KR20150143591A - 모터 구동 시스템, 모터 구동 장치, 다축 모터 구동 시스템 및 다축 모터 구동 장치 - Google Patents
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Abstract
(과제) 의도하지 않은 모터의 동작을 확실히 방지하면서, 오배선의 유무를 판별한다.
(해결 수단) 다축 모터 구동 시스템(1)은 다축 모터 구동 장치(300)와 복수의 모터(100)를 갖고, 해당 다축 모터 구동 장치(300)는 복수의 모터(100)에 각각 대응하여 접속된 복수의 구동부와, 해당 다축 모터 구동 장치(300) 전체를 제어하는 통괄 제어부(302) 및 축 제어부(304)를 갖는다. 통괄 제어부(302) 및 축 제어부(304)는, 접속된 모터(100)에 대한 자극 위치 검출 처리를 행하여 해당 모터(100)의 위치를 검출하는 자극 위치 검출부(306)를 갖는다. 복수의 모터(100)의 각각은, 기계적인 연결을 통해서 해당 모터(100)의 위치를 검출하는 인코더(102)를 갖는다. 다축 모터 구동 장치(300)와 모터(100)의 사이의 오배선의 유무를 판별할 때에, 통괄 제어부(302) 및 축 제어부(304)는, 자극 위치 검출부(306)에 의해 검출된 자극 위치 θ를 이용하여 복수의 모터(100)의 구동을 제어함과 아울러, 인코더(102)에 의해 검출된 모터 위치에 근거하여 판별을 한다.
(해결 수단) 다축 모터 구동 시스템(1)은 다축 모터 구동 장치(300)와 복수의 모터(100)를 갖고, 해당 다축 모터 구동 장치(300)는 복수의 모터(100)에 각각 대응하여 접속된 복수의 구동부와, 해당 다축 모터 구동 장치(300) 전체를 제어하는 통괄 제어부(302) 및 축 제어부(304)를 갖는다. 통괄 제어부(302) 및 축 제어부(304)는, 접속된 모터(100)에 대한 자극 위치 검출 처리를 행하여 해당 모터(100)의 위치를 검출하는 자극 위치 검출부(306)를 갖는다. 복수의 모터(100)의 각각은, 기계적인 연결을 통해서 해당 모터(100)의 위치를 검출하는 인코더(102)를 갖는다. 다축 모터 구동 장치(300)와 모터(100)의 사이의 오배선의 유무를 판별할 때에, 통괄 제어부(302) 및 축 제어부(304)는, 자극 위치 검출부(306)에 의해 검출된 자극 위치 θ를 이용하여 복수의 모터(100)의 구동을 제어함과 아울러, 인코더(102)에 의해 검출된 모터 위치에 근거하여 판별을 한다.
Description
개시된 실시 형태는, 복수의 모터를 구동하는 다축 모터 구동 시스템 및 이것에 구비된 다축 모터 구동 장치에 관한 것이다.
특허 문헌 1은, 서보 제어되는 복수의 축을 갖는 자동 기계의 시동 직후의 이상 동작에 의한 위험을 회피하고, 원인을 제거하는 데에 도움이 되기 위한 제어 장치를 기재하고 있다. 이 제어 장치는, 서보 앰프로의 통전의 개시 후, 및, 서보 제어기에 이동 지령을 입력한 후의 소정의 시점에 서보 앰프로의 통전을 강제적으로 차단하는 강제적 통전 차단 수단을 구비하고 있다.
(선행 기술 문헌)
(특허 문헌)
(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 2000-181521호 공보
상기 종래 기술에서는, 제어 장치는, 우선, 모든 축의 서보 앰프의 통전을 온 한 후에 이동 지령에 의해 모든 축을 동시에 구동한다. 다음으로, 제어 장치는, 구동시의 이상 판단 지표로서의 내부 데이터(최신의 각 축마다의 토크 지령치(전류 지령치), 전류 피드백 값, 이동 지령치(적산치), 위치 피드백 값)를 기억한다. 다음으로, 제어 장치는, 소정의 시점이 될 때까지 상기 구동과 기억을 반복하고, 소정의 시점에 모든 축의 서보 앰프의 통전을 강제 차단한다. 마지막으로, 제어 장치는, 기억된 내부 데이터에 근거하여 오배선(miswiring)을 체크한다.
이와 같이, 모든 축을 동시에 구동했을 때에 기억된 내부 데이터에 근거하여 오배선을 체크하는 경우, 축의 수가 많아짐에 따라 내부 데이터의 정보량도 많아지기 때문에, 생각할 수 있는 오배선 요인의 조합이 상당히 많아져, 정확한 오배선 요인의 추적에 보다 많은 시간이 요구될 수 있다. 그 사이에도, 모든 축에 걸쳐 몇 번이나 상기 구동이 반복되지만, 오배선이 존재하는 경우에는 모터가 의도하지 않은 동작을 행하기 때문에, 상기 강제적 통전 차단 수단이 작동되기 전에 자동 기계에 있어서의 구동 메커니즘의 링크에 간섭이 일어날 수 있는 문제가 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것이고, 본 발명의 목적은, 의도하지 않은 모터의 동작을 확실히 방지하면서, 오배선의 유무를 판별할 수 있는 다축 모터 구동 시스템 및 다축 모터 구동 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 한 관점에 의하면, 인코더를 갖는 모터와, 모터 제어 지령에 근거하여, 상기 모터를 제어하여 구동하는 모터 구동 장치를 갖는 모터 구동 장치 시스템으로서, 상기 모터 구동 장치는, 상기 모터에 대한 자극(magnetic pole) 위치 검출 처리를 행하는 것에 의해 상기 모터의 위치를 검출하는 제 1 위치 검출부를 갖고, 상기 모터 구동 장치는, 상기 모터 구동 장치와 상기 모터의 사이의 오배선의 유무를 판별할 때에, 상기 제 1 위치 검출부의 제 1 검출 결과를 이용하여 상기 모터를 제어하여 구동함과 아울러, 상기 인코더에 의한 상기 모터의 위치 검출 결과인 제 2 검출 결과에 근거하여 상기 모터의 오배선을 판별하는 모터 구동 장치 시스템이 제공된다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 한 관점에 의하면, 모터 제어 지령에 근거하여, 인코더를 갖는 모터를 제어하여 구동하는 모터 구동 장치로서, 상기 모터 구동 장치는, 상기 모터에 대한 자극 위치 검출 처리를 행하는 것에 의해 상기 모터의 위치를 검출하는 제 1 위치 검출부를 갖고, 상기 모터 구동 장치는, 상기 모터 구동 장치와 상기 모터의 사이의 오배선의 유무를 판별할 때에, 상기 제 1 위치 검출부의 제 1 검출 결과를 이용하여 상기 모터를 제어하여 구동함과 아울러, 상기 인코더에 의한 상기 모터의 위치 검출 결과인 제 2 검출 결과에 근거하여 상기 모터의 오배선을 판별하는 모터 구동 장치가 제공된다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 한 관점에 의하면, 복수의 모터와, 모터 제어 지령에 근거하여, 상기 복수의 모터를 구동하는 다축 모터 구동 장치를 갖고, 상기 다축 모터 구동 장치는, 상기 복수의 모터에 각각 대응하여 접속된 복수의 구동부와, 상기 다축 모터 구동 장치 전체를 제어하는 제어부를 갖는 다축 모터 구동 시스템으로서, 상기 제어부는, 상기 제어부에 접속된 상기 모터에 대한 자극 위치 검출 처리를 행하는 것에 의해 상기 모터의 위치를 검출하는 제 1 위치 검출부를 갖고, 상기 복수의 모터는, 기계적인 연결을 통해서 상기 모터의 위치 검출을 행하는 제 2 위치 검출부를 갖고, 상기 제어부는, 상기 다축 모터 구동 장치와 상기 모터의 사이의 오배선의 유무를 판별할 때에, 상기 제 1 위치 검출부의 제 1 검출 결과를 이용하여 상기 복수의 모터의 구동을 제어함과 아울러, 상기 제 2 위치 검출부의 제 2 검출 결과에 근거하여 판별을 행하는 다축 모터 구동 시스템이 제공된다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 한 관점에 의하면, 모터 제어 지령에 근거하여, 복수의 모터를 구동하는 다축 모터 구동 장치로서, 상기 복수의 모터에 각각 대응하여 접속된 복수의 구동부와, 각각 접속된 상기 모터에 대한 자극 위치 검출 처리를 행하는 것에 의해 상기 모터의 위치를 검출하는 제 1 위치 검출부를 구비하고, 기계적인 연결을 통해서 상기 모터의 위치를 검출하는 제 2 위치 검출부를 갖는 상기 모터와 상기 다축 모터 구동 장치의 사이의 오배선의 유무를 판별할 때에, 상기 제 1 위치 검출부의 제 1 검출 결과를 이용하여 상기 모터의 구동을 제어함과 아울러, 상기 제 2 위치 검출부의 제 2 검출 결과에 근거하여 판별을 행하는 제어부를 갖는 다축 모터 구동 장치가 적용된다.
본 발명의 다축 모터 구동 시스템 및 다축 모터 구동 장치에 의하면, 의도하지 않은 모터의 동작을 확실히 방지하면서, 오배선의 유무가 판별될 수 있다.
도 1은 실시 형태의 다축 모터 구동 시스템이 올바르게 배선된 경우의 시스템 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 축 제어부에 구비되는 자극 위치 검출부의 구성의 일례를 나타내는 제어 블록도이다.
도 3은 다축 모터 구동 시스템의 셋업시에 통괄 제어부에 의해 실행되는 제어 내용을 나타내는 플로차트이다.
도 4는 상 오배선(miswiring between phases)의 종류를 설명하는 도면이다.
도 5는 다축 모터 구동 시스템의 오배선의 일례를 나타내는, 다축 모터 구동 시스템의 구성을 개념적으로 나타내는 시스템 구성도이다.
