(57)【要約】【課題】センサの異常検出時に、工具の破損や加工不良が生じることを防止する。【解決手段】モータ駆動装置１０は、整流器１２のスイッチング素子１２ａをスイッチング制御して平滑コンデンサ１４を充電させる制御部３６を有する。制御部３６は、モータＭの駆動時においてセンサ３２の異常が異常検出部３８で検出された場合にはスイッチング制御を停止し、整流器１２のダイオード整流により平滑コンデンサ１４を充電させる。【選択図】図１
2020036509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相交流電源を用いてモータを駆動するモータ駆動装置であって、
複数のスイッチング素子および各々の前記スイッチング素子に対して並列に接続されるダイオードを有し、前記三相交流電源から供給される三相交流電圧を直流電圧に変換する整流器と、
前記整流器の直流側に接続された平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサに蓄積されるコンデンサ電圧を前記三相交流電圧に逆変換し、逆変換した前記三相交流電圧を駆動電圧として前記モータを駆動する逆変換器と、
前記整流器に流れる少なくとも二相の相電流値または相電圧値を検出するセンサと、
前記センサの異常を検出する異常検出部と、
前記スイッチング素子をスイッチング制御して前記平滑コンデンサを充電させるものであって、前記モータの駆動時における前記センサの異常である駆動時センサ異常が生じた場合には前記スイッチング制御を停止し、前記整流器のダイオード整流により前記平滑コンデンサを充電させる制御部と、
を備えるモータ駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ駆動装置であって、
前記異常検出部は、前記相電流値または前記相電圧値に基づいてＤＱ座標系に変換されたフィードバック値と電流指令値との偏差が所定の偏差閾値を超えた場合に、前記センサの異常を検出する、モータ駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載のモータ駆動装置であって、
前記異常検出部は、前記偏差が前記偏差閾値を超えている状態が所定期間を継続した場合に、前記センサの異常を検出する、モータ駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータ駆動装置であって、
前記三相交流電圧を前記整流器に供給する供給状態と、前記整流器に対する前記三相交流電圧の供給を遮断する遮断状態とを切り替え可能な開閉器を備え、
前記制御部は、前記駆動時センサ異常が生じた場合には前記開閉器を前記供給状態に維持しながら前記スイッチング制御を停止する、モータ駆動装置。
【請求項５】
請求項４に記載のモータ駆動装置であって、
前記制御部は、前記駆動時センサ異常が生じてから前記モータの駆動によって移動する部材を保護するための保護動作が完了するまで前記開閉器を前記供給状態に維持し、前記保護動作が完了した以降に前記開閉器を前記遮断状態に切り替える、モータ駆動装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載のモータ駆動装置であって、
前記制御部は、前記開閉器を前記遮断状態から前記供給状態に切り替えて前記平滑コンデンサの充電を開始させる初期充電時における前記センサの異常である初期時センサ異常が生じた場合には、前記開閉器を前記遮断状態に切り替えて前記平滑コンデンサの充電を停止させる、モータ駆動装置。
【請求項７】
請求項６に記載のモータ駆動装置であって、
前記異常検出部は、前記初期充電時では、少なくとも二相の前記相電流値が所定の振幅閾値を超えた以降に少なくとも一相の前記相電流値が前記振幅閾値を下回った場合に、前記センサの異常を検出する、モータ駆動装置。
【請求項８】
請求項６に記載のモータ駆動装置であって、
前記制御部は、前記平滑コンデンサに蓄積される前記コンデンサ電圧が所定の電圧閾値を超えるまでに前記初期時センサ異常が生じなかった場合には、前記開閉器を前記供給状態に維持しながら前記スイッチング制御を開始する、モータ駆動装置。
【請求項９】
三相交流電源を用いてモータを駆動するモータ駆動装置の制御方法であって、
前記モータ駆動装置は、
複数のスイッチング素子および各々の前記スイッチング素子に対して並列に接続されるダイオードを有し、前記三相交流電源から供給される三相交流電圧を直流電圧に変換する整流器と、
前記整流器の直流側に接続された平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサに蓄積されるコンデンサ電圧を前記三相交流電圧に逆変換し、逆変換した前記三相交流電圧を駆動電圧として前記モータに与える逆変換器と、
前記整流器に流れる少なくとも二相の相電流値または相電圧値を検出するセンサと、
を備え、
前記三相交流電圧の供給が開始されてから前記コンデンサ電圧が所定の電圧値になるまで、前記整流器のダイオード整流により前記平滑コンデンサを充電させる初期充電ステップと、
前記スイッチング素子をスイッチング制御して前記平滑コンデンサを充電させる充電ステップと、
前記センサの異常を検出する異常検出ステップと、
前記モータの駆動時における前記センサの異常である駆動時センサ異常が生じた場合には前記スイッチング制御を停止し、前記整流器のダイオード整流により前記平滑コンデンサを充電させる制御ステップと、
