CN103348587B - 电机控制装置 - Google Patents

Abstract

一种电机控制装置，具备：加减速处理部5，按照对输入的动作指令设定的加减速参数进行加减速处理，输出所生成的伺服指令；伺服控制部6，控制电机驱动转矩，以使得按照所述伺服指令驱动控制对象机械的电机；电源供给部2，将从商用电源变换出的直流电力供给所述伺服控制部6；以及蓄电装置3，向所述伺服控制部6供给用于对从所述电源供给部2向所述伺服控制部6供给的直流电力进行补充的直流电力，该电机控制装置具备加减速参数设定部4，根据所述蓄电装置3的蓄电量，运算生成对所述加减速处理部5设定的加减速参数。得到能够不被动作模式、蓄电量的状态所左右，使控制对象机械的电机始终以适当的加减速条件动作的电机控制装置。

Description

电机控制装置

技术领域

本发明涉及对数控机床、压力机等的电机进行驱动控制的电机控制装置，特别是涉及具有对再生能源、无负载时的剩余电力进行蓄电的蓄电装置的电机控制装置。

背景技术

在数控机床、压力机等的电机驱动装置中，为了使电源容量小型化、节约合同电力，而提出了在加减速时暂时从蓄电装置供给所需要的电力的系统（峰值截断系统：peak cut system）。关于这样的系统，例如在专利文献1中，公开了以下那样的技术。

即，关于具有接受输入AC电压而进行交流－直流电力变换的整流器、接受直流电力而进行直流－交流电力变换的逆变器的电机驱动装置，在整流器与逆变器之间的链接部分具有并联连接的充放电控制电路以及电容，由充放电控制电路在任意的定时对储存在电容的能量进行充放电。

根据该专利文献1记载的技术，在电机加速中，在需要比从整流器供给的电力大的能量的电机加速后半阶段中，由于能够从蓄电装置供给能量，所以能够以抑制从电源向电机的输入电流的峰值的方式供给能量。

现有技术

专利文献1：日本特开2009－106146号公报

发明内容

发明要解决的课题

通常，在电机进行加减速运转的情况下，在减速时，发生再生能量，能量贮存于蓄电装置，能够在接下来的加速时利用该能量。然而，在数控机床、压力机等的电机的加减速运转中，由于当产生了从蓄电装置供给能量的需要时发生供给所需要的能量没有蓄电在蓄电装置中的情况，因此在专利文献1记载的结构中，发生不能以抑制从电源向电机的输入电流的峰值的方式供给能量的情况。

例如，在沿铅直方向驱动的轴中定位成铅直向上的情况下或动作的机械的损失（机械损失等）大的情况下，能够贮存在蓄电装置的再生能量少，在接下来的加速时将出现能量不足。

另外，在具有主轴和进给轴的机床中，发生如下情况：在把主轴加速了以后紧接着加速进给轴的情况下，在主轴的加速中消耗蓄电装置的能量，而在接着的进给轴的加速时无法从蓄电装置供给能量。

如果在加速中能从蓄电装置供给的能量不足，则速度发生下降、或者加速度发生下降，机械的动作成为与所指令的动作不同的动作。作为避免这种状况的对策，还能够在蓄电装置所贮存的能量少的情况下，与其相对应，把加速度设定为较低。然而，在这样的情况下，即使当充分的能量贮存于蓄电装置时，也仅能在低加速度下活动，循环时间变长。

本发明是鉴于上述而完成的，目的是得到不被动作模式、蓄电量的状态所左右，能够使控制对象机械的电机始终以适当的加减速条件来进行动作的电机控制装置。

用于解决课题的手段

为了达到所述目的，本发明的电机控制装置具备：加减速处理部，对按照对于输入的动作指令所设定的加减速参数而生成的伺服指令进行输出；伺服控制部，控制电机驱动转矩，以使得依照所述伺服指令驱动控制对象机械的电机；电源供给部，从商用电源向所述伺服控制部供给规定的电源容量的电力；以及蓄电装置，用于向所述伺服控制部供给用于对从所述电源供给部向所述伺服控制部供给的电力进行补充的电力，该电机控制装置的特征在于，具备：加减速参数设定部，根据所述蓄电装置的蓄电量、所述电源容量、加速所需的全部能量，运算在加减速中能够使用的最大电力，运算加减速时的电力为小于等于所述最大电力的加减速参数，并设定给所述加减速处理部。。

