(57)【要約】【課題】サーボアンプの電流検出回路のオフセット調整の精度を向上させること。【解決手段】電流検出回路２および３と、電流検出回路に電源を供給するブートストラップ回路と、ダイナミックブレーキ用リレー４とを備えたサーボアンプの電流検出回路のオフセット調整方法について、電流検出回路２および電流検出回路３のオフセット調整を行う期間中は前記ダイナミックブレーキ用リレー４を動作させ３相のモータ出力を短絡させて３相の電位を同電位することにより、オフセット調整中に微小な電流が流れることを防止し、オフセット調整の精度を向上させる。【選択図】図１
2015050885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流検出回路と、該電流検出回路に電源を供給するブートストラップ回路と、ダイナミックブレーキ用リレーとを備えたサーボアンプにおける電流検出回路のオフセット調整方法について、前記電流検出回路のオフセット調整を行う期間中は前記ダイナミックブレーキ用リレーを動作させ３相のモータ出力を短絡することを特徴としたサーボアンプの電流検出回路のオフセット調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーボモータの制御を行うサーボアンプにおいて、オフセット調整の精度を向上させることを特徴とした電流検出回路のオフセット調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、サーボアンプはサーボモータへ通電する電流を制御することでモータの速度やトルクを制御するもので、電流を制御するためにモータ電流を検出する電流検出回路が備えられている。制御性能を向上させるには電流検出の精度を上げる必要があるが、そのために電流検出回路のオフセットをキャンセルするようなオフセット調整機能が付加されているのが通常である。
【０００３】
電流検出回路のオフセット調整機能に要求されるのは、モータに流れる電流がゼロのときにいかにオフセット量をゼロに近づけるかということであるが、これについては従来から様々な方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１で提案されているのは、電流検出手段としてホールＣＴを用い、停止時の減衰正弦波電流を利用してホールＣＴの残留磁束の消磁を行うようなオフセット調整方法である。
【０００５】
また、特許文献１には詳細な記述がないが、電流検出回路に電源を供給する手段としてブートストラップ回路を利用しているものがある。
【０００６】
第２図を用いてサーボアンプの逆変換部、電流検出回路およびブートストラップ回路の関係を説明する。
【０００７】
図２において、６個のＩＧＢＴと６個のダイオードから構成されている逆変換部１と、ハイサイドの３個のＩＧＢＴのゲート駆動回路５ａ、５ｂ、５ｃ、電流検出手段２ａと信号処理回路２ｂからなるＵ相の電流検出回路２、電流検出手段３ａと信号処理回路３ｂからなるＷ相の電流検出回路３から構成されている。
【０００８】
図２に示すように、電流検出回路２および３はモータへ通電するためのＵ、Ｖ、Ｗの３相の出力のうちの２相に設けられるのが普通であるが、例えば第２図のようにＵ相とＷ相に設けた場合、電流検出回路２および３には、それぞれＵ相、Ｗ相の電位を基準電位とした独立した電源が必要になる。
【０００９】
また、ハイサイドの３個のＩＧＢＴのゲート駆動回路５ａ、５ｂ、５ｃもそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電位を基準電位とした独立した電源が必要であるが、それら３組の電源はブートストラップ回路より供給される。
【００１０】
ここで、図３を用いてブートストラップ回路の動作を説明する。説明は簡単のため３相のうちのＵ相のみで行なうが、他の２相の動作も全く同様である。
【００１１】
図３において、７はＵ相ハイサイドのＩＧＢＴ、８はダイオード、９はＵ相ローサイドのＩＧＢＴ、１０はダイオード、５ａはハイサイドのＩＧＢＴのゲート駆動回路、６ａはローサイドのＩＧＢＴのゲート駆動回路、１２は抵抗、１３はダイオード、１４はコンデンサ、１１は直流母線電圧のマイナス側を基準電位とした電源である。
ローサイドのＩＧＢＴのゲート駆動回路６ａは、電源１１と同様に直流母線電圧のマイナ
ス側を基準電位としているため、電源１１から電圧の供給を受けて動作を行なうことができる。
【００１２】
一方、ハイサイドのＩＧＢＴのゲート駆動回路５ａはＵ相の電位を基準電位としているが、Ｕ相の電位はハイサイドとローサイドのＩＧＢＴのオン、オフの状態によって変動するため、電源１１から電圧の供給を受けることができない。そのため、ブートストラップ回路を設けてＵ相を基準電位とした電源を生成している。
【００１３】
ローサイドのＩＧＢＴ９をオンすると、電源１１から抵抗１２、ダイオード１３、コンデンサ１４を通って電流が流れてコンデンサ１４が充電され、このコンデンサ両端の電圧がハイサイドのＩＧＢＴのゲート駆動回路５ａの電源となる。
以上のように、ブートストラップ回路によって生成された電源は、Ｕ相の電位を基準電位としているため、同じくＵ相の電位を基準電位とする電流検出回路２の電源としても利用が可能である。
同様に、Ｗ相の電流検出回路についてもＷ相のブートストラップ回路より電源が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−１８８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
前記のように構成されたサーボアンプで電流検出回路のオフセット調整を行なうときの動作について説明する。
【００１６】
前述のように、電流検出回路はブートストラップ回路から電源を供給されているため、オフセット調整時にはローサイドのＩＧＢＴをオンさせてブートストラップ回路のコンデンサを充電する必要がある。つまり、電流検出回路を動作させるためには、必ずローサイドのＩＧＢＴをオンさせなければならない。
