(57)【要約】【課題】交流電源側の交流電力を直流電力に変換しさらにモータの駆動のための交流電力に変換してモータへ供給する低消費電力かつ小型かつ低コストのモータ駆動装置を実現する。【解決手段】モータ駆動装置１は、交流電源３側の交流電力を直流電力に変換してＤＣリンクへ出力する順変換器１１と、ＤＣリンクコンデンサ１３と、供給されたスイッチング駆動信号に基づき各スイッチング素子が制御されてＤＣリンクの直流電力とモータ２側の交流電力との間で電力変換する逆変換器１２と、ＤＣリンクの直流電力を制御電源のための直流電力に変換する直流直流変換器１４と、スイッチング駆動信号を出力するサーボモータ制御回路１７と、安全信号を受信しないとき各スイッチング素子への各スイッチング駆動信号の供給を遮断してモータ２を停止させるトルク遮断回路１６と、トルク遮断回路１６の異常時に安全信号の送信を停止する安全監視回路１５とを備える。【選択図】図１
2018074794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源側の交流電力と直流側であるＤＣリンクの直流電力との間で電力変換する１台の順変換器と、
前記ＤＣリンクに設けられるＤＣリンクコンデンサと、
前記ＤＣリンクに接続され、供給されたスイッチング駆動信号に基づき各スイッチング素子がオンオフ制御されることにより、前記ＤＣリンクの直流電力とモータの駆動電力もしくは回生電力である交流電力との間で電力変換する少なくとも１台の逆変換器と、
前記ＤＣリンクに接続され、前記ＤＣリンクの直流電力を制御電源のための直流電力に変換して出力する直流直流変換器と、
前記逆変換器の電力変換を制御するための各前記スイッチング駆動信号を出力するサーボモータ制御回路であって、前記直流直流変換器により出力された制御電源のための直流電力を駆動電力として動作するサーボモータ制御回路と、
安全信号の受信中は各前記スイッチング素子への各前記スイッチング駆動信号の供給を許容し、安全信号を受信しないときは各前記スイッチング素子への各前記スイッチング駆動信号の供給を遮断することで前記逆変換器の電力変換を停止させるトルク遮断回路と、
前記トルク遮断回路に異常が発生した場合に、前記トルク遮断回路への前記安全信号の送信を停止する安全監視回路と、
を備えることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記安全監視回路は、上位制御装置から非常停止信号を受信した場合に、前記トルク遮断回路への前記安全信号の送信を停止する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記安全監視回路は、前記トルク遮断回路へ送信する前記安全信号と前記トルク遮断回路から受信した前記トルク遮断回路の状態を示す状態信号とに基づいて、前記トルク遮断回路に異常が発生したか否かと判定する判定部を有する、請求項１または２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記サーボモータ制御回路は、交流電源の異常発生が検知された場合、前記逆変換器に接続されたモータを徐々に減速させるよう前記逆変換器の電力変換を制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記ＤＣリンクに接続される、力率改善回路、昇圧回路、降圧回路、回生抵抗、及び前記ＤＣリンクコンデンサを初期充電する初期充電部、のうちの少なくとも１つから構成される直流回路をさらに備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記ＤＣリンクに接続される直流遮断器と、
前記トルク遮断回路により前記逆変換器の電力変換を停止させた後に、前記直流遮断器の電流路を遮断するよう制御する直流遮断器制御回路と、
をさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記順変換器の交流電源側に接続される、ＥＭＣフィルタ、ブレーカ、変圧器、及び交流遮断器のうちの少なくとも１つから構成される交流回路をさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源側から供給された交流電力を直流電力に変換してＤＣリンクへ出力したのちさらにモータの駆動のための交流電力に変換してモータへ供給するモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械、鍛圧機械、射出成形機、産業機械、あるいは各種ロボット内のサーボモータ（以下、単に「モータ」と称することがある。）を駆動するモータ駆動装置においては、交流電源側から入力された交流電力を直流電力に一旦変換したのちさらに交流電力に変換し、この交流電力を駆動軸ごとに設けられたサーボモータの駆動電力として用いている。
【０００３】
一般に、サーボモータに駆動電力を供給するモータ駆動装置は、サーボモータの回転駆動のための駆動電力を生成するサーボアンプとこのサーボアンプの制御系のための駆動電力を生成する制御電源の２系統で構成される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図１９は、モータに駆動電力を供給する従来のモータ駆動装置の構成を示す図である。一般に、サーボモータ２に駆動電力を供給するモータ駆動装置は、サーボモータ２の回転駆動のための駆動電力を生成するサーボアンプ１００１と、サーボアンプ１００１の制御系のための駆動電力を生成する制御電源１００２とで構成される。なお、図１９に示す例では、交流電源３については一例として単相交流としたが三相交流の場合もある。
【０００５】
