(57)【要約】【課題】電力変換器を介して駆動制御され位置制御を行なうモータ駆動制御装置において、電力変換器の電流容量を大きくすることなく、信頼性を高める。【解決手段】例えばリニアモータを用いたドア駆動装置で、リニアモータ２の可動部の位置を検出する位置検出器３、リニアモータ２の可動部を機械的に固定する施錠装置５、モータ可動部を機械的に固定する位置の位置検出値を記憶する位置記憶部９、現在の位置検出値を記憶された位置検出値と比較して所定値以上になったら，現在の位置検出値を異常と判断する異常判断器１０等を設けることにより、特に電力変換器の容量を増大させることなく、信頼性を向上させる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力変換器を介してモータの駆動制御を行なうモータ駆動制御装置において、
前記モータの可動部の位置を検出する位置検出手段と、モータの可動部を機械的に固定する固定手段と、前記可動部が機械的に固定される固定位置の位置検出値を記憶する記憶手段とを設け、前記固定位置の現在の位置検出値と、固定位置の前記記憶手段に記憶されている位置検出値との偏差が判定基準値以上になったとき、位置検出値を異常と判断することを特徴とするモータ駆動制御装置。
【請求項２】
前記固定位置の現在の位置検出値と、固定位置の前記記憶手段に記憶されている位置検出値との偏差が前記判定基準値の或る割合以上になったとき、アラームを出力することを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項３】
前記固定位置の位置検出値を一定時間毎に前記記憶手段に記憶し、この記憶された位置検出値の時間変化から所定時間における固定位置の位置検出値を推定する位置推定手段を設け、その位置推定値と固定位置の前記記憶手段に最初に記憶された位置検出値との偏差が前記判定基準値の或る割合以上になったとき、アラームを出力することを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項４】
前記固定位置の位置検出値を一定時間毎に前記記憶手段に記憶し、この記憶された位置検出値の時間変化から固定位置の位置検出値と、固定位置の前記記憶手段に記憶されている位置検出値との偏差が判定基準値以上となる時間を推定する時間推定手段を設け、この推定した時間が判定基準時間以下のとき、アラームを出力することを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、位置検出器を用いて位置制御を行なうモータ駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９に従来例として、リニアモータを用いたドア駆動装置の例を示す。
これは、ドア１と、ドア１を駆動するためのリニアモータ２と、リニアモータ２の可動部の位置を検出する位置検出器３と、ドア１とリニアモータ２の可動部とを連結する連結部４と、ドア１が閉まっている状態で連結部４を機械的に固定する固定手段としての施錠装置５と、リニアモータ２を位置指令値に応じて駆動するモータ駆動制御装置６とから構成される。モータ駆動制御装置６は、さらに位置指令値と位置検出器３の出力である位置検出値との偏差からリニアモータ２の電流指令値を演算する電流指令演算器７と、電流指令演算器７の出力である電流指令値に応じた電流をリニアモータ２に供給する電力変換器８とから構成される。
【０００３】
ドア１の開閉を行なうために、ドア１と連結部４を介してつながっているリニアモータ２の可動部の位置を位置検出器３にて測定し、モータ駆動制御装置６の電流指令演算器７は、位置指令値と位置検出器３の出力である位置検出値を用いてリニアモータ２に与える電流指令値を演算し、電力変換器８により電流指令演算器７の出力である電流指令値に応じた電流をリニアモータ２に供給している。また、ドア１を閉めた場合には、施錠装置５により連結部４を機械的に固定し、リニアモータ２への電流供給を止めた状態でドア１を閉状態に維持するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図９で、位置検出器３が故障して位置出力が全く出力されない場合には、位置検出器３を故障と判断することができるが、実際とは異なる不正確な位置検出値が出力されている場合には、位置検出器３の異常を検知することができない。