WO2015063865A1

WO2015063865A1 - モータ制御装置、モータ制御システム及びモータ制御装置の制御方法

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Publication number: WO2015063865A1
Application number: PCT/JP2013/079273
Authority: WO
Inventors: 裕介岡; 大久保　整; 寛橋元
Original assignee: 株式会社安川電機
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2015-05-07
Also published as: JPWO2015063865A1; US9748874B2; EP3065289A1; JP6187596B2; EP3065289A4; EP3065289B1; US20160241170A1

Abstract

　モータ制御装置（２ａ）は、直流電圧が入力される直流電圧部（２４ａ）と、直流電圧部（２４ａ）に設けられる回生回路（２６ａ）と、直流電圧部（２４ａ）における直流電圧をモータ（３ａ）に出力する交流電圧に変換するインバータ（２１ａ）と、直流電圧部（２４ａ）における直流電圧を検出する電圧検出器（２７ａ）と、電圧検出器（２７ａ）により検出された直流電圧に基いて回生回路（２５ａ）を作動させるか否かを制御する回生制御部（２８ａ）と、を有し、回生制御部（２８ａ）は、前記直流電圧が所定の閾値電圧を超えたことを検出した後、他のモータ制御装置（２ｂ，２ｃ）における回生制御部（２８ｂ，２８ｃ）の動作から独立して、所定の待機時間待機し、回生回路（２６ａ）を作動させるように構成される。

Description

モータ制御装置、モータ制御システム及びモータ制御装置の制御方法

　本発明は、モータ制御装置、モータ制御システム及びモータ制御装置の制御方法に関する。

　特許文献１には、複数軸のモータをそれぞれ制御する複数の制御装置と、制御装置のそれぞれを制御するシステムコントローラを有するシステムの回生方法が記載されている。同システムでは、それぞれの制御装置において得られ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よりそれぞれの制御装置の回生回路動作レベルが変更される。

　特許文献２には、共通母線方式における複数のインバータ装置の回生電力の処理方法が記載されている。同処理方法では、一のインバータ装置における直流電圧の電圧値が回生制動開始電圧を超えると、回生制動動作開始可能信号を他のインバータ装置に出力し、一のインバータ装置及び他のインバータ装置の回生制動動作の開始を遅延させることにより、各インバータ装置の回生回路を同時に動作させる。

特開平１１－８９２８５号公報特開２００４－２２９３７６号公報

　本発明の解決しようとする課題は、共通母線方式にて接続されるモータ制御装置において、簡易に、回生負荷の特定の制御装置への集中を防止することである。

　本発明の一側面に係るモータ制御装置は、直流電圧が入力される直流電圧部と、前記直流電圧部に設けられる回生回路と、前記直流電圧部における直流電圧をモータに出力する交流電圧に変換するインバータと、前記直流電圧部における直流電圧を検出する電圧検出器と、前記電圧検出器により検出された直流電圧に基いて前記回生回路を作動させるか否かを制御する回生制御部と、を有し、前記回生制御部は、前記直流電圧が所定の閾値電圧を超えたことを検出した後、前記他のモータ制御装置における回生制御部の動作から独立して、所定の待機時間待機し、前記回生回路を作動させるように構成される。

　本発明の一側面に係るモータ制御装置はさらに、交流電源からの交流電圧を直流電圧部における直流電圧に変換するコンバータと、前記直流電圧部に設けられるコンデンサと、前記直流電圧部を他のモータ制御装置の直流電圧部と接続する接続部と、を有してよい。

　本発明の一側面に係るモータ制御装置はさらに、前記待機時間を、前記回生回路の回生抵抗、前記モータの容量、前記モータの負荷の少なくともいずれかに基いて定める待機時間設定部を有するものとしてよい。

　本発明の一側面に係るモータ制御装置はさらに、前記電圧検出器により検出された前記直流電圧に基いて、前記閾値電圧を変更する閾値電圧変更部を有するものとしてよい。

　本発明の一側面に係るモータ制御装置はさらに、前記回生制御部は、前記接続部が他のモータ制御装置の直流電圧部と接続されていない場合には、前記待機時間の間の待機を行わないものとしてよい。