도 2는 축 제어부에 구비되는 자극 위치 검출부의 구성의 일례를 나타내는 제어 블록도이다.
도 3은 다축 모터 구동 시스템의 셋업시에 통괄 제어부에 의해 실행되는 제어 내용을 나타내는 플로차트이다.
도 4는 상 오배선(miswiring between phases)의 종류를 설명하는 도면이다.
도 5는 다축 모터 구동 시스템의 오배선의 일례를 나타내는, 다축 모터 구동 시스템의 구성을 개념적으로 나타내는 시스템 구성도이다.
이하, 일 실시의 형태가 도면을 참조하면서 설명된다.
도 1은 본 실시 형태의 다축 모터 구동 시스템(1)이 올바르게 배선된 경우의 시스템 구성을 나타내는 도면이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 다축 모터 구동 시스템(1)은, 복수(이 예에서는 8개)의 회전형 모터(100)와, 별도의 상위 제어 장치(200)로부터 입력된 모터 제어 지령에 근거하여, 모터(100)를 구동하는 다축 모터 구동 장치(300)를 구비하고 있다. 모터(100)는 이 예에서는 삼상 교류 전력으로 구동되는 회동형(rotation-type)의 영구 자석 동기 모터이고, 각각, 브레이크(101)와, 회전축의 속도(각속도)와 위치(각도)를 검출하여 해당 검출 신호를 피드백 펄스로서 다축 모터 구동 장치(300)에 출력하는 인코더(102)를 갖고 있다. 1개의 모터(100)에 있어서 브레이크(101)와 인코더(102)는 1개의 부품으로 미리 일체로 조립되어 있어, 축간 대응(axis-to-axis correspondence)은 반드시 일치한다. 모터(100)는 브레이크(101)를 갖지 않는 모터이더라도 좋다.
다축 모터 구동 장치(300)는, 교류 전원을 받는 전원부(301)와, 상위 제어 장치(200)와의 통신의 제어와 다축 모터 구동 장치(300)의 전체의 제어를 담당하는 통괄 제어부(302)와, 대응하는 하나의 모터(100)에 모터용 배선(401)을 통해서 개별적으로 접속되고, 모터(100)에 전력을 공급하여 구동하는 복수(이 예에서는 8개)의 구동부(303)와, 이들 복수의 구동부(303)를 제어하는 축 제어부(304)를 갖고 있다. 축 제어부(304)는 각 구동부(303)에 각각 대응하여 자극 위치 검출부를 구비하고 있고, 각각의 자극 위치 검출부는 각 구동부(303)를 통해서 대응하는 하나의 모터(100)의 자극 위치를 검출함으로써 해당 모터(100)의 위치(각도)를 검출할 수 있다(후술하는 도 2 참조). 통괄 제어부(302) 및 축 제어부(304)는 특허 청구 범위에 기재된 제어부의 일례에 상당한다. 상위 제어 장치(200)는 통괄 제어부(302)와 일체로 구성되더라도 좋다.
이하에서는, 상기 8개의 구동부(303)는 적절히 제 1~제 8 구동부(303)로 불리고, 또한, 제 1~제 8 구동부(303)의 각각에 대응하는 모터(100)는 적절히 제 1~제 8 모터(100)로 불린다. 제 1~제 8 구동부(303)와 그에 대응하는 제 1~제 8 모터(100)를 각각 접속하는 모터용 배선(401)은, 적절히 제 1~제 8 모터용 배선(401)으로 불린다.
다축 모터 구동 장치(300)는, 인코더(102)에 의해 검출된 위치를 통괄 제어부(302)로 중계하는 중계부(310)를 갖고 있다. 중계부(310)는, 기판, 모듈 등으로 구성되어 있고, 다축 모터 구동 장치(300)와 일체적으로 마련되어 있다. 중계부(310)는 다축 모터 구동 장치(300)와는 별체로서 구성되더라도 좋다. 이 중계부(310)는, 인코더(102)로부터의 인코더용 배선(402)이 접속되는 복수(이 예에서는 8개)의 커넥터(311)를 갖고 있고, 커넥터(311)는 제 1~제 8 모터(100)에 각각 대응하고 있다.
이하에서는, 제 1~제 8 모터(100)의 각각에 대응하는 커넥터(311)는 제 1~제 8 커넥터(311)로 불리고, 또한, 제 1~제 8 모터(100)의 인코더(102)와 그에 대응하는 제 1~제 8 커넥터(311)를 각각 접속하는 인코더용 배선(402)은, 적절히 제 1~제 8 인코더용 배선(402)으로 불린다. 중계부(310)를 갖지 않고, 인코더(102)로부터의 배선이, 직접 통괄 제어부(302)에 마련된 제 1~제 8 커넥터(311)에 접속되도록 구성되더라도 좋다. 제 1~제 8 모터(100)의 인코더(102)는 특허 청구 범위에 기재된 제 2 위치 검출부의 일례에 상당하고, 제 1~제 8 커넥터(311)는 특허 청구 범위에 기재된 신호 입력부의 일례에 상당하고, 제 1~제 8 인코더용 배선(402)은 특허 청구 범위에 기재된 신호 입력부용 배선의 일례에 상당한다.
각 인코더(102)의 검출 신호는, 중계부(310)를 통해서 통괄 제어부(302)에 입력된다. 이 통괄 제어부(302)는, 상기의 자극 위치 검출부에 의해 검출된 모터 위치를 참조하면서 구동부(303)를 통해서 모터(100)에 순차적으로 전력을 공급하고, 그때의 중계부(310)로부터의 인코더(102)의 검출 신호에 근거하여, 구동부(303)와 모터(100)를 접속하는 모터용 배선(401) 및 인코더(102)와 커넥터(311)를 접속하는 인코더용 배선(402)의 적어도 한쪽에 있어서의 오배선의 유무를, 구동부(303)마다 판별한다. 여기서, 모터용 배선(401)에 있어서의 오배선은, 모터용 배선(401)의 상(U상, V상, W상)의 배선에 오배선이 있는 경우(예컨대 구동부(303)와 모터(100)의 사이에서 대응하는 상끼리 서로 접속되어 있지 않은 경우; 이하에 있어서 적절히, 상 오배선이라고 한다)와, 서로 대응하지 않는 구동부(303)와 모터(100)의 접속에 의한 오배선(예컨대 제 3 구동부(303)와 제 4 모터(100)가 접속되어 있는 경우; 이하에 있어서 적절히, 축간 오배선(miswiring between axes)이라고 한다)을 포함한다. 인코더용 배선(402)에 있어서의 오배선은 서로 대응하지 않는 인코더(102)와 커넥터(311)의 접속에 의한 오배선(예컨대 제 5 모터(100)의 인코더(102)와 제 6 커넥터(311)가 접속되어 있는 경우; 이하에 있어서 이것도 적절히, 축간 오배선이라고 한다)을 포함한다.
엔지니어링 툴(500)은 다축 모터 구동 장치(300)에 접속되어 있다. 이 엔지니어링 툴(500)은, 예컨대 휴대형의 핸디 컨트롤러로 구성되어 있고, 작업자는 이를 이용하여 각종 지령이나 데이터 등을 입력할 수 있다. 다축 모터 구동 장치(300)는, 액정 패널 등의 표시부(305)를 갖고 있다. 이 표시부(305)는, 통괄 제어부(302)에 의한 판별 결과를 포함하는, 각종 정보를 표시한다. 다축 모터 구동 장치(300)가 표시부(305)를 갖지 않고, 외부에 마련한 표시 장치(예컨대 PC의 디스플레이 등)나, 상기 엔지니어링 툴(500)의 표시부에서 각종 표시를 행하도록 구성하더라도 좋다.
다음으로, 축 제어부(304)에 구비되는 자극 위치 검출부의 구성의 일례가, 도 2의 제어 블록도를 참조하여 설명된다. 도 2에 도시되는 제어 블록도는 전달 함수 형식으로 표기되어 있고, 이 구성은 각 구동부(303)에 대응하여 마련된다. 도 2는, 감산기(321)와, 벡터 제어기(322)와, 전압 제어기(323)와, 모터(100)와, 전류 검출기(324)와, 구형파(rectangular wave) 전압 발생기(325)와, 좌표 변환기(326)와, 자극 위치 연산기(327)와, 속도 연산기(328)가 도시되어 있다. 이 중 전압 제어기(323)의 일부가 구동부(303)에 상당하고, 또한 구형파 전압 발생기(325), 전류 검출기(324), 좌표 변환기(326), 및 자극 위치 연산기(327)가, 자극 위치 검출부(306)를 구성한다. 이 자극 위치 검출부(306)는, 특허 청구 범위에 기재된 제 1 위치 검출부의 일례에 상당한다. 감산기(321)와 벡터 제어기(322)는 축 제어부(304)의 일부를 구성하고 있다.
모터(100)의 구동을 제어하기 위한 자속 지령치와 속도 지령치 ωr*는, 도 2에서는 도시되어 있지 않은 축 제어부(304)의 부분으로부터 입력되고 있다. 감산기(321)는, 속도 지령치 ωr*와 후술하는 속도 추정치 ωr^의 편차를 찾아낸다. 이 편차와 자속 지령치는 벡터 제어기(322)에 입력된다. 벡터 제어기(322)는, 부하 상태에 관계없이 속도 추정치 ωr^가 속도 지령치 ωr*에 일치하도록 모터 전류의 자속 성분(d축 성분)과 토크 성분(q축 성분)을 정하여, 모터(100)의 속도 및 전류를 제어하기 위한 전압 지령치를 회전 직교 좌표계(d-q축 좌표계)에 있어서의 2상 전압 지령치 ΔVsd*, ΔVsq*로 출력한다. 전압 제어기(323)는, 입력된 2상 전압 지령치 ΔVsd*, ΔVsq*에 근거하여, 모터(100)에 3상 구동 전압을 출력한다. 이것은, 임의의 속도 및 토크로 모터(100)가 구동 제어되게 할 수 있다(위치 제어도 행해지지만 도시를 생략).
