(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の制御部および第１のインバータ回路を備え、前記第１の制御部が生成する第１の駆動指令に基づいて第１のリニアモータを駆動する第１のモータ駆動装置と、
第２の制御部および第２のインバータ回路を備え、前記第２の制御部が生成する第２の駆動指令に基づいて第２のリニアモータを駆動する第２のモータ駆動装置と、
モータ制御有効指令を生成し、前記モータ制御有効指令に基づいて前記第１及び第２のモータ駆動装置の動作を制御する上位制御装置と、
を有し、
前記第１のリニアモータは、固定部に配置された第１のコイルと、第１の方向の正側及び負側に移動可能に構成される可動部に配置された複数の磁石対とで構成され、
前記第２のリニアモータは、前記固定部に配置され、前記第１の方向の正側で前記第１のコイルに隣接する第２のコイルと、複数の前記磁石対とで構成され、
前記第１及び第２のコイルは、前記可動部の移動に伴って前記第１の方向の正側又は負側に隣接するコイルに順次切り替わり、
前記上位制御装置は、前記第１及び第２のモータ駆動装置の何れか１つに前記モータ制御有効指令を出力し、
前記第１のインバータ回路の第１の上アームスイッチング素子は、前記第１の上アームスイッチング素子を駆動するゲート電源回路に共通の電源を用いる第１のゲート駆動回路によって駆動され、
前記第２のインバータ回路の第２の上アームスイッチング素子は、前記第２の上アームスイッチング素子を駆動するゲート電源回路に共通の電源を用いる第２のゲート駆動回路によって駆動され、
前記第１の制御部は、前記モータ制御有効指令を受信していない期間は、前記第１の上アームスイッチング素子への第１の駆動指令の出力を停止するとともに前記第１のインバータ回路の第１の下アームスイッチング素子に対しては前記第１の上アームスイッチング素子の駆動に必要な第１の上アームゲート電源を維持できる第１のタイミングでスイッチングを継続し、前記モータ制御有効指令を受信した際には前記第１の駆動指令を出力し、
前記第２の制御部は、前記モータ制御有効指令を受信していない期間は、前記第２の上アームスイッチング素子への第２の駆動指令の出力を停止するとともに前記第２のインバータ回路の第２の下アームスイッチング素子に対しては前記第２の上アームスイッチング素子の駆動に必要な第２の上アームゲート電源を維持できる第２のタイミングでスイッチングを継続し、前記モータ制御有効指令を受信した際には前記第２の駆動指令を出力し、
前記第１及び第２の制御部はメモリを有し、
前記メモリには、前記上位制御装置から出力される前記モータ制御有効指令の情報がパラメータにして書き込まれており、
前記第１及び第２の制御部は、前記第１及び第２の駆動指令を出力する機能の有効無効を前記パラメータに基づいて切り替え、前記パラメータが第１の情報を示す場合に前記機能を有効にし、前記モータ制御有効指令を受信していない期間は、前記第１及び第２の上アームスイッチング素子への第１及び第２の駆動指令の出力を停止するとともに前記第１及び第２のインバータ回路の第１及び第２の下アームスイッチング素子に対しては前記第１及び第２の上アームスイッチング素子の駆動に必要な第１及び第２の上アームゲート電源を維持できる第１及び第２のタイミングでスイッチングを継続し、前記パラメータが第２の情報を示す場合に前記機能を無効にする、
ことを特徴とするモータ駆動システム。
【請求項２】
前記第１のタイミングにおける前記第１の下アームスイッチング素子の第１のオン時間は、前記モータ制御有効指令を受信していない期間において、前記第１の下アームスイッチング素子がオンしている間に前記第１の上アームゲート電源の電源電圧が上昇する量と、前記第１の下アームスイッチング素子がオフしている間に前記第１の上アームゲート電源の電源電圧が下降する量と、が等しくなるオン時間であり、
前記第２のタイミングにおける前記第２の下アームスイッチング素子の第２のオン時間は、前記モータ制御有効指令を受信していない期間において、前記第２の下アームスイッチング素子がオンしている間に前記第２の上アームゲート電源の電源電圧が上昇する量と、前記第２の下アームスイッチング素子がオフしている間に前記第２の上アームゲート電源の電源電圧が下降する量と、が等しくなるオン時間である、
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動システム。
【請求項３】
前記第１のオン時間は、前記第１の下アームスイッチング素子がオフとなる時間よりも短い時間であり、
前記第２のオン時間は、前記第２の下アームスイッチング素子がオフとなる時間よりも短い時間である、
ことを特徴とする請求項２に記載のモータ駆動システム。
【請求項４】
上位制御装置から送られてくるモータ制御有効指令に基づいて、ムービングマグネット方式のリニアモータを駆動するモータ駆動装置であって、
制御部と、
上アームスイッチング素子および下アームスイッチング素子を有したインバータ回路と、
を備え、
前記上アームスイッチング素子は、前記上アームスイッチング素子を駆動するゲート電源回路に共通の電源を用いるゲート駆動回路によって駆動され、
前記制御部は、前記モータ制御有効指令を受信していない期間は、前記上アームスイッチング素子への駆動指令の出力を停止するとともに前記下アームスイッチング素子に対しては前記上アームスイッチング素子の駆動に必要な上アームゲート電源を維持できるタイミングでスイッチングを継続し、前記モータ制御有効指令を受信した際には前記駆動指令を出力し、
前記制御部はメモリを有し、
前記メモリには、前記上位制御装置から出力される前記モータ制御有効指令の情報がパラメータにして書き込まれており、
前記制御部は、前記駆動指令を出力する機能の有効無効を前記パラメータに基づいて切り替え、前記パラメータが第１の情報を示す場合に前記機能を有効にし、前記モータ制御有効指令を受信していない期間は、前記上アームスイッチング素子への駆動指令の出力を停止するとともに前記インバータ回路の下アームスイッチング素子に対しては前記上アームスイッチング素子の駆動に必要な上アームゲート電源を維持できるタイミングでスイッチングを継続し、前記パラメータが第２の情報を示す場合に前記機能を無効にする、
ことを特徴とするモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを駆動するモータ駆動システム及びモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ駆動装置は、モータに交流電力を供給するインバータ回路を備える。インバータ回路は、上アームスイッチング素子と下アームスイッチング素子とが直列接続されたレグを２つ以上備えて構成される。上アームは高電位側を指し、下アームは低電位側を指している。【０００３】
