(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台の三相サーボモータの故障検出を１台で行う多軸三相サーボモータ用の故障検出装置であって、
故障検出対象である三相サーボモータの巻線回路に対して故障診断用の直流電圧を印加するための直流電源と、前記直流電圧を印加した際に前記巻線回路に所定値以上の電流が流れるか否かを検出する電流検出部とを有する通電検出回路部と、
前記通電検出回路部と前記複数台の三相サーボモータのそれぞれの巻線回路との間に接続され、外部からの切り換え指令に基づいて、前記それぞれの巻線回路の中から前記直流電圧を印加する巻線回路を選択切り換え可能とする検出対象切換部と、
前記三相サーボモータの故障検出を行う際に、前記複数台の三相サーボモータのそれぞれの駆動出力部の運転を停止させた後、前記複数台の三相サーボモータの中から故障検出対象である三相サーボモータを特定するために、前記検出対象切換部に対して前記切り換え指令を出力し、前記電流検出部の測定結果に基づいて、前記故障検出対象である三相サーボモータの巻線回路に所定値以上の電流が流れたと判断した場合には、前記故障検出対象である三相サーボモータで地絡故障が発生したと判断する故障判定部と
を備え、
前記検出対象切換部と前記複数台の三相サーボモータのそれぞれの巻線回路との間に接続され、前記三相サーボモータの故障検出を行う際には一括して閉状態となり、前記三相サーボモータが通常運転中は、一括して開状態となる高電圧隔離回路部をさらに備える
ことを特徴とする多軸三相サーボモータ用の故障検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多軸三相サーボモータ用の故障検出装置において、
前記電流検出部は、前記直流電圧を印加した際に前記巻線回路に所定値以上の電流が流れることでオン状態となる小型継電器で構成され、
前記故障判定部は、前記小型継電器が前記オン状態となった場合には、前記故障検出対象である三相サーボモータで地絡故障が発生したと判断する
ことを特徴とする多軸三相サーボモータ用の故障検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の多軸三相サーボモータ用の故障検出装置において、
前記電流検出部は、前記検出対象切換部と前記直流電源との間に直列に挿入されたシャント抵抗と、前記シャント抵抗に流れる電流値を測定する電流測定器から構成され、
前記故障判定部は、前記電流測定器で測定された直流電流値の大きさおよび経時的な変化に応じて前記故障検出対象である三相サーボモータで地絡故障が発生したか否かを判断する
ことを特徴とする多軸三相サーボモータ用の故障検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の多軸三相サーボモータ用の故障検出装置において、
前記通電検出回路部は、前記故障検出対象である三相サーボモータの巻線回路に対して前記故障診断用の直流電圧と重畳させた交流電圧を印加するための交流電源をさらに備え、
前記故障判定部は、前記電流測定器によって計測された交流電流の実効値と前記直流電流値との大きさを比較することにより、前記地絡故障の発生場所の推定を行う
ことを特徴とする多軸三相サーボモータ用の故障検出装置。
【請求項５】
複数台の三相サーボモータの故障検出を１台で行う多軸三相サーボモータ用の故障検出装置であって、
故障検出対象である三相サーボモータの巻線回路に対して故障診断用の直流電圧を印加するための直流電源と、前記直流電圧を印加した際に前記巻線回路に所定値以上の電流が流れるか否かを検出する電流検出部とを有する通電検出回路部と、
前記通電検出回路部と前記複数台の三相サーボモータのそれぞれの巻線回路との間に接続され、外部からの切り換え指令に基づいて、前記それぞれの巻線回路の中から前記直流電圧を印加する巻線回路を選択切り換え可能とする検出対象切換部と、
