(57)【要約】【課題】スイッチ構成を簡略化して低コストで小型軽量化ができ、１つの抵抗器で突入電流抑制処理と回生電力処理を兼用できるモータ制御装置を提供する。【解決手段】スイッチ制御回路１２は、突入電流抑制時にはリレー６のコモン端子とｂ端子を接続して抵抗器７で突入電流を抑制し、平滑コンデンサ３の端子電圧が所定値以上になるとコモン端子とａ端子を接続し、回生電力処理時には、回生電力処理回路９がＯＮして抵抗器７を介して回生エネルギーが処理され、平滑コンデンサ３の端子電圧が所定値以下になると回生電力処理回路９がＯＦＦし、抵抗器７とダイオード８を介して回生エネルギーを処理する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧をダイオードブリッジ等で直流電圧に変換する順変換部と、前記順変換部の＋側にコモン端子が接続された２接点型のスイッチと、前記スイッチのａ端子と接続した平滑コンデンサおよびインバータ回路と、前記スイッチのｂ端子と平滑コンデンサ間に接続した抵抗器と、前記平滑コンデンサの端子電圧を監視する電圧検出回路と、前記ｂ端子と−側間に接続した回生電力処理回路と、前記コモン端子とｂ端子間に接続されたダイオードと、前記スイッチおよび回生電力処理回路の動作を制御するスイッチ制御回路とを備え、前記スイッチ制御回路は、突入電流抑制時にはコモン端子とｂ端子を接続して前記抵抗器で突入電流を抑制し、平滑コンデンサの端子電圧が所定値以上になるとコモン端子とａ端子を接続し、回生電力処理時には、前記回生電力処理回路がＯＮして抵抗器を介して回生エネルギーが処理され、平滑コンデンサの端子電圧が所定値以下になると回生電力処理回路がＯＦＦし、前記抵抗器とダイオードを介して回生エネルギーを処理することを特徴としたモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの抵抗器で突入電流抑制処理と回生電力処理を兼用するモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モータ制御装置であるインバータ装置やサーボアンプにおいて小型化が進んでおり、小型軽量化および低コスト化を図った電動機制御機器のパワー回路を提供するため、順変換部２の出力端に第１のスイッチング素子１３と直列に接続した平滑用コンデンサ３、および抵抗器１２と直列に接続した回生トランジスタ９をそれぞれ接続し、電動機制御機器の電源投入時に抵抗器１２を介して平滑コンデンサ３を充電する第２のスイッチング素子１４と、平滑コンデンサ３の両端の直流電圧を検出する電圧検出回路１０と、電圧検出回路１０で検出した電圧信号により第１のスイッチング素子１３と第２のスイッチング素子１４および回生トランジスタ９を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチ制御回路１１とを備えたもので、大型抵抗器を一つ削減でき抵抗器１２で突入電流抑制抵抗器と回生ブレーキ抵抗器を兼ねるモータ制御装置のパワー回路構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１３６６７４号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
解決しようとする問題点は、突入電流抑制処理と回生電力処理を１つの抵抗器で兼用するためにスイッチング素子が多く、その上、スイッチング動作が複雑でありスイッチ制御回路も複雑になる点である。
【０００４】
本発明は上記の課題を解決するものであり、スイッチ構成を簡略化して低コストで小型軽量化ができ、１つの抵抗器で突入電流抑制処理と回生電力処理を兼用できるモータ制御装置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】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明は、交流電圧をダイオードブリッジ等で直流電圧に変換する順変換部と、前記順変換部の＋側にコモン端子が接続された２接点型のスイッチと、前記スイッチのａ端子と接続した平滑コンデンサおよびインバータ回路と、前記スイッチのｂ端子と平滑コンデンサ間に接続した抵抗器と、前記平滑コンデンサの端子電圧を監視する電圧検出回路と、前記ｂ端子と−側間に接続した回生電力処理回路と、前記コモン端子とｂ端子間に接続されたダイオードと、前記スイッチおよび回生電力処理回路の動作を制御するスイッチ制御回路とを備え、前記スイッチ制御回路は、突入電流抑制時にはコモン端子とｂ端子を接続して前記抵抗器で突入電流を抑制し、平滑コンデンサの端子電圧が所定値以上になるとコモン端子とａ端子を接続し、回生電力処理時には、前記回生電力処理回路がＯＮして抵抗器を介して回生エネルギーが処理され、平滑コンデンサの端子電圧が所定値以下になると回生電力処理回路がＯＦＦし、前記抵抗器とダイオードを介して回生エネルギーを処理することを特徴としたモータ制御装置である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のモータ制御装置によれば、電源投入時の突入電流抑制処理とモータから帰還される回生電力処理とを１つの抵抗器で兼用することができる。したがって、小型軽量化および低コスト化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
