JP6457583B2

JP6457583B2 - 異常診断装置および異常診断方法

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Inventors: 有紀森田; 肇置田; 高橋　謙治; 謙治高橋
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Description

本発明は、複数のモータ駆動装置によって駆動される１つのモータの駆動異常を診断する異常診断装置および異常診断方法に関する。

下記に示す特許文献１には、モータを制御するモータ駆動装置に関わる異常を検出する印字装置が開示されている。簡単に説明すると、印字装置は、複数のモータ相（Ａ相、＊Ａ相、Ｂ相、＊Ｂ相）の各々に接続され、モータ相に出力されるパルスに関わる異常発生の検出を行う第１検出回路と、複数のモータ相での過電流発生の検出を行う第２検出回路とを有する複数の相検出回路と、複数の相検出回路からの検出結果を基にモータ駆動装置に関わる異常を示す論理出力を行う論理出力手段と、を備える。

特開２００５−１０２４０９号公報

しかしながら、上記した特許文献１では、１つのモータ駆動装置で１つのモータを駆動する際のモータ駆動装置に関する異常を検出するものであるため、複数のモータ駆動装置で１つのモータを駆動する際のモータの駆動異常を検出する場合は考慮されていない。

そこで、本発明は、複数のモータ駆動装置によって駆動される１つのモータの駆動異常を診断することができる異常診断装置および異常診断方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、複数のモータ駆動装置によって駆動される１つのモータの駆動異常を診断する異常診断装置であって、前記複数のモータ駆動装置は、前記モータが有する複数の三相巻線に三相の交流電流を供給することで、前記モータを駆動し、前記モータの回転速度値を取得する回転速度取得部と、前記三相巻線を流れる各相の相電流値を取得する電流取得部と、所定時間継続して、前記回転速度値の絶対値が所定値を超え、且つ、前記三相巻線のいずれか１つの相の前記相電流値の絶対値が閾値より小さい場合は、異常であると判定する判定部と、を備える。

本発明の第２の態様は、複数のモータ駆動装置によって駆動される１つのモータの駆動異常を診断する異常診断方法であって、前記複数のモータ駆動装置は、前記モータが有する複数の三相巻線に三相の交流電流を供給することで、前記モータを駆動し、前記モータの回転速度値を取得する回転速度取得ステップと、前記三相巻線を流れる各相の相電流値を取得する電流取得ステップと、所定時間継続して、前記回転速度値の絶対値が所定値を超え、且つ、前記三相巻線のいずれか１つの相の前記相電流値の絶対値が閾値より小さい場合は、異常であると判定する判定ステップと、を含む。

本発明によれば、簡単な構成で、複数のモータ駆動装置によって駆動される１つのモータの駆動異常を診断することができる。

実施の形態の異常診断システムの概略構成図である。図１に示すモータ駆動装置の構成を示す図である。図１に示す異常診断装置の構成を示す図である。図１に示す異常診断装置の動作を示すフローチャートである。変形例２における異常診断システムの概略構成図である。回転速度値の絶対値に応じて閾値ＴＨを変更する場合の、閾値と回転速度値の絶対値との関係を示すグラフである。

本発明に係る異常診断装置および異常診断方法について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

図１は、異常診断システム１０の概略構成図である。異常診断システム１０は、数値制御装置１２、複数のモータ駆動装置１４、モータ１６、回転速度検出部１８、電流検出部２０、および、異常診断装置２２を備える。

なお、本実施の形態では、説明を簡単にするため、モータ駆動装置１４の数を２つとし、２つのモータ駆動装置１４を用いて、１つのモータ１６の回転を制御するものとする。また、２つのモータ駆動装置１４を互いに区別するために、一方のモータ駆動装置１４を１４ａで表し、他方のモータ駆動装置１４を１４ｂで表す場合がある。

モータ１６は、同期モータである。モータ１６は、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）に対応して、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相の巻線（以下、三相巻線と呼ぶ。）１７を２つ有する。モータ駆動装置１４ａに対応した三相巻線１７を第１の三相巻線（巻線）１７ａと呼び、モータ駆動装置１４ｂに対応した三相巻線１７を第２の三相巻線（巻線）１７ｂと呼ぶ場合がある。この第１の三相巻線１７ａおよび第２の三相巻線１７ｂは、モータ１６のステータに設けられている。これにより、モータ１６の出力（回転力）を大きくすることができる。２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）と２つの三相巻線１７（１７ａ、１７ｂ）とは、三相の導線Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）によって接続されている。なお、本実施の形態では、モータ１６は、同期モータとしたが、同期モータ以外のモータ（例えば、誘導モータ）であってもよい。

数値制御装置１２は、モータ１６を制御するために、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）に速度指令または位置指令を出力する。本実施の形態では、数値制御装置１２は、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）に速度指令を出力するものとする。以下、速度指令をＶｅｃで表す。