を有するモータ駆動装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のモータ駆動装置の制御方法であって、
前記異常検出ステップは、前記相電流値または前記相電圧値に基づいてＤＱ座標系に変換されたフィードバック値と電流指令値との偏差が所定の偏差閾値を超えた場合に、前記センサの異常を検出する、モータ駆動装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のモータ駆動装置の制御方法であって、
前記異常検出ステップは、前記偏差が前記偏差閾値を超えている状態が所定期間を継続した場合に、前記センサの異常を検出する、モータ駆動装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか１項に記載のモータ駆動装置の制御方法であって、
前記モータ駆動装置は、前記三相交流電圧を前記整流器に供給する供給状態と、前記整流器に対する前記三相交流電圧の供給を遮断する遮断状態とを切り替え可能な開閉器を備え、
前記制御ステップは、前記駆動時センサ異常が生じた場合には前記開閉器を前記供給状態に維持しながら前記スイッチング制御を停止する、モータ駆動装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のモータ駆動装置の制御方法であって、
前記駆動時センサ異常が生じてから前記モータの駆動によって移動する部材を保護するための保護動作が完了するまで前記開閉器を前記供給状態に維持し、前記保護動作が完了した以降に前記開閉器を前記遮断状態に切り替える遮断ステップを有する、モータ駆動装置の制御方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載のモータ駆動装置の制御方法であって、
前記開閉器を前記遮断状態から前記供給状態に切り替えて前記平滑コンデンサの充電を開始させる初期充電時における前記センサの異常である初期時センサ異常が生じた場合には、前記開閉器を前記遮断状態に切り替えて前記平滑コンデンサの充電を停止させる初期時制御ステップを有する、モータ駆動装置の制御方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載のモータ駆動装置の制御方法であって、
少なくとも二相の前記相電流値が所定の振幅閾値を超えた以降に少なくとも一相の前記相電流値が前記振幅閾値を下回った場合に、前記センサの異常を検出する初期時異常検出ステップを有する、モータ駆動装置の制御方法。
【請求項１６】
請求項１４に記載のモータ駆動装置の制御方法であって、
前記平滑コンデンサに蓄積される前記コンデンサ電圧が所定の電圧閾値を超えるまでに前記初期時センサ異常が生じなかった場合には、前記開閉器を前記供給状態に維持しながら前記スイッチング制御を開始する開始ステップを有する、モータ駆動装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相交流電源を用いてモータを駆動するモータ駆動装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ駆動装置では、三相モータの各相に流れる電流をフィードバックするために、各相の相電流値を検出するセンサが用いられる。このセンサが故障すると、三相モータの各相に流れる電流が正しくフィードバックされなくなり、各相に過電流が流れる傾向にある。
【０００３】
下記の特許文献１には、三相の各々に流れる相電流を検出するセンサと、センサで検出された各々の相電流の総和を演算する加算器と、加算器で演算された相電流の総和と所定値とを比較する比較器とを備えたモータの異常検出装置が開示されている。この異常検出装置では、相電流の総和が所定値を超えた場合にセンサの異常が検出される。この場合、異常検出装置では、電源とパワーモジュールとの間に設けられるコンタクタが遮断されることで、電源からの電力の供給が遮断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２５３５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、センサの異常が検出された際にコンタクタが遮断されると、三相交流電源側から整流器への交流電源の供給が停止されるため、逆変換器はモータ駆動のための交流電力を出力できなくなるので、モータの正常な運転を継続することはできない。したがって、モータが、加工対象物を載置するテーブルと、その加工対象物を加工する工具とを相対移動させるためのモータである場合、センサの異常が加工中に検出されると、加工対象物と工具とが接したまま制御不能となり得る。このため、工具の破損や加工不良が生じてしまうことが懸念される。
【０００６】
そこで、本発明は、センサの異常検出時に、工具の破損や加工不良が生じることを防止し得るモータ駆動装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、三相交流電源を用いてモータを駆動するモータ駆動装置であって、複数のスイッチング素子および各々の前記スイッチング素子に対して並列に接続されるダイオードを有し、前記三相交流電源から供給される三相交流電圧を直流電圧に変換する整流器と、前記整流器の直流側に接続された平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサに蓄積されるコンデンサ電圧を前記三相交流電圧に逆変換し、逆変換した前記三相交流電圧を駆動電圧として前記モータを駆動する逆変換器と、前記整流器に流れる少なくとも二相の相電流値または相電圧値を検出するセンサと、前記センサの異常を検出する異常検出部と、前記スイッチング素子をスイッチング制御して前記平滑コンデンサを充電させるものであって、前記モータの駆動時における前記センサの異常である駆動時センサ異常が生じた場合には前記スイッチング制御を停止し、前記整流器のダイオード整流により前記平滑コンデンサを充電させる制御部と、を備える。