한편, 자극 위치 검출 제어 신호는 도시하고 있지 않은 축 제어부(304)의 부분으로부터 구형파 전압 발생기(325)에 입력된다. 자극 위치 검출 제어 신호를 수신하면, 구형파 전압 발생기(325)는, 임의로 설정한 시간 주기의 구형파 전압(펄스파 전압)으로 전압 지령 ΔVh와 위상 지령 Δθh를 출력한다. 이들 전압 지령 ΔVh와 위상 지령 Δθh는, 전압 제어기(323)에서 상기 2상 전압 지령치 ΔVsd*, ΔVsq*에 중첩되고, 모터(100)에 출력되는 전압의 진폭과 위상을 조작한다.
전류 검출기(324)는, 모터(100)에 입력되는 전류를 3상 iu, iv, iw 각각으로 검출한다. 이들 3상 전류치 iu, iv, iw는, 2상 전류치 isα, isβ로 변환된다. 이들 2상 전류치 isα, isβ는, u상을 기준축인 α축으로 하고 여기에 직교하는 β축의 직교 좌표계에 있어서의 축의 전류치이다. 여기서, 모터(100)의 d축과 q축의 각각의 인덕턴스에 편차가 있는 경우, 즉, 해당 모터(100)가 자기 돌극성(magnetic saliency)을 갖는 경우, 이들 2상 전류치 isα, isβ의 진폭은 자극 위치 θ의 정보를 포함하고 있다. 자극 위치 연산기(327)는, 구형파 전압 발생기(325)로부터 출력된 전압 지령 ΔVh를 참조하면서, 2상 전류치 isα, isβ에 근거하여 모터(100)의 자극 위치 θ를 연산하여 출력한다. 이 자극 위치 θ의 연산 수법은, 공지의 수법에 따라서 달성될 수 있고(예컨대 일본 특허 공개 2010-172080호 참조), 여기서는 다시 상세하게 설명되지 않을 것이다. 자기 돌극성을 갖는 모터(100)의 일례는, 본 실시 형태에서 사용되는 영구 자석을 내장한 동기 모터, 동기 리럭턴스 모터, 또는 자기 포화에 의한 인덕턴스 변동을 갖는 유도 모터를 포함한다.
자극 위치 연산기(327)로부터 출력되는 자극 위치 신호 θ는, 전압 제어기(323)에 입력됨과 아울러, 속도 연산기(328)에도 입력된다. 속도 연산기(328)는, 자극 위치 θ를 미분 연산하여 모터(100)의 추정 속도 ωr^를 얻는다. 이 속도 추정치 ωr^는, 속도 지령치 ωr*로부터 감산되어 편차를 취하는 것에 의해, 속도 피드백 제어에 이용된다. 도시하지 않지만, 자극 위치 θ는 U상의 자극 위치를 기준으로 한 모터(100)의 회전 위치로서 간주될 수 있고, 축 제어부(304)는 이 자극 위치 신호 θ를 이용한 위치 피드백 제어도 행한다.
이상과 같이, 본 실시 형태의 다축 모터 구동 시스템(1)에서는, 모터(100)에 대하여 각각의 인코더(102)에 의한 기계적인 위치 검출과, 자극 위치 검출부(306)에 의한 전기적인 위치 검출을 포함하는 2종류의 모터 위치 검출이 가능하다. 그러나, 구동부(303)와 모터(100)의 사이의 모터용 배선(401), 또는 인코더(102)와 커넥터(311)의 사이의 인코더용 배선(402)에서 축간 오배선(axis-to-axis miswiring)이 있는 경우, 인코더(102)에 의해 검출된 모터 위치에 근거하여 축 제어부(304)가 모터(100)의 구동 제어를 행하면, 의도하지 않은 모터(100)의 검출 위치에 근거하여 다른 모터(100)가 구동 제어되거나, 구동 전력이 의도하지 않은 모터(100)에 공급될 수 있기 때문에, 의도하지 않은 모터(100)에 의도하지 않은 동작을 행하게 하는 원인이 된다.
이것에 비하여, 자극 위치 검출부(306)는, 그 시점에 구동부(303)에 실제로 접속되고 있는 모터(100)의 위치 검출을 해당 구동부(303)측으로부터 행할 수 있다. 이 때문에, 축 제어부(304)가 자극 위치 신호 θ에 근거하여 위치 결정 제어 등의 구동 제어를 행하면, 구동부(303)에 실제로 접속되고 있는 모터(100)에 대하여 확실히 적절한 구동 제어가 행해질 수 있다. 다시 말해, 모터용 배선(401)이나 인코더용 배선(402)에 축간 오배선이 있는 경우에도, 어느 모터(100)에 있어서도 의도하지 않은 동작을 방지할 수 있다. 자극 위치 신호 θ를 이용한 피드백 제어는, 모터용 배선(401)에 상 오배선이 있는 경우에도 모터(100)가 비교적 안정된 방식으로 제어될 수 있다고 하는 특징이 있다.
그래서, 본 실시 형태의 다축 모터 구동 시스템(1)은, 오배선을 판별할 때에는 자극 위치 신호 θ를 이용한 피드백 제어(이른바 인코더리스(encoderless 제어)에 의해 모터(100)의 구동을 제어하고, 인코더(102)의 검출 결과에 근거하여(또는 자극 위치 신호 θ와의 비교에 의해) 오배선의 유무를 판별한다. 자극 위치 검출부(306)의 검출 결과(자극 위치 θ)는 특허 청구 범위에 기재된 제 1 검출 결과의 일례에 상당하고, 인코더(102)의 검출 결과는 특허 청구 범위에 기재된 제 2 검출 결과의 일례에 상당한다.
다음으로, 다축 모터 구동 시스템(1)의 배선 체크시에 통괄 제어부(302)에 의해 실행되는 제어 내용이, 도 3을 참조하여 설명될 것이다. 통괄 제어부(302)는, 예컨대 다축 모터 구동 장치(300)에 전원이 투입될 때에 도 3에 나타내는 플로를 개시한다. 전원 투입 전에, 모터용 배선(401) 및 각 인코더용 배선(402)의 배치는, 오배선의 유무에 관계없이 완료되어 있는 것으로 한다. 또한, 엔지니어링 툴(500)은 사전에 다축 모터 구동 장치(300)에 접속되어 있고, 그 전원은 투입되어 있는 것으로 한다.
스텝 S5에서는, 통괄 제어부(302)는, 다축 모터 구동 장치(300)에 접속된 모든 모터(100)의, 이른바 다이나믹 브레이크(도시하지 않음, 상세는 생략)에 의한 브레이크 기능을 해제한다.
다음으로, 수순은 스텝 S10으로 이동하여, 통괄 제어부(302)는, 구동부(303)의 수를 카운트하기 위한 변수 i를 1로 초기화함과 아울러, 모든 구동부의 수를 나타내는 iO를 소정의 값으로 설정한다. 도 1의 예에서는, 구동부(303)의 수는 모두 합쳐 8개이기 때문에, iO=8이 된다. iO의 값은, 작업자에 의해 엔지니어링 툴(500)을 통해서 수동으로 입력된다. iO의 값은, 전원 투입시에, 통괄 제어부(302)에 접속된 구동부(303)의 수를 자동으로 인식함으로써 결정되더라도 좋다.
다음으로, 수순은 스텝 S15로 이동하여, 통괄 제어부(302)는, 다축 모터 구동 장치(300)에 포함되는 복수의 구동부(303) 중에서 1개의 구동부(303)를 선택한다. 예컨대 도 1에 나타내는 예에서는, i=1일 때 제 1 구동부(303), i=2일 때 제 2 구동부(303)가 선택되는 것과 같이 제 i 구동부(303)가 순차적으로 선택된다.
다음으로, 수순은 스텝 S20으로 이동하여, 통괄 제어부(302)는, 상기 스텝 S15에서 선택된 구동부(303)에 접속되어 있는 모터(100)의 브레이크(101)의 브레이크 기능을 해제함과 아울러, 해당 구동부(303)로부터 모터(100)로의 통전을 개시하여 서보 온 상태(servo-on state)를 만든다. 이 서보 온 상태에서는, 통괄 제어부(302)는 구동량 0에 대응하는 위치 지령을 축 제어부(304) 및 구동부(303)에 출력하여 위치 피드백 제어를 행하게 하기 때문에, 모터(100)는 통전 개시 시점의 위치에 위치 결정된 채로 서보 클램프되어 그 회전 위치에 강고하게 고정된다.
다음으로, 수순은 스텝 S25로 이동하여, 통괄 제어부(302)는, 상기 스텝 S15에서 선택된 구동부(303)에 접속되어 있는 모터(100)의 자극 위치 θ를 검출하는 자극 위치 검출 처리를 1회만 행한다. 구체적으로는, 자극 위치 검출 제어 신호는 축 제어부(304)에서 선택된 구동부(303)에 대응하는 자극 위치 검출부(306)의 구형파 전압 발생기(325)에 1회만 입력되어, 자극 위치 연산기(327)로부터 출력되는 자극 위치 신호 θ를 검출한다(상기 도 2 참조). 여기서, 자극 위치 검출부(306)에 의한 자극 위치 검출 처리의 특징으로서, 모터(100)에서 일순간만 소정의 토크가 발생하여, 모터(100)가 미소 동작을 행하게 한다. 이 미소 동작 후의 상태는, 특허 청구 범위에 기재된 제 1 위치 결정 제어 상태의 일례에 상당한다.
다음으로, 수순은 스텝 S30으로 이동하여, 통괄 제어부(302)는, 상기 스텝 S15에서 선택된 구동부(303)에 대응하는 인코더(102)(도면에서는 PG로 약기, 이하 동일)로부터, 상기 스텝 S25에서의 자극 위치 검출 처리에 의한 모터(100)의 위치의 미소 이동이 검출되었는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 제 i 커넥터(311)로부터 미소 이동을 나타내는 신호가 검출되었는지 여부가 판정된다. 제 i 커넥터(311)로부터 미소 이동을 나타내는 신호가 검출된 경우, 바꿔 말하면, 축으로부터 미소 이동이 검출된 경우, 판정이 만족되어, 스텝 S35로 이동한다.