【００１７】
ところが、ローサイドのＩＧＢＴをオンしたときのコレクタ〜エミッタ間の電圧が３相のＩＧＢＴでばらつきがあるため、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに電位差が生じて各相に微小な電流が流れてしまう。本来、オフセット調整時にはモータは停止状態で行ない電流はゼロであることが求められるが、この微小な電流が流れることにより正確なオフセット調整ができないという課題を有していた。
【００１８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電流検出回路のオフセット調整時に微小な電流が流れることを防止し、オフセット調整の精度を向上させる手段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】
【００１９】
前記従来の課題を解決するために、本発明のサーボアンプは、電流検出回路に電源を供給するブートストラップ回路と、ダイナミックブレーキ用リレーとを備え、電流検出回路のオフセット調整を行う期間中はダイナミックブレーキ用リレーを動作させＵ相、Ｖ相、Ｗ相を短絡して３相を同電位にするものである。
これによって、オフセット調整時に微小な電流が流れることを防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のサーボアンプは、電流検出の精度が向上し、制御性能を向上させることができる
。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１におけるサーボアンプのブロック図
【図２】従来の形態におけるサーボアンプのブロック図
【図３】従来の形態におけるサーボアンプのブートストラップのブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
第１の発明は、電流検出回路に電源を供給するブートストラップ回路と、ダイナミックブレーキ用リレーとを備えたサーボアンプにおける電流検出回路のオフセット調整方法であり、電流検出回路のオフセット調整を行う期間中はダイナミックブレーキ用リレーを動作させ３相のモータ出力を短絡して３相を同電位にすることにより、オフセット調整時に微小な電流が流れることを防止することができ、電流検出の精度が向上し、制御性能を向上させることができる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施例の形態におけるサーボアンプのブロック図である。
図１において、１は逆変換部、２はＵ相の電流検出回路、３はＷ相の電流検出回路、４はダイナミックブレーキ用リレー、５ａ、５ｂ、５ｃはそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相のハイサイドＩ  ＧＢＴのゲート駆動回路である。
以上のように構成されたサーボアンプについて、以下その動作を説明する。
まず、サーボアンプ起動前にハイサイドのＩＧＢＴのゲート駆動回路５ａ、５ｂ、５ｃの電源を確立するためにブートストラップ回路を動作させる必要があるが、そのためにローサイドのＩＧＢＴを一定期間、３相ともすべてオンさせる。
【００２５】
この期間中は、電流検出回路２および電流検出回路３にも電圧が供給され、またモータに通電される電流がゼロであるので、同時に電流検出回路のオフセット調整も行なう。
【００２６】
このとき、前述の通り、ＩＧＢＴのコレクタ〜エミッタ間電圧のばらつきによってＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相間に電位差が生じるため微小な電流が流れてしまう。
【００２７】
本発明の第１の実施例では、ブートストラップ回路が動作し電流検出回路のオフセット調整期間中にダイナミックブレーキ用リレーを動作させ、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相を互いに短絡することで、各相間の電位差をなくし前記微小な電流が流れることを防止することができ、オフセット調整の精度を向上させることができる。
【００２８】
ダイナミックブレーキ用リレーは一般的にサーボアンプに備えられているものであり、モータの巻線を短絡して回転中のモータに発生する起電力により巻線に電流を流すことによって、モータの回転エネルギーを巻線で熱エネルギーとして消費してモータに制動をかける機能を有している。
【００２９】
このリレーはＵ相、Ｖ相、Ｗ相を短絡するものであるから、通常は、ＩＧＢＴ駆動中は動作させず、ＩＧＢＴの駆動を停止してからリレーを動作させるのが一般的である。
本発明の第１の実施例では、起動前のブートストラップ回路動作中すなわち電流検出回路のオフセット調整中のみダイナミックブレーキ用リレーを動作させることを特徴とする。加えて、一般的に備えられているダイナミックブレーキ用リレーを用いることにより、従来の構成を大きく変えることなく実現が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明にかかるサーボアンプにおける電流検出回路のオフセット調整方法は、電流検出回路のオフセット調整の精度を向上させることが可能となるので、一般産業のサーボアンプに広く適用できる。
【符号の説明】
【００３１】
１  逆変換部
２、３  電流検出回路
２ａ、３ａ  電流検出手段
２ｂ、３ｂ  信号処理回路
４  ダイナミックブレーキ用リレー
５ａ、５ｂ、５ｃ、６ａ  ＩＧＢＴのゲート駆動回路
７  ハイサイドＩＧＢＴ
８  ハイサイドダイオード
９  ローサイドＩＧＢＴ
１０  ローサイドダイオード
１１  電源
１２  抵抗
１３  ダイオード
１４  コンデンサ
【図１】
2015050885.tif 000003
【図２】
2015050885.tif 000004
【図３】
2015050885.tif 000005