【０００８】
本発明の第２の態様は、三相交流電源を用いてモータを駆動するモータ駆動装置の制御方法であって、前記モータ駆動装置は、複数のスイッチング素子および各々の前記スイッチング素子に対して並列に接続されるダイオードを有し、前記三相交流電源から供給される三相交流電圧を直流電圧に変換する整流器と、前記整流器の直流側に接続された平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサに蓄積されるコンデンサ電圧を前記三相交流電圧に逆変換し、逆変換した前記三相交流電圧を駆動電圧として前記モータに与える逆変換器と、前記整流器に流れる少なくとも二相の相電流値または相電圧値を検出するセンサと、を備え、前記三相交流電圧の供給が開始されてから前記コンデンサ電圧が所定の電圧値になるまで、前記整流器のダイオード整流により前記平滑コンデンサを充電させる初期充電ステップと、前記スイッチング素子をスイッチング制御して前記平滑コンデンサを充電させる充電ステップと、前記センサの異常を検出する異常検出ステップと、前記モータの駆動時における前記センサの異常である駆動時センサ異常が生じた場合には前記スイッチング制御を停止し、前記整流器のダイオード整流により前記平滑コンデンサを充電させる制御ステップと、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、モータの駆動時にセンサの異常が生じた場合にスイッチング制御が停止されても整流器のダイオード整流により平滑コンデンサが充電され、逆変換器はモータ駆動のための交流電力を出力できる。これにより、モータが、加工対象物を載置するテーブルと、その加工対象物を加工する工具とを相対移動させるためのモータである場合に、テーブルおよび工具の少なくとも一方を退避位置に移動させるようモータを駆動することが可能となる。したがって、工具の破損や加工不良が生じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態におけるモータ駆動装置の構成を示す模式図である。
【図２】電源オフ状態からモータの駆動電圧を得るまでの初期充電処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】初期充電処理後における充電処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係るモータ駆動装置およびその制御方法について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
【００１２】
［実施の形態］
図１は、実施の形態におけるモータ駆動装置１０の構成を示す模式図である。モータ駆動装置１０は、三相交流電源Ｐを用いてモータＭを駆動するものであり、整流器１２、平滑コンデンサ１４、逆変換器１６、モータコントローラ１８およびスイッチング制御部２０を構成要素として有する。
【００１３】
整流器１２は、三相交流電源Ｐから供給された三相交流電圧を直流電圧に変換するものであり、複数のスイッチング素子１２ａと、各々のスイッチング素子１２ａに対して並列に接続されるダイオード１２ｂとを有する。スイッチング素子１２ａとして、例えば、ＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトランジスタ、または、サイリスタ等が挙げられる。ダイオード１２ｂは、寄生ダイオードであってもよい。
【００１４】
平滑コンデンサ１４は、整流器１２で変換された直流電圧を平滑化するものであり、当該整流器１２の直流側に接続される。平滑コンデンサ１４が充電されることで、当該平滑コンデンサ１４にはコンデンサ電圧が蓄積される。
【００１５】
逆変換器１６は、平滑コンデンサ１４に蓄積されるコンデンサ電圧を三相交流電圧に変換し、変換した三相交流電圧を出力してモータＭを駆動するものである。この逆変換器１６は、整流器１２と同様に、複数のスイッチング素子１６ａと、各々のスイッチング素子１６ａに対して並列に接続されるダイオード１６ｂとを有する。ダイオード１６ｂは、寄生ダイオードであってもよい。
【００１６】
モータコントローラ１８は、モータＭを制御するものである。このモータＭは、加工対象物を加工する工具に対して、当該加工対象物を載置するテーブルを相対移動させるためのモータとする。すなわち、モータコントローラ１８は、加工プログラムで指定される加工動作が行われるようにテーブルを相対移動させるためのモータ駆動指令を生成し、生成したモータ駆動指令をスイッチング制御部２０に出力する。なお、モータＭは、テーブルに対して工具を相対移動させるためのモータであってもよい。この場合、モータコントローラ１８では、加工プログラムで指定される加工動作が行われるように工具を相対移動させるためのモータ駆動指令が生成される。
【００１７】
