特許 6000558 射出成形機及びコンバータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6000558

(24)【登録日】2016年9月9日

(45)【発行日】2016年9月28日

(54)【発明の名称】射出成形機及びコンバータ

(51)【国際特許分類】

   H02P 29/024 20160101AFI20160915BHJP

   B29C 45/84 20060101ALI20160915BHJP

【ＦＩ】

   H02P29/024

   B29C45/84

【請求項の数】12

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-15267(P2012-15267)

(22)【出願日】2012年1月27日

(65)【公開番号】特開2013-154496(P2013-154496A)

(43)【公開日】2013年8月15日

【審査請求日】2014年5月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】水野 博之

【審査官】 森山 拓哉

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００６／０３８５４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０８−２３７９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１６２２４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−１４７６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３９５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２１８４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０６６０５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ２１／００−２９／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、
前記モータを駆動するインバータ部と、
前記インバータ部を介して供給される回生電力を交流電力に変換するコンバータ部と、
前記コンバータ部で変換された交流電力が伝達する電力ラインに流れる交流電流のｄ−ｑ変換結果に基づいて、前記電力ラインの断線を検出する断線検出部とを備える、射出成形機。

【請求項2】

前記断線検出部は、前記交流電流のｄ−ｑ変換後の電流成分の変化に基づいて、前記電力ラインの断線を検出する、請求項１に記載の射出成形機。

【請求項3】

前記断線検出部は、前記交流電流のｄ−ｑ変換後の電流成分の大きさの変化を検出することによって、前記電力ラインの断線を検出する、請求項２に記載の射出成形機。

【請求項4】

前記断線検出部は、前記ｄ−ｑ変換結果と所定の値とを比較することによって、前記電力ラインの断線を検出する、請求項１から３のいずれか一項に記載の射出成形機。

【請求項5】

前記ｄ−ｑ変換結果は、ｑ軸電流成分である、請求項１から４のいずれか一項に記載の射出成形機。

【請求項6】

前記断線検出部は、前記ｑ軸電流成分が入力されるフィルタの出力に基づいて、前記電力ラインの断線を検出する、請求項５に記載の射出成形機。

【請求項7】

前記ｄ−ｑ変換結果は、ｄ軸電流成分である、請求項１から６のいずれか一項に記載の射出成形機。

【請求項8】

前記断線検出部は、前記ｄ軸電流成分が入力されるフィルタの出力に基づいて、前記電力ラインの断線を検出する、請求項７に記載の射出成形機。

【請求項9】

前記断線検出部は、前記ｄ軸電流成分と前記ｄ軸電流成分の指令値との偏差に基づいて、前記電力ラインの断線を検出する、請求項７又は８に記載の射出成形機。

【請求項10】

前記断線検出部は、
電流センサによって検出される前記電力ラインの相電流の電流値が零の電力ラインを、断線した電力ラインと判定し、
前記電流センサによって検出される前記電力ラインの相電流の電流値が零の電力ラインが検出されず、前記ｄ−ｑ変換結果に基づいて前記電力ラインの断線が検出された場合、前記電流センサによって前記電力ラインの相電流が直接検出されていない電力ラインが断線したと判定する、請求項１から９のいずれか一項に記載の射出成形機。

【請求項11】

前記電力ラインの断線が検出された場合、前記交流電流が前記電力ラインに流れることを停止させる手段を有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の射出成形機。

【請求項12】

モータを駆動するインバータ部を介して供給される回生電力を交流電力に変換するコンバータ部と、
前記コンバータ部で変換された交流電力が伝達する電力ラインに流れる交流電流のｄ−ｑ変換結果に基づいて、前記電力ラインの断線を検出する断線検出部とを備える、コンバータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータの駆動部を介して供給される回生電力を交流電力に変換するブリッジ回路を備える、射出成形機及びコンバータに関する。

【背景技術】

【0002】

図１は、従来の射出成形機１００の構成図である。射出成形機１００は、モータ１５０の交流の回生電力を直流電力に変換してＤＣリンク１３０に供給するインバータ部１４０と、インバータ部１４０によってＤＣリンク１３０に供給された直流電力を交流電力に変換して電源１１０に回生するコンバータ部１２０と、コンバータ部１２０を制御する制御部１６０とを備えている。