インバータ回路に具備される各スイッチング素子を制御するには、各スイッチング素子にゲート駆動電圧を印加するためのゲート駆動回路が必要である。また、ゲート駆動回路を動作させるためには、ゲート電源が必要である。ゲート駆動回路の電源方式には、インバータ回路の上アームスイッチング素子を駆動するためのゲート電源回路に対し個別にゲート電源を接続した個別電源方式と、上アームスイッチング素子を駆動するためのゲート電源回路に対し共通のゲート電源を接続した共通電源方式とがある。【０００４】
個別電源方式は、共通電源方式と比較してゲート電源を多く用意する必要があるので、高コストを要する。共通電源方式では、上アームスイッチング素子を駆動する際には、予め対応する下アームスイッチング素子を動作させて、ゲート電源回路が備えるチャージポンプ回路の充電を完了しておく必要がある。チャージポンプ回路の充電には、ある程度の時間を要する。このため、駆動指令が発出されてから実際にＯＮ動作又はＯＦＦ動作する時間は、上アームスイッチング素子と下アームスイッチング素子との間において、ばらつきがある。また、チャージポンプ回路の充電時間にもばらつきがあるので、上アームスイッチング素子間においても、ＯＮ動作又はＯＦＦ動作の時間にばらつきが生じる。【０００５】
下記特許文献１の電力変換装置は、共通電源方式のゲート駆動回路に対してモータ動作の開始を早めるために、インバータが休止する期間（インバータ休止期間）に下アームスイッチング素子をＯＮすることで、上アームゲート電源（上アームスイッチング素子のゲート電源）を維持している。これにより、下記特許文献１の電力変換装置では、インバータ休止期間後に、上アームゲート電源を用いて直ちにモータ動作を開始している。【０００６】
また、インバータ回路によって駆動されるモータを大別すると、回転軸の周りにロータが回転する回転式モータと、回転軸がなく直進運動を行うリニアモータとがある。一般的なリニアモータの構成は、地上側に固定部としての磁石対を配置し、可動部側にコイルを配置する方式である。この方式において、可動部のコイルは、モータ駆動装置から供給される電流によって駆動される。【０００７】
ところが、コイルが可動部にある方式では、可動部に電源電圧を印加するための電源ケーブルを可動部のコイルの動作に追従して並走させる仕組みが必要である。或いは、非接触給電装置を増設するなどにより、可動部に電源電圧を印加する仕組みが必要である。可動部のコイルの動作に追従して電源ケーブルを並走させる場合において、周回するような運転経路の場合、ケーブル長、ケーブルねじれといった制約がある。また、非接触給電装置を増設する場合、多くの費用を要するという課題がある。【０００８】
上記の課題に対し、一般的なリニアモータとは逆の構成とする方式、即ち、コイルを固定部として地上側に配置し、可動部に磁石を配置する方式もある。この方式は、「ムービングマグネット方式」又は「ムービングマグネット制御」などと呼ばれる。ムービングマグネット方式の場合、可動部が磁石であることから、可動部への電源供給は不要である。このため、可動部にコイルを配置する方式のリニアモータで課題となっていた、ケーブル長、ケーブルねじれといった制約は生じない。また、このムービングマグネット方式の場合、非接触給電装置の増設も不要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−２１９９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ムービングマグネット方式にも課題がある。例えば、可動部の動作範囲であるストロークがある一定以上長くなると、１組のコイルと１台のモータ駆動装置では、ストロークが確保できず、コイル及びモータ駆動装置の組を複数用意する必要がある。そして、この複数用意されたコイルのうち、励磁対象のコイルを切り替える際に、制御の連続性を確保して、コイル間の切り替えを滑らかに行う技術が必要である。【００１１】
上記特許文献１の共通電源方式のゲート駆動回路の場合、下アームスイッチング素子への充電パルスを長時間ＯＮしてしまうと、下アームスイッチング素子をＯＮした時間だけダイナミックブレーキの作用が発生してしまう。ダイナミックブレーキは、回転エネルギーを熱消費させてモータを停止させるブレーキである。このため、上記特許文献１の共通電源方式のゲート駆動回路では、ムービングマグネット方式における複数のコイル間の切り替えを滑らかに行うことができない。【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、励磁対象のコイルを切り替える際に、コイル間の切り替えを滑らかに行うことができるモータ駆動システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るモータ駆動システムは、第１及び第２のモータ駆動装置と、上位制御装置とを備える。第１のモータ駆動装置は、第１の制御部および第１のインバータ回路を備え、第１の制御部が生成する第１の駆動指令に基づいて第１のリニアモータを駆動する。第２のモータ駆動装置は、第２の制御部および第２のインバータ回路を備え、第２の制御部が生成する第２の駆動指令に基づいて第２のリニアモータを駆動する。上位制御装置は、モータ制御有効指令を生成し、モータ制御有効指令に基づいて第１及び第２のモータ駆動装置の動作を制御する。第１のリニアモータは、固定部に配置された第１のコイルと、第１の方向の正側及び負側に移動可能に構成される可動部に配置された複数の磁石対とで構成されている。第２のリニアモータは、固定部に配置され、第１の方向の正側で第１のコイルに隣接する第２のコイルと、複数の磁石対とで構成されている。第１及び第２のコイルは、可動部の移動に伴って第１の方向の正側又は負側に隣接するコイルに順次切り替わる。上位制御装置は、第１及び第２のモータ駆動装置の何れか１つにモータ制御有効指令を出力する。第１のインバータ回路の第１の上アームスイッチング素子は、第１の上アームスイッチング素子を駆動するゲート電源回路に共通の電源を用いる第１のゲート駆動回路によって駆動される。第２のインバータ回路の第２の上アームスイッチング素子は、第２の上アームスイッチング素子を駆動するゲート電源回路に共通の電源を用いる第２のゲート駆動回路によって駆動される。第１の制御部は、モータ制御有効指令を受信していない期間は、第１の上アームスイッチング素子への第１の駆動指令の出力を停止するとともに第１のインバータ回路の第１の下アームスイッチング素子に対しては第１の上アームスイッチング素子の駆動に必要な第１の上アームゲート電源を維持できる第１のタイミングでスイッチングを継続し、モータ制御有効指令を受信した際には第１の駆動指令を出力する。