップＳ４５ないし５０
の動作を繰り返すことにより、トータルの回生負荷がＡ
軸、Ｂ軸およびＣ軸系において均一に消費されるように
なる。

【００６２】本実施の形態における説明では、Ａ軸、Ｂ
軸およびＣ軸系のうちの一つの軸系における回生回路の
みを動作させる例を挙げたが、２つの軸系における２つ
の回生回路毎に動作させるようにしても良く、複数軸の
回生回路を同時に動作させローテーション、すなわち順
繰りに制御するようにしても良い。

【００６３】実施の形態４．図１０は、実施の形態４に
関わり、上記実施の形態３の制御装置の一つをマスタ軸
系制御装置とした場合の当該マスタ軸制御装置の構成を
示すブロック図である。

【００６４】図１０において、入力インターフェース１
２からＣＰＵ８に転送されるデータ２０は、回生負荷デ
ータであり、ＣＰＵ８から出力インターフェース１３に
転送されるデータ４２，４３は、それぞれ回生回路動作
軸指定を担う信号および回生回路停止軸指定を担う信号
である。

【００６５】図１１は、この実施の形態４によるシステ
ムの構成を示している。図１１において、３９はマスタ
軸（Ａ軸）系制御装置であり、２３はマスタ軸系制御装
置３９にコントロールされるＢ軸モータ制御装置、２４
はマスタ軸系制御装置３９にコントロールされるＣ軸モ
ータ制御装置である。

【００６６】つぎに、この実施の形態４の動作を図９お
よび図１１を参照して説明する。図１１は、既述した実
施の形態３に対応する図８に示される構成においてシス
テムコントローラ１６を用いないシステムを示してお
り、制御装置の一つをマスタ軸系制御装置３９とすると
ともに、このマスタ軸系制御装置３９は、各制御装置か
らの回生負荷データに基づいて上述した如きから指令
（４２，４３）を発して他軸系の制御装置２３，２４を
コントロールするものである。

【００６７】図１１に示されるシステムは、マスタ軸
（Ａ軸）系制御装置３９と、Ｂ軸系モータ制御装置２３
と、Ｃ軸系モータ制御装置２４とを有し、各制御装置の
Ｐ端子１０どうし、Ｎ端子１１どうしを接続してＰＮ電
圧を共用するシステムである。

【００６８】図９において、マスタ軸系制御装置３９
は、Ａ軸系、Ｂ軸系、Ｃ軸系が動作状態にあることを確
認し（ステップＳ４２）、ステップＳ４３にてどの軸系
が回生状態かどうかを判断する。ステップＳ４３におい
ていずれかの軸系が回生状態であることを判断とする
と、マスタ軸系制御装置３９は、ステップＳ４４にてど
の軸系の回生負荷データが大きいかを認識する。

【００６９】例えば、回生回路動作電圧レベルがマスタ
軸（Ａ軸）系、Ｂ軸系、Ｃ軸系の順で低い場合は、最初
にマスタ軸系の回生負荷データが大きくなる。マスタ軸
系制御装置３９は、Ａ軸系すなわち自軸系の回生負荷デ
ータが大きいことを認識すると、ステップＳ４５におい
て回生回路停止軸指定によって自軸系を指定し、自軸系
の回生回路４を強制的に停止させる。

【００７０】ステップＳ４６においてＰＮ電圧がＢ軸系
の回生回路動作電圧レベルより大きい場合はＢ軸系が回
生状態となり、マスタ軸系制御装置３９は、ステップＳ
４７にてＢ軸および自軸系の各回生回路４を強制的に停
止させる。

【００７１】ステップＳ４８においてＰＮ電圧がＣ軸系
の回生回路動作電圧レベルより大きい場合はＣ軸系が回
生状態となり、マスタ軸系制御装置３９は、ステップＳ
４９にてＣ軸およびＢ軸系の各回生回路４を強制的に停
止させ、マスタ軸系における回生回路４の停止を解除す
る。

【００７２】ステップＳ５０においてＰＮ電圧がマスタ
軸系の回生回路動作電圧レベルより大きい場合はマスタ
軸系が回生状態となり、ステップＳ４５に戻ってマスタ
軸系の回生回路４を強制的に停止させ、Ｂ軸系における
回生回路４の停止を解除する。

【００７３】上記ステップＳ４５ないし５０の動作を繰
り返すことにより、トータルの回生負荷がマスタ軸系、
Ｂ軸系およびＣ軸系において均一に消費されることとな
る。

【００７４】上述においては、Ａ軸、Ｂ軸およびＣ軸系
のうちの一つの軸系における回生回路のみを動作させる
例を挙げたが、２つの軸系における２つの回生回路毎に
動作させるようにしても良く、複数軸の回生回路を同時
に動作させローテーション、すなわち順繰りに制御する
ようにしても良い。

