CN103904959B - 多轴马达驱动系统和马达驱动设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多轴马达驱动系统和马达驱动设备。多轴马达驱动系统包括多个马达驱动设备，其分别连接到马达并且均设置有用于消耗从对应的马达生成的再生电力的再生电力消耗部。多个马达驱动设备连接到公共DC总线。多个马达驱动设备均包括用于基于公共DC总线的电压控制再生电力消耗部的工作的开始和停止的再生控制部。

Description

多轴马达驱动系统和马达驱动设备

技术领域

本发明涉及一种多轴马达驱动系统和马达驱动设备。

背景技术

日本专利No.3547594公开了下述构造，其中，系统控制器或主马达控制装置被提供用于共享公共DC电源的PN电压的多个马达控制装置以避免任何马达控制装置的再生电阻器上的再生电力的集中。根据日本专利No.3547594中公开的技术，系统控制器或主马达控制装置被构造为对马达控制装置的再生操作电压电平进行调整使得各再生电路可以均一地操作以最小化马达控制装置之间的再生负载消耗量的间隙。

在现有技术中，系统控制器或主马达控制装置需要执行专用于再生处理（例如，接收由各马达控制装置计算的再生负载数据并且比较再生负载数据以调整马达控制装置的操作电压电平）的控制。系统控制器需要设置为独立于多个马达控制装置的内置装置。主马达控制装置被构造为具有特别高的处理能力以便于使得多个马达控制装置中的一个管理其它马达控制装置。如果提供了这样的独立系统控制器或这样的特殊的主马达控制装置，则整体马达控制系统因此变得复杂。

鉴于上述问题做出了下面示出的实施方式，并且其目的在于提供一种多轴马达驱动系统和马达驱动设备，其被构造为利用简单的构造来避免每个再生电阻器上的再生过载而无需额外地提供用于集中地控制多个马达驱动设备的再生操作的系统控制器或主马达驱动设备。

发明内容

为了解决上述问题，根据实施方式的多轴马达驱动系统包括分别连接到多个马达的多个驱动器，所述多个驱动器连接到公共DC总线，所述多个驱动器均包括：再生电力消耗部，其用于消耗从多个马达中的对应的马达生成的再生电力；以及再生控制部，其基于公共DC总线的电压控制再生电力消耗部的工作的开始和停止。

为了解决上述问题，根据一个实施方式的马达驱动设备包括：输出线，其连接到马达；输入线，其连接到由另一马达驱动设备共享的公共DC总线；再生电力消耗部，其用于消耗从马达生成的再生电力；以及再生控制部，其用于基于公共DC总线控制再生电力消耗部的工作的开始和停止。

附图说明

在附图中：

图1是示意性地示出根据一个实施方式的多轴马达驱动系统的整个系统构造的图；

图2是示意性地示出转换器和一个马达驱动设备的组合的电路构造的图；

图3是示意性地示出根据实施方式的多轴马达驱动系统的简化电路构造和示出再生控制部的控制的内容的软件块的图；

图4是示出由马达驱动设备的CPU执行的用于实现根据实施方式的再生控制处理的控制的内容的示例性流程图；

图5是示出根据第一修改示例的多轴马达驱动系统的简化电路构造和示出再生控制部的控制的内容的软件块的图；

图6是示出由马达驱动设备的CPU执行的用于实现根据第一修改示例的再生控制处理的控制的内容的示例性流程图；

图7是示出根据第二修改示例的按照再生电阻器的电阻值的降序开始再生电力消耗部的工作的方法的图；以及

图8是示出由马达驱动设备的CPU执行的用于实现根据第二修改示例的再生控制处理的控制的内容的示例性流程图；

具体实施方式

现在参考附图描述一个实施方式。

首先，参考图1，描述根据本实施方式的多轴马达驱动系统的示意性构造。如图1中所示，多轴马达驱动系统S包括连接到三相AC电源1的一个转换器2、多个马达驱动设备3和分别连接到马达驱动设备3的马达4。转换器2对从三相AC电源1提供的AC电力进行整流和平滑以将AC电力转换为DC电力，并且将DC电力输出到包括一对两条线（即，位于正侧的P线和位于负侧的N线）的DC总线5。多个马达驱动设备3连接到将被提供有DC电力的公共DC总线5，并且基于从未示出的主机控制装置输入的控制命令分别控制与其连接的马达4的驱动。