２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）は、速度指令Ｖｅｃに基づいて、モータ１６の三相巻線１７（１７ａ、１７ｂ）に電圧を印加することで、第１の三相巻線１７ａおよび第２の三相巻線１７ｂに三相の交流電流を供給する。これにより、モータ１６が回転（駆動）する。モータ駆動装置１４ａは、導線Ｌ１を介してモータ１６の第１の三相巻線１７ａに三相の交流電流を供給し、モータ駆動装置１４ｂは、導線Ｌ２を介してモータ１６の第２の三相巻線１７ｂに三相の交流電流を供給する。

回転速度検出部１８は、モータ１６の回転速度値（回転軸の回転速度値）Ｖｅｄを検出するセンサである。回転速度検出部１８は、エンコーダ等によって構成されている。電流検出部２０は、各導線Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）に設けられ、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）の各々からモータ１６に供給される三相の交流電流値Ｉｄ（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）を検出する。第１の三相巻線１７ａに流れる三相の交流電流値Ｉｄ（Ｉｄ１）を検出する電流検出部２０を２０ａで表し、第２の三相巻線１７ｂに流れる交流電流値Ｉｄ（Ｉｄ２）を検出する電流検出部２０を２０ｂで表す場合がある。なお、Ｉｕは、Ｕ相の相電流値を示し、Ｉｖは、Ｖ相の相電流値を示し、Ｉｗは、Ｗ相の相電流値を示している。この相電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗは、Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝０、の関係を有する。

２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）は、回転速度検出部１８が検出した回転速度値Ｖｅｄ、および、電流検出部２０（２０ａ、２０ｂ）が検出した三相の交流電流値Ｉｄ（Ｉｄ１、Ｉｄ２）を用いて、モータ１６をフィーバック制御する。

異常診断装置２２は、モータ１６の駆動が正常であるか否かを診断する。モータ１６の駆動が異常の場合としては、例えば、三相巻線１７の少なくとも１つの相が断線している状態でモータ１６が駆動している場合等がある。例えば、第１の三相巻線１７ａの少なくとも１つの相が断線して、モータ１６が駆動している場合、または、第２の三相巻線１７ｂの少なくとも１つの相が断線して、モータ１６が駆動している場合は、異常診断装置２２は、モータ１６の駆動が異常であると診断する。

異常診断装置２２は、回転速度検出部１８が検出した回転速度値Ｖｅｄと、２つの電流検出部２０（２０ａ、２０ｂ）が検出した三相の交流電流値Ｉｄ（Ｉｄ１、Ｉｄ２）とに基づいて、モータ１６の駆動が正常であるか否かを判断する。異常診断装置２２については、後で詳しく説明する。

図２は、モータ駆動装置１４ａの構成を示す図である。なお、モータ駆動装置１４ｂは、モータ駆動装置１４ａと同一の構成を有するので、代表してモータ駆動装置１４ａについて説明する。モータ駆動装置１４ａは、トルク指令生成部３０、電流指令生成部３２、電圧指令生成部３４、および、電力供給部３６を備える。

トルク指令生成部３０は、数値制御装置１２から指令された速度指令Ｖｅｃに基づいてトルク指令値Ｔｃを生成（算出）する。トルク指令生成部３０は、回転速度検出部１８が検出したフィードバック値である回転速度値Ｖｅｄを用いて、トルク指令値Ｔｃを生成する。具体的には、トルク指令生成部３０は、速度指令Ｖｅｃと回転速度値Ｖｅｄとの差に基づいて、トルク指令値Ｔｃを算出する。トルク指令生成部３０は、生成（算出）したトルク指令値Ｔｃを電流指令生成部３２に出力する。

電流指令生成部３２は、トルク指令生成部３０から送られてきたトルク指令値Ｔｃに基づいて、電流指令値Ｉｃを生成（算出）する。電流指令生成部３２は、生成（算出）した電流指令値Ｉｃを電圧指令生成部３４に出力する。

電圧指令生成部３４は、電流指令生成部３２から送られてきた電流指令値Ｉｃに基づいて、電圧指令値Ｖｃ１を生成（算出）する。電圧指令生成部３４は、電流検出部２０ａが検出したフィードバック値である三相の交流電流値Ｉｄ１（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）を用いて、電圧指令値Ｖｃ１を生成する。

具体的には、電圧指令生成部３４は、電流検出部２０ａが検出した三相の交流電流値Ｉｄ１（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）が、電流指令値Ｉｃに応じた三相の交流電流となるように、電圧指令値Ｖｃ１を生成する。電圧指令生成部３４は、生成（算出）した電圧指令値Ｖｃ１を電力供給部３６に出力する。

電力供給部３６は、モータ１６を駆動するためのドライバであり、例えば、電源から供給された電流を三相の交流電流に変換するインバータ回路等を含む。電力供給部３６は、電圧指令値Ｖｃ１に基づいてモータ１６の第１の三相巻線１７ａに電圧を印加することで、第１の三相巻線１７ａに三相の交流電流を供給する。これにより、モータ１６は駆動する。

