(57)【要約】【課題】外部供給電圧の異常検出時に、内部回路部品の安全確保と異常後のエラー要因の解析に有効なモータ制御装置を提供する。【解決手段】外部供給電圧２から内部制御用電圧１１を生成する電源回路部３と、内部制御用電圧１１を電源として動作する制御回路部１２（子制御回路部１２ａと子制御回路部１２ｂ）と、内部制御用電圧１１を閾値と比較して監視し、閾値を超えると検出信号を出力する電圧監視回路部１４と、電圧監視回路部１４と子制御回路部１２ｂの間に設けたスイッチ回路部１３とを備え、子制御回路部１２ｂの電圧が電圧監視回路部１４の閾値を超えたとき、スイッチ回路部１３のスイッチを用いて内部制御用電圧１１を遮断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部供給電圧から１つ以上の内部制御用電圧を生成する電源回路部と、
前記内部制御用電圧を電源として動作する制御回路部と、
前記内部制御用電圧を閾値と比較して監視し、閾値を超えると検出信号を出力する電圧監視回路部と、
前記制御回路部と電圧監視回路部の間に設けたスイッチ回路部を備え、
前記制御回路部の電圧が前記電圧監視回路部の閾値を超えたとき、前記スイッチ回路部のスイッチを用いて前記内部制御用電圧を遮断することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
少なくとも１つの制御回路部が複数の子制御回路部を備え、電圧監視回路部は特定の子制御回路部の電圧を監視し、閾値を超えたとき、スイッチ回路部のスイッチを用いて特定の子制御回路部の内部制御用電圧を遮断する請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
内部制御用電圧を遮断した時、電圧監視回路部の検出信号をラッチして保持するラッチ回路をさらに備えた請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部電源の電圧異常時に、モータを安全に停止する機能を有するモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブラシレスモータなどを駆動して速度、位置を制御するモータ制御装置においては、一般的に外部から供給される電源電圧を監視し、ある閾値を上回ったり、下回ったりした場合にエラーを検出し、モータを停止させる保護機能を有している。
【０００３】
電源電圧に関する保護機能の一例として、入力電源の電圧変動時に複数のオンボード電源のターンオフ又はターンオン時間のばらつきによる二次側回路への影響を防止する電源監視回路を提供するため、複数のオンボード電源を実装しているプリント基板に監視部、制御部および閾値設定部を有する電源監視回路を設け、監視部は、入力電源の変動を監視し、入力電源の電圧が閾値設定部にて設定した閾値以下に低下したとき、または閾値以上に上昇したときに制御信号を送信し、制御部は制御信号を受信した後、動作中の各オンボード電源のリモートコントロール端子を入力電源の負電源側に接続し、各オンボード電源を同時にターンオフさせる電源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−０３４１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電圧異常保護機能は、異常検出時に外部供給電源を遮断（例えば、モータ制御装置すべての電源をオフ）することになり、外部電源の異常とは無関係の回路も動作しなくなる。
【０００５】
一方、電圧異常を検出した際に、一部の回路（例えば、モータ駆動回路）の電源だけを遮断すると、その後も異常電圧が続いた場合、他の回路の内部電子部品が破壊して被害が拡大する恐れがある。
【０００６】
例えば、モータ制御装置では、外部供給電源から複数の内部制御電圧を生成し、内部制御回路を動作させており、モータ駆動回路の電源と、マイコンや外部通信回路などの電源が別々に分離されている場合であっても、従来の方式では外部供給電圧の変動でモータ駆動回路の電源が閾値を超えた場合、共通の外部供給電源を遮断し、マイコンや外部通信回路も電源オフするためユーザがエラーの要因解析や履歴の確認などを行うことができなかった。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、外部供給電圧の異常検出時に、内部回路部品の安全確保と異常後のエラー要因の解析に有効な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】