前記三相サーボモータの故障検出を行う際に、前記複数台の三相サーボモータのそれぞれの駆動出力部の運転を停止させた後、前記複数台の三相サーボモータの中から故障検出対象である三相サーボモータを特定するために、前記検出対象切換部に対して前記切り換え指令を出力し、前記電流検出部の測定結果に基づいて、前記故障検出対象である三相サーボモータの巻線回路に所定値以上の電流が流れたと判断した場合には、前記故障検出対象である三相サーボモータで地絡故障が発生したと判断する故障判定部と
を備え、
前記電流検出部は、前記検出対象切換部と前記直流電源との間に直列に挿入されたシャント抵抗と、前記シャント抵抗に流れる電流値を測定する電流測定器から構成され、
前記故障判定部は、前記電流測定器で測定された直流電流値の大きさおよび経時的な変化に応じて前記故障検出対象である三相サーボモータで地絡故障が発生したか否かを判断し、
前記通電検出回路部は、前記故障検出対象である三相サーボモータの巻線回路に対して前記故障診断用の直流電圧と重畳させた交流電圧を印加するための交流電源をさらに備え、
前記故障判定部は、前記電流測定器によって計測された交流電流の実効値と前記直流電流値との大きさを比較することにより、前記地絡故障の発生場所の推定を行う
ことを特徴とする多軸三相サーボモータ用の故障検出装置。
【請求項６】
複数台の三相サーボモータの故障検出を１台で行う多軸三相サーボモータ用の故障検出装置で実行される故障検出方法であって、
前記複数台の三相サーボモータのそれぞれの駆動出力部の運転を停止させる第１ステップと、
前記複数台の三相サーボモータのそれぞれの巻線回路の中から、故障検出対象である三相サーボモータの巻線回路を選択切り換え可能とする検出対象切換部を切換制御することで、選択した巻線回路に故障診断用の直流電圧を印加する第２ステップと、
前記直流電圧を印加した際に前記巻線回路に所定値以上の電流が流れるか否かを検出する第３ステップと、
前記第３ステップによる検出結果に基づいて、前記故障検出対象である三相サーボモータの巻線回路に所定値以上の電流が流れたと判断した場合には、前記故障検出対象である三相サーボモータで地絡故障が発生したと判断する第４ステップと
を備え、
前記検出対象切換部と前記複数台の三相サーボモータのそれぞれの巻線回路との間に接続された高電圧隔離回路部を切換制御することで、前記三相サーボモータの故障検出を行う際には、前記高電圧隔離回路部を一括して閉状態となるように制御し、前記三相サーボモータを通常運転させる際には、前記高電圧隔離回路部を一括して開状態となるように制御する第５ステップをさらに備える
ことを特徴とする故障検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品点数の増加を抑制しつつ、高精度に三相サーボモータの故障検出を行うための多軸三相サーボモータ用の故障検出装置および故障検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
三相サーボモータの故障を検出する方法として、三相の相電圧の瞬時値と相電流の瞬時値を用いる従来技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に示されたような三相インバータの故障検出装置は、三相インバータにおける三相の相電圧の瞬時値と相電流の瞬時値について、サンプルホールド回路および検出対象切換部を介して、Ａ／Ｄ変換器によってアナログ値からデジタル値に変換する。
【０００４】
次に、マイクロプロセッサによって、デジタル値に変換後の各相の相電圧の加算値および相電流の加算値を算出する。そして、それぞれの加算値が０付近の場合は、「正常」と判断し、０付近から逸脱する場合は、「異常」と判断することにより故障検出を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２９０２４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術には以下のような課題がある。