【００７５】実施の形態５．図１２は、この発明の実施
の形態５に採用される制御装置のブロック図である。図
１２において、５０は入力インターフェース１２からの
信号が供給される回生タイミング出力回路であり、３０
は回生タイミング出力回路５０の出力信号を一入力とす
るＡＮＤ回路、５３はＰＮ電圧検出回路９により生成さ
れるＰＮ電圧データである。また、入力インターフェー
ス１２からＡＮＤ回路３０へは、回生回路動作指令を担
う信号５２が供給される。

【００７６】図１３は、実施の形態５による、システム
コントローラと共に図１２に示された制御装置を３軸分
使用して構成されたシステムのブロック図である。図１
３において、５４はシステムコントローラ１６に設けら
れた同期クロック生成回路である。同期クロック生成回
路５４の出力信号は、出力インターフェース１８を介し
て各制御装置に供給される。回生回路動作指令信号５２
は、ＣＰＵ１７から出力インターフェースを介し各制御
装置２２，２３，２４へ供給される。

【００７７】つぎに、この実施の形態５の動作を図１３
および図１４を参照して説明する。図１３において、本
システムは、システムコントローラ１６と、Ａ軸モータ
制御装置２２と、Ｂ軸モータ制御装置２３と、Ｃ軸モー
タ制御装置２４とを有し、各制御装置のＰ端子１０どう
し、Ｎ端子１１どうしを接続してＰＮ電圧を共用してい
る。

【００７８】本実施の形態によるシステムは、いずれか
の軸系からのＰＮ電圧データをシステムコントローラ１
６に転送ように構成されている。例えばＡ軸系からのＰ
Ｎ電圧データをコントローラ１６に転送するものとして
説明する。

【００７９】図１４において、システムコントローラ１
６は、Ａ軸系、Ｂ軸系、Ｃ軸系が動作状態にあることを
確認し（ステップＳ５４）、ステップＳ５５において転
送された任意軸系のＰＮ電圧データと当該コントローラ
が認識する回生回路動作電圧レベルとを比較し、ＰＮ電
圧データの方が値が大きい場合には、ステップＳ５６に
てＡ軸、Ｂ軸およびＣ軸系の各制御装置に対して回生回
路動作指令５２を発する。これにより、各軸系制御装置
においては、回生回路動作指令５２を受けてＡＮＤ回路
３０の一方の入力に、論理値１に対応する高レベルの信
号が供給されることとなる。

【００８０】その後システムコントローラ１６のＣＰＵ
１７は、ステップＳ５７において同期クロック生成回路
５４をして同期クロック信号を発生せしめ、この同期ク
ロック信号を各軸系制御装置に対して出力する。これに
より、各軸系制御装置においては、出力回路５０がイン
ターフェース１８および１２を介して供給されるこの同
期クロック信号を受けることとなり、回生タイミング出
力回路５０から各軸系ともに同じタイミングでＡＮＤ回
路３０の他方の入力に論理値１に対応する高レベルの信
号が供給される。

【００８１】そして、ステップＳ５７において回生回路
動作指令信号５２と同期クロック信号に基づく回生タイ
ミング回路５０の出力信号とが共に高レベル（Ｈｉｇ
ｈ）となると、ＡＮＤ回路３０の出力が高レベルとな
り、これにより回生回路駆動ベース回路７がステップＳ
５８にて各軸系の回生回路４を一斉に動作させる。かく
してトータルの回生負荷が各軸系において均一に消費さ
れるようになる。

【００８２】実施の形態６．図１５は、実施の形態６に
関わり、上記実施の形態５に採用された制御装置の一つ
をマスタ軸系制御装置とした場合における当該マスタ軸
系制御装置のブロック図である。このマスタ軸系制御装
置には、図１２のものとは異なり、上記コントローラ１
６に設けられていた同期クロック生成回路５４が回生タ
イミング出力回路５０と出力インターフェースとの間に
設けられる。

【００８３】同期クロック生成回路５４から出力される
クロック信号は、回生タイミング出力回路５０だけでな
く出力インターフェース１３を介して外部へも出力され
る。さらにこの制御装置には、ＣＰＵ８が設けられてお
り、ＡＮＤ回路５１の入力信号（回生回路動作指令）を
発生しかつこれを出力インターフェース１３から外部へ
も出力するように構成されている。

【００８４】図１６は、この実施の形態６によるシステ
ムの構成を示している。図１６において、３９はマスタ
軸（Ａ軸）系の制御装置であり、２３はマスタ軸系制御
装置３９にコントロールされるＢ軸モータ制御装置、２
４はマスタ軸系制御装置３９にコントロールされるＣ軸
モータ制御装置である。