サーボアンプ１００１は、交流電源３側から供給された交流電力を直流電力に変換して出力する順変換器１１１−１と、順変換器１１１−１の直流出力側であるＤＣリンクに接続され、ＤＣリンクの直流電力とサーボモータ２の駆動電力もしくは回生電力である交流電力との間で電力変換する逆変換器１１２と、を備え、当該逆変換器１１２の交流出力側に接続されたサーボモータ２の速度、トルク、もしくは回転子の位置を制御する。順変換器１１１−１の直流出力側と逆変換器１１２の直流入力側とを接続するＤＣリンクには、ＤＣリンクコンデンサ１１３−１が設けられている。ＤＣリンクコンデンサ１１３−１は、順変換器１１１−１の直流出力の脈動分を抑えるための平滑コンデンサとしての機能を有するものであり、直流電力を蓄積し得るものである。ＤＣリンクコンデンサ１１３−１は、サーボモータ２に駆動電力を供給するモータ駆動装置の起動直後からサーボモータ２の駆動開始前（すなわち逆変換器１１２による電力変換動作開始前）までに初期充電（「予備充電」とも称される。）しておく必要があるので、このための初期充電部２５−１が設けられる。逆変換器１１２は、複数の駆動軸に対応してそれぞれ設けられる各サーボモータ２に個別に駆動電力を供給してサーボモータを駆動制御するためにサーボモータ２の台数と同数台設けられる。一方、サーボアンプ１００１における順変換器１１１−１は、コスト低減や占有スペース低減を目的として、複数の逆変換器１１２に対して１台が設けられることが多い。なお、図１９では、図面を簡明なものとするためにサーボモータ２を１台としたので、逆変換器１１２は１台である。サーボアンプ１００１においては、非常停止時に順変換器１１１−１への交流電力の供給を遮断するために、順変換器１１１−１の交流入力側に電磁接触器２０１が設けられる。
【０００６】
一方、制御電源１００２は、正常時及び非常停止時に関係なくサーボアンプ１００１の制御系のための駆動電力を常に生成する必要があるので、電磁接触器２０１により交流電力の供給が遮断されることが無いよう、サーボアンプ１００２とは別系統で設けられる。制御電源１００２は、交流電源３側から供給された交流電力を直流電力に変換して出力する順変換器１１１−２と、順変換器１１１−２の直流出力側であるＤＣリンクに接続され、ＤＣリンクの直流電力を制御電源１００２のための直流電力に変換して出力する直流直流変換器（ＤＣＤＣコンバータ）１１４とを備える。通常、直流直流変換器（ＤＣＤＣコンバータ）１１４は、ＤＣリンクの直流電圧を、３．３［Ｖ］、５［Ｖ］及び２４［Ｖ］の直流電圧に変換する。順変換器１１１−２の直流出力側と直流直流変換器１１４の直流入力側とを接続するＤＣリンクにもＤＣリンクコンデンサ１１３−２が設けられ、このＤＣリンクコンデンサ１１３−２を初期充電するための初期充電部２５−２が設けられる。
【０００７】
また、非常停止時に順変換器への交流電力の供給を遮断する方法として、上述の電磁接触器以外にも、ＩＥＣ６１８００−５−２という機能安全規格の要件を満たすセーフトルクオフ（Ｓａｆｅ  Ｔｏｒｑｕｅ  Ｏｆｆ：ＳＴＯ）機能を用いたものもある（例えば、特許文献２参照。）。セーフトルクオフ機能とは、ハード回路を用いてサーボアンプ内部のスイッチング素子のスイッチング駆動信号を強制的にオフすることでモータへの電力供給を遮断し、モータの出力トルクをオフする機能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１８１５２号公報
【特許文献２】特許第５８５５６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のようなモータ駆動装置においては、サーボアンプにおいては非常停止時に順変換器への交流電力の供給を遮断する電磁接触器が設けられる一方、制御電源については正常時及び非常停止時に関係なくサーボアンプの制御系のための駆動電力を常に生成する必要があるので、サーボアンプ及び制御電源それぞれ別々に順変換器を設けなければならない。これに伴い、順変換器の直流出力側に設けられる初期充電部及びＤＣリンクコンデンサについても、サーボアンプ及び制御電源ごとに設けなければならない。このためモータ駆動装置の大型化、設置コスト及び運用コストの増大、消費電力の増大を免れないという問題があった。
【００１０】
したがって本発明の目的は、上記問題に鑑み、交流電源側から供給された交流電力を直流電力に変換してＤＣリンクへ出力したのちさらにモータの駆動のための交流電力に変換してモータへ供給する、低消費電力かつ小型かつ低コストのモータ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を実現するために、本発明においては、モータ駆動装置は、交流電源側の交流電力と直流側であるＤＣリンクの直流電力との間で電力変換する１台の順変換器と、ＤＣリンクに設けられるＤＣリンクコンデンサと、ＤＣリンクに接続され、供給されたスイッチング駆動信号に基づき各スイッチング素子がオンオフ制御されることにより、ＤＣリンクの直流電力とモータの駆動電力もしくは回生電力である交流電力との間で電力変換する少なくとも１台の逆変換器と、ＤＣリンクに接続され、ＤＣリンクの直流電力を制御電源のための直流電力に変換して出力する直流直流変換器と、逆変換器の電力変換を制御するための各スイッチング駆動信号を出力するサーボモータ制御回路であって、直流直流変換器により出力された制御電源のための直流電力を駆動電力として動作するサーボモータ制御回路と、安全信号の受信中は各スイッチング素子への各スイッチング駆動信号の供給を許容し、安全信号を受信しないときは各スイッチング素子への各スイッチング駆動信号の供給を遮断することで逆変換器の電力変換を停止させるトルク遮断回路と、トルク遮断回路に異常が発生した場合に、トルク遮断回路への安全信号の送信を停止する安全監視回路と、を備える。
【００１２】
また、安全監視回路は、上位制御装置から非常停止信号を受信した場合に、トルク遮断回路への安全信号の送信を停止するようにしてもよい。
【００１３】
また、安全監視回路は、トルク遮断回路へ送信する安全信号とトルク遮断回路から受信したトルク遮断回路の状態を示す状態信号とに基づいて、トルク遮断回路に異常が発生したか否かと判定する判定部を有してもよい。
【００１４】
また、サーボモータ制御回路は、交流電源の異常発生が検知された場合、逆変換器に接続されたモータを徐々に減速させるよう逆変換器の電力変換を制御するようにしてもよい。
【００１５】
また、モータ駆動装置は、ＤＣリンクに接続される、力率改善回路、昇圧回路、降圧回路、回生抵抗、及びＤＣリンクコンデンサを初期充電する初期充電部、のうちの少なくとも１つから構成される直流回路をさらに備えてもよい。
【００１６】
また、モータ駆動装置は、ＤＣリンクに接続される直流遮断器と、トルク遮断回路により逆変換器の電力変換を停止させた後に、直流遮断器の電流路を遮断するよう制御する直流遮断器制御回路と、をさらに備えてもよい。
【００１７】
また、モータ駆動装置は、順変換器の交流電源側に接続される、ＥＭＣフィルタ、ブレーカ、変圧器、及び交流遮断器のうちの少なくとも１つから構成される交流回路をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、交流電源側から供給された交流電力を直流電力に変換してＤＣリンクへ出力したのちさらにモータの駆動のための交流電力に変換してモータへ供給する、低消費電力かつ小型かつ低コストのモータ駆動装置を実現することができる。