在示出的示例中，每个马达4是旋转三相AC马达，并且每个马达驱动设备3将从转换器2通过DC总线5提供的DC电力转换为其幅值和频率被任意地调制的三相AC电力，并且控制与其连接的每个马达4的扭矩、转速和旋转位置。然后，马达4由主机控制装置以集中的方式驱动，从而整体地控制多轴机器的驱动（其示例例如是所谓的工厂自动化（未示出））。马达4包括位置检测部，例如用于检测其自己的旋转位置的未示出的编码器。在下面，借助于包括四对马达驱动设备3和马达4的四轴构造来描述多轴马达驱动系统S，并且马达驱动设备3被构造为经由网络6相互发送和接收信息。注意的是，马达驱动设备3对应于上述驱动器。

接下来，图2示出了转换器2和一个马达驱动设备3的组合的电路构造。任何马达驱动设备3基本上具有相同的电路构造，但是可以改变其能力、参数等等。

转换器2包括整流器11和平滑电容器12。整流器11是包括六个二极管13的二极管桥。整流器11对于从三相AC电源1提供的AC电力进行全波整流并且将获得的DC电力输出到DC总线5。平滑电容器12连接在DC总线5两侧以平滑由整流器11的全波整流获得的DC电力。

马达驱动设备3包括逆变器部21、逆变器驱动控制部22、再生电力消耗部23和再生控制部24。

逆变器部21是其中六个由诸如IGBT的半导体制成的臂切换元件25和六个二极管26桥接的装置。具体地，两个电路（在每个电路中臂切换元件25和作为续流二极管（FWD）的二极管26）被串行地连接成对，并且三对串联电路并行地连接到平滑电容器12。在从逆变器驱动控制部22接收到门信号时，每个臂切换元件25执行切换使得平滑电容器12侧的DC电力可以对应于三相AC马达4的各相从每对的中间连接位置输出。例如，当马达4突然减速或突然停止时，马达4用作发电机，其生成从马达4反馈到DC总线5的再生电力。换言之，当马达4用作发电机时，旋转（动）能被转换为再生电力（再生能量），并且再生电力从马达4经由逆变器部21的二极管26通过DC总线5流入转换器2中的DC电路。该在逆变器部21中生成再生电力的操作在下面称为“再生操作”。

逆变器驱动控制部22由软件构成，该软件由未示出的CPU执行。逆变器驱动控制部22通过将基于PWM控制的门信号输出到逆变器部21的臂切换元件25中的每一个来控制逆变器部21，使得可以基于来自主机控制装置（未示出）的马达控制命令将想要的电力提供给马达4。

再生电力消耗部23例如为再生电阻器27和工作开关28的串联电路。再生电力消耗部23连接在马达驱动设备3中的DC总线5的两侧。当工作开关28被连接（接通）时，允许由上述再生操作反馈到DC总线5的再生电力流过再生电阻器27以被消耗。注意的是，工作开关28可以由诸如继电器的机械开关或者诸如高击穿电压晶体管的电气开关构成。

再生控制部24由软件构成，该软件由未示出的CPU执行。再生控制部24适当地控制再生电力消耗部23的工作的开始和停止（工作开关28的接通和断开），使得平滑电容器12不会被过充或者DC总线电压不会由于反馈再生电力的增大而过度升压。

如图1中所示，由于多个马达驱动设备3并行地连接到公共DC总线5，各再生电力消耗部23也彼此并行地连接，并且其工作由对应的再生控制部24分别地控制。马达驱动设备3的再生控制部24均检测DC总线5的DC电压Vdc，并且还经由网络6相互发送和接收与再生控制相关的其它信息。

基本上，每个再生控制部24在从DC总线5检测到的DC电压Vdc超过预定阈值时（在平滑电容器12过充之前）开始再生电力消耗部23的工作，以便于抑制由于过充导致的平滑电容器12的损坏。然而，由于诸如组件等级的平衡方面的差异的硬件精度限制使得多个马达驱动设备3之间的从公共DC总线5检测到的电压值Vdc不可避免地包括误差（波动）。因此，即使当上述预定阈值以软件方式在马达驱动设备3之间设置为相同值时，常常出现下述情况，多个马达驱动设备3的再生电力消耗部23没有始终同时开始工作。

