JPH09322577A - モータ駆動回路 - Google Patents
モータ駆動回路Info
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- JPH09322577A JPH09322577A JP8132226A JP13222696A JPH09322577A JP H09322577 A JPH09322577 A JP H09322577A JP 8132226 A JP8132226 A JP 8132226A JP 13222696 A JP13222696 A JP 13222696A JP H09322577 A JPH09322577 A JP H09322577A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回生電力を抑制しながら、モータを減速させ
る駆動回路を提供する。 【解決手段】 速度指令値ｖ*を急激な減速指令とする
と、トルク指令値τ*が負値となる。そして、変換器４
０から出力される係数は１００％であるから、減速指令
どおりの電流指令値ｉ*が偏差検出点８に供給されるこ
ととなり、モータ４からインバータ回路３を介して電力
が回生される。すると、ｖｄｃの上昇率が上がって、コ
ンパレータ１３の出力のデューティ比が上がり、放電回
路（１５，１６）の動作頻度が高くなる。放電回路の動
作頻度が高くなれば、インバータ３０の出力のデューテ
ィ比が下がり、係数が１００％より低くなり、回生電力
が抑制される。
る駆動回路を提供する。 【解決手段】 速度指令値ｖ*を急激な減速指令とする
と、トルク指令値τ*が負値となる。そして、変換器４
０から出力される係数は１００％であるから、減速指令
どおりの電流指令値ｉ*が偏差検出点８に供給されるこ
ととなり、モータ４からインバータ回路３を介して電力
が回生される。すると、ｖｄｃの上昇率が上がって、コ
ンパレータ１３の出力のデューティ比が上がり、放電回
路（１５，１６）の動作頻度が高くなる。放電回路の動
作頻度が高くなれば、インバータ３０の出力のデューテ
ィ比が下がり、係数が１００％より低くなり、回生電力
が抑制される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータが発生した
回生電力を処理し抑制するモータ駆動回路に関する。
回生電力を処理し抑制するモータ駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、モータの回生電力を抑制する装置
として、例えば、特開平４−２５５４８３号公報、特開
平４−３４０３９６号公報に示されるものがある。以下
に、この種の従来の装置を図２を用いて説明する。図２
に示すように、従来装置は、交流電源を直流に変換する
整流手段１と、この整流手段１からの直流電源を平滑化
するコンデンサ２と、直流電流を交流電流に変換するイ
ンバータ回路３を有している。このインバータ回路３
は、そのスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦすることによ
り、モータ４に交流電力を供給する。モータ４の回転数
は回転速度検出器５によって検出され、その検出信号は
速度フィードバック値ωとして、第１の偏差検出点６に
減算信号として供給される。第１の偏差検出点６には、
速度指令値ｖ*が加算信号として供給され、ここで速度
フィードバック値ωと速度指令値ｖ*との偏差が検出さ
れる。この偏差は第１のアンプ７を介して第２の偏差検
出点８に加算信号として供給される。また、モータ４の
駆動電流ｉは、電流検出器９によって検出され、第２の
偏差検出点８に減算信号として供給される。第２の偏差
検出点８における偏差は、第２のアンプ１０を介してＰ
ＷＭ信号発生回路１１に入力される。ＰＷＭ信号発生回
路１１は、この偏差が少なくなるように、第１のドライ
バ１２を介してインバータ回路３のＯＮ／ＯＦＦを制御
する。これにより、モータ４の回転速度は、速度指令値
ｖ*に一致したものとなる。図示の回路では、回生電力
による過電圧から回路の構成部品を保護するために、放
電電圧設定値ｖｄ*が定められており、放電開始の検出