【００１９】
より詳しくいえば、本発明によれば、交流電源側から供給された交流電力を直流電力に変換する順変換器及び順変換器の直流出力の脈動分を抑え直流電力を蓄積するＤＣリンクコンデンサを、従来例のようにサーボアンプ及び制御電源ごとに別々に設けるのではなく、サーボアンプ及び制御電源に共通の回路として設けるので、順変換器、ＤＣリンクコンデンサ、順変換器の直流出力側に設けられる各種直流回路、及び順変換器の交流入力側に設けられる各種交流回路の数が低減されてモータ駆動装置を小型化することができ、設置コスト及び運用コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態によるモータ駆動装置の構成を示す図である。
【図２】トルク遮断回路の構成を示すブロック図である。
【図３】安全監視回路とトルク遮断回路との関係を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態によるモータ駆動装置においてＤＣリンクに設けられる直流回路の共通化を説明する図である。
【図５】一般的な力率改善回路を示す回路図である。
【図６】図１９に示した従来のモータ駆動装置において直流回路を設けた場合を示す図である。
【図７】本発明の実施形態によるモータ駆動装置において交流電源側に設けられる交流回路の共通化を説明する図である。
【図８】一般的なＥＭＣフィルタを示す回路図である。
【図９】本発明の実施形態によるモータ駆動装置においてＤＣリンクに設けられる電磁接触器を説明する図である。
【図１０】図９に示すモータ駆動装置の動作を説明する図である。
【図１１】本発明の実施形態によるモータ駆動装置においてＤＣリンクに設けられる半導体遮断回路を説明する図である。
【図１２】本発明の実施形態によるモータ駆動装置における回生電力の流れを説明する図である。
【図１３】本発明の実施形態によるモータ駆動装置において、電源異常（停電）発生時における電源電圧、サーボモータ速度、及び制御電源の電圧の関係を説明する図である。
【図１４】図１３に示す関係を有する場合におけるロボットの動作の軌跡を模式的に示す図である。
【図１５】図１９に示した従来のモータ駆動装置において回生抵抗を設けた構成を示す図である。
【図１６】図１５に示した従来のモータ駆動装置における回生抵抗の電力消費を説明する模式図であって、（Ａ）はＤＣリンクに蓄積される直流電力を模式的に示し、（Ｂ）は交流電源から直流直流変換器に供給される直流電力を模式的に示す。
【図１７】本発明の実施形態によるモータ駆動装置において回生抵抗を設けた構成を示す図である。
【図１８】図１７に示した本発明の実施形態によるモータ駆動装置における回生抵抗の電力消費を説明する模式図であって、（Ａ）はＤＣリンクに蓄積される直流電力を模式的に示し、（Ｂ）は交流電源から直流直流変換器に供給される直流電力を模式的に示す。
【図１９】モータに駆動電力を供給する従来のモータ駆動装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の図面において、同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。また、図面に示される形態は本発明を実施するための一つの例であり、本発明は図示された形態に限定されるものではない。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態によるモータ駆動装置の構成を示す図である。以降、異なる図面において同じ参照符号が付されたものは同じ機能を有する構成要素であることを意味するものとする。モータ駆動装置１の商用の交流入力側には交流電源３が接続され、モータ駆動装置１の交流モータ側にはサーボモータ２が接続される。ここでは１台のモータ２を駆動制御するモータ駆動装置１について説明するが、モータ駆動装置１により駆動制御するサーボモータ２の台数は、本発明を特に限定するものではなく、１台でも複数台でもよい。また、以下で説明する実施形態では、モータ駆動装置１に接続される交流電源３を単相、サーボモータ２を三相としたが、相数は本発明を特に限定するものではなく、例えば単相であってもよい。また、モータ駆動装置１によって駆動されるサーボモータ２の種類についても本発明を特に限定するものではなく、例えば誘導モータであっても同期モータであってもよい。
【００２３】
図１に示すように、本発明の実施形態によるモータ駆動装置１は、順変換器１１と、逆変換器１２と、ＤＣリンクコンデンサ１３と、直流直流変換器１４と、安全監視回路１５と、トルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂ（以下、まとめて参照符号１６で表すことがある。）と、サーボモータ制御回路１７と、を備える。また、モータ駆動装置１は、任意選択で、交流電源３の停電、欠相、短絡などの電源異常を検知する停電検出回路１８を備える。なお、サーボモータ制御回路１７は、ロボットコントローラのＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  ＣＯＮＴＲＯＬ）やラインコントローラなどのような上位制御装置１９に接続される。
【００２４】
本発明の実施形態によるモータ駆動装置１は、順変換器１１を１台有し、順変換器１１の直流出力側であるＤＣリンクに設けられるＤＣリンクコンデンサ１３も１個有する。サーボモータ２の回転駆動のための駆動電力を生成するサーボアンプを構成する逆変換器１２と、このサーボアンプの制御系のための駆動電力を生成する制御電源を構成する直流直流変換器１４とは別々に構成されるが、逆変換器１２の直流入力側と直流直流変換器１４の直流入力側はともに同一のＤＣリンクに接続され、したがって、順変換器１１及びＤＣリンクコンデンサ１３からなる回路は共通回路（参照符号１０で示す。）として構成される。つまり、本発明の実施形態によるモータ駆動装置１では、順変換器１１及びＤＣリンクコンデンサ１３は、従来例のようにサーボアンプ及び制御電源ごとに別々に設けられるのではなく、共通回路１０として設けられるので、このためモータ駆動装置１を小型化することができ、設置コスト及び運用コストを低減することができる。以下、モータ駆動装置１の各構成要素について説明する。
【００２５】
