JP2008079434A - Motor control unit in rotating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、正逆両方向に回転可能なモータの駆動により回転体が正逆両方向に回転可能な回転装置におけるモータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device in a rotating device in which a rotating body can rotate in both forward and reverse directions by driving a motor that can rotate in both forward and reverse directions.
例えば、回転テーブルを備えた搬送装置において、回転テーブルの駆動源としてサーボモータ（以下、モータと記載する）が用いられ、このモータはモータ制御装置（サーボコントローラ）によって制御されて回転速度がコントロールされている。また、モータ制御装置が備える駆動回路には、制御部からモータの回転速度を制御するための駆動信号が入力される。また、モータが備える速度検出器により、モータの回転速度や回転位置が検出され、前記制御部は、検出された回転速度や回転位置と駆動信号とを比較して常にモータを駆動信号に追従させるようにフィードバック制御している。また、駆動回路には、電源から駆動電力が供給され、前記電源の電圧レベルは電圧センサによって監視されている。さらに、駆動回路の出力側には電流センサが配設され、出力される電流レベルを検出している。 For example, in a transport device equipped with a rotary table, a servo motor (hereinafter referred to as a motor) is used as a drive source of the rotary table, and this motor is controlled by a motor control device (servo controller) to control the rotation speed. ing. In addition, a drive signal for controlling the rotation speed of the motor is input from the control unit to the drive circuit included in the motor control device. Also, the rotational speed and rotational position of the motor are detected by a speed detector provided in the motor, and the control unit compares the detected rotational speed and rotational position with the drive signal and always causes the motor to follow the drive signal. Feedback control. The driving circuit is supplied with driving power from a power source, and the voltage level of the power source is monitored by a voltage sensor. Further, a current sensor is disposed on the output side of the drive circuit to detect the output current level.
前記搬送装置においては、フィードバック制御の異常によるモータの回転速度の過速度、モータの異常発熱によるモータの過熱、電源の電圧低下等の様々な異常が発生することがある。このような異常が発生した場合、回転テーブルの回転を速やかに停止させるべくモータを停止させる制御が行われる（例えば、特許文献１参照）。 In the transport apparatus, various abnormalities such as an overspeed of the rotation speed of the motor due to an abnormality in feedback control, an overheating of the motor due to abnormal heat generation of the motor, and a voltage drop of the power source may occur. When such an abnormality occurs, control is performed to stop the motor so as to quickly stop the rotation of the rotary table (see, for example, Patent Document 1).
特許文献１に開示のサーボモータ駆動装置は、速度誤差アンプ回路を備え、該速度誤差アンプ回路が駆動信号と比較してモータの回転速度が遅ければ加速し、速ければ減速を指示する指令を駆動回路に出力するようになっている。そして、特許文献１において、何らかの異常が発生した際は、速度誤差アンプ回路への速度指令がゼロになる。このとき、モータは回転速度を持って回転しているため、速度誤差アンプ回路は減速を目的としてモータに最大ブレーキトルクを発生させる減速指令の最大値を駆動回路に出力する。その結果、モータは減速され、やがて停止される。
ところが、特許文献１に開示のサーボモータ駆動装置では、異常の態様の如何に関わらず、異常発生時にはモータに最大ブレーキトルクを発生させて停止させる。しかし、モータ過熱による異常が発生した場合に、モータに最大ブレーキトルクを発生させるとモータはさらに発熱し、より過熱状態が悪化してしまいモータに過負荷が作用してしまう。また、電源の電圧低下の異常が発生した場合に、モータに最大ブレーキトルクを発生させると、即座に電力供給が停止してしまい、電力供給の停止後にモータがフリーラン状態となり、速やかにモータを停止させることができない。よって、異常の態様の如何に関わらず、モータに最大ブレーキトルクを発生させて該モータを停止させると種々の不都合が発生していた。 However, in the servo motor driving device disclosed in Patent Document 1, when the abnormality occurs, the motor generates a maximum brake torque and stops, regardless of the state of the abnormality. However, if an abnormality occurs due to overheating of the motor, if the maximum brake torque is generated in the motor, the motor further generates heat, and the overheating state worsens and an overload acts on the motor. In addition, if the power supply voltage drop abnormality occurs and the maximum brake torque is generated in the motor, the power supply is immediately stopped, and after the power supply is stopped, the motor enters a free-run state, and the motor is immediately turned off. It cannot be stopped. Therefore, regardless of the state of abnormality, various inconveniences occur when the motor is stopped by generating the maximum brake torque.
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、異常の態様に合わせてモータの停止制御を変えることでモータ停止時における不都合の発生を防止することができるモータ制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to prevent the occurrence of inconvenience when the motor is stopped by changing the stop control of the motor in accordance with the abnormal mode. It is to provide a control device.
