KR102658605B1

KR102658605B1 - 모터 구동용 전원 회로의 돌입 전류 제한 회로 및 돌입 전류 제한 방법

Info

Publication number: KR102658605B1
Application number: KR1020210171558A
Authority: KR
Inventors: 히로후미 모모세
Original assignee: 니덱 인스트루먼츠 가부시키가이샤
Priority date: 2020-12-08
Filing date: 2021-12-03
Publication date: 2024-04-19
Anticipated expiration: 2041-12-03
Also published as: JP2022090846A; JP7684038B2; CN114629335A; KR20220081294A

Abstract

정류 회로와 평활 콘덴서를 갖고 모터를 구동하기 위한 전원 회로에 있어서의 돌입 전류를 제한하는 돌입 전류 제한 회로에 있어서, 전원 회로의 시동 후, 보다 조기에 모터를 기동하는 것을 가능하게 한다.
돌입 전류 제한 회로는, 외부의 교류 전원(10)과 전원 회로(15)의 입력 사이에 삽입된 돌입 전류 제한용의 저항(13)과, 저항(13)의 양단을 단락할 수 있는 접점을 갖는 단락 릴레이(14)와, 저항(13)보다도 교류 전원(10)에 가까운 위치에 있어서 교류 전력의 전압을 검출하는 교류 전압 검출기(11)와, 전원 회로(15) 내의 평활 콘덴서(16)의 충전 전압을 검출하는 직류 전압 검출기(19)와, 교류 전압 검출기(11)와 직류 전압 검출기(19)의 양쪽에서의 검출 결과에 기초하여, 단락 릴레이(14)의 접점을 개방으로부터 폐쇄로 변화시키는 제어를 행하는 제어부(20)를 갖는다.

Description

모터 구동용 전원 회로의 돌입 전류 제한 회로 및 돌입 전류 제한 방법{CIRCUITRY FOR PREVENTING IN-RUSH CURRENT OF POWER SUPPLY CIRCUIT FOR DRIVING MOTOR, AND METHOD FOR PREVENTING IN-RUSH CURRENT}

본 발명은, 모터를 구동하기 위한 전원 회로에 있어서의 돌입 전류를 제한하는 회로 및 방법에 관한 것이다.

산업용 로봇의 각 축을 구동하는 모터에는 동기 모터나 유도 모터 등의 교류 모터가 사용되지만, 이들 모터를 구동하고 서보 제어하는 서보 드라이버는, 인버터 기능을 구비하고 있고, 통상의 경우, 직류 전력이 공급된다. 그 직류 전력은, 교류인 외부 전원, 예를 들어 단상, 200/230V, 50/60Hz인 상용의 교류 전원으로부터 공급되는 교류 전력을 전파 정류 회로 등의 정류 회로에서 정류하고, 평활 콘덴서에 의해 평활함으로써 얻어진다. 여기에서는 정류 회로와 정류 회로의 출력측에 마련되는 평활 콘덴서(캐패시터)를 포함하는 회로를 전원 회로라 칭하기로 한다. 전원 회로의 시동은, 예를 들어 외부 전원과 전원 회로를 접속하는 도선에 삽입된 주 회로 릴레이의 접점을 폐쇄함으로써 이루어진다.

평활 콘덴서에 충분히 전하가 축적되어 있지 않은 상태에서 전원 회로를 시동하면 큰 돌입 전류가 흐른다. 시동 시의 돌입 전류를 제한하는 방법으로서, 특허문헌 1 내지 3에는, 전원 회로에 있어서 정류 회로와 평활 회로 사이에 돌입 전류 제한용의 저항을 삽입함과 함께, 이 저항의 양단을 단락하도록 스위치 또는 릴레이를 마련하고, 스위치 또는 릴레이를 개방한 상태에서 전원 회로를 시동하고, 평활 콘덴서에 어느 정도의 전하가 축적된 후, 즉 평활 콘덴서가 어느 정도 충전된 후에 스위치 또는 릴레이에 의해 저항의 양단을 단락하는 것이 개시되어 있다. 돌입 전류 제한용의 저항의 양단을 단락하는 타이밍에 관해, 특허문헌 1은, 정류 회로의 출력과 돌입 전류 제한용 저항의 접속점에서의 전압을 검출하는 입력 전압 검출 회로와, 평활 콘덴서의 충전 전압을 검출하는 충전 전압 검출 회로를 마련하고, 양쪽의 검출 회로에서 검출된 전압의 차와 소정값의 비교에 기초하여 저항을 단락하는 것을 개시하고 있다. 특허문헌 3은, 평활 콘덴서의 충전 전압이 소정값에 도달하고 나서 소정의 지연 시간이 경과한 시점에서 돌입 전류 제한용의 저항의 양단을 단락하는 것을 개시하고 있다.