には、コンパレータ１３が用いられている。このコンパ
レータ１３は、コンデンサ２に印加する電圧値ｖｄｃ
が、放電電圧設定値ｖｄ*を超えたか否か判断する。電
圧値ｖｄｃが放電電圧設定値ｖｄ*を超えたとき（ｖｄ
ｃ＞ｖｄ*のとき）、その出力を立ち上げ、第２のドラ
イバ１４を介してトランジスタ１５をＯＮとする。その
結果、放電抵抗１６に放電電流が流れ、回路の過電圧が
降下する。放電の結果、電圧値ｖｄｃが放電電圧設定値
ｖｄ*まで降下すると（ｖｄｃ＜ｖｄ*）、トランジスタ
１５がＯＦＦになる。
として、例えば、特開平４−２５５４８３号公報、特開
平４−３４０３９６号公報に示されるものがある。以下
に、この種の従来の装置を図２を用いて説明する。図２
に示すように、従来装置は、交流電源を直流に変換する
整流手段１と、この整流手段１からの直流電源を平滑化
するコンデンサ２と、直流電流を交流電流に変換するイ
ンバータ回路３を有している。このインバータ回路３
は、そのスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦすることによ
り、モータ４に交流電力を供給する。モータ４の回転数
は回転速度検出器５によって検出され、その検出信号は
速度フィードバック値ωとして、第１の偏差検出点６に
減算信号として供給される。第１の偏差検出点６には、
速度指令値ｖ*が加算信号として供給され、ここで速度
フィードバック値ωと速度指令値ｖ*との偏差が検出さ
れる。この偏差は第１のアンプ７を介して第２の偏差検
出点８に加算信号として供給される。また、モータ４の
駆動電流ｉは、電流検出器９によって検出され、第２の
偏差検出点８に減算信号として供給される。第２の偏差
検出点８における偏差は、第２のアンプ１０を介してＰ
ＷＭ信号発生回路１１に入力される。ＰＷＭ信号発生回
路１１は、この偏差が少なくなるように、第１のドライ
バ１２を介してインバータ回路３のＯＮ／ＯＦＦを制御
する。これにより、モータ４の回転速度は、速度指令値
ｖ*に一致したものとなる。図示の回路では、回生電力
による過電圧から回路の構成部品を保護するために、放
電電圧設定値ｖｄ*が定められており、放電開始の検出
には、コンパレータ１３が用いられている。このコンパ
レータ１３は、コンデンサ２に印加する電圧値ｖｄｃ
が、放電電圧設定値ｖｄ*を超えたか否か判断する。電
圧値ｖｄｃが放電電圧設定値ｖｄ*を超えたとき（ｖｄ
ｃ＞ｖｄ*のとき）、その出力を立ち上げ、第２のドラ
イバ１４を介してトランジスタ１５をＯＮとする。その
結果、放電抵抗１６に放電電流が流れ、回路の過電圧が
降下する。放電の結果、電圧値ｖｄｃが放電電圧設定値
ｖｄ*まで降下すると（ｖｄｃ＜ｖｄ*）、トランジスタ
１５がＯＦＦになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来装
置は、回路の過電圧をコンパレータにより判断し、過電
圧となったとき、放電抵抗１７に放電電流を流し過電圧
を降下させて、回生電力を抑制する放電回路構成をとっ
ている。ここで、回生電力は、モータ減速時の加速度と
モータ負荷の慣性質量とに比例する。そして、モータ減
速時の加速度は、速度指令値ｖ*の傾きと負荷機械系の
追従能力によって支配される。よって、放電回路の設計
は、負荷機械系をある程度想定して行なわれる。そのた
め、想定した放電回路の容量が小さすぎ回生電力を消費
できなければ、回路全体の破損を招き、逆にその容量が
大きすぎると、回路の大型化等により価格上昇を招き好
適でない。
置は、回路の過電圧をコンパレータにより判断し、過電
圧となったとき、放電抵抗１７に放電電流を流し過電圧
を降下させて、回生電力を抑制する放電回路構成をとっ
ている。ここで、回生電力は、モータ減速時の加速度と
モータ負荷の慣性質量とに比例する。そして、モータ減
速時の加速度は、速度指令値ｖ*の傾きと負荷機械系の
追従能力によって支配される。よって、放電回路の設計
は、負荷機械系をある程度想定して行なわれる。そのた
め、想定した放電回路の容量が小さすぎ回生電力を消費
できなければ、回路全体の破損を招き、逆にその容量が
大きすぎると、回路の大型化等により価格上昇を招き好