スイッチング制御部２０は、逆変換器１６をスイッチング制御するものである。すなわち、スイッチング制御部２０は、モータコントローラ１８から出力されるモータ駆動指令や、および、モータＭから出力される回転位置のフィードバック信号等に基づいて、逆変換器１６のスイッチング素子１６ａをスイッチング制御するためのＰＷＭ制御信号を生成する。スイッチング制御部２０は、ＰＷＭ制御信号を生成すると、生成したＰＷＭ制御信号を逆変換器１６に出力する。このＰＷＭ制御信号に基づいてスイッチング素子１６ａがスイッチングすることで、逆変換器１６は、平滑コンデンサ１４に蓄積されるコンデンサ電圧を三相交流電圧に変換する。
【００１８】
モータ駆動装置１０は、上記の構成要素の他に、開閉器３０、センサ３２、直流電圧検出部３４、制御部３６、異常検出部３８および報知部４０を構成要素として有する。
【００１９】
開閉器３０は、三相交流電源Ｐから供給される三相交流電圧を整流器１２に供給する供給状態と、当該整流器１２に対する三相交流電圧の供給を遮断する遮断状態とを切り替え可能なものであり、三相交流電源Ｐと整流器１２との間に設けられる。本実施の形態では、供給状態と遮断状態とは制御部３６によって切り替えられる。なお、三相交流電源Ｐと開閉器３０とを接続するＲ相、Ｓ相およびＴ相の各々の電路にリアクタＬが設けられる。
【００２０】
センサ３２は、三相交流電源Ｐから整流器１２に流れる相電流値を検出するものである。本実施の形態では、センサ３２は、開閉器３０と整流器１２との間に流れるＲ相、Ｓ相およびＴ相の各々の相電流値を検出し、検出した各々の相電流値を制御部３６に出力する。
【００２１】
直流電圧検出部３４は、平滑コンデンサ１４に蓄積されるコンデンサ電圧の電圧値を検出するものであり、検出したコンデンサ電圧の電圧値を制御部３６に出力する。
【００２２】
制御部３６は、整流器１２および開閉器３０を制御するものであり、電源投入時からモータＭの駆動電圧を得るまで充電を実行する初期充電モードと、当該駆動電圧を得てから再び電源オフ状態になるまで充電を実行する通常充電モードとを有する。
【００２３】
制御部３６は、例えば、外部から電源投入指令が与えられた場合に初期充電モードを実行する。制御部３６は、初期充電モードでは、開閉器３０を遮断状態から供給状態に切り替え、整流器１２のスイッチング素子１２ａをスイッチング制御しない。このため、三相交流電源Ｐから開閉器３０を介して整流器１２に供給される交流電圧は、ダイオード整流により直流電圧に変換される。したがって、初期充電モードでは、ダイオード整流により変換された直流電圧に基づいて平滑コンデンサ１４が充電される。
【００２４】
制御部３６は、直流電圧検出部３４から与えられるコンデンサ電圧の電圧値に基づいて、ダイオード整流に基づく充電により平滑コンデンサ１４に蓄積される蓄積量を監視する。直流電圧検出部３４から与えられるコンデンサ電圧の電圧値が所定の電圧閾値を超えた場合、制御部３６は、初期充電モードから通常充電モードに遷移する。
【００２５】
制御部３６は、通常充電モードでは、開閉器３０を供給状態に維持した状態で、整流器１２のスイッチング素子１２ａをスイッチング制御する。すなわち、制御部３６は、モータコントローラ１８から出力される電圧指令値と、直流電圧検出部３４から出力されるコンデンサ電圧の電圧値との偏差に基づいて電流指令値（ＤＱ座標系）を算出する。また、制御部３６は、センサ３２から出力される三相の相電流値をＤＱ座標系に変換し、当該ＤＱ座標系に変換されたフィードバック値を得る。ＤＱ座標系への変換は、３相から２相の静止座標系に変換し、変換した２相の静止座標系を、モータＭの回転磁界に同期して回転する回転座標系に変換したものである。制御部３６は、ＤＱ座標系に変換された電流指令値とフィードバック値との偏差に基づいて整流器１２のスイッチング素子１２ａをスイッチング制御するためのＰＷＭ制御信号を生成し、生成したＰＷＭ制御信号を整流器１２に出力する。このＰＷＭ制御信号に基づいてスイッチング素子１２ａがスイッチングすることで、整流器１２は、三相交流電源Ｐから供給された交流電圧を直流電圧に変換する。したがって、通常充電モードでは、スイッチング素子１２ａのスイッチングにより変換された直流電圧に基づいて平滑コンデンサ１４が充電される。
【００２６】
また制御部３６は、通常充電モードでは、モータコントローラ１８から出力される電圧指令値と、直流電圧検出部３４から出力されるコンデンサ電圧の電圧値との偏差に基づいて算出した電流指令値を異常検出部３８に出力する。なお、制御部３６は、初期充電モードでは、上記のように整流器１２のスイッチング素子１２ａをスイッチング制御しないため、電流指令値を算出しない。したがって、制御部３６は、初期充電モードを実行しているときには異常検出部３８に電流指令値を出力しない。
【００２７】
ここで、センサ３２の異常が異常検出部３８によって検出された場合、制御部３６には、異常検出部３８から異常信号が与えられる。この場合、制御部３６は、充電の処理を実行するが、センサ３２の異常が検出される時期に応じてその処理内容が異なる。
【００２８】
すなわち、制御部３６は、初期充電モードの実行中にセンサ３２の異常が検出された場合には、平滑コンデンサ１４の充電を直ちに停止させる。具体的に制御部３６は、初期充電モードを実行しているときに異常検出部３８から異常信号が与えられると、開閉器３０を供給状態から遮断状態に切り替えることで、整流器１２のダイオード整流による平滑コンデンサ１４の充電を停止させる。
【００２９】