发明的效果

依据本发明，由于根据储存于蓄电装置的蓄电量来设定加减速的条件，因此不被动作模式、蓄电量的状态所左右，能够使控制对象机械的电机始终在可实现的加减速条件下动作，在加减速的过程中，不会使速度、加速度降下来，能够稳定地驱动电机。另外，由于在蓄电量少的情况下，能够以使加减速的时间变长的方式进行加减速参数的设定，在蓄电量大的情况下，能够进行在短时间内加减速那样的加减速参数的设定，因此起到能够缩短循环周期这样的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的电机控制装置的结构的框图。

图2是表示图1所示的电机控制装置控制的机械的整体结构的概念图。

图3（a）、（b）、（c）是说明图1所示的加减速处理部输出的伺服指令是铅直向上的动作指令的情况下所驱动的电机的动作等的特性图。

图4（a）、（b）、（c）是说明图1所示的加减速处理部输出的伺服指令是铅直向下的动作指令的情况下所驱动的电机的动作等的特性图。

图5是说明图1所示的加减速参数设定部中的最大电力运算方法的特性图。

图6是表示本发明的实施方式2的电机控制装置的结构的框图。

图7是表示图6所示的电机控制装置控制的机械的整体结构的概念图。

图8（a）、（b）、（c）是说明根据图6所示的加减速处理部输出的2个伺服指令所驱动的2个电机的动作等的特性图。

图9是表示本发明的实施方式3的电机控制装置的结构的框图。

图10是说明图9所示的加减速参数设定部中的最大再生电力运算方法的特性图。

符号说明

1、20、40：电机控制装置

2、41：电源供给部

3：蓄电装置

4、23、42：加减速参数设定部

5、24：加减速处理部

6：伺服控制部

11：电机

12、32：滚珠丝杠

13：负载

21：第1轴伺服控制部

22：第2轴伺服控制部

31：进给轴电机

33：平台（负载）

34：主轴电机

35：工具

具体实施方式

以下，根据附图详细地说明本发明的电机控制装置的实施方式。另外，本发明不限于该实施方式。

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1的电机控制装置的结构的框图。在图1中，该实施方式1的电机控制装置1具备电源供给部2、蓄电装置3、加减速参数设定部4、加减速处理部5和伺服控制部6。另外，加减速参数设定部4是在本实施方式中追加的结构。

电源供给部2具备整流器，把从商用电源得到的三相交流电力变换成直流电力供给伺服控制部6。蓄电装置3是电容这样的贮藏电力的装置，用于由伺服控制部6驱动电机所需要的电力仅由来自电源供给部2的电力不能满足的情况下，向伺服控制部6供给直流电力。即，伺服控制部6和蓄电装置3形成与电源供给部2并联连接的直流电路。

在本实施方式中，蓄电装置3具备对于加减速参数设定部4输出当前所储存的蓄电量的信息的功能。蓄电量信息的输出方法只要是作为模拟信号来输出的方法、或者以串行通信来输出的方法等能传递每时每刻的蓄电量的方法，则可以是任何的方法。

加减速参数设定部4根据从蓄电装置3输出的蓄电量和作为已知数据所设定的电源供给部2的电源容量的信息，参照后述的方法，运算在加减速处理部5中设定的加减速参数。

加减速处理部5如果输入了移动距离、移动速度这样的动作指令，则在一般的结构中，按照预先设定的指令加速度、最大电流值这样的加减速参数进行加减速处理，而在本实施方式1中，按照从加减速参数设定部4设定的加减速参数进行加减速处理，将通过加减速处理生成的速度指令、位置指令这样的动作指令作为伺服指令，向伺服控制部6输出。

伺服控制部6内置有逆变器，通过把从电源供给部2、蓄电装置3输入的直流电力变换成交流电力，发生用于使电机按伺服指令动作的驱动转矩。

这里，图2是表示图1所示的电机控制装置控制的机械的整体结构的概念图。在图2中，电机11的旋转轴与在控制对象机械内铅直地配置的滚珠丝杠12连接，在滚珠丝杠12上搭载有负载13。在本实施方式1中，说明如下情况：电机控制装置1驱动控制电机11，该电机11利用铅直地配置的滚珠丝杠12使负载13在铅直上下方向移动。