特許文献１に示されたような故障検出装置は、矩形状のインバータ出力電圧波形を計測するために、高速かつ高精度なＡ／Ｄ変換器が必要となる。さらに、複数のサーボモータを組み合わせたシステムにおいて、それぞれのモータ毎に故障検出回路が必要であったため、部品構成が多数必要であった。この結果、装置コストが高くなってしまうという問題があった。
【０００７】
また、複数のサーボモータを組み合わせたシステムでは、誘導電流または漏れ電流などの影響により、正確な故障判定ができない、あるいは受電変圧器の中性点が非接地または高抵抗接地である場合には、正確な故障判定ができないといった信頼性の問題もあった。
【０００８】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、Ａ／Ｄ変換器を必要とせず、少ない部品構成により故障検出を行い、さらに故障検出において、正確な故障判定を行うことができる多軸三相サーボモータ用の故障検出装置および故障検出方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明における多軸三相サーボモータ用の故障検出装置は、複数台の三相サーボモータの故障検出を１台で行う多軸三相サーボモータ用の故障検出装置であって、故障検出対象である三相サーボモータの巻線回路に対して故障診断用の直流電圧を印加するための直流電源と、直流電圧を印加した際に巻線回路に所定値以上の電流が流れるか否かを検出する電流検出部とを有する通電検出回路部と、通電検出回路部と複数台の三相サーボモータのそれぞれの巻線回路との間に接続され、外部からの切り換え指令に基づいて、それぞれの巻線回路の中から直流電圧を印加する巻線回路を選択切り換え可能とする検出対象切換部と、三相サーボモータの故障検出を行う際に、複数台の三相サーボモータのそれぞれの駆動出力部の運転を停止させた後、複数台の三相サーボモータの中から故障検出対象である三相サーボモータを特定するために、検出対象切換部に対して切り換え指令を出力し、電流検出部の測定結果に基づいて、故障検出対象である三相サーボモータの巻線回路に所定値以上の電流が流れたと判断した場合には、故障検出対象である三相サーボモータで地絡故障が発生したと判断する故障判定部とを備え、検出対象切換部と複数台の三相サーボモータのそれぞれの巻線回路との間に接続され、三相サーボモータの故障検出を行う際には一括して閉状態となり、三相サーボモータが通常運転中は、一括して開状態となる高電圧隔離回路部をさらに備えるものである。
【００１０】
また、本発明における故障検出方法は、複数台の三相サーボモータの故障検出を１台で行う多軸三相サーボモータ用の故障検出装置で実行される故障検出方法であって、複数台の三相サーボモータのそれぞれの駆動出力部の運転を停止させる第１ステップと、複数台の三相サーボモータのそれぞれの巻線回路の中から、故障検出対象である三相サーボモータの巻線回路を選択切り換え可能とする検出対象切換部を切換制御することで、選択した巻線回路に故障診断用の直流電圧を印加する第２ステップと、直流電圧を印加した際に巻線回路に所定値以上の電流が流れるか否かを検出する第３ステップと、第３ステップによる検出結果に基づいて、故障検出対象である三相サーボモータの巻線回路に所定値以上の電流が流れたと判断した場合には、故障検出対象である三相サーボモータで地絡故障が発生したと判断する第４ステップとを備え、検出対象切換部と複数台の三相サーボモータのそれぞれの巻線回路との間に接続された高電圧隔離回路部を切換制御することで、三相サーボモータの故障検出を行う際には、高電圧隔離回路部を一括して閉状態となるように制御し、三相サーボモータを通常運転させる際には、高電圧隔離回路部を一括して開状態となるように制御する第５ステップをさらに備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明における多軸三相サーボモータ用の故障検出装置および故障検出方法によれば、１つの通電検出回路部を用いて、それぞれの三相サーボモータの巻線回路と大地間に直流電圧を印加し、通電検出回路部に流れる電流によって故障検出を行うことにより、Ａ／Ｄ変換器を必要とせず、少ない部品構成により故障検出を行うことができ、さらに、正確な故障判定を行うことができる多軸三相サーボモータ用の故障検出装置および故障検出方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における三相サーボモータ用の故障検出装置をシステムに適用するときの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態２における三相サーボモータ用の故障検出装置を１台の三相サーボモータによるシステムに適用するときの構成図である。
