CN108696195A - 马达驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种马达驱动装置，能够在马达或电力线发生故障的情况下，防止发生制动器被释放的状况。马达驱动装置(1)包括：电流检测部(6)，用于检测向配备有制动器的马达(3)供给电力的电力线(5)中流过的电流；控制部(7)，其基于电流检测部(6)检测出的电流值，控制配备有制动器的马达(3)，控制部(7)在使通过制动器(3a)而处于制动状态的配备有制动器的马达(3)动作时，向电力线(5)之间施加电压，还包括判定部(9)，其基于电流检测部(6)检测出的电流值判定电力线(5)以及配备有制动器的马达(3)的状态，在判定部(9)判定状态为正常时，输出释放制动器(3a)的释放指令信号。

Description

马达驱动装置
技术领域
本发明涉及一种马达驱动装置。
背景技术
以往，在配置于马达驱动装置的外部的马达的控制开始时，通过从马达驱动装置发出指令而使制动器电路动作，从而释放制动器(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-226619号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，在专利文献1的马达驱动装置中，由于没有用于判断马达是否处于能够正常控制状态的装置，因此存在如下问题：即使在马达未连接电力线或者马达的绕组和电力线发生电路故障或绝缘劣化的情况下，或者在马达驱动装置存在异常的情况下，制动器电路也进行动作而释放制动器。
特别是在马达要驱动重力轴的情况下，如果在能够正常控制马达的状态下不释放制动器，则会产生重力轴落下或者马达、电力线过度发热等的不良问题。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种马达驱动装置，该马达驱动装置能够在马达、电力线或马达驱动装置发生故障时，防止制动器被释放。
解决问题的手段
为了实现上述目的，本发明提供以下手段。
本发明的一个方面提供一种马达驱动装置，该马达驱动装置包括：电流检测部，用于检测向配备有制动器的马达供给电力的电力线中流过的电流值；以及控制部，其基于所述电流检测部检测出的所述电流值，控制所述配备有制动器的马达，所述控制部在使通过制动器而处于制动状态的所述配备有制动器的马达动作时，在所述电力线之间施加电压，还包括判定部，用于基于所述电流检测部检测出的所述电流值判定所述电力线以及所述配备有制动器的马达的状态，并且在所述判定部判定所述状态为正常时，所述控制部输出释放指令信号，从而释放所述制动器。
根据本方面，在使通过制动器而处于制动状态的配备有制动器的马达动作时，判定部基于通过控制部向电力线之间施加电压而由电流检测部检测出的电流值，判定电力线以及配备有制动器的马达的状态。并且，由于在未判定电力线以及配备有制动器的马达的状态为正常的情况下，不从控制部输出用于释放制动器的指令信号，因而制动器工作的状态被维持。由此，能够在马达或电力线发生故障的情况下，防止制动器被释放。
在所述方面中，优选地，还包括存储部，所述存储部用于存储所述状态为正常时的正常电流值范围，所述正常电流值范围是向所述电力线之间施加了预定电压时的电流值范围，所述判定部将所述电流检测部检测出的所述电流值与所述存储部中存储的所述正常电流值范围进行比较，从而判定所述状态。
通过这样地设置，在使通过制动器而处于制动状态的配备有制动器的马达动作时，利用判定部对通过控制部向电力线间施加预定电压而由电流检测部检测出的电流值与存储部中存储的正常电流值范围进行比较，当检测出的电流值在正常电流值范围内时，判定为电力线以及配备有制动器的马达的状态为正常，并释放制动器。
另外，在所述方面中，优选地，还包括报告部，所述报告部用于报告由所述判定部判定的所述状态。
通过这样地设置，在使处于制动状态的配备有制动器的马达动作时，操作者能够通过报告部所报告的状态，识别制动器未被释放的原因。
另外，在所述方面中，优选地，所述存储部将所述状态的信息与在所述电力线间施加了预定电压时的电流值范围相关联地存储，所述报告部对所述状态的信息进行报告。
通过这样地设置，根据向电力线之间施加了预定电压时的电流值范围对电力线以及配备有制动器的马达的状态进行分类，并报告被分类的状态的信息，由此，操作者能够更详细地识别电力线以及配备有制动器的马达的状态。
另外，在所述方面中，优选地，还包括识别信息输入部，所述识别信息输入部用于输入所述配备有制动器的马达的识别信息，其中，所述存储部将所述正常电流值范围与所述配备有制动器的马达的所述识别信息相关联地存储，所述判定部使用与所述识别信息输入部中输入的所述识别信息相关联地存储在所述存储部中的所述正常电流值范围，判定所述状态。