適でない。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、回生電力を抑制しながら、モータを減速させる
駆動回路を提供することを目的とする。
であり、回生電力を抑制しながら、モータを減速させる
駆動回路を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、請求項１に記載のモー
タ駆動回路は、速度指令値に応じた電力をモータへ供給
するモータ駆動回路において、前記モータの回生電流に
よる過電圧を検出する過電圧検出手段と、前記過電圧検
出手段により過電圧が検出されると前記回生電流を放電
する放電経路と、前記過電圧検出手段により検出された
過電圧に応じて前記モータの回転速度を制御する速度制
御手段とを具備することを特徴とする。請求項２に記載
のモータ駆動回路は、前記モータの速度をフィードバッ
クする速度フィードバック手段と、前記速度フィードバ
ック手段によるフィードバック値と前記速度指令値との
偏差を検出する第１の偏差検出点と、前記第１の偏差検
出点の偏差に応じた指令値を生成する指令値生成手段
と、前記モータへの給電電流をフィードバックする電流
フィードバック手段と、前記電流フィードバック手段に
よってフィードバックされた電流値と前記指令値との偏
差を検出する第２の偏差検出点と、前記第２の偏差検出
点の偏差に応じて前記モータへの給電電流を制御する給
電電流制御手段とを有し、上記各要素によってサーボル
ープが構成され、速度指令値に応じた電力をモータへ供
給するモータ駆動回路において、前記モータの回生電流
による過電圧を検出する過電圧検出手段と、前記過電圧
検出手段により過電圧が検出されると前記回生電流を放
電する放電経路と、前記過電圧検出手段の信号を平滑化
する信号変換手段と、前記信号変換手段による出力信号
を前記指令値に乗じて前記第２の偏差検出点に供給する
ことを特徴とする。
するためになされたものであり、請求項１に記載のモー
タ駆動回路は、速度指令値に応じた電力をモータへ供給
するモータ駆動回路において、前記モータの回生電流に
よる過電圧を検出する過電圧検出手段と、前記過電圧検
出手段により過電圧が検出されると前記回生電流を放電
する放電経路と、前記過電圧検出手段により検出された
過電圧に応じて前記モータの回転速度を制御する速度制
御手段とを具備することを特徴とする。請求項２に記載
のモータ駆動回路は、前記モータの速度をフィードバッ
クする速度フィードバック手段と、前記速度フィードバ
ック手段によるフィードバック値と前記速度指令値との
偏差を検出する第１の偏差検出点と、前記第１の偏差検
出点の偏差に応じた指令値を生成する指令値生成手段
と、前記モータへの給電電流をフィードバックする電流
フィードバック手段と、前記電流フィードバック手段に
よってフィードバックされた電流値と前記指令値との偏
差を検出する第２の偏差検出点と、前記第２の偏差検出
点の偏差に応じて前記モータへの給電電流を制御する給
電電流制御手段とを有し、上記各要素によってサーボル
ープが構成され、速度指令値に応じた電力をモータへ供
給するモータ駆動回路において、前記モータの回生電流
による過電圧を検出する過電圧検出手段と、前記過電圧
検出手段により過電圧が検出されると前記回生電流を放
電する放電経路と、前記過電圧検出手段の信号を平滑化
する信号変換手段と、前記信号変換手段による出力信号
を前記指令値に乗じて前記第２の偏差検出点に供給する
ことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。（１）実施形態 Ａ．実施形態の構成 図１は、本発明の実施形態を示す回路図である。この場
合、第１のアンプ（指令値生成手段）７は、偏差検出点
（第１の偏差検出点）６で出力された偏差からトルク指
令値τ*を生成する。そして、このトルク指令値τ*は演
算器２０に供給される。一方、コンパレータ（過電圧検
出手段）１３は、トランジスタ１５と放電抵抗１６とか
らなる放電回路（放電経路）へドライバ１４を介して出
力する信号の他に、インバータ３０にも信号を出力す
る。インバータ３０は、この出力信号を反転し、変換器