【0003】

制御部１６０は、コンバータ部１２０のブリッジ回路１２４から電源ライン１２５を介して電源１１０に流れる交流電流の波形が、電源１１０の電源電圧に同期した正弦波になるように、コンバータ部１２０の出力電圧（すなわち、ＤＣリンク１３０のＤＣリンク電圧Ｖｄｃ）を制御する。電圧制御部１６３は、ＤＣリンク電圧Ｖｄｃと電圧指令値Ｕｃｍｄとの偏差に基づいて、電源１１０に流す電流の大きさを電流指令値Ｉｄとして生成する。ｄ−ｑ変換部１６２は、電流センサ１２３によって検出された電源ライン１２５に流れる電流Ｉｕｆｂ，Ｉｖｆｂを、電源１１０の電源電圧の位相に同期した二相回転座標系に変換（ｄ−ｑ変換）することで、電源１１０の電源電圧との同相成分Ｉｄｆｂと直交成分Ｉｑｆｂを求める。電流制御部１６４は、電流指令値Ｉｄ，Ｉｑ及び検出成分Ｉｄｆｂ，Ｉｑｆｂに応じて、電圧指令値Ｖｄ，Ｖｑを生成する。ＰＷＭ信号生成部１６５は、電圧指令値Ｖｄ，Ｖｑに応じて、ブリッジ回路１２４の動作を制御する。これにより、電源１１０に流れる電流が調整されるため、所望のＤＣリンク電圧Ｖｄｃが得られる。

【0004】

なお、回生電力を電源に回生するコンバータを開示する先行技術文献として、例えば特許文献１が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−５４９４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、交流電力変換部から出力される交流電力が伝達する電力ラインが断線しても（例えば図１の場合、ブリッジ回路１２４から出力される交流電力が伝達する電源ライン１２５が、ヒューズ１２１の溶断等によって断線しても）、その断線を検出することが難しかった。

【0007】

そこで、本発明は、交流電力が伝達する電力ラインの断線を容易に検出できる、射出成形機及びコンバータの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明は、
モータと、
前記モータを駆動するインバータ部と、
前記インバータ部を介して供給される回生電力を交流電力に変換するコンバータ部と、
前記コンバータ部で変換された交流電力が伝達する電力ラインに流れる交流電流のｄ−ｑ変換結果に基づいて、前記電力ラインの断線を検出する断線検出部とを備える、射出成形機を提供するものである。

【0009】

また、上記目的を達成するため、本発明は、
モータを駆動するインバータ部を介して供給される回生電力を交流電力に変換するコンバータ部と、
前記コンバータ部で変換された交流電力が伝達する電力ラインに流れる交流電流のｄ−ｑ変換結果に基づいて、前記電力ラインの断線を検出する断線検出部とを備える、コンバータを提供するものである。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、交流電力が伝達する電力ラインの断線を容易に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】従来の射出成形機の構成図である。

【図2】本発明の一実施形態である射出成形機の構成図である。

【図3】射出成形機のシミュレーションによる正常時の動作波形を示した図である。

【図4】射出成形機のシミュレーションによる異常時の動作波形を示した図である。

【図5】断線検出部の一例である。

【図6】断線検出部を備えた射出成形機のシミュレーションによる動作波形を示した図である。

【図7】断線検出部の一例である。

【図8】断線検出部の一例である。

【図9】断線検出部の一例である。

【図10】断線検出部の一例である。

【図11】本発明の一実施形態である射出成形機の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。

【0013】

図２は、本発明の一実施形態である電動式の射出成形機１の構成図である。射出成形機１は、モータ５０と、インバータ部４０と、ＤＣリンク３０と、コンバータ７０と、上位コントローラ９０とを備えている。また、コンバータ７０は、コンバータ部２０と、制御部６０とを備えている。

【0014】

射出成形機１は、電源１０から供給される交流電力に基づいて、コンバータ部２０とＤＣリンク３０とインバータ部４０とを介して、モータ５０に電力を供給する機能を有している。また、射出成形機１は、モータ５０によって発生した回生電力を、インバータ部４０とＤＣリンク３０とコンバータ部２０とを介して、電源１０に回生する機能を有している。このような機能によって、射出成形機１の省エネルギー化が図られている。電源１０は、例えば、工場設備などの、射出成形機１の外部に設けられた交流電源である。