交流電圧をダイオードブリッジ等で直流電圧に変換する順変換部と、前記順変換部の＋側にコモン端子が接続された２接点型のスイッチと、前記スイッチのａ端子と接続した平滑コンデンサおよびインバータ回路と、前記スイッチのｂ端子と平滑コンデンサ間に接続した抵抗器と、前記平滑コンデンサの端子電圧を監視する電圧検出回路と、前記ｂ端子と−側間に接続した回生電力処理回路と、前記コモン端子とｂ端子間に接続されたダイオードと、前記スイッチおよび回生電力処理回路の動作を制御するスイッチ制御回路とを備え、前記スイッチ制御回路は、突入電流抑制時にはコモン端子とｂ端子を接続して前記抵抗器で突入電流を抑制し、平滑コンデンサの端子電圧が所定値以上になるとコモン端子とａ端子を接続し、回生電力処理時には、前記回生電力処理回路がＯＮして抵抗器を介して回生エネルギーが処理され、平滑コンデンサの端子電圧が所定値以下になると回生電力処理回路がＯＦＦし、前記抵抗器とダイオードを介して回生エネルギーを処理する。
【実施例１】
【０００８】
図１において、１は交流電源、２は順変換部、３は平滑コンデンサ、４はインバータ回路、５はモータで、エンコーダを備えている。６はスイッチで、コモン端子とａ端子およびｂ端子を備えた２接点型のリレーである。７は抵抗器、８はダイオード、９は電圧検出回路、１０は回生電力処理回路、１１は制御回路で、エンコーダからの信号に基づきインバータ回路４のスイッチング素子の駆動を制御する。１２はスイッチ制御回路で、電圧検出回路９が検出した電圧によりスイッチ６および回生電力処理回路１０のスイッチ動作を制御する。
【０００９】
従来と異なるのは、リレー６、抵抗器７、ダイオード８、スイッチ制御回路１２の接続および構成であり、その構成と動作を中心に説明する。
【００１０】
リレー６のコモン端子は、順変換部２の＋側に接続され、リレー６のａ端子は平滑コンデンサ３およびインバータ回路４に接続される。抵抗器７はリレー６のｂ端子と平滑コンデンサ間に接続され、ダイオード８はリレー６のコモン端子とｂ端子間に接続される。
【００１１】
以下に動作の詳細を示す。
【００１２】
まず、スイッチ制御回路１２は、交流電源１が投入された時に過大な突入電流が流れるのを防止するためリレー６をｂ端子に接続させ、抵抗器７で突入電流を抑制し、平滑コンデンサ３を充電する。次に、平滑コンデンサ３の端子電圧が所定値を超えたのを電圧検出回路９が検出するとスイッチ制御回路１２は、ｂ端子からａ端子に接続して通常動作に入る。これは抵抗器７を短絡したことを意味し、通常動作において抵抗器７の発熱および焼損を防ぐことができる。
【００１３】
通常状態において、モータ５が減速動作等により回生動作を示した場合、逆にモータ５からインバータ回路４を通して回生エネルギーが平滑コンデンサ３に蓄えられ、平滑コンデンサ３の電圧は上昇する。この電圧上昇を検出した電圧検出回路９はスイッチ制御回路１２を通して回生電力処理回路１０のスイッチをＯＮし、抵抗器７を介して平滑コンデンサ３の電荷を放電させる。このときの抵抗器７は、平滑コンデンサ３の電荷を消費しているので、回生電力処理用の抵抗器として役割を果たしていることとなる。
【００１４】
そして、抵抗器７によって平滑コンデンサ３の電荷が消費されて端子電圧が所定値以下になると、回生電力処理回路１０のスイッチがＯＦＦする。このとき回生エネルギーがあれば電流は流れ続けようとする。それを抵抗器７、ダイオード８、リレー６というループで還流させて、消費することができる。
【００１５】
このように、スイッチ制御回路は電圧検出回路の検出電圧に応じてスイッチ動作を制御し、突入電流抑制処理と回生電力処理の２つの役割を１つの抵抗器で兼用させることが可能となり、小型軽量化および低コスト化が可能となる。
【００１６】
なお、本実施例ではスイッチとして２接点型のリレーで述べたが、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチで構成しても実施でき、絶縁距離の確保とリレー接点の溶着という問題も解決可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１におけるモータ制御装置のブロック図
【符号の説明】
【００１８】
１  交流電源
２  順変換部
３  平滑コンデンンサ
４  インバータ回路
５  サーボモータ
６  リレー（スイッチ）
７  抵抗器
８  ダイオード
９  回生電力処理回路
１０  電圧検出回路
１１  制御回路
１２  スイッチ制御回路
【図１】
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