因而，输入到加减速处理部5的动作指令设为指令用于使负载13以恒定速度移动到目标位置的移动距离和移动速度。另外，设为加减速参数设定部4对加减速处理部5设定的加减速参数是指令加速度。由此，加减速处理部5进行如下处理：进行加减速处理，以使得负载13以在动作指令中指令的移动速度移动同样地在动作指令中指令的移动距离、且速度以由加减速参数所指定的指令加速度来发生变化，向伺服控制部6输出实现图3以及图4所示的动作模式的伺服指令。

图3（a）、（b）、（c）是说明在加减速处理部5输出的伺服指令是铅直向上的动作指令的情况下所驱动的电机的动作等的特性图。图4（a）、（b）、（c）是说明在加减速处理部5输出的伺服指令是铅直向下的动作指令的情况下所驱动的电机的动作等的特性图。在图3（a）、（b）、（c）以及图4（a）、（b）、（c）中，表示进行了使负载13移动一定距离的加减速处理的情况下的（a）速度（rad／s）、（b）转矩（Nm）、（c）电力（W）的各变化特性。

（a）速度（rad／s）：速度为在移动开始后，速度的绝对值按照由加速度参数所指定的加速度来增加，如果达到所指令的移动速度则成为等速。然后，在即将结束所指令的移动距离量的移动之前开始减速，在结束了移动距离量的移动的时刻速度被控制为0。

（b）转矩（Nm）：转矩为对加速度乘以了负载的惯量后的值与用于抵消干扰的转矩相加而得到的值，其中所述加速度为对速度关于时间进行了1次微分而得的值。在当前的例子中，由于考虑在铅直方向移动的负载13，因此重力作为干扰起作用。因而，总是加上用于抵消作为其干扰的重力的转矩。

（c）电力（W）：如果忽略摩擦、电机损失等各种损失的影响，则能够以电机发生的输出、即速度与转矩之积来求出电力。在电力是正值的情况下，是正在消耗电力的动力运行时，在电力是负值的情况下，是再生即发生电力的减速时。在动力运行时的情况下，消耗从电源供给部2以及蓄电装置3供给的电力，在再生的情况下，把再生能量储存于蓄电装置3。即，储存于蓄电装置3的蓄电量是在负载13的移动中发生的再生能量，成为对电力的负值的部分进行积分而得的值。

如果把负载13沿着铅直向上移动的情况（图3（a）、（b）、（c））与沿着铅直向下移动的情况（图4（a）、（b）、（c））进行比较，则铅直向上的移动时发生的再生能量比铅直向下的移动时发生的再生能量少。另一方面，关于动力运行时所需要的电力，铅直向上移动时比铅直向下移动时大。由此可知，储存于蓄电装置3的蓄电量根据动作指令的模式而发生变化。

把图3（a）或图4（a）所示的加减速处理后的速度模式关于时间进行积分了以后的结果为加减速以后的位置指令，并作为伺服指令，输入到伺服控制部6。在伺服控制部6中，通过前馈控制或反馈控制，进行伺服控制，以使得负载13的位置跟踪由伺服指令给出的位置。

在加减速参数设定部4中进行如下处理：根据蓄电装置3的蓄电量和预先作为已知数据所设定的电源供给部2的电源容量，求出能够在加减速中使用的最大电力，进而，把在加减速中的电力不超过其最大电力那样的加减速参数设定给加减速处理部5。

然后，图5是说明在加减速参数设定部4中的最大电力运算方法的特性图。在图5中，横轴表示从加速开始的时刻，纵轴表示加速中的电力。P0（W）是电源供给部2的电源容量，P（W）是能够在加减速中使用的最大电力。

在图5中，如果转矩恒定地进行加速，则在加速中，电力呈直线增加，超过电源供给部2的电源容量P0，达到能够在加减速中使用的最大电力P。这种情况下，超过了电源容量P0的用斜线表示的部分的面积虽然与从蓄电量E（J）的蓄电装置3供给的能量量E相当，但是如果转矩恒定地进行加速，则如图5所示，超过了电源容量P0的用斜线表示的部分成为三角形。

因而，所需要的全部能量Ea与从蓄电装置3供给的能量量E之比等于能够在加减速中使用的最大电力P的平方与能够在加减速中使用的最大电力P和电源容量P0之差的平方之比。如果用公式表示其关系则成为公式（1）。另外，所需要的全部能量Ea既可以预先实测加速时的功耗量来求出，也可以使用根据负载的惯量和指令速度通过计算求出的运动能量。