일본 특허 공개 평3-27721호 공보 일본 특허 공개 평3-22867호 공보 일본 특허 공개 소62-166779호 공보

특허문헌 1 내지 3에 개시된 기술에서는, 돌입 전류의 제한을 행할 필요가 없어져도 여전히 돌입 전류 제한용의 저항의 양단이 단락되지 않는 경우가 있다. 예를 들어 전원 회로에 입력하는 교류 전력의 전압이 저하되었을 때는, 돌입 전류 자체도 작기 때문에, 돌입 전류 제한용의 저항의 양단을 보다 조기에 단락하는 것이 가능하지만, 특허문헌 1 내지 3에 개시된 기술에서는 그와 같은 경우에 대응할 수 없다. 마찬가지로, 평활 콘덴서에 전압이 잔류하고 있는 상태에서 전원 회로를 시동하였을 때는 평활 콘덴서가 조기에 충전되게 되지만, 특허문헌 1 내지 3에 개시된 기술에서는 그와 같은 경우에 대응할 수 없다. 전원 회로의 부하로서 모터가 마련되어 있는 경우에는, 돌입 전류 제한용의 저항에 있어서의 전압 강하의 영향을 피하고, 또한, 이 저항의 과도한 발열을 피하기 위해, 돌입 전류 제한용의 저항의 양단을 단락한 후에 모터가 기동되는 것이 일반적이다. 따라서, 돌입 전류 제한용의 저항의 양단을 단락하는 타이밍이 불필요하게 지연되면, 그만큼, 모터를 기동하는 타이밍도 지연되게 된다.

본 발명의 목적은, 모터를 구동하기 위한 전원 회로에 있어서의 돌입 전류를 제한하면서, 전원 회로의 시동 후, 보다 조기에 모터를 기동하는 것을 가능하게 하는 돌입 전류 제한 회로 및 돌입 전류 제한 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 돌입 전류 제한 회로는, 외부 전원으로부터 교류 전력이 공급되는 정류 회로와 정류 회로의 출력측에 마련된 평활 콘덴서를 갖고 모터의 구동을 위해 사용되는 전원 회로에 있어서의 돌입 전류를 제한하는 돌입 전류 제한 회로이며, 외부 전원과 전원 회로의 입력 사이에 삽입된 저항과, 저항의 양단을 단락할 수 있는 접점을 갖는 단락 릴레이와, 저항보다도 외부 전원에 가까운 위치에 있어서, 전원 회로에 공급되는 교류 전력의 전압을 검출하는 제1 전압 검출기와, 평활 콘덴서의 충전 전압을 검출하는 제2 전압 검출기와, 제1 전압 검출기에서의 검출 결과와 제2 전압 검출기에서의 검출 결과에 기초하여, 단락 릴레이의 접점을 개방으로부터 폐쇄로 변화시키는 제어를 행하는 제어 수단을 갖는다.

정류 회로의 출력측에 마련되는 평활 콘덴서가 충분히 충전되어 있는지 여부, 즉, 정류 회로의 입력측에 마련되어 있는 돌입 전류 제한용의 저항을 단락해도 되는지 여부는, 정류 회로에 공급되는 교류 전력에 있어서의 파고값에 평활 콘덴서의 충전 전압이 충분히 접근하였는지 여부로 판단할 수 있다. 본 발명의 돌입 전류 제한 회로에서는, 외부 전원으로부터 전원 회로에 공급되는 교류 전압의 전압을 제1 전압 검출기에 의해 측정하고, 평활 콘덴서의 충전 전압을 제2 전압 검출기에 의해 측정하고, 이들 측정 결과에 기초하여 돌입 전류 제한용의 저항의 양단을 단락하므로, 공급되는 교류 전력의 전압의 변동에 상관없이, 최단의 타이밍에 저항의 양단을 단락할 수 있고, 이것에 수반하여, 전원 회로의 부하인 모터의 기동 타이밍을 빠르게 할 수 있다.