第２の制御部は、モータ制御有効指令を受信していない期間は、第２の上アームスイッチング素子への第２の駆動指令の出力を停止するとともに第２のインバータ回路の第２の下アームスイッチング素子に対しては第２の上アームスイッチング素子の駆動に必要な第２の上アームゲート電源を維持できる第２のタイミングでスイッチングを継続し、モータ制御有効指令を受信した際には第２の駆動指令を出力する。第１及び第２の制御部はメモリを有し、メモリには、上位制御装置から出力されるモータ制御有効指令の情報がパラメータにして書き込まれており、第１及び第２の制御部は、第１及び第２の駆動指令を出力する機能の有効無効をパラメータに基づいて切り替え、パラメータが第１の情報を示す場合に機能を有効にし、モータ制御有効指令を受信していない期間は、第１及び第２の上アームスイッチング素子への第１及び第２の駆動指令の出力を停止するとともに第１及び第２のインバータ回路の第１及び第２の下アームスイッチング素子に対しては第１及び第２の上アームスイッチング素子の駆動に必要な第１及び第２の上アームゲート電源を維持できる第１及び第２のタイミングでスイッチングを継続し、パラメータが第２の情報を示す場合に機能を無効にする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るモータ駆動システムによれば、励磁対象のコイルを切り替える際に、コイル間の切り替えを滑らかに行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１に係るモータ駆動システムに使用されるモータ駆動装置の構成を示すブロック図
【図２】図１に示すインバータ回路の詳細な構成を示す回路図
【図３】実施の形態１におけるゲート駆動回路の構成の説明に使用する回路図
【図４】図１に示すモータ駆動装置を用いた実施の形態１に係るモータ駆動システムの構成例を示す図
【図５】第１のコイルから第２のコイルに切り替わる直前の動作状態を図４に示した図
【図６】第２のコイルに切り替わった直後の動作状態を図４に示した図
【図７】図４に示すモータ駆動システムの動作説明に供するタイムチャート
【図８】図３に示す上アームゲート電源電圧の波形と、下アームスイッチング素子のゲート信号との関係の説明に使用する図
【図９】実施の形態２に係るモータ駆動システムの動作説明に供するタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態に係るモータ駆動システム及びモータ駆動装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るモータ駆動システムに使用されるモータ駆動装置２００の構成を示すブロック図である。モータ駆動装置２００は、図１に示すように、交流電源２６から供給される電力を用いて、負荷であるモータ１５０を駆動する駆動装置である。モータ駆動装置２００は、コンバータ回路１８と、インバータ回路２０と、平滑コンデンサ２２と、制御部２３と、ゲート駆動回路２４とを備えている。
【００１８】
コンバータ回路１８は、交流電源２６から印加される交流電圧を整流して直流電圧に変換する。コンバータ回路１８の一例は、ダイオードブリッジで構成された全波整流回路である。コンバータ回路１８の出力端には、インバータ回路２０が接続される。コンバータ回路１８とインバータ回路２０とは、高電位側の直流母線２７と低電位側の直流母線２８とによって接続される。直流母線２７と直流母線２８との間には、平滑コンデンサ２２が配置される。直流母線２７と直流母線２８との間の電圧は、「母線電圧」と呼ばれる。平滑コンデンサ２２は、母線電圧を平滑して、母線電圧を安定化する役目を担う。
【００１９】
インバータ回路２０は、平滑コンデンサ２２によって平滑された直流電圧を交流電圧に変換してモータ１５０に印加する。モータ１５０は、インバータ回路２０から供給される交流電力によって駆動される。モータ１５０には、位置センサ１３０が設けられている。位置センサ１３０は、モータ１５０における図示しないロータの回転位置を検出する。位置センサ１３０によって検出された位置センサ信号１３２は、制御部２３に入力される。
【００２０】
制御部２３は、プロセッサ２３ａと、メモリ２３ｂとを備える。プロセッサ２３ａは、位置センサ信号１３２に基づいて、インバータ回路２０のスイッチング素子２１を制御するための駆動指令３０を生成する。ゲート駆動回路２４は、駆動指令３０に基づいて駆動電圧３２を発生する。駆動電圧３２は、インバータ回路２０のスイッチング素子２１を駆動するためのゲート駆動電圧である。
【００２１】
プロセッサ２３ａは、マイクロプロセッサ、マイコン、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）と称されるものでもよい。
【００２２】
メモリ２３ｂには、プロセッサ２３ａによって読みとられるプログラム、プロセッサ２３ａによって参照されるパラメータ、プロセッサ２３ａの処理によって得られるデータなどが保存される。メモリ２３ｂは、プロセッサ２３ａが演算処理を行う際の作業領域としても使用される。メモリ２３ｂは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ＥＰＲＯＭ）といった不揮発性又は揮発性の半導体メモリが一般的である。
【００２３】
なお、図１では、交流電源２６を三相電源としているが、これに限定されない。交流電源２６は、単相電源でもよい。交流電源２６が単相電源である場合、コンバータ回路１８は、単相電源に合わせた構成とされる。モータ１５０の一例は、三相モータである。モータ１５０が三相モータである場合、インバータ回路２０も、三相の回路構成となる。
【００２４】
図２は、図１に示すインバータ回路２０の詳細な構成を示す回路図である。インバータ回路２０は、図２に示されるように、レグ２１Ａ、レグ２１Ｂ及びレグ２１Ｃを有する。レグ２１Ａ、レグ２１Ｂ及びレグ２１Ｃは、直流母線２７と直流母線２８との間において、互いに並列に接続されている。レグ２１Ａは、Ｕ相の上アームスイッチング素子２１ＵＰと下アームスイッチング素子２１ＵＮとが直列に接続された回路部である。レグ２１Ｂは、Ｖ相の上アームスイッチング素子２１ＶＰと下アームスイッチング素子２１ＶＮとが直列に接続された回路部である。レグ２１Ｃは、Ｗ相の上アームスイッチング素子２１ＷＰと下アームスイッチング素子２１ＷＮとが直列に接続された回路部である。
【００２５】