　また、本発明の一側面に係るモータ制御システムは、上述のモータ制御装置を複数有し、複数の前記モータ制御装置の前記接続部が互いに接続される。

　また、本発明の一側面に係るモータ制御システムは、前記接続部が互いに接続された全ての前記モータ制御装置の前記回生制御部それぞれが、他の前記モータ制御装置の前記回生制御部の動作から独立して前記回生回路を作動させてよい。

　また、本発明の一側面に係るモータ制御装置の制御方法は、直流電圧が入力される直流電圧部と、前記直流電圧部に設けられる回生回路と、前記直流電圧部における直流電圧をモータに出力する交流電圧に変換するインバータと、前記直流電圧部における直流電圧を検出する電圧検出器と、前記電圧検出器により検出された直流電圧に基いて前記回生回路を作動させるか否かを制御する回生制御部と、を有するモータ制御装置の制御方法であって、前記直流電圧が所定の閾値電圧を超えたことを検出した後、前記他のモータ制御装置における回生制御部の動作から独立して、所定の待機時間待機し、前記回生回路を作動させる。

　上記発明によれば、共通母線方式にて接続されるモータ制御装置において、簡易に、回生負荷の特定の制御装置への集中を防止することができる。

本発明の一実施形態としてのインバータモータ制御システムの概略図である。インバータモータ制御システムの回路構成を示すブロック図である。回生負荷が特定の機器に集中するメカニズムを説明する図である。本実施形態のインバータモータ制御システムにおいて、回生負荷が各機器に分散するメカニズムを説明する図である。回生制御部の機能ブロック図である。モータ制御システムの変形例である。

　図１は、本発明の一実施形態としてのモータ制御システム１の概略図である。モータ制御システム１には、複数のモータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃと、モータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃにそれぞれ接続される複数のモータ３ａ，３ｂ，３ｃが含まれる。なお、モータ制御装置２ａ，２ｂ及び２ｃのそれぞれも本発明の対象であり、一実施形態としてとらえられる。なお、ここでは例としてモータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃとモータ３ａ，３ｂ，３ｃがそれぞれ３台であるシステムを示したが、この数には特に限定はない。また、モータ３ａ，３ｂ，３ｃの容量や接続される負荷（図示されない）は、互いに異なっていてよい。

　モータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃは、それぞれ通信コネクタ２０ａ，２０ｂ，２０ｃを有しており、それぞれ上位のコントローラ５、例えばＰＬＣ（Ｐｌｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と通信回線４により接続され、情報通信可能とされている。それぞれのモータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃは、コントローラ５からの指令に基いてモータ３ａ，３ｂ，３ｃを制御する。

　また、モータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃは、それぞれモータコネクタ２１ａ，２１ｂ，２１ｃを有しており、モータ３ａ，３ｂ，３ｃと接続される。各モータ３ａ，３ｂ，３ｃは、モータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃから供給される交流電力により駆動される。

　さらに、モータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃは、それぞれ接続コネクタである接続部２２ａ，２２ｂ，２２ｃを有している。接続部２２ａ，２２ｂ，２２ｃはそれぞれＰコネクタ、Ｎコネクタと称する２種類のコネクタを少なくとも備えており、Ｐコネクタ同士、Ｎコネクタ同士が互いに結線される。このＰコネクタは後述するモータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃ内部の直流電圧部の正極側に、Ｎコネクタはその負極側に接続されており、図示のように接続部２２ａ，２２ｂ，２２ｃを互いに結線することにより、複数のモータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃ内部の直流電圧部が電気的に共有されることになる。このように複数のモータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃ内部の直流電圧部を電気的に共有する方式を共通母線方式と称している。