なお、モータ駆動装置１４ｂの場合は、電圧指令生成部３４は、電流検出部２０ｂが検出したフィードバック値である三相の交流電流値Ｉｄ２（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）を用いて、電圧指令値Ｖｃ２を生成する。また、電力供給部３６は、電圧指令値Ｖｃ２に基づいて、モータ１６の第２の三相巻線１７ｂに三相の交流電流を供給する。

図３は、異常診断装置２２の構成を示す図である。異常診断装置２２ａは、ＣＰＵ等のプロセッサと記憶媒体とを有するコンピュータによって構成される。異常診断装置２２は、電流取得部４０、回転速度取得部４２、判定部４４、報知部４６、および、駆動停止部４８を備える。

電流取得部４０は、電流検出部２０ａが検出した第１の三相巻線１７ａを流れる三相の交流電流値Ｉｄ１（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）と、電流検出部２０ｂが検出した第２の三相巻線１７ｂを流れる三相の交流電流値Ｉｄ２（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）とを取得する。電流取得部４０は、取得した三相の交流電流値Ｉｄ１、Ｉｄ２を判定部４４に出力する。

回転速度取得部４２は、回転速度検出部１８が検出したモータ１６の回転速度値Ｖｅｄを取得する。回転速度取得部４２は、取得した回転速度値Ｖｅｄを判定部４４に出力する。

判定部４４は、時刻を計時するクロック回路を含む。クロック回路が所定の周期でカウント値Ｃをインクリメントすることで、時刻を計時することができる。判定部４４は、第１の三相巻線１７ａを流れる三相の交流電流値Ｉｄ１を用いて、第１の三相巻線１７ａの少なくとも１つの相が断線しているか否かを判断する。また、判定部４４は、第２の三相巻線１７ｂを流れる三相の交流電流値Ｉｄ２を用いて、第２の三相巻線１７ｂの少なくとも１つの相が断線しているか判断する。判定部４４は、第１の三相巻線１７ａおよび第２の三相巻線１７ｂの少なくとも一方の三相巻線１７のうち、少なくとも１つの相が断線していると判断すると、モータ１６の駆動が異常であると判定する。

具体的には、判定部４４は、所定時間継続して、回転速度値Ｖｅｄの絶対値が所定値ＳＶを超え（｜Ｖｅｄ｜＞ＳＶ）、且つ、各三相巻線１７（１７ａ、１７ｂ）に流れる交流電流値Ｉｄ（Ｉｄ１、Ｉｄ２）のうち、いずれか１つの相の相電流値の絶対値が閾値ＴＨより小さい（｜Ｉｕ｜＜ＴＨ、｜Ｉｖ｜＜ＴＨ、または、｜Ｉｗ｜＜ＴＨ）場合は、モータ１６の駆動が異常であると判定する。この場合は、各三相巻線１７（１７ａ、１７ｂ）の三相のうち、相電流値の絶対値が閾値ＴＨより小さくなる相が断線していることになる。

回転速度値Ｖｅｄの絶対値が所定値ＳＶを超えているか否かを判断する理由としては、電圧指令値Ｖｃが小さい場合は、モータ１６の回転速度が低くなり、異常判定を正しく行うことができない可能性があるからである。

また、三相巻線１７（１７ａ、１７ｂ）のいずれか１つの相の相電流値の絶対値が閾値ＴＨより小さいか否かを判断する理由としては、三相巻線１７（１７ａ、１７ｂ）のいずれか１つの相が断線した場合は、その断線した相の相電流値は絶えず、０（零）となるからである。なお、三相巻線１７（１７ａ、１７ｂ）の２つの相が断線した場合は、その三相巻線１７（１７ａ、１７ｂ）の各相の相電流値は全て０（零）となる。

回転速度値Ｖｅｄの絶対値が所定値ＳＶを超え、且つ、三相巻線１７（１７ａ、１７ｂ）のいずれか１つの相の相電流値が閾値ＴＨより小さい状態で、所定時間が経過したかを判断する理由としては、各相の相電流値Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗは、時間の経過とともにその値が変動するので、断線していなくても閾値ＴＨより小さくなる場合があるからである。

なお、判定部４４は、所定時間継続して、回転速度値Ｖｅｄの絶対値が所定値ＳＶを超え、各三相巻線１７（１７ａ、１７ｂ）のいずれか１つの相の相電流値の絶対値が閾値ＴＨより小さく、且つ、残りの相の相電流値の和の絶対値が閾値ＴＨより小さい場合に、モータ１６の駆動が異常であると判定してもよい。