［数1］

E／E_a＝（P－P₀）²／P²……（1）

从该公式（1）的关系，根据以下的公式（2），可以求出能够在加减速中使用的最大电力P（W）。

[数2]

$P=\frac{\sqrt{E_a}}{\sqrt{E_a}+\sqrt{E}}{P}_0\·\·\·\left(2\right)$

能够在加减速中使用的最大电力P与指令速度和加减速转矩之积一致，如果忽略干扰，则加减速转矩与指令加速度和负载的惯量之积一致。由此，把通过能够在加减速中使用的最大电力P除以指令速度v(rad/s)，进而除以负载13的惯量J(kgm²)而得到的值设为指令加速度a(rad/s²)，把该指令加速度a设定为加减速处理部5的参数。如果用公式表示该指令加速度a的运算，则成为以下的公式(3)。

[数3]

$a=\frac{P}{v\·j}\·\·\·\left(3\right)$

该指令加速度a成为能够使用当前的蓄电量E进行加减速的最大的指令加速度。但是，作为制约，存在机械能力、振动这样的功耗以外的条件。在由于这些制约而另外地限制了上限的加速度的情况下，也可以把用公式（3）求出的指令加速度a和由功耗以外的条件所确定的上限加速度中的小的一方的值设定为指令加速度。

另外，以上的说明是被驱动的轴包含旋转电机和滚珠丝杠的例子中的说明，但即使是由线性电机驱动的情况也同样能够适用。这种情况下，可以把指令速度的单位设为m／s，把指令加速度的单位设为m／s²，把惯量置换为质量（单位kg）来进行考虑。

另外，在指令加速度的运算中，设负载的惯量与指令加速度之积与转矩一致，忽略干扰而进行运算，但也可以考虑重力或者摩擦这样的干扰来进行运算。这种情况下，重力或者摩擦这样的参数根据预先实测了停止时或者恒定速度进给中的转矩的结果来认定而进行设定的。

如上所述，根据本实施方式1，由于根据储存于蓄电装置的蓄电量来设定加减速的条件，因此能够不被动作模式、蓄电量的状态所左右，使控制对象机械的电机始终以能够实现的加减速条件来动作，在加减速的过程中不会使速度、加速度降下来，能够稳定地驱动电机。

另外，由于能够在蓄电量少的情况下进行加减速参数的设定，以使得加减速的时间变长，在蓄电量大的情况下进行在短时间内进行加减速那样的加减速参数的设定，所以能够缩短循环时间。

此外，由于根据当前储存于蓄电装置的能量量来运算能够在电机驱动中利用的最大电力量，以能够在该最大电力量以下驱动的方式来设定加减速参数，因此能够在不超过最大电力量的范围内驱动电机。

实施方式2

图6是表示本发明的实施方式2的电机控制装置的结构的框图。在本实施方式2中表示把控制对象机械的多个轴汇总进行控制的电机控制装置的结构例。在图6中，表示最简单的控制2轴的情况的结构例。另外，在图6中，对与图1（实施方式1）所示的结构要素相同或者等同的结构要素标注相同的符号。在这里，以本实施方式2涉及的部分为中心进行说明。

即，在图6中，在本实施方式2的电机控制装置20中，在图1（实施方式1）所示的结构中，代替伺服控制部6，设置有第1轴的伺服控制部21和第2轴的伺服控制部22。与其相伴随，在改变了符号的加减速参数设定部23以及加减速处理部24中追加了若干的功能。

电源供给部2在本实施方式2中，把从商用电源变换出的直流电力并联供给到第1轴的伺服控制部21和第2轴的伺服控制部22。蓄电装置3在本实施方式2中，也把不足部分的直流电力并联供给到第1轴的伺服控制部21和第2轴的伺服控制部22。由此，第1轴的伺服控制部21、第2轴的伺服控制部22和蓄电装置3形成对于电源供给部2并联连接的直流电路。

加减速参数设定部23按照在实施方式1中说明过的方法运算加减速参数，而在该实施方式2中，求出第1轴用和第2轴用，把它们设定给加减速处理部24。

加减速处理部24如果输入了2轴的移动距离、移动速度这样的动作指令，则在一般的结构中按照预先设定的指令加速度、最大电流值这样的加减速参数来进行加减速处理，而在该实施方式2中，按照从加减速参数设定部23设定的加减速参数来进行加减速处理，把通过加减速处理生成的分别针对2轴的速度指令、位置指令这样的动作指令作为第1轴伺服指令、第2轴伺服指令，向对应的第1轴的伺服控制部21和第2轴的伺服控制部22输出。

