(57)【要約】【課題】モータを回転させることなしに静止状態で、モータの選別（容量、モータの種類）を簡単に行える高信頼性で低価格の電力変換装置を提供する。【解決手段】直流電圧を任意の大きさの直流等に変換する電力変換部５と、電流検出部６とを備えてモータを制御する電力変換装置において、電流指令に応じてモータの電流を制御する電流制御器１と、電流制御器１の出力を電圧指令に変換し電力変換部５を駆動する電圧制御器４とを有し、あらかじめ決められたパターンの電圧指令を発生する電圧指令発生器２を有し、電圧制御器２と電流制御器１を接続するか、電圧指令発生器２と電圧制御器４を接続するかを制御モードにより切り替える切り替えスイッチ３を有して、切り替えスイッチ３が電圧制御器４と電圧指令発生器２とを接続した場合に、電力変換部５とモータ８の間に接続された電流検出部６の出力により、モータ８の選別を行うようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を任意の大きさの直流、または任意の大きさ、周波数の交流に変換する電力変換部と、前記電力変換部とモータの間に接続された電流検出部と、電流指令に応じてモータの電流を制御する電流制御部と、前記電流制御部の出力を電圧指令に変換し前記電力変換部を駆動する電圧制御部と、を備えて成るモータ制御用電力変換装置において、
さらに、あらかじめ決められたパターンの電圧指令を発生する電圧指令発生部と、前記電圧制御部と前記電流制御部を接続するか、前記電圧指令発生部と前記電圧制御部を接続するかを制御モードにより切り替える切り替えスイッチと、
前記切り替えスイッチが前記電圧制御と電圧指令発生部とを接続した場合に、前記電流検出部の出力によりモータの選別を行うモータ選別部と、を有することを特徴とする自動モータ判別機能付き電力変換装置。
【請求項２】
直流電圧を任意の大きさの直流、または任意の大きさ、周波数の交流に変換する電力変換部と、電流検出部とを備えてモータを制御する電力変換装置において、
電流指令に応じてモータの電流を制御する電流制御部と、電流制御部の出力を電圧指令に変換し電力変換部を駆動する電圧制御部と、あらかじめ決められたパターンの電流指令を発生する電流指令発生部と、前記電流指令を電流制御部に入力するか、前記電流指令発生部と前記電流制御部を接続するかを制御モードにより切り替える切り替えスイッチとを有し、さらに、前記切り替えスイッチが前記電流制御部と電流指令発生部とを接続した場合に、前記電圧制御部の出力により、モータの選別を行うモータ選別部を有することを特徴とする自動モータ判別機能付き電力変換装置。
【請求項３】
同一電圧や電流を印加してもモータ容量によりその応答波形に差が生じることを利用し、その応答波形の差が出る部位に閾値を設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の自動モータ判別機能付き電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを駆動する電力変換装置に関するもので、特に、モータの選別を行うことのできる電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電力変換装置は、モータ接続されるモータ毎にモータの電流制御にかかわる諸定数を人の手で入力している。また、モータのエンコーダ部にＣＰＵやＡＳＩＣ、メモリなどを有して、シリアル通信などでモータ定数を電力変換装置に渡すことでモータ諸定数を判別している。
また、複数台の容量の異なるモータを切り替えて運転する場合であってサーマルリレーを共用する場合においては、運転するモータを切り替えるたびに過熱保護レベルの設定を行わなくてはならないという煩雑さを回避するものとして、特許文献１記載の発明がある。
【特許文献１】特許第３１８０２９８号公報
【０００３】
特許文献１記載の発明は、モータのステータ回路に直流電流を流した際のモータ電流をモータ容量に対応させて予め記憶しているモータ電流データメモリと、モータの運転前にモータのステータ回路に直流電圧を印加する手段と、前記直流電圧により前記ステータ回路の抵抗に応じて流れる直流電流を検出する手段と、この手段により検出した直流電流と前記モータ電流データメモリのモータ電流データとを比較してモータの容量を判定するというものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の電力変換装置は、仮に人手でモータ諸定数を入力しない場合でも比較的環境が悪いモータ内部にモータ定数を格納するためのＣＰＵやＡＳＩＣ、メモリーが必要となっていて信頼性や価格の上昇を引き起こしていた。