４０に出力する。変換器４０は、その反転された出力を
平滑化して係数を得て、演算器２０に供給する。演算器
２０は、第１のアンプ７からのトルク指令値τ*に、こ
の係数を乗じて電流指令値ｉ*を算出し、偏差検出点
（第２の偏差検出点）８に加算信号として供給する。偏
差検出点８は、この電流指令値ｉ*と、電流検出器９で
検出された駆動電流ｉとの偏差を検出し、検出された偏
差は、第２のアンプを介して、ＰＷＭ信号発生回路１１
に供給される。なお、図１において、図２に示す従来装
置と同一の構成要素には同一の符号を付し、これらの説
明を省略する。
実施形態を説明する。（１）実施形態 Ａ．実施形態の構成 図１は、本発明の実施形態を示す回路図である。この場
合、第１のアンプ（指令値生成手段）７は、偏差検出点
（第１の偏差検出点）６で出力された偏差からトルク指
令値τ*を生成する。そして、このトルク指令値τ*は演
算器２０に供給される。一方、コンパレータ（過電圧検
出手段）１３は、トランジスタ１５と放電抵抗１６とか
らなる放電回路（放電経路）へドライバ１４を介して出
力する信号の他に、インバータ３０にも信号を出力す
る。インバータ３０は、この出力信号を反転し、変換器
４０に出力する。変換器４０は、その反転された出力を
平滑化して係数を得て、演算器２０に供給する。演算器
２０は、第１のアンプ７からのトルク指令値τ*に、こ
の係数を乗じて電流指令値ｉ*を算出し、偏差検出点
（第２の偏差検出点）８に加算信号として供給する。偏
差検出点８は、この電流指令値ｉ*と、電流検出器９で
検出された駆動電流ｉとの偏差を検出し、検出された偏
差は、第２のアンプを介して、ＰＷＭ信号発生回路１１
に供給される。なお、図１において、図２に示す従来装
置と同一の構成要素には同一の符号を付し、これらの説
明を省略する。
【０００７】Ｂ．実施形態の作用 次いで、図１を用いて、上記実施形態の動作を説明す
る。上述した構成において、通常運転時（力行時）は、
回生電力が発生しないから、コンパレータ１３からイン
バータ３０への出力信号はゼロである。よって、変換器
４０は、１００％の係数を演算器２０に出力する。すな
わち、ｉ*＝１＊τ*＝τ*となって、トルク指令値τ*は
電流指令値ｉ*に一致したものとなる。
る。上述した構成において、通常運転時（力行時）は、
回生電力が発生しないから、コンパレータ１３からイン
バータ３０への出力信号はゼロである。よって、変換器
４０は、１００％の係数を演算器２０に出力する。すな
わち、ｉ*＝１＊τ*＝τ*となって、トルク指令値τ*は
電流指令値ｉ*に一致したものとなる。
【０００８】このとき、速度指令値ｖ*を急激に減少さ
せると、トルク指令値τ*が負値になる。そして、係数
が１００％であるから、トルク指令値τ*どおりの電流
指令値ｉ*が偏差検出点８に供給されることとなり、モ
ータ４からインバータ回路３を介して電力が回生され
る。すると、ｖｄｃの上昇率が上がって、コンパレータ
１３の出力のデューティ比が上がり、放電回路の動作頻
度が高くなる。放電回路の動作頻度が高くなれば、イン
バータ３０の出力のデューティ比が下がり、係数が１０
０％より低くなり、回生電力が抑制される。
せると、トルク指令値τ*が負値になる。そして、係数
が１００％であるから、トルク指令値τ*どおりの電流
指令値ｉ*が偏差検出点８に供給されることとなり、モ
ータ４からインバータ回路３を介して電力が回生され
る。すると、ｖｄｃの上昇率が上がって、コンパレータ
１３の出力のデューティ比が上がり、放電回路の動作頻
度が高くなる。放電回路の動作頻度が高くなれば、イン
バータ３０の出力のデューティ比が下がり、係数が１０
０％より低くなり、回生電力が抑制される。
【０００９】このように、コンパレータ１３の比較結果
を係数としてフィードバックさせ、トルク指令値τ*に
乗じることで、回生電力が徐々に低下する。やがて、係
数がある程度下がったところで、回生電力は、ほぼ一定
の値となる。その後、モータ４は、ほぼ一定の加速度で
徐々に減速していく。
を係数としてフィードバックさせ、トルク指令値τ*に
乗じることで、回生電力が徐々に低下する。やがて、係
数がある程度下がったところで、回生電力は、ほぼ一定