　なお、接続部２２ａ，２２ｂ，２２ｃは必ずしもいわゆるコネクタである必要はなく、機能的に見て弁別され得る複数のモータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃ内部の直流電圧部を電気的に互いに接続し、電気的に共有せしめ得るものであればどのようなものであってもよい。コネクタ以外では、例えば、モータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃの回路基板上の配線や端子を半田付け等の手法により互いに結線するものであってもよいし、そもそも１又は複数の回路基板上に複数のモータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃの電気回路を作成し、各電気回路をプリント配線によりあらかじめ接続しておくもの等であってもよい。

　なお、モータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃのそれぞれには交流電源が接続されるが、図１では電源線や接地線は図示を簡略化するためその表示を省略している。

　図２は、モータ制御システム１の回路構成を示すブロック図である。同図には３台のモータ制御装置２ａ，２ｂ及び２ｃが示されているが、以降示す参照番号に付された添字ａ，ｂ及びｃはそれぞれ、モータ制御装置２ａ，２ｂ又は２ｃに対応していることを示すものとする。また、モータ制御装置２ａ，２ｂ及び２ｃの構成は基本的に同じであるため、代表としてモータ制御装置２ａについて詳細に説明するものとする。

　モータ制御装置２ａには、交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ３０ａと、コンバータ３０ａにより生成された直流電圧を再度交流電圧に変換するインバータ２３ａが設けられる。コンバータ３０ａとインバータ２３ａ間を繋ぐ結線のうち、正電圧をもつものをＰ線、負電圧をもつものをＮ線と称する。Ｐ線、Ｎ線により直流電圧が保持される区間を直流電圧部２４ａと称する。

　直流電圧部２４ａのＰ線とＮ線間には、コンデンサ２５ａが設けられ、整流作用及び電荷蓄積作用を担っている。さらに、Ｐ線とＮ線間には回生回路２６ａが設けられる。回生回路２６ａは、回生抵抗２０６ａとアナログスイッチ２６１ａからなる。

　さらに、直流電圧部２４ａのＰ線とＮ線間の電圧を検出する電圧検出器２７ａが設けられ、その検出結果である直流電圧は回生制御部２８ａに入力される。回生制御部２８ａは、直流電圧に応じて回生回路２６ａのアナログスイッチ２６１ａを制御する。また、プロセッサ２９ａは通信コネクタ２０ａを介して外部機器からの指令を受け取り、インバータ２３ａを制御する。図中示されている待機時間設定部２８０ａ及び閾値電圧変更部２８１ａについては、後述する。

　本実施形態では、コンバータ３０ａに接続される交流電源は、ＲＳＴの３相からなる３相交流である。しかしながら、これを単相あるいは２相としても差し支えない。また、コンデンサ２５ａには十分な容量と電圧耐性が必要であるため電解コンデンサを用いているが、これに限定されず、任意の形式のコンデンサ、或いはキャパシタを用いてよい。電圧検出器２７ａの形式もまた限定されるものではないが、ここでは、回生制御部２８ａに直流電圧の値をデジタル値として出力する都合上、いわゆるＤ／Ａコンバータを使用している。回生制御部２８ａは、マイクロコントローラやＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、或いはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等の任意の情報処理装置及び付帯する回路であり、電圧検出器２７ａにより検出された直流電圧に対して所定の情報処理を行い、アナログスイッチ２６１ａをオンとするかオフとするかを切り替えることにより、回生回路２６ａを作動させるか否かを制御するものである。プロセッサもまた任意の情報処理装置である。図中では、回生制御部２８ａとプロセッサ２９ａを独立した部分として示しているが、これらを同一の情報処理装置としてもよい。その場合、回生制御部２８ａとしての機能及び、プロセッサ２９ａとしての機能は、情報処理装置上で実行されるプログラムによりそれぞれ実現されることになる。

　インバータ２３ａは、モータコネクタ２１ａによりモータ３ａと接続される。モータ３ａは本実施形態では籠型３相誘導電動機であるため、インバータ２３ａは３相交流を生成するものであるが、モータ３ａの形式も特に限定はされない。インバータ２３ａが生成する交流は、モータ３ａを駆動するに適したものとされる。