본 발명의 돌입 전류 제한 회로에서는, 제1 전압 검출기에 교류 전력의 파형을 검출하는 기능을 갖게 하고, 또한, 단락 릴레이에 의해 돌입 전류 제한용의 저항을 단락시키는 제어를 행할 때, 제1 전압 검출기에서의 검출 결과에 기초하여, 교류 전력의 파형에서의 제로 크로스점에 동기하여 단락 릴레이의 접점을 폐쇄하도록 제어할 수 있다. 이 구성에서는, 제로 크로스점의 근방의 타이밍에 단락 릴레이의 접점을 폐쇄하므로, 접점을 폐쇄하는 순간에 그 접점을 흐르는 전류가 작아져, 접점의 손모를 억제할 수 있다.

본 발명의 돌입 전류 제한 회로에서는, 돌입 전류 제한용의 저항과 외부 전원 사이에 외부 전원으로부터의 전원 회로로의 교류 전력의 공급과 차단을 행하는 주 회로 릴레이가 마련되어 있을 때, 제1 전압 검출기가 주 회로 릴레이보다도 외부 전원의 측에 마련되어 있어도 된다. 제1 전압 검출기를 주 회로 릴레이보다도 외부 전원의 측에 마련함으로써, 제1 전압 검출기에서의 검출 결과에 따라서 주 회로 릴레이를 제어하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 주 회로 릴레이는 제어 수단에 의해 제어 가능하도록 하여, 제어 수단이 전원 회로로의 교류 전력의 공급을 개시하려고 할 때, 단락 릴레이의 접점을 개방으로 한 채로, 제1 전압 검출기의 검출 결과에 기초하여, 교류 전력의 파형에서의 제로 크로스점에 동기하여 주 회로 릴레이의 접점이 폐쇄되도록 주 회로 릴레이를 제어할 수 있다. 이와 같이 주 회로 릴레이를 제어하면, 제로 크로스점의 근방의 타이밍에 주 회로 릴레이의 접점을 폐쇄하므로, 접점을 폐쇄하는 순간에 그 접점을 흐르는 전류가 작아져, 주 회로 릴레이의 접점 손모를 억제할 수 있다.

본 발명의 돌입 전류 제한 회로에서는, 제어 수단은, 단락 릴레이의 접점을 폐쇄로 변화시키는 제어를 행한 후, 모터의 구동을 제어하는 모터 제어 수단에 대해, 모터의 기동이 가능해진 것을 통지해도 된다. 모터 제어 수단은, 이 통지에 의해 돌입 전류 제한용의 저항이 단락된 것을 알게 되므로, 저항의 단락 후, 바로 모터의 기동을 행할 수 있어, 모터의 기동까지의 시간을 단축할 수 있다.

본 발명의 돌입 전류 제한 방법은, 외부 전원으로부터 교류 전력이 공급되는 정류 회로와 정류 회로의 출력측에 마련된 평활 콘덴서를 갖고 모터의 구동을 위해 사용되는 전원 회로에 있어서의 돌입 전류를 제한하는 돌입 전류 제한 방법이며, 외부 전원과 전원 회로의 입력 사이에 삽입된 저항보다도 외부 전원에 가까운 위치에 있어서 전원 회로에 공급되는 교류 전력의 전압을 검출하고, 평활 콘덴서의 충전 전압을 검출하고, 검출된 교류 전력의 전압과 충전 전압에 기초하여, 저항을 단락시키는 제어를 행한다.