第1轴的伺服控制部21和第2轴的伺服控制部22分别内置有逆变器，通过把输入的直流电力变换成交流电力，从而第1轴的伺服控制部21发生用于第1轴的电机依照第1轴伺服指令进行动作的第1轴的电机驱动转矩，第2轴的伺服控制部22发生用于第2轴的电机依照第2轴伺服指令进行动作的第2轴的电机驱动转矩。

这里，图7是表示图6所示的电机控制装置控制的机械的整体结构的概念图。在图7中，进给轴电机31是第1轴的电机，其旋转轴与水平配置的滚珠丝杠32连接，对滚珠丝杠32搭载有作为负载的平台33。另外，配置在平台33的正上方的主轴电机34是第2轴的电机，对其旋转轴安装作为负载的工具35并垂下。

即，在本实施方式2中，对于以下情况进行说明，即、电机控制装置20并行进行驱动第1轴的电机（进给轴电机31）而使滚珠丝杠32旋转并使作为负载的平台33在水平方向移动的控制动作、以及驱动第2轴的电机（主轴电机34）而使作为负载的工具35以恒定的速度旋转的控制动作。

因而，被输入到加减速处理部24的动作指令设为指令用于使平台33以恒定的速度移动到目标位置的进给轴移动距离和进给轴移动速度、以及用于使工具35以恒定的速度旋转的主轴旋转速度。另外，加减速参数设定部23设定给加减速处理部24的加减速参数设为是进给轴指令加速度和主轴电流限制值。

由此，加减速处理部24对于进给轴进行加减速处理，使得以在动作指令中指令的进给轴移动速度移动同样地在动作指令中指令的进给轴移动距离，并且进给轴的速度以由加减速参数所指定的指令加速度进行变化，然后输出第1轴伺服指令。另外，加减速处理部24对于主轴进行加减速处理，使得为了发生驱动转矩而所需的电流成为小于等于由加减速参数指定了的电流限制值，然后输出第2轴伺服指令。

在本实施方式2中，进行如下动作：在使主轴电机34旋转了以后，使进给轴电机31旋转，使平台33移动，在平台33的移动结束了以后，使主轴电机34的旋转停止。

图8是说明根据图6所示的加减速处理部输出的2个伺服指令所驱动的2个电机的动作等的特性图。在图8（a）、（b）、（c）中，表示进行了在边使主轴电机34以恒定的速度旋转，边使进给轴电机31旋转而使平台33移动了一定距离的加减速处理的情况下的（a）进给轴速度（rad／s）、（b）主轴速度（rad／s）、电力（W）的各个变化特性。

图8（a）进给轴速度（rad／s）：进给轴电机31的速度是在平台33的移动开始以后，速度的绝对值因由加减速参数所指定的加速度而增加，如果达到所指令的移动速度则成为等速。进而，在所指令的移动距离量的移动即将结束之前开始减速，在结束了移动距离量的移动的时刻速度被控制成为0。

图8（b）主轴速度（rad／s）：主轴电机34的速度在平台33的移动开始以后，增加到达到所指令的主轴旋转速度为止，而一般由于主轴电机34越成为高速，转矩就越降低，所以成为越是高速，速度的增加率越平缓那样的驱动特性。

图8（c）电力（W）：电力如果忽略摩擦、电机损失等各种损失的影响，则关于进给轴电机31的加减速中，与实施方式1相同，成为与进给轴电机31的速度成比例的值。另外，关于主轴电机34的加减速中，由于设计成使加减速中的输出成为恒定，因此取几乎恒定的值。另外，进给轴·主轴都在加速中成为正值的电力，减速中成为负值的电力。

如在实施方式1中叙述过的那样，负值的电力储存于蓄电装置3。储存于蓄电装置3的蓄电量成为对电力的负值部分进行积分了的值。在电源供给部2的电源容量比图8（a）、（b）、（c）所示的电力的上限值小的情况下，从蓄电装置3供给电力。因而，在主轴的加速结束时，蓄电装置3的蓄电量减少，在接下来的进给轴的加速时无法供给充分的电力。在这样的情况下，如果以高加速度进行加速，则在加速中电力变得不足。