　さらに、接続部２２ａはモータ制御装置２ｂの接続部２２ｂ及び、モータ制御装置２ｃの接続部２２ｃにそれぞれ接続される。この接続は、直流電圧部２４ａ，２４ｂ，２４ｃのＰ線同士、及びＮ線同士を互いに短絡するものであり、これにより、直流電圧部２４ａ，２４ｂ，２４ｃにおける直流電圧はモータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃ全てにおいて等しいものとなる。これにより、モータ３ａ，３ｂ，３ｃのいずれか、例えばモータ３ｃが減速制動をする際にインバータ２３ｃにより得られた電力（いわゆる回生電力）を他のモータ３ａや３ｂの駆動に用いたり、コンデンサ２５ａ，２５ｂへ蓄積したりすることが可能である。

　ここで、モータ３ａ，３ｂ，３ｃの減速制動の態様や、コンデンサ２５ａ，２５ｂ，２５ｃの充電状況によっては、回生時に直流電圧が著しく高いものとなる場合がある。このような状況を招来すると、機器の破損等不都合が生じるため、回生制御部２８ａは、直流電圧部２４ａにおける直流電圧が所定の閾値電圧を超えたことを検出すると、アナログスイッチ２６１ａをオンとし、回生回路２６ａを作動させる。これにより回生抵抗２６０ａを電流が通過して電力が消費され、過剰な電圧は降下させられることになる。これが回生制御部２８ａの基本的な動作となる。なお、本稿では回生回路２６ａが作動している際に生じる負荷、すなわち、回生回路２６ａで消費される電力を回生負荷と称することとする。

　しかしながら、単純に回生制御部２８ａを所定の閾値電圧を超える直流電圧を検出した際に回生回路２６ａを作動させるものとすると、回生負荷が特定の機器に集中してしまう。このことを図３を用いて説明する。

　図３は、回生負荷が特定の機器に集中するメカニズムを説明する図である。同図は横軸が時間、縦軸は直流電圧値の変化と回生回路２６ａ，２６ｂ，２６ｃの作動又は非作動の別を示している。

　ここで、回生制御部２８ａ，２８ｂ，２８ｃが定める閾値電圧が全て同じものであったとしても、実際には機器の個体差により、それらの閾値電圧には若干の差異が生じる。そこで、モータ制御装置２ａ，２ｂ及び２ｃの実際の閾値電圧をそれぞれ、Ｖｔｈａ，Ｖｔｈｂ，Ｖｔｈｃとし、図示のようにＶｔｈａ＜Ｖｔｈｂ＜Ｖｔｈｃであるものとする。

　そして、いずれか又は複数のモータで減速制動があり、回生動作が行われたものとすると、図に示すように、直流電圧は増加していく。そして、直流電圧がＶｔｈａに達した時点Ａにおいて、回生回路２６ａが作動させられる。この結果、回生回路２６ａにて電力が消費され、直流電圧が降下を始めるため、直流電圧はＶｔｈｂ及びＶｔｈｃに到達することがなく、結局、全ての回生負荷は回生回路２６ａのみに集中してしまい、モータ制御装置２ａに大きな負荷がかかることになる。この現象は、回生回路２６ａについて繰り返し発生するため、モータ制御装置２ａの機器寿命を縮めたり、回生回路２６ｂ，２６ｃがほとんど使用されないため無駄が多くなるなどの結果を生む。

　そこで、本実施形態に係るモータ制御装置２ａでは、回生制御部２８ａは、直流電圧が所定の閾値電圧を超えたことを検出した後、所定の待機時間の間待機し、その後回生回路２６ａを作動させるように構成されている。これにより、回生負荷を特定の機器に集中させることなく各機器に分散できる。

　図４は、本実施形態のモータ制御システム１において、回生負荷が各機器に分散するメカニズムを説明する図である。同図は図３同様、横軸が時間、縦軸は直流電圧値の変化と回生回路２６ａ，２６ｂ，２６ｃの作動又は非作動の別を示している。