본 발명의 돌입 전류 제한 방법에서는, 외부 전원으로부터 전원 회로에 공급되는 교류 전압의 전압과 평활 콘덴서의 충전 전압에 기초하여 돌입 전류 제한용의 저항의 양단을 단락하므로, 공급되는 교류 전력의 전압의 변동에 상관없이, 최단의 타이밍에 돌입 전류 제한용의 저항의 양단을 단락할 수 있고, 이것에 수반하여, 전원 회로의 부하인 모터의 기동 타이밍을 빠르게 할 수 있다.

본 발명의 돌입 전류 제한 방법에서는, 교류 전력의 전압을 검출할 때 교류 전력의 파형도 검출하고, 돌입 전류 제한용의 저항을 단락시키는 제어를 행할 때, 교류 전력의 파형에서의 제로 크로스점에 동기하여, 저항의 양단을 단락하는 단락 릴레이의 접점이 폐쇄되는 제어를 행할 수 있다. 이와 같이 제어를 행하면, 제로 크로스점의 근방의 타이밍에 단락 릴레이의 접점을 폐쇄하므로, 접점을 폐쇄하는 순간에 그 접점을 흐르는 전류가 작아져, 접점의 손모를 억제할 수 있다.

또한 본 발명의 돌입 전류 제한 방법에서는, 돌입 전류 제한용의 저항과 전압의 측정점 사이에 외부 전원으로부터의 전원 회로로의 교류 전력의 공급과 차단을 행하는 주 회로 릴레이가 마련되어 있는 경우에, 전원 회로로의 교류 전력의 공급을 개시하려고 할 때, 단락 릴레이의 접점을 개방으로 한 채로, 교류 전력의 파형에서의 제로 크로스점에 동기하여 주 회로 릴레이의 접점이 폐쇄되도록 제어를 행할 수 있다. 이와 같이 주 회로 릴레이를 제어하면, 제로 크로스점의 근방의 타이밍에 주 회로 릴레이의 접점을 폐쇄하므로, 접점을 폐쇄하는 순간에 그 접점을 흐르는 전류가 작아져, 주 회로 릴레이의 접점의 손모를 억제할 수 있다.

본 발명의 돌입 전류 제한 방법에서는, 돌입 전류 제한용의 저항을 단락시키는 제어를 행한 후, 모터의 구동을 제어하는 모터 제어 수단에 대해, 모터의 기동이 가능해진 것을 통지하도록 해도 된다. 이와 같은 통지를 수취함으로써, 모터 제어 수단은, 저항의 단락 후, 바로 모터의 기동을 행할 수 있어, 모터의 기동까지의 시간을 단축할 수 있다.

본 발명에 따르면, 모터를 구동하기 위한 전원 회로에 있어서의 돌입 전류를 제한하면서, 전원 회로의 시동 후, 보다 조기에 모터를 기동하는 것을 가능하게 하는 돌입 전류 제한 회로 및 돌입 전류 제한 방법을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시의 일 형태의 돌입 전류 제한 회로의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 돌입 전류 제한 회로의 동작을 설명하는 타이밍 차트이다.

다음에, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시의 일 형태의 돌입 전류 제한 회로의 구성을 도시하고 있다. 도시되는 회로에서는, 외부 전원, 예를 들어 상용 전원인 교류 전원(10)으로부터 교류 전력이 공급되는 전원 회로(15)가 마련되고, 전원 회로(15)에는, 공급된 교류 전력을 정류하는 전파 정류 회로(16)와, 전파 정류 회로(16)가 출력하는 맥류를 평활 하는 평활 콘덴서(17)가 마련되어 있다. 전원 회로(15)는, 직류 전력을 출력하여 예를 들어 산업용 로봇의 각 축의 모터(32)를 구동하기 위해 마련되어 있고, 도시한 예에서는, 전원 회로(15)에서 얻어진 직류 전력은, 단락 보호 퓨즈(18)를 통해, 모터(32)를 구동하고 서보 제어하는 서보 드라이버(31)에 공급된다. 서보 드라이버(31)는, 외부 명령에 기초하여 모터(32)의 구동 제어를 행하는 모터 제어부(30)로부터의 명령에 의해, 공급된 직류 전력을 사용하여 모터(32)를 구동한다.