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、正逆両方向に回転可能なモータの駆動により回転体が正逆両方向に回転可能な回転装置におけるモータ制御装置であって、前記モータに駆動電流を供給する駆動電流供給手段と、前記モータを正方向又は逆方向へ回転させる旨の駆動信号を前記駆動電流供給手段に出力する駆動制御手段と、前記モータの電源の電圧レベルを監視する電圧検出手段と、前記モータの回転速度を検出する回転検出手段と、前記モータの発熱温度を検出する温度検出手段と、前記電圧検出手段、回転検出手段、及び温度検出手段からの検出信号に基づき電源の電圧異常、モータの回転速度異常、及びモータの発熱異常を検出する異常検出手段とを備え、前記モータの正方向への回転中に前記異常検出手段が異常を検出した場合は、前記駆動制御手段は、モータを逆方向へ回転させる駆動電流をモータに供給するための駆動信号を駆動電流供給手段に出力してモータの停止制御を行うとともに、前記異常それぞれに応じて異なるモータの停止制御を行うことを要旨とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is a motor control device in a rotating device in which a rotating body can rotate in both forward and reverse directions by driving a motor that can rotate in both forward and reverse directions, A drive current supply means for supplying a drive current to the motor; a drive control means for outputting a drive signal to the drive current supply means for rotating the motor in the forward direction or the reverse direction; and a voltage level of the power supply of the motor. Voltage detection means for monitoring, rotation detection means for detecting the rotation speed of the motor, temperature detection means for detecting the heat generation temperature of the motor, detection signals from the voltage detection means, rotation detection means, and temperature detection means And an abnormality detection means for detecting an abnormality in the power supply voltage, an abnormality in the rotational speed of the motor, and an abnormality in the heat generation of the motor. When detecting the normal condition, the drive control means outputs a drive signal for supplying the drive current for rotating the motor in the reverse direction to the motor to perform a stop control of the motor, and the abnormality The gist is to perform different motor stop control according to each.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転装置におけるモータ制御装置において、前記電圧検出手段の検出信号に基づき前記異常検出手段によって前記電源の電圧レベルが予め定める所定電圧より低下した異常が検出された場合、前記駆動制御手段は、低電圧にある電源が出力可能な電力の最大値でモータを逆方向へ回転させる駆動電流をモータに供給する旨の駆動信号を駆動電流供給手段に出力することを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the motor control device in the rotating device according to the first aspect, the voltage level of the power source is lowered from a predetermined voltage determined in advance by the abnormality detection unit based on a detection signal of the voltage detection unit. When an abnormality is detected, the drive control means outputs a drive signal for supplying a drive current to the motor to rotate the motor in the reverse direction with the maximum value of power that can be output by the power supply at a low voltage. The gist of the output is as follows.
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の回転装置におけるモータ制御装置において、前記モータはモータ・ジェネレータであり、該モータ・ジェネレータの駆動に伴い発生した電力は蓄電手段に蓄電され、前記駆動制御手段は、前記蓄電手段からの給電により駆動することを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the motor control device in the rotating device according to the second aspect, the motor is a motor / generator, and the electric power generated by driving the motor / generator is stored in the power storage means. The gist is that the drive control means is driven by power feeding from the power storage means.
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の回転装置におけるモータ制御装置において、前記回転検出手段の検出信号に基づき前記異常検出手段によって前記モータの回転速度が予め規定される規定回転速度からずれている異常が検出された場合、前記駆動制御手段は、モータが出力可能な最大トルクでモータを逆方向へ回転させる駆動電流をモータに供給する旨の駆動信号を駆動電流供給手段に出力することを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the motor control device in the rotating device according to the first aspect, a specified rotational speed in which the rotational speed of the motor is defined in advance by the abnormality detecting means based on a detection signal of the rotation detecting means. When an abnormality deviating from is detected, the drive control means outputs a drive signal to the drive current supply means for supplying a drive current to the motor to rotate the motor in the reverse direction with the maximum torque that the motor can output. The gist is to do.
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の回転装置におけるモータ制御装置において、前記温度検出手段によって前記モータの発熱温度が予め定めた所定温度を超えた異常が検出された場合、前記駆動制御手段は、モータが出力可能な最大トルクでモータを逆方向へ回転させる駆動電流をモータに供給する旨の駆動信号を駆動電流供給手段に出力し、その後、モータの温度上昇が予め定めた所定値以上になった場合に前記最大トルクより低トルクでモータを逆方向へ回転させる駆動電流をモータに供給する旨の駆動信号を駆動電流供給手段に出力することを要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the motor control device in the rotating device according to the first aspect, when the temperature detection means detects an abnormality in which the heat generation temperature of the motor exceeds a predetermined temperature, The drive control means outputs to the drive current supply means a drive signal for supplying to the motor a drive current that rotates the motor in the reverse direction with the maximum torque that the motor can output, and then the temperature rise of the motor is predetermined. The gist is to output to the drive current supply means a drive signal for supplying to the motor a drive current that rotates the motor in the reverse direction at a torque lower than the maximum torque when the value exceeds a predetermined value.
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の回転装置におけるモータ制御装置において、前記駆動制御手段は、モータの停止制御が行われ、該モータの正方向への回転速度が予め定めた所定回転速度にまで減少した時点で、モータを逆方向へ回転させる駆動電流をモータに供給する旨の駆動信号の出力を停止することを要旨とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the motor control device in the rotating device according to any one of the first to fifth aspects, the drive control means performs a stop control of the motor, The gist is to stop the output of a drive signal to supply the motor with a drive current for rotating the motor in the reverse direction when the rotation speed in the forward direction decreases to a predetermined rotation speed.
