[發明專利]具有蓄電裝置的電動機驅動系統

有效

• 申請號: 201811183487.6
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109672370B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 筱田翔吾;豬飼聰史
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: H02P5/74
• 分類號: H02P5/74;H02P27/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 曾賢偉;范勝杰

1.一種電動機驅動系統，其特征在于，具有：

轉換器，其在電源側的交流電與直流鏈路的直流電之間進行電力變換；

驅動用逆變器，其在直流鏈路的直流電與作為驅動用伺服電動機的驅動電力或者再生電力的交流電之間進行電力變換；

蓄電裝置，其從直流鏈路蓄積直流電或者向直流鏈路供給直流電，該蓄電裝置具有：緩沖用伺服電動機，其具有與能夠蓄積轉動能量的飛輪連接的旋轉軸；緩沖用逆變器，其根據接收到的指令在直流鏈路的直流電與作為所述緩沖用伺服電動機的驅動電力或者再生電力的交流電之間進行電力變換；

轉矩限制值計算部，其根據所述緩沖用伺服電動機的轉速和所述蓄電裝置從直流鏈路蓄積的直流電量或者供給到直流鏈路的直流電量，計算針對所述緩沖用伺服電動機的轉矩限制值；

緩沖用電動機控制部，其通過控制所述緩沖用逆變器的電力變換來控制所述緩沖用伺服電動機的旋轉；

消耗電量計算部，其計算作為驅動用伺服電動機的輸出、驅動用伺服電動機的線圈損失、所述轉換器的損失、所述驅動用逆變器的損失之和而獲得的總消耗電量；以及

蓄電供給電量計算部，其根據所述總消耗電量和最大電力變換量來計算所述蓄電裝置從直流鏈路蓄積的直流電量或供給到直流鏈路的直流電量，其中，所述最大電力變換量被規定為通過所述轉換器能夠進行電力變換的最大電量，

所述緩沖用電動機控制部一邊以所述轉矩限制值變更轉矩指令的上限值和下限值一邊對所述緩沖用伺服電動機進行轉矩控制，由此，對所述蓄電裝置從直流鏈路蓄積的直流電量或者供給到直流鏈路的直流電量進行調整，

在所述總消耗電量超過第一閾值時，所述緩沖用電動機控制部控制所述緩沖用逆變器的電力變換，使所述緩沖用伺服電動機以比預先決定的基礎轉速小的電力供給用轉速旋轉，

在所述總消耗電量低于比所述第一閾值小的第二閾值時，所述緩沖用電動機控制部控制所述緩沖用逆變器的電力變換，使所述緩沖用伺服電動機以比所述基礎轉速大的蓄電用轉速旋轉。

2.根據權利要求1所述的電動機驅動系統，其特征在于，

所述蓄電供給電量計算部根據所述總消耗電量、最大電力變換量以及所述緩沖用伺服電動機的驅動效率，計算所述蓄電裝置從直流鏈路蓄積的直流電量或供給到直流鏈路的直流電量。

3.根據權利要求1所述的電動機驅動系統，其特征在于，

所述消耗電量計算部將驅動用伺服電動機的輸出、驅動用伺服電動機的線圈損失、所述轉換器的損失、所述驅動用逆變器的損失之和進一步與所述緩沖用逆變器的損失相加，并將相加而得的值計算為所述總消耗電量。

4.根據權利要求1所述的電動機驅動系統，其特征在于，

在所述總消耗電量處于所述第一閾值與所述第二閾值之間時，所述緩沖用電動機控制部控制所述緩沖用逆變器的電力變換，使所述緩沖用伺服電動機以所述基礎轉速旋轉。

5.根據權利要求1所述的電動機驅動系統，其特征在于，

所述緩沖用電動機控制部在控制所述緩沖用逆變器的電力變換使所述緩沖用伺服電動機以所述電力供給用轉速旋轉時，在所述總消耗電量低于比所述第一閾值小且比所述第二閾值大的第三閾值時，控制所述緩沖用逆變器的電力變換，使所述緩沖用伺服電動機以所述基礎轉速旋轉，

所述緩沖用電動機控制部在控制所述緩沖用逆變器的電力變換使所述緩沖用伺服電動機以所述蓄電用轉速旋轉時，在所述總消耗電量超過比所述第二閾值大且比所述第三閾值小的第四閾值時，控制所述緩沖用逆變器的電力變換，使所述緩沖用伺服電動機以所述基礎轉速旋轉。

6.根據權利要求1～5中任一項所述的電動機驅動系統，其特征在于，

所述第一閾值設定為所述轉換器將交流電電力變換為直流電的順變換動作相關的所述最大電力變換量、或者比該最大電力變換量小的值，

所述第二閾值設定為所述轉換器將直流電電力變換為交流電的逆變換動作有關的所述最大電力變換量、或者比該最大電力變換量大的值。