【0015】

モータ５０は、射出成形機１で使用されるモータであって、モータ５０の減速時に回生電力が発生するものである。モータ５０の具体例として、型開閉用サーボモータが挙げられる。型開閉用サーボモータは、型締め装置を駆動し、可動プラテンを開閉することができる。可動プラテンの開閉によって、金型を閉じる型閉工程、金型を開く型開工程、金型を締め付ける型締め工程が行われる。

【0016】

モータ５０は、射出用サーボモータでもよいし、エジェクタ用サーボモータでもよい。射出用サーボモータは、その作動によって、加熱シリンダ内のスクリュを前進移動させることができる。スクリュの前進移動によって、スクリュ前方に溜まった溶融材料を金型キャビティ内に射出する射出工程が行われる。エジェクタ用モータは、その作動によって、エジェクタ軸を移動させることができる。エジェクタ軸の移動によって、成形品を金型から押し出す成形品突き出し工程が行われる。また、モータ５０は、互いに並列に接続された複数のモータでもよい。

【0017】

インバータ部４０は、コンバータ部２０からＤＣリンク３０を介して供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力に基づいて、モータ５０を駆動する駆動部である。インバータ部４０は、例えば、コンバータ部２０から出力されＤＣリンク３０を介して供給される直流電流を、三相交流電流に変換する。また、インバータ部４０は、モータ５０によって発生した交流の回生電力を直流の回生電力に変換し、変換した直流の回生電力をＤＣリンク３０及びコンバータ部２０に供給する。インバータ部４０は、例えば、モータ５０から供給される三相交流電流を、直流電流に変換する。インバータ部４０は、直流電力と三相交流電力との間で双方向に変換する場合、例えば６個のパワートランジスタで構成される三相ブリッジ回路を含むものであるとよい。

【0018】

ＤＣリンク３０は、コンバータ部２０の直流出力側とインバータ部４０の直流入力側との間に設けられた直流電源経路部であって、一対の直流電源ライン３１と、平滑コンデンサ３２とを備えている。直流電源ライン３１は、コンバータ部２０とインバータ部４０と平滑コンデンサ３２との間を流れる直流電流の伝達経路である。平滑コンデンサ３２は、直流電源ライン３１の直流電圧を平滑させるキャパシタである。平滑コンデンサ３２の具体例として、電解コンデンサが挙げられる。ＤＣリンク３０のＤＣリンク電圧Ｖｄｃは、平滑コンデンサ３２の両端電圧に相当する。

【0019】

コンバータ部２０は、電源１０から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力をＤＣリンク３０及びインバータ部４０に供給する一方で、インバータ部４０及びＤＣリンク３０から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を電源１０に供給する回生コンバータである。コンバータ部２０は、インバータ部４０を介して供給される直流の回生電力を交流電力に変換する変換部である。

【0020】

コンバータ部２０は、ヒューズ２１と、ＬＣフィルタ２２と、電流センサ２３と、ブリッジ回路２４と、電源ライン２５とを有している。

【0021】

ヒューズ２１は、電源ライン２５に直列に各相に挿入されている。ヒューズ２１が溶断することによって、電源ライン２５に過電流が流れることを防止できる。

【0022】

ＬＣフィルタ２２は、電源ライン２５に流れる電流の高調波成分を抑制する回路部である。ＬＣフィルタ２２は、例えば、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相に直列に挿入された複数のリアクトル間にコンデンサ（キャパシタ）が接続される構成を有している。ＬＣフィルタ２２は、例えば図示のような、各相に一端が接続された複数のコンデンサが中性点で共通接続されるＹ結線構成を有している。なお、ＬＣフィルタ２２は、図示の構成に限らず、例えば、各相間にコンデンサが挿入されるΔ結線構成でもよいし、各相に直列にリアクトルのみが挿入される構成でもよい。