在该情况下，由首先开始工作的一个（或少数）再生电力消耗部23以集中的方式消耗再生电力。然后，转换器2中的平滑电容器12的充电停止，并且DC总线5的电压Vdc的增大停止。因此，在其它马达驱动设备3中，检测到的DC总线电压Vdc没有超过阈值并且再生电力消耗部23没有开始工作。结果，再生负载（再生电力）仅集中在已经开始工作的再生电力消耗部23上。如果从大量马达驱动设备3生成的再生电力如上所述以集中的方式提供给一个（或少量）再生电力消耗部23，则该再生电力消耗部23的再生电阻器27可以变为再生过充状态并且被损坏。

另一方面，在根据该实施方式的多轴马达驱动系统S中，每个马达驱动设备3的再生控制部24基于公共DC总线5的电压Vdc控制工作的开始和停止使得过度的再生负载没有集中在每个再生电力消耗部23上。作为用于抑制再生负载的集中的具体方法，所有再生电力消耗部23通过经由网络6的马达驱动设备3之间的相互监视基本上同时地开始工作，并且再生电力分散到马达驱动设备3的再生控制部24并且被消耗。

参考示出多轴马达驱动系统S的简化电路构造的图3，现在描述根据该实施方式的示例的再生控制部24的控制的内容。再生控制部24的内部由对应于控制过程的软件块示出。在该实施方式的示例中，再生控制部24检测到同一DC总线电压Vdc0，并且经由网络6相互发送和接收检测电压Vdc0、Vdc1、Vdc2和Vdc3以彼此监视。然后，再生控制部24基于检测电压Vdc0至Vdc3的比较来校正其自身的检测电压Vdc0（或者调整检测增益以校正检测电压Vdc0），从而能够使得再生控制部24之间的检测电压Vdc0’至Vdc3’的误差最小。注意的是，经由网络6发送和接收校正后的检测电压Vdc0’至Vdc3’。以该方式，基于再生控制部24之间的具有小检测误差的检测电压Vdc0’与再生控制部24之间公共设置的阈值Vref之间的比较，马达驱动设备3的再生电力消耗部23能够基本上同时开始工作。注意的是，上述阈值Vref对应于预定阈值。

参考图4，现在将顺序地描述在再生控制部24中由CPU执行的用于实现上述功能的再生控制处理的内容。

图4的流程中示出的处理被以预定循环调用并且重复地执行。注意的是，当每个马达驱动设备3通电时，再生电力消耗部23中的任一个的工作开关28需要被关断。

首先，在步骤S105中，再生控制部24检测DC总线电压Vdc0。以硬件方式，检测马达驱动设备3中连接到DC总线的DC电源线的电压。

接下来，流程转向步骤S110。再生控制部24经由网络6获取由其它马达驱动设备3的再生控制部24检测（并且校正）并且发送的DC总线电压Vdc1’、Vdc2’和Vdc3’。

接下来，流程转向步骤S115。再生控制部24比较在步骤S105中检测到的其自己的DC总线电压Vdc0（下面称为检测电压）与在步骤S110中获取的其它DC总线电压Vdc1’至Vdc3’（下面称为获取电压）。

接下来，流程转向步骤S120。再生控制部24确定检测电压Vdc0是否与其它获取电压Vdc1’至Vdc3’存在很大差异。换言之，再生控制部24确定其所属于的马达驱动设备3是否对于同一DC总线电压单独地检测到差异较大的电压值。当检测电压Vdc0的差异较大时，满足确定标准，并且流程转向步骤S125。

在步骤S125，基于检测电压Vdc0与获取电压Vdc1’至Vdc3’之间的差，再生控制部24对检测电压Vdc0本身进行校正或者适当地调整针对DC总线电压的再生控制部24的检测增益。