【００８５】つぎに、この実施の形態６の動作を図１４
および図１６を参照して説明する。図１６のシステム
は、上記実施の形態５に対応する図１３におけるシステ
ムコントローラ１６を用いずに構成されたものであり、
制御装置の一つをマスタ軸制御装置３９とし、このマス
タ軸制御装置３９が、共用されたＰＮ電圧のデータに基
づき回生回路動作指令５２および同期クロック信号を発
して他の軸系制御装置をコントロールするものである。
本システムは、マスタ軸（Ａ軸）系制御装置３９と、Ｂ
軸モータ制御装置２３と、Ｃ軸モータ制御装置２４とを
有し、各制御装置のＰ端子１０どうし、Ｎ端子１１どう
しを接続して各制御装置がＰＮ電圧を共用するようにし
ている。

【００８６】なお、スレーブ軸系制御装置２３，２４
は、ＰＮ電圧検出回路９およびＣＰＵ８並びに出力イン
ターフェース１３を具備しなくともよくなっており、マ
スタ軸系制御装置３９においても入力インターフェース
１２を不要としている。

【００８７】図１４において、マスタ軸系制御装置３９
は、Ａ軸系、Ｂ軸系、Ｃ軸系が動作状態にあることを確
認し（ステップＳ５４）、ステップＳ５５において自軸
系におけるＰＮ電圧データとマスタ軸系制御装置３９が
認識する回生回路動作電圧レベルとを比較し、ＰＮ電圧
データの方が大きい場合には、ステップＳ５６にて自軸
（Ａ軸）、Ｂ軸およびＣ軸系に対して回生回路動作指令
５２を出力する。これにより、各軸系の制御装置は、こ
の回生回路動作指令５２を受けてＡＮＤ回路５１の一方
の入力に高レベルの信号を出力することとなる。

【００８８】その後、ステップＳ５７において、マスタ
軸系制御装置３９のＣＰＵ８は、同期クロック生成回路
５４をして同期クロック信号を生成せしめ、この同期ク
ロック信号を自軸系を含む各軸系制御装置の回生タイミ
ング出力回路５０に出力する。これにより各軸系制御装
置においては、同期クロック信号に基づいて回生タイミ
ング出力回路５０から各軸系ともに同じタイミングでＡ
ＮＤ回路５１の他方の入力に論理値１に対応する高レベ
ルの信号を出力する。ステップＳ５７において、回生回
路動作指令信号５２と同期クロック信号による回生タイ
ミング出力信号とが共に高レベルとなった場合には、ス
テップＳ５８にて各軸系の回生回路４が一斉に動作し、
トータルの回生負荷が各軸系制御装置において均一に消
費されることとなる。

【００８９】実施の形態７．図１７は、実施の形態７に
よる動作原理を概念的に示した図であり、システムコン
トローラの制御ループ（制御サイクル）１周期を３軸の
システムの軸数で均等に分割した態様を示している。
図１７において、５５はＡ軸系に割り当てられる期間の
時間ｔａ、５６はＢ軸系に割り当てられる期間の時間ｔ
ｂ、５７はＣ軸系に割り当てられる期間の時間ｔｃであ
る。５８はシステムコントローラの制御ループ（制御サ
イクル）１周期の時間ｔを指しており、５９は回生動作
電圧レベルＶonを指している。

【００９０】図１８は、かかる動作概念を具現化する本
実施の形態７によるシステムの構成を示しており、上記
各実施の形態において説明したものと同等の部分には同
一の符号が付されている。この構成によれば、回生回路
動作軸指定をなす信号６０が、システムコントローラ６
０からインターフェース１８を介して各制御装置に供給
される。

【００９１】つぎに、この実施の形態７の動作を図１
７、図１８および図１９を参照して説明する。図１８の
システムは、システムコントローラ１６と、Ａ軸モータ
制御装置２２と、Ｂ軸モータ制御装置２３と、Ｃ軸モー
タ制御装置２４とを有し、これら制御装置のＰ端子１０
どうし、Ｎ端子１１どうしを接続してＰＮ電圧を各制御
装置が共用するようにしている。

【００９２】図１９において、システムコントローラ１
６は、Ａ軸系、Ｂ軸系、Ｃ軸系が動作状態にあることを
確認し（ステップＳ６０）、ステップＳ６１にて任意の
いずれかの軸系におけるＰＮ電圧データ５３が転送さ
れ、このデータとシステムコントローラ１６が認識する
回生回路動作電圧レベルとを比較する。そしてステップ
Ｓ６２においてＰＮ電圧がＡ軸系の割付け時間ｔａの間
にシステムコントローラ１６が認識する回生回路動作電
圧レベルに達したことが判断されると、システムコント
ローラ１６は、ステップＳ６３にて回生回路動作軸指定
をなす信号６０をもってＡ軸系を指定し、これに応答し
てＡ軸系制御装置２２はステップＳ６４にてその回生回
路４を動作させる。