本発明によれば、異常の態様に合わせてモータの停止制御を変えることでモータ停止時における不都合の発生を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of inconvenience when the motor is stopped by changing the motor stop control in accordance with the abnormal state.
以下、本発明を回転装置としての搬送装置におけるモータ制御装置に具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
まず、搬送装置１０におけるモータとしてのモータ・ジェネレータＭＧを駆動制御するためのモータ制御装置Ｓのブロック回路図に基づいて回路構成を説明する。なお、図１に示すように、前記搬送装置１０は、回転体としての回転テーブルＴにその駆動源としてのモータ・ジェネレータＭＧが連結されているものである。そして、搬送装置１０は、電源Ｐから供給される電力によりモータ・ジェネレータＭＧを回転させることにより回転テーブルＴを回転させ、回転テーブルＴ上の搬送物（図示せず）を搬送するものである。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a motor control device in a transport device as a rotation device will be described with reference to FIGS.
First, a circuit configuration will be described based on a block circuit diagram of a motor control device S for driving and controlling a motor / generator MG as a motor in the
前記モータ・ジェネレータＭＧは、三相誘導モータにより構成され、正逆両方向に回転可能である。また、モータ・ジェネレータＭＧはその回転時に電力を発生（発電）するようになっている。そして、モータ・ジェネレータＭＧで発生した電力は、駆動回路１４で整流され、電源Ｐに内蔵された蓄電手段たるコンデンサＣに蓄電されるようになっている。
The motor / generator MG is constituted by a three-phase induction motor and can rotate in both forward and reverse directions. Further, the motor / generator MG generates electric power (power generation) during its rotation. Then, the electric power generated by the motor / generator MG is rectified by the
また、前記モータ・ジェネレータＭＧにはエンコーダＥが接続されている。エンコーダＥはモータ・ジェネレータＭＧの回転速度を定期的に検出し、その検出時に回転検出信号を出力するものであり、回転検出手段としての機能を有する。エンコーダＥの出力側に接続された信号線２２は、駆動制御手段を構成するＣＰＵ１１に接続され、ＣＰＵ１１にはエンコーダＥからの回転検出信号（デジタル信号）が定期的に入力される。また、ＣＰＵ１１は、電源Ｐ又は前記コンデンサＣからの給電によって駆動可能になっている。
An encoder E is connected to the motor / generator MG. The encoder E periodically detects the rotation speed of the motor / generator MG, and outputs a rotation detection signal at the time of detection, and has a function as rotation detection means. The
前記ＣＰＵ１１には、ＲＯＭ１２とＲＡＭ１３とが接続されている。ＲＯＭ１２には、搬送装置１０において発生する異常に合わせたモータ・ジェネレータＭＧの停止制御をＣＰＵ１１に実行させるための停止制御プログラムや前記停止制御を行う際の基準となる各種データ等が記憶されている。また、ＲＡＭ１３は、各種データを一時的に記憶するようになっている。
A
また、ＣＰＵ１１の出力側に接続された信号線２３は駆動回路１４に接続され、ＣＰＵ１１から出力される各種の駆動信号が駆動回路１４に入力される。すなわち、ＣＰＵ１１は、モータ・ジェネレータＭＧを予め規定された回転速度で正方向へ回転させるための駆動信号（以下、第１駆動信号とする）を駆動回路１４に出力する。また、ＣＰＵ１１は、正方向へ回転するモータ・ジェネレータＭＧを停止させるために該モータ・ジェネレータＭＧを逆方向へ回転させるための駆動信号（以下、第２駆動信号とする）を駆動回路１４に出力する。駆動回路１４の出力側に接続されたＵ相電流供給線１５、Ｖ相電流供給線１６、及びＷ相電流供給線１７にはモータ・ジェネレータＭＧが接続されている。また、各電流供給線１５，１６，１７には電流センサ１８が配設され、電流センサ１８の出力側に接続された信号線１９は、ＣＰＵ１１に接続されている。そして、前記第１又は第２駆動信号に基づき、駆動回路１４からは各駆動信号に応じた駆動電流がモータ・ジェネレータＭＧへ供給される。よって、駆動回路１４はモータ・ジェネレータＭＧに駆動電流を供給する駆動電流供給手段としての機能を有する。
The