　なおここで、各モータ制御装置２ａ，２ｂ，２ｃの待機時間は必ずしも同一でなくともよい。ここでは、それぞれの待機時間をΔｔａ，Δｔｂ及びΔｔｃとする。

　先程の例同様に、いずれか又は複数のモータで減速制動があり、回生動作が行われたものとすると、直流電圧は増加していく。しかしながら、直流電圧がＶｔｈａに達した時点Ａにおいてはまだ回生回路２６ａは作動せず、回生制御部２８ａはタイマカウントを開始し、Δｔａの間待機する。そのため、直流電圧はさらに増加し、時点ＢにおいてＶｔｈｂに、時点ＣにおいてＶｔｈｃに達する。回生制御部２８ｂは時点Ｂよりタイマカウントを開始し、Δｔｂの間待機し、回生制御部２８ｃは時点Ｃよりタイマカウントを開始し、Δｔｃの間待機することになる。

　そして、時点ＡよりΔｔａ経過した時点Ｄにおいて回生制御部２８ａは回生回路２６ａを作動させる。この結果、図示の例では直流電圧の増加速度は低下し始める。さらに、時点ＢよりΔｔｂ経過した時点Ｅにおいて回生制御部２８ｂにより回生回路２６ｂが作動させられ、時点ＣよりΔｔｃ経過した時点Ｆにおいて回生制御部２６ｃが作動させられ、結果として、全ての回生回路２６ａ，２６ｂ及び２６ｃが作動し、直流電圧は急速に低下することになる。そして、回生負荷は各回生回路２６ａ，２６ｂ，２６ｃに分散される。

　このように、待機時間Δｔａ，Δｔｂ及びΔｔｃを適切に設定することにより、回生負荷を容易に各機器に分散させることができる。そして、回生制御部２８ａの動作は、他の回生制御部２８ｂ，２８ｃの動作結果には依存しておらず、独立している。他の回生制御部２８ｂ，２８ｃについても同様である。すなわち、回生制御部２８ａにおいて直流電圧がＶｔｈａを越えたからと言って、他の回生制御部２８ｂ，２８ｃに何らかの動作指令を送るわけではなく、その逆もまた同様である。

　このことは、一の回生制御部２８ａ，２８ｂ又は２８ｃにおける直流電圧の検出結果を他の回生制御部２８ａ，２８ｂ又は２８ｃに送信したり、その動作状態を各機器において共有したりする必要がないことを意味している。すなわち、かかる情報の送受信や共有のために別の上位機器を追加したり、追加の配線を行ったりする必要がなく、本実施形態に係るモータ制御システム１では、極めて簡便に回生負荷の特定の機器への集中が防止されるのである。

　以上説明した回生負荷の各機器への分散のためには、上述した閾値電圧及び待機時間を適正なものに設定することが必要である。この設定は、各モータの容量や負荷、回生抵抗の大小に応じて理論的又は経験的に人為的に設定してももちろん良いが、追加の構成として、閾値電圧又は待機時間或いはその両方を自動的に調節するようにしてもよい。

　図２に示す待機時間設定部２８０ａは、待機時間Δｔａを自動的に調節する部分である。待機時間設定部２８０ａは、任意の情報処理装置であってよいが、物理的には、回生制御部２８ａまたはプロセッサ２９ａの一部としてソフトウェア的に実装されてよい。

　待機時間設定部２８０ａは、モータ制御装置２ａの状態に応じて待機時間を自動的に調節する。より具体的には、回生回路２６ａの回生抵抗２６０ａ、モータ３ａの容量、モータ３ａの負荷のいずれか又は複数に基いて待機時間Δｔａを定める。

　回生回路２６ａの回生抵抗２６０ａの大きさは、あらかじめ与えておくようにしてもよいが、モータ制御システム１を構築する際に適切なものに交換される場合があるので、自動的に検出することが望ましい。検出方法としては、例えば、インバータ２３ａを停止させた状態で回生回路２６ａを作動させ、電圧検出器２７ａにより検出される電圧値の時間変化を測定するなどすればよい。一般に、回生抵抗２６０ａが大きいほどより多くの回生負荷を負担することができるので、回生抵抗２６０ａが大きい場合にはより短い待機時間を与え、回生抵抗２６０ａが小さい場合にはより長い待機時間を与えるようにする。