因而，在本实施方式2中，在加减速参数设定部23中，如在实施方式1中叙述过的那样，根据电源供给部2的电源容量和蓄电装置3的蓄电量求出能够在加减速中使用的最大电力，设定加速中的所需电力成为小于等于其最大电力那样的进给轴的指令加速度以及主轴的电流限制值。能够在加减速中使用的最大电力的运算方法、加速中的所需电力成为小于等于最大电力那样的进给轴的指令加速度的运算都能够与实施方式1相同地进行。

另外，关于加速中的所需电力成为小于等于最大电力那样的主轴的电流限制值的运算，可以预先把电流值与功耗的关系进行模型化，使用该模型进行运算。一般，由于电流值与功耗大致成比例关系，因此把最大电力除以其比例系数而得的值设定为电流限制值。或者，也可以预先测定电流值与功耗的关系，作成表，然后反向查找该表。

在图6中，采取了在单一的加减速处理部中进行多个轴的电机的加减速处理的结构，但也可以是由单独的加减速处理部进行针对各轴的每一个轴的加减速处理的结构。

如上所述，依据本实施方式2，由于根据储存于蓄电装置的蓄电量设定加减速的条件，因此即使在以不同的定时驱动控制对象机械内的多个电机的情况下，也能够不被动作模式、蓄电量的状态所左右，始终以能够实现的加减速条件进行动作，在加减速的过程中速度、加速度不会降下来，能够稳定地驱动电机。

另外，由于能够进行如下那样的加减速参数的设定，所以能够缩短循环时间，即、在蓄电量少的情况下以加减速的时间加长的方式进行加减速参数的设定，而在蓄电量大的情况下进行在短时间内加减速那样的加减速参数的设定。

此外，由于以根据当前储存于蓄电装置的能量量来运算能够在电机驱动中利用的最大电力量、并能够以小于等于该最大电力量来进行驱动的方式设定加减速参数，因此即使在以不同的定时驱动多个电机那样的情况下，也能够在不超过最大电力量的范围来驱动电机。

实施方式3

图9是表示本发明的实施方式3的电机控制装置的结构的框图。另外，在图9中，对与图6（实施方式2）所示的结构要素相同或者等同的结构要素标注相同的符号。这里，以本实施方式3涉及的部分为中心进行说明。

在图9中，本实施方式3的电机控制装置40在图6（实施方式2）所示的结构中，代替电源供给部2而设置有电源供给部41，代替加减速参数设定部23而设置有加减速参数设定部42。其它的结构与图6相同。

电源供给部41具有电源再生功能，追加了把电机减速时发生的再生能量送出到商用电源一侧的功能。加减速参数设定部42追加了分为加速时的电流限制值和减速时的电流限制值来设定主轴的加减速参数的功能。

在本实施方式3的情况下，主轴的加速时的电力以及电流值受到电源供给部41的电源容量的制约，减速时的电力以及电流值受到电源供给部41的再生容量的制约。通常，以在减速时由电源供给部41送出到商用电源一侧的电力小于等于由再生容量确定的电力值的方式确定减速时的电流限制值。另一方面，在具有蓄电装置3的情况下，能够把超过了再生容量的部分的电力储存于蓄电装置3。但是，由于蓄电装置3的容量也有上限，因此根据蓄电装置3的蓄电量，在加减速参数设定部42中设定减速时的电流限制值。

加减速参数设定部42根据蓄电装置3的蓄电量和作为已知数据而设定的电源供给部41的再生容量，求出可回收的最大的再生电力，进而，进行电流限制值的设定使得所发生的再生电力不超过其上限值。

图10是说明图9所示的加减速参数设定部中的最大再生电力运算方法的特性图。在图10中，横轴表示自减速开始起的时刻，纵轴表示减速中的电力。由于减速中的电力是再生电力，因此成为负的值。Pr（W）是电源供给部41的再生容量的大小，P（W）是在减速中可能发生的最大再生电力的大小。

在图10中，由于再生电力的大小超过再生容量的大小Pr的用斜线所示的部分的面积成为减速中储存于蓄电装置3的能量量，因此这与蓄电装置3的最大蓄电量Ec（J）与当前的蓄电量E（J）的差（Ec－E）相等即可。在主轴电机的情况下，加减速中的输出大致恒定，如果功耗也视为恒定，则在减速时发生的全部能量Ea与储存于蓄电装置3的能量量（Ec－E）之比等于希望求出的最大再生电力P与最大再生电力P和再生容量Pr的差（P－Pr）之比。如果用公式表示这一点，则成为公式（4）。另外，再生时发生的全部能量Ea既可以实测减速时发生的电力量求出，也可以使用根据负载的惯量和指令速度通过计算求出的运动能量。