なお、ＣＰＵ１１は、エンコーダＥからの回転検出信号を定期的に入力すると、該回転検出信号に基づいてモータ・ジェネレータＭＧの回転速度を演算し、回転速度に係るデータをＲＡＭ１３に一時的に記憶する。また、ＣＰＵ１１は、駆動回路１４からモータ・ジェネレータＭＧに実際に供給される駆動電流が、第１駆動信号が指令する駆動電流に合致するように制御する。すなわち、ＣＰＵ１１は、モータ・ジェネレータＭＧの実際の回転速度が、第１駆動信号が指令する駆動電流によって規定される回転速度に合致するように制御する。なお、第１駆動信号が指令する駆動電流によって規定される回転速度（規定回転速度）は、予め規定されており、規定回転数データとしてＲＯＭ１２に記憶されている。そして、駆動回路１４はＣＰＵ１１からの第１駆動信号に応じて各電流供給線１５，１６，１７に供給する駆動電流を調節し、モータ・ジェネレータＭＧをＣＰＵ１１からの第１駆動信号に合致するように駆動させるフィードバック制御を行う。
When the CPU 11 periodically receives the rotation detection signal from the encoder E, the CPU 11 calculates the rotation speed of the motor / generator MG based on the rotation detection signal, and temporarily stores data relating to the rotation speed in the
また、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３に記憶された回転速度に係るデータと、第１駆動信号によって決定されるモータ・ジェネレータＭＧの規定回転速度に係るデータ（規定回転速度データ）とが合致しない（ずれている）場合には、フィードバック制御異常（回転速度異常）を検出するようになっている。よって、ＣＰＵ１１は、搬送装置におけるフィードバック制御異常（回転速度異常）を検出する異常検出手段としての機能を有する。
Further, the CPU 11 does not match (shifts) the data relating to the rotational speed stored in the
前記ＲＯＭ１２には、予め定められたモータ・ジェネレータＭＧの所定回転数データが記憶されている。この所定回転数データは、モータ・ジェネレータＭＧを停止させるために前記第２駆動信号を駆動回路１４に出力した後に、第２駆動信号の出力を停止させるタイミングとなる回転速度に係るデータである。具体的には、正方向へ回転するモータ・ジェネレータＭＧが逆方向へ回転するように切り替わる直前の回転速度に係るデータであり、本実施形態では正方向へ１ｒｐｍに設定されている。
The
前記電流センサ１８は、各電流供給線１５，１６，１７に出力された駆動電流の総和（総駆動電流）に対応する電流検出信号（デジタル信号）をＣＰＵ１１に定期的に出力する。そして、ＣＰＵ１１は、駆動電流の総和（総駆動電流）に対応する電流検出信号に基づいてモータ・ジェネレータＭＧの検出温度を演算し、検出温度に係るデータをＲＡＭ１３に一時的に記憶する。したがって、電流センサ１８はモータ・ジェネレータＭＧの発熱温度を間接的に検出する温度検出手段としての機能を有する。
The
前記ＲＯＭ１２には、予め定められたモータ・ジェネレータＭＧの限界温度データが記憶されている。この限界温度データは、モータ・ジェネレータＭＧの発熱温度が前記限界温度を越えるとモータ・ジェネレータＭＧが焼損する虞れがあるとされる温度に係るデータである。また、ＲＯＭ１２には、予め定められたモータ・ジェネレータＭＧの基準温度に係るデータ（基準温度データ）が記憶されている。この基準温度データは、前記限界温度データよりも低い値に設定されるものである。そして、前記基準温度は、モータ・ジェネレータＭＧの通常の運転時にはモータ・ジェネレータＭＧの発熱温度が基準温度を越えないように設定されており、モータ・ジェネレータＭＧの長期の使用等の要因によって発熱温度が基準温度を一時的に越える可能性のある値となっている。
The
そして、ＣＰＵ１１は、モータ・ジェネレータＭＧの検出温度に係るデータと、前記基準温度データとを比較し、検出温度が基準温度（所定温度）を超える場合には、発熱異常を検出するようになっている。よって、ＣＰＵ１１は、モータ・ジェネレータＭＧの発熱異常を検出する異常検出手段としての機能を有する。また、ＣＰＵ１１は、前記検出温度に係るデータと、前記限界温度データとを比較し、検出温度が限界温度を超える場合には、モータ・ジェネレータＭＧを停止させるようになっている。 Then, the CPU 11 compares the data relating to the detected temperature of the motor / generator MG with the reference temperature data, and detects the heat generation abnormality when the detected temperature exceeds the reference temperature (predetermined temperature). Yes. Therefore, the CPU 11 has a function as an abnormality detecting means for detecting an abnormal heat generation of the motor / generator MG. The CPU 11 compares the data related to the detected temperature with the limit temperature data, and stops the motor / generator MG when the detected temperature exceeds the limit temperature.
