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公開番号2025158594
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-17
出願番号2024061288
出願日2024-04-05
発明の名称サーボドライバ
出願人オムロン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類H02P 27/08 20060101AFI20251009BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】インバータが有するスイッチング素子のうち少なくとも一部のスイッチング素子の発熱を軽減する。
【解決手段】本サーボドライバは、複数のスイッチング素子をオンオフ制御することで、三相交流の駆動電流を生成するインバータと、上位装置から受ける指令信号と、モータの動作に係る情報とを基に、上記複数のスイッチング素子をオンオフさせるPWM信号の生成に用いるキャリア波と上記三相交流の各相の変調波を決定する決定部と、上記モータの電気角の一周期未満の期間において、上記複数のスイッチング素子のうちの少なくとも一部のスイッチング素子のオン時間が短縮されるように、上記決定部によって決定された上記各相の上記変調波を補正する補正部と、上記キャリア波と上記補正部によって補正された上記変調波とを基に上記PWM信号を生成し、生成した上記PWM信号を上記複数のスイッチング素子に供給する供給部と、を備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
複数のスイッチング素子をオンオフ制御することで、三相交流の駆動電流を生成するインバータと、
上位装置から受ける指令信号と、モータの動作に係る情報とを基に、前記複数のスイッチング素子をオンオフさせるＰＷＭ信号の生成に用いるキャリア波と前記三相交流の各相の変調波を決定する決定部と、
前記モータの電気角の一周期未満の期間において、前記複数のスイッチング素子のうちの少なくとも一部のスイッチング素子のオン時間が短縮されるように、前記決定部によって決定された前記各相の前記変調波を補正する補正部と、
前記キャリア波と前記補正部によって補正された前記変調波とを基に前記ＰＷＭ信号を生成し、生成した前記ＰＷＭ信号を前記複数のスイッチング素子に供給する供給部と、を備える、
サーボドライバ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記複数のスイッチング素子のうち他のスイッチング素子よりも発熱している発熱スイッチング素子を特定する特定部をさらに備え、
前記補正部は、前記発熱スイッチング素子のオン時間が短縮されるように、前記各相の前記変調波を補正する、
請求項１に記載のサーボドライバ。
【請求項３】
前記決定部は、前記モータの動作に係る情報と前記指令信号とに基づいて第１のＰＷＭ信号を決定し、
前記特定部は、前記第１のＰＷＭ信号及び前記三相交流の各相の電流値を基に前記複数のスイッチング素子夫々の電流値を算出し、算出した前記複数のスイッチング素子夫々の電流値を基に、前記発熱スイッチング素子を特定する、
請求項２に記載のサーボドライバ。
【請求項４】
前記複数のスイッチング素子夫々に流れる電流の電流値を計測する電流計をさらに備え、
前記特定部は、前記電流計によって計測された前記電流値を基に、前記電流値が最も大きいスイッチング素子を前記発熱スイッチング素子として特定する、
請求項２に記載のサーボドライバ。
【請求項５】
前記複数のスイッチング素子夫々の温度を計測する温度計をさらに備え、
前記特定部は、前記温度計によって計測された前記温度を基に、最も前記温度が高いスイッチング素子を前記発熱スイッチング素子として特定する、
請求項２に記載のサーボドライバ。
【請求項６】
前記サーボドライバ内に配置された発熱部品から受ける熱と前記複数のスイッチング素子夫々における補正値との対応関係を記憶する記憶部をさらに備え、
前記特定部は、前記複数のスイッチング素子の発熱を前記対応関係を基に補正して、前記発熱スイッチング素子を特定する、
請求項２に記載のサーボドライバ。
【請求項７】
前記補正部は、前記モータの出力に係る指標が所定の閾値以上である場合に、前記各相の前記変調波の補正を行う、
請求項１から６のいずれか一項に記載のサーボドライバ。
【請求項８】
前記モータの出力に係る指標は、前記モータに供給される前記駆動電流を含む、
請求項７に記載のサーボドライバ。
【請求項９】
前記モータの出力に係る指標は、前記指令信号が示すトルク指令値を含む、