　モータ３ａの容量についてもあらかじめ与えてもよいし、モータ３ａに負荷を接続しない状態でモータ３ａを駆動して電圧検出器２７ａにより検出される電圧値の変化やいわゆるスベリ率を測定することで検出してもよい。モータ３ａの負荷については、モータ３ａに負荷を接続した状態で同様の検出を行えばよい。一般にモータ３ａの容量が大きいほどより多くの回生負荷を負担することができるため、モータ３ａの容量が大きい場合にはより短い待機時間を与え、モータ３ａの容量が小さい場合にはより長い待機時間を与えるようにする。また、モータ３ａの負荷が大きいと高い回生電圧を生じるため、他の機器にこれを分散する必要がある。そのため、モータ３ａの負荷が大きい場合にはより長い待機時間を与え、モータ３ａの負荷が小さい場合にはより短い待機時間を与えるとよい。

　このように、待機時間設定部２８０ａは、複雑な理論計算や経験を必要とすることなく、適切な待機時間の設定を自動的に行うものである。

　閾値電圧変更部２８１ａは、閾値電圧Ｖｔｈａを自動的に調節する部分である。閾値電圧変更部２８１ａもまた、任意の情報処理装置であってよいが、物理的には、回生制御部２８ａまたはプロセッサ２９ａの一部としてソフトウェア的に実装されてよい。そして、閾値電圧変更部２８１ａによる閾値電圧Ｖｔｈａの調整は、あらかじめ定めておいた値を、モータ制御システム１の運転に際して変更するというものである。これは、閾値電圧Ｖｔｈａの調節は、機器の個体差により生じる機器間の閾値電圧の差を補償することが主たる目的となるため、実際の動作において機器の個体差に基づく微調整をすることが合理的であるからである。そして、閾値電圧変更部２８１ａは、閾値電圧Ｖｔｈａの変更を直流電圧の検出結果に基いて行う。

　より具体的には、閾値電圧変更部２８１ａは、電圧検出器２７ａの検出結果を監視しており、その値が閾値電圧Ｖｔｈａより高い所定の限界電圧Ｖｌｉｍ（図４参照）を超えた場合に、閾値電圧Ｖｔｈａをわずかに（所定の量だけ）引き上げる、という動作をする。この理由は、直流電圧が限界電圧Ｖｌｉｍに達するまで上昇する場合には、自己の閾値電圧Ｖｔｈａが他の機器の閾値電圧Ｖｔｈｂ，Ｖｔｈｃに比して低すぎるために、他の機器の回生回路２６ｂ，２６ｃが動作せず、自己の回生回路２６ａに回生負荷が集中した結果であると考えられるからである。そこで、閾値電圧Ｖｔｈａを引き上げ、回生回路２６ａの動作のタイミングを遅らせることにより、他の機器の回生回路２６ｂ，２６ｃの動作を促し、回生負荷の集中を回避するのである。このように、閾値電圧変更部２８１ａは、モータ制御システム１の運転中に自動的に閾値電圧Ｖｔｈａを変更し、回生負荷の特定の機器への集中を防止する作用をもつ。

　図５は、回生制御部２８ａの機能ブロック図である。なお、回生制御部はモータ制御装置２ａ～２ｃにおいて共通の構成を有しているので、ここではモータ制御装置２ａの回生制御部２８ａを代表して示すこととした。

　回生制御部２８ａには、電圧判定部２８２ａが含まれている。電圧判定部２８２ａは、閾値電圧変更部２８１ａにより変更され設定された閾値電圧と、電圧検出器２７ａにより検出された電圧とを比較し、検出された電圧が閾値電圧を超えたことを判定する部分である。

　回生制御部２８ａには、さらに、待機部２８３ａが含まれている。待機部２８３ａは、電圧判定部２８２ａにより、検出された電圧が閾値電圧を超えたと判定された後、待機時間設定部２８０ａにより設定された待機時間だけ待機する部分である。