駆動回路１４は、電源Ｐから供給される駆動電力によって駆動され、電源Ｐには電圧センサ２０が接続されている。そして、電圧センサ２０は電源Ｐの電圧レベルを監視している。電圧センサ２０の出力側に接続された信号線２１は、ＣＰＵ１１に接続されている。ＣＰＵ１１は、電圧センサ２０から出力された電源Ｐの電圧レベルに対応する電圧検出信号（デジタル信号）に基づいて検出電圧を演算し、検出電圧に係るデータをＲＡＭ１３に一時的に記憶する。したがって、電圧センサ２０は電源Ｐの電圧レベルを検出する電圧検出手段としての機能を有する。
The
また、電圧センサ２０は、電源Ｐに内蔵された前記コンデンサＣの電圧レベルを監視している。そして、ＣＰＵ１１は、電圧センサ２０から出力されたコンデンサＣの電圧レベルに対応する検出信号（デジタル信号）に基づいてコンデンサＣの電圧を演算し、その電圧に係るデータをＲＡＭ１３に一時的に記憶する。
The
また、ＲＯＭ１２には、予め定められた電源Ｐの基準電圧データが記憶されている。この基準電圧データは、電源Ｐの電圧が該基準電圧より低くなると駆動回路１４に所要の電力を供給することができなくなり、モータ・ジェネレータＭＧを所定以上の回転速度で回転することができなくなる電圧に係るデータとなっている。そして、ＣＰＵ１１は、検出電圧に係るデータと前記基準電圧データとを比較し、検出電圧が基準電圧（所定電圧）より低い場合には、電圧異常を検出するようになっている。よって、ＣＰＵ１１は、電源Ｐの電圧異常を検出する異常検出手段としての機能を有する。
The
また、ＲＯＭ１２には、予め定められた給電時間データが記憶されている。この給電時間データは、蓄電量が最小（ゼロ）のコンデンサＣを蓄電量を最大にするのに要する時間に係るデータであり、ＣＰＵ１１を駆動可能とするための電力をコンデンサＣに蓄電させるのに要する時間に係るデータである。さらに、ＲＯＭ１２には、予め定められたコンデンサ電圧データが記憶されている。このコンデンサ電圧データは、コンデンサＣがＣＰＵ１１を駆動させるのに必要とする最低限の電圧に係るデータである。
The
次に、以上のように構成されたモータ制御装置Ｓの作用について図２〜図５のフローチャート図に基づいて説明する。なお、以下の説明において、ＣＰＵ１１から駆動回路１４に第１駆動信号が出力され、駆動回路１４からモータ・ジェネレータＭＧへは該モータ・ジェネレータＭＧを正方向へ回転させるための駆動電流が供給されているものとする。
Next, the operation of the motor control device S configured as described above will be described based on the flowcharts of FIGS. In the following description, a first drive signal is output from the CPU 11 to the
さて、ＣＰＵ１１によりフィードバック制御異常が検出されると、図２のフローチャート図に示すモータ・ジェネレータＭＧの停止制御が行われる。ステップ１において、ＣＰＵ１１により、エンコーダＥが正常に動作しているか否かが判断される。エンコーダＥが正常に動作している場合は、ステップ２において、ＣＰＵ１１により、第１駆動信号の出力が停止され、フィードバック制御がオフされる。続いて、ステップ３において、ＣＰＵ１１により、モータ・ジェネレータＭＧを最大トルクで逆方向へ回転させる旨の駆動電流をモータ・ジェネレータＭＧに供給するための第２駆動信号が駆動回路１４に出力される。
When the feedback control abnormality is detected by the CPU 11, stop control of the motor / generator MG shown in the flowchart of FIG. 2 is performed. In step 1, the CPU 11 determines whether or not the encoder E is operating normally. If the encoder E is operating normally, in step 2, the CPU 11 stops the output of the first drive signal, and the feedback control is turned off. Subsequently, in step 3, the CPU 11 outputs a second drive signal for supplying the motor / generator MG with a drive current for rotating the motor / generator MG in the reverse direction with the maximum torque to the
すると、ステップ３において、モータ・ジェネレータＭＧは逆方向への最大トルクを受けて徐々に減速されていく。その後、ステップ４において、ＣＰＵ１１により、エンコーダＥからの回転検出信号に基づく回転速度に係るデータと、所定回転数データとが比較され、モータ・ジェネレータＭＧの回転速度が所定回転数（本実施形態では１ｒｐｍ）未満か否かが判断され、所定回転数（本実施形態では１ｒｐｍ）未満となるのを待ってステップ５に移行する。そして、ステップ５において、ＣＰＵ１１により、第２駆動信号の出力が停止され、その後、モータ・ジェネレータＭＧが停止する。 Then, in step 3, the motor / generator MG receives the maximum torque in the reverse direction and is gradually decelerated. Thereafter, in step 4, the CPU 11 compares the rotation speed data based on the rotation detection signal from the encoder E with the predetermined rotation speed data, and the rotation speed of the motor / generator MG is set to the predetermined rotation speed (in this embodiment). It is determined whether or not the rotation speed is less than 1 rpm, and the process proceeds to Step 5 after waiting for the rotation speed to be less than the predetermined rotation speed (1 rpm in the present embodiment). In step 5, the CPU 11 stops the output of the second drive signal, and then stops the motor / generator MG.