스텝 S35에서는, 통괄 제어부(302)는, 상기 스텝 S25에서 검출된 자극 위치 신호 θ가 나타내는 모터 위치(미소 이동 후의 위치)와, 상기 스텝 S30에서 제 i 커넥터(311)로부터 검출된 모터 위치가 일치하는지 여부를 판정한다. 자극 위치 신호 θ가 나타내는 모터 위치와, 제 i 커넥터(311)에서 검출된 모터 위치가 서로 일치하는 경우, 판정이 만족되어, 스텝 S40으로 이동한다.
스텝 S40에서는, 통괄 제어부(302)는, 상기 스텝 S15에서 선택된 구동부(303)에 접속되어 있는 모터(100)에 대하여 해당 모터(100)의 계속적으로 검출된 자극 위치 θ를 이용한 위치 피드백 제어에 의해, 기설정된 양만큼 위치 결정 이동시키도록 구동 제어한다(이른바 인코더리스 위치 제어를 행한다). 상기 기설정된 양만큼의 위치 결정 이동 후의 상태는, 특허 청구 범위에 기재된 제 2 위치 결정 제어 상태의 일례에 상당한다.
다음으로, 수순은 스텝 S45로 이동하여, 통괄 제어부(302)는, 상기 스텝 S15에서 선택된 구동부(303)에 대응하는 인코더(102)로부터, 상기 스텝 S25에서의 자극 위치 검출 처리에 의한 모터(100)의 위치의 이동(기설정된 양만큼의 이동)이 검출되었는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 제 i 커넥터(311)로부터 약간이라도 이동을 나타내는 신호가 검출되었는지 여부가 판정된다. 제 i 커넥터(311)로부터 이동을 나타내는 신호가 검출된 경우, 바꿔 말하면, 축으로부터 이동이 검출된 경우, 판정이 만족되어, 스텝 S50으로 이동한다.
스텝 S50에서는, 통괄 제어부(302)는, 상기 스텝 S40에서의 위치 결정 이동 후의 모터 위치(그 시점에 자극 위치 신호 θ가 나타내는 모터 위치)와, 상기 스텝 S45에서 제 i 커넥터(311)로부터 검출된 모터 위치가 일치하는지 여부를 판정한다. 그 시점에 자극 위치 신호 θ가 나타내는 모터 위치와, 제 i 커넥터(311)에서 검출된 모터 위치가 서로 일치하는 경우, 판정이 만족되어, 스텝 S55로 이동한다.
스텝 S55에서는, 통괄 제어부(302)는, 모터용 배선(401) 및 인코더용 배선(402)에 오배선은 없다고 판별한다.
다음으로, 수순은 스텝 S60으로 이동하여, 통괄 제어부(302)는, 표시부(305)를 이용하여 선택 중의 구동부(303)에 관계되는 배선이 정상적으로 이루어져 있음을 나타내는 표시를 행한다.
다음으로, 수순은 스텝 S65로 이동하여, 통괄 제어부(302)는, 변수 i가 모든 구동부의 수 iO와 일치하는지 여부를 판정한다. 변수 i와 모든 구동부의 수 iO가 일치하는 경우, 판정이 만족되어, 이 플로를 종료한다.
변수 i와 모든 구동부의 수 iO가 일치하지 않는 경우에는, 판정은 만족되지 않고, 스텝 S70으로 이동한다.
스텝 S70에서는, 통괄 제어부(302)는, 변수 i의 값에 1을 가산한다. 그리고 수순은 스텝 S15로 돌아와, 동일한 처리를 반복한다.
한편, 상기 스텝 S30의 판정에 있어서, 제 i 커넥터(311)로부터 미소 이동을 나타내는 신호가 검출되지 않은 경우, 바꿔 말하면, 축의 미소 이동이 검출되지 않은 경우, 판정은 만족되지 않고, 스텝 S75로 이동한다.
스텝 S75에서는, 통괄 제어부(302)는, 모든 인코더(102)로부터, 상기 스텝 S25에서의 자극 위치 검출 처리에 의한 모터(100)의 위치의 미소 이동이 검출되지 않았는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 제 1~제 8 커넥터(311)의 전부에서 미소 이동을 나타내는 신호가 검출되지 않았는지 여부가 판정된다. 제 1~제 8 커넥터(311)의 어느 것으로부터도 미소 이동을 나타내는 신호가 검출되지 않은 경우, 판정이 만족되어, 수순이 스텝 S35로 이동하게 한다. 이 경우에는, 모든 모터(100)의 각각에 연결되고 있는 부하 기계의 큰 관성 질량으로 인해, 어떤 모터(100)도 자극 위치 검출 처리에서의 순간 토크에 의한 미소 이동을 행할 수 없었던 가능성을 고려하여 메인 루트로 돌아오도록 처리가 이루어진다.
한편, 제 1~제 8 커넥터(311)의 어느 것으로부터 미소 이동을 나타내는 신호가 검출된 경우, 바꿔 말하면, 해당 축이 아닌 다른 축으로부터 미소 이동이 검출된 경우, 판정은 만족되지 않고, 스텝 S80으로 이동한다.
스텝 S80에서는, 통괄 제어부(302)는, 모터용 배선(401) 및 인코더용 배선(402)의 적어도 한쪽이, 선택된 구동부(303)에 대응하지 않는 기기와 접속하는 축간 오배선을 포함한다고 판별한다.
다음으로, 수순은 스텝 S85로 이동하여, 통괄 제어부(302)는, 상기 스텝 S20에서 서보 온 상태가 된 구동부(303)로부터 모터(100)로의 통전을 강제적으로 정지하여 서보 오프 상태로 하고, 다축 모터 구동 장치(300)에 접속된 모든 모터(100)의 브레이크(101)의 브레이크 기능을 온으로 한다.
다음의 스텝 S90에서는, 통괄 제어부(302)는, 표시부(305)를 이용하여, 대응하는 배선을 체크하도록 재촉하는 표시를 행한다. 예컨대, 상기 스텝 S80에서 오배선이 있다고 판별된 경우에는, 통괄 제어부(302)는, 선택된 구동부(303)의 명칭(번호)을 표시함과 아울러 그것에 관계되는 모터용 배선(401)의 축간 오배선을 체크하도록 재촉하는 표시를 행하고, 통괄 제어부(302)는 또한 이동이 검출된 커넥터(311)의 명칭(번호)을 표시함과 아울러 그것에 관계되는 인코더용 배선의 축간 오배선을 체크하도록 재촉하는 표시를 행한다. 그리고, 이 플로는 종료된다.
한편, 상기 스텝 S35의 판정에 있어서, 그 시점의 자극 위치 신호 θ가 나타내는 모터 위치와, 제 i 커넥터(311)에서 검출된 모터 위치가 일치하지 않는 경우, 판정은 만족되지 않고, 스텝 S95로 이동한다.
스텝 S95에서는, 통괄 제어부(302)는, 선택된 구동부(303)와 모터(100)의 사이의 모터용 배선(401)에 있어서 상(U상, V상, W상) 사이의 잘못된 접속 관계를 갖는 상 오배선이 있다고 판별한다. 특히, 이 경우에는, 상이 정상순(positive phase sequence)으로 배열되면서 전체가 1핀만큼 위치가 어긋나는 종류의 상 오배선이 있다고 판별될 수 있다(이 설명은 후술하는 도 4에서 상세하게 주어질 것이다). 이 경우, 상술한 바와 같이 자극 위치 신호 θ를 이용한 피드백 제어에서는, 모터용 배선(401)에 상 오배선이 있는 경우에도 모터(100)가 비교적 안정된 방식으로 제어될 수 있기 때문에, 모터(100)의 의도하지 않은 동작이 가능한 한 억제되게 할 수 있다. 그리고 스텝 S85와 스텝 S90에서 처리가 실행되지만, 스텝 S90의 처리에 있어서는, 선택된 구동부(303)의 명칭(번호)을 표시함과 아울러 그것에 관계되는 모터용 배선(401)의 상 오배선을 체크하도록 재촉하는 표시를 행한다. 그리고, 이 플로는 종료된다.
한편, 상기 스텝 S45의 판정에 있어서, 제 i 커넥터(311)로부터 이동을 나타내는 신호가 검출되지 않은 경우, 바꿔 말하면, 축으로부터 이동이 검출되지 않은 경우, 판정은 만족되지 않고, 스텝 S100으로 이동한다.
스텝 S100에서는, 통괄 제어부(302)는, 모든 인코더(102)로부터, 상기 스텝 S40에서의 기설정된 양의 위치 결정 구동 제어에 의한 모터(100)의 위치의 이동(자극 위치 검출 처리 후의 위치로부터의 추가 이동)이 검출되지 않았는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 제 1~제 8 커넥터(311)의 전부에서 이동을 나타내는 신호가 검출되지 않았는지 여부가 판정된다. 제 1~제 8 커넥터(311)의 전부로부터 이동을 나타내는 신호가 검출되지 않은 경우, 판정이 만족되어, 스텝 S105로 이동한다. 이 경우에는, 어느 하나의 모터(100)가 분명하게 이동하긴 하지만, 그 이동이 전혀 검출되지 않은 것으로 간주된다.
스텝 S105에서는, 통괄 제어부(302)는, 모터용 배선(401) 및 인코더용 배선(402) 중 적어도 하나, 특히 선택된 구동부(303)에 관계되는 모터용 배선(401) 또는 인코더용 배선(402)에 비접속 부분(non-connection portion)이 있다고 판별한다. 그리고 스텝 S85와 스텝 S90의 처리가 실행되지만, 스텝 S90의 처리에 있어서는, 통괄 제어부(302)는, 선택된 구동부(303)의 명칭(번호)을 표시함과 아울러 그것에 관계되는 모터용 배선(401) 또는 인코더용 배선(402)의 비접속을 체크하도록 재촉하는 표시를 행한다. 그리고 이 플로는 종료된다.