通过这样地设置，即使更换配备有制动器的马达，也能够通过输入改变后的配备有制动器的马达的识别信息，使用与配备有制动器的马达的种类相对应的正常电流值范围，判定电力线以及配备有制动器的马达的状态。
另外，在所述方面中，优选地，所述控制部还包括控制电路，所述控制电路用于控制所述配备有制动器的马达的所述制动器。
发明的效果
根据本发明，能够实现在马达或电力线发生故障时，防止制动器被释放的效果。
附图说明
图1是表示根据本发明的一个实施方式的马达驱动装置的框图。
图2是表示在由图1的马达驱动装置进行的配备有制动器的马达的动作前施加于电力线之间的电压的波形例的图。
图3是表示施加了图2的脉冲状的电压的结果，在电力线中流过的电流进入正常电流值范围内的情况的图。
图4是表示施加了图2的脉冲状的电压的结果，在电力线中流过的电流未进入正常电流值范围内的情况的图。
图5是表示施加了图2的脉冲状的电压的结果，在电力线中流过的电流未进入正常电流值范围内的情况的其它例的图。
图6是表示图1的马达驱动装置的变形例的框图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的一个实施方式的马达驱动装置1进行说明。
如图1所示，本实施方式的马达驱动装置1包括：转换器2，用于将来自电源20的交流电压转换为直流电压；以及逆变器4，用于将从转换器2输出的直流电压转换为三相交流电压，并将其输出给配备有制动器的马达3。
另外，马达驱动装置1还包括：电流传感器(电流检测部)6，用于检测从逆变器4向配备有制动器的马达3供给电力的电力线5中流过的电流；控制部7，其基于电流传感器6检测出的电流值对逆变器4进行控制；以及报告部8。
并且，马达驱动装置1还包括判定部9，该判定部9基于电流传感器6检测出的电流值判定电力线5和配备有制动器的马达3的状态，控制部7根据判定部9的判定结果决定是否输出释放指令信号，该释放指令信号用于释放配备有制动器的马达3的制动器3a。
判定部9和控制部7由处理器以及存储器构成。
当判定部9做出配备有制动器的马达3或电力线5不正常的判定时，控制部7指示报告部8对该情况进行报告。
来自控制部7的释放指令信号被输入到制动器控制电路(控制部、控制电路)10中，制动器控制电路10根据释放指令信号的有无将配备有制动器的马达3的制动器3a切换为制动状态或释放状态。
在将由三相交流电构成的电力供应到配备有制动器的马达3的马达3b的三根电力线5中，至少有两根电力线5上设置有电流传感器6。由此，能够检测与三相交流电的全部三相电压相对应的电流。
在使配备有制动器的马达3动作时，在释放制动器3a之前，如图2所示，控制部7使逆变器4动作，使得在各相的电力线5之间施加具有预定时间宽度Δt的脉冲状的电压V0。
判断部9还可以包括存储部(存储器)11，在正常状态的电力线5正常连接到正常状态的配备有制动器的马达3的状态下，当施加了上述预定的脉冲状的电压V0时，存储部11预先存储从开始施加电压到经过时间Δt后在电力线5中流过的电流值的范围(正常电流值范围)I1至I2。
判定部9判定由全部的电流传感器6检测出的电流值是否处于存储部11中存储的电流值的范围内，在如图3所示的处于电流值的范围内的情况下，向控制部7输出表示正常的判定结果，在如图4或图5所示的未处于电流值的范围内的情况下，向控制部7输出表示不正常的判定结果。
在从判定部9发送来表示正常的判定结果时，控制部7向制动器控制电路10输出用于释放制动器3a的释放指令信号。另一方面，在从判定部9发送来表示不正常的判定结果时，控制部7不向制动器控制电路10输出释放指令信号，而是使报告部8对判定结果为不正常的情况进行报告。
下面，对上述结构的本实施方式的马达驱动装置1的作用进行说明。
为了使用根据本实施方式的马达驱动装置1驱动配备有制动器的马达3，在驱动制动器3a处于制动状态的配备有制动器的马达3之前，控制部7向电力线5之间施加预定的脉冲状的电压，并由电流传感器6检测电力线5中流过的电流值。
在判定部9中对电流传感器6检测出的电流值与存储在存储部11中的正常电流值范围进行比较，当其在正常电流值范围之外时，判定电流值不正常，则控制部7不向制动器控制电路10输出释放指令信号，并使报告部8报告“不正常”的情况。
由此，具有以下优点：能够在电力线5、配备有制动器的马达3、电流传感器6或逆变器4中的任意一个发生故障的状态下，防止发生制动器3a被释放这样的不便。特别是在将配备有制动器的马达3配置于机器人等的重力轴的情况下，当不能够正常控制配备有制动器的马达3，或者在未连接电力线5等的情况时，具有能够防止制动器3a被释放而重力轴落下等问题的产生这样的优点。另外，通过对不正常的情况的报告，能够促使操作者对配备有制动器的马达3和电力线5进行检查。