また、経年変化等で連結部４と施錠装置５との位置関係にずれが生じた場合にもそれを検知することができない。そのため、正しい位置関係が不明となりドア１を、施錠装置５で機械的に固定することができなくなり、ドア駆動システムが不完全な状態となり、システムの信頼性を損ねることになる。また、施錠装置５で機械的に固定することができない場合に、ドア１を閉めた状態で維持するためにはリニアモータ２へ電流を常に供給し続ける必要があり、リニアモータ２や電力変換器８の電流容量を従来のものよりも大きくする必要があり、コストやサイズの増大を招くと言う問題がある。
したがって、この発明の課題は、電力変換器の電流容量を大きくすることなく信頼性を向上させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するため、請求項１の発明では、電力変換器を介してモータの駆動制御を行なうモータ駆動制御装置において、
前記モータの可動部の位置を検出する位置検出手段と、モータの可動部を機械的に固定する固定手段と、前記可動部が機械的に固定される固定位置の位置検出値を記憶する記憶手段とを設け、前記固定位置の現在の位置検出値と、固定位置の前記記憶手段に記憶されている位置検出値との偏差が判定基準値以上になったとき、位置検出値を異常と判断することを特徴とする。
この請求項１の発明においては、前記固定位置の現在の位置検出値と、固定位置の前記記憶手段に記憶されている位置検出値との偏差が前記判定基準値の或る割合以上になったとき、アラームを出力することができる（請求項２の発明）。
【０００６】
また、請求項１の発明においては、前記固定位置の位置検出値を一定時間毎に前記記憶手段に記憶し、この記憶された位置検出値の時間変化から所定時間における固定位置の位置検出値を推定する位置推定手段を設け、その位置推定値と固定位置の前記記憶手段に最初に記憶された位置検出値との偏差が前記判定基準値の或る割合以上になったとき、アラームを出力することができ（請求項３の発明）、または、前記固定位置の位置検出値を一定時間毎に前記記憶手段に記憶し、この記憶された位置検出値の時間変化から固定位置の位置検出値と、固定位置の前記記憶手段に記憶されている位置検出値との偏差が判定基準値以上となる時間を推定する時間推定手段を設け、この推定した時間が判定基準時間以下のとき、アラームを出力することができる（請求項４の発明）。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の第１の実施の形態を示す構成図である。
図９の従来例に対し、モータ駆動制御装置６に、機械的に固定されたモータ可動部の位置の位置検出値を記憶する位置記憶部９と、位置検出器３の出力である現在の機械的に固定されたモータ可動部の位置の位置検出値と、位置記憶部９の出力である従来の位置検出値との偏差を求め、その偏差がある値以上になった場合に位置検出値を異常と判断する異常判断器１０を付加した点が特徴である。
【０００８】
その動作について説明する。
ドア１を閉めた場合に、施錠装置５により連結部４を機械的に固定し、モータ駆動制御装置６はリニアモータ２への電力供給を止める。連結部４が機械的に固定されると、連結部４に繋がっているリニアモータ２の可動部の位置も固定される。また、このときのモータ可動部の位置検出値を位置記憶部９に記憶する。異常判断器１０は、機械的に固定された現在の位置検出値と、位置記憶部９に記憶されている初回の位置検出値との偏差がある判定値以上の場合に、現在の位置検出値を異常と判断する。記憶している位置検出値の例を図２に、その処理アルゴリズムを図３に示す。
図２，図３では初回の機械的に固定された位置の位置検出値をＰ０、ｋ回目の機械的に固定された位置の位置検出値をＰｋ、位置検出値の異常を判断する判定基準値をＥｒ０としている。ｋ回目と初回の位置検出値の偏差が所定の判定基準値よりも大きい場合には現在の位置検出値を異常と判断し、異常時処理を行なう。
【０００９】
図４はこの発明の第２の実施の形態を示す構成図である。
図１に示すものに対し、異常判断器１０の出力を受けて、外部にアラームを出力するアラーム出力部１１を付加して構成される。