한편, 상기 스텝 S100의 판정에 있어서, 제 1~제 8 커넥터(311) 중 어느 것으로부터 이동을 나타내는 신호가 검출된 경우, 바꿔 말하면, 해당 축이 아닌 다른 축으로부터 이동이 검출된 경우, 판정은 만족되지 않고, 스텝 S80으로 이동하여 동일한 처리를 실행한다.
한편, 상기 스텝 S50의 판정에 있어서, 그 시점의 자극 위치 신호 θ가 나타내는 모터 위치와, 제 i 커넥터(311)에서 검출된 모터 위치가 일치하지 않는 경우, 판정은 만족되지 않고, 스텝 S110으로 이동한다.
스텝 S110에서는, 통괄 제어부(302)는, 선택된 구동부(303)와 모터(100)의 사이의 모터용 배선(401)에 있어서 상 오배선이 있다고 판별한다. 특히, 이 경우에는, 상이 역상순(negative phase sequence)으로 배열되면서 어느 1핀은 올바르게 접속되고 다른 2핀이 반대로 접속되어 있는 종류의 상 오배선이 있다고 판별될 수 있다(이 설명은 후술하는 도 4에서 상세하게 주어질 것이다). 이 경우, 상술한 바와 같이 자극 위치 신호 θ를 이용한 피드백 제어에서는, 모터용 배선(401)에 상 오배선이 있는 경우에도 모터(100)가 비교적 안정된 방식으로 제어될 수 있기 때문에, 모터(100)의 의도하지 않은 동작이 가능한 한 억제되게 할 수 있다. 그리고 스텝 S85와 스텝 S90의 처리가 실행되지만, 스텝 S90의 처리에 있어서는, 통괄 제어부(302)는, 선택된 구동부(303)의 명칭(번호)을 표시함과 아울러 그것에 관계되는 모터용 배선(401)의 상 오배선을 체크하도록 재촉하는 표시를 행한다. 그리고 이 플로는 종료된다.
이상의 플로에 있어서는, 통괄 제어부(302)는 스텝 S25의 제어 처리에 대응하여 스텝 S30과 스텝 S35의 체크 처리를 행하고, 또한 스텝 S40의 제어 처리에 대응하여 스텝 S45와 스텝 S50의 체크 처리를 행하고 있다. 다시 말해, 통괄 제어부(302)는 2개의 제어 처리의 각각에 대응하여 2개의 체크 처리(합계 4개의 체크 처리)를 행하고 있다.
스텝 S25의 제어 처리에서는, 상술한 바와 같이 선택된 구동부(303)에 접속되고 있는 모터(100)에 대하여 자극 위치 검출 처리가 1번만 행해져, 해당 모터(100)가 미소 동작을 행하게 한다. 이것에 비하여, 스텝 S30에서는, 미소 동작한 모터(100)가 선택 중의 구동부(303)에 대응하는 축을 갖는지, 그것에 대응하지 않는 다른 축을 갖는지 여부가 체크된다. 스텝 S35에서는, 미소 동작 후의 이동 위치에 대하여 자극 위치 신호 θ에 근거하는 모터 위치와, 인코더(102)에 의해 검출된 모터 위치가 비교 및 체크된다.
단, 상술한 바와 같이, 해당 모터(100)에 연결되고 있는 부하 기계의 관성 질량이 큰 경우에는, 해당 모터(100)가 자극 위치 검출 처리에서의 순간 토크로는 미소 동작할 수 없을 가능성이 있을 수 있다. 이 때문에, 스텝 S30의 이동 축 체크에 있어서는, 축간 오배선이 있는 경우에도, 그 유무가 판별되지 않을 수 있다. 그러나, 부하 기계의 큰 관성 질량으로 인해 해당 모터(100)가 미소 동작할 수 없는 경우에도, 모터용 배선(401)에 상 오배선이 생기고 있는 경우에는, 자극 위치 검출 처리에 의해 검출된 자극 위치 θ와, 인코더(102)로부터 검출된 모터 위치가 일치하지 않아, 상 오배선의 발생이 판별되게 할 수 있다. 단, 이 경우에 판별할 수 있는 상 오배선은, 상이 정상순으로 배열되면서 전체가 1핀만큼 위치적으로 어긋나는 종류의 오배선으로 한정된다.
여기서 상 오배선의 종류가 설명된다. 예컨대, 본 실시 형태와 같이 3상 교류 모터(100)를 사용하는 경우에는, 도 4에 나타내는 바와 같이 U, V, W의 3상이 각 핀에 대응하여 접속된다. 일반적으로는, U상이 기준이 되기 때문에, 제 1 핀, 제 2 핀, 제 3 핀의 오름차순으로 각각 U상, V상, W상에 할당된다. 제 1~제 3 핀에 대하여 3상의 접속 배치의 조합의 총수는, 순열로 생각하여 3!, 다시 말해 1×2×3=6이다. 이 중, 제 1~제 3 핀의 오름차순 방향에 대하여 상의 순환순(circulation sequence)이 U→V→W의 정상순이 되는 접속 배치의 조합의 수는 3이고, 그 중 하나의 조합(1, 2, 3=U, V, W)이 상 오배선이 없는 올바른 접속 배선이다. 다른 2개의 정상순의 접속 배치의 조합은, 3상 전체가 1핀만큼 위치적으로 어긋나는(오름차순에 있어서의 순방향 어긋남(forward offset), 오름차순에 있어서의 역방향 어긋남(reverse offset)) 종류의 상 오배선이 된다. 상기 스텝 S35에서의 상 오배선 체크는, 이와 같은 3상 전체가 정상순으로 1핀만큼 위치적으로 어긋나는 종류의 상 오배선(1, 2, 3=W, U, V 또는 V, W, U)만을 판별한다.
스텝 S40의 제어 처리에서는, 상술한 바와 같이 선택된 구동부(303)에 접속되어 있는 모터(100)의 계속적으로 검출된 자극 위치 θ에서의 위치 피드백 제어에 의해, 해당 모터(100)가 기설정된 양만큼 위치 결정 이동되도록 구동 제어된다. 이것에 비하여, 스텝 S45에서는, 이동한 모터(100)가 선택 중의 구동부(303)에 대응하는 축을 갖는지, 그것에 대응하지 않는 다른 축을 갖는지 여부가 체크된다. 스텝 S50에서는, 위치 결정 구동 후의 이동 위치에 대하여 자극 위치 신호 θ에 근거하는 모터 위치와, 인코더(102)에 의해 검출된 모터 위치가 비교 및 체크된다.
이 경우에, 스텝 S45의 체크는, 상기 스텝 S30의 체크에 있어서 부하 기계의 큰 관성 질량에 기인하는 미소 동작의 불가능으로 인해 판별할 수 없었던 축간 오배선도 판별할 수 있다. 스텝 S50의 체크는, 제 1~제 3 핀의 오름차순 방향에 대하여 상의 순환순이 W→V→U의 역상순이 되는 접속 배치의 상 오배선의 3개의 상이한 조합(1, 2, 3=U, W, V 또는 W, V, U 또는 V, U, W)을 판별할 수 있다. 이들 3개의 상이한 역상순의 접속 배치는, 어느 1핀이 올바르게 접속되고 다른 2핀이 반대로 접속되는 것이다. 이것은, 스텝 S35와 스텝 S50의 2개의 체크로, 모든 조합의 오배선이 빠짐없이 판별되게 할 수 있다.
다음으로, 상기 제어에 의해 판별되는 오배선의 구체적인 예가 도 5를 참조하여 설명된다. 도 5에 나타내는 예에서는, 제 3 구동부(303)와 제 4 모터(100)가 접속됨과 아울러, 제 4 구동부(303)와 제 3 모터(100)가 접속되어 있고, 이들이 구동부(303)와 모터(100)의 사이의 대응하지 않는 접속에 기인하는 모터용 배선(401)에서의 축간 오배선을 유발하고 있다. 대응하는 상은 제 7 구동부(303)와 제 7 모터(100)의 사이에서 서로 접속되지 않고, 이것이 모터용 배선(401)의 상(U상, V상, W상)의 배선의 상 오배선을 일으키고 있다. 또한, 제 5 모터(100)의 인코더(102)와 제 6 커넥터(311)가 접속됨과 아울러, 제 6 모터(100)의 인코더(102)와 제 5 커넥터(311)가 접속되어 있고, 이들이 인코더(102)와 커넥터(311)의 사이의 대응하지 않는 접속에 기인하는 축간 오배선을 일으키고 있다. 기본적으로는 모든 모터(100)에 연결되는 부하 기계가 각각 충분히 작은 관성 질량을 가져서, 모터(100)는 1회의 자극 위치 검출 처리로 미소 이동을 할 수 있는 것으로 한다.
이와 같은 오배선을 갖는 다축 모터 구동 시스템(1)에 있어서, 통괄 제어부(302)가 도 3에 나타내는 제어 내용을 실행하는 경우, 제 1 구동부(303) 및 제 2 구동부(303)는 오배선이 없다고 판별된다. 제 3 구동부(303)에 대해서는, 제 3 구동부(303)와 제 4 모터(100)는 잘못 접속되어 있기 때문에, 제 3 구동부(303)를 통해서 자극 위치 검출 처리가 1회 행해질 때에(스텝 S25), 제 4 모터(100)는 미소 이동한다. 미소 이동한 경우에는, 제 4 모터(100)의 인코더(102)로부터 중계부(310)의 제 4 커넥터(311)에 검출 신호가 입력되어, 제 4 모터(100)의 구동으로서 검출된다. 이것은 자극 위치 검출 처리를 행한 구동부(303)에 대응하지 않는 모터(100)가 미소 이동한 경우에 상당하므로(스텝 S30에서 아니오, 스텝 S75에서 아니오), 제 3 구동부(303)와 제 4 모터(100)가 잘못 접속되어 있다고, 또는, 제 3 모터(100)의 인코더(102)와 제 4 커넥터(311)가 잘못 접속되어 있다고 판별되고(스텝 S80), 그 취지를 표시한다(스텝 S90). 그 결과, 작업자는 제 3 구동부(303)에 대응하는 모터용 배선(401) 및 인코더용 배선(402)을 체크하는 것에 의해, 이 예에서는 인코더용 배선(402)이 올바르게 배선되어 있기 때문에, 제 3 구동부(303)와 제 4 모터(100)가 잘못 접속되어 있는 것을 알아낼 수 있다.