【０００８】
上記課題を解決するために請求項１に記載のモータ制御装置は、外部供給電圧から１つ以上の内部制御用電圧を生成する電源回路部と、前記内部制御用電圧を電源として動作する制御回路部と、前記内部制御用電圧を閾値と比較して監視し、閾値を超えると検出信号を出力する電圧監視回路部と、前記制御回路部と電圧監視回路部の間に設けたスイッチ回路部を備え、前記制御回路部の電圧が前記電圧監視回路部の閾値を超えたとき、前記スイッチ回路部のスイッチを用いて前記内部制御用電圧を遮断する。
【０００９】
また、請求項２に記載のモータ制御装置は、請求項１の少なくとも１つの制御回路部が複数の子制御回路部を備え、電圧監視回路部は特定の子制御回路部の電圧を監視し、閾値を超えたとき、スイッチ回路部のスイッチを用いて特定の子制御回路部の内部制御用電圧を遮断する。
【００１０】
さらに、請求項３に記載のモータ制御装置は、請求項１または請求項２に加え、内部制御用電圧を遮断した時、電圧監視回路部の検出信号をラッチして保持するラッチ回路をさらに備える。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載のモータ制御装置によれば、外部供給電圧ではなく、モータ制御装置内の内部制御用電圧を監視し、閾値を超えた場合にスイッチで該当する電源のみを遮断することにより、当該異常電圧に関係する回路のみ停止させることが可能である。
【００１２】
これにより、内部部品に異常電圧が印加され続けることを防ぐのみならず、ユーザは正常に動作する回路の機能を利用することが可能となり、例えば電源異常の原因を解析するためにモニタ表示機能や通信機能などを使用することができる。
【００１３】
また、１つの制御回路部が複数の子制御回路部を備える場合、電源電圧監視が必要な子制御回路部を監視することで、対象の子制御回路部の電源のみを遮断できるため、ユーザは他の子制御回路部の機能を利用して電源異常の原因解析を行うことができる。
【００１４】
さらに、請求項３に記載のモータ制御装置によれば、モータ制御装置内の内部制御用電圧が閾値を超えた場合に、電圧監視回路部の信号をラッチ処理し、内部電圧が意図せぬタイミングで再び閾値内に復帰しても、異常検出状態を保持し、急にモータが動き始めるなどの危険動作を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のモータ制御装置は、外部供給電圧から１つ以上の内部制御用電圧を生成する電源回路部と、前記内部制御用電圧を電源として動作する制御回路部と、前記内部制御用電圧を閾値と比較して監視し、閾値を超えると検出信号を出力する電圧監視回路部と、前記制御回路部と電圧監視回路部の間に設けたスイッチ回路部を備え、前記制御回路部の電圧が前記電圧監視回路部の閾値を超えたとき、前記スイッチ回路部のスイッチを用いて前記内部制御用電圧を遮断する。以下、具体的な実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１を用いて実施の形態１を説明する。図１はモータ制御装置のうち本発明に関わる電圧監視回路周辺の要部構成図である。
【００１６】
図１において、モータ制御装置１は、外部供給電源２から電圧供給を受け、その電圧を元に電源回路部３にてそれぞれ別々の内部制御用電圧１１、２１、３１を生成する。外部供給電源２としては、交流電力あるいは直流電力のどちらでもよく、交流電力の場合は、整流回路にて直流電圧に電力変換する。
【００１７】
電源回路部３は、トランスや電源用ＩＣなど一般的に電源回路で用いられる部品で構成されている。内部制御用電圧１１，２１，３１は、それぞれ制御回路部１２、２２，３２を動作させるための電源として使用される。
【００１８】
電圧監視回路部１４、３４は、内部制御用電圧１１と内部制御用電圧３１がそれぞれの閾値を超えていないかを監視している。この電圧監視回路部１４，３４は、例えばコンパ
