[发明专利]伺服电动机控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种伺服电动机控制装置，特别涉及一种能够在伺服电动机动作过程中周期性地进行动力切断电路的测试的伺服电动机控制装置。

背景技术

对于设置于伺服电动机控制装置的紧急停止电路，为了提高安全性而使用双重化的电路(例如日本专利公开公报特开2004-237416号)。然而，即使是双重化的电路，在长时间的连续运转中，也存在发生单一故障之后进一步多重故障化的危险性。特别是，在包括半导体元件的紧急停止电路中，由于暂时的过电压、短路等事故或者偶发性的部件缺陷而发生输出的短路故障的可能性高，因此需要在短期间内周期性地检查紧急停止电路。

因此，使用如下方法：在包括半导体元件的紧急停止电路中，在双重化的基础上，进一步使用测试脉冲在短时间内周期性地确认紧急停止电路是否正在正常地动作。在该情况下，能够早期地检测紧急停止电路的单一故障，从而能够在多重故障化之前，使用未发生故障的电路来安全地停止。

另一方面，提出了使用伺服放大器的电动机动力信号用的半导体元件来安全地进行伺服放大器的动力切断的方法。在图1中示出以往的动力切断电路。以往的动力切断电路具备：输出安全信号A的第一光电耦合器pa；输出安全信号B的第二光电耦合器pb；接收监视信号的第三光电耦合器pm；向第三光电耦合器pm发送监视信号的CPU 1001；接收安全信号A及B的LSI(大规模集成电路)1002；第一开关SW1；第二开关SW2；对伺服电动机200进行驱动的逆变换电路1010；用于对逆变换电路1010的上段的半导体元件1011进行控制的第四光电耦合器p1；以及用于对逆变换电路1010的下段的半导体元件1012进行控制的第五光电耦合器p2。1003～1006是电阻。另外，在各光电耦合器中，pa1、pm1、pb1、p11、p21分别是发光元件，pa2、pm2、pb2、p13、p23分别是受光元件。另外，第四光电耦合器p1具备二极管p12，第五光电耦合器p2具备二极管p22。

在该方法中，安全信号A及B不是脉冲信号，并且作为与PWM(脉宽调制)控制不同步的外部信号被输入。因此，需要在关闭PWM控制的状态下、即伺服电动机200停止中进行动力切断。

如果能够在伺服电动机动作过程中进行动力切断电路的测试，则能够早期地检测动力切断电路的故障，降低多重故障化的风险，提高包括半导体元件的动力切断电路的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够在PWM控制过程中即伺服电动机动作过程中周期性地进行动力切断电路的测试的伺服电动机控制装置。

本发明的一个实施例所涉及的伺服电动机控制装置的特征在于，具有：逆变换电路，其将直流变换为交流，将变换出的交流供给到伺服电动机，由此对伺服电动机进行驱动；脉宽调制电路，其对逆变换电路输出脉宽调制信号；切断电路，其被输入安全信号和脉宽调制信号，在安全信号为ON时，该切断电路将脉宽调制信号输出到逆变换电路，在安全信号为OFF时，该切断电路不将脉宽调制信号输出到逆变换电路；以及伺服电动机控制电路，其将安全信号输出到切断电路，被输入从切断电路输出的监视信号，其中，伺服电动机控制电路在伺服电动机驱动过程中，使向脉宽调制信号为OFF的切断电路输入的安全信号在脉宽调制信号的一个周期时间内成为OFF，在通过监视信号无法检测出OFF的情况下，检测出异常。

附图说明

本发明的目的、特征以及优点通过与附图相关联的以下的实施方式的说明会变得更明确。在该附图中，

图1是以往的动力切断电路的结构图，

图2是本发明的实施例1所涉及的伺服电动机控制装置的结构图，

图3A是本发明的实施例1所涉及的伺服电动机控制装置中所使用的逆变换电路的结构图，

图3B是本发明的实施例1所涉及的伺服电动机控制装置中所使用的U相、V相、W相的电压波形，

图3C是用于说明本发明的实施例1所涉及的伺服电动机控制装置中所使用的逆变换电路的功率元件的动作的图，

图4是表示本发明的实施例1所涉及的伺服电动机控制装置中的正常时的测试时序的图，

图5是表示本发明的实施例1所涉及的伺服电动机控制装置中的故障时的测试时序的图，

图6是表示本发明的实施例1所涉及的伺服电动机控制装置中的紧急停止时序的图，

图7是本发明的实施例2所涉及的伺服电动机控制装置的结构图，

图8是本发明的实施例3所涉及的伺服电动机控制装置的结构图，以及