【図３】本発明の実施の形態３における通電検出回路部の構成図である。
【図４】本発明の実施の形態４における通電検出回路部の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の多軸三相サーボモータ用の故障検出装置および故障検出方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における三相サーボモータ用の故障検出装置をシステムに適用するときの構成図である。この図１は、８台の三相サーボモータを駆動するシステムに１台の故障検出装置を適用した場合の構成を例示しているものである。
【００１５】
この図１におけるシステムは、三相サーボモータ用の駆動出力部（三相インバータ部）１００、三相サーボモータ部２００、および故障検出装置３００から構成される。
【００１６】
駆動出力部１００は、図示するように８台の三相サーボモータのそれぞれに対応する駆動出力回路１０１〜１０８を有する。また、三相サーボモータ部２００は、三相サーボモータ２０１〜２０８を有する。
【００１７】
故障検出装置３００は、高電圧隔離回路部３１０、検出対象切換部３２０、通電検出回路部３３０、および故障判定部３４０を備える。通電検出回路部３３０は、直流電源３３１および電流検出部３３２を有する。
【００１８】
高電圧隔離回路部３１０は、図示するように、三相サーボモータ２０１〜２０８のそれぞれを一括して開閉可能な回路開閉部３１１〜３１８を有する。また、検出対象切換部３２０は、三相サーボモータ２０１〜２０８のそれぞれを個別に選択可能な回路選択部３２１〜３２８を有する。
【００１９】
高電圧隔離回路部３１０は、図示するように、三相サーボモータ部２００と検出対象切換部３２０との間に設置されている。そして、高電圧隔離回路部３１０は、必要に応じて、これらの接続または切り離しを行う。
【００２０】
検出対象切換部３２０は、三相サーボモータ部２００内の故障検出対象である三相サーボモータを、三相サーボモータ２０１〜２０８の中から１つ選択するために、故障判定部３４０からの切り換え指令に応じて、選択切り換えする。
【００２１】
通電検出回路部３３０は、選択した１つの三相サーボモータに対して、直流電源３３１によって三相サーボモータの巻線回路と大地間に故障診断用の直流電圧を印加する。そして、電流検出部３３２は、直流電圧印加時において、巻線回路に所定値以上の電流が流れるか否か検出する。
【００２２】
故障判定部３４０は、駆動制御部（図示せず）による駆動出力部１００の駆動出力停止、高電圧隔離回路部３１０による開閉、検出対象切換部３２０による選択、および通電検出回路部３３０による直流電圧印加、電流検出のそれぞれを制御することにより、三相サーボモータ部２００内のそれぞれの三相サーボモータ２０１〜２０８の故障判定を行う。
【００２３】
ここで、本実施の形態１における多軸三相サーボモータ用の故障検出装置は、従来技術と比較して、以下の技術的特徴を有す。
【００２４】
［第１の技術的特徴］コスト面での優位性
本実施の形態１における故障検出装置３００は、高速かつ高精度なＡ／Ｄ変換器を必要としない。さらに、図１で例示したように、故障検出装置３００内に検出対象切換部３２０を備えることにより、通電検出回路部３３０（故障検出回路）は、システム全体として１つ備えるだけでよい。従って、部品構成を最小限に抑えることができる。この結果、従来技術と比較して、コスト面で優位である。
【００２５】
［第２の技術的特徴］高信頼性