順変換器１１は、交流電源３側の交流電力と直流側であるＤＣリンクの直流電力との間で電力変換する。順変換器１１の例としては、ダイオード整流回路、１２０度通電型整流回路、あるいは内部にスイッチング素子を備えるＰＷＭ制御方式の整流回路などがある。順変換器１１がダイオード整流回路である場合は、交流電源３側から供給された交流電流を整流し、直流側であるＤＣリンクに直流電流を出力する。順変換器１１が１２０度通電型整流回路やＰＷＭ制御方式の整流回路である場合は、順変換器１１は、交流電源３側から供給された交流電力を直流電力に変換して直流側へ出力し、モータ減速時にはＤＣリンクから供給された直流電力を交流電力に変換して交流電源３側へ出力する、交直双方向に変換可能である電力変換器として実現することができる。順変換器１１がＰＷＭ制御方式の整流回路である場合は、スイッチング素子及びこれに逆並列に接続されたダイオードのブリッジ回路からなる。この場合、スイッチング素子の例としては、ＩＧＢＴ、サイリスタ、ＧＴＯ（Ｇａｔｅ  Ｔｕｒｎ−ＯＦＦ  ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ：ゲートターンオフサイリスタ）、トランジスタなどがあるが、スイッチング素子の種類自体は本発明を限定するものではなく、その他のスイッチング素子であってもよい。順変換器１１が例えばＰＷＭ制御方式の整流器である場合、力率１の交流電力を発生させるとともにＤＣリンクコンデンサ１３の両端に印加される直流電圧を所望の値に保つよう、その内部のスイッチング素子のスイッチング動作がＰＷＭ制御信号により制御され、交流電力を直流電力に変換する力行動作（順変換動作）及び直流電力を交流電力に変換する回生動作（逆変換動作）のいずれかを行う。モータ駆動装置１の制御によりモータ２を減速させる際にはモータ２にて回生電力が発生するが、順変換器１１は、その内部のスイッチング素子のスイッチング動作がＰＷＭ制御信号により制御されて直流電力を交流電力に変換する回生動作（逆変換動作）を行い、逆変換器１２を経て戻された回生エネルギーをさらに交流電源３側へ戻すことができる。
【００２６】
順変換器１１の直流出力側と逆変換器１２の直流入力側とを接続するＤＣリンクには、ＤＣリンクコンデンサ（平滑コンデンサとも称する）１３が設けられる。ＤＣリンクコンデンサ１３は、順変換器１１の直流出力の脈動分を抑える機能とともに、直流電力を蓄積する機能も有する。
【００２７】
逆変換器１２は、ＤＣリンクに接続され、供給されたスイッチング駆動信号に基づき各スイッチング素子がオンオフ制御されることにより、ＤＣリンクの直流電力とサーボモータ２の駆動電力もしくは回生電力である交流電力との間で電力変換する。逆変換器１２は、スイッチング素子及びこれに逆並列に接続されたダイオードのブリッジ回路からなり、例えばＰＷＭ制御方式に基づいて各スイッチング素子がオンオフ制御される。本実施形態では、モータ駆動装置１に接続されるサーボモータ２は三相としたので、逆変換器１２は三相のブリッジ回路として構成される。以下、ブリッジ回路の上側のアームのスイッチング素子を「上側アームスイッチング素子」、下側のアームのスイッチング素子を「下側アームスイッチング素子」と称する。スイッチング素子の例としては、ＩＧＢＴ、サイリスタ、ＧＴＯ、トランジスタなどがあるが、スイッチング素子の種類自体は本発明を限定するものではなく、その他のスイッチング素子であってもよい。逆変換器１２は、後述するサーボモータ制御回路１７から受信したスイッチング駆動信号に基づき内部のスイッチング素子をスイッチング動作させ、ＤＣリンクを介して順変換器１１から供給される直流電力を、サーボモータ２を駆動するための所望の電圧及び所望の周波数の交流電力に変換する（逆変換動作）。これにより、サーボモータ２は、供給された電圧可変及び周波数可変の交流電力に基づいて動作することになる。また、サーボモータ２の減速時には回生電力が発生するが、サーボモータ制御回路１７から受信したスイッチング駆動信号に基づき、サーボモータ２で発生した交流の回生電力を直流電力へ変換してＤＣリンクへ戻す（順変換動作）。なお、逆変換器１２は、複数の駆動軸に対応してそれぞれ設けられる各サーボモータ２に個別に駆動電力を供給してサーボモータを駆動制御するためにサーボモータ２の台数と同数台設けられる。図示の例では、図面を簡明にするために、サーボモータ２を１台としたので逆変換器１２は１台である。
【００２８】
直流直流変換器（ＤＣＤＣコンバータ）１４は、ＤＣリンクに接続され、ＤＣリンクの直流電力を制御電源のための直流電力に変換して出力する。直流直流変換器１４は、ＤＣリンクの直流電圧を、例えば３．３［Ｖ］、５［Ｖ］及び２４［Ｖ］の直流電圧に変換する。直流直流変換器１４により出力された直流電力は、サーボモータ制御回路１７及びその他の回路の動作のための駆動電力として供給される。例えば、３．３［Ｖ］及び５［Ｖ］はサーボモータ制御回路１７などの制御系の動作に利用され、２４［Ｖ］は、サーボモータ２に具備されている電磁ブレーキ（図示せず）及びその他制御系などの動作に利用される。  
【００２９】
トルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂは、ＩＥＣ６１８００−５−２という機能安全規格の要件を満たすセーフトルクオフ（Ｓａｆｅ  Ｔｏｒｑｕｅ  Ｏｆｆ：ＳＴＯ）機能を有する。トルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂは、後述する安全監視回路１５からの安全信号の受信中は、逆変換器１２内の各スイッチング素子への各前記スイッチング駆動信号の供給を許容する。すなわち、トルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂが安全信号を受信する間は逆変換器１２による電力変換は有効であり、逆変換器１２は、サーボモータ制御回路１７から受信したスイッチング駆動信号に基づき内部のスイッチング素子をスイッチング動作させ、ＤＣリンクを介して順変換器１１から供給される直流電力を、サーボモータ２を駆動するための所望の電圧及び所望の周波数の交流電力に変換する逆変換動作を行うか、あるいはサーボモータ２で発生した交流の回生電力を直流電力へ変換してＤＣリンクへ戻す順変換動作を行う。一方、トルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂは、安全監視回路１５から安全信号を受信しないときは、サーボモータ制御回路１７による逆変換器１２内の各スイッチング素子へのスイッチング駆動信号の供給を遮断することで、逆変換器１２の電力変換を無効にする（停止させる）。セーフトルクオフ（Ｓａｆｅ  Ｔｏｒｑｕｅ  Ｏｆｆ：ＳＴＯ）機能の詳細については後述する。