なお、図２では、上アームスイッチング素子２１ＵＰ，２１ＶＰ，２１ＷＰ及び下アームスイッチング素子２１ＵＮ，２１ＶＮ，２１ＷＮが金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＭＯＳＦＥＴ）である場合を例示しているが、これに限定されない。ＭＯＳＦＥＴに代えて、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＩＧＢＴ）を用いてもよい。
【００２６】
また、各スイッチング素子には、逆並列に接続されるダイオードを備えていてもよい。スイッチング素子がＭＯＳＦＥＴである場合、ＭＯＳＦＥＴ自身が内部に有する寄生ダイオードを用いてもよい。寄生ダイオードは、ボディダイオードとも呼ばれる。
【００２７】
図３は、実施の形態１におけるゲート駆動回路２４の構成の説明に使用する回路図である。図３では、図１に示すプロセッサ２３ａとインバータ回路２０との間に配置されるゲート駆動回路２４の詳細な接続関係が示されている。実施の形態１におけるゲート駆動回路２４は、共通電源方式のゲート駆動回路である。
【００２８】
実施の形態１におけるゲート駆動回路２４は、図３に示すように、ゲート電源回路２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを有する。ゲート電源回路２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、上アームスイッチング素子用のゲート電源回路である。ゲート電源回路２４ａは、抵抗２４１と、信号伝達手段及び絶縁手段であるフォトカプラ２４２と、各上アームゲート電源を維持するためのチャージポンプ回路と、直流電源２４３とを備えている。チャージポンプ回路は、整流ダイオード２４６、抵抗２４５、ツェナーダイオード２４７、及びコンデンサ２４８を有している。ゲート電源回路２４ｂ，２４ｃもゲート電源回路２４ａと同様に構成される。
【００２９】
また、ゲート電源回路２４ｄは、下アームスイッチング素子用のゲート電源回路である。抵抗２４１及びフォトカプラ２４２を下アームスイッチング素子ごとに個々に備える構成は、チャージポンプ回路が存在しないこと以外は上アームスイッチング素子用のゲート電源回路２４ａ，２４ｂ，２４ｃと同様である。
【００３０】
また、図３に示すゲート電源回路２４ｄは、下アームゲート電源が共通化されて１つの直流電源２４４を備える構成である。これは、インバータ回路２０において、下アームスイッチング素子のソース端子同士は、それぞれが接続されていて同電位であり、この電位をゲート電源回路２４ｄの基準電位にできるからである。従って、ゲート駆動回路が個別電源方式であるか、共通電源方式であるかは、上アームゲート電源が共通化されているか否かで決まる。なお、下アームゲート電源を共通化せずに、３つの直流電源を用いて構成してもよいことは言うまでもない。
【００３１】
プロセッサ２３ａから駆動指令３０が発出されると、駆動指令３０によってフォトカプラ２４２が導通する。例えば、駆動指令３０がＵ相の上アームスイッチング素子２１ＵＰをＯＮさせる駆動指令である場合、ゲート電源回路２４ａのフォトカプラ２４２が導通し、上アームスイッチング素子２１ＵＰに駆動電圧３２が印加される。これにより、上アームスイッチング素子２１ＵＰがＯＮとなる。他のスイッチング素子も同様に駆動される。また、フォトカプラ２４２の導通が遮断されると、スイッチング素子はＯＦＦとなる。
【００３２】
次に、上記で説明したモータ駆動装置２００の応用例について説明する。図４は、図１に示すモータ駆動装置２００を用いた実施の形態１に係るモータ駆動システム３００の構成例を示す図である。図４に示すモータ駆動システム３００の駆動対象は、ムービングマグネット方式のリニアモータである。ムービングマグネット方式のリニアモータでは、地上側に構成される固定部には複数のコイルが配置され、可動部には複数の磁石対が配置される。各コイルは、スター結線等によって結線された３つのコイル部材を有している。
【００３３】
図４において、地上側には、複数のコイルの例示として、第１の方向であるｘ１の正の方向に沿って３つのコイル１００ａ，１００ｂ，１００ｃが、この順序で配置されている。また、可動部を構成する可動台車１２４には、複数の磁石対の例示として、３つの磁石対１２０が搭載されている。コイル１００ａ，１００ｂ，１００ｃと、可動台車１２４に搭載されている３つの磁石対１２０とでリニアモータが構成される。
【００３４】
磁石対１２０の磁極方向は、第２の方向であるｙ１の方向である。ｙ１は、ｘ１に直交する方向である。３つの磁石対１２０は連結され、隣り合う磁石対同士は、磁極のＮＳが１８０°反転されている。これにより、可動台車１２４が第１の方向に移動するとき、コイル側から参照される磁石対１２０の磁極は、Ｎ極とＳ極が交互に現れるようになる。
【００３５】
１つのコイルのｘ１の方向の長さをＬ１とし、３つの磁石対１２０全体のｘ１の方向の長さをＬ２とする。図４の例の場合、これらＬ１，Ｌ２の間には、Ｌ１＜Ｌ２＜２×Ｌ１の関係がある。Ｌ１＜Ｌ２＜２×Ｌ１の関係は、複数のコイルからなるコイル群の両端以外では、３つの磁石対１２０が２つのコイルに跨った状態となり、且つ、３つ以上のコイルに跨っている状態は、存在しないことを意味する。なお、システムの仕様によっては、３つ以上のコイルに跨っている状態が許容される場合もあり得る。また、システムの仕様によっては、Ｌ１＞Ｌ２となる場合もある。
【００３６】
地上側には、モータ駆動装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃが載置されている。モータ駆動装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃのそれぞれと、コイル１００ａ，１００ｂ，１００ｃのそれぞれとは、１対１で接続されている。コイル１００ａは、モータ駆動装置２００ａが出力する電流により励磁される。これにより、コイル１００ａが電磁石となり、可動台車１２４に配置されている磁石対１２０との間で吸引力又は反発力が発生し、可動台車１２４はｘ１の正の方向に進む。
【００３７】
また、コイル１００ａ，１００ｂ，１００ｃのそれぞれには、センサ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃがそれぞれ配置されている。センサ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃの一例は光学センサであり、光学センサの具体例はバーコードリーダである。可動台車１２４には、位置識別子としてのバーコード１２３が、バーコードリーダであるセンサ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃによって読み取り可能に貼付されている。なお、図４において、コイル１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、一部を示したものであり、コイルの数は、システムの規模によって決定される。また、図４では、各コイルを隙間なく配置しているが、各コイルは、隙間を空けて配置されていてもよい。また、センサ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃは、磁気式のセンサであってもよい。この場合、可動台車１２４にはバーコード１２３を設けなくてもよい。