レータと分圧抵抗により構成、あるいは電圧監視専用のＩＣなどを用いて実現できる。また電圧異常を判定するための閾値は上限と下限の両方を設定することにより、内部制御用電圧１１と内部制御用電圧３１が過大の場合、および過小の場合の両方に対応することが可能である。
【００１９】
制御回路部１２は、子制御回路部１２aと子制御回路部１２bを有しており、ともに内部制御用電圧１１で駆動される。子制御回路部１２ｂと内部制御用電圧１１の間にはスイッチ回路部１３が設置されており、電圧監視回路部１４は、内部制御用電圧１１が閾値を超えた場合、スイッチ回路部１３内のスイッチを作動させる信号を出力し、スイッチをオフする。
【００２０】
これよって、子制御回路部１２ｂのみ内部制御用電圧１１から遮断され、子制御回路部１２aは動作し続けることができる。一方の電源のみ遮断する理由として、例えばパワーデバイスのスイッチングなどモータ動作の安全性を確保するためであり、電源遮断によってモータは必ず停止し、仮に他の回路に異常が発生した場合でも確実にモータを停止でき、安全性を高めることができる。また、子制御回路部１２ａを電圧が異常範囲であっても破壊しないようにマージンを持って設計し、電圧異常時にユーザインターフェイスに伝達するための回路として使用できるようにすれば、なお有効である。
【００２１】
ここで、ユーザインターフェイスに伝達するための回路とは、シリアル通信回路やオープンコレクタ回路などである。例えば、内部制御用電圧１１がＤＣ５Ｖであり、ＤＣ/ＤＣコンバータなどによってＤＣ１２Ｖから生成される場合、子制御回路部１２ａをＤＣ１２Ｖまで動作できるようなシリアル通信回路として設計しておけば、最悪ＤＣ/ＤＣコンバータがショート破壊してＤＣ５ＶがＤＣ１２Ｖまで上昇した場合でもモータは確実に停止し、かつ異常内容を外部に知らせる機能も備えることができる。
【００２２】
次に、内部制御用電圧３１が異常になった場合について説明する。内部制御用電圧１１のときと同様に、内部制御用電圧３１が閾値を超えた場合、電圧監視回路部３４がスイッチ回路部３３へ信号を伝達し、スイッチ回路部３３内のスイッチがオフすることで子制御回路部３２と接続されている内部制御用電圧３１を遮断する。この場合も同様に制御回路部３２は安全に関わる理由によって、電圧異常時に必ず電源を遮断する必要のある回路のみ遮断する。異常発生を外部に知らせる手段は、制御回路部２２や制御回路部１２ａなど電圧を遮断しない回路を利用して実現できる。
【００２３】
最後に、ラッチ回路部４について説明する。電圧監視回路部１４または電圧監視回路部３４が作動して電圧が遮断された後、予期せぬタイミングで再び電圧が正常範囲内に復帰した場合、モータが突然動き出しユーザに危険を及ぼす可能性がある。そこで、ラッチ回路部４により、電圧監視回路部１４、電圧監視回路部３４の出力をラッチして異常状態を保持し、電圧が正常範囲内に復帰してもユーザが操作をするまでモータを駆動させないようにする。この場合、ラッチ回路部は異常時に遮断をしない電圧を電源として構成する必要がある。
【００２４】
なお、実施の形態１は、３つの内部制御用電圧を電源として動作する３つの制御回路部に２つの電圧監視回路部とスイッチ回路部、ラッチ回路部を備えた構成で説明したが、内部制御用電圧が１つの場合の制御回路部は、複数の子制御回路部を意味する。また、電圧監視回路部は、少なくとも１つ以上あればよく、実施の形態１に限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明のモータ制御装置は、内部制御電圧の異常検出時に安全に電源を遮断することが可能であり、搬送装置や部品製造装置などの産業用途に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１のモータ制御装置における要部構成図
【符号の説明】
【００２７】
１  モータ制御装置
２  外部供給電圧（外部供給電源）
３  電源回路部
４  ラッチ回路部
１１，２１，３１内部制御用電圧
１２，２２，３２制御回路部
１２ａ，１２ｂ  子制御回路部
１３，３３  スイッチ回路部
１４，３４  電圧監視回路部
【図１】
2011176898.tif 000003