교류 전원(10)과 전원 회로(15) 사이에는, 교류 전원으로부터의 전원 회로(15)로의 교류 전력의 공급과 차단을 행하는 주 회로 릴레이(12)가 마련되어 있다. 산업용 로봇에서는 안전을 위한 소정의 조건이 충족되지 않는 한 모터(32)가 구동되어서는 안되므로, 주 회로 릴레이(12)는, 안전을 위한 소정의 조건이 충족되었는지 여부를 판정하는 안전 판정 회로(도시하지 않음)로부터의 안전 출력 신호에 따라서 접점이 폐쇄되어 교류 전원(10)으로부터의 교류 전력을 전원 회로(15)에 공급한다. 안전 출력 신호는, 소정의 지연 시간을 부여하는 지연 소자(21)를 통해 주 회로 릴레이(12)의 코일(12a)에 가해진다. 주 회로 릴레이(12)와 전원 회로(15) 사이에는, 전원 회로(15)의 기동 시에 평활 콘덴서(17)에 흐르게 되는 돌입 전류를 제한하기 위해 저항(13)이 마련되고, 또한, 저항(13)의 양단을 단락하기 위한 접점을 갖는 단락 릴레이(14)가 마련되어 있다. 또한, 주 회로 릴레이(12)보다도 교류 전원(10)에 가까운 위치에, 교류 전원(10)으로부터 전원 회로(15)에 공급되는 교류 전력의 전압을 측정하는 교류 전압 검출기(11)가 마련되어 있다. 단락 보호 퓨즈(18)보다도 부하측(도시한 예에서는 서보 드라이버(31)의 측)에는, 전원 회로(15)의 출력 전압 즉 평활 콘덴서(17)의 충전 전압을 측정하는 직류 전압 검출기(19)가 마련되어 있다. 교류 전압 검출기(11) 및 직류 전압 검출기(12)는, 각각, 제1 전압 검출기 및 제2 전압 검출기에 상당한다.

일반적으로 전원 회로(15)를 기동할 때는, 단락 릴레이(14)의 접점이 개방되어 있는 상태에서, 주 회로 릴레이(12)의 접점을 폐쇄한다. 그렇게 하면, 교류 전원(10)으로부터의 교류 전력은, 돌입 전류 제한용의 저항(13)을 통해 전원 회로(15)에 공급되어, 평활 콘덴서(17)의 충전 전압이 상승한다. 그 후, 평활 콘덴서(17)가 충분히 충전되면, 단락 릴레이(14)의 접점을 폐쇄하여, 교류 전원(10)으로부터 교류 전력이 돌입 전류 제한용의 저항(13)을 통하지 않고 단락 릴레이(14)의 접점을 통해 전원 회로(15)에 공급되도록 한다. 평활 콘덴서(17)가 충분히 충전된다라 함은, 전파 정류 회로(16)에 있어서의 순방향 전압 강하를 무시할 수 있는 것으로서, 전원 회로(15)에 공급되는 교류 전력의 파고값에 대하여 평활 콘덴서(17)의 충전 전압이 충분히 접근해 있는 것을 말한다. 교류 전력의 측에서 전압 변동이 있으면, 평활 콘덴서(17)에서의 충분히 충전된 상태에 있어서의 충전 전압도 변동되기 때문에, 평활 콘덴서(17)의 충전 전압만 주목하고 있는 것만으로는, 평활 콘덴서(17)가 충분히 충전된 상태로 되었는지 여부를 판단할 수는 없다.