なお、前記ステップ１において、エンコーダＥが正常に動作していない場合は、図５のフローチャート図に示す停止制御が行われる。ステップ１１において、ＣＰＵ１１により、電流センサ１８からの電流検出信号に基づいてモータ・ジェネレータＭＧに駆動電流が供給されているか否かが判断される。ステップ１１において、モータ・ジェネレータＭＧに駆動電流が供給されていないと判断された場合は、停止制御が終了する。
In step 1, when the encoder E is not operating normally, stop control shown in the flowchart of FIG. 5 is performed. In step 11, the CPU 11 determines whether a drive current is supplied to the motor / generator MG based on the current detection signal from the
一方、モータ・ジェネレータＭＧに駆動電流が供給されている場合には、ステップ１２において、ＣＰＵ１１により、ＲＡＭ１３に記憶された直近のモータ・ジェネレータＭＧの回転速度（電気角）と、現在の電気角との差が演算される。次に、ステップ１３において、ＣＰＵ１１により、ステップ１２において演算された電気角の差から現在の回転速度が演算される。続いて、ステップ１４において、ＣＰＵ１１により、予め設定されたゲインからモータ・ジェネレータＭＧの負荷及び減速率が演算される。続いて、ステップ１５において、ＣＰＵ１１により、推定電気角及び推定減速率となるように、駆動回路１４に第２駆動信号が出力され、モータ・ジェネレータＭＧを該モータ・ジェネレータＭＧが可能とする最大トルクで逆方向へ回転させる。すると、モータ・ジェネレータＭＧは最大トルクを受けて徐々に減速されていく。その後、ステップ１６において、ＣＰＵ１１により、モータ・ジェネレータＭＧの推定回転速度が所定回転数（本実施形態では１ｒｐｍ）未満か否かが判断される。そして、モータ・ジェネレータＭＧの推定回転速度が所定回転数未満となるのを待って、ステップ１７に移行する。ステップ１７では、ＣＰＵ１１により、第２駆動信号の出力が停止され、モータ・ジェネレータＭＧが停止する。
On the other hand, when the drive current is supplied to the motor / generator MG, in
次に、搬送装置の運転中、モータ発熱異常が検出されると、図３のフローチャート図に示すモータ・ジェネレータＭＧの停止制御が行われる。
ステップ２１において、ＣＰＵ１１により、第１駆動信号の出力が停止され、フィードバック制御がオフされる。続いて、ステップ２２において、ＣＰＵ１１により、モータ・ジェネレータＭＧを最大トルクで逆方向へ回転させる旨の駆動電流をモータ・ジェネレータＭＧに供給するための第２駆動信号が駆動回路１４に出力される。すると、ステップ２２において、モータ・ジェネレータＭＧは逆方向への最大トルクを受けて徐々に減速されていく。その後、ステップ２３において、ＣＰＵ１１により、エンコーダＥからの回転検出信号に基づく回転速度に係るデータと、所定回転数データとが比較され、モータ・ジェネレータＭＧの回転速度が所定回転数（本実施形態では１ｒｐｍ）未満か否かが判断され、所定回転数（本実施形態では１ｒｐｍ）未満と判断されるとステップ２４に移行する。そして、ステップ２４において、ＣＰＵ１１により、第２駆動信号の出力が停止され、モータ・ジェネレータＭＧが停止する。
Next, when a motor heat generation abnormality is detected during operation of the transport device, stop control of the motor / generator MG shown in the flowchart of FIG. 3 is performed.
In
ステップ２３において、モータ・ジェネレータＭＧの回転速度が所定回転数（本実施形態では１ｒｐｍ）未満となっていない場合は、ステップ２５において、ＣＰＵ１１により、電流検出信号に基づき検出温度データと基準温度データとが比較される。そして、基準温度からの温度上昇が１０℃以上であると判断された場合は、ステップ２６において、ＣＰＵ１１により、前記最大トルクより低トルク（１／３）となる連続トルクでモータ・ジェネレータＭＧを逆方向へ回転させる旨の駆動電流をモータ・ジェネレータＭＧに供給するための第２駆動信号が駆動回路１４に出力される。そして、ステップ２６において、モータ・ジェネレータＭＧは逆方向への連続トルクを受けて徐々に減速されていく。その後、ステップ２３に移行し、モータ・ジェネレータＭＧの回転速度が所定回転数（本実施形態では１ｒｐｍ）と判断されるとステップ２４に移行する。そして、ステップ２４において、ＣＰＵ１１により、第２駆動信号の出力が停止され、モータ・ジェネレータＭＧが停止する。一方、ステップ２５において、ＣＰＵ１１により、基準温度からの温度上昇が１０℃未満であると判断された場合は、ステップ２１に移行し、前記最大トルクによる停止制御が行われる。
If the rotational speed of the motor / generator MG is not less than the predetermined rotational speed (1 rpm in the present embodiment) in
次に、搬送装置の運転中、電圧異常が検出されると、図４のフローチャート図に示すモータ・ジェネレータＭＧの停止制御が行われる。ステップ３１において、ＣＰＵ１１により、第２駆動信号の出力が停止され、フィードバック制御がオフされる。すると、ステップ３２において、モータ・ジェネレータＭＧはフリーラン状態となり、モータ・ジェネレータＭＧの回転により発生した電力がコンデンサＣに供給（給電）される。続いて、ステップ３３において、ＣＰＵ１１により、モータ・ジェネレータＭＧからコンデンサＣへの電力の供給時間に係るデータと給電時間データとが比較される。そして、供給時間が給電時間を経過したと判断された場合は、ＣＰＵ１１が駆動可能な状態となり、ステップ３４において、ＣＰＵ１１により、現状（低電圧）の電源Ｐから出力可能な電力の最大値でモータ・ジェネレータＭＧを逆方向へ回転させる旨の駆動電流をモータ・ジェネレータＭＧに供給するための第２駆動信号が駆動回路１４に出力される。すると、ステップ３４において、モータ・ジェネレータＭＧは現状の電源Ｐが出力可能な最大のトルクで逆方向へ回転され、該トルクを受けて徐々に減速されていく。
Next, when a voltage abnormality is detected during operation of the transport device, stop control of the motor / generator MG shown in the flowchart of FIG. 4 is performed. In step 31, the CPU 11 stops the output of the second drive signal, and the feedback control is turned off. Then, in step 32, the motor / generator MG enters a free-run state, and electric power generated by the rotation of the motor / generator MG is supplied (powered) to the capacitor C. Subsequently, in step 33, the CPU 11 compares the power supply time data with the data related to the power supply time from the motor / generator MG to the capacitor C. If it is determined that the supply time has passed the power supply time, the CPU 11 can be driven. In step 34, the CPU 11 sets the motor at the maximum value of power that can be output from the current (low voltage) power source P. A second drive signal for supplying a drive current for rotating the generator MG in the reverse direction to the motor generator MG is output to the
その後、ステップ３５において、ＣＰＵ１１により、エンコーダＥからの回転検出信号に基づく回転速度に係るデータと、所定回転数データとが比較され、モータ・ジェネレータＭＧの回転速度が所定回転数（本実施形態では１ｒｐｍ）未満か否かが判断される。そして、モータ・ジェネレータＭＧの回転速度が所定回転数（本実施形態では１ｒｐｍ）未満と判断されるとステップ３６に移行する。そして、ステップ３６において、ＣＰＵ１１により、第２駆動信号の出力が停止され、モータ・ジェネレータＭＧが停止する。 Thereafter, in step 35, the CPU 11 compares the data relating to the rotational speed based on the rotation detection signal from the encoder E with the predetermined rotational speed data, and the rotational speed of the motor / generator MG is set to the predetermined rotational speed (in the present embodiment). It is judged whether it is less than 1 rpm). Then, if it is determined that the rotational speed of the motor / generator MG is less than the predetermined rotational speed (1 rpm in this embodiment), the routine proceeds to step 36. In step 36, the CPU 11 stops the output of the second drive signal and stops the motor / generator MG.