　回生制御部２８ａには、さらに、回生回路作動部２８４ａが含まれている。回生回路作動部２８４ａは、待機部２８３ａによる待機が終了すると、回生回路２６ａに対し、回生回路２６ａを作動させる信号を送る部分である。

　これら電圧判定部２８２ａ、待機部２８３ａ、回生回路作動部２８４ａの働きにより、回生制御部２８ａは前述した動作を行う。なお、電圧判定部２８２ａ、待機部２８３ａ、回生回路作動部２８４ａは必ずしも物理的に存在している必要はなく、回生制御部２８ａまたはプロセッサ２９ａ（図２参照）上で実行されるプログラムにより機能的に実現されているものであってもよい。

　以上説明したモータ制御システム１では、全てのモータ制御装置２ａ～２ｃの接続部２２ａ～２２ｃを共通母線方式により接続することが、特定の機器への回生負荷の集中を避けるという点で望ましいが、モータ制御システム１の構成によっては、一部のモータ制御装置を共通母線方式としなかったり、モータ制御装置をグループ分けし、グループ毎に共通母線方式を適用したりしてもよい。その場合であっても、少なくともその接続部が互いに接続されているモータ制御装置については、全ての回生制御部の動作が他の回生制御部の動作結果から独立していることが望ましい。こうすることにより、前述したように、モータ制御装置間の通信が不要となるからである。

　ところで、以上の説明では、モータ制御システム１は複数の（本実施形態では３）モータ制御装置２ａ，２ｂ及び２ｃを共通母線方式により互いに接続したものであるが、モータ制御装置２ａ，２ｂ又は２ｃは当然にこれを単独で用いることができる。しかしながら、例えばモータ制御装置２ａが単独で使用される場合には、上述の特定の機器への回生負荷の集中という問題はそもそも生じる余地がない。したがって、このような場合にまで回生回路２６ａの作動を待機するのは、いたずらに回生回路２６ａの作動を遅延させるものでしかない。

　そこで、回生制御部２８ａは、接続部２２ａに他のモータ制御装置２ｂ，２ｃが接続されていない場合には、かかる待機を行わないものとしてもよい。この場合、モータ制御装置２ａを単独で、または共通母線方式によらずに使用した際に、回生回路２６ａを応答よく作動させることができる。なお、接続部２２ａの接続の有無は、接続部２２ａに設けたスイッチ（図示せず）により検出してもよいし、人為的に共通母線方式による接続がなされていることをモータ制御装置２ａに通知することによって検出してもよい。

　また、以上の説明では、モータ制御装置２ａ～２ｃはそれぞれ個別にコンバータ３０ａ～３０ｃ及びコンデンサ２５ａ～２５ｃを備えていたが、各モータ制御装置２ａ～２ｃをこれらを備えないものとし、直接直流電圧を入力するようにしてもよい。

　図６は、モータ制御システム１の変形例である。同図において、先に説明した実施形態と共通あるいは対応する構成には同番号を付してこれを示す。また、各構成が先の実施形態と同等であるためその説明が先の実施形態についての説明と重複するものについては、かかる説明を省略するものとする。

　本変形例におけるモータ制御システム１では、モータ制御装置２ａ～２ｃには先の実施形態に見られたコンバータ３０ａ～３０ｃ及びコンデンサ２５ａ～２５ｃが設けられていない。そこで、モータ制御装置２ａ～２ｃとは別に外部コンバータ６が設けられ、ＲＳＴ３相交流を直流に変換している。また、変換された直流には外部コンデンサ７が設けられ、整流作用及び電荷蓄積作用を担うものとされている。

　さらに、外部コンバータ６により変換された直流は、モータ制御装置２ａ～２ｃそれぞれの直流電圧部２４ａ～２４ｃと並列に接続されており、外部コンバータ６により生成された直流電圧が各モータ制御装置２ａ～２ｃの直流電圧部２４ａ～２４ｃに入力されるようになっている。これにより、外部コンバータ６及び外部コンデンサ７は各モータ制御装置２ａ～２ｃに共有されるとともに、直流電圧部２４ａ～２４ｃが互いに接続されることになるから、この構成もまた一種の共通母線方式であると考えることができる。