부하 기계의 충분히 큰 관성 질량으로 인해 제 3 구동부(303)를 통해서 자극 위치 검출 처리가 1회 행해졌을 때에 제 4 모터(100)를 포함하는 어느 모터(100)도 미소 이동하지 않은 경우에도(스텝 S30에서 아니오, 또는 스텝 S75에서 예), 제 3 구동부(303)에 자극 위치 θ의 위치 피드백에 근거한 소정의 구동량의 위치 지령이 출력될 때에(스텝 S40), 제 4 모터(100)의 인코더(102)로부터 중계부(310)의 제 4 커넥터(311)에 검출 신호가 입력되어, 제 4 모터(100)의 구동으로서 검출된다. 이것은 위치 지령을 출력한 구동부(303)에 대응하지 않는 모터(100)가 구동된 경우에 상당하므로(스텝 S45 및 스텝 S100에서 아니오), 제 3 구동부(303)와 제 4 모터(100)가 잘못 접속되어 있다고, 또는, 제 3 모터(100)의 인코더(102)와 제 4 커넥터(311)가 잘못 접속되어 있다고 판별되고(스텝 S80), 그 취지를 표시한다(스텝 S90). 그 결과, 작업자는 제 3 구동부(303)와 제 4 모터(100)가 잘못 접속되어 있는 것을 알아낼 수 있다. 제 4 구동부(303)에 대해서도, 동일한 방식으로, 작업자는 제 4 구동부(303)와 제 3 모터(100)가 잘못 접속되어 있는 것을 알아낼 수 있다.
한편, 제 5 구동부(303)에 대해서는, 제 5 모터(100)의 인코더(102)와 제 6 커넥터(311)가 잘못 접속되어 있기 때문에, 제 5 구동부(303)를 통해서 자극 위치 검출 처리가 1회 행해졌을 때에(스텝 S25), 제 5 모터(100)가 미소 이동한 경우에는, 제 5 모터(100)의 인코더(102)로부터 중계부(310)의 제 6 커넥터(311)에 검출 신호가 입력되어, 제 6 모터(100)의 구동으로서 검출된다. 이것은 자극 위치 검출 처리를 행한 구동부(303)에 대응하지 않는 모터(100)가 미소 이동한 경우에 상당하므로(스텝 S35에서 아니오, 스텝 S75에서 아니오), 제 5 구동부(303)와 제 6 모터(100)가 잘못 접속되어 있다고, 또는, 제 5 모터(100)의 인코더(102)와 제 6 커넥터(311)가 잘못 접속되어 있다고 판별되고(스텝 S80), 그 취지를 표시한다(스텝 S90). 그 결과, 작업자는 제 5 구동부(303)에 대응하는 모터용 배선(401) 및 인코더용 배선(402)을 체크하는 것에 의해, 이 예에서는 모터용 배선(401)이 올바르게 배선되어 있기 때문에, 제 5 모터(100)의 인코더(102)와 제 6 커넥터(311)가 잘못 접속되어 있는 것을 알아낼 수 있다.
부하 기계의 충분히 큰 관성 질량으로 인해 제 5 구동부(303)를 통해서 자극 위치 검출 처리가 1회 행해졌을 때에 제 6 모터(100)를 포함하는 어느 모터(100)도 미소 이동하지 않은 경우에도(스텝 S30에서 아니오, 또는 스텝 S75에서 예), 제 5 구동부(303)에 자극 위치 θ의 위치 피드백에 근거한 소정의 구동량의 위치 지령이 출력될 때에(스텝 S40), 제 5 모터(100)의 인코더(102)로부터 중계부(310)의 제 6 커넥터(311)에 검출 신호가 입력되어, 제 6 모터(100)의 구동으로서 검출된다. 이것은 위치 지령을 출력한 구동부(303)에 대응하지 않는 모터(100)가 구동된 경우에 상당하므로(스텝 S45 및 스텝 S100에서 아니오), 제 5 구동부(303)와 제 6 모터(100)가 잘못 접속되어 있다고, 또는, 제 5 모터(100)의 인코더(102)와 제 6 커넥터(311)가 잘못 접속되어 있다고 판별되고(스텝 S80), 그 취지를 표시한다(스텝 S90). 그 결과, 작업자는 제 5 모터(100)의 인코더(102)와 제 6 커넥터(311)가 잘못 접속되어 있는 것을 알아낼 수 있다. 제 6 구동부(303)에 대해서도, 동일한 방식으로, 작업자는 제 6 모터(100)의 인코더(102)와 제 5 커넥터(311)가 잘못 접속되어 있는 것을 알아낼 수 있다.
한편, 제 7 구동부(303)에 대해서는, 해당 제 7 구동부(303)와 제 7 모터(100)의 사이에서 모터용 배선(401)에서의 상(U상, V상, W상)의 배선이 잘못되어 있기 때문에, 제 7 구동부(303)를 통해서 자극 위치 검출 처리가 1회 행해질 때에(스텝 S25), 제 7 모터(100)의 미소 이동 후의 위치에 대하여 자극 위치 θ와 제 7 커넥터(311)에서 검출된 모터 위치가 일치되지 않는 경우가 있다. 일치하지 않는 경우에는(스텝 S35에서 아니오), 제 7 모터(100)의 모터용 배선(401)에 있어서의 상의 배선에 (상이 정상순으로 배열되면서 전체가 1핀만큼 위치적으로 어긋나는) 상 오배선이 있다고 판별되고(스텝 S95), 그 취지를 표시한다(스텝 S90). 그 결과, 작업자는 제 7 모터(100)의 모터용 배선(401)에 있어서의 상의 배선에 오배선이 있는 것을 알아낼 수 있다.
오배선의 종류가, 상이 역상순으로 배열되면서 어느 1핀이 올바르게 접속되고 다른 2핀이 반대로 접속되어 있는 종류의 오배선이기 때문에, 자극 위치 θ와 제 7 커넥터(311)에서 검출된 미소 이동 후의 모터 위치가 일치하는 경우에도(스텝 S35에서 예), 제 7 구동부(303)에 자극 위치 θ의 위치 피드백에 근거한 소정의 구동량의 위치 지령이 출력될 때에는(스텝 S40), 자극 위치 θ와 제 7 커넥터(311)에서 검출된 모터 위치가 결코 일치하지 않으므로(스텝 S50에서 아니오), 제 7 모터(100)의 모터용 배선(401)에 있어서의 상의 배선에 상 오배선이 있다고 판별되고(스텝 S110), 그 취지를 표시한다(스텝 S90). 이 방식으로, 각 구동부(303)에 대하여, 미소 이동 후의 상 오배선의 판별 후, 기설정된 양의 구동이 이루어진 상태에서의 상 오배선의 추가 판별을 행하는 것에 의해, 상 오배선이 각 구동부(303)마다 2회 판별될 수 있으므로, 오배선의 검출 정확도가 향상될 수 있다.
이상 설명한 다축 모터 구동 시스템(1)에 있어서는, 구동부(303)가 자극 위치 θ에 근거하여 피드백 제어 등의 구동 제어를 행하면, 구동부(303)는 접속하고 있는 모터(100)에 대하여 확실히 적절한 구동 제어를 행할 수 있다. 다시 말해, 모터용 배선(401) 또는 인코더용 배선(402)의 어느 한쪽에 있어서 어떠한 축간 대응 관계가 잘못된 오배선이 있더라도, 모터(100)의 의도하지 않은 동작을 방지할 수 있다. 또한, 자극 위치 θ에 근거하는 피드백 제어는, 모터용 배선(401)에 있어서의 상 오배선이 있는 경우에, 해당 모터용 배선(401)에 접속하는 모터(100)의 의도하지 않은 동작이 억제될 수 있는 특성을 갖는다. 본 실시 형태에서는, 다축 모터 구동 장치(300)의 통괄 제어부(302) 및 축 제어부(304)가, 모터용 배선(401) 및 인코더용 배선(402)에 있어서의 오배선의 유무를 판별할 때에, 자극 위치 검출부(306)에 의해 검출된 자극 위치 θ를 이용하여 모터(100)의 구동이 제어됨과 아울러, 인코더(102)에 의해 검출된 모터 위치에 근거하여 오배선의 유무가 판별된다. 이 결과, 의도하지 않은 모터(100)의 동작을 확실히 방지하면서, 오배선의 유무가 판별될 수 있다.
특히, 본 실시 형태에서는, 구동부(303)를 통해서 대응하는 모터(100)에 순차적으로 지령 전력으로 해당 모터(100)의 구동 제어가 행해질 때의 자극 위치 θ와 인코더(102)로부터의 모터 위치에 근거하여, 모터용 배선(401) 및 인코더용 배선(402)의 적어도 한쪽에 있어서의 오배선의 유무가 구동부(303)마다 판별된다. 이것은, 오배선이 생기고 있는 배선이 더 명확하게 판별되게 한다.
특히, 본 실시 형태에서는, 구동부(303)가 모터(100)에 대하여 통전을 개시할 때, 다시 말해, 서보 온 상태가 일어날 때에는, 그 통전 개시 시점의 위치에 모터(100)의 위치를 고정(이른바 서보 록(servo-lock))하는 위치 결정 제어가 행해진다. 이것은, 축 제어부(304)에 구비되는 위치 피드백 제어 기능이, 상위 제어 장치(200) 등으로부터 위치 지령이 입력될 때까지 그 시점의 모터(100)의 위치가 변동하지 않도록 구동 제어하기 때문이다.