【００９３】また、ステップＳ６５にてＰＮ電圧がＢ軸
系の割付け時間ｔｂの間にシステムコントローラ１６が
認識する回生回路動作電圧レベルに達したことが判別さ
れると、システムコントローラ１６は、ステップＳ６６
にて回生回路動作軸指定をなす信号６０をもってＢ軸系
を指定し、これに応答してＢ軸系制御装置２３はステッ
プＳ６７にてその回生回路４を動作させる。

【００９４】また、ステップＳ６５にてＰＮ電圧がＣ軸
系の割付け時間ｔｃの間にシステムコントローラ１６が
認識する回生回路動作電圧レベルに達したことが判別さ
れると、システムコントローラ１６は、ステップＳ６８
にて回生回路動作軸指定をなす信号６０をもってＣ軸系
を指定し、これに応答してＣ軸系制御装置２４はステッ
プＳ６９にてその回生回路４を動作させる。

【００９５】上述した各軸系の割り付け時間はシステム
コントローラ１６の１制御サイクルにおいて均等に分割
されており、ＰＮ電圧が当該回生動作電圧レベルに達し
ていた場合には、どの軸系の制御装置も同様の頻度で回
生回路４を動作させるため、ある特定の軸系に集中して
回生回路が動作することがない。

【００９６】実施の形態８．図２０は、この発明の実施
の形態８に採用される制御装置の構成を示しており、上
記各実施の形態において説明したものと同等な部分には
同一の符号が付されている。図２０において、７０は力
行負荷データを指しており、７１はインバータ回路５に
無効電流を流すように指令をする無効電流指令信号、７
２は外部のシステムコントローラから供給される無効電
流コントロール指令信号を指している。

【００９７】図２１は、実施の形態８による、システム
コントローラと共に図２０に示した制御装置を３軸分使
用した場合のシステムのブロック図である。図２１にお
いて、７３は、ＣＰＵ１７により発せられコントローラ
１６から力行状態を呈する軸系の制御装置に供給される
べき無効電流コントロール軸指定のための指令信号を示
している。

【００９８】つぎに、この実施の形態８の動作を図２１
および図２２を参照して説明する。図２１のシステム
も、システムコントローラ１６と、Ａ軸モータ制御装置
２２と、Ｂ軸モータ制御装置２３と、Ｃ軸モータ制御装
置２４とを有し、これら制御装置のＰ端子１０どうし、
Ｎ端子１１どうしを接続してＰＮ電圧を共用するように
している。この実施の形態においては、回生状態の軸系
と力行状態の軸系が同時に存在し、回生負荷が力行負荷
より大きい運転モードであることを条件としている。

【００９９】図２２において、システムコントローラ１
６は、Ａ軸系、Ｂ軸系、Ｃ軸系が動作状態にあることを
確認し（ステップＳ７３）、ステップＳ７４において各
軸系の回生負荷データ１４と力行負荷データ７０とを受
け取る。その後システムコントローラ１６は、ステップ
Ｓ７５において回生状態にある軸系と力行状態にある軸
系とが同時に存在するか否かを判断する。同時に存在す
る場合、システムコントローラ１６は、ステップＳ７６
にて回生負荷の方が大きいか力行負荷の方が大きいかを
判断する。

【０１００】例えばＡ軸系が回生状態、Ｂ軸系が力行状
態、Ｃ軸系が回生状態にあり、トータルで回生負荷の方
が力行負荷より大きい場合、システムコントローラ１６
は、ステップＳ７７において無効電流コントロール軸指
定をなす信号７３をもって力行状態にあるＢ軸系を指定
し、これに伴いＢ軸系制御装置２３は、ステップＳ７８
にて無効電流コントロール指令を受ける。これによりＢ
軸系ＣＰＵ８は、無効電流指令信号７１をインバータ回
路５に供給することとなる。

【０１０１】そして、モータ６に無効電流が流れること
によって、共有しているＰＮ電圧のレベルが下がり、回
生回路４での回生負荷消費が軽減されることとなる。ま
た、回生負荷が力行負荷よりかなり大きい場合は、無効
電流だけではＰＮ電圧を十分下げきれず、回生動作電圧
レベルに達したときに当該軸系制御装置内の回生回路４
を動作させる。

【０１０２】なお、モータ６は三相駆動されるが、制御
上においては三相交流を等価的に２軸直流で表す方が取
り扱い易い。この２軸直流のうち、ｑ軸電流（ｉｑａ）
はモータのトルクの発生に寄与する電流であり、ｄ軸電
流（ｉｄａ）は、例えば、永久磁石同期モータにおいて
は無効電流になる。この無効電流（ｉｄａ）が小さいと
銅損は小さくなりモータの発熱が抑えられる。