本実施の形態１における故障検出装置３００は、三相サーボモータの巻線回路と大地間に直流電圧を印加し、通電検出回路部３３０に流れる電流によって故障判定を行っている。このため、誘導電流または漏れ電流などの影響を受けず、受電変圧器の中性点が非接地または高抵抗接地である場合においても正確な故障判定を行うことができる。この結果、従来技術と比較して、信頼性の高いシステムを実現できる。
【００２６】
次に、故障検出装置３００が三相サーボモータの故障検出を行う一連の動作について、具体的に説明する。なお、ここでは、通電検出回路部３３０内の電流検出部３３２が小型継電器３３３から構成される場合について述べる。
【００２７】
はじめに、故障検出装置３００内の故障判定部３４０は、駆動制御部（図示せず）に駆動出力部１００の運転を停止させる。この場合、駆動出力部１００のインバータ出力回路のすべてのゲートは、オフ状態となり、三相サーボモータ部２００内のそれぞれの三相サーボモータ２０１〜２０８への出力電圧は、０Ｖとなる。
【００２８】
次に、故障判定部３４０は、高電圧隔離回路部３１０内の回路開閉部３１１〜３１８を一括して閉状態にすることによって、三相サーボモータ部２００と検出対象切換部３２０との間を接続する。
【００２９】
なお、駆動出力部１００が運転中の場合には、矩形上の高電圧の駆動電圧から通電検出回路部３３０を保護するために、高電圧隔離回路部３１０内の回路開閉部３１１〜３１８は、一括して開状態となっている。すなわち、三相サーボモータ部２００と検出対象切換部３２０との間は、切り離されている。
【００３０】
次に、故障判定部３４０は、三相サーボモータ部２００内の故障検出を行う三相サーボモータを選択するために、故障検出を行う三相サーボモータに対応する検出対象切換部３２０内の回路選択部３２１〜３２８のいずれか１つを選択して閉状態にする。
【００３１】
故障検出を行う三相サーボモータに対応する回路選択部を閉状態にすると、故障検出対象である三相サーボモータと通電検出回路部３３０間が接続され、故障判定を行うことができる。
【００３２】
そして、故障判定部３４０は、故障検出を行う三相サーボモータに対応する回路選択部を順次、閉状態にする（選択切り換えする）ことによって、システム内の全ての三相サーボモータの故障判定を、１台で行うことができる。
【００３３】
次に、１番目の三相サーボモータ２０１の故障判定を行う場合を例にして、具体的な故障検出方法について説明する。なお、２番目以降の三相サーボモータ（三相サーボモータ２０２〜２０８）についても、同様に行うことができる。
【００３４】
はじめに、故障判定部３４０は、故障検出を行うために、駆動制御部（図示せず）に駆動出力部１００の運転を停止させ、高電圧隔離回路部３１０内の回路開閉部３１１〜３１８を一括して閉状態とする。それから、故障判定部３４０は、１番目の三相サーボモータ２０１に対応する回路選択部３２１のみを閉状態にする。このとき、他の回路選択部３２２〜３２８は、開状態である。
【００３５】
これにより、三相サーボモータ２０１と通電検出回路部３３０間は、接続されたことになる。そして、三相サーボモータ２０１と大地間において、通電検出回路部３３０内の直流電源３３１によって、直流電圧が印加される。
【００３６】
また、通電検出回路部３３０内の小型継電器３３３は、直流電圧の印加によって、通電検出回路部３３０に所定値以上の電流（例えば、１０ｍＡ程度）が流れる場合、オン状態となり、流れない場合、オフ状態となる。
【００３７】
直流電圧印加時に、三相サーボモータ２０１の巻線回路または配線の一部がフレーム等に短絡している場合、巻線回路または配線の一部、フレーム等、大地を経由して回路が形成されるため、通電検出回路部３３０内に所定値以上の電流が流れ、小型継電器３３３は、オン状態となる。
【００３８】
従って、故障判定部３４０は、小型継電器３３３がオン状態の場合、三相サーボモータ２０１に、地絡等の故障が発生していると判断できるとともに、警告を発することができる。なお、この警告は、故障と判断された三相サーボモータ２０１を保護するため、通常の運転が行われないように知らせるものである。
【００３９】