その動作について、図５のフロチャートを参照して説明する。
初回の機械的に固定された位置の位置検出値Ｐ０と、ｋ回目の機械的に固定された位置の位置検出値Ｐｋとの偏差が、位置検出値の異常を判断する判定基準値Ｅｒ０の或る割合α（０＜α＜１）以上であれば、外部に対し保守・点検作業を促すためのアラーム出力を行ない、偏差がＥｒ０以上の場合は異常と判断し、異常時処理を行なう。
【００１０】
図６はこの発明の第３の実施の形態を示す構成図である。
図１に示すものに対し、異常判断器１０の出力を受けて、外部にアラームを出力するアラーム出力部１１と、位置記憶部９に記憶されている位置検出値のデータから或る時間での位置検出値を推定する位置推定演算器１２とを付加して構成される。
その動作について説明する。或る時間Ｔ０ごとに、機械的に固定された位置の位置検出値が位置記憶部９に記憶される。その様子を図７に示す。位置推定演算器１２では、記憶された位置検出値の例えば過去４回分の平均値Ｐａ０とＰａ１と、そのときの時間Ｔａ０とＴａ１を次式のように求める。
【００１１】
Ｐａ０＝（Ｐｋ−４＋Ｐｋ−５＋Ｐｋ−６＋Ｐｋ−７）／４　　　　　　　　　　…（１）
Ｐａ１＝（Ｐｋ＋Ｐｋ−１＋Ｐｋ−２＋Ｐｋ−３）／４　　　　　　　　　　　…（２）
Ｔａ０＝（Ｔｋ−４＋Ｔｋ−５＋Ｔｋ−６＋Ｔｋ−７）／４　　　　　　　　　　…（３）
Ｔａ１＝（Ｔｋ＋Ｔｋ−１＋Ｔｋ−２＋Ｔｋ−３）／４　　　　　　　　　　　…（４）
また、或る時間Ｔｎにおける位置Ｐｎと、位置偏差ＰＥｎとは次式のように求められる。
Ｐｎ＝［（Ｐａ１−Ｐａ０）／（Ｔａ１−Ｔａ０）］×（Ｔｎ−Ｔａ１）＋Ｐａ１　　…（５）
ＰＥｎ＝Ｐｎ−Ｐ０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（６）
そして、この演算結果である位置偏差ＰＥｎが、位置検出値の異常を判断する基準値Ｅｒ０の或る割合α（０＜α＜１）以上であれば、外部に保守・点検作業を促すためのアラーム出力を行なう。
【００１２】
図８はこの発明の第４の実施の形態を示す構成図である。
図１に示すものに対し、異常判断器１０の出力を受けて、外部にアラームを出力するアラーム出力部１１と、位置記憶部９に記憶されている位置検出値のデータから位置偏差が位置検出値の異常を判断するＥｒ０以上となる時間を演算する時間推定演算器１３を付加したものである。
いま、位置偏差が基準値Ｅｒ０となるときの位置をＰｎ’とすると、そのときの時間Ｔｎ’は、上記（５）式の逆関数から導くことができ、次の（７）式のようになる。
Ｔｎ’＝［（Ｔａ１−Ｔａ０）／（Ｐａ１−Ｐａ０）］×（Ｐｎ’−Ｐａ１）＋Ｔａ１　…（７）
この演算結果であるＴｎ’が、ある判定基準時間以下であれば、外部に保守・点検作業を促すためのアラーム出力を行なう。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、可動部を安全に止めることが可能となり、可動部等の機器の破損を防ぐことができる。
また、請求項２〜４の発明によれば、上記に加えて保守や点検作業を促すためのアラームを出力するようにしたので、位置検出値が異常となり稼動中の機器が停止して生じる操業時間のロスを未然に防げるだけでなく、点検すべき箇所が明確となり、保守や点検作業の効率が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示す構成図
【図２】この発明における位置検出値説明図
【図３】図１の動作を説明するフローチャート
【図４】この発明の第２の実施の形態を示す構成図
【図５】図４の動作を説明するフローチャート
【図６】この発明の第３の実施の形態を示す構成図
【図７】図６の動作説明図
【図８】この発明の第４の実施の形態を示す構成図
【図９】従来例を示す構成図
【符号の説明】
１…ドア、２…リニアモータ、３…位置検出器、４…連結部、５…施錠装置、６…モータ駆動制御装置、７…電流指令演算器、８…電力変換器、９…位置記憶部、１０…異常判断器、１１…アラーム出力部、１２…位置推定演算器、１３…時間推定演算器。
【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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