【０１０３】従って、この無効電流（ｉｄａ）は通常０
になるように制御される。上述した実施の形態において
は、力行状態の軸に対して無効電流（ｉｄａ）として０
ではないある所定の値を設定することによってトルクと
無関係な余分電流をモータに流しＰＮ電圧を下げるよう
にしている。

【０１０４】また注記するに、上記各実施の形態におい
ては、回生回路４として抵抗４０とトランジスタ４１と
による構成のものを挙げたが、この構成以外にも種々の
構成を適用できることは勿論であるし、他のコンバータ
３やインバータ５についても同様のことが言える。

【０１０５】さらにこれらの他にも、上記各実施の形態
においては種々の手段を限定的に説明したが、当業者の
設計可能な範囲にて適宜改変することも可能である。

【０１０６】

【発明の効果】以上、説明したとおり、この発明による
モータ制御システムの回生方法は、制御装置の全てにＰ
Ｎ電圧を共用させ、制御装置のそれぞれにおいて得られ
る回生負荷に応じたレベルを有する回生負荷データをシ
ステムコントローラに転送し、システムコントローラに
回生負荷データのレベルを評価させ、より大なる回生負
荷データに対応する制御装置に対しては当該制御装置の
回生回路動作レベルを上げる指令を発生させ、より小な
る回生負荷データに対応する制御装置に対しては当該制
御装置の回生回路動作レベルを下げる指令を発生させ
る。これにより、回生負荷データの大きい軸については
その回生回路が動作しにくくなり、回生負荷データの小
さい軸については回生回路が動作しやすくなり、全軸に
亘り均一に回生負荷を消費することができる。

【０１０７】つぎの発明によるモータ制御システムの回
生方法は、制御装置の全てにＰＮ電圧を共用させ、制御
装置のそれぞれにおいて得られる回生負荷に応じたレベ
ルを有する回生負荷データを制御装置のうちのマスタ軸
系制御装置に転送しまたは保持させ、マスタ軸系制御装
置に回生負荷データのレベルを評価させ、より大なる回
生負荷データに対応する制御装置に対しては当該制御装
置の回生回路動作レベルを上げる指令を発生させ、より
小なる回生負荷データに対応する制御装置に対しては当
該制御装置の回生回路動作レベルを下げる指令を発生さ
せる。これにより、回生負荷データの大きい軸について
はその回生回路が動作しにくくなり、回生負荷データの
小さい軸については回生回路が動作しやすくなり、全軸
に亘り均一に回生負荷を消費することができるととも
に、さらに構成が凝縮されることとなる。

【０１０８】つぎの発明によるモータ制御システムの回
生方法は、制御装置の全てにＰＮ電圧を共用させ、制御
装置のそれぞれにおいて得られる回生負荷に応じたレベ
ルを有する回生負荷データをシステムコントローラに転
送し、システムコントローラに回生負荷データのレベル
を評価させ、より大なる回生負荷データに対応する制御
装置に対しては当該制御装置の回生回路の動作を強制的
に停止せしめ、他の制御装置に対しては当該制御装置の
回生回路を動作させる。これによれば、回生負荷の大な
る回生回路の強制的停止と他の回生回路の動作（活性
化）とを、回生回路を代えて次々に行うことにより全軸
に亘り均一に回生負荷を消費することができる。

【０１０９】つぎの発明によるモータ制御システムの回
生方法は、制御装置の全てにＰＮ電圧を共用させ、制御
装置のそれぞれにおいて得られる回生負荷に応じたレベ
ルを有する回生負荷データを制御装置のうちのマスタ軸
系制御装置に転送しまたは保持させ、マスタ軸系制御装
置に回生負荷データのレベルを評価させ、より大なる回
生負荷データに対応する制御装置に対しては当該制御装
置の回生回路の動作を強制的に停止させ、他の制御装置
に対しては当該制御装置の回生回路を動作させる。これ
によれば、全軸に亘り均一に回生負荷を消費することが
可能となるだけでなく、さらに構成が凝縮されることと
なる。

【０１１０】つぎの発明によるモータ制御システムの回
生方法は、制御装置の全てにＰＮ電圧を共用させ、制御
装置のいずれかにおいて得られるＰＮ電圧に応じたレベ
ルを有するＰＮ電圧データをシステムコントローラに転
送し、システムコントローラにＰＮ電圧データのレベル
を評価させ、ＰＮ電圧データのレベルの所定値への到達
に応答して制御装置の全てにおける回生回路を同時に動
作させる。これによれば、全軸に亘り均一に回生負荷を
消費することが可能となるだけでなく、さらに制御が簡
素化されることとなる。