【0023】

電流センサ２３は、電源ライン２５に流れる交流電流の電流値を検出する電流検出部である。電流センサ２３は、三相の電源ライン２５のうち二相の電源ラインで検出される相電流を出力し、例えば、Ｕ相で検出されるＵ相電流Ｉｕｆｂ及びＶ相で検出されるＶ相電流Ｉｖｆｂに応じた検出信号を出力する。

【0024】

ブリッジ回路２４は、電源ライン２５に流れる交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力をＤＣリンク３０に供給する一方で、ＤＣリンク３０から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を電源ライン２５に供給する回路である。ブリッジ回路２４は、例えば図示のように、６個のパワートランジスタで構成される三相ブリッジ回路を含んでいる。

【0025】

ブリッジ回路２４は、モータ５０が力行するときには、三相ブリッジ回路を構成するパワートランジスタに並列に接続されたダイオードによって、電源ライン２５に流れる交流電流を直流電流に整流する。一方、ブリッジ回路２４は、モータ５０の回生電力が発生しているときには、ＤＣリンク３０から供給される直流電力が電源１０に回生されるように、三相ブリッジ回路を構成するパワートランジスタをオン／オフする回生動作を行う。

【0026】

電源ライン２５は、電源１０とブリッジ回路２４との間を接続する電力ラインであって、ブリッジ回路２４から供給される交流電力が伝達する。電源ライン２５は、例えば、Ｕ，Ｖ，Ｗの三相の電流経路から構成されている。

【0027】

また、図示のコンバータ２０は、力行経路と回生経路が共通しているが、コンバータ２０は、力行経路と回生経路を並列に有するものでもよい。例えば、力行経路には、電源ライン２５に流れる交流電力を直流電力に変換するダイオードブリッジ回路が挿入され、回生経路には、ＤＣリンク３０から供給される直流電力を交流電力に変換するブリッジ回路２４のような半導体スイッチによるブリッジ回路が挿入される。この場合、力行経路と回生経路の両方に、ヒューズが挿入される。

【0028】

制御部６０は、例えば、マイクロコンピュータを中心に構成された演算制御回路である。制御部６０は、例えば、ＣＰＵ、制御プログラムを格納するＲＯＭ等の補助記憶装置、演算結果等を格納するＲＡＭ等の読み書き可能な主記憶装置、タイマ、カウンタ、入力インターフェース、出力インターフェースを有している。

【0029】

制御部６０は、コンバータ部２０のブリッジ回路２４の回生動作を制御する手段である。制御部６０は、例えば、ＰＷＭ信号生成部６５によって生成されるＰＷＭ信号によってブリッジ回路２４をＰＷＭ制御することにより、インバータ部４０及びＤＣリンク３０を介してブリッジ回路２４に入力されるモータ５０の回生電力を電源１０に回生する制御を行う。

【0030】

制御部６０は、ブリッジ回路２４から電源ライン２５を介して電源１０に流れる交流電流の波形が、電源１０の交流電源電圧の位相に同期した正弦波になるように、ブリッジ回路２４を回生動作させることによって、コンバータ部２０の出力電圧（すなわち、ＤＣリンク３０のＤＣリンク電圧Ｖｄｃ）を制御する。

【0031】

制御部６０は、ブリッジ回路２４を回生動作させる手段として、ｄ−ｑ変換部６２と、電圧制御部６３と、電流制御部６４と、電圧位相検出部６１と、ＰＷＭ信号生成部６５とを有している。

【0032】

ｄ−ｑ変換部６２は、電流センサ２３によって検出されたＵ相電流Ｉｕｆｂ及びＶ相電流Ｉｖｆｂをｄ−ｑ変換することによって、ｄ−ｑ変換結果であるｄ軸電流成分Ｉｄｆｂ及びｑ軸電流成分Ｉｑｆｂを出力する。

【0033】

電圧制御部６３は、所定の電圧指令値ＵｃｍｄとＤＣリンク３０で検出されたＤＣリンク電圧Ｖｄｃとの誤差に基づいて、その誤差を零に収束させるための、ｄ軸電流成分Ｉｄｆｂの電流指令値Ｉｄを生成する。電圧指令値Ｕｃｍｄは、例えば上位コントローラ９０から供給される信号でもよいし、制御部６０によって生成される信号でもよい。