接下来，流程转向步骤S130。再生控制部24将校正后的检测电压Vdc0’经由网络6发送给其它马达驱动设备3。然后，流程转向下一步骤S140。

另一方面，当在步骤S120中确定检测电压Vdc0与其它获取电压Vdc1’至Vdc3’没有存在很大不同时，不满足确定标准，并且流程转向步骤S135。

在步骤S135，再生控制部24将检测电压Vdc0原样经由网络6发送给其它马达驱动设备3。然后，流程转向下一步骤S140。

在步骤S140中，再生控制部24确定检测电压Vdc0或校正后的检测电压Vdc0’是否高于预定阈值Vref。阈值Vref被设置为例如略低于转换器2的平滑电容器12过充的电压值。当检测电压Vdc0（Vdc0’）等于或低于阈值Vref时，不满足确定标准，并且结束流程而没有任何进一步的处理。

另一方面，当检测电压Vdc0（Vdc0’）超过阈值Vref时，满足确定标准，并且流程转向步骤S145。

在步骤S145，再生控制部24接通该马达驱动设备3的再生电力消耗部23的工作开关28。然后，该流程结束。

在上面，步骤S105的过程用作电压检测部，步骤S140和步骤S145的过程用作第一正常开始部，并且步骤S125的过程用作检测校正部。

如上所述，根据该实施方式中的多轴马达驱动系统S和马达驱动设备3，每个马达驱动设备3包括再生控制部24，其用于基于DC总线5的电压Vdc控制再生电力消耗部23的工作的开始和停止使得过度再生负载不会集中在每个再生电力消耗部23上。因此，能够在无需额外地提供用于集中地管理各再生电力消耗部23的工作的主伺服器（特殊驱动装置）或主机装置的情况下利用简单的构造抑制由于再生过载导致的各再生电力消耗部23的损坏。

根据该实施方式，各马达驱动设备3中包括的再生控制部24基本上同时地开始所有再生电力消耗部23的工作。以该方式，再生负载没有集中在一个或少量再生电力消耗部23上，并且再生电力能够分散到所有再生电力消耗部23并且被消耗。因此，能够抑制由于再生过载导致的再生电力消耗部23的损坏。

根据该实施方式，马达驱动设备3的再生控制部24通过步骤S105的过程各自地检测同一DC总线电压Vdc0，并且通过步骤S140和S145的过程基于检测电压Vdc0与在马达驱动设备3之间公共地设置的预定阈值Vref之间的比较开始马达驱动设备3的对应的再生电力消耗部23的工作。另一方面，马达驱动设备3的再生控制部24相互地监视检测电压Vdc0至Vdc3以通过步骤S125的过程校正其自己的检测电压Vdc0（或调整检测增益等等），从而能够使得马达驱动设备3之间的检测电压Vdc0至Vdc3的误差最小。以该方式，所有再生电力消耗部23能够基本上同时地工作，使得再生电力可以分散到再生电力消耗部23并且被消耗。因此，能够抑制由于再生过载导致的再生电力消耗部23的损坏。

注意的是，在上述构造中，马达驱动设备3的再生控制部24相互地监视校正后的检测电压Vdc0’至Vdc3’，并且基于校正后的检测电压Vdc0’至Vdc3’的比较校正其自己的检测电压Vdc0，从而使得在再生控制部24之间检测电压Vdc0至Vdc3相对于公共DC总线5的电压Vdc的误差最小。然后，基于与由各再生控制部24以软件方式设置为相同值的阈值Vref的比较，马达驱动设备3的再生电力消耗部23基本上同时地开始工作。

然而，该实施方式不限于此。替代校正各检测电压Vdc0，再生控制部24可以适当地校正各阈值Vref使得马达驱动设备3的再生电力消耗部23可以基本上同时地开始工作。在该情况下，例如，再生控制部24经由网络6相互地发送和接收没有任何校正的检测电压Vdc0至Vdc3。由于从同一DC总线电压Vdc获得检测电压Vdc0至Vdc3，因此各再生控制部24仅需要基于检测电压Vdc0至Vdc3（假设检测电压Vdc0至Vdc3是从同一DC总线电压Vdc获得的）的比较适当地校正分别设置的阈值Vref0，使得再生电力消耗部23可以基本上同时地开始工作。或者，再生控制部24也可以相互地发送和接收分别设置的阈值Vref0至Vref3，并且可以基于检测电压Vdc0至Vdc3与阈值Vref0至Vref3之间的关系来校正阈值Vref0至Vref3。