【００３０】
安全監視回路１５は、正常時にはトルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂに対して安全信号を送信するが、上述のトルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂ自体についての異常発生の有無を常に監視しており、トルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂのうちのいずれかに異常が発生したと判定した場合は、トルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂへの安全信号の送信を停止する。またさらに、安全監視回路１５は、上位制御装置１９から非常停止信号を受信した場合においても、トルク遮断回路１６への安全信号の送信を停止し、逆変換器１２の電力変換を無効にする。このように、安全監視回路１５がトルク遮断回路１６（１６Ａ及び／または１６Ｂ）に異常が発生したと検知した場合及び安全監視回路１５が上位制御装置１９から非常停止信号を受信した場合は、安全監視回路１５はトルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂへの安全信号の送信を停止し、これにより、トルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂは、安全監視回路１５から安全信号を受信しなくなるのでサーボモータ制御回路１７による逆変換器１２内の各スイッチング素子へのスイッチング駆動信号の供給を遮断し、その結果、逆変換器１２の電力変換は停止することになる。安全監視回路１５の詳細については後述する。
【００３１】
安全監視回路１５とトルク遮断回路１６との間は、有線もしくは無線により電気的に接続される。この変形例として、複数のモータ駆動装置の動作がネットワーク管理されるシステムにおける通信ネットワークを介して安全監視回路１５とトルク遮断回路１６とが接続されてもよい。このようなシステムは、例えば安全監視回路１５をトルク遮断回路１６や逆変換器１２からは離れた場所に配置することができるといった装置設計の柔軟性が高い利点がある。
【００３２】
サーボモータ制御回路１７は、逆変換器１２に接続されたサーボモータ３が所望の回転駆動（加速、減速、定速、停止など）を行うための駆動電力を出力するよう、逆変換器１２の電力変換を制御する。サーボモータ制御回路１７は、直流直流変換器１４により出力された制御電源のための直流電力を駆動電力として動作する。本実施形態では一例として逆変換器１２をＰＷＭインバータとしたので、サーボモータ制御回路１７は、モータ駆動指令と所定のキャリア周波数を有する三角波キャリア信号とを比較し、逆変換器１２であるＰＷＭインバータ内のスイッチング素子のスイッチング動作を制御するためのスイッチング駆動信号を生成し、逆変換器１２内の各スイッチング素子へ供給する。逆変換器１２では、供給されたスイッチング駆動信号に基づき各スイッチング素子がオンオフ制御され、モータ駆動信号に応じた動作をサーボモータ２がするために必要な波形や周波数を有する交流電力が出力される。なお、サーボモータ制御回路１７で生成されるモータ駆動指令の生成方法自体は、本発明を限定するものではなく、公知の方法を用いればよい。モータ駆動指令は、サーボモータ２の動作プログラム、逆変換器１２の交流出力側の交流電流もしくは交流電圧及び／またはサーボモータ２の回転速度などを用いて、サーボモータ２の速度、トルク、もしくは回転子の位置を制御するためのモータ駆動指令として、直流電力を交流電力に変換する力行動作（逆変換動作）及び交流電力を直流電力に変換する回生動作（順変換動作）いずれかを指令するものとして生成される。
【００３３】
停電検出回路１８は、交流電源３の停電、欠相、短絡などの電源異常を検知する。電源異常の検知方法自体は、本発明を限定するものではなく、公知の方法を用いればよい。例えば、順変換器１１の交流入力側の交流電圧値（の振幅）が、停電電圧閾値未満である状態が停電時間閾値以上にわたって継続した場合、異常（停電）が発生したと判定するよう構成してもよい。また例えば、順変換器１１の交流入力側の短絡事故を公知の方法で検知するよう停電検出回路１８を構成してもよい。サーボモータ制御回路１７は、停電検出回路１８によって交流電源３の異常発生が検知された場合、逆変換器１２に接続されたモータを徐々に減速させるよう、逆変換器１２の電力変換により出力される交流電力を制御する。
【００３４】
このように、本発明の実施形態によれば、順変換器１１及びＤＣリンクコンデンサ１３は、従来例のようにサーボアンプ及び制御電源ごとに別々に設けられるのではなく、共通回路１０として設けられる。サーボモータ２の回転駆動のための駆動電力を生成するサーボアンプを構成する逆変換器１２と、このサーボアンプの制御系のための駆動電力を生成する制御電源を構成する直流直流変換器１４とは別々に構成されるが、逆変換器１２の直流入力側と直流直流変換器１４の直流入力側はともに同一のＤＣリンクに接続され、したがって、順変換器１１及びＤＣリンクコンデンサ１３からなる回路は共通回路１０として構成される。
【００３５】
続いて、安全監視回路１５並びにトルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂについて図１〜図３を参照してより詳細に説明する。
【００３６】