前記ステップ３５において、モータ・ジェネレータＭＧの回転速度が所定回転数（本実施形態では１ｒｐｍ）未満となっていない場合は、ステップ３７において、ＣＰＵ１１により、電圧検出信号に基づきコンデンサＣの電圧に係るデータとコンデンサ電圧データとが比較される。そして、コンデンサＣの電圧がコンデンサ電圧より低い場合はステップ３１に移行し、その後の処理が行われる。一方、コンデンサＣの電圧がコンデンサ電圧より高い場合はステップ３４に移行して、その後の処理が行われる。 If the rotational speed of the motor / generator MG is not less than the predetermined rotational speed (1 rpm in the present embodiment) in step 35, the CPU 11 performs data relating to the voltage of the capacitor C based on the voltage detection signal in step 37. And the capacitor voltage data are compared. And when the voltage of the capacitor | condenser C is lower than a capacitor | condenser voltage, it transfers to step 31 and a subsequent process is performed. On the other hand, when the voltage of the capacitor C is higher than the capacitor voltage, the process proceeds to step 34, and the subsequent processing is performed.
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）モータ制御装置Ｓにおいて、フィードバック制御異常、発熱異常、又は電圧異常のいずれかが発生した場合、ＣＰＵ１１は各異常毎に異なる停止制御を行う。フィードバック制御異常が発生した場合は、最大トルクでモータ・ジェネレータＭＧを逆方向へ回転させ、モータ・ジェネレータＭＧを停止させる。発熱異常が発生した場合は、最大トルクでモータ・ジェネレータＭＧを逆方向へ回転させつつ停止制御中のモータ・ジェネレータＭＧの温度上昇を監視し、モータ・ジェネレータＭＧの温度上昇に合わせてトルクの大きさを変更してモータ・ジェネレータＭＧのそれ以上の発熱を抑制しながらモータ・ジェネレータＭＧを停止させる。このため、発熱異常時に常にモータ・ジェネレータＭＧを最大トルクで回転させた場合のように、モータ・ジェネレータＭＧに大きな負荷が作用することを防止することができる。そして、電圧異常が発生した場合は、その異常状態にある電源Ｐが発生可能な最大のトルクでモータ・ジェネレータＭＧを逆方向へ回転させ、モータ・ジェネレータＭＧを停止させる。このため、低電圧にある電源Ｐに最大トルクでモータ・ジェネレータＭＧを回転させることにより、電力供給が即座に停止してモータ・ジェネレータＭＧがフリーラン状態となってしまうことを防止することができ、結果として、モータ・ジェネレータＭＧを速やかに停止させることができる。よって、発生した異常の態様に合わせて停止制御を異ならせることで、停止制御時に各種の不都合が発生することを防止することができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When any of feedback control abnormality, heat generation abnormality, or voltage abnormality occurs in the motor control device S, the CPU 11 performs different stop control for each abnormality. When a feedback control abnormality occurs, the motor / generator MG is rotated in the reverse direction with the maximum torque, and the motor / generator MG is stopped. If a heat generation abnormality occurs, the motor / generator MG is rotated in the reverse direction at the maximum torque while monitoring the temperature increase of the motor / generator MG during stop control, and the torque increases according to the temperature increase of the motor / generator MG Then, the motor / generator MG is stopped while suppressing further heat generation of the motor / generator MG. Therefore, it is possible to prevent a large load from acting on the motor / generator MG as in the case where the motor / generator MG is always rotated at the maximum torque when the heat generation is abnormal. When a voltage abnormality occurs, the motor / generator MG is rotated in the reverse direction with the maximum torque that can be generated by the power supply P in the abnormal state, and the motor / generator MG is stopped. Therefore, by rotating the motor / generator MG with the maximum torque to the power source P at a low voltage, it is possible to prevent the power supply from being stopped immediately and the motor / generator MG from going into a free-run state. As a result, the motor / generator MG can be quickly stopped. Therefore, it is possible to prevent various inconveniences during the stop control by changing the stop control in accordance with the state of the abnormality that has occurred.