在上述构造中，多个马达驱动设备3共享单个转换器2作为其电力供应部，但是本实施方式不限于此。在该实施方式中，多个马达驱动设备3仅需要经由公共DC总线彼此连接，并且例如，每个马达驱动设备3可以分别包括诸如转换器的电力供应部或者可以额外地连接到诸如电池的外部电源。

注意的是，本实施方式不限于上述构造，并且在不偏离其精神和技术概念的范围内可以进行各种修改。下面顺序地描述修改示例。

（1）估计其它马达驱动设备中的再生电力消耗部的工作的开始。

在上述构造中，多个马达驱动设备3的再生控制部24被构造为相互监视从公共DC总线5检测到的电压值Vdc0’至Vdc3’并且校正其自己的检测电压Vdc0以使得电压值Vdc0’至Vdc3’之间的误差最小。以该方式，所有再生电力消耗部23基本上同时开始工作。然而，本实施方式不限于此。例如，每个马达驱动设备3可以被构造为确定其它马达驱动设备3中的再生电力消耗部23的工作的开始并且当确定至少一个再生电力消耗部已经开始工作时开始其自己的再生电力消耗部23的工作。

参考对应于图3的图5，描述根据该修改示例的再生控制部24A的控制的内容。在该修改示例中，每个再生控制部24A并行地执行两个开始确定。在第一开始确定中，再生控制部24A简单地将从DC总线5获得的检测电压Vdc0与公共阈值Vref进行彼此比较，并且当检测电压Vdc0超过阈值Vref时开始再生电力消耗部23的工作。

在第二开始确定中，再生控制部24A基于经由网络6获取的其它马达驱动设备3A的马达速度FB1、FB2和FB3以及上述检测电压Vdc0来确定其它马达驱动设备3A中包括的再生电力消耗部23的工作的开始。当再生控制部24A确定至少一个再生电力消耗部23的工作开始时，再生控制部24A也开始其自己的再生电力消耗部23的工作。为了实现该构造，根据该修改示例的多轴马达驱动系统SA包括用于检测连接到马达驱动设备3A的马达的速度FB0的速度检测部7，并且将检测到的速度FB0原样地经由网络6发送给其它马达驱动设备3A。替代检测到的速度FB0，可以使用通过马达4中包括的位置检测部的旋转位置检测信号的差运算在马达驱动设备3A内获得的马达速度。或者，可以使用从未示出的主机装置提供的速度命令或者每个马达驱动设备3A内生成的速度命令。

当再生控制部24A基于其它马达驱动设备3A中的任一个的检测速度FB1的随时间变化确定连接到该马达驱动设备3A的马达4正在减速或者突然停止，则确定这时的马达4处于其中马达4生成再生电力的再生操作状态中。此外，当检测电压Vdc0低于正常电压（例如，在所有马达驱动设备3A都工作而没有再生操作的情况下能够在DC总线5处保持的最小电压）时，确定上述马达驱动设备3A的再生电力消耗部23已经在这时开始工作以减少DC总线5的电压。以该方式，在每个马达驱动设备3A的第二开始确定中，当再生控制部24A确定至少一个其它马达驱动设备3A中的再生电力消耗部23的工作已经开始时，再生控制部24A也开始其所属于的马达驱动设备3A的再生电力消耗部23的工作。

以该方式，每个马达驱动设备3A的再生控制部24A并行地执行第一和第二开始确定，并且因此所有再生电力消耗部23能够基本上同时地开始工作。

参考图6，现在将顺序地描述由CPU在再生控制部24A中执行的用于实现上述功能的再生控制处理的内容。

与图4的流程的情况类似地，图6的流程中所示的处理也以预定循环调用并且被重复地执行。当每个马达驱动设备3A通电时，任何再生电力消耗部23的工作开关28需要被关断。

首先，在步骤S205，再生控制部24A检测马达速度FB0。以硬件方式，从连接到马达驱动设备3A的马达4中设置的诸如测速发电机的速度检测部7检测马达速度FB0。

接下来，流程转向步骤S210。再生控制部24A将在步骤S205中检测到的马达速度FB0经由网络6发送给其它马达驱动设备3A。

接下来，流程转向步骤S215。再生控制部24A检测DC总线电压Vdc0（与上述构造中的步骤S105类似）。

接下来，流程转向步骤S220。再生控制部24A确定在步骤S215中检测到的检测电压Vdc0是否与预定阈值Vref（阈值Vref等于在上述构造中的步骤S140中的阈值）。当检测电压Vdc0大于阈值Vref时，满足确定标准，并且流程转向步骤S225。