　すなわち、本変形例に係るモータ制御システム１もまた先の実施形態と同様に回生負荷が特定の機器に集中するという問題を原理的に有している。そのため、各モータ制御装置２ａ～２ｃがすでに説明した回生制御部２８ａを備えることにより、回生負荷を特定の機器に集中させることなく各機器に分散できるのである。

　なお、本変形例に係るモータ制御装置２ａ～２ｃでは、直流電圧部２４ａ～２４ｃを外部コンバータ６に接続することにより直流電圧部２４ａ～２４ｃの共有がなされるため、先の実施形態に見られた接続部を別途設ける必要はない（設けてもよい）。また、本変形例におけるモータ制御システム１においては各モータ制御装置２ａ～２ｃに共通の直流電圧が入力されればよいのであり、外部コンデンサ７は必ずしも必須ではない。さらに、外部コンデンサ７の使用に換え、或いは加えて、先の実施形態のように、各モータ制御装置２ａ～２ｃがそれぞれコンデンサを直流電圧部２４ａ～２４ｃに備えるものとしてもよい。

　以上説明した実施形態は具体例として示したものであり、本明細書にて開示される発明をこれら具体例の構成に限定するものではない。当業者はこれら開示された実施形態に種々の変形、例えば、物理的構成の形状や数、配置等を変更してもよい。本明細書にて開示される発明の技術的範囲は、そのようになされた変形をも含むものと理解すべきである。

Claims

　直流電圧が入力される直流電圧部と、
　前記直流電圧部に設けられる回生回路と、
　前記直流電圧部における直流電圧をモータに出力する交流電圧に変換するインバータと、
　前記直流電圧部における直流電圧を検出する電圧検出器と、
　前記電圧検出器により検出された直流電圧に基いて前記回生回路を作動させるか否かを制御する回生制御部と、
を有し、
　前記回生制御部は、前記直流電圧が所定の閾値電圧を超えたことを検出した後、前記他のモータ制御装置における回生制御部の動作から独立して、所定の待機時間待機し、前記回生回路を作動させるように構成された、
モータ制御装置。
　さらに、交流電源からの交流電圧を前記直流電圧部における直流電圧に変換するコンバータと、
　前記直流電圧部に設けられるコンデンサと、
　前記直流電圧部を他のモータ制御装置の直流電圧部と接続する接続部と、
を有する請求項１に記載のモータ制御装置。
　前記待機時間を、前記回生回路の回生抵抗、前記モータの容量、前記モータの負荷の少なくともいずれかに基いて定める待機時間設定部を有する請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
　前記電圧検出器により検出された前記直流電圧に基いて、前記閾値電圧を変更する閾値電圧変更部を有する請求項１～３のいずれかに記載のモータ制御装置。
　前記回生制御部は、前記接続部が他のモータ制御装置の直流電圧部と接続されていない場合には、前記待機時間の間の待機を行わない請求項２に記載のモータ制御装置。
　請求項２に記載のモータ制御装置を複数有し、
　複数の前記モータ制御装置の前記接続部が互いに接続された、
モータ制御システム。
　前記接続部が互いに接続された全ての前記モータ制御装置の前記回生制御部それぞれが、他の前記モータ制御装置の前記回生制御部の動作から独立して前記回生回路を作動させる、
請求項６に記載のモータ制御システム。
　直流電圧が入力される直流電圧部と、前記直流電圧部に設けられる回生回路と、前記直流電圧部における直流電圧をモータに出力する交流電圧に変換するインバータと、前記直流電圧部における直流電圧を検出する電圧検出器と、前記電圧検出器により検出された直流電圧に基いて前記回生回路を作動させるか否かを制御する回生制御部と、を有するモータ制御装置の制御方法であって、
　前記直流電圧が所定の閾値電圧を超えたことを検出した後、前記他のモータ制御装置における回生制御部の動作から独立して、所定の待機時間待機し、前記回生回路を作動させるモータ制御装置の制御方法。