【００３８】
モータ駆動装置２００ａは、通信線１０６によってモータ駆動装置２００ｂと接続され、モータ駆動装置２００ｂは、通信線１０６によってモータ駆動装置２００ｃと接続されている。即ち、モータ駆動装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃは、通信線１０６によってシリーズに接続されている。モータ駆動装置２００ａは、更に通信線１０６によって上位制御装置であるコントローラ１２５に接続されている。
【００３９】
コントローラ１２５は、制御指令１４０を生成する。制御指令１４０は、通信線１０６を通じてモータ駆動装置２００ａに伝送される。制御指令１４０には、運転指令、位置指令、速度指令、及びモータ制御有効指令が含まれる。運転指令は、可動部である可動台車１２４を動作させるか停止させるかを決めるための指令値又は指令信号である。位置指令は、可動台車１２４の位置を指示するための指令値又は指令信号である。速度指令は、可動台車１２４の速度を指示するための指令値又は指令信号である。モータ制御有効指令については、後述する。
【００４０】
モータ駆動装置２００ａは、受信した制御指令１４０をモータ駆動装置２００ｂに伝送する。モータ駆動装置２００ｂは、受信した制御指令１４０をモータ駆動装置２００ｃに伝送する。なお、図４の接続例は一例であり、この例に限定されない。コントローラ１２５によって生成された制御指令１４０がモータ駆動装置２００ａ，２００ｂ，２００ｃに伝送できれば、どのような接続形態でもよい。また、図４では、有線で接続されているが、無線で接続されていてもよい。
【００４１】
次に、図４に示すモータ駆動システム３００の動作について、図４に加え、更に図５から図７の図面を参照して説明する。図５は、モータ制御を有効とするコイルが第１のコイルから第２のコイルに切り替わる直前の動作状態を図４に示した図である。図６は、モータ制御を有効とするコイルが第２のコイルに切り替わった直後の動作状態を図４に示した図である。図７は、図４に示すモータ駆動システム３００の動作説明に供するタイムチャートである。図面について補足すると、図４では、モータ制御を有効とするコイルが第１のコイルである場合の動作の様子が示されている。また、図７では、モータ制御を有効とするコイルが第１のコイルから第２のコイルに切り替わるときの動作が示されている。
【００４２】
図７において、まず、時刻ｔ１では、コントローラ１２５により、モータ駆動装置２００ａに対して位置指令が出力され（図７（ｄ）参照）、モータ駆動装置２００ａに対してモータ制御有効指令が出力される（図７（ｆ）参照）。図７（ｆ），（ｇ）では、モータ制御有効指令を受信してモータ制御が有効である状態を“ＯＮ”で表し、モータ制御有効指令を受信しておらず、モータ制御が有効ではない状態を“ＯＦＦ”で表している。モータ駆動装置２００ａの動作状態はＯＦＦからＯＮに切り替わり、動作を開始する。モータ駆動装置２００ａがＯＮ状態のとき、モータ駆動装置２００ａはコイル１００ａを励磁するので、可動台車１２４は駆動されて移動し、可動台車１２４の位置は変化する（図７（ａ）参照）。図７（ｂ）には、センサ１３０ａによって検出される可動台車１２４の位置情報が示されている。位置情報は、モータ駆動装置２００ａを経由してコントローラ１２５に伝送される。なお、図７では、モータ駆動装置２００ａに対して位置指令が出力される同時刻ｔ１で可動台車１２４の位置が変化しているが、実際には、制御のタイムラグにより、可動台車１２４の位置の変化が位置指令の変化よりも遅れて生じることは言うまでもない。
【００４３】
一方、時刻ｔ１のとき、モータ駆動装置２００ｂに対してはモータ制御有効指令が出力されておらず、モータ駆動装置２００ｂの動作状態はＯＦＦのままである（図７（ｇ）参照）。ここで、モータ制御有効指令について補足する。前述したように、モータ制御有効指令は、コントローラ１２５から出力される制御指令１４０の１つである。コントローラ１２５は、モータ制御有効指令を出力する際、モータ制御を有効とする１つのモータ駆動装置を指定する。なお、１台の可動台車１２４に対して複数のモータ駆動装置が同時に指定されることはない。
【００４４】
図７の説明に戻り、モータ駆動装置２００ａに対する位置指令は、時刻ｔ３を超えて時刻ｔ１２まで継続され、モータ駆動装置２００ｂに対する位置指令は、時刻ｔ３の手前の時刻ｔ１１から開始される。即ち、モータ駆動装置２００ａ，２００ｂに対する位置指令は、時刻ｔ１１，ｔ１２間でオーバラップさせている。一方、モータ駆動装置２００ａに対するモータ制御有効指令と、モータ駆動装置２００ｂに対するモータ制御有効指令とは、オーバラップしないように時刻ｔ３で切り替えている（図７（ｆ），（ｇ）参照）。図５は時刻ｔ１１の状態を示しており、図６は時刻ｔ１２の状態を示している。
【００４５】
図５及び図６の場合、バーコード１２３に対して、センサ１３０ａ，１３０ｂの双方が読み取り可能な位置関係にあるので、センサ１３０ａ，１３０ｂの双方が位置情報を検出している（図７（ｂ），（ｃ）参照）。なお、図示はしていないが、時刻ｔ２は、バーコード１２３の右端がセンサ１３０ｂに到達した時刻であり、時刻ｔ４は、バーコード１２３の左端がセンサ１３０ａを抜けた時刻である。
【００４６】
ムービングマグネット方式のリニアモータの場合、可動台車１２４に搭載する磁石対１２０は有限長であり、１つのコイルのみでは、可動台車１２４を全領域において動作させることはできない。そこで、図５及び図６に示すように、可動台車１２４がある程度進行し、磁石対１２０と対向する長さが、第１のコイルであるコイル１００ａよりも、第２のコイルであるコイル１００ｂの方が長くなったタイミングでモータ制御の有効を切り替える。コイル１００ｂからコイル１００ｃへの切り替えも同様に行うことができる。コイル１００ｂからコイル１００ｃへ切り替える場合、コイル１００ｂが第１のコイルになり、コイル１００ｃが第２のコイルになる。また、第１のコイルを励磁するモータ駆動装置を第１のモータ駆動装置とし、第２のコイルを励磁するモータ駆動装置を第２のモータ駆動装置とするとき、コイル１００ｂを駆動するモータ駆動装置２００ｂが第１のモータ駆動装置となり、コイル１００ｃを駆動するモータ駆動装置２００ｃが第２のモータ駆動装置となる。