在步骤S225，再生控制部24A接通该马达驱动设备3A的再生电力消耗部23的工作开关28。然后，该流程结束。

另一方面，当在步骤S220中确定检测电压Vdc0等于或小于阈值Vref时，不满足确定标准，并且流程转向步骤S230。

在步骤S230，再生控制部24A获取由其它马达驱动设备3A的再生控制部24A检测并且经由网络6发送的马达速度FB1、FB2和FB3。

接下来，流程转向步骤S235。基于在步骤S230中获取的其它马达速度FB1至FB3的随时间的变化，再生控制部24A确定马达4中的至少一个是否正在减速或者突然停止。换言之，再生控制部24A确定多个马达驱动设备3A中的至少一个是否处于再生操作状态中。当确定马达速度FB1至FB3都没有指示减速状态或者突然停止状态，则不满足确定标准，并且该流程结束而没有任何进一步的处理。

另一方面，当马达速度FB1至FB3中的至少一个指示减速状态或突然停止状态时，满足确定标准，并且流程转向步骤S240。

在步骤S240，再生控制部24A确定在步骤S215中检测到的DC总线电压Vdc0是否低于预定阈值Vlow。阈值Vlow被设置为例如足够低（除非再生电力消耗部23中的任一个开始工作以消耗再生电力否则不能够获得该电压值）的DC总线电压值。当检测电压Vdc0等于或高于阈值Vlow时，不满足确定标准，并且流程结束而没有任何进一步的处理。在该情况下，确定再生电力被充电到平滑电容器12。

另一方面，当检测电压Vdc0低于阈值Vlow时，满足确定标准，并且流程转向步骤S225。在该情况下，确定其它马达驱动设备3A中的任一个的再生电力消耗部23已经开始工作。然后，再生控制部24A接通该马达驱动设备3A的再生电力消耗部23的工作开关28，并且该流程结束。

在上面，步骤S215的过程用作电压检测部，步骤S220和步骤S225的过程用作第一正常开始部，步骤S205的过程用作速度检测器，并且步骤S235、步骤S240和步骤S225的过程用作第一确定开始部。

如上所述，在根据该修改示例的多轴马达驱动系统SA和马达驱动设备3A中，同样地，所有再生电力消耗部23能够基本上同时地开始工作，与上述构造类似。因此，再生电力能够分布到所有再生电力消耗部23并且被消耗，并且因此，能够抑制由于再生过载导致的每个再生电力消耗部23的损坏。

（2）按照再生能力的降序开始再生电力消耗部的工作

在首先描述的构造和第一修改示例中，所有再生电力消耗部23基本上同时地开始工作，从而抑制了由于再生过载导致的每个再生电力消耗部23的损坏。然而，该实施方式不限于此。例如，再生电力消耗部23可以按照其再生能力的降序开始工作。注意的是，再生电阻器27的电阻值的大小在下面用作再生能力的具体示例，但是替代地，可以使用消耗特定再生电力的能力作为再生能力。

当再生电力消耗部23的再生能力充分大时，即使再生负载的大小变得接近其再生能力的额定值，除非转换器2的平滑电容器12逐渐再次充电以将DC总线电压Vdc增大到特定程度，否则再生电阻器27不会损坏。换言之，具有较大的再生能力的再生电力消耗部23具有更高的针对再生负载的突然变化的耐久性。

一般来说，随着马达驱动设备3B自身的驱动能力变大（被驱动的马达4的能力变大），在马达驱动设备3B中对应地使用具有较大的再生能力的再生电力消耗部23。在多轴马达驱动系统SB中混用具有不同的驱动能力的马达驱动设备3B和具有不同的再生能力的再生电力消耗部23的情况下，如果具有较小的再生能力的再生电力消耗部23首先开始工作，则集中在该再生电力消耗部23上的再生负载立即超过其再生能力，从而导致该再生电力消耗部23的损坏。