請求項７に記載のサーボドライバ。
【請求項１０】
前記補正部は、前記モータの速度に応じて前記各相の前記変調波に対する補正量を決定する、
請求項１から６のいずれか一項に記載のサーボドライバ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーボドライバに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
モータをパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）制御するモータ制御装置が利用されている。特許文献１では、モータ制御装置によってブラシレスＤＣモータを低速回転させる際に生じ得るトルクムラを抑制する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００３－１９９３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータには、短期間であれば定格以上の電力で動作するものが存在する。このようなモータをサーボドライバで制御する場合、サーボドライバが有するインバータ中のスイッチング素子間で損失（発熱）の偏りが生じ得る。このような発熱の偏りを是正するため、放熱部品が大型化し、サーボドライバの小型化が困難になっていた。
【０００５】
開示の技術の１つの側面は、インバータが有するスイッチング素子のうちの少なくとも一部のスイッチング素子の発熱を軽減できるサーボドライバ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】
【０００６】
開示の技術の１つの側面は、次のようなサーボドライバによって例示される。本サーボドライバは、複数のスイッチング素子をオンオフ制御することで、三相交流の駆動電流を生成するインバータと、上位装置から受ける指令信号と、モータの動作に係る情報とを基に、上記複数のスイッチング素子をオンオフさせるＰＷＭ信号の生成に用いるキャリア波と上記三相交流の各相の変調波を決定する決定部と、上記モータの電気角の一周期未満の期間において、上記複数のスイッチング素子のうちの少なくとも一部のスイッチング素子のオン時間が短縮されるように、上記決定部によって決定された上記各相の上記変調波を補正する補正部と、上記キャリア波と上記補正部によって補正された上記変調波とを基に上記ＰＷＭ信号を生成し、生成した上記ＰＷＭ信号を上記複数のスイッチング素子に供給する供給部と、を備える。
【０００７】
本サーボドライバによれば、少なくとも一部のスイッチング素子のオン時間が短縮されるように上記各相の変調波が補正される。そのため、インバータが有するスイッチング素子のうちの少なくとも一部のスイッチング素子の発熱を軽減できる。
【０００８】
本サーボドライバは、次の特徴をさらに備えてもよい。上記複数のスイッチング素子のうち他のスイッチング素子よりも発熱している発熱スイッチング素子を特定する特定部をさらに備える。そして、上記補正部は、上記発熱スイッチング素子のオン時間が短縮されるように、上記各相の上記変調波を補正する。本サーボドライバは、このような特徴を備えることで、上記発熱スイッチング素子の発熱が抑制されるため、インバータが有するスイッチング素子の発熱をより効率的に軽減できる。
【０００９】
本サーボドライバは、次の特徴をさらに備えてもよい。上記決定部は、上記モータの動
作に係る情報と上記指令信号とに基づいて第１のＰＷＭ信号を決定する。そして、上記特定部は、上記第１のＰＷＭ信号及び上記三相交流の各相の電流値を基に上記複数のスイッチング素子夫々の電流値を算出し、算出した上記複数のスイッチング素子夫々の電流値を基に、上記発熱スイッチング素子を特定する。本サーボドライバは、このような特徴を備えることで、追加の計器を備えなくとも上記発熱スイッチング素子を特定できる。
【００１０】
本サーボドライバは、次の特徴をさらに備えてもよい。上記複数のスイッチング素子夫々に流れる電流の電流値を計測する電流計をさらに備える。そして、上記特定部は、上記電流計によって計測された上記電流値を基に、上記電流値が最も大きいスイッチング素子を上記発熱スイッチング素子として特定する。スイッチング素子では、流れる電流が大きいほど発熱が大きいと考えられる。本サーボドライバは、このような特徴を備えることで、上記電流値を用いて上記発熱スイッチング素子を特定できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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