図２は、トルク遮断回路の構成を示すブロック図である。また、図３は、安全監視回路とトルク遮断回路との関係を示すブロック図である。トルク遮断回路１６Ａ及び１６（まとめて参照符号１６として示す）は、ＩＥＣ６１８００−５−２という機能安全規格の要件を満たすセーフトルクオフ（Ｓａｆｅ  Ｔｏｒｑｕｅ  Ｏｆｆ：ＳＴＯ）機能を有する。セーフトルクオフ機能における入出力信号について、逆変換器１２の上側スイッチング素子への安全信号（セーフティ入力信号）をＳＴＯ−Ａ、上側スイッチング素子からフィードバックされる状態信号（ＥＤＭ出力信号）をＳＴＯ−Ａ−ＦＢとし、逆変換器１２の下側スイッチング素子への安全信号（セーフティ入力信号）をＳＴＯ−Ｂ、上側スイッチング素子からフィードバックされる状態信号（ＥＤＭ出力信号）をＳＴＯ−Ｂ−ＦＢとする。安全監視回路１５は、その演算処理装置として上側スイッチング素子用のＣＰＵ−Ａと下側スイッチング素子用のＣＰＵ−Ｂとを有し、ＣＰＵ−Ａ及びＣＰＵ−Ｂの各演算処理内容をクロスチェックし、安全監視の信頼性を高めている。安全監視回路１５は、サーボモータ２が動作可能な状態において、トルク遮断回路１６Ａに安全信号ＳＴＯ−Ａを送信しトルク遮断回路１６Ｂに安全信号ＳＴＯ−Ｂを送信することで、逆変換器１２の電力変換を有効にする。また、安全監視回路１５は、安全信号ＳＴＯ−Ａとトルク遮断回路１６Ａからの状態信号ＳＴＯ−Ａ−ＦＢを常時比較し安全信号ＳＴＯ−Ｂとトルク遮断回路１６Ｂからの状態信号ＳＴＯ−Ｂ−ＦＢを常時比較することで、トルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂ自体についての異常発生の有無を監視する。安全監視回路１５における比較の結果、安全信号ＳＴＯ−Ａと状態信号ＳＴＯ−Ａ−ＦＢとが一致しかつ安全信号ＳＴＯ−Ｂと状態信号ＳＴＯ−Ｂ−ＦＢとが一致した場合はトルク遮断回路１６は正常であると判定する。一方、安全信号ＳＴＯ−Ａと状態信号ＳＴＯ−Ａ−ＦＢ、及び安全信号ＳＴＯ−Ｂと状態信号ＳＴＯ−Ｂ−ＦＢ、のうちの少なくとも１つが不一致の場合は、トルク遮断回路１６（）に異常が発生したと判定し、トルク遮断回路１６への安全信号の送信を停止し、逆変換器１２の電力変換を無効にする。
【００３７】
安全監視回路１５がトルク遮断回路１６の異常発生を検知した場合や上位制御装置１９から非常停止信号を受信した場合、安全監視回路１５はトルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂへの安全信号の送信を停止する。トルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂは安全監視回路１５から安全信号を受信しなくなるので、トルク遮断回路１６Ａは逆変換器１２の上側スイッチング素子へのスイッチング駆動信号の供給を遮断し、トルク遮断回路１６Ｂは逆変換器１２の下側スイッチング素子へのスイッチング駆動信号の供給を遮断する。これにより、サーボモータ２への電力供給が遮断され、サーボモータ２の出力トルクがオフになる。このように、本発明の実施形態によれば、安全監視回路１５がトルク遮断回路１６の異常発生を検知した場合や上位制御装置１９から非常停止信号を受信した場合は、トルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂが上記の動作を行うことにより、サーボモータ２への電力供給が遮断されるサーボモータ２の出力トルクがオフになるので、従来のように非常停止時に順変換器１１への交流電力の供給を遮断するための電磁接触器を順変換器１１の交流入力側に設ける必要が無くなる。直流直流変換器１４を含む制御電源は、サーボアンプの制御系（例えばサーボモータ制御回路１７）のための駆動電力を常に生成するものであるが、本発明の実施形態によれば順変換器１１の交流入力側に電磁接触器を設ける必要が無くなるので、サーボアンプを構成する逆変換器１２と制御電源を構成する直流直流変換器１４とにそれぞれ直流電力を供給するための順変換器１１及びこれに接続されるＤＣリンクコンデンサ１３を、共通化することができる。
【００３８】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば順変換器１１及びこれに接続されるＤＣリンクコンデンサ１３は共通回路１０として構成されるので、順変換器１１の直流出力側に設けられる回路（以下、単に「直流回路」と称することがある。）や順変換器１１の交流入力側に設けられる回路（以下、単に「交流回路」と称することがある。）についても共通化することができる。以下、これについて、図４〜図１１を参照して説明する。
【００３９】
図４は、本発明の実施形態によるモータ駆動装置においてＤＣリンクに設けられる直流回路の共通化を説明する図である。図４に示すように、順変換器１１の直流出力側であるＤＣリンクには逆変換器１２及び直流直流変換器１４の各直流入力が接続されるので、ＤＣリンクに設けられる直流回路３１についても逆変換器１２及び直流直流変換器１４で共用することができる。直流回路３１の例としては、力率改善回路、昇圧回路及び降圧回路のような直流チョッパ回路、回生抵抗、並びに、ＤＣリンクコンデンサ１３を初期充電する初期充電部などがある。なお、直流回路３１には、力率改善回路、昇圧回路、降圧回路、回生抵抗、及び初期充電部のうちの１つのみに限らず、これら２つ以上を含んで構成されるものも含まれる。直流回路３１の一例を図５に示す。すなわち、図５は、一般的な力率改善回路を示す回路図である。また、図６は、図１９に示した従来のモータ駆動装置において直流回路を設けた場合を示す図である。図６に示すように、従来のモータ駆動装置は、サーボモータ２の回転駆動のための駆動電力を生成するサーボアンプ１００１と、サーボアンプ１００１の制御系のための駆動電力を生成する制御電源１００２とで構成されるので、逆変換器１１２の直流入力側であるＤＣリンクと直流直流変換器１１４の直流入力側であるＤＣリンクとは独立しており、したがって、直列回路についてもそれぞれ独立に設ける必要があった（参照符号１３１−１及び１３１−２）。これに対し、本発明の実施形態によれば、図４に示すように、逆変換器１２の直流入力側であるＤＣリンクと直流直流変換器１４の直流入力側であるＤＣリンクとは共通であるので、ＤＣリンクに設けられる直流回路３１を従来例に比べて削減することができる。したがって、モータ駆動装置１を小型化することができ、設置コスト及び運用コストを低減することができる。
【００４０】
図７は、本発明の実施形態によるモータ駆動装置において交流電源側に設けられる交流回路の共通化を説明する図である。図７に示すように、順変換器１１及びこれに接続されるＤＣリンクコンデンサ１３は共通回路１０として構成されるので、順変換器１１の交流入力側（交流電源側）に設けられる交流回路３２についても逆変換器１２及び直流直流変換器１４で共用することができる。交流回路３２の例としては、ＥＭＣフィルタ、ブレーカ、変圧器（トランス）、及び交流遮断器などがある。なお、交流回路３２には、ＥＭＣフィルタ、ブレーカ、変圧器、及び交流遮断器のうちの１つのみに限らず、これら２つ以上を含んで構成されるものも含まれる。交流回路３２の一例を図８に示す。すなわち、図８は、一般的なＥＭＣフィルタを示す回路図である。本発明の実施形態によれば、図７に示すように、順変換器１１及びこれに接続されるＤＣリンクコンデンサ１３は共通回路１０として構成されるので、順変換器１１の交流入力側に設けられる交流回路３２を従来例に比べて削減することができる。したがって、モータ駆動装置１を小型化することができ、設置コスト及び運用コストを低減することができる。