相反地，如图7中所示，通过优化各工作开始时间使得再生电力消耗部23可以按照再生能力的降序（按照再生电阻器27的电阻值的降序）来开始工作，将工作的再生电力消耗部23的再生能力能够根据再生负载的增大而整体适当地增大。利用该方法，能够抑制由于再生过载导致的特定再生电力消耗部23的损坏。

参考图7，描述根据该修改示例的再生控制部24B的控制的内容。由于空间的限制而没有示出再生控制部24B本身。在该修改示例中，再生控制部24B分别地检测同一DC总线电压，并且每个再生控制部24B基于检测电压Vdc0与分别设置的阈值Vval0之间的比较来开始马达驱动设备3B的再生电力消耗部23的工作。如这里使用的，分别设置的阈值Vval0是由各再生控制部24B以可改变的方式分别存储的阈值，并且基本上在出厂时被默认设置为相同值。另一方面，如果马达驱动设备3B的再生电力消耗部23的再生负载在再生电力消耗部23的工作期间变得接近再生电力消耗部23的再生能力，则再生控制部24B经由网络6输出警告信号，并且马达驱动设备3B相互监视警告信号。

在具有较小的再生能力的再生电力消耗部23首先开始工作的情况下，集中的再生负载立即升高以接近其再生能力，并且该马达驱动设备3B的再生控制部24B输出警告信号。每个马达驱动设备3B的再生控制部24B在检测到至少一个其它马达驱动设备3B输出了警告信号时，开始其自己的再生电力消耗部23的工作。以该方式，所有再生电力消耗部23能够开始工作。然后，已经输出警告信号的马达驱动设备3B停止再生电力消耗部23的工作，并且将预定的校正值Δval（＞0）添加到独自设置的阈值Vval0以校正阈值Vval0。换言之，能够对于具有较小的再生能力的再生电力消耗部23将工作开始时间延迟得更多。通过重复这样的整体再生电力消耗操作，各工作开始时间能够被优化使得再生电力消耗部23可以按照其再生能力的降序开始工作。

例如，在具有较小的再生能力的再生电力消耗部23首先开始工作的情况下，如上所述，集中的再生负载立即超过其再生能力，从而导致再生电力消耗部23的损坏。另一方面，在具有较大的再生能力的再生电力消耗部23首先开始工作的情况下，再生负载需要相对较长的时间来变得接近其再生能力。此外，即使再生负载变得接近再生能力，如上所述，DC总线电压Vdc能够同时再次增大到某一程度，并且下一再生电力消耗部23能够开始工作。以该方式，通过按照其再生能力的降序开始再生电力消耗部23的工作，将工作的再生电力消耗部23的再生能力能够根据再生负载的增大整体适当地增大。因此，能够抑制由于再生过载导致的再生电力消耗部23的损坏。

参考图8，现在将顺序地描述由CPU在再生控制部24B中执行的用于实现上述功能的再生控制处理的内容。

与图4和图6的流程的情况类似地，图8的流程中所示的处理也以预定循环调用并且被重复地执行。如上所述，所有再生控制部24B的各自设置的阈值Vval0需要在马达驱动设备3B的出厂时默认地设置为相同的值。

首先，在步骤S305，再生控制部24B确定再生电力消耗部23的工作开关28是否已经处于接通状态。当工作开关28在这时处于接通状态时，满足确定标准，并且流程转向步骤S335。

另一方面，当工作开关28在这时处于关断状态时，不满足确定标准，并且流程转向步骤S310。

在步骤S310，再生控制部24B检测DC总线电压Vdc0（分别与首先描述的构造和第一修改示例中的步骤S105和步骤S215类似）。

接下来，流程转向步骤S315。再生控制部24B确定在步骤S310中检测到的检测电压Vdc0高于各自设置的阈值Vval0。当检测电压Vdc0等于或低于各自设置的阈值Vval0时，不满足确定标准，并且流程转向步骤S320。

