[發(fā)明專利]具有放熱特性推定部的數(shù)值控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510092517.2
• 申請日: 2015-03-02
• 公開（公告）號: CN104901607B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 手塚淳一;小川肇
• 申請（專利權）人: 發(fā)那科株式會社
• 主分類號: H02P29/60
• 分類號: H02P29/60
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權代理有限公司11243
• 代理人: 范勝杰,文志

技術領域

本發(fā)明涉及具有放熱特性推定部的數(shù)值控制裝置。特別地，本發(fā)明涉及在具有冷卻裝置，使用數(shù)值控制裝置來驅(qū)動至少一個電動機的電動機驅(qū)動裝置中，具備能夠發(fā)現(xiàn)構成電動機驅(qū)動裝置的電動機部的結(jié)構要素的冷卻裝置的異常的發(fā)熱特性推定部的數(shù)值控制裝置。

背景技術

在機床系統(tǒng)中，針對機床的每個驅(qū)動軸具有電動機，通過電動機驅(qū)動裝置來驅(qū)動這些電動機。電動機驅(qū)動裝置具備電動機部、對電動機部進行控制的數(shù)值控制裝置。通過數(shù)值控制裝置以數(shù)值對電動機部中的電動機進行控制。此外，電動機的動作由電動機驅(qū)動裝置的數(shù)值控制裝置進行監(jiān)視。并且，在電動機驅(qū)動裝置的電動機部中設置有用于使電動機進行動作的輸入電源、變換器、逆變器。

另一方面，在通過變換器、逆變器來控制電動機的電動機驅(qū)動裝置的電動機部中，由于變換器、逆變器的發(fā)熱和電動機的發(fā)熱，導致構成電動機部的變換器、逆變器、電動機的溫度上升。并且，當變換器、逆變器、電動機的溫度上升時，這些結(jié)構要素發(fā)生熱損傷，電動機裝置不能正常動作。因此，在變換器、逆變器、電動機中設置有用于防止溫度上升的冷卻裝置。冷卻裝置一般是使用冷卻風扇的空冷式冷卻裝置。在空冷式冷卻裝置中，利用風扇電動機來驅(qū)動冷卻用風扇，利用產(chǎn)生的冷卻風來進行變換器、逆變器、電動機內(nèi)的冷卻。并且，在這樣的空冷式冷卻裝置中，以預防性維護為目的，使用風扇電動機中安裝的速度傳感器來監(jiān)視風扇的旋轉(zhuǎn)降低、旋轉(zhuǎn)停止狀態(tài)，防止了變換器、逆變器、電動機內(nèi)的溫度上升。

然而，在這樣的防止溫度上升的方法中，另外需要用于檢測風扇電動機的旋轉(zhuǎn)速度的速度傳感器，并且，無法檢測由于風扇電動機的旋轉(zhuǎn)速度降低以外的原因引起的冷卻效率降低從而導致變換器、逆變器、電動機內(nèi)的溫度上升。另一方面，日本特開2008-54440號公報中公開了在使用電動機的控制裝置中防止電動機過熱的過熱保護裝置。日本特開2008-54440號公報中記載的裝置是電子式動力轉(zhuǎn)向裝置中的過熱保護裝置，根據(jù)基于多個部件(電動機、控制器)的熱容量的差異的發(fā)熱特性和放熱特性來推定溫度從而限制電動機中流過的電流，保護電動機和電動機周邊裝置防止其過熱。此外，日本專利第3902710號公報中公開了在相同的數(shù)值控制裝置的領域中，在電動機的發(fā)熱量超過了容許的發(fā)熱量的情況下，通過加減速時間常數(shù)的增大或進給速度的降低，將機床的進給軸電動機的過熱防患于未然來謀求設備保護的技術。

然而，日本特開2008-54440號公報中公開的電動機控制裝置，存在如下的課題，根據(jù)基于電動機電流的發(fā)熱量與放熱量的差來推定電動機的溫度與電動機控制器的溫度，由于沒有溫度檢測器，因此無法高精度地估計放熱量。此外，在日本專利第3902710號公報公開的數(shù)值控制裝置中，在根據(jù)流向驅(qū)動單元的電流或基于轉(zhuǎn)矩指令數(shù)據(jù)的動作而求出的總發(fā)熱量，高于根據(jù)流向驅(qū)動單元的電流或轉(zhuǎn)矩指令數(shù)據(jù)運算驅(qū)動單元的溫度而決定的容許發(fā)熱量時，抑制驅(qū)動單元的動作。然而，在日本專利第3902710號公報公開的數(shù)值控制機床中有如下課題，由于沒有檢測器，因此無法高精度地估計驅(qū)動單元的溫度(放熱特性)。

發(fā)明內(nèi)容

一方面，本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)值控制裝置，其在具備作為控制部的數(shù)值控制裝置，驅(qū)動電動機部的電動機驅(qū)動裝置中，能夠根據(jù)基于電動機部中的結(jié)構要素中流過的電流、溫度和周圍溫度而推定出的結(jié)構要素的放熱特性變化，發(fā)現(xiàn)結(jié)構要素的冷卻裝置的異常。

根據(jù)本發(fā)明的一種方式，提供一種數(shù)值控制裝置，其在驅(qū)動至少一個電動機的電動機驅(qū)動裝置所具備數(shù)值控制裝置中，具備：溫度取得部，其從電動機驅(qū)動裝置中設置的溫度檢測器取得電動機驅(qū)動裝置的結(jié)構要素的溫度；周圍溫度取得部，其從電動機驅(qū)動裝置中設置的溫度檢測器取得電動機驅(qū)動裝置的周圍溫度；輸入能量取得部，其取得向結(jié)構要素的輸入能量；輸出能量取得部，其取得來自結(jié)構要素的輸出能量；放熱特性推定部，其根據(jù)結(jié)構要素的溫度、周圍溫度、輸入能量以及輸出能量，推定結(jié)構要素的放熱特性；放熱特性輸出部，其將推定出的結(jié)構要素的放熱特性作為冷卻裝置的正常/異常判定信號進行輸出。

根據(jù)本發(fā)明的一方式的數(shù)值控制裝置，在具有數(shù)值控制裝置的電動機驅(qū)動裝置中，基于根據(jù)電動機驅(qū)動裝置的電動機部中的結(jié)構要素的動作環(huán)境而推定出的結(jié)構要素的放熱特性的變化，能夠發(fā)現(xiàn)結(jié)構要素的冷卻裝置的異常，防止結(jié)構要素的性能降低、故障。

附圖說明

通過參照以下附圖，可以更明確地理解本發(fā)明。

圖1是具備本發(fā)明第1實施例的數(shù)值控制裝置的電動機驅(qū)動裝置的框圖。

圖2是表示圖1所示的數(shù)值控制裝置的放熱推定部的動作的一例的流程圖。