また、特許文献１記載の発明は、直流電圧を印加するため、誘導機では有効であるが、サーボモータであるとサーボモータが意に反して回転してしまうため、測定ができないという欠点があった。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、モータを回転させることなしに静止状態で、あらゆる種類のモータに適用でき、信頼性を向上させるともに、低価格で、しかも簡単に、モータの選別をすることができる電力変換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】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、  直流電圧を任意の大きさの直流、または任意の大きさ、周波数の交流に変換する電力変換部と、電流検出部とを備えてモータを制御する電力変換装置において、電流指令に応じてモータの電流を制御する電流制御部と、電流制御部の出力を電圧指令に変換し電力変換部を駆動する電圧制御部とを有し、あらかじめ決められたパターンの電圧指令を発生する電圧指令発生部を有し、前記電圧制御部と電流制御部を接続するか、前記電圧指令発生部と前記電圧制御部を接続するかを制御モードにより切り替える切り替えスイッチを有して、前記切り替えスイッチが前記電圧制御と電圧指令発生部とを接続した場合に、前記電力変換部とモータの間に接続された電流検出部の出力により、モータの選別を行うモータ選別部を有しモータを自動判別することを特徴とするものである。
このようになっているため、信頼性を向上させるともに低価格で、しかも簡単に、安全なモータ制御することができる電力変換装置を提供できる。
また、請求項２に記載の発明は、直流電圧を任意の大きさの直流、または任意の大きさ、周波数の交流に変換する電力変換部と、電流検出部とを備えてモータを制御する電力変換装置において、電流指令に応じてモータの電流を制御する電流制御部と、電流制御部の出力を電圧指令に変換し電力変換部を駆動する電圧制御部とを有し、あらかじめ決められたパターンの電流指令を発生する電流指令発生部を有し、前記電流指令を電流制御部に入力するか、前記電流指令発生部と前記電流制御部を接続するかを制御モードにより切り替える切り替えスイッチとを有して、前記切り替えスイッチが前記電流制御部と電流指令発生部とを接続した場合に、前記電圧制御部の出力により、モータの選別を行うモータ選別部を有し自動モータ判別することを特徴とするものである。
このようになっているため、信頼性を向上させるともに低価格で、しかも簡単に、安全なモータ制御することができる電力変換装置を提供できる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の自動モータ判別機能付き電力変換装置において、同一電圧や電流を印加してもモータ容量によりその応答波形に差が生じることを利用し、その応答波形の差が出る部位に閾値を設定したことを特徴としている。
このようにすることで、信頼性を向上させるともに低価格で、しかも簡単に、安全なモータ制御することができる電力変換装置を提供できる。
【発明の効果】
【０００６】
以上述べたように、本発明の電力変換装置によれば、電力変換部とモータの間に接続された電流検出部の出力により、モータを回転させることなしに静止状態で、モータの選別を行うことによって、信頼性を向上させるともに低価格で、しかも簡単に、モータの選別（容量、モータの種類）をすることができる。
また、切り替えスイッチが電流制御部と電流指令発生部とを接続した場合に、電圧制御部の出力によりモータの選別を行うことで、同じく、信頼性を向上させるともに低価格で、しかも簡単に、安全なモータ制御をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の具体的な実施例を図に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例に係る自動モータ判別機能付き電力変換装置の構成図である。
図において、１は電流制御器、２は電圧指令発生器、３は切り替えスイッチ、４は電圧制御器、５は電力変換部、６は電流検出部、７はモータ選定部、８はモータ、９は電源で、１０は第１実施例により追加された回路ブロックである。