【００４７】
ここで、第１のモータ駆動装置がモータ駆動装置２００ａであり、第２のモータ駆動装置がモータ駆動装置２００ｂである場合の、モータ駆動装置２００ａ，２００ｂが備える構成要素の関係について説明する。モータ駆動装置２００ａの制御部２３が第１の制御部であり、モータ駆動装置２００ｂの制御部２３が第２の制御部である。この場合、モータ駆動装置２００ａが生成する駆動指令３０が第１の駆動指令であり、モータ駆動装置２００ｂが生成する駆動指令３０が第２の駆動指令である。また、モータ駆動装置２００ａのインバータ回路２０が、第１のインバータ回路であり、モータ駆動装置２００ｂのインバータ回路２０が、第２のインバータ回路である。また、モータ駆動装置２００ａの上アームスイッチング素子２１ＵＰ，２１ＶＰ，２１ＷＰが、第１の上アームスイッチング素子であり、モータ駆動装置２００ｂの上アームスイッチング素子２１ＵＰ，２１ＶＰ，２１ＷＰが、第２の上アームスイッチング素子である。また、モータ駆動装置２００ａの下アームスイッチング素子２１ＵＮ，２１ＶＮ，２１ＷＮが、第１の下アームスイッチング素子であり、モータ駆動装置２００ｂの下アームスイッチング素子２１ＵＮ，２１ＶＮ，２１ＷＮが、第２の下アームスイッチング素子である。また、モータ駆動装置２００ａのゲート駆動回路２４が第１のゲート駆動回路であり、モータ駆動装置２００ｂのゲート駆動回路２４が第２のゲート駆動回路である。また、モータ駆動装置２００ａの上アームゲート電源が第１の上アームゲート電源であり、モータ駆動装置２００ｂの上アームゲート電源が第２の上アームゲート電源である。
【００４８】
なお、上記の説明では、動作させる可動台車１２４の台数が１台の場合について説明したが、これに限定されない。動作させる可動台車１２４の台数は複数であってもよい。動作させる可動台車１２４の台数が複数である場合、可動台車１２４のそれぞれに対して第１のモータ駆動装置が指定される。また、可動台車１２４ごとに、上述したコイル及びモータ駆動装置の切り替えが行われる。
【００４９】
また、図４から図６の例において、可動台車１２４はｘ１の正の方向に進むものとして説明したが、可動台車１２４はｘ１の負の方向にも進むことが可能である。可動台車１２４がｘ１の負の方向に進む場合、コイル１００ｂからコイル１００ａへの切り替えが行われる。この場合、第１のコイルは、コイル１００ｃからコイル１００ｂに切り替わり、第２のコイルは、コイル１００ｂからコイル１００ａに切り替わる。また、第１のモータ駆動装置は、モータ駆動装置２００ｃからモータ駆動装置２００ｂに切り替わり、第２のモータ駆動装置は、モータ駆動装置２００ｂからモータ駆動装置２００ａに切り替わる。
【００５０】
また、図５及び図６の例では、磁石対１２０と対向する長さの長短に基づいてモータ制御の有効を切り替える例について説明したが、この例に限定されない。コイル切り替えの手法は様々あり、他の手法も用いてもよい。一例を挙げると、位置センサ信号１３２の検出レベルに基づいてモータ制御の有効を切り替えることが考えられる。
【００５１】
チャージポンプ回路を用いて構成されたゲート電源を有するゲート駆動回路２４の場合、モータ制御が不要な場合であっても、上アームゲート電源を確保するために、下アームスイッチング素子のスイッチングを継続する必要がある。下アームスイッチング素子のスイッチングを継続した場合、ダイナミックブレーキによってブレーキ電流が流れ、モータにブレーキ力が発生してモータが減速してしまう。
【００５２】
ここで、図３に示すゲート駆動回路２４のチャージポンプ回路における上アームゲート電源電圧の波形と下アームスイッチング素子のゲート信号（ゲート駆動信号）との関係について説明する。図８は、図３に示す上アームゲート電源電圧の波形と、下アームスイッチング素子のゲート信号との関係の説明に使用する図である。図８に示す動作は、モータ制御有効指令がＯＦＦの間に行われる。例えば、モータ駆動装置２００ａに対しては、図７の（ｆ）に示すモータ制御有効指令がＯＦＦの間（時刻ｔ３の後）に、図８に示すように、下アームスイッチング素子のゲート信号を特定の時間だけＯＮする動作が実行される。
【００５３】
図８に示す時間Ｔonは、下アームスイッチング素子のＯＮ時間であり、時間Ｔoffは、下アームスイッチング素子のＯＦＦ時間である。上アームゲート電源電圧３０５は、フォトカプラ２４２の出力側の電源電圧である。すなわち、上アームゲート電源電圧３０５は、フォトカプラ２４２の電圧入力側と整流ダイオード２４６のカソード側とを接続する接続点と、フォトカプラ２４２の電圧出力側とツェナーダイオード２４７のアノード側とを接続する接続点との間にかけられる電圧に等しい。
【００５４】
必要電源電圧３０３は、上アームスイッチング素子の駆動に必要な、上アームゲート電源の電源電圧である。下アームスイッチング素子を動作させてチャージポンプ回路の充電を完了させる際の電源電圧は、上アームスイッチング素子の駆動に必要な電源電圧よりも大きな電源電圧とする。本実施の形態のモータ駆動装置２００は、必要電源電圧３０３を下回らないよう、上アームゲート電源電圧３０５を維持する。
【００５５】
電圧下降量ｙａは、下アームスイッチング素子をＯＦＦしている間に上アームゲート電源電圧３０５が下降する量である。電圧上昇量ｙｂは、下アームスイッチング素子をＯＮしている間に上アームゲート電源電圧３０５が上昇する量である。
【００５６】
ゲート供給電源電圧Ｖ０は、直流電源２４３によってゲート電源回路２４ａに供給される電源電圧である。電圧Ｖiniは、上アームゲート電源に充電済みの電圧である。電圧Ｖiniは、必要電源電圧３０３よりも大きな電圧値である。時間Ｔoffsetは、上アームゲート電源電圧３０５を０Ｖから電圧上昇量ｙｂの下限電圧値まで上昇させるのに要する時間である。電圧上昇量ｙｂの下限電圧値は、第１の電圧値から第２の電圧値までの電圧上昇量を電圧上昇量ｙｂとした場合の、第１の電圧値である。上アームゲート電源電圧３０５は、時間Ｔoffsetの間に０Ｖから第１の電圧値まで上昇し、その後、時間Ｔonの間に電圧上昇量ｙｂだけ上昇することによって第２の電圧値となる。
【００５７】
上アームゲート電源電圧３０５は、時間Ｔoffの間に上アームゲート電源電圧３０５が下降する。モータ駆動装置２００は、上アームゲート電源電圧３０５が電圧Ｖiniとなるタイミングで下アームスイッチング素子をＯＮすることで、上アームゲート電源電圧３０５を上昇させる。モータ駆動装置２００は、これらの処理を繰り返すことで、上アームゲート電源電圧３０５が必要電源電圧３０３を下回らないよう、上アームゲート電源電圧３０５を維持する。