一方、通常充電モードの実行中にセンサ３２の異常が検出された場合、平滑コンデンサ１４に蓄積されたコンデンサ電圧を駆動電圧としてモータＭが駆動可能な状態にある。このため、平滑コンデンサ１４の充電が停止されてモータＭが駆動できなくなると、そのモータＭの駆動によって移動する部材が制御不能となり、惰走したり、停止したりする。この部材は、上記のように、加工対象物を載置するテーブルである場合、あるいは、当該加工対象物を加工する工具である場合のいずれの場合であっても、当該部材が惰走、または停止することで、工具と加工対象物とが接したままの状態になることがある。この状態では、工具の破損や加工不良が生じ得る。
【００３０】
そこで、制御部３６は、通常充電モードの実行中にセンサ３２の異常が検出された場合には、モータＭが駆動した状態にあるか否かに応じて、平滑コンデンサ１４における充電の停止タイミングを変える。
【００３１】
具体的に制御部３６は、通常充電モードを実行しているときに異常検出部３８から異常信号が与えられると、三相交流電源Ｐを遮断してもよいか否かを問い合わせるための問合信号を生成し、生成した問合信号をモータコントローラ１８に出力する。ここで、モータＭが非駆動状態である場合には、問合信号に対する応答として、三相交流電源Ｐを遮断してもよいことを示す応答信号がモータコントローラ１８から与えられる。この場合、制御部３６は、開閉器３０を供給状態から遮断状態に切り替えることで、平滑コンデンサ１４の充電を停止させる。
【００３２】
一方、モータＭが駆動状態である場合には、問合信号に対する応答として、三相交流電源Ｐの遮断を待機すべきことを示す応答信号がモータコントローラ１８から与えられる。この場合、モータコントローラ１８は、所定の退避位置に移動すべき保護動作を行うようにテーブルを相対移動させるためのモータ駆動指令を生成してスイッチング制御部２０に出力する。また、モータコントローラ１８は、スイッチング制御部２０から保護動作が完了したことを示す動作完了信号が与えられると、三相交流電源Ｐを遮断してもよいことを示す応答信号を制御部３６に出力する。制御部３６は、この応答信号が与えられたときに開閉器３０を供給状態から遮断状態に切り替える。
【００３３】
このように、通常充電モードにおいてモータＭの駆動時にセンサ３２の異常が生じた場合には、スイッチング整流からダイオード整流に切り替えられ、保護動作が完了するまでダイオード整流による平滑コンデンサ１４の充電が維持される。この場合、保護動作が完了した以降に平滑コンデンサ１４の充電が停止される。
【００３４】
異常検出部３８は、センサ３２の異常を検出するものである。上記のように、制御部３６が初期モードを実行している場合、異常検出部３８には電流指令値が出力されない。この場合、異常検出部３８は、センサ３２から出力される三相の相電流値（振幅）の各々を振幅閾値と比較する。異常検出部３８は、三相の相電流値（振幅）のすべてが振幅閾値を超えなかった場合、もしくは、三相の相電流値（振幅）のすべてが振幅閾値を超えた以降に少なくとも一相の相電流値（振幅）が振幅閾値を下回った場合に、センサ３２の異常を検出する。
【００３５】
一方、制御部３６が通常モードを実行している場合、上記のように、異常検出部３８には電流指令値が制御部３６から出力される。この場合、異常検出部３８は、センサ３２から出力される三相の相電流値をＤＱ座標系に変換し、そのＤＱ座標系に変換されたフィードバック値と、制御部３６から出力される電流指令値との偏差を所定の偏差閾値と比較する。電流指令値とフィードバック値との偏差が偏差閾値を超えている状態が所定期間を継続した場合、異常検出部３８は、センサ３２の異常を検出する。
【００３６】
異常検出部３８は、センサ３２の異常を検出すると、センサ３２の異常が検出されたことを示す異常信号を生成し、生成した異常信号を制御部３６および報知部４０の双方に出力する。
【００３７】
報知部４０は、センサ３２が異常になっている可能性を有する旨を報知するものである。報知部４０は、異常検出部３８から異常信号が与えられると、報知を開始する。具体的な報知手法としては、例えば、表示器に表示させる表示手法、音響発生器から警告音を発生させる音発生手法、警告灯等の灯具から光を発生させる光発生手法等が挙げられる。なお、２以上の報知手法が用いられてもよい。また、表示器、音響発生器または灯具は、報知部４０に設けられていてもよく、外部に設けられていてもよい。
【００３８】
次に、モータ駆動装置１０の制御方法について説明する。図２は、電源オフ状態からモータＭの駆動電圧を得るまでの初期充電処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００３９】
例えば、外部から電源投入指令が与えられると、ステップＳ１において、制御部３６は、開閉器３０を遮断状態から供給状態に切り替えることで、整流器１２のダイオード整流によって平滑コンデンサ１４の充電を開始させ、ステップＳ２に進む。ステップＳ２において、異常検出部３８は、センサ３２から出力される三相の相電流値（振幅）の各々を所定の振幅閾値と比較することで、センサ３２の異常を監視し始める。
【００４０】
ここで、相電流値（振幅）のすべてが振幅閾値を超えた場合、センサ３２のすべてが正常に動作していることを意味する。この場合、異常検出部３８は、ステップＳ３に進んで、センサ３２の異常の監視を継続する。ここで、センサ３２から出力される三相の相電流値（振幅）のいずれも振幅閾値を下回っていない場合、正常に動作しているセンサ３２が引き続き正常に動作していることを意味する。この場合、異常検出部３８は、センサ３２の異常の監視を継続し、ステップＳ４に進む。ステップＳ４において、制御部３６は、直流電圧検出部３４から出力されるコンデンサ電圧の電圧値を所定の電圧閾値と比較し、当該電圧値が電圧閾値を超えるまで、整流器１２のダイオード整流による平滑コンデンサ１４の充電を継続する。コンデンサ電圧の電圧値が電圧閾値を超えると、ステップＳ５において、制御部３６は、開閉器３０を供給状態に維持した状態で、整流器１２のスイッチング素子１２ａのスイッチング制御を開始する。これにより、初期充電処理が終了する。