（２）電圧異常が発生した場合は、モータ・ジェネレータＭＧから発生した電力をコンデンサＣに供給し、該コンデンサＣからの給電によりＣＰＵ１１を駆動させ、停止制御を行うことを可能としている。よって、例えば、電源Ｐが低電圧となったときに、ＣＰＵ１１が駆動不可能となり、モータ・ジェネレータＭＧの停止制御も不可能となる不具合の発生を防止することができる。 (2) When a voltage abnormality occurs, the electric power generated from the motor / generator MG is supplied to the capacitor C, and the CPU 11 is driven by the electric power supplied from the capacitor C so that stop control can be performed. Therefore, for example, when the power supply P becomes a low voltage, the CPU 11 cannot be driven, and it is possible to prevent the occurrence of the problem that the stop control of the motor / generator MG becomes impossible.
（３）各異常における停止制御において、ＣＰＵ１１により、モータ・ジェネレータＭＧの回転速度が所定回転数（１ｒｐｍ）未満と判断されると第２駆動信号の出力が停止される。このように制御することで、正方向へ回転していたモータ・ジェネレータＭＧが、その停止制御の際に逆方向へ回転してしまうことを防止することができ、モータ・ジェネレータＭＧを確実に停止させることができる。 (3) In the stop control in each abnormality, when the CPU 11 determines that the rotation speed of the motor / generator MG is less than the predetermined rotation speed (1 rpm), the output of the second drive signal is stopped. By controlling in this way, it is possible to prevent the motor / generator MG that has been rotated in the forward direction from rotating in the reverse direction during the stop control, and the motor / generator MG is reliably stopped. Can be made.
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ モータは、発電機能を備えていなくてもよい。
○ 回転装置を、モータ・ジェネレータＭＧの駆動により回転体としての検査テーブルを回転させる検査装置に具体化してもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
○ The motor may not have a power generation function.
The rotation device may be embodied as an inspection device that rotates an inspection table as a rotating body by driving the motor / generator MG.
○ 回転体は、回転テーブルＴでなくコンベアに具体化してもよい。 The rotary body may be embodied in a conveyor instead of the rotary table T.
Ｃ…蓄電手段としてのコンデンサ、Ｅ…回転検出手段としてのエンコーダ、ＭＧ…モータとしてのモータ・ジェネレータ、Ｐ…電源、Ｓ…モータ制御装置、Ｔ…回転体としての回転テーブル、１０…回転装置としての搬送装置、１１…駆動制御手段及び異常検出手段としてのＣＰＵ、１４…駆動電流供給手段としての駆動回路、１８…温度検出手段としての電流センサ、２０…電圧検出手段としての電圧センサ。 C: capacitor as power storage means, E: encoder as rotation detection means, MG: motor generator as motor, P: power source, S: motor control device, T: rotary table as rotating body, 10: as rotating device , 11... CPU as drive control means and abnormality detection means, 14... Drive circuit as drive current supply means, 18... Current sensor as temperature detection means, 20... Voltage sensor as voltage detection means.
Claims (6)
前記モータに駆動電流を供給する駆動電流供給手段と、
前記モータを正方向又は逆方向へ回転させる旨の駆動信号を前記駆動電流供給手段に出力する駆動制御手段と、
前記モータの電源の電圧レベルを監視する電圧検出手段と、
前記モータの回転速度を検出する回転検出手段と、
前記モータの発熱温度を検出する温度検出手段と、
前記電圧検出手段、回転検出手段、及び温度検出手段からの検出信号に基づき電源の電圧異常、モータの回転速度異常、及びモータの発熱異常を検出する異常検出手段とを備え、
前記モータの正方向への回転中に前記異常検出手段が異常を検出した場合は、前記駆動制御手段は、モータを逆方向へ回転させる駆動電流をモータに供給するための駆動信号を駆動電流供給手段に出力してモータの停止制御を行うとともに、前記異常それぞれに応じて異なるモータの停止制御を行うことを特徴とする回転装置におけるモータ制御装置。 A motor control device in a rotating device in which a rotating body can rotate in both forward and reverse directions by driving a motor that can rotate in both forward and reverse directions,
Drive current supply means for supplying a drive current to the motor;
Drive control means for outputting a drive signal for rotating the motor in the forward direction or the reverse direction to the drive current supply means;
Voltage detection means for monitoring the voltage level of the power supply of the motor;
Rotation detection means for detecting the rotation speed of the motor;
Temperature detecting means for detecting the heat generation temperature of the motor;
An abnormality detection means for detecting a power supply voltage abnormality, a motor rotation speed abnormality, and a motor heat generation abnormality based on detection signals from the voltage detection means, the rotation detection means, and the temperature detection means;
When the abnormality detection unit detects an abnormality during the rotation of the motor in the forward direction, the drive control unit supplies a drive signal for supplying a drive current for rotating the motor in the reverse direction to the motor. A motor control device in a rotating device, wherein the motor stop control is performed by outputting to the means, and a different motor stop control is performed according to each abnormality.
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| JP2011200030A (en) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Denso Wave Inc | Controller of production apparatus and stop control method of motor for production apparatus |
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