【0034】

電流制御部６４は、ｄ−ｑ変換部６２から供給されるｄ軸電流成分Ｉｄｆｂと電圧制御部６３から供給される電流指令値Ｉｄとに基づいて、ｄ軸成分の電圧指令値Ｖｄを生成する。また、電流制御部６４は、ｄ−ｑ変換部６２から供給されるｑ軸電流成分Ｉｑｆｂと、ｑ軸電流成分Ｉｑｆｂの電流指令値Ｉｑとに基づいて、ｑ軸成分の電圧指令値Ｖｑを生成する。電流指令値Ｉｑは、電源ライン２５の力率が１に調整されるように（すなわち、電源ライン２５に流れる交流電流の波形が電源１０の交流電源電圧と同位相の正弦波に調整されるように）、零に設定されている（Ｉｑ＝０）
電圧位相検出部６１は、電源ライン２５の各相の交流電圧を検出することによって、各相の交流電圧の位相を検出する。

【0035】

ＰＷ信号生成部６５は、電圧位相検出部６１に検出された位相と、電流制御部６４から供給されるｄ−ｑ軸の電圧指令値Ｖｄ，Ｖｑとに基づいて、ブリッジ回路２４内の各トランジスタのゲートを駆動して回生動作させるＰＷＭ駆動信号を生成する。

【0036】

図３は、射出成形機１のシミュレーションによる正常時の動作波形を示した図である。Ｖｒは、電圧位相検出部６１によってグランド基準で検出された電源ライン２５の交流電圧であり、Ｉｒは、電流センサ２３によって検出された電源ライン２５を流れる交流電流であり、ＶｄｃはＤＣリンク３０のＤＣリンク電圧であり、Ｉｄｆｂは交流電流Ｉｒがｄ−ｑ変換部６２によってｄ−ｑ変換されたｄ軸電流成分であり、Ｉｑｆｂは交流電流Ｉｒがｄ−ｑ変換部６２によってｄ−ｑ変換されたｑ軸電流成分である。

【0037】

コンバータ７０の運転は、ＤＣリンク電圧Ｖｄｃが所定の閾値電圧Ｖｔｈ１を超えたタイミングｔ１で開始する（サーボオン）。コンバータ７０の運転が開始すると、コンバータ部２０のブリッジ回路２４の回生動作によって平滑コンデンサ３２が放電するため、ＤＣリンク電圧Ｖｄｃは漸減する。ｄ軸電流成分Ｉｄｆｂは、制御部６０によってＤＣリンク電圧Ｖｄｃに応じた回生電流に制御されている。ｑ軸電流成分Ｉｑｆｂは、ｑ軸電流成分Ｉｑｆｂの電流指令値Ｉｑが零に固定されているため、零に制御されている。コンバータ７０の運転は、ＤＣリンク電圧Ｖｄｃが所定の閾値電圧Ｖｔｈ２を下回ったタイミングｔ２で停止する（サーボオフ）。コンバータ７０の運転が停止すると、コンバータ部２０のブリッジ回路２４の回生動作は停止する。

【0038】

一方、図４は、射出成形機１のシミュレーションによる異常時の動作波形を示した図である。図４は、ブリッジ回路２４の回生動作による平滑コンデンサ３２の放電中に、電源ライン２５のＷ相がタイミングｔ３で断線した場合を示している。図４に示されるように、電源ライン２５の各相の電源ラインうちいずれかの電源ラインが断線すると、ｄ−ｑ変換部６２によるｄ−ｑ変換結果であるｑ軸電流成分Ｉｑｆｂの電流値及びｄ軸電流成分Ｉｄｆｂの電流値は正常時の定常状態に対して大きく変動する。

【0039】

したがって、ブリッジ回路２４の回生動作の制御に使用されるｄ−ｑ変換結果を、電源ライン２５の断線検出に利用できる。ｄ−ｑ変換結果をブリッジ回路２４の回生制御と電源ライン２５の断線検出に共通して使用できるため、電源ライン２５の断線検出を簡易な構成で実現できる。

【0040】

図２において、制御部６０は、ｄ−ｑ変換部６２によるｄ−ｑ変換結果に基づいて、電源ライン２５の断線を検出する。例えば、制御部６０は、ｄ−ｑ変換後の電流成分の大きさの変化に基づいて、電源ライン２５の断線を検出する。