一方、直流電圧印加時に、三相サーボモータ２０１に、地絡等の故障が発生していない場合、通電検出回路部３３０内には所定値以上の電流が流れず、小型継電器３３３は、オフ状態となる。従って、故障判定部３４０は、小型継電器３３３がオフ状態の場合、三相サーボモータ２０１は、正常であると判断する。
【００４０】
なお、三相サーボモータ２０１の巻線回路は、インダクタンスを持っているが、直流電圧が印加されるため、回路内のインピーダンスは、ほぼ０オームとなる。従って、故障判定部３４０は、巻線回路のインダクタンスに影響されることはなく、三相のいずれの巻線で地絡等の故障が起こっても、電流値に応じて正確な故障判定を行うことができる。
【００４１】
なお、故障判定部３４０は、１番目の三相サーボモータ２０１の故障判定を行った後、同様に、２番目以降の三相サーボモータ２０２〜２０８に対応する回路選択部３２２〜３２８のみを順次、閉状態にしていくことにより、全ての三相サーボモータ２０１〜２０８に対する故障判定を、１台で行うことができる。
【００４２】
故障判定部３４０は、このようにして三相サーボモータ部２００内の全ての三相サーボモータ２０１〜２０８を故障判定した後、高電圧隔離回路部３１０内の回路開閉部３１１〜３１８を一括して開状態にする。この結果、三相サーボモータ部２００と検出対象切換部３２０との間は切り離される。その後、正常判定された三相サーボモータは、対応する駆動出力回路１０１〜１０８による通常運転が可能となる。
【００４３】
以上のように、本発明の実施の形態１によれば、複数の三相サーボモータを組み合わせたシステムにおいては、検出対象切換部による選択切換を行うことで、システム全体として、通電検出回路部を１つ備えるだけでよい。さらに、三相サーボモータの巻線回路と大地間に直流電圧を印加し、通電検出回路部に流れる電流によって、故障判定を行うことができる。
【００４４】
これにより、高速かつ高精度なＡ／Ｄ変換器を必要とせず、部品構成を最小限に抑えることができる。さらに、誘導電流または漏れ電流などの影響を受けず、受電変圧器の中性点が非接地または高抵抗接地である場合においても正確な故障判定を行うことができる。
【００４５】
なお、本実施の形態１では、故障検出装置３００は、高電圧隔離回路部３１０を備えずとも同様の効果を得ることができる。また、電流検出部３３２を構成する機器として、回路内に流れる所定値以上の電流を検出する機器ならば、小型継電器３３３以外の別の機器を用いてもよい。
【００４６】
実施の形態２．
先の実施の形態１では、複数の三相サーボモータを組み合わせたシステム（大規模システム）に適用する故障検出装置３００について説明した。これに対して、本発明の実施の形態２では、１台の三相サーボモータによるシステム（小規模システム）に適用する故障検出装置３００について説明する。
【００４７】
図２は、本発明の実施の形態２における三相サーボモータ用の故障検出装置３００を１台の三相サーボモータによるシステムに適用するときの構成図である。この図２におけるシステムは、駆動出力部１００、三相サーボモータ部２００、および故障検出装置３００から構成される。
【００４８】
駆動出力部１００は、図示するように、１つの駆動出力回路１０１を有す。また、三相サーボモータ部２００は、１つの駆動出力回路１０１によって駆動される１台の三相サーボモータ２０１を有す。
【００４９】
故障検出装置３００は、高電圧隔離回路部３１０、通電検出回路部３３０、および故障判定部３４０を備える。高電圧隔離回路部３１０は、図示するように、三相サーボモータ２０１に対応する回路開閉部３１１を有しており、１回路に限定されている。なお、通電検出回路部３３０は、先の実施の形態１と同様に、直流電源３３１および小型継電器３３３を有する。
【００５０】
また、先の実施の形態１とは異なり、検出対象切換部３２０が具備されていない。すなわち、この図２における故障検出装置３００は、１台の三相サーボモータによるシステムに適用されるため、検出対象切換部３２０を備えなくても、高電圧隔離回路部３１０だけを備えていることで、同様の効果を得ることができる。なお、三相サーボモータ２０１の故障検出を行う一連の動作については、先の実施の形態１と同様のため、説明を省略する。