【００５８】
例えば、モータ駆動装置２００ａが第１のモータ駆動装置である場合、第１の制御部は、モータ制御有効指令を受信していない期間は、第１の上アームスイッチング素子への第１の駆動指令の出力を停止するとともに第１のインバータ回路の第１の下アームスイッチング素子に対しては第１の上アームスイッチング素子の駆動に必要な第１の上アームゲート電源を維持できる第１のタイミングでスイッチングを継続し、モータ制御有効指令を受信した際には第１の駆動指令を出力する。また、モータ駆動装置２００ｂが第２のモータ駆動装置である場合、第２の制御部は、モータ制御有効指令を受信していない期間は、第２の上アームスイッチング素子への第２の駆動指令の出力を停止するとともに第２のインバータ回路の第２の下アームスイッチング素子に対しては第２の上アームスイッチング素子の駆動に必要な第２の上アームゲート電源を維持できる第２のタイミングでスイッチングを継続し、モータ制御有効指令を受信した際には第２の駆動指令を出力する。
【００５９】
第１のタイミングでのスイッチングにおける下アームスイッチング素子のＯＮ時間の例は、第１の上アームゲート電源を維持可能であり、且つ下アームスイッチング素子のＯＮ時間が最小となるＯＮ時間である。第２のタイミングでのスイッチングにおける下アームスイッチング素子のＯＮ時間の例は、第２の上アームゲート電源を維持可能であり、且つ下アームスイッチング素子のＯＮ時間が最小となるＯＮ時間である。
【００６０】
チャージポンプ回路による時間Ｔon（下アームスイッチング素子のＯＮ時間）が最小になるのは、上アームゲート電源電圧３０５が必要電源電圧３０３以上であり、且つ電圧下降量ｙａと電圧上昇量ｙｂとが等しくなる場合である。電圧下降量ｙａは、以下の式（１）で示される。また、電圧上昇量ｙｂは、以下の式（２）で示される。このように、電圧下降量ｙａと電圧上昇量ｙｂとが等しくなる場合の下アームスイッチング素子のＯＮ時間が、最小のＯＮ時間（最小の時間Ｔon）となる。最小のＯＮ時間は、上アームゲート電源電圧３０５が必要電源電圧３０３以上となるＯＮ時間のうち、最小のＯＮ時間である。第１のモータ駆動装置がモータ駆動装置２００ａであり、第２のモータ駆動装置がモータ駆動装置２００ｂである場合、モータ駆動装置２００ａにおける最小のＯＮ時間が第１の最小ＯＮ時間であり、モータ駆動装置２００ｂにおける最小のＯＮ時間が第２の最小ＯＮ時間である。以下の説明では、下アームスイッチング素子の最小のＯＮ時間を、下アーム最小ＯＮ時間という場合がある。
【００６１】
【数１】
0006868155.tif 000002
【００６２】
【数２】
0006868155.tif 000003
【００６３】
式（２）に示した電圧上昇量ｙｂは、チャージポンプ回路の抵抗２４５とコンデンサ２４８と、直流電源２４３とからなる一般的なＣＲ回路のＣＲ時定数（充電時定数）に基づいて上昇する。この場合において、チャージポンプ回路は、上アームゲート電源電圧３０５がある程度維持された状態から充電を開始するので、電圧上昇は、電圧Ｖiniを差し引いて算出される必要がある。一方、式（１）に示した電圧下降量ｙａは、ゲート駆動回路２４への電圧がコンデンサ２４８からおよそ定電流で供給されるので、コンデンサ２４８の定電流放電時の電圧低下に基づいて下降する。
【００６４】
実施の形態１のモータ駆動システム３００は、共通電源方式のゲート駆動回路２４を用いつつ、電圧下降量ｙａと電圧上昇量ｙｂとが等しくなるよう下アームスイッチング素子のＯＮ時間を制御するので、ダイナミックブレーキの影響を受けてしまう下アームスイッチング素子のＯＮ時間を最小にすることができる。これにより、モータ駆動システム３００は、上アームゲート電源を確保する際のダイナミックブレーキの発生を最小限に抑制できる。
【００６５】
また、モータ駆動システム３００は、インバータ休止期間中にチャージポンプ回路の充電を行うので、モータ制御をＯＦＦからＯＮに切り替える際の共通電源方式のデメリットであった事前の充電処理が不要となり、コイル切り替えの際に制御がなされない期間が無くなる。これにより、モータ駆動システム３００は、個別電源方式では実現できない安価なモータ駆動回路で、効率の良いモータ制御を実現することができる。
【００６６】
また、ムービングマグネット方式のリニアモータの場合、図４に示すように、磁石対１２０が第１のコイルから第２のコイルに切り替える過程で、第１のコイル及び第２のコイルの双方が磁石対１２０とオーバラップするケースが存在する。一方、実施の形態１の手法では、モータ制御が有効ではない場合、上アームスイッチング素子はＯＮすることは無く、下アームスイッチング素子においてもＯＮ時間は極めて小さくなる。このため、ダイナミックブレーキによる外乱又は衝撃の発生を最小限に抑制することができ、コイル同士のつなぎの箇所において、コイル間の切り替えを滑らかに行うことができる。
【００６７】
ただし、チャージポンプ回路の抵抗２４５及びコンデンサ２４８と、スイッチング周波数Ｆとの関係から、下アーム最小ＯＮ時間が、スイッチング周波数Ｆの逆数の２分の１以上となった場合、下アームスイッチング素子のＯＮ時間自体が長くなってしまう。すなわち、下アームスイッチング素子のＯＮ時間を、下アームスイッチング素子の動作時間で割った値であるデューティー比が５０％以上となる場合、ダイナミックブレーキの影響によるブレーキ力が多く発生してしまう。このため、本実施の形態のモータ駆動装置２００は、以下の式（３）に示す条件を満たすスイッチング周波数Ｆを用いることとしてもよい。すなわち、スイッチング周波数Ｆが抵抗２４５及びコンデンサ２４８の定数から決まるＣＲ時定数に２を乗じた値の逆数よりも小さくなるよう、モータ駆動装置２００に対してＣＲ時定数が設定されてもよい。
【００６８】
【数３】
0006868155.tif 000004
【００６９】
以上説明したように、実施の形態１に係るモータ駆動システムによれば、上位制御装置は、第１及び第２のモータ駆動装置の何れか１つにモータ制御有効指令を出力し、第１及び第２の制御部は、モータ制御有効指令を受信していない期間は、上アームの駆動指令の出力を停止し、下アームの駆動指令はＴoff未満のＯＮ時間となるよう出力する。これにより、第１のモータ駆動装置によって励磁される第１のコイルと、第２のモータ駆動装置によって励磁される第２のコイルとを切り替える際に、コイル間の切り替えを滑らかに行うことができる。
【００７０】