の値となる。その後、モータ４は、ほぼ一定の加速度で
徐々に減速していく。
【００１０】速度フィードバック値ωが速度指令値ｖ*
に近付いてくると、トルク指令値τ*が減少し、電流指
令値ｉ*も減少する。これは、回生電力の減少および係
数の増加となって、フィードバックされる。すなわち、
回生電力がほぼ一定となるように、係数が徐々に増加す
る。そして、速度フィードバック値ωが速度指令値ｖ*
にさらに近付くと、係数が１００％になり、その後は従
来装置と同様に、速度フィードバック値ωが速度指令値
ｖ*に追従する。よって、モータ４の回転速度は速度指
令値ｖ*と一致したものとなる。
に近付いてくると、トルク指令値τ*が減少し、電流指
令値ｉ*も減少する。これは、回生電力の減少および係
数の増加となって、フィードバックされる。すなわち、
回生電力がほぼ一定となるように、係数が徐々に増加す
る。そして、速度フィードバック値ωが速度指令値ｖ*
にさらに近付くと、係数が１００％になり、その後は従
来装置と同様に、速度フィードバック値ωが速度指令値
ｖ*に追従する。よって、モータ４の回転速度は速度指
令値ｖ*と一致したものとなる。
【００１１】Ｃ．実施形態の効果 上記実施形態のモータ駆動回路によれば、急激な減速指
令により回生電力が発生すると、放電電流の実効値は、
速度指令値ｖ*が急激に減少した後の極めて短い時間内
で大きくなるが、その後は、係数の減少とともに減少す
る。すなわち放電電力の巨視的な実効値を、充分に低い
値に抑制することができる。よって、想定により設計さ
れた放電回路であっても、回生電力により回路の破損を
招くことなく、安全な連続運転が可能となる。
令により回生電力が発生すると、放電電流の実効値は、
速度指令値ｖ*が急激に減少した後の極めて短い時間内
で大きくなるが、その後は、係数の減少とともに減少す
る。すなわち放電電力の巨視的な実効値を、充分に低い
値に抑制することができる。よって、想定により設計さ
れた放電回路であっても、回生電力により回路の破損を
招くことなく、安全な連続運転が可能となる。
【００１２】なお、上述した実施形態においては、演算
器２０にて電流指令値ｉ*を得るため、トルク指令値τ*
に係数を乗じる補正を行なったが、トルク指令値の補正
に限らず、電流指令値あるいは速度指令値を補正しても
よい。すなわち、モータ４の回転速度を制御する手段で
あればよいからである。また、交流サーボループの制御
に限らず、直流サーボループにも適用できるのは明らか
である。
器２０にて電流指令値ｉ*を得るため、トルク指令値τ*
に係数を乗じる補正を行なったが、トルク指令値の補正
に限らず、電流指令値あるいは速度指令値を補正しても
よい。すなわち、モータ４の回転速度を制御する手段で
あればよいからである。また、交流サーボループの制御
に限らず、直流サーボループにも適用できるのは明らか
である。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
検出された過電圧に応じてモータの回転速度を制御する
から、急激な減速指令により回生電力が発生した場合に
おいても、放電電力の巨視的な実効値を、充分に低い値
に抑制することができる。よって、想定により設計され
た放電経路であっても、回生電力により回路の破損を招
くことなく、安全な連続運転が可能となる。
検出された過電圧に応じてモータの回転速度を制御する
から、急激な減速指令により回生電力が発生した場合に
おいても、放電電力の巨視的な実効値を、充分に低い値
に抑制することができる。よって、想定により設計され
た放電経路であっても、回生電力により回路の破損を招
くことなく、安全な連続運転が可能となる。
【図１】 本発明の実施形態の構成を示す回路図であ
る。
る。
【図２】 従来のモータ制御回路の構成を示す回路図で
ある。
ある。
３…インバータ回路、４…モータ、５…回転速度検出
器、６…第１の偏差検出点、７…第１のアンプ（トルク
指令値生成手段）、８…第２の偏差検出点、９…電流検
出器、１１…ＰＷＭ信号発生回路、１３…コンパレータ
（過電圧検出手段）、１５…トランジスタ、１６…放電
抵抗、２０…演算器、３０…インバータ、４０…変換