그러나, 인코더(102)에 의해 검출된 모터 위치에 근거하는 피드백 제어에 의해 서보 온 상태가 일어나는 경우에, 모터용 배선(401) 및 인코더용 배선(402)의 적어도 한쪽에 축간 오배선이 있는 경우나 모터용 배선(401)에 상 오배선이 있는 경우에는, 모터(100)에 대한 적절한 구동 제어가 행해질 수 없기 때문에, 상기 서보 온 상태에서 해당 모터(100)가 의도하지 않은 구동을 행하거나(위치가 변동하거나), 또는 위치가 쉽게 변동하는 불안정한 상태가 된다.
이것에 비하여, 본 실시 형태와 같이, 자극 위치 θ에 근거하는 위치 피드백 제어에 의해 서보 온 상태가 된 경우에는, 상술한 바와 같이 모터용 배선(401) 또는 인코더용 배선(402)의 어느 한쪽에 있어서 어떠한 축간 오배선이 있는 경우에도, 서보 온 상태에서의 해당 모터(100)의 의도하지 않은 동작을 방지할 수 있다. 모터용 배선(401)에 있어서의 상 오배선이 있는 경우에도, 해당 모터(100)의 의도하지 않은 동작이 억제될 수 있다.
한편, 자극 위치 θ를 검출하기 위해 자극 위치 검출 처리를 실행할 때에는, 모터(100)에 미소 동작이 필연적으로 생기는 것을 알고 있다. 이 미소 동작은, 의도하지 않은 구동과는 달리, 예상 범위 내에서의 이동 동작이고, 그 발생 후에는, 정상적으로 서보 클램프된 위치 결정 상태(제 1 위치 결정 제어 상태)가 된다.
이 방식으로 통전 개시 시점의 위치로부터 미소 동작에 의해 추가 위치 결정이 이루어지는 상태에 있어서, 해당 미소 동작에 관련된 자극 위치 θ와 인코더(102)로부터의 모터 위치가 참조되는 것에 의해, 모터(100)의 의도하지 않은 동작을 방지하면서 모터용 배선(401) 또는 인코더용 배선(402)의 어느 한쪽에 있어서의 오배선의 유무가 판별될 수 있다.
특히, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이 구동부(303)가 자극 위치 검출 처리에 의한 미소 동작 후의 위치 결정 제어 상태로 했을 때에는, 그 통전을 개시하는 시점과 비교하여 상기 미소 동작에 의한 모터(100)의 위치 이동이 검출되어야 한다. 그래서, 인코더(102)로부터 검출된 모터 위치에서, 통전을 개시하는 시점과 미소 동작 후의 모터 위치가 비교되고, 이동이 검출되지 않는 경우에는, 모터용 배선(401) 또는 인코더용 배선(402)의 어느 한쪽에 축간 오배선이 있다고 판별될 수 있다.
특히, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이 구동부(303)가 자극 위치 검출 처리에 의한 미소 동작 후의 위치 결정 제어 상태로 했을 때에는, 그 통전을 개시하는 시점과 비교하여 상기 미소 동작에 의한 모터(100)의 위치 이동이 검출되어야 한다. 그러나, 예컨대 모터(100)가 3상 교류 모터(100)이고, 모터용 배선(401)이 상이 U, V, W의 정상순으로 배열되면서 전체적으로 1상만큼 어긋나는 상 오배선을 갖는 경우에는, 자극 위치 검출 처리에 의한 자극 위치 θ만으로는 상기 미소 동작에 의한 모터(100)의 이동 위치가 정확하게 검출될 수 없다. 그래서, 자극 위치 θ와 인코더로부터 검출된 모터 위치가 비교되어, 일치하지 않는 경우에는, 모터용 배선(401)에 상 오배선이 있다고 판별될 수 있다.
특히, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이 통전 개시 후의 미소 동작에 근거하는 오배선의 판별 수법만으로도, 대부분의 경우는 오배선의 유무가 판별될 수 있다. 그렇지만, 각 모터(100)에 연결되는 부하 기계가 큰 관성 질량을 갖는 경우에는 해당 모터(100)가 미소 동작할 수 없기 때문에, 오배선의 유무가 판별되지 않을 수 있다.
이것에 비하여, 본 실시 형태에서는, 상기 통전 개시 후의 미소 동작에 근거하는 오배선의 판별의 실행 후에, 모터(100)가 기설정된 양만큼 더 구동되어, 구동부(303)가 위치 결정되는 상태로 하고, 그 기설정된 양의 구동에 의한 위치 이동에 관련된 자극 위치 θ와 인코더(102)로부터의 모터 위치가 참조되는 것에 의해, 모터용 배선(401) 또는 인코더용 배선(402)의 어느 한쪽에 있어서의 오배선의 유무가 더 상세하게 판별될 수 있다.
한편, 구동부(303)를 통해서 모터(100)를 기설정된 양만큼 구동하는 위치 결정 제어를 행하는 경우에는, 해당 구동부(303)는 어떠한 위치 검출 정보에 근거하는 위치 피드백 제어를 동시에 행할 필요가 있다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 오배선의 검출을 목적으로 하여 미소 동작 후의 위치 결정된 위치로부터 모터(100)를 기설정된 양만큼 구동하는 경우, 자극 위치 θ에 근거하는 피드백 제어에 의해 위치 결정 제어가 주어지는 상태가 제공된다. 이것은 상술한 바와 같이 모터용 배선(401) 또는 인코더용 배선(402)의 어느 한쪽에 있어서 어떠한 축간 오배선이 있더라도, 모터(100)를 기설정된 양만큼 구동할 때에 해당 모터(100)의 의도하지 않은 동작을 방지할 수 있게 한다. 모터용 배선(401)에 있어서의 상 오배선이 있는 경우에도, 해당 모터(100)의 의도하지 않은 동작이 억제될 수 있다.
특히, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 구동부(303)가 자극 위치 θ의 위치 피드백 제어에 의해 기설정된 양만큼 구동되는 위치 결정 상태로 했을 때에는, 그 이전의 미소 동작 후의 위치 결정 상태와 비교하여 기설정된 양의 구동에 의한 모터(100)의 위치 이동이 검출되어야 한다. 그래서, 인코더(102)로부터의 모터 위치에서, 미소 동작 후와 기설정된 양의 구동 후의 모터 위치가 비교되고, 이동이 검출되지 않는 경우에는, 모터용 배선(401) 또는 인코더용 배선(402)의 어느 한쪽에 축간 오배선이 있다고 판별될 수 있다. 이 판별 수법에 의하면, 부하 기계의 큰 관성 질량으로 인해 미소 동작할 수 없었던 경우에도, 축간 오배선의 유무가 정확하게 판별될 수 있다.
특히, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 구동부(303)가 기설정된 양의 구동 후의 위치 결정 상태로 했을 때에는, 그 이전의 미소 동작 후의 위치 결정 상태와 비교하여 기설정된 양의 구동에 의한 모터(100)의 위치 이동이 검출되어야 한다. 모터(100)가 3상 교류 모터(100)이고, 모터용 배선(401)이 상이 W, V, U라고 하는 역상순으로 배열되는 상 오배선을 갖는 경우에는, 자극 위치 검출 처리에 의한 자극 위치 θ를 이용하여 상기 기설정된 양의 구동에 의한 모터(100)의 이동 위치가 정확하게 검출될 수 없다(역회전으로 이동하기 때문에). 그래서, 자극 위치 θ와 인코더(102)로부터의 모터 위치가 비교되고, 일치하지 않는 경우에는, 모터용 배선(401)에 상 오배선이 있다고 판별될 수 있다.
상술한 바와 같이 모터용 배선(401)이 상이 W, V, U의 역상순으로 배열되는 상 오배선을 갖는 경우에는, 상술한 통전 개시 후의 미소 동작에 근거하는 상 오배선의 판별 수법을 이용하면 잘못된 판별이 발생할 수 있지만, 이 기설정된 양의 구동에 근거하는 상 오배선의 판별 수법은 정확한 판별을 할 수 있다.
특히, 본 실시 형태에서는, 모터(100)가 각각 영구 자석 동기 모터이기 때문에, 구동부(303)의 자극 위치 검출부(306)에 의한 자극 위치 검출 처리가 확실하게 높은 정확도로 행해질 수 있다.
특히, 본 실시 형태에서는, 자극 위치 검출부(306)의 자극 위치 검출 처리는, 영구 자석 동기 모터의 자기 돌극성에 의한 d축과 q축의 인덕턴스 편차에 근거하여 모터(100)의 위치를 검출하는 것을 포함하므로, 자극 위치 검출 처리가 확실하게 높은 정확도로 행해질 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 복수의 모터(100)의 구동을 제어하는 다축 모터 구동 시스템(1) 및 다축 모터 구동 장치(300)에서의 축간 오배선과 상 오배선을 판별하는 구성과 수법을 설명했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 그 밖에도, 특별히 도시는 하지 않지만, 1개의 모터의 구동을 제어하는 모터 구동 시스템 및 모터 구동 장치에서의 상 오배선을 판별하기 위해 유사한 구성과 수법이 채용될 수 있다.
또한, 상술한 것 이외에도, 상기 실시 형태 및 각 변형예에 의한 수법이 적절히 조합 및 이용될 수 있다. 또한, 일일이 예시되지 않지만, 상기 실시 형태 및 각 변형예는, 그 취지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 여러 가지의 변경의 추가 후에 실시될 것이다.