【００５１】
また、１台の三相サーボモータによるシステムの場合には、故障検出装置３００内において、さらに検出対象切換部３２０による切換がないため、短時間に簡単に故障を検出することができる。
【００５２】
以上のように、本発明の実施の形態２によれば、１台の三相サーボモータによるシステムにおいて、故障検出装置内の回路開閉部を１回路に限定し、さらに検出対象切換部を備えずに故障判定を行うことができる。これにより、構成部品を削減することができ、さらに検出対象切換部の動作時間が省略されるため、短時間に簡単に正確な故障判定を行うことができる。
【００５３】
なお、本実施の形態２では、故障検出装置３００は、回路開閉部を１回路に限定した高電圧隔離回路部３１０の代わりに、回路選択部を１回路に限定した検出対象切換部３２０を備えても同様の効果を得ることができる。
【００５４】
実施の形態３．
先の実施の形態１、２では、小型継電器３３３を有する通電検出回路部３３０を用いた故障検出方法について説明した。これに対して、本発明の実施の形態３では、先の実施の形態１、２とは異なる構成の通電検出回路部３３０を備えた故障検出装置３００について説明する。
【００５５】
図３は、本発明の実施の形態３における通電検出回路部３３０の構成図である。この図３における通電検出回路部３３０は、先の図１、２における通電検出回路部３３０と同様に、直流電源３３１を備えるとともに、小型継電器３３３の代わりに、シャント抵抗３３４および電流測定器３３５を備える。
【００５６】
また、通電検出回路部３３０内のシャント抵抗３３４は、検出対象切換部３２０と直流電源３３１との間に直列に挿入されており、電流測定器３３５は、シャント抵抗３３４に流れる電流値を測定する。
【００５７】
次に、図３における通電検出回路部３３０を備えた故障検出装置３００について、説明する。なお、本実施の形態３における故障検出装置３００は、先の図１、２における故障検出装置３００の通電検出回路部３３０の構成が異なっており、その他の各部の構成は、同じである。
【００５８】
従って、ここでは、本実施の形態３における通電検出回路部３３０の動作を中心に説明する。本実施の形態３における多軸三相サーボモータ用の故障検出装置３００は、回路内の電流値の経時変化を計測することにより故障判定を行うという技術的特徴を有す。
【００５９】
すなわち、先の実施の形態１、２における通電検出回路部３３０では、小型継電器３３３の２値（オン状態・オフ状態）を検出することにより、回路内に所定値以上の電流が流れるか否かを確認し、三相サーボモータの故障判定を行っていた。
【００６０】
これに対して、本実施の形態３のおける通電検出回路部３３０は、回路内の電流値を正確に計測し、回路内に流れる電流値の経時変化を確認することによって、三相サーボモータの故障判定を、より高精度に行うことができる。
【００６１】
例えば、１週間毎の電流値を計測し、計測したデータに対して、経過時間を横軸に、電流値を縦軸にしてデータをプロットする。このようにして得られるグラフの形状によって、１週間毎に電流値の大きさが経時的にどのように変化しているか確認することができ、三相サーボモータの経時的な状態が分かる。
【００６２】
また、三相サーボモータの故障を判断する基準として、例えば、グラフ内のデータを直線近似することによって得られる傾きが一定値以上になった場合、または電流値が所定の閾値以上になった場合に、故障判定部３４０は、通電検出回路部３３０による経時的な計測結果に基づいて地絡故障が発生したか否かを判断することができる。
【００６３】
以上のように、本発明の実施の形態３によれば、小型継電器の代わりに、シャント抵抗および電流測定器を有した通電検出回路部を備え、回路内に流れる電流値の経時変化を確認することで、故障検出を行っている。これにより、小型継電器のオン・オフ状態に基づいて故障検出を行っていた先の実施の形態１、２の場合と比較して、より高精度な故障検出が可能となり、三相サーボモータが停止するといった重大事故の前に、異常状態を判断することができる。
【００６４】