그래서 본 실시 형태의 돌입 전류 제한 회로는, 교류 전압 검출기(11)에서의 검출 결과와 직류 전압 검출기(19)에서의 검출 결과에 기초하여 단락 릴레이(14)의 접점을 개방으로부터 폐쇄로 변화시키는 제어를 행하는 제어부(20)를 구비하고 있다. 제어부(20)는, 예를 들어 CPU(중앙 처리 장치) 혹은 마이크로프로세서에 의해 구성되며, 제어 수단에 해당한다. 보다 구체적으로는 제어부(20)는, 교류 전압 검출기(11)가 검출한 전압값으로부터 교류 전력의 파고값을 구하고, 직류 전압 검출기(19)에 의해 검출된 평활 콘덴서(17)의 충전 전압과 파고값의 차가 소정의 역치 이하로 되었을 때, 단락 릴레이(14)의 접점을 폐쇄하도록, 단락 릴레이(14)의 코일(14a)을 구동한다. 단락 릴레이(14)의 접점을 폐쇄할 때는 이미 주 회로 릴레이(12)의 접점이 폐쇄되어 있어 전원 회로(15)에 교류 전력이 공급되고 있을 필요가 있다. 도 1에 도시한 구성에서는, 주 회로 릴레이(12)보다도 교류 전원(10)측에 교류 전압 검출기(11)가 마련되어 있어, 주 회로 릴레이(12)의 접점이 개방되어 있어도 교류 전압 검출기(11)는 전압을 검출하므로, 교류 전압 검출기(11)의 검출 결과에 기초해서는, 정말로 전원 회로(15)에 교류 전력이 공급되고 있는지 여부를 판단할 수 없다. 그래서 도 1에 도시한 회로에서는, 지연 소자(21)를 통해 안전 출력 신호를 제어부(20)에 공급하여, 주 회로 릴레이(12)를 통해 전원 회로(15)에 교류 전력이 공급되고 있는지 여부를 안전 출력 신호에 기초하여 제어부(20)가 판단할 수 있도록 하고 있다.

도 2는 본 실시 형태의 돌입 전류 제한 회로의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다. 전원 회로(15)가 산업용 로봇의 각 축의 모터(32)를 구동하기 위한 것이며 로봇의 제어에 사용되는 로봇 컨트롤러(도시하지 않음) 내에 마련되어 있는 것으로 한다. 초기 상태에 있어서, 주 회로 릴레이(12) 및 단락 릴레이(14)의 접점은 개방되어 있다. 이 초기 상태에 있어서 교류 전원(10) 자체는 동작하고 있고, 도면에 있어서 교류 입력 전압은, 교류 전압 검출기(11)에 있어서 검출된, 교류 전원(10)으로부터 전원 회로(15)를 향하여 공급되는 교류 전력의 전압을 나타내고 있다. 또한, 평활 콘덴서(15)에 잔류 전압이 있을 때는, 초기 상태에 있어서의 평활 콘덴서(15)의 충전 전압은 0V로는 되지 않는다.

로봇을 동작시키기 위해, 먼저, 서보 ON 명령이 로봇 컨트롤러에 입력된다. 서보 ON 명령의 입력은, 도면에서는, 명령이 OFF로부터 ON으로 천이함으로써 나타내어져 있다. 서보 ON 명령이 입력되면, 로봇 컨트롤러 내의 안전 판정 회로(도시하지 않음)는, 안전을 위한 소정의 조건이 충족되었는지 여부를 판정하고, 조건이 충족되었으면, 안전 출력 신호를 OFF로부터 ON으로 하여 안전 출력 신호를 출력한다. 그 결과, 지연 소자(21)에 의한 지연 시간 후에 주 회로 릴레이(12)의 접점이 OFF(개방)로부터 ON(폐쇄)으로 변화된다. 이 시점에서는 단락 릴레이(14)의 접점은 개방된 상태 그대로이며, 교류 전원(10)으로부터의 교류 전력은 돌입 전류 제한용의 저항(13)을 통해 전원 회로(15)에 공급된다. 전원 회로(15)의 직류 출력 전압 즉 평활 콘덴서(17)의 충전 전압은 점차 상승한다. 그리고 파고값으로 표시되는 교류 전력의 전압에 이 충전 전압이 충분히 접근하면, 제어부(20)는, 단락 릴레이(14)의 접점을 개방으로부터 폐쇄로 제어한다.

본 실시 형태의 돌입 전류 제한 회로에서는, 교류 전원(10)으로부터 전원 회로(15)에 공급되는 교류 전력의 전압과 평활 콘덴서(17)의 충전 전압에 기초하여, 교류 전력의 전압의 파고값에 충전 전압이 충분히 접근하였을 때 저항(13)의 양단을 단락 릴레이(14)에 의해 단락한다. 그 결과, 교류 전원(10)측에서의 전압 변동에 상관없이 단시간에 돌입 전류 제한용의 저항(13)의 양단을 단락할 수 있어, 전원 회로(15)의 기동으로부터 모터(32)의 기동까지의 시간을 단축하는 것이 가능해진다.