例えば、判定部４４は、相電流値Ｉｕの絶対値が閾値ＴＨより小さい（｜Ｉｕ｜＜ＴＨ）場合は、残りの相の相電流値Ｉｖ、Ｉｗの和の絶対値が閾値ＴＨより小さい（｜Ｉｖ＋Ｉｗ｜＜ＴＨ）場合に、モータ１６の駆動が異常であると判定してもよい。ここで、Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝０、の関係式から、｜Ｉｕ｜＝｜Ｉｖ＋Ｉｗ｜、の関係が成り立つ。したがって、所定時間継続して、｜Ｉｕ｜＜ＴＨ、の場合は、｜Ｉｖ＋Ｉｗ｜＜ＴＨ、となるが、異常の誤判定を防止するために、確認的に、残りの相の和の絶対値が閾値ＴＨより小さいかを判断している。

報知部４６および駆動停止部４８は、判定部４４によってモータ１６の駆動が異常であると判定されると、アラーム処理を行う。

報知部４６は、モータ１６の駆動が異常であると判定されると、アラーム処理としてアラームをオペレータに報知する。報知部４６は、図示しない表示部を備え、表示部にアラームを表示することで報知してもよい。また、報知部４６は、図示しないスピーカまたは発光部を備え、音によってアラームを報知してもよいし、光によってアラームを報知してもよい。また、報知部４６は、数値制御装置１２の表示部にアラームを表示させてもよい。また、報知部４６は、外部に設けられたスピーカを用いてアラームを報知してもよいし、外部に設けられた発光部を発光させることでアラームを報知してもよい。

駆動停止部４８は、モータ１６の駆動が異常であると判定されると、アラーム処理として、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）によるモータ１６の駆動を停止させる。駆動停止部４８は、モータ１６の駆動が異常であると判定されると、停止信号を２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）に出力することで、モータ１６の駆動を停止させる。２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）は、停止信号が送られてくると、モータ１６への電力供給を停止させる。例えば、電圧指令生成部３４が、電圧指令値Ｖｃ（Ｖｃ１、Ｖｃ２）の電力供給部３６への出力を禁止することで、モータ１６への電力供給を停止させてよい。

なお、本実施の形態では、モータ１６の駆動が異常であると判定されると、アラームの報知およびモータ１６の駆動停止の両方を行うようにしたが、いずれか一方のみをアラーム処理として行ってもよい。

次に、異常診断装置２２の動作を図４に示すフローチャートにしたがって説明する。図４に示す動作は、所定の周期で実行される。また、回転速度検出部１８および電流検出部２０（２０ａ、２０ｂ）は、前記所定の周期以下の周期で回転速度値Ｖｅｄおよび交流電流値Ｉｄ（Ｉｄ１、Ｉｄ２）を検出するものとする。

ステップＳ１で、判定部４４は、回転速度取得部４２が取得した回転速度値Ｖｅｄの絶対値が所定値ＳＶより大きいか否かを判断する（｜Ｖｅｄ｜＞ＳＶ？）。

ステップＳ１で、回転速度値Ｖｅｄの絶対値が所定値ＳＶ以下であると判断されるとステップＳ２に進む。一方で、ステップＳ１で、回転速度値Ｖｅｄの絶対値が所定値ＳＶより大きいと判断されるとステップＳ３に進む。

ステップＳ２に進むと、判定部４４は、カウント値Ｃをリセットし（Ｃ＝０、にし）、本動作を終了する。

ステップＳ３に進むと、判定部４４は、Ｕ相の相電流値Ｉｕの絶対値が閾値ＴＨより小さいか否かを判断する（｜Ｉｕ｜＜ＴＨ？）。ステップＳ３で、Ｕ相の相電流値Ｉｕの絶対値が閾値ＴＨより小さいと判断されるとステップＳ４に進む。

ステップＳ４に進むと、判定部４４は、Ｖ相、Ｗ相の相電流値Ｉｖ、Ｉｗの和の絶対値が閾値ＴＨより小さいか否かを判断する（｜Ｉｖ＋Ｉｗ｜＜ＴＨ？）。

ステップＳ４で、Ｖ相、Ｗ相の相電流値Ｉｖ、Ｉｗの和の絶対値が閾値ＴＨ以上であると判断されると、ステップＳ２に進む。一方、ステップＳ４で、Ｖ相、Ｗ相の相電流値Ｉｖ、Ｉｗの和の絶対値が閾値ＴＨより小さいと判断されると、ステップＳ５に進む。

ステップＳ３で、Ｕ相の相電流値Ｉｕの絶対値が閾値ＴＨ以上と判断されるとステップＳ６に進み、判定部４４は、Ｖ相の相電流値Ｉｖの絶対値が閾値ＴＨより小さいか否かを判断する（｜Ｉｖ｜＜ＴＨ？）。

ステップＳ６で、Ｖ相の相電流値Ｉｖの絶対値が閾値ＴＨより小さいと判断されると、ステップＳ７に進み、判定部４４は、Ｗ相、Ｕ相の相電流値Ｉｗ、Ｉｕの和の絶対値が閾値ＴＨより小さいか否かを判断する（｜Ｉｗ＋Ｉｕ｜＜ＴＨ？）。

