[發(fā)明專利]電動(dòng)機(jī)控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710043735.6
• 申請(qǐng)日: 2017-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN107134949B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 豬飼聰史;熊本裕樹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 發(fā)那科株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H02P3/18
• 分類號(hào): H02P3/18;H02P3/14;H02P29/028
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

提供一種電動(dòng)機(jī)控制裝置。對(duì)機(jī)床或產(chǎn)業(yè)機(jī)械中的電動(dòng)機(jī)(3)進(jìn)行控制的電動(dòng)機(jī)控制裝置(1)具備：停電檢測(cè)部(11)，其檢測(cè)電源(2)的停電，該電源(2)供給用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(3)的電力；直流環(huán)節(jié)電壓檢測(cè)部(12)，其檢測(cè)施加于放大器(5)的直流環(huán)節(jié)電壓的值，該放大器(5)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(3)；比較部(13)，其將直流環(huán)節(jié)電壓的值與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較；轉(zhuǎn)矩指令生成部(14)，其生成用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(3)的轉(zhuǎn)矩指令；轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定部(15)，其根據(jù)比較部(13)的比較結(jié)果來設(shè)定轉(zhuǎn)矩限制值；以及轉(zhuǎn)矩指令限制部(16)，其在停電檢測(cè)部(11)檢測(cè)出停電時(shí)將轉(zhuǎn)矩指令限制為轉(zhuǎn)矩限制值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，特別涉及一種在電源停電時(shí)限制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩來使電動(dòng)機(jī)減速的電動(dòng)機(jī)控制裝置。

背景技術(shù)

在對(duì)機(jī)床、產(chǎn)業(yè)機(jī)械內(nèi)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，將交流電源側(cè)的交流電力變換為直流電力后輸出到直流環(huán)節(jié)，之后通過放大器再變換為交流電力，供給該交流電力來作為電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力。

在供給用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電力的電源停電的情況下，需要使對(duì)機(jī)床的進(jìn)給軸等進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)緊急停止。

例如，如日本專利第5612058號(hào)公報(bào)所記載的那樣，已知以下方法：在具有驅(qū)動(dòng)進(jìn)給軸的進(jìn)給軸電動(dòng)機(jī)以及驅(qū)動(dòng)主軸的主軸電動(dòng)機(jī)的機(jī)床中，在交流電源側(cè)發(fā)生停電時(shí)，根據(jù)直流環(huán)節(jié)電壓的值使主軸電動(dòng)機(jī)加減速，由此避免過電壓警報(bào)或低電壓警報(bào)。

另外，例如，如日本專利第5746276號(hào)公報(bào)所記載的那樣，已知以下方法：在具有驅(qū)動(dòng)進(jìn)給軸的進(jìn)給軸電動(dòng)機(jī)以及驅(qū)動(dòng)主軸的主軸電動(dòng)機(jī)的機(jī)床中，即使在交流電源側(cè)發(fā)生停電，也在進(jìn)給軸電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作滿足規(guī)定的判定條件時(shí)進(jìn)行指示使得向主軸電動(dòng)機(jī)輸出比上級(jí)控制單元原本指示的勵(lì)磁電流大的勵(lì)磁電流，由此能夠可靠地盡快停止進(jìn)給軸電動(dòng)機(jī)，并且在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)抑制主軸電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱。

另外，例如，根據(jù)日本特開2016-25828號(hào)公報(bào)，已知一種避免停電后的過電壓警報(bào)并迅速停止驅(qū)動(dòng)進(jìn)給軸的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制裝置。

作為使電動(dòng)機(jī)減速的方法，存在以下方法：使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生減速轉(zhuǎn)矩(以下稱為“通過控制進(jìn)行的減速”。)；以及對(duì)電動(dòng)機(jī)連接電阻，通過使電流流過該電阻來消耗能量，由此實(shí)施動(dòng)力制動(dòng)(以下稱為“通過硬件進(jìn)行的減速”。)。當(dāng)發(fā)生停電時(shí)從電源向電動(dòng)機(jī)的電力供給被切斷，因此使用直流環(huán)節(jié)中蓄積的電力來進(jìn)行“通過控制進(jìn)行的減速”。一般來說，與“通過硬件進(jìn)行的減速”相比，“通過控制進(jìn)行的減速”的到電動(dòng)機(jī)停止為止的距離(所謂的制動(dòng)距離)更短，因此優(yōu)選的是在有限的電力內(nèi)確保長的“通過控制進(jìn)行的減速”的時(shí)間，以使電動(dòng)機(jī)因停電而緊急停止。

通常，在電動(dòng)機(jī)減速時(shí)，因再生動(dòng)作導(dǎo)致動(dòng)能降低而電力(電能)增加，因此在發(fā)生停電時(shí)的電動(dòng)機(jī)的緊急停止中，能夠在有限的電力內(nèi)確保長的“通過控制進(jìn)行的減速”的時(shí)間。

然而，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的規(guī)格，出現(xiàn)以下狀況：當(dāng)在“通過控制進(jìn)行的減速”中使減速轉(zhuǎn)矩過大時(shí)，不進(jìn)行再生而成為消耗電力的動(dòng)力運(yùn)行，從而消耗了有限的電力。圖5是表示電動(dòng)機(jī)的每相的等效電路的電路圖。另外，圖6是表示電動(dòng)機(jī)的繞組電流與電力之間的關(guān)系的圖。在將電動(dòng)機(jī)的繞組電流設(shè)為i[A]、將電動(dòng)機(jī)的端子電壓設(shè)為V[V]、將電動(dòng)機(jī)的角速度設(shè)為ω(t)[rad/sec]、將每相的電動(dòng)機(jī)的繞組電阻設(shè)為R[Ω]、將每相的電感設(shè)為L[H]、將電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)設(shè)為K_V[V×sec/rad]時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電力P[W]如式1所示。

在式1中，當(dāng)設(shè)電流固定(di/dt＝0)、對(duì)電動(dòng)機(jī)的繞組電流i進(jìn)行整理時(shí)變?yōu)槭?。