【０１１１】つぎの発明によるモータ制御システムの回
生方法は、制御装置の全てにＰＮ電圧を共用させ、制御
装置のいずれかにおいて得られるＰＮ電圧に応じたレベ
ルを有するＰＮ電圧データを制御装置のうちのマスタ軸
系制御装置に転送しまたは保持させ、マスタ軸系制御装
置にＰＮ電圧データのレベルを評価させ、ＰＮ電圧デー
タのレベルの所定値への到達に応答して制御装置の全て
における回生回路を同時に動作させる。これによれば、
全軸に亘り均一に回生負荷を消費することができかつ制
御が簡素化されるだけでなく、さらに構成が凝縮される
こととなる。

【０１１２】つぎの発明によるモータ制御システムの回
生方法は、制御装置の全てにＰＮ電圧を共用させ、シス
テムコントローラの制御周期を制御装置に対応する期間
に分割し、期間において制御装置の対応する一つのＰＮ
電圧が当該制御装置における回生回路動作電圧レベルに
達していた場合に当該制御装置の回生回路を動作させ
る。このような方法によっても、全軸に亘り均一に回生
負荷を消費することができる。

【０１１３】つぎの発明によるモータ制御システムの回
生方法は、制御装置の全てにＰＮ電圧を共用させ、回生
状態にある制御装置と力行状態にある制御装置が同時に
存在し回生負荷が力行負荷より大きい運転モードにおい
て力行状態にある制御装置におけるモータへの無効電流
を制御して当該力行状態にある制御装置によるモータの
駆動エネルギーを瞬時的に大きくする。これにより、回
生回路だけに拠らない全軸に亘る均一な回生負荷の消費
がなされることとなる。つまり、力行状態にある制御装
置によるモータの駆動エネルギーを、その無効電流をコ
ントロールすることにより瞬時的に大きくし、回生負荷
の消費を軽減しているのである。

【０１１４】以上詳述した如く、この発明によれば、モ
ータの制御装置を複数軸使用するシステムに極めて好適
な回生方法を提供することができる。すなわち、モータ
制御装置それぞれのＰＮ電圧をシステムの全軸で共有
し、制御装置のある軸をマスタ軸とした場合のマスタ軸
や制御装置をコントロールするシステムコントローラか
ら各軸の回生回路を均一に動作させる指令を与えること
により、モータ制御装置のＰＮリンクによる回生の協調
制御を実現することができる。これにより、各軸間の回
生負荷アンバランスを解消したり、システム全軸で回生
負荷を消費することが可能であるため、大きな回生負荷
消費能力を得ることができ、経済的で効率の良いシステ
ムを構築できる、という効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による実施の形態１に採用される制
御装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 この発明による実施の形態１に対応するシス
テムの構成を示すブロック図である。