【００４１】
一方、三相の相電流値（振幅）のすべてが振幅閾値を超えない場合（ステップＳ２）、あるいは、三相の相電流値（振幅）のすべてが振幅閾値を超えた以降に少なくとも一相の振幅閾値が下回った場合（ステップＳ３）、センサ３２の少なくとも１つが異常であることを意味する。この場合、異常検出部３８は、異常信号を生成して報知部４０および制御部３６に出力し、ステップＳ６に進む。ステップＳ６において、報知部４０は、センサ３２が異常になっている可能性を有する旨を報知する。制御部３６は、開閉器３０を供給状態から遮断状態に切り替えることで、整流器１２のダイオード整流による平滑コンデンサ１４の充電を停止させる。これにより、初期充電処理が終了する。
【００４２】
このように、初期充電処理では、平滑コンデンサ１４のコンデンサ電圧が電圧閾値を超えるまで、整流器１２のダイオード整流によって平滑コンデンサ１４が充電される。また、初期充電処理では、コンデンサ電圧が電圧閾値を超えるまでにセンサ３２の異常が検出された場合には、平滑コンデンサ１４の充電が停止されるとともに、当該異常になっている可能性を有する旨が報知される。
【００４３】
次に、初期充電処理後の充電処理について説明する。図３は、初期充電処理後における充電処理の処理手順を示すフローチャートである。ただし、図３では、モータＭが駆動状態にあるものとする。
【００４４】
ステップＳ１１において、制御部３６は、開閉器３０を供給状態に維持した状態で、整流器１２のスイッチング素子１２ａのスイッチング制御を継続し、ステップＳ１２に進む。
【００４５】
ステップＳ１２において、異常検出部３８は、制御部３６から出力される電流指令値と、センサ３２から出力されるＤＱ座標系に変換されたフィードバック値との偏差を所定の偏差閾値と比較することで、センサ３２の異常を監視する。
【００４６】
ここで、電流指令値とフィードバック値との偏差が偏差閾値を超えている状態が所定期間を継続していない場合、異常検出部３８はセンサ３２の異常の監視を継続する。この場合、制御部３６は、ステップＳ１１に戻って、スイッチング素子１２ａのスイッチング制御を継続する。
【００４７】
これに対し、電流指令値とフィードバック値との偏差が偏差閾値を超えている状態が所定期間を継続した場合、異常検出部３８は、センサ３２の異常を検出する。この場合、異常検出部３８は、異常信号を生成して報知部４０および制御部３６に出力し、ステップＳ１３に進む。
【００４８】
ステップＳ１３において、報知部４０は、センサ３２が異常になっている可能性を有する旨を報知する。制御部３６は、開閉器３０を供給状態に維持した状態でスイッチング制御を停止することで、スイッチング整流による平滑コンデンサ１４の充電からダイオード整流による平滑コンデンサ１４の充電に切り替え、ステップＳ１４に進む。
【００４９】
ステップＳ１４において、制御部３６は、三相交流電源Ｐを遮断してもよいか否かを問い合わせるための問合信号を生成してモータコントローラ１８に出力する。モータコントローラ１８は、三相交流電源Ｐの遮断を待機すべき応答信号を制御部３６に出力するとともに保護動作を開始させ、ステップＳ１５に進む。
【００５０】
ステップＳ１５において、モータコントローラ１８は、保護動作の完了を示す動作完了信号がスイッチング制御部２０から与えられるまで待機する。モータコントローラ１８は、動作完了信号が与えられると、三相交流電源Ｐを遮断してもよいことを示す応答信号を制御部３６に出力し、ステップＳ１６に進む。
【００５１】
ステップＳ１６において、制御部３６は、開閉器３０を供給状態から遮断状態に切り替えることで、ダイオード整流による平滑コンデンサ１４の充電を停止させる。これにより、通常充電処理が終了する。
【００５２】
このように、通常充電処理では、スイッチング制御によって平滑コンデンサ１４が充電され、この充電により蓄積されるコンデンサ電圧を駆動電圧としてモータＭが駆動される。また、モータＭの駆動時にセンサ３２の異常が検出された場合には、その異常が生じてから保護動作が完了するまでダイオード整流によって平滑コンデンサ１４が充電され、当該保護動作が完了した以降に平滑コンデンサ１４の充電が停止される。
【００５３】
［変形例］
以上、本発明の一例として上記実施の形態が説明されたが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることはもちろんである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５４】
＜変形例１＞
上記実施の形態では、センサ３２は、整流器１２に流れる三相の各々の相電流値を検出した。このセンサ３２が例えば二相の相電流値を検出するものである場合、残りの相の相電流値は、当該二相の相電流値を用いて算出することができる。したがって、センサ３２は、少なくとも二相の相電流値を検出するものであればよい。
【００５５】
＜変形例２＞
上記実施の形態では、センサ３２は、整流器１２に流れる三相の各々の相電流値を検出した。しかし、センサ３２は、少なくとも二相の相電圧値を検出してもよい。センサ３２が相電圧値を検出する場合、異常検出部３８は、センサ３２で検出された相電圧値から相電流値を算出すれば、その算出した相電流値から上記実施の形態と同様にしてセンサ３２の異常を検出することができる。