모터(32)가 서보 드라이버(31)를 통해 모터 제어부(30)에 의해 제어되고 있고, 모터 제어부(30)가 모터(32)의 기동의 제어를 행하고 있는 것으로 한다. 모터(32)의 기동까지의 시간을 단축하기 위한 보다 구체적인 구성으로서, 제어부(20)는, 단락 릴레이(14)를 폐쇄로 제어하였을 때, 모터(32)의 기동이 가능해진 것을 모터 제어부(30)에 대하여 통지할 수 있다. 모터 제어부(30)가 이 통지를 수취하여 모터(32)의 기동을 행하면, 전원 회로(10)의 기동으로부터 모터(32)의 기동까지 시간을 보다 짧게 할 수 있다. 또한, 외부 명령에 기초하여 모터(32)의 구동 제어를 행하는 모터 제어부(30)는, 예를 들어 CPU 혹은 마이크로프로세서에 의해 구성된다.

교류 전압 검출기(11)로서 교류 전력의 파형도 검출할 수 있는 것을 사용하는 경우에는, 제어부(20)는, 교류 전력의 파형에서의 제로 크로스점을 검출하고, 셀 크로스점에 동기하여 제로 크로스점의 근방의 타이밍에 단락 릴레이(14)의 접점을 폐쇄하도록 단락 릴레이(14)의 코일(14a)을 구동하는 것이 바람직하다. 교류 전력의 파형에 있어서의 제로 크로스점의 근방의 타이밍에 단락 릴레이(14)의 접점을 폐쇄하도록 함으로써, 접점을 폐쇄하는 순간에 접점을 흐르는 전류가 작아지므로, 접점의 손모를 저감할 수 있다.

상술한 바와 같이 주 회로 릴레이(12)는, 안전 출력 신호에 의해 접점을 폐쇄하도록 제어된다. 안전 제어 신호는 제어부(20)에도 공급되고 있기 때문에, 교류 전압 검출기(11)로서 교류 전력의 파형도 검출할 수 있는 것을 사용하는 경우에는, 안전 출력 신호 그 자체에 의해 주 회로 릴레이(12)를 제어하는 것이 아니라, 안전 출력 신호가 출력되고 있고 또한 교류 전력의 파형의 제로 크로스점에 동기하는 타이밍에 제어부(20)가 주 회로 릴레이(12)의 접점을 폐쇄하는 제어를 행하도록 해도 된다. 교류 전력의 파형에 있어서의 제로 크로스점의 근방의 타이밍에 주 회로 릴레이(12)의 접점을 폐쇄하도록 함으로써, 접점을 폐쇄하는 순간에 접점을 흐르는 전류가 작아지므로, 주 회로 릴레이(12)의 접점 손모를 저감할 수 있다.

10: 교류 전원
11: 교류 전압 검출기
12: 주 회로 릴레이
13: 저항
14: 단락 릴레이
15: 전원 회로
16: 전파 정류 회로
17: 평활 콘덴서
18: 단락 보호 퓨즈
19: 직류 전압 검출기
20: 제어부
21: 지연 소자
30: 모터 제어부
31: 서보 드라이버
32: 모터