ステップＳ７で、Ｗ相、Ｕ相の相電流値Ｉｗ、Ｉｕの和の絶対値が閾値ＴＨ以上であると判断されると、ステップＳ２に進む。一方、ステップＳ７で、Ｗ相、Ｕ相の相電流値Ｉｗ、Ｉｕの和の絶対値が閾値ＴＨより小さいと判断されると、ステップＳ５に進む。

ステップＳ６で、Ｖ相の相電流値Ｉｖの絶対値が閾値ＴＨ以上であると判断されると、ステップＳ８に進み、判定部４４は、Ｗ相の相電流値Ｉｗの絶対値が閾値ＴＨより小さいか否かを判断する（｜Ｉｗ｜＜ＴＨ？）。

ステップＳ８で、Ｗ相の相電流値Ｉｗの絶対値が閾値ＴＨ以上であると判断されるとステップＳ２に進む。一方で、ステップＳ８で、Ｗ相の相電流値Ｉｗの絶対値が閾値ＴＨより小さいと判断されるとステップＳ９に進む。

ステップＳ９に進むと、判定部４４は、Ｕ相、Ｖ相の相電流値Ｉｕ、Ｉｖの和の絶対値が閾値ＴＨより小さいか否かを判断する（｜Ｉｕ＋Ｉｖ｜＜ＴＨ？）。ステップＳ９で、Ｕ相、Ｖ相の相電流値Ｉｕ、Ｉｖの和の絶対値が閾値ＴＨ以上であると判断されると、ステップＳ２に進む。一方、ステップＳ７で、Ｕ相、Ｖ相の相電流値Ｉｕ、Ｉｖの和の絶対値が閾値ＴＨより小さいと判断されると、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５に進むと、判定部４４は、カウント値Ｃをインクリメントする（Ｃ＝Ｃ＋１）。つまり、判定部４４は、相電流値Ｉｕの絶対値が閾値ＴＨより小さく、且つ、相電流値Ｉｖ、Ｉｗの和の絶対値が閾値ＴＨより小さい場合、相電流値Ｉｖの絶対値が閾値ＴＨより小さく、且つ、相電流値Ｉｗ、Ｉｕの和の絶対値が閾値ＴＨより小さい場合、または、相電流値Ｉｗの絶対値が閾値ＴＨより小さく、且つ、相電流値Ｉｕ、Ｉｖの和の絶対値が閾値ＴＨより小さい場合は、カウント値Ｃをインクリメントする。

次いで、ステップＳ１０で、判定部４４は、現在のカウント値Ｃが所定値Ｃ１より大きいか否かを判断する。つまり、ステップＳ１０では、「ステップＳ１、Ｓ３、Ｓ４でＹＥＳ」、「ステップＳ１、Ｓ６、Ｓ７でＹＥＳ」、または、「ステップＳ１、Ｓ８、Ｓ９でＹＥＳ」の状態で、所定時間が経過したか否かを判断している。

ステップＳ１０で、現在のカウント値Ｃが所定値Ｃ１以下であると判断されると、本動作を終了する。一方、ステップＳ１０で、現在のカウント値Ｃが所定値Ｃ１より大きいと判断されると、判定部４４は、モータ１６の駆動が異常と判定し、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１に進むと、アラーム処理を行う。具体的には、報知部４６がオペレータにアラームを報知するとともに、駆動停止部４８が２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）によるモータ１６の駆動を停止させる。

判定部４４は、図４に示す動作を、電流検出部２０ａが検出した三相の交流電流値Ｉｄ１（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）に基づいて行うとともに、電流検出部２０ｂが検出した三相の交流電流値Ｉｄ２（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）に基づいて行う。したがって、２つの三相巻線１７（１７ａ、１７ｂ）のうち、少なくとも一方の三相巻線１７のいずれか１つの相が断線している場合は、異常と判定されて、アラーム処理を行うことになる。

このように、異常診断装置２２は、回転速度検出部１８が検出した回転速度値Ｖｅｄと、電流検出部２０（２０ａ、２０ｂ）が検出した交流電流値Ｉｄ（Ｉｄ１、Ｉｄ２）とを用いて、モータ１６の駆動が異常であるか否かを判定するので、簡易な構成で、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）によって駆動される１つのモータ１６の駆動異常を診断することができる。

［変形例］
上記実施の形態は、以下のようは変形にしてもよい。

＜変形例１＞
上記実施の形態では、数値制御装置１２、モータ駆動装置１４とは別個に異常診断装置２２を設けたが、異常診断装置２２は、数値制御装置１２であってもよい。つまり、数値制御装置１２に異常診断装置２２を設けてもよい。これにより、異常診断装置２２を別途設ける必要がなく、コストが低廉となる。