また、実施の形態１に係るモータ駆動システムは、第１のモータが、固定部に配置された第１のコイルと、第１の方向の正側及び負側に移動可能に構成される可動部に配置された複数の磁石対とで構成され、第２のモータが、固定部に配置され第１の方向の正側で第１のコイルに隣接する第２のコイルと複数の磁石対とで構成されるリニアモータに適用することができる。その際、第１のモータ駆動装置によって励磁される第１のコイルと、第２のモータ駆動装置によって励磁される第２のコイルとは、可動部の移動に伴って第１の方向の正側又は負側に隣接するコイルに順次切り替わって行く。そして、上位制御装置は、第１及び第２のモータ駆動装置の何れか１つにモータ制御有効指令を出力し、第１及び第２の制御部は、モータ制御有効指令を受信していない期間は、上アームの駆動指令の出力を停止し、下アームの駆動指令はＴoff未満のＯＮ時間となるよう出力する。これにより、第１及び第２のコイルの双方が磁石対とオーバラップする期間が存在していても、第１及び第２のコイルの双方が同時に励磁されることはなく、下アームの駆動指令がＯＮとなる短時間以外ではスイッチング素子はＯＦＦであり、ダイナミックブレーキ電流が流れることはない。これにより、ダイナミックブレーキの発生を抑制することができる。また、第１のモータ駆動装置によって励磁される第１のコイルと、第２のモータ駆動装置によって励磁される第２のコイルとを切り替える際に、コイル間の切り替えを滑らかに行うことができる。
【００７１】
また、モータ制御が有効であるか否かを瞬時に判断するため、上位制御装置から伝送されるモータ制御有効指令の情報をパラメータにして、メモリ２３ｂに記憶しておいてもよい。このようにすれば、既存の機能と新規の機能との共存が容易であり、システム構築のコストを削減することができる。なお、以下に、パラメータの使用方法の一例を示す。
【００７２】
（１）通常のモータ制御の場合
・パラメータを“０”に設定する。
・パラメータが“０”の場合、モータ制御有効指令が出力されていない時は全てのスイッチング素子をＯＦＦする。
（２）ムービングマグネット制御の場合
・パラメータを“１”に設定する。
・パラメータが“１”の場合、モータ制御有効指令が出力されていない時は上アームのスイッチング素子をＯＦＦし、下アームのスイッチング素子は第１および第２のタイミングでスイッチングを継続する。
【００７３】
実施の形態２．
実施の形態１のように、モータが動作している最中に制御対象が切り替わるシステムの構成では、例えば高速回転しているモータに対してモータ制御を開始する必要がある。従来のモータ駆動装置では、このような状況が想定されていない。このため、従来の保護機能では、異常ではないのにも関わらず、位置偏差異常、速度検出異常、位置検出異常、速度指令異常などといったアラームを発出してしまう。そこで、実施の形態２では、実施の形態１で説明したモータ制御有効指令を利用して、アラームの誤検知を抑制する制御手法を提案する。
【００７４】
図９は、実施の形態２に係るモータ駆動システムの動作説明に供するタイムチャートである。図９において、（ａ）〜（ｇ）までの波形は、図７に示すものと同一である。実施の形態２では、アラームの誤検知を抑制するため、アラーム検出を有効とする期間が設定されている（図９（ｈ），（ｉ）参照）。具体的に、時刻ｔ２１（時刻ｔ１よりも後の時刻）から時刻ｔ２２（時刻ｔ３よりも前の時刻）の間では、モータ駆動装置２００ａに対して、アラーム検出有効期間が設定されている。このアラーム検出有効期間は、コントローラ１２５によって設定される。なお、図９では、アラーム検出有効期間は、モータ制御有効指令が出力されている期間よりも短い期間としているが、モータ制御有効指令が出力されている期間と同じ期間としてもよい。同じ期間とすれば、時間管理が容易となり、制御が簡易となる。
【００７５】
実施の形態２に係るモータ駆動システムによれば、モータ制御有効指令に基づいて、アラーム検出有効期間が設定されるので、モータ制御が有効ではない期間において行われた意図しない動作によってアラームが発出されるのを抑止することができる。
【００７６】
また、実施の形態２に係るモータ駆動システムによれば、モータ制御が有効とされる期間よりも短いアラーム検出有効期間が設定されるので、誤検知によってアラームが発出される可能性を小さくすることができる。
【００７７】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１８  コンバータ回路、２０  インバータ回路、２１  スイッチング素子、２１Ａ〜２１Ｃ  レグ、２１ＵＮ，２１ＶＮ，２１ＷＮ  下アームスイッチング素子、２１ＵＰ，２１ＶＰ，２１ＷＰ  上アームスイッチング素子、２２  平滑コンデンサ、２３  制御部、２３ａ  プロセッサ、２３ｂ  メモリ、２４  ゲート駆動回路、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ  ゲート電源回路、２６  交流電源、２７，２８  直流母線、３０  駆動指令、３２  駆動電圧、１００ａ，１００ｂ，１００ｃ  コイル、１０６  通信線、１２０  磁石対、１２３  バーコード、１２４  可動台車、１２５  コントローラ、１３０  位置センサ、１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ  センサ、１３２  位置センサ信号、１４０  制御指令、１５０  モータ、２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ  モータ駆動装置、２４１，２４５  抵抗、２４２  フォトカプラ、２４３，２４４  直流電源、２４６  整流ダイオード、２４７  ツェナーダイオード、２４８  コンデンサ、３００  モータ駆動システム。
【要約】
モータ駆動システム（３００）は、ムービングマグネット方式のモータを駆動するモータ駆動装置（２００ａ，２００ｂ）と、モータ制御有効指令を生成するコントローラ（１２５）とを備える。モータ駆動装置（２００ａ，２００ｂ）は、それぞれ制御部（２３）およびインバータ回路（２０）を備え、インバータ回路（２０）の上アームスイッチング素子は、上アームスイッチング素子を駆動するゲート電源回路に共通の電源を用いるゲート駆動回路によって駆動される。制御部（２３）は、モータ制御有効指令を受信していない期間は、上アームスイッチング素子への駆動指令の出力を停止するとともに下アームスイッチング素子に対しては上アームスイッチング素子の駆動に必要な電源を維持できるタイミングでスイッチングを継続し、モータ制御有効指令を受信した際にはモータを駆動する。【図１】
0006868155.tif 000005
【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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