切り替えスイッチ３は電流制御器１の出力を電圧制御器４の入力に接続するか、電圧指令発生器２の出力を電圧制御器４の入力に接続するかをモード切替信号Ｓｍにより選択する。
モード切替信号Ｓｍはモータ判定中にアクティブとなり、モータ選定動作となる。先の動作中は電圧制御器４の入力には電圧指令発生器２の出力に接続される。
他のモードでは電圧制御器４の入力には電流制御器１の出力が接続されている。この場合は電流指令Ｉ＊に応じて全体のシステムが動作するが、この動作については通常のサーボシステムの動作であるため、説明は割愛する。
【０００８】
（第２実施例）
図２は第２実施例の構成を示す図である。
図において、１は電流制御器、２２は電流指令発生器、２３は切り替えスイッチ、４は電圧制御器、５は電力変換部、６は電流検出部、７はモータ選定部、８はモータ、９は電源で、２０は第２実施例により追加された回路ブロックである。  切り替えスイッチ２３は電流制御器１の入力を電流指令に接続するか、電流指令発生器２２の出力を電圧制御器４の入力に接続するかをモード切替信号により選択する。
モード切替信号はモータ判定中にアクティブとなり、モータ選定動作となる。
先の動作中は電圧制御器４の入力には電圧指令発生器２の出力に接続される。
他のモードでは電圧制御器４の入力には電流制御器１の出力が接続されている。この場合は電流指令に応じて全体のシステムが動作するが、この動作については通常のサーボシステムの動作であるため割愛する。
【０００９】
次に、第１、第２実施例に共通する電圧指令発生器２（図１）と電流指令発生器２２（図２）の動作について図３および図４に基づいて説明する。
ある一定電圧または一定電流を印加を印加すると、モータ容量の違いにより、その応答電流や電圧に当然差が生じる。
図３（ａ）は一定の電圧や電流を印加した場合の電流応答、電圧応答波形である。同一電圧、電流を印加しても、モータ容量により、その応答波形に差が生じるため、モータの判別をするための閾値を設定する。
図３（ｂ）は一定振幅の矩形波電圧、電流を印加した場合である。
同様にモータ容量によってその応答波形に差が生じるため、各容量ごとの閾値を設定し、モータ容量を判別する。
図３（ｂ）の方がモータがほぼ一定位置で停止するため、ユーザの機械に対する制約が少なくなる。
【００１０】
次に、実動作時に判別する方法を図４に示す。
図では交流モータの出力電流で示している。
このとき（ａ）のモータ電流は容量の一番小さいモータＡの電流制限値で動作している。
（ｂ）のモータ速度は経過時間の前半が加速速動作中、経過時間の後半が減速動作中であることを示している。
（ｃ）は容量の異なる４個のモータＡ〜Ｄ（容量はＡ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ）の角電圧波形を示している。図から、容量の異なる４個のモータＡ〜Ｄの電圧指令の大きさがそれぞれ異なることが判る。
このように、モータ８（図１）に流れる電流や電圧によりモータを判別するため、簡単で、安価で信頼性の高いサーボシステムを構築することができる。
【００１１】
以上述べたように、本発明の電力変換装置によれば、電力変換部とモータの間に接続された電流検出部の出力により、モータの選別を行うことによって、信頼性を向上させるともに低価格で、しかも簡単に、安全なモータ制御をすることができる。
また、切り替えスイッチが電流制御器と電流指令発生器とを接続した場合に、電圧制御器の出力によりモータの選別を行うことで、同じく、信頼性を向上させるともに低価格で、しかも簡単に、安全なモータ制御をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施例に係るシステム構成図である。
【図２】本発明の第２実施例に係るシステム構成図である。
【図３】第１、２実施例の動作を示すタイミングチャート図である。
【図４】実動作時にモータを判別する方法を示す図である。
【００１３】
１・・・電流制御器
２・・・電圧指令発生器
２２・・・電流指令発生器
３・・・切り替えスイッチ
２３・・・切り替えスイッチ
４・・・電圧制御器
５・・・電力変換部
６・・・電流検出部
７・・・モータ選定部
８・・・モータ
９・・・電源
１０・・・本発明の第１実施例により追加された回路ブロック
２０・・・本発明の第２実施例により追加された回路ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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