また、異常診断装置２２は、モータ駆動装置１４であってもよい。つまり、モータ駆動装置１４に異常診断装置２２を設けてもよい。この場合は、複数のモータ駆動装置１４の少なくとも１つに異常診断装置２２を設けてもよく、複数のモータ駆動装置１４の全てに異常診断装置２２を設けてもよい。これにより、異常診断装置２２を別途設ける必要がなく、コストが低廉となるとともに、異常診断を迅速に行うことができる。

＜変形例２＞
上記実施の形態では、１つの異常診断装置２２を設けるようにした、複数の三相巻線１７に対応して複数の異常診断装置２２を設けてもよい。例えば、２つの三相巻線１７（１７ａ、１７ｂ）をモータ１６が有する場合は、２つの異常診断装置２２を設ける。この場合は、異常診断装置２２は、対応する三相巻線１７（１７ａ、１７ｂ）に電流を供給するモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）とは別個に設けられてもよいし、対応する三相巻線１７（１７ａ、１７ｂ）に電流を供給するモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）内に設けられてもよい。

図５は、複数の異常診断装置２２の各々を、対応する三相巻線１７（１７ａ、１７ｂ）に電流を供給するモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）内に設けた場合の異常診断システム１０を示す図である。図５では、第１の三相巻線１７ａに対応してモータ駆動装置１４ａに設けられた異常診断装置２２を２２ａで表し、第２の三相巻線１７ｂに対応してモータ駆動装置１４ｂに設けられた異常診断装置２２を２２ｂで表す。

異常診断装置２２ａの判定部４４は、電流検出部２０ａが検出した交流電流値Ｉｄ１（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）に基づいて、モータ１６の駆動が異常か否かを判定する。つまり、異常診断装置２２ａは、第１の三相巻線１７ａの少なくとも１つの相が断線しているか否かを判断し、少なくとも１つの相が断線していると判断すると、モータ１６の駆動が異常であると判定する。

異常診断装置２２ａの駆動停止部４８は、異常診断装置２２ａの判定部４４によって、モータ１６の駆動が異常であると判定されると、モータ駆動装置１４ａによるモータ１６の駆動を停止させるとともに、モータ駆動装置１４ｂに停止信号を送ることで、モータ駆動装置１４ｂによるモータ１６の駆動を停止させる。これにより、モータ１６の駆動が停止する。

同様に、異常診断装置２２ｂの判定部４４は、電流検出部２０ｂが検出した交流電流値Ｉｄ２（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）に基づいて、モータ１６の駆動が異常か否かを判定する。つまり、異常診断装置２２ｂは、第２の三相巻線１７ｂの少なくとも１つの相が断線しているか否かを判断し、少なくとも１つの相が断線していると判断すると、モータ１６の駆動が異常であると判定する。

異常診断装置２２ｂの駆動停止部４８は、異常診断装置２２ｂの判定部４４によって、モータ１６の駆動が異常であると判定されると、モータ駆動装置１４ｂによるモータ１６の駆動を停止させるとともに、モータ駆動装置１４ａに停止信号を送ることで、モータ駆動装置１４ａによるモータ１６の駆動を停止させる。これにより、モータ１６の駆動が停止する。

複数の異常診断装置（２２）の各々を、対応する三相巻線１７（１７ａ、１７ｂ）に電流を供給するモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）内に設けることで、コストが低廉となるとともに、異常診断を迅速に行うことができる。

＜変形例３＞
上記実施の形態および変形例１、２では、閾値ＴＨを一定としたが、閾値ＴＨを変動させてもよい。例えば、判定部４４は、回転速度値Ｖｅｄの絶対値が大きくなるにつれて閾値ＴＨを大きくさせる。回転速度値Ｖｅｄの絶対値が小さい場合は、三相巻線１７に供給される交流電流が小さくなるためである。これにより、三相巻線１７のどの相が断線しているのかを精度よく判断することができる。

図６は、変形例３における閾値ＴＨと回転速度値Ｖｅｄの絶対値との関係を示すグラフである。図６に示すように、回転速度値Ｖｅｄの絶対値がある値になるまでは、閾値ＴＨは、回転速度値Ｖｅｄの絶対値の増加に伴い徐々に高くなり、回転速度値Ｖｅｄの絶対値がある値になると、閾値ＴＨが一定となる。また、図６では、回転速度値Ｖｅｄの絶対値が所定値ＳＶより小さいときの閾値ＴＨを図示していない。これは、回転速度値Ｖｅｄの絶対値が所定値ＳＶ以下の場合は、図４のステップＳ１でＮＯに分岐するため、異常判定が行われない（閾値ＴＨが用いられない）からである。