【図３】 この発明による実施の形態１の動作を説明す
るためのＰＮ電圧と回生動作電圧レベルとの関係を表わ
す図である。

【図４】 この発明による実施の形態１の動作および第
２の発明による実施の形態２の動作を示すフローチャー
トである。

【図５】 この発明による実施の形態２に採用される制
御装置の構成を示すブロック図である。

【図６】 この発明による実施の形態２に対応するシス
テムの構成を示すブロック図である。

【図７】 この発明による実施の形態３に採用される制
御装置の構成を示すブロック図である。

【図８】 この発明による実施の形態３に対応するシス
テムの構成を示すブロック図である。

【図９】 この発明による実施の形態３の動作および第
４の発明による実施の形態４の動作を示すフローチャー
トである。

【図１０】 この発明による実施の形態４に採用される
制御装置の構成を示すブロック図である。

【図１１】 この発明による実施の形態４に対応するシ
ステムの構成を示すブロック図である。

【図１２】 この発明による実施の形態５に採用される
制御装置の構成を示すブロック図である。

【図１３】 この発明による実施の形態５に対応するシ
ステムの構成を示すブロック図である。

【図１４】 この発明による実施の形態５の動作および
第６の発明による実施の形態６の動作を示すフローチャ
ートである。

【図１５】 この発明による実施の形態６に採用される
制御装置の構成を示すブロック図である。

【図１６】 この発明による実施の形態６に対応するシ
ステムの構成を示すブロック図である。

【図１７】 この発明による実施の形態７において行わ
れるシステムコントローラの制御ループ（制御サイク
ル）と回生動作電圧レベルとの関係を表わす図である。

【図１８】 この発明による実施の形態７に対応するシ
ステムの構成を示すブロック図である。

【図１９】 この発明による実施の形態７の動作を示す
フローチャートである。

【図２０】 この発明による実施の形態８に採用される
制御装置の構成を示すブロック図である。

【図２１】 この発明による実施の形態８に対応するシ
ステムの構成を示すブロック図である。

【図２２】 この発明による実施の形態８の動作を示す
フローチャートである。

【図２３】 従来におけるシステムの構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ 電源，２ 制御装置，３ コンバータ回路，４ 回
生回路，５ インバータ回路，６ モータ，７ 回生回
路駆動ベース回路，８ ＣＰＵ，９ ＰＮ電圧検出回
路，１０ Ｐ端子，１１ Ｎ端子，１２ 入力インター
フェース，１３出力インターフェース，１４ 回生負荷
データ，１５ 回生動作電圧レベル変更指令，１６ コ
ントローラ，１７ コントローラのＣＰＵ，１８ コン
トローラの出力インターフェース，１９ コントローラ
の入力インターフェース，２０各軸回生負荷データ，２
１ 回生動作電圧レベル変更軸指定，２２ 制御装置
（Ａ軸），２３ 制御装置（Ｂ軸），２４ 制御装置
（Ｃ軸），２５ Ａ軸回生動作電圧レベル，２６ Ｂ軸
回生動作電圧レベル，２７ Ｃ軸回生動作電圧レベル，
２８ 回生動作停止電圧レベル，２９ ＰＮ電圧，３０
ＡＮＤ回路，３９マスタ軸，４０ 回生回路停止指
令，４１ 回生回路停止軸指定，５０ 回生タイミング
出力回路，５１ ＡＮＤ回路，５２ 回生回路動作指
令，５３ ＰＮ電圧データ，５４ 同期クロック生成回
路，５５ Ａ軸の割付け時間，５６ Ｂ軸の割付け時
間，５７ Ｃ軸の割付け時間，５８ 制御ループ１周
期，５９ 回生動作電圧レベル，６０ 回生回路動作軸
指定，７０ 力行負荷データ，７１ 無効電流指令，７
２ 無効電流コントロール指令，７３ 無効電流コント
ロール軸指定，７９ 回生オプションユニット。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ回生回路およびＰＮ電圧を呈す
   る端子を有しかつ複数軸のモータを当該複数軸のそれぞ
   れに対応して制御する複数の制御装置と、前記制御装置
   のそれぞれを制御するシステムコントローラとを有する
   システムの回生方法であって、 前記制御装置の全てに前記ＰＮ電圧を共用させ、前記制
   御装置のそれぞれにおいて得られる回生負荷に応じたレ
   ベルを有する回生負荷データを前記システムコントロー
   ラに転送し、前記システムコントローラに前記回生負荷
   データのレベルを評価させ、より大なる前記回生負荷デ
   ータに対応する前記制御装置に対しては当該制御装置の
   回生回路動作レベルを上げる指令を発生させ、より小な
   る前記回生負荷データに対応する前記制御装置に対して
   は当該制御装置の回生回路動作レベルを下げる指令を発
   生させることを特徴とするモータ制御システムの回生方
   法。
2. 【請求項２】 それぞれ回生回路およびＰＮ電圧を呈す
   る端子を有しかつ複数軸のモータを当該複数軸のそれぞ
   れに対応して制御する複数の制御装置を有するシステム
   の回生方法であって、 前記制御装置の全てに前記ＰＮ電圧を共用させ、前記制
   御装置のそれぞれにおいて得られる回生負荷に応じたレ
   ベルを有する回生負荷データを前記制御装置のうちのマ
   スタ軸系制御装置に転送しまたは保持させ、前記マスタ
   軸系制御装置に前記回生負荷データのレベルを評価さ
   せ、より大なる前記回生負荷データに対応する前記制御
   装置に対しては当該制御装置の回生回路動作レベルを上