【００５６】
＜変形例３＞
上記実施の形態および上記変形例は、矛盾の生じない範囲で任意に組み合わされてもよい。
【００５７】
［技術的思想］
上記実施の形態および変形例から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
【００５８】
＜第１の技術的思想＞
モータ駆動装置（１０）は、三相交流電源（Ｐ）を用いてモータ（Ｍ）を駆動するものである。このモータ駆動装置（１０）は、整流器（１２）、平滑コンデンサ（１４）、逆変換器（１６）、センサ（３２）、異常検出部（３８）および制御部（３６）を備える。
【００５９】
整流器（１２）は、複数のスイッチング素子（１２ａ）および各々のスイッチング素子（１２ａ）に対して並列に接続されるダイオード（１２ｂ）を有し、三相交流電源（Ｐ）から供給される三相交流電圧を直流電圧に変換する。平滑コンデンサ（１４）は、整流器（１２）の直流側に接続される。逆変換器（１６）は、平滑コンデンサ（１４）に蓄積されるコンデンサ電圧を三相交流電圧に逆変換し、逆変換した三相交流電圧を駆動電圧としてモータ（Ｍ）を駆動する。センサ（３２）は、整流器（１２）に流れる少なくとも二相の相電流値または相電圧値を検出する。異常検出部（３８）は、センサ（３２）の異常を検出する。制御部（３６）は、スイッチング素子（１２ａ）をスイッチング制御して平滑コンデンサ（１４）を充電させるものであって、モータ（Ｍ）の駆動時におけるセンサ（３２）の異常である駆動時センサ異常が生じた場合にはスイッチング制御を停止し、整流器（１２）のダイオード整流により平滑コンデンサ（１４）を充電させる。
【００６０】
このようなモータ駆動装置（１０）では、モータ（Ｍ）の駆動時にセンサ（３２）の異常が生じた場合にスイッチング制御が停止されても整流器（１２）のダイオード整流により平滑コンデンサ（１４）が充電される。これにより、逆変換器（１６）は交流電圧の出力が継続可能となり、モータ（Ｍ）が、加工対象物を載置するテーブルと、その加工対象物を加工する工具とを相対移動させるためのモータである場合に、テーブルおよび工具の少なくとも一方を退避位置に移動させるようモータ（Ｍ）を駆動することが可能となる。したがって、センサ（３２）の異常検出時に、工具の破損や加工不良が生じることを防止することができる。
【００６１】
異常検出部（３８）は、相電流値または相電圧値に基づいてＤＱ座標系に変換されたフィードバック値と電流指令値との偏差が所定の偏差閾値を超えた場合に、センサ（３２）の異常を検出するようにしてもよい。偏差以外に基づいてセンサ（３２）の異常を検出する場合に比べて、正確にセンサ（３２）の異常を検出し易くなる。
【００６２】
異常検出部（３８）は、偏差が偏差閾値を超えている状態が所定期間を継続した場合に、センサ（３２）の異常を検出するようにしてもよい。これにより、偏差が偏差閾値を超えている状態が一過性のときにセンサ（３２）が異常と検出されることを回避できる。
【００６３】
モータ駆動装置（１０）は、三相交流電圧を整流器（１２）に供給する供給状態と、整流器（１２）に対する三相交流電圧の供給を遮断する遮断状態とを切り替え可能な開閉器（３０）を備え、制御部（３６）は、駆動時センサ異常が生じた場合には開閉器（３０）を供給状態に維持しながらスイッチング制御を停止するようにしてもよい。これにより、モータ（Ｍ）の駆動時にセンサ（３２）の異常が生じた場合に、整流器（１２）のダイオード整流により平滑コンデンサ（１４）を確実に充電させることができる。
【００６４】
制御部（３６）は、駆動時センサ異常が生じてからモータ（Ｍ）の駆動によって移動する部材を保護するための保護動作が完了するまで開閉器（３０）を供給状態に維持し、保護動作が完了した以降に開閉器（３０）を遮断状態に切り替えるようにしてもよい。これにより、保護動作が完了した直後からセンサ（３２）の点検等をオペレータに行わせることができる。
【００６５】
制御部（３６）は、開閉器（３０）を遮断状態から供給状態に切り替えて平滑コンデンサ（１４）の充電を開始させる初期充電時におけるセンサ（３２）の異常である初期時センサ異常が生じた場合には、開閉器（３０）を遮断状態に切り替えて平滑コンデンサ（１４）の充電を停止させるようにしてもよい。これにより、異常が生じた直後からセンサ（３２）の点検等をオペレータに行わせることができる。
【００６６】
異常検出部（３８）は、初期充電時では、少なくとも二相の相電流値が所定の振幅閾値を超えた以降に少なくとも一相の相電流値が振幅閾値を下回った場合に、センサ（３２）の異常を検出するようにしてもよい。これにより、整流器（１２）をスイッチング制御していなくてもセンサ（３２）の異常を検出することができる。
【００６７】
制御部（３６）は、平滑コンデンサ（１４）に蓄積されるコンデンサ電圧が所定の電圧閾値を超えるまでに初期時センサ異常が生じなかった場合には、開閉器（３０）を供給状態に維持しながらスイッチング制御を開始するようにしてもよい。これにより、スイッチング制御を安定した状態で実行することができる。
【００６８】
＜第２の技術的思想＞