＜変形例４＞
上記実施の形態および変形例１〜３では、数値制御装置１２は、２つのモータ駆動装置１４（１４ａ、１４ｂ）に速度指令Ｖｅｃを出力するようにしたが、いずれか１つのモータ駆動装置１４にのみ速度指令Ｖｅｃを出力してもよい。なお、変形例４の説明では、速度指令Ｖｅｃが入力されたモータ駆動装置１４を１４ａとし、速度指令Ｖｅｃが入力されていないモータ駆動装置１４を１４ｂとする。

そして、モータ駆動装置１４ａは、速度指令Ｖｅｃに基づいて生成したトルク指令値Ｔｃ、または、トルク指令値Ｔｃに基づいて生成した電流指令値Ｉｃをモータ駆動装置１４ｂに出力する。モータ駆動装置１４ｂにトルク指令値Ｔｃが入力される場合は、モータ駆動装置１４ｂの電流指令生成部３２は、入力されたトルク指令値Ｔｃに基づいて電流指令値Ｉｃを生成する。また、モータ駆動装置１４ｂに電流指令値Ｉｃが入力される場合は、モータ駆動装置１４ｂの電圧指令生成部３４は、入力された電流指令値Ｉｃとフィードバック値である交流電流値Ｉｄ２とに基づいて、電圧指令値Ｖｃ２を生成する。

〔実施の形態から得られる技術的思想〕
上記実施の形態および変形例１〜４から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。

異常診断装置（２２）は、複数のモータ駆動装置（１４）によって駆動される１つのモータ（１６）の駆動異常を診断する。複数のモータ駆動装置（１４）は、モータ（１６）が有する複数の三相巻線（１７）に三相の交流電流を供給することで、モータ（１６）を駆動する。異常診断装置（２２）は、モータ（１６）の回転速度値（Ｖｅｄ）を取得する回転速度取得部（４２）と、三相巻線（１７）を流れる各相の相電流値を取得する電流取得部（４０）と、所定時間継続して、回転速度値（Ｖｅｄ）の絶対値が所定値（ＳＶ）を超え、且つ、三相巻線（１７）のいずれか１つの相の相電流値の絶対値が閾値（ＴＨ）より小さい場合は、異常であると判定する判定部（４４）と、を備える。

これにより、簡易な構成で、複数のモータ駆動装置（１４）によって駆動される１つのモータ（１６）の駆動異常（例えば、三相巻線（１７）の断線等による駆動異常）を診断することができる。

判定部（４４）は、所定時間継続して、回転速度値（Ｖｅｄ）の絶対値が所定値（ＳＶ）を超え、三相巻線（１７）のいずれか１つの相の相電流値の絶対値が閾値（ＴＨ）より小さく、且つ、残りの相の相電流値の和の絶対値が閾値（ＴＨ）より小さい場合に、異常であると判定してもよい。これにより、簡易な構成で、複数のモータ駆動装置（１４）によって駆動される１つのモータ（１６）の駆動異常を診断することができる。また、異常の誤判定を防止することができる。

判定部（４４）は、回転速度値（Ｖｅｄ）の絶対値の大きさに応じて閾値（ＴＨ）を変更してもよい。これにより、異常判定の精度が向上する。

異常診断装置（２２）は、判定部（４４）によって異常と判定されると、アラームを報知する報知部（４６）を備えてもよい。これにより、モータ（１６）の駆動異常をオペレータは認識することができる。

異常診断装置（２２）は、判定部（４４）によって異常と判定されると、複数のモータ駆動装置（１４）によるモータ（１６）の駆動を停止させる駆動停止部（４８）を備えてもよい。これにより、駆動が異常と判定されたモータ（１６）がそのまま駆動してしまうことを防止することができる。

異常診断装置（２２）は、モータ駆動装置（１４）に設けられていてもよい。これにより、異常診断装置（２２）を別途設ける必要がなく、コストが低廉になるとともに、迅速に異常診断を行うことができる。

異常診断装置（２２）は、複数の三相巻線（１７）に対応して複数設けられてもよい。複数の異常診断装置（２２）の各々は、対応する三相巻線（１７）の各相の相電流値に基づいて、モータ（１６）の駆動が異常か否かを判定してもよい。これにより、迅速に異常診断を行うことができる。

電流取得部（４０）は、複数の三相巻線（１７）の各々を流れる各相の相電流値を取得してもよい。判定部（４４）は、複数の三相巻線（１７）の各々を流れる各相の相電流値に基づいて、モータ（１６）の駆動が異常か否かを判定してもよい。これにより、複数の三相巻線（１７）に関して、断線による駆動異常があるかを、１つの異常診断装置（２２）で診断することができる。