Claims

외부 전원으로부터 교류 전력이 공급되는 정류 회로와 상기 정류 회로의 출력측에 마련된 평활 콘덴서를 갖고 모터의 구동을 위해 사용되는 전원 회로에 있어서의 돌입 전류를 제한하는 돌입 전류 제한 회로이며,
상기 외부 전원과 상기 전원 회로의 입력 사이에 삽입된 저항과,
상기 저항의 양단을 단락할 수 있는 접점을 갖는 단락 릴레이와,
상기 저항보다도 상기 외부 전원에 가까운 위치에 있어서, 상기 전원 회로에 공급되는 교류 전력의 전압을 검출하는 제1 전압 검출기와,
상기 평활 콘덴서의 충전 전압을 검출하는 제2 전압 검출기와,
상기 제1 전압 검출기에서의 검출 결과와 상기 제2 전압 검출기에서의 검출 결과에 기초하여, 상기 단락 릴레이의 상기 접점을 개방으로부터 폐쇄로 변화시키는 제어를 행하는 제어 수단을 갖는 돌입 전류 제한 회로.
제1항에 있어서,
상기 제1 전압 검출기는, 교류 전력의 파형을 검출하는 기능을 갖고,
상기 제어 수단은, 상기 단락 릴레이의 상기 접점을 개방으로부터 폐쇄로 변화시키는 제어를 행할 때, 상기 제1 전압 검출기의 검출 결과에 기초하여, 상기 교류 전력의 파형에서의 제로 크로스점에 동기하여 상기 단락 릴레이의 상기 접점이 폐쇄되도록 상기 단락 릴레이를 제어하는 돌입 전류 제한 회로.
제2항에 있어서,
상기 저항과 상기 외부 전원 사이에, 상기 외부 전원으로부터의 상기 전원 회로로의 상기 교류 전력의 공급과 차단을 행하는 주 회로 릴레이가 마련되고,
상기 제1 전압 검출기는, 상기 주 회로 릴레이보다도 상기 외부 전원에 가까운 위치에 마련되어 있는 돌입 전류 제한 회로.
제3항에 있어서,
상기 주 회로 릴레이는 상기 제어 수단에 의해 제어 가능하고,
상기 제어 수단은, 상기 전원 회로로의 상기 교류 전력의 공급을 개시하려고 할 때, 상기 단락 릴레이의 상기 접점을 개방으로 한 채로, 상기 제1 전압 검출기의 검출 결과에 기초하여, 상기 교류 전력의 파형에서의 제로 크로스점에 동기하여 상기 주 회로 릴레이의 접점이 폐쇄되도록 상기 주 회로 릴레이를 제어하는 돌입 전류 제한 회로.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 단락 릴레이의 상기 접점을 폐쇄로 변화시키는 상기 제어를 행한 후, 상기 모터의 구동을 제어하는 모터 제어 수단에 대해, 상기 모터의 기동이 가능해진 것을 통지하는 돌입 전류 제한 회로.
외부 전원으로부터 교류 전력이 공급되는 정류 회로와 상기 정류 회로의 출력측에 마련된 평활 콘덴서를 갖고 모터의 구동을 위해 사용되는 전원 회로에 있어서의 돌입 전류를 제한하는 돌입 전류 제한 방법이며,
상기 외부 전원과 상기 전원 회로의 입력 사이에 삽입된 저항보다도 상기 외부 전원에 가까운 위치에 있어서 상기 전원 회로에 공급되는 상기 교류 전력의 전압을 검출하고,
상기 평활 콘덴서의 충전 전압을 검출하고,
상기 교류 전력의 전압과 상기 충전 전압에 기초하여, 상기 저항을 단락시키는 제어를 행하는 돌입 전류 제한 방법.
제6항에 있어서,
상기 교류 전력의 전압을 검출할 때 상기 교류 전력의 파형도 검출하고,
상기 저항을 단락시키는 제어를 행할 때, 상기 교류 전력의 파형에서의 제로 크로스점에 동기하여, 상기 저항의 양단을 단락하는 단락 릴레이의 접점이 폐쇄되는 제어를 행하는 돌입 전류 제한 방법.
제7항에 있어서,
상기 저항과 상기 교류 전력의 전압의 측정점 사이에 상기 외부 전원으로부터의 상기 전원 회로로의 교류 전력의 공급과 차단을 행하는 주 회로 릴레이가 마련되어 있고, 상기 전원 회로로의 교류 전력의 공급을 개시하려고 할 때, 상기 단락 릴레이의 상기 접점을 개방으로 한 채로, 상기 교류 전력의 파형에서의 제로 크로스점에 동기하여 상기 주 회로 릴레이의 접점이 폐쇄되도록 제어를 행하는 돌입 전류 제한 방법.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저항을 단락시키는 제어를 행한 후, 상기 모터의 구동을 제어하는 모터 제어 수단에 대해, 상기 모터의 기동이 가능해진 것을 통지하는 돌입 전류 제한 방법.