制御方法は、三相交流電源（Ｐ）を用いてモータ（Ｍ）を駆動するモータ駆動装置（１０）の制御方法である。このモータ駆動装置（１０）は、整流器（１２）、平滑コンデンサ（１４）、逆変換器（１６）およびセンサ（３２）を備える。整流器（１２）は、複数のスイッチング素子（１２ａ）および各々のスイッチング素子（１２ａ）に対して並列に接続されるダイオード（１２ｂ）を有し、三相交流電源（Ｐ）から供給される三相交流電圧を直流電圧に変換する。平滑コンデンサ（１４）は、整流器（１２）の直流側に接続される。逆変換器（１６）は、平滑コンデンサ（１４）に蓄積されるコンデンサ電圧を三相交流電圧に逆変換し、逆変換した三相交流電圧を駆動電圧としてモータ（Ｍ）を駆動する。センサ（３２）は、整流器（１２）に流れる少なくとも二相の相電流値または相電圧値を検出する。
【００６９】
制御方法は、三相交流電圧の供給が開始されてからコンデンサ電圧が所定の電圧値になるまで、整流器（１２）のダイオード整流により平滑コンデンサ（１４）を充電させる初期充電ステップ（Ｓ３）と、スイッチング素子（１２ａ）をスイッチング制御して平滑コンデンサ（１４）を充電させる充電ステップ（Ｓ１１）と、センサ（３２）の異常を検出する異常検出ステップ（Ｓ１２）と、モータ（Ｍ）の駆動時におけるセンサ（３２）の異常である駆動時センサ異常が生じた場合にはスイッチング制御を停止し、整流器（１２）のダイオード整流により平滑コンデンサ（１４）を充電させる制御ステップ（Ｓ１３）と、を有する。
【００７０】
このような制御方法では、モータ（Ｍ）の駆動時にセンサ（３２）の異常が生じた場合にスイッチング制御が停止されても整流器（１２）のダイオード整流により平滑コンデンサ（１４）が充電される。これにより、逆変換器（１６）は交流電圧の出力が継続可能となり、モータ（Ｍ）が、加工対象物を載置するテーブルと、その加工対象物を加工する工具とを相対移動させるためのモータである場合に、テーブルおよび工具の少なくとも一方を退避位置に移動させるようモータ（Ｍ）を駆動することが可能となる。したがって、センサ（３２）の異常検出時に、工具の破損や加工不良が生じることを防止することができる。
【００７１】
異常検出ステップ（Ｓ１２）は、相電流値または相電圧値に基づいてＤＱ座標系に変換されたフィードバック値と電流指令値との偏差が所定の偏差閾値を超えた場合に、センサ（３２）の異常を検出するようにしてもよい。偏差以外に基づいてセンサ（３２）の異常を検出する場合に比べて、正確にセンサ（３２）の異常を検出し易くなる。
【００７２】
異常検出ステップ（Ｓ１２）は、偏差が偏差閾値を超えている状態が所定期間を継続した場合に、センサ（３２）の異常を検出するようにしてもよい。これにより、偏差が偏差閾値を超えている状態が一過性のときにセンサ（３２）が異常と検出されることを回避できる。
【００７３】
モータ駆動装置（１０）は、三相交流電圧を整流器（１２）に供給する供給状態と、整流器（１２）に対する三相交流電圧の供給を遮断する遮断状態とを切り替え可能な開閉器（３０）を備え、制御ステップは、駆動時センサ異常が生じた場合には開閉器（３０）を供給状態に維持しながらスイッチング制御を停止するようにしてもよい。これにより、モータ（Ｍ）の駆動時にセンサ（３２）の異常が生じた場合に、整流器（１２）のダイオード整流により平滑コンデンサ（１４）を確実に充電させることができる。
【００７４】
制御方法は、駆動時センサ異常が生じてからモータ（Ｍ）の駆動によって移動する部材を保護するための保護動作が完了するまで開閉器（３０）を供給状態に維持し、保護動作が完了した以降に開閉器（３０）を遮断状態に切り替える遮断ステップ（Ｓ１５）を有するようにしてもよい。これにより、保護動作が完了した直後からセンサ（３２）の点検等をオペレータに行わせることができる。
【００７５】
制御方法は、開閉器（３０）を遮断状態から供給状態に切り替えて平滑コンデンサ（１４）の充電を開始させる初期充電時におけるセンサ（３２）の異常である初期時センサ異常が生じた場合には、開閉器（３０）を遮断状態に切り替えて平滑コンデンサ（１４）の充電を停止させる初期時制御ステップ（Ｓ６）を有するようにしてもよい。これにより、異常が生じた直後からセンサ（３２）の点検等をオペレータに行わせることができる。
【００７６】
制御方法は、少なくとも二相の前記相電流値が所定の振幅閾値を超えた以降に少なくとも一相の相電流値が前記振幅閾値を下回った場合に、センサ（３２）の異常を検出する初期時異常検出ステップ（Ｓ３）を有するようにしてもよい。これにより、整流器（１２）をスイッチング制御していなくてもセンサ（３２）の異常を検出することができる。
【００７７】
制御方法は、平滑コンデンサ（１４）に蓄積されるコンデンサ電圧が電圧閾値を超えるまでに初期時センサ異常が生じなかった場合には、開閉器（３０）を供給状態に維持しながらスイッチング制御を開始する開始ステップ（Ｓ５）を有するようにしてもよい。これにより、スイッチング制御を安定した状態で実行することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１０…モータ駆動装置                    １２…整流器
１４…平滑コンデンサ                    １６…逆変換器
１８…モータコントローラ                ２０…スイッチング制御部
３０…開閉器                            ３２…センサ
３４…直流電圧検出部                    ３６…制御部
３８…異常検出部                        ４０…報知部
Ｍ…モータ
【図１】
2020036509.tif 000003
【図２】
2020036509.tif 000004
【図３】
2020036509.tif 000005