【0041】

制御部６０は、ｄ−ｑ変換部６２によるｄ−ｑ変換結果に基づいて、電源ライン２５の断線を検出する断線検出部として、例えば図２に示される信号処理部６６及び異常判定部６７を有している。

【0042】

信号処理部６６は、ｄ−ｑ変換部６２によって得られたｄ−ｑ変換結果について所定のフィルタ演算を行うことで、そのｄ−ｑ変換結果の電流成分の大きさに等価なデータｙを生成する。異常判定部６７は、データｙを所定の異常判定閾値Ｖｔｈと比較することによって、電源ライン２５の断線の有無と判断する。異常判定部６７は、例えば、データｙが異常判定閾値Ｖｔｈを超えている場合、電源ライン２５に断線が発生していると判断し、電源ライン２５の断線が検出されたことを表す断線検出信号を、上位コントローラ９０に対して出力する。

【0043】

上位コントローラ９０は、断線検出信号に基づいて、交流電流が電源ライン２５に流れることを停止させる手段である。上位コントローラ９０は、例えば、制御部６０と同様に、マイクロコンピュータを中心に構成された演算制御回路である。上位コントローラ９０は、例えば、ＣＰＵ、制御プログラムを格納するＲＯＭ等の補助記憶装置、演算結果等を格納するＲＡＭ等の読み書き可能な主記憶装置、タイマ、カウンタ、入力インターフェース、出力インターフェースを有している。

【0044】

上位コントローラ９０は、例えば、電源ライン２５の断線が検出されたことを表す断線検出信号を受信した場合、射出成形機１の運転を停止させるためのサーボオフ指令を発行し、コンバータ７０の動作を停止させ、コンバータ部２０のブリッジ回路２４の動作を停止させる。これにより、コンバータ部２０のブリッジ回路２４の回生動作は停止するので、交流電流が電源ライン２５に流れることを停止させることができる。その結果、電源ライン２５に過電流が流れることを防止できる。

【0045】

また、上位コントローラ９０は、電源ライン２５の断線が検出されたことを表す断線検出信号を受信した場合、電源ライン２５に断線が発生したことを射出成形機１のオペレータに通知してもよい。これにより、オペレータに速やかに断線異常を知らせることができる。

【0046】

図５は、断線検出部を構成する信号処理部６６の第１の具体例である。信号処理部６６は、絶対値回路７１と、一次遅れフィルタ７２とを有している。Ｚはラプラス変換を表し、ａは所定の定数である。絶対値回路７１は、ｑ軸電流成分Ｉｑｆｂを絶対値化する。一次遅れフィルタ７２は、ｑ軸電流成分Ｉｑｆｂの絶対値を一次遅れ演算した値ｙを出力する。なお、所定値以上の大きな電流が電源ライン２５に一定期間流れたことが検出されればよいので、一次遅れフィルタをタイマに置き換えてもよい。

【0047】

図６は、図５の構成で断線を検出した場合の射出成形機１のシミュレーションによる異常時の動作波形を示した図である。図６は、図４と同様、ブリッジ回路２４の回生動作による平滑コンデンサ３２の放電中に、電源ライン２５のＷ相がタイミングｔ５で断線した場合を示している。図６に示されるように、異常判定部６７は、信号処理部６６から出力される｜Ｉｑｆｂ｜が所定の閾値を超えた断線発生直後のタイミングｔ６で、断線異常検出信号としての異常フラグを出力する。そして、上位コントローラ９０は、コンバータ７０を停止させることにより、コンバータ部２０のブリッジ回路２４の回生動作は停止する（Ｉｒが零に収束している）。

【0048】

図７は、信号処理部６６の第２の具体例である。信号処理部６６は、絶対値回路７１に代えて、ｑ軸電流成分Ｉｑｆｂの実効値を出力する実効値回路７３を有するものでもよい。一次遅れフィルタ７４は、ｑ軸電流成分Ｉｑｆｂの実効値を一次遅れ演算した値ｙを出力する。