1 : 다축 모터 구동 시스템
100 : 모터
102 : 인코더(제 2 위치 검출부)
200 : 상위 제어 장치
300 : 다축 모터 구동 장치
302 : 통괄 제어부(제어부)
304 : 축 제어부(제어부)
303 : 구동부
305 : 표시부
306 : 자극 위치 검출부(제 1 위치 검출부)
311 : 커넥터(신호 입력부)
401 : 모터용 배선
402 : 인코더용 배선(신호 입력부용 배선)
100 : 모터
102 : 인코더(제 2 위치 검출부)
200 : 상위 제어 장치
300 : 다축 모터 구동 장치
302 : 통괄 제어부(제어부)
304 : 축 제어부(제어부)
303 : 구동부
305 : 표시부
306 : 자극 위치 검출부(제 1 위치 검출부)
311 : 커넥터(신호 입력부)
401 : 모터용 배선
402 : 인코더용 배선(신호 입력부용 배선)
Claims (17)
- 인코더를 갖는 모터와,
모터 제어 지령에 근거하여, 상기 모터를 제어 및 구동하는 모터 구동 장치
를 갖는 모터 구동 장치 시스템으로서,
상기 모터 구동 장치는, 상기 모터에 대한 자극(magnetic pole) 위치 검출 처리를 행하여 상기 모터의 위치를 검출하는 제 1 위치 검출부를 갖고,
상기 모터 구동 장치와 상기 모터의 사이의 오배선(miswiring)의 유무를 판별할 때에, 상기 모터 구동 장치는, 상기 제 1 위치 검출부의 제 1 검출 결과를 이용하여 상기 모터를 제어 및 구동함과 아울러, 상기 인코더에 의한 상기 모터의 위치 검출 결과인 제 2 검출 결과에 근거하여 상기 모터의 오배선을 판별하는
모터 구동 장치 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 모터 구동 장치는, 제 1 위치 결정 제어 상태에서 상기 제 1 검출 결과와 상기 제 2 검출 결과에 근거하여 오배선의 유무를 판별하고, 상기 제 1 위치 결정 제어 상태는, 상기 모터가 상기 제 1 검출 결과에 근거하는 피드백 제어에 의해 통전 개시 시점의 위치에 위치 결정되는 상태로부터 상기 모터가 상기 자극 위치 검출 처리의 실행에 의한 미소 동작에 의해 더 위치 결정되는 상태인 모터 구동 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 모터 구동 장치는, 상기 제 1 위치 결정 제어 상태에서, 상기 제 1 검출 결과와 상기 제 2 검출 결과가 일치하지 않는 경우에는, 상기 모터 구동 장치와 상기 모터를 접속하는 모터용 배선에 상 오배선(miswiring between phase)이 있다고 판별하는 모터 구동 시스템.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모터 구동 장치는, 제 2 위치 결정 제어 상태에서 상기 제 1 검출 결과와 상기 제 2 검출 결과에 근거하여 오배선의 유무를 판별하고, 상기 제 2 위치 결정 제어 상태는 상기 모터가 상기 제 1 위치 결정 제어 상태에서의 위치로부터 상기 제 1 검출 결과에 근거하는 피드백 제어에 의해 기설정된 양만큼 구동된 위치에 위치 결정되는 상태인 모터 구동 시스템.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모터 구동 장치는, 상기 제 2 위치 결정 제어 상태에서, 상기 제 1 검출 결과와 상기 제 2 검출 결과가 일치하지 않는 경우에는, 상기 모터용 배선에 상 오배선이 있다고 판별하는 모터 구동 시스템.
- 모터 제어 지령에 근거하여, 인코더를 갖는 모터를 제어 및 구동하는 모터 구동 장치로서,
상기 모터 구동 장치는, 상기 모터에 대한 자극 위치 검출 처리를 행하여 상기 모터의 위치를 검출하는 제 1 위치 검출부를 갖고,
상기 모터 구동 장치와 상기 모터의 사이의 오배선의 유무를 판별할 때에, 상기 모터 구동 장치는, 상기 제 1 위치 검출부의 제 1 검출 결과를 이용하여 상기 모터를 제어 및 구동함과 아울러, 상기 인코더에 의한 상기 모터의 위치 검출 결과인 제 2 검출 결과에 근거하여 상기 모터의 오배선을 판별하는
모터 구동 장치.
- 복수의 모터와,
모터 제어 지령에 근거하여, 상기 복수의 모터를 구동하는 다축 모터 구동 장치
를 갖는 다축 모터 구동 시스템으로서,
상기 다축 모터 구동 장치는,
상기 복수의 모터에 각각 대응하여 접속된 복수의 구동부와,
상기 다축 모터 구동 장치 전체를 제어하는 제어부
를 갖고,
상기 제어부는, 상기 제어부에 접속된 상기 모터에 대한 자극 위치 검출 처리를 행하여 상기 모터의 위치를 검출하는 제 1 위치 검출부를 갖고,
상기 복수의 모터의 각각은, 기계적인 연결을 통해서 상기 모터의 위치를 검출하는 제 2 위치 검출부를 갖고,
상기 다축 모터 구동 장치와 상기 모터의 사이의 오배선의 유무를 판별할 때에, 상기 제어부는, 상기 제 1 위치 검출부의 제 1 검출 결과를 이용하여 상기 모터의 구동을 제어함과 아울러, 상기 제 2 위치 검출부의 제 2 검출 결과에 근거하여 판별을 하는
다축 모터 구동 시스템.
- 제 7 항에 있어서,
상기 다축 모터 구동 장치는, 상기 복수의 구동부에 각각 대응지어지고, 또한 복수의 상기 제 2 위치 검출부에 각각 대응지어져 접속된, 복수의 신호 입력부를 갖고,
상기 구동부를 통해서 상기 복수의 모터에 순차적으로 지령 전력이 공급될 때의 상기 구동부의 상기 제 1 검출 결과와, 상기 구동부에 대응하는 상기 신호 입력부에 입력된 상기 제 2 검출 결과에 근거하여, 상기 제어부는, 상기 구동부와 상기 모터를 접속하는 모터용 배선 및 상기 제 2 검출 결과를 수신하는 상기 신호 입력부와 상기 제 2 위치 검출부를 접속하는 신호 입력부용 배선의 적어도 한쪽에 있어서의 오배선의 유무를, 상기 구동부마다 판별하는
다축 모터 구동 시스템.
- 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 구동부를, 제 1 위치 결정 제어 상태로 한 후에, 상기 제 1 검출 결과와 상기 제 2 검출 결과에 근거하여 오배선의 유무를 판별하고, 상기 제 1 위치 결정 제어 상태는, 상기 모터가 상기 제 1 검출 결과에 근거하는 피드백 제어에 의해 통전 개시 시점의 위치에 위치 결정되는 상태로부터 상기 구동부에 대응하는 상기 모터가 상기 자극 위치 검출 처리의 실행에 의한 미소 동작에 의해 더 위치 결정되는 상태인 다축 모터 구동 시스템.
- 제 9 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제 1 위치 결정 제어 상태로 한 상기 구동부에 대응하는 상기 제 2 검출 결과에 근거하여, 상기 통전 개시 시점의 위치로부터의 이동이 검출되지 않는 경우에는, 상기 모터용 배선 및 상기 신호 입력부용 배선의 적어도 한쪽에 축간 오배선(miswiring between axes)이 있다고 판별하는 다축 모터 구동 시스템.
- 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제 1 위치 결정 제어 상태로 한 상기 구동부에 각각 대응하는 상기 제 1 검출 결과와 상기 제 2 검출 결과가 일치하지 않는 경우에는, 상기 모터용 배선에 상 오배선이 있다고 판별하는 다축 모터 구동 시스템.
- 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 구동부를, 제 2 위치 결정 제어 상태로 한 후에, 상기 제 1 검출 결과와 상기 제 2 검출 결과에 근거하여 오배선의 유무를 판별하고, 상기 제 2 위치 결정 제어 상태는, 상기 구동부에 대응하는 상기 모터가 상기 제 1 위치 결정 제어 상태에서의 위치로부터 상기 제 1 검출 결과에 근거하는 피드백 제어에 의해 기설정된 양 구동된 위치에 위치 결정되는 상태인 다축 모터 구동 시스템.
- 제 12 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제 2 위치 결정 제어 상태로 한 상기 구동부에 대응하는 상기 제 2 검출 결과에 근거하여, 상기 제 1 위치 결정 제어 상태에서의 위치로부터의 이동이 검출되지 않는 경우에는, 상기 모터용 배선 및 상기 신호 입력부용 배선의 적어도 한쪽에 축간 오배선이 있다고 판별하는 다축 모터 구동 시스템.
- 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제 2 위치 결정 제어 상태로 한 상기 구동부에 각각 대응하는 상기 제 1 검출 결과와 상기 제 2 검출 결과가 일치하지 않는 경우에는, 상기 모터용 배선에 상 오배선이 있다고 판별하는 다축 모터 구동 시스템.
- 제 7 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 모터의 각각은, 영구 자석 동기 모터인 다축 모터 구동 시스템.
- 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 위치 검출부의 상기 자극 위치 검출 처리는, 상기 영구 자석 동기 모터의 자기 돌극성(magnetic saliency)에 의한 d축과 q축의 인덕턴스 편차에 근거하여 상기 모터의 위치를 검출하는 것을 포함하는 다축 모터 구동 시스템.
- 모터 제어 지령에 근거하여, 복수의 모터를 구동하는 다축 모터 구동 장치로서,
상기 복수의 모터에 각각 대응하여 접속된 복수의 구동부와,
각각 접속된 상기 모터에 대한 자극 위치 검출 처리를 행하여 상기 모터의 위치를 검출하는 제 1 위치 검출부를 구비하고, 기계적인 연결을 통해서 상기 모터의 위치를 검출하는 제 2 위치 검출부를 각각 갖는 상기 모터와 상기 다축 모터 구동 장치의 사이의 오배선의 유무를 판별할 때에, 상기 제 1 위치 검출부의 제 1 검출 결과를 이용하여 상기 모터의 구동을 제어함과 아울러, 상기 제 2 위치 검출부의 제 2 검출 결과에 근거하여 판별을 하는 제어부
를 갖는 다축 모터 구동 장치.
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