実施の形態４．
先の実施の形態３では、シャント抵抗３３４および電流測定器３３５を有した通電検出回路部３３０を備えた故障検出装置３００について説明した。これに対して、本発明の実施の形態４では、先の実施の形態３とは異なる構成の通電検出回路部３３０を備えた故障検出装置３００について説明する。
【００６５】
図４は、本発明の実施の形態４における通電検出回路部３３０の構成図である。この図４における通電検出回路部３３０は、先の図３における通電検出回路部３３０と同様に、直流電源３３１、シャント抵抗３３４および電流測定器３３５を備えるとともに、さらに、交流電源３３６を備える。
【００６６】
次に、図４における通電検出回路部３３０を備えた故障検出装置３００について、説明する。なお、本実施の形態４における故障検出装置３００は、先の図３における故障検出装置３００の通電検出回路部３３０の構成が異なっており、その他の各部の構成は、同じである。
【００６７】
従って、ここでは、本実施の形態４における通電検出回路部３３０の動作を中心に説明する。本実施の形態４における三相サーボモータ用の故障検出装置３００は、交流電源３３６をさらに備えることで、直流電流に交流電流を重畳し、三相サーボモータの巻線回路のインダクタンスを加味することにより、故障判定を行う点を技術的特徴としている。
【００６８】
本実施の形態４のおける通電検出回路部３３０では、回路内の電流値を正確に計測し、回路内に流れる電流値の経時変化を確認することにより、故障判定を、より高精度に行うことができる。さらに、三相サーボモータの巻線回路のインダクタンスを加味することにより、巻線のどの位置でフレームに地絡したかを、推定することができる。
【００６９】
例えば、故障検出対象である三相サーボモータの巻線回路のＵ相と大地間に電圧を印加する場合を考える。この場合、回路内において直流電流値と交流電流の実効値（以下では、交流電流値と称す）の大きさがほぼ等しい場合には、Ｕ相が、フレームに地絡していると判断できる。
【００７０】
また、回路内において直流電流値の方が交流電流値より大きく、交流電流値がＵ相におけるインダクタンスにより低減されたような値である場合には、中性点部分またはＵ相とＶ相の接続部付近で地絡していると判断できる。
【００７１】
このように、直流電流値と交流電流値との大きさを比較することで、巻線回路のどの位置でフレームに地絡しているか（地絡故障の発生場所）を推定することができる
【００７２】
なお、直流電圧と交流電圧を重畳した電圧を巻線回路のＵ相と大地間に印加して、電流測定器３３５を用いて回路内の電流を計測することにより、故障判定部３４０は、一度に交流電流値と直流電流値の計測結果を読み取ることが可能となる。この結果、システム全体として、構成部品を削減することができる。
【００７３】
なお、三相サーボモータの巻線回路のＶ相またはＷ相と大地間に電圧を印加する場合においても、同様の効果を得ることができる。
【００７４】
以上のように、本発明の実施の形態４によれば、直流電源に加えて交流電源を備えた通電検出回路部を用いて、回路内を流れる直流電流値と交流電流値とを比較することで、故障検出を行っている。これにより、地絡故障の有無に加え、巻線回路のどの位置でフレームに地絡しているかを推定することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１００  駆動出力部、１０１〜１０８  駆動出力回路、２００  三相サーボモータ部、２０１〜２０８  三相サーボモータ、３００  故障検出装置、３１０  高電圧隔離回路部、３１１〜３１８  回路開閉部、３２０  検出対象切換部、３２１〜３２８  回路選択部、３３０  通電検出回路部、３３１  直流電源、３３２  電流検出部、３３３  小型継電器、３３４  シャント抵抗、３３５  電流測定器、３３６  交流電源、３４０  故障判定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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