［数4］

（E_c－E）／E_a＝（P－P_r）／P……（4）

根据该公式（4）的关系，能够通过以下的公式（5）求出可回收的最大的再生电力P。

[数5]

$P=\frac{E_a}{E_a-(E_c-E)}{P}_r\·\·\·\left(5\right)$

主轴减速时的电流限制值运算为使减速中的再生电力小于等于可回收的最大电力。该主轴减速时的电流限制值可以预先对电流值与再生电力的关系进行模型化，使用其模型进行运算。一般，由于减速时的电流值与再生电力处于大致比例关系，因此把可回收的最大电力除以该比例系数而得的值设定为减速时的电流限制值。或者，也可以是预先测定减速时的电流值与再生电力的关系而预先作成表并根据其表来反向查找的方法。

如上所述，依据本实施方式3，由于根据储存于蓄电装置的蓄电量和最大蓄电量，设定作为加减速的条件的减速时的电流限制值，因此即使是在电源再生容量中有制约的情况下，也能够不被动作模式、蓄电量的状态所左右，使控制对象机械的电机始终以可实现的加减速条件来动作，能够始终在再生容量的范围内稳定地驱动电机。

另外，当前由再生容量的上限来限制减速时发生的再生电力的上限，由于减速时的减速率被限制，因此无法缩短减速所需时间，然而依据本实施方式3，在能够由蓄电装置回收再生电力的情况下，由于能够缩短减速所需时间，所以能够缩短循环时间。

产业上的可利用性

如上所述，本发明的电机控制装置作为能够不被动作模式、蓄电量的状态所左右，使控制对象机械的电机始终以适当的加减速条件进行动作的电机控制装置是有用的。

Claims (5)

1.一种电机控制装置，该电机控制装置具备：

加减速处理部，对按照对于输入的动作指令所设定的加减速参数而生成的伺服指令进行输出；

伺服控制部，控制电机驱动转矩，以使得依照所述伺服指令驱动控制对象机械的电机；

电源供给部，从商用电源向所述伺服控制部供给规定的电源容量的电力；以及

蓄电装置，用于向所述伺服控制部供给用于对从所述电源供给部向所述伺服控制部供给的电力进行补充的电力，

该电机控制装置的特征在于，具备：

加减速参数设定部，根据所述蓄电装置的蓄电量、所述电源容量、加速所需的全部能量，运算在加速中能够使用的最大电力，运算加速时的电力为小于等于所述最大电力的加减速参数，并设定给所述加减速处理部。

2.根据权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于，

所述加减速参数设定部根据由所述动作指令所指令的移动速度，运算加速所需的全部能量。

3.一种电机控制装置，该电机控制装置具备：

加减速处理部，对按照对于输入的动作指令所设定的加减速参数而生成的伺服指令进行输出；

伺服控制部，控制电机驱动转矩，以使得依照所述伺服指令驱动控制对象机械的电机；

电源供给部，从商用电源向所述伺服控制部供给电力，并且具有再生规定的再生容量的电力的功能；以及

蓄电装置，用于向所述伺服控制部供给用于对从所述电源供给部向所述伺服控制部供给的电力进行补充的电力，并且储存所述电机发生的再生电力，

该电机控制装置的特征在于，具备：

加减速参数设定部，根据所述蓄电装置的蓄电量、所述蓄电装置的最大蓄电量、所述再生容量和减速时发生的全部能量，运算能够回收的再生电力的大小的上限值，运算减速时的再生电力的大小为小于等于所述上限值的加减速参数，并设定给所述加减速处理部。

4.根据权利要求3所述的电机控制装置，其特征在于，

所述加减速参数设定部根据由所述动作指令所指令的移动速度，运算减速时发生的全部能量。

5.根据权利要求1～4的任一项所述的电机控制装置，其特征在于，

设置多个所述伺服控制部，

所述加减速参数设定部把在多个所述伺服控制部各自的伺服指令的运算中所需要的多个加减速参数设定给所述加减速处理部，

所述加减速处理部按照从所述加减速参数设定部设定的多个加减速参数进行加减速处理，生成对于多个所述伺服控制部各自的伺服指令。