另一方面，当判定部9判定电流传感器6检测出的电流值处于存储部11中存储的正常电流值范围内时，从控制部7向制动器控制电路10输出制动器3a的释放指令信号，配备有制动器的马达3的制动器3a的制动状态被释放，通过基于来自控制部7的指令信号的逆变器4的电压控制，使配备有制动器的马达3正常动作。
如上所述，根据本实施方式的马达驱动装置1具有能够在配备有制动器的马达3、电力线5、电流传感器6或者逆变器4发生故障的情况下，更可靠地防止制动器3a被释放这样的优点。
需要说明的是，虽然在本实施方式的马达驱动装置1中，判定部9通过在正常电流值范围的范围内还是范围外来判定是否正常，但作为替代，也可以根据电流值的大小对问题进行分类，并通过报告部8报告表示电力线5、配备有制动器的马达3的状态的信息。
例如，如图4所示，在电流传感器6检测出的电流值超过正常电流值范围且过大的情况下，可以考虑发生了马达绕组的短路或者绝缘劣化。另外，如图5所示，在电流传感器6检测出的电流值未达到正常电流值范围且过小的情况下，可以考虑配备有制动器的马达3和电力线5出现了劣化，或者电流传感器6的增压降低等存在异常。另外，在电流传感器6检测出的电流值为零的情况下，可以考虑电力线5与马达3b未连接、或者电流传感器6存在异常、或者逆变器4未响应指令而没有正常动作。
在电流传感器6检测出的电流值在正常电流值范围以外的情况下，由报告部8报告上述任一个信息，由此能够将电力线5、配备有制动器的马达3、电流传感器6或者逆变器4的状态更详细地通知给操作者。
另外，由于正常电流值范围会因配备有制动器的马达3的个体差异而变化，因而如图6所示，配备有制动器的马达3配置有用于对识别信息进行存储的ID存储部12和用于读取ID存储部12中的识别信息的读取部(识别信息输入部)13，并且还可以预先将正常电流值范围与识别信息相关联地存储在存储单元11中。当更换配备有制动器的马达3时，由读取部13读取ID存储部12中的识别信息，判定部9从存储部11中读取相对应的正常电流值范围并对其进行判定，因而，即使存在个体差异也能够正确地判定是否正常。另外，也可以代替读取部13而手动输入识别信息。
另外，作为正常电流值范围，虽然存储在正常状态下预先测定的电流值范围，但也可以根据从转换器2输出的直流电压的电压值、配备有制动器的马达3的电感以及电阻值而计算出时间常数，通过计算求出正常电流值范围。
由此，具有能够更正确地设定正常电流值范围，更高精度地判定问题的有无这样的优点。
附图标记
1 马达驱动装置
3 配备有制动器的马达
6 电流传感器(电流检测部)
7 控制部
9 判定部
10 制动器控制电路(控制部、控制电路)
11 存储部
13 读取部(识别信息输入部)

Claims (6)

1.一种马达驱动装置，其特征在于，包括：
电流检测部，用于检测向配备有制动器的马达供给电力的电力线中流过的电流值；以及
控制部，其基于所述电流检测部检测出的所述电流值，控制所述配备有制动器的马达，
所述控制部在使通过制动器而处于制动状态的所述配备有制动器的马达动作时，在所述电力线之间施加电压，
还包括判定部，用于基于所述电流检测部检测出的所述电流值判定所述电力线以及所述配备有制动器的马达的状态，并且在所述判定部判定所述状态为正常时，所述控制部输出释放指令信号，从而释放所述制动器。
2.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，
还包括存储部，所述存储部用于存储所述状态为正常时的正常电流值范围，所述正常电流值范围是向所述电力线之间施加了预定电压时的电流值范围，
所述判定部将所述电流检测部检测出的所述电流值与所述存储部中存储的所述正常电流值范围进行比较，从而判定所述状态。
3.根据权利要求2所述的马达驱动装置，其特征在于，
还包括报告部，所述报告部用于报告由所述判定部判定的所述状态。
4.根据权利要求3所述的马达驱动装置，其特征在于，
所述存储部将所述状态的信息与在所述电力线之间施加了预定电压时的电流值范围相关联地存储，
所述报告部对所述状态的信息进行报告。
5.根据权利要求2所述的马达驱动装置，其特征在于，
还包括识别信息输入部，所述识别信息输入部用于输入所述配备有制动器的马达的识别信息，
其中，所述存储部将所述正常电流值范围与所述配备有制动器的马达的所述识别信息相关联地存储，
所述判定部使用与所述识别信息输入部中输入的所述识别信息相关联地存储在所述存储部中的所述正常电流值范围，判定所述状态。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的马达驱动装置，其特征在于，
所述控制部还包括控制电路，所述控制电路用于控制所述配备有制动器的马达的所述制动器。
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