器。
器、６…第１の偏差検出点、７…第１のアンプ（トルク
指令値生成手段）、８…第２の偏差検出点、９…電流検
出器、１１…ＰＷＭ信号発生回路、１３…コンパレータ
（過電圧検出手段）、１５…トランジスタ、１６…放電
抵抗、２０…演算器、３０…インバータ、４０…変換
器。
Claims (2)
- 【請求項１】 速度指令値に応じた電力をモータへ供給
するモータ駆動回路において、 前記モータの回生電流による過電圧を検出する過電圧検
出手段と、 前記過電圧検出手段により過電圧が検出されると前記回
生電流を放電する放電経路と、 前記過電圧検出手段により検出された過電圧に応じて前
記モータの回転速度を制御する速度制御手段とを具備す
ることを特徴とするモータ駆動回路。 - 【請求項２】 前記モータの速度をフィードバックする
速度フィードバック手段と、 前記速度フィードバック手段によるフィードバック値と
前記速度指令値との偏差を検出する第１の偏差検出点
と、 前記第１の偏差検出点の偏差に応じた指令値を生成する
指令値生成手段と、 前記モータへの給電電流をフィードバックする電流フィ
ードバック手段と、 前記電流フィードバック手段によってフィードバックさ
れた電流値と前記指令値との偏差を検出する第２の偏差
検出点と、 前記第２の偏差検出点の偏差に応じて前記モータへの給
電電流を制御する給電電流制御手段とを有し、上記各要
素によってサーボループが構成され、速度指令値に応じ
た電力をモータへ供給するモータ駆動回路において、 前記モータの回生電流による過電圧を検出する過電圧検
出手段と、 前記過電圧検出手段により過電圧が検出されると前記回
生電流を放電する放電経路と、 前記過電圧検出手段の信号を平滑化する信号変換手段
と、 前記信号変換手段による出力信号を前記指令値に乗じて
前記第２の偏差検出点に供給することを特徴とする請求
項１記載のモータ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8132226A JPH09322577A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | モータ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8132226A JPH09322577A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | モータ駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09322577A true JPH09322577A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15076338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8132226A Pending JPH09322577A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | モータ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09322577A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012143850A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Seiko Epson Corp | ロボット及びロボット駆動方法 |
-
1996
- 1996-05-27 JP JP8132226A patent/JPH09322577A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012143850A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Seiko Epson Corp | ロボット及びロボット駆動方法 |
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