【0049】

図８は、信号処理部６６の第３の具体例である。信号処理部６６は、一次遅れフィルタに代えて、絶対値回路７５から出力されるｑ軸電流成分Ｉｑｆｂの絶対値を、移動平均した値ｙを出力する移動平均フィルタ７６を有するものでもよい。

【0050】

図９は、信号処理部６６の第４の具体例である。ｄ軸電流成分Ｉｄｆｂが入力されるハイパスフィルタ７７を有してもよい。これにより、ｄ軸電流成分Ｉｄｆｂの直流成分が除去される。すなわち、図４のｄ軸電流成分Ｉｄｆｂのｔ３〜ｔ４の値を取り出すことによって、図５の場合と同様に、ｑ軸電流成分Ｉｑｆｂのように取り扱うことができる。絶対値回路７８は、ハイパスフィルタ７７の出力を絶対値化し、一次遅れフィルタ７９は、ハイパスフィルタ７７の出力の絶対値を一次遅れ演算した値ｙを出力する。

【0051】

図１０は、信号処理部６６の第５の具体例である。ｄ軸電流成分Ｉｄｆｂとその指令値Ｉｄとの偏差を出力する減算部８０を備える。このような偏差を算出することで、指令値Ｉｄが任意の値に変化しても、図４のｄ軸電流成分Ｉｄｆｂのｔ３〜ｔ４の値に等価な値を取り出すことができる。したがって、図５の場合と同様に、ｑ軸電流成分Ｉｑｆｂのように取り扱うことができる。絶対値回路８１は、減算部８０から出力される偏差を絶対値化し、一次遅れフィルタ８２は、減算部８０から出力される偏差の絶対値を一次遅れ演算した値ｙを出力する。

【0052】

図１１は、本発明の第２の実施形態である電動式の射出成形機２の構成図である。図２の射出成形機１と同様の構成・効果については、その説明を省略する。射出成形機２の制御部６０は、電流センサ２３によって検出された電源ライン２５の各相の電流を比較することにより、断線した相を検出する手段として、断線相判定部６８を有している。

【0053】

断線相判定部６８は、電流センサ２３によって検出される相電流の電流値が零の電源ラインを、断線した電源ラインと判定する。断線相判定部６８は、電流センサ２３によって検出される相電流の電流値が零の電源ラインが検出されず、信号処理部６６からのデータｙに基づいて断線の発生が検出された場合、電流センサ２３によって相電流が直接検出されていない電源ラインが断線したと判定する。

【0054】

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形、組み合わせ及び置換を加えることができる。

【0055】

例えば、断線検出部は、ｄ軸電流成分Ｉｄｆｂの変化とｑ軸電流成分Ｉｑｆｂの変化とを組み合わせて、電源ライン２５の断線を検出してもよい。これにより、断線の検出精度を上げることができる。

【0056】

また、例えば、制御部６０が、ｄ−ｑ変換後の電流成分の大きさの変化に基づいて、電源ライン２５の断線を検出する場合を示したが、制御部６０が、ｄ−ｑ変換後の電流成分の周波数の変化に基づいて、電源ライン２５の断線を検出してもよいし、ｄ−ｑ変換後の電流成分の傾きの変化に基づいて、電源ライン２５の断線を検出してもよい。

【0057】

また、例えば、モータの種類は上述の種類に限ることはなく、本発明は、射出成形機に使用されるモータであれば、他のモータにも適用できる。

【符号の説明】

【0058】

１，２，１００ 射出成形機
１０，１１０ 電源
２０，１２０ コンバータ部
２１，１２１ ヒューズ
２２，１２２ ＬＣフィルタ
２３，１２３ 電流センサ
２４，１２４ ブリッジ回路
２５，１２５ 電源ライン
３０，１３０ ＤＣリンク
３１，１３１ 直流電源ライン
３２，１３２ 平滑コンデンサ
４０，１４０ インバータ部
５０，１５０ モータ
６０，１６０ 制御部
６１，１６１ 電圧位相検出部
６２，１６２ ｄ−ｑ変換部
６３，１６３ 電圧制御部
６４，１６４ 電流制御部
６５，１６５ ＰＷＭ信号生成部
６６ 信号処理部
６７ 異常判定部
６８ 断線相判定部
７０ コンバータ
９０ 上位コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】