【００４１】
図９は、本発明の実施形態によるモータ駆動装置においてＤＣリンクに設けられる電磁接触器を説明する図である。また、図１０は、図９に示すモータ駆動装置の動作を説明する図である。図４を参照して説明したＤＣリンクに設けられる直流回路３１には、図９に示すような電磁接触器３３も含まれる。ＤＣリンクに電磁接触器３３を設けることで、交流電源３側の異常発生時における非常停止動作をより確実にすることができ、安全性が高まる。電磁接触器３３は、トルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂにより逆変換器１２の電力変換を停止させた後にＤＣリンク電圧が規定電圧以下になった後（好ましくは、ＤＣリンクに流れる電流が略ゼロになった後）、電流路（すなわちＤＣリンク上の電流路）を遮断するよう制御される。この規定電圧は、電磁接触器３３による電流路の開閉動作時に電磁接触器３３の接点にアークが発生しない程度の低い電圧に設定すればよい。ＤＣリンク電圧が規定電圧以下後に電磁接触器３３による電流路の開閉動作を行うことで、電磁接触器３３の接点にアークが発生しなくなり、接点の劣化を防ぐことができる。なお、電磁接触器３３の動作を制御するための制御回路は、例えば安全監視回路１５内に設けられる。ＤＣリンクに設けられる電磁接触器３３の具体的動作について図１０を参照してより詳細に説明すると次の通りである。
【００４２】
図１０において、時刻ｔ1以前のサーボモータ２の運転は開始されていない初期状態においては、サーボモータ制御回路１７は動作しておらず、なおかつダイナミックブレーキ４１は有効であり（すなわちブレーキがかかった状態にある）、またさらに、電磁接触器３３はオフであるとする。時刻ｔ1において、電磁接触器３３がオンされる。時刻ｔ2で、安全監視回路１５からトルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂへの安全信号ＳＴＯ−Ａ及びＳＴＯ−Ｂの出力が開始される。次いで、時刻ｔ3で、安全監視回路１５による、トルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂから状態信号ＳＴＯ−Ａ−ＦＢ及びＳＴＯ−Ｂ−ＦＢの受信が開始される。これによりトルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂのセーフトルクオフ機能が無効になり、その結果、逆変換器１２の電力変換動作が実行可能になる。続く時刻ｔ3から時刻ｔ4までの間に、ダイナミックブレーキ４１が解除される。そして時刻ｔ4で、サーボモータ制御回路１７は、逆変換器１２内の各スイッチング素子へのスイッチング駆動信号の供給を開始する。時刻ｔ4から時刻ｔ5までの間は、逆変換器１２は、その内部の各スイッチング素子がＰＷＭ制御方式に基づきオンオフ制御されており、したがってＤＣリンクの直流電力とサーボモータ２の駆動電力もしくは回生電力である交流電力との間で電力変換され、サーボモータ２は回転駆動する。時刻ｔ4から時刻ｔ5までのサーボモータ２の動作期間中に安全監視回路１５が交流電源３の異常発生を検知した場合は、トルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂは、サーボモータ制御回路１７による逆変換器１２内の各スイッチング素子へのスイッチング駆動信号の供給を遮断することで、逆変換器１２の電力変換を停止させることになる。時刻ｔ5で、サーボモータ２の回転駆動を終了するためにサーボモータ制御回路１７は、逆変換器１２内の各スイッチング素子へのスイッチング駆動信号の供給を停止する。次いで時刻ｔ6で、ダイナミックブレーキ４１を有効にする。これにより、サーボモータ２はブレーキがかかった状態になる。時刻ｔ7で、安全監視回路１５による、逆変換器１２内の各スイッチング素子へのスイッチング駆動信号の供給を停止する。すると、時刻ｔ8で、安全監視回路１５による、トルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂから状態信号ＳＴＯ−Ａ−ＦＢ及びＳＴＯ−Ｂ−ＦＢの受信が終了する。その後、ＤＣリンク電圧が規定電圧以下（好ましくは、ＤＣリンクに流れる電流がゼロ）になったところで（無通電状態）、電磁接触器３３がオフされる（時刻ｔ9）。ＤＣリンク電圧が規定電圧以下になった後に電磁接触器３３による電流路の開閉動作を行うことで、電磁接触器３３の接点にアークが発生しなくなり、接点の劣化を防ぐことができる。
【００４３】
図１１は、本発明の実施形態によるモータ駆動装置においてＤＣリンクに設けられる半導体遮断回路を説明する図である。図９及び図１０を参照して説明したＤＣリンクに設けられる電磁接触器３３と同様の機能を有する直流遮断器として、半導体遮断回路３４をＤＣリンクに設け、交流電源３側の異常発生時における非常停止動作をより確実にしてもよい。半導体遮断回路３４の動作は、図１０を参照して説明した電磁接触器３３の動作と同様であるので説明者省略する。なお、図１１に示す例では、ＤＣリンク電圧が規定電圧以下に低下したか否かを確認するために、絶縁アンプ３５が用いられる。絶縁アンプ３５はＤＣリンク電圧（すなわちＤＣリンクコンデンサ１３の両端電圧）を監視し、監視電圧を安全監視回路１５に通知する。
【００４４】
図４〜図１８を参照して説明した実施形態は適宜組み合わせて実現してもよい。すなわち、本発明の実施形態によるモータ駆動装置１において、順変換器１１の直流出力側に直流回路３１が設けられるとともに順変換器１１の交流入力側に交流回路３２が設けられてもよい。
【００４５】
続いて、本発明の実施形態によるモータ駆動装置における回生電力の再利用について図１２〜図１８を参照して説明する。
【００４６】
図１２は、本発明の実施形態によるモータ駆動装置における回生電力の流れを説明する図である。また、図１３は、本発明の実施形態によるモータ駆動装置において、電源異常（停電）発生時における電源電圧、サーボモータ速度、及び制御電源の電圧の関係を説明する図である。また、図１４は、図１３に示す関係を有する場合におけるロボットの動作の軌跡を模式的に示す図である。図１２〜１４では、本発明の実施形態によるモータ駆動装置１にてロボット４内のサーボモータ（図示せず）を駆動する場合について説明する。なお、図１２においては、図面を簡明にするために、トルク遮断回路１６Ａ及び１６Ｂについては図示を省略している。