   げる指令を発生させ、より小なる前記回生負荷データに
   対応する前記制御装置に対しては当該制御装置の回生回
   路動作レベルを下げる指令を発生させることを特徴とす
   るモータ制御システムの回生方法。
3. 【請求項３】 それぞれ回生回路およびＰＮ電圧を呈す
   る端子を有しかつ複数軸のモータを当該複数軸のそれぞ
   れに対応して制御する複数の制御装置と、前記制御装置
   のそれぞれを制御するシステムコントローラとを有する
   システムの回生方法であって、 前記制御装置の全てに前記ＰＮ電圧を共用させ、前記制
   御装置のそれぞれにおいて得られる回生負荷に応じたレ
   ベルを有する回生負荷データを前記システムコントロー
   ラに転送し、前記システムコントローラに前記回生負荷
   データのレベルを評価させ、より大なる前記回生負荷デ
   ータに対応する前記制御装置に対しては当該制御装置の
   回生回路の動作を強制的に停止せしめ、他の前記制御装
   置に対しては当該制御装置の回生回路を動作させること
   を特徴とするモータ制御システムの回生方法。
4. 【請求項４】 それぞれ回生回路およびＰＮ電圧を呈す
   る端子を有しかつ複数軸のモータを当該複数軸のそれぞ
   れに対応して制御する複数の制御装置を有するシステム
   の回生方法であって、 前記制御装置の全てに前記ＰＮ電圧を共用させ、前記制
   御装置のそれぞれにおいて得られる回生負荷に応じたレ
   ベルを有する回生負荷データを前記制御装置のうちのマ
   スタ軸系制御装置に転送しまたは保持させ、前記マスタ
   軸系制御装置に前記回生負荷データのレベルを評価さ
   せ、より大なる前記回生負荷データに対応する前記制御
   装置に対しては当該制御装置の回生回路の動作を強制的
   に停止させ、他の前記制御装置に対しては当該制御装置
   の回生回路を動作させることを特徴とするモータ制御シ
   ステムの回生方法。
5. 【請求項５】 それぞれ回生回路およびＰＮ電圧を呈す
   る端子を有しかつ複数軸のモータを当該複数軸のそれぞ
   れに対応して制御する複数の制御装置と、前記制御装置
   のそれぞれを制御するシステムコントローラとを有する
   システムの回生方法であって、 前記制御装置の全てに前記ＰＮ電圧を共用させ、前記制
   御装置のいずれかにおいて得られるＰＮ電圧に応じたレ
   ベルを有するＰＮ電圧データを前記システムコントロー
   ラに転送し、前記システムコントローラに前記ＰＮ電圧
   データのレベルを評価させ、前記ＰＮ電圧データのレベ
   ルの所定値への到達に応答して前記制御装置の全てにお
   ける回生回路を同時に動作させることを特徴とするモー
   タ制御システムの回生方法。
6. 【請求項６】 それぞれ回生回路およびＰＮ電圧を呈す
   る端子を有しかつ複数軸のモータを当該複数軸のそれぞ
   れに対応して制御する複数の制御装置を有するシステム
   の回生方法であって、 前記制御装置の全てに前記ＰＮ電圧を共用させ、前記制
   御装置のいずれかにおいて得られるＰＮ電圧に応じたレ
   ベルを有するＰＮ電圧データを前記制御装置のうちのマ
   スタ軸系制御装置に転送しまたは保持させ、前記マスタ
   軸系制御装置に前記ＰＮ電圧データのレベルを評価さ
   せ、前記ＰＮ電圧データのレベルの所定値への到達に応
   答して前記制御装置の全てにおける回生回路を同時に動
   作させることを特徴とするモータ制御システムの回生方
   法。
7. 【請求項７】 それぞれ回生回路およびＰＮ電圧を呈す
   る端子を有しかつ複数軸のモータを当該複数軸のそれぞ
   れに対応して制御する複数の制御装置と、前記制御装置
   のそれぞれを制御するシステムコントローラとを有する
   システムの回生方法であって、 前記制御装置の全てに前記ＰＮ電圧を共用させ、前記シ
   ステムコントローラの制御周期を前記制御装置に対応す
   る期間に分割し、前記期間において前記制御装置の対応
   する一つのＰＮ電圧が当該制御装置における回生回路動
   作電圧レベルに達していた場合に当該制御装置の回生回
   路を動作させることを特徴とするモータ制御システムの
   回生方法。
8. 【請求項８】 それぞれ回生回路およびＰＮ電圧を呈す
   る端子を有しかつ複数軸のモータを当該複数軸のそれぞ
   れに対応して制御する複数の制御装置と、前記制御装置
   のそれぞれを制御するシステムコントローラとを有する
   システムの回生方法であって、 前記制御装置の全てに前記ＰＮ電圧を共用させ、回生状
   態にある制御装置と力行状態にある制御装置が同時に存
   在し回生負荷が力行負荷より大きい運転モードにおいて
   力行状態にある制御装置におけるモータへの無効電流を
   制御して当該力行状態にある制御装置によるモータの駆
   動エネルギーを瞬時的に大きくすることを特徴とするモ
   ータ制御システムの回生方法。
9. 【請求項９】 前記制御装置は、コンバータ用ダイオー
   ドにより入力の交流または直流電源を整流し、コンデン
   サによりその電源を平滑するコンバータ回路と、パワー
   トランジスタおよび／またはパワーダイオードを有し前
   記コンバータ回路の出力を前記モータを駆動するための
   交流電圧に変換するインバータ回路とを有し、前記ＰＮ
   電圧は、前記コンバータ回路の出力若しくは前記インバ
   ータ回路の入力に呈することを特徴とする請求項１〜８
   のいずれか一つに記載の回生方法。