１０…異常診断システム１２…数値制御装置
１４（１４ａ、１４ｂ）…モータ駆動装置１６…モータ
１７（１７ａ、１７ｂ）…三相巻線１８…回転速度検出部
２０（２０ａ、２０ｂ）…電流検出部２２（２２ａ、２２ｂ）…異常診断装置
４０…電流取得部４２…回転速度取得部
４４…判定部４６…報知部
４８…駆動停止部Ｉｄ（Ｉｄ１、Ｉｄ２）…交流電流値
Ｉｕ…Ｕ相の相電流値（相電流値）Ｉｖ…Ｖ相の相電流値（相電流値）
Ｉｗ…Ｗ相の相電流値（相電流値）ＳＶ…所定値
ＴＨ…閾値Ｖｅｄ…回転速度値

Claims

複数のモータ駆動装置によって駆動される１つのモータの駆動異常を診断する異常診断装置であって、
前記複数のモータ駆動装置は、前記モータが有する複数の三相巻線に三相の交流電流を供給することで、前記モータを駆動し、
前記モータの回転速度値を取得する回転速度取得部と、
前記三相巻線を流れる各相の相電流値を取得する電流取得部と、
所定時間継続して、前記回転速度値の絶対値が所定値を超え、且つ、前記三相巻線のいずれか１つの相の前記相電流値の絶対値が閾値より小さい場合は、異常であると判定する判定部と、
を備える、異常診断装置。
請求項１に記載の異常診断装置であって、
前記判定部は、所定時間継続して、前記回転速度値の絶対値が所定値を超え、前記三相巻線のいずれか１つの相の前記相電流値の絶対値が閾値より小さく、且つ、残りの相の前記相電流値の和の絶対値が前記閾値より小さい場合に、異常であると判定する、異常診断装置。
請求項１または２に記載の異常診断装置であって、
前記判定部は、前記回転速度値の絶対値の大きさに応じて前記閾値を変更する、異常診断装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の異常診断装置であって、
前記判定部によって異常と判定されると、アラームを報知する報知部を備える、異常診断装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の異常診断装置であって、
前記判定部によって異常と判定されると、前記複数のモータ駆動装置による前記モータの駆動を停止させる駆動停止部を備える、異常診断装置。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の異常診断装置であって、
前記異常診断装置は、前記モータ駆動装置に設けられている、異常診断装置。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の異常診断装置であって、
前記異常診断装置は、前記複数の三相巻線に対応して複数設けられ、
複数の前記異常診断装置の各々は、対応する前記三相巻線の各相の前記相電流値に基づいて、前記モータの駆動が異常か否かを判定する、異常診断装置。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の異常診断装置であって、
前記電流取得部は、前記複数の三相巻線の各々を流れる各相の前記相電流値を取得し、
前記判定部は、前記複数の三相巻線の各々を流れる各相の前記相電流値に基づいて、前記モータの駆動が異常か否かを判定する、異常診断装置。
複数のモータ駆動装置によって駆動される１つのモータの駆動異常を診断する異常診断方法であって、
前記複数のモータ駆動装置は、前記モータが有する複数の三相巻線に三相の交流電流を供給することで、前記モータを駆動し、
前記モータの回転速度値を取得する回転速度取得ステップと、
前記三相巻線を流れる各相の相電流値を取得する電流取得ステップと、
所定時間継続して、前記回転速度値の絶対値が所定値を超え、且つ、前記三相巻線のいずれか１つの相の前記相電流値の絶対値が閾値より小さい場合は、異常であると判定する判定ステップと、
を含む、異常診断方法。
請求項９に記載の異常診断方法であって、
前記判定ステップは、所定時間継続して、前記回転速度値の絶対値が所定値を超え、前記三相巻線のいずれか１つの相の前記相電流値の絶対値が閾値より小さく、且つ、残りの相の前記相電流値の和の絶対値が前記閾値より小さい場合に、異常であると判定する、異常診断方法。
請求項９または１０に記載の異常診断方法であって、
前記判定ステップは、前記回転速度値の絶対値の大きさに応じて前記閾値を変更する、異常診断方法。
請求項９〜１１のいずれか１項に記載の異常診断方法であって、
前記判定ステップによって異常と判定されると、アラームを報知する報知ステップを含む、異常診断方法。
請求項９〜１２のいずれか１項に記載の異常診断方法であって、
前記判定ステップによって異常と判定されると、前記複数のモータ駆動装置による前記モータの駆動を停止させる駆動停止ステップを含む、異常診断方法。
請求項９〜１３のいずれか１項に記載の異常診断方法であって、
前記異常診断方法は、前記複数のモータ駆動装置の各々によって実施され、
前記判定ステップは、自己の前記モータ駆動装置が前記三相の交流電流を供給する前記三相巻線の各相の前記相電流値に基づいて、前記モータの駆動が異常か否かを判定する、異常診断方法。
請求項９〜１３のいずれか１項に記載の異常診断方法であって、
前記電流取得ステップは、前記複数の三相巻線の各々を流れる各相の前記相電流値を取得し、
前記判定ステップは、前記複数の三相巻線の各々を流れる各相の前記相電流値に基づいて、前記モータの駆動が異常か否かを判定する、異常診断方法。