【００４７】
停電検出回路１８が交流電源３の異常（停電）発生を検知した場合（図１３のＡ）、停電検出信号がサーボモータ制御回路１７に通知され、この通知を受けてサーボモータ制御回路１７は、ロボット４が予め決められた経路上を減速しながら停止するような指令（スイッチング駆動信号）を逆変換器１２に対して出力する。より具体的には、サーボモータ制御回路１７は、停電検出回路１８から停電検出信号を受信した場合、ロボット４が予め指定された経路上を減速しながら停止することになるように当該ロボット３に搭載されるサーボモータが動作するための駆動電力が出力されるよう逆変換器１２の電力変換を制御する各スイッチング駆動信号を出力する。これによりロボット４は決められた経路上を減速し、各サーボモータの減速により、回生電力が生成される。逆変換器１２の直流入力側であるＤＣリンクと直流直流変換器１１４の直流入力側であるＤＣリンクとは共通化されるので、ロボット４内の各サーボモータで生成された交流の回生電力は逆変換器１２により直流電力に変換され、その一部は直流直流変換器１４に入力される。交流電源３の異常が発生した後（図１３のＡ）も、ロボット４内のサーボモータの速度がゼロになるまで（図１３のＢ）、回生電力は生成されるので、直流直流変換器１４は、この回生電力を制御電源のための直流電力に変換することができる。つまり、本発明の実施形態によるモータ駆動装置では、停電検出回路１８が交流電源３の異常発生を検知した後でも、ロボット４の減速により回線電力が供給される間は、直流直流変換器１４は制御電源のための直流電力を出力することができ、サーボモータ制御回路１７はこの直流電力を駆動電力として動作を継続することができる。よって、交流電源３の異常発生後は直流直流変換器１４からの直流電力の供給が途絶えるまで、逆変換器１２は、サーボモータ制御回路１７からスイッチング駆動信号を受信し続けることからサーボモータに駆動電力が供給し続け、当該サーボモータにより駆動されるロボット４は予め決められた経路上を減速して停止することができる（図１４）。つまり、本発明の実施形態によるモータ駆動装置は、逆変換器１２の直流入力側であるＤＣリンクと直流直流変換器１１４の直流入力側であるＤＣリンクとは共通化されるので、交流電源３の異常発生後に発生するロボット４内のサーボモータで生成された交流の回生電力を、サーボモータ制御回路１７の動作のために有効に利用することができる。一方、従来は図１９に示すように逆変換器１１２の直流入力側であるＤＣリンクと直流直流変換器１１４の直流入力側であるＤＣリンクとは独立しているので、異常発生時の回生電力の再利用は不可能であり、したがって、従来のモータ駆動装置により駆動されるサーボモータを駆動源とするロボットは、異常発生時に急停止してしまう（図１４）。また、図１９に示した従来のモータ駆動装置において、停電発生後に一定時間制御電源を維持しかつロボットの制御による減速停止を実現しようとすると、制御電源を一定時間維持するための回路が別途必要となるので、本発明に比べて、装置が大型化しコストが増大する。
【００４８】
図１５は、図１９に示した従来のモータ駆動装置において回生抵抗を設けた構成を示す図である。また、図１６は、図１５に示した従来のモータ駆動装置における回生抵抗の電力消費を説明する模式図であって、（Ａ）はＤＣリンクに蓄積される直流電力を模式的に示し、（Ｂ）は交流電源から直流直流変換器に供給される直流電力を模式的に示す。ロボット４内のサーボモータの減速により生成された交流の回生電力は、逆変換器１１２によって直流電力に変換され、ＤＣリンクへ戻され、ＤＣリンクコンデンサ１１３−１に蓄積される。ＤＣリンクコンデンサ１１３−１に蓄積された直流電力がある規定値を超えると（すなわちＤＣリンクコンデンサ１１３−１の両端電圧がある規定値を超えると）、その超過分のエネルギーは、サーボアンプ１００１内に設けられた回生抵抗１３６で熱として消費される。この間、制御電源１００２内に直流直流変換器１１４には、交流電源３から供給された交流電力が順変換器１１１−２によって変換された直流電力が、通常通り供給される。
【００４９】
図１７は、本発明の実施形態によるモータ駆動装置において回生抵抗を設けた構成を示す図である。また、図１８は、図１７に示した本発明の実施形態によるモータ駆動装置における回生抵抗の電力消費を説明する模式図であって、（Ａ）はＤＣリンクに蓄積される直流電力を模式的に示し、（Ｂ）は交流電源から直流直流変換器に供給される直流電力を模式的に示す。ロボット４内のサーボモータの減速により生成された交流の回生電力は、逆変換器１２によって直流電力に変換され、ＤＣリンクへ戻され、ＤＣリンクコンデンサ１３に蓄積される。ＤＣリンクコンデンサ１３に蓄積された直流電力がある規定値を超えると（すなわちＤＣリンクコンデンサ１３の両端電圧がある規定値を超えると）、その超過分のエネルギーは、同じＤＣリンクに接続された直流直流変換器１４に供給され、制御電源のための直流電力として再利用される。したがって、交流電源３から供給された交流電力が順変換器１１によって変換された直流電力のうち直流直流変換器１４に供給されるべき直流電力は、ロボット４内のサーボモータの減速により生成された回生電力を再利用する分、削減することができる。このように、本発明の実施形態によるモータ駆動装置によれば、従来に比べて消費電力を低減することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１    モータ駆動装置
２    モータ
３    交流電源
１０    共通回路
１１    順変換器
１２    逆変換器
１３    ＤＣリンクコンデンサ
１４    直流直流変換器
１５    安全監視回路
１６、１６Ａ，１６Ｂ    トルク遮断回路
１７    サーボモータ制御回路
１８    停電検出回路
１９    上位制御装置
３１    直流回路
３１−１    力率改善回路
３２    交流回路
３３    電磁接触器
３４    半導体遮断回路
３５    絶縁アンプ
３６    回生抵抗
４１    ダイナミックブレーキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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