在步骤S320，再生控制部24B确认经由网络6是否从另一马达驱动设备3B发送警告信号。

接下来，流程转向步骤S325。再生控制部24B确定在步骤S320中是否确认已经从至少一个马达驱动设备3B发送了警告信号。当确认没有发送任何警告信号时，不满足确定标准，并且该流程结束而没有任何进一步的处理。

另一方面，当确认已经从至少一个马达驱动设备3B发送了警告信号时，满足确定标准，并且流程转向步骤S330。

另一方面，当在步骤S315中确定检测电压Vdc0高于各自设置的阈值Vval0时，满足确定标准，并且流程转向步骤S330。

在步骤S330，再生控制部24B接通该马达驱动设备3B的再生电力消耗部23的工作开关28。

接下来，流程转向步骤S335。再生控制部24B测量在步骤S310中检测到的检测电压Vdc0高于分别设置的阈值Vval0的时间，将该状态视为再生负载，并且确定再生负载是否充分小于再生电力消耗部23的再生能力。换言之，再生控制部24B确定再生负载是否接近再生能力。当检测电压Vdc0充分小于再生电力消耗部23的再生能力时，满足确定标准，并且该流程结束而没有任何进一步的处理。

另一方面，当检测电压Vdc0接近再生电力消耗部23的再生能力时，不满足确定标准，并且流程转向步骤S340。

在步骤S340，再生控制部24B关断该马达驱动设备3B的再生电力消耗部23的工作开关28。

接下来，流程转向步骤S345。再生控制部24B经由网络6将警告信号发送给其它马达驱动设备3B。

接下来，流程转向步骤S350。再生控制部24B将预定的校正值ΔVval（＞0）添加到独自设置的阈值Vval0，从而将阈值Vval0校正为更大。然后，该流程结束。

在上面，步骤S305的过程用作电压检测部，步骤S315和步骤S330的过程用作第二正常开始部，步骤S345的过程用作警告输出部，步骤S340和步骤S350的过程用作警告后处理部，并且步骤S320、步骤S325和步骤S330的过程用作警告开始部。

如上所述，根据该修改示例的多轴马达驱动系统SB和马达驱动设备3B能够优化各工作开始时间使得再生电力消耗部23可以按照其再生能力的降序开始工作。以该方式，将被工作的再生电力消耗部23的再生能力能够根据再生负载的增大整体适当地增大。因此，能够抑制由于再生过载导致的特定再生电力消耗部23的损坏。

注意的是，在该修改示例中，在马达驱动设备3B之间发送和接收的信号仅是能够由简单的开启/关闭信号构成的警告信号，并且因此，马达驱动设备3B仅需要利用信号线相互连接以检测已经从其它多个马达驱动设备3B中的至少一个发送了警告信号。因此，马达驱动设备3B可以经由简单的信号线连接而不使用其中具有特定格式的数值数据在节点之间相互发送和接收的先进网络（例如，兼容诸如以太网（商标）或高速现场网络（MECHATROLINK）（商标）的标准的网络）。在该情况下，存在另外的效果，即，简化了多轴马达驱动系统SB的整体构造。

注意的是，除了作为马达4的示例示出的旋转马达之外，上述构造和各修改的示例也可应用于直接驱动线性马达。

虽然上述转换器2被提供有来自三相AC电源1的AC电力，但是其可以被提供有来自单相AC电源的AC电力。

除了上面已经描述的构造之外的构造可以通过适当地组合在首先描述的构造与各修改示例中描述的方法来使用。此外，虽然没有详细地示出，但是首先描述的构造和各修改示例可以利用不偏离其精神的范围内的各种变化来实施。

本领域技术人员将理解的是，可以根据设计要求和其它因素进行各种修改、组合、子组合和替换，只要其处于所附权利要求及其等价物的范围内。

Claims (12)

1.一种多轴马达驱动系统，所述多轴马达驱动系统包括分别连接到多个马达的多个驱动器，所述多个驱动器连接到公共DC总线，

所述多个驱动器均包括：

再生电力消耗部，所述再生电力消耗部用于消耗从所述多个马达中的对应的马达生成的再生电力；以及

再生控制部，所述再生控制部用于基于所述公共DC总线的电压控制所述再生电力消耗部的工作的开始和停止，

其中，所述再生控制部包括：

电压检测部，所述电压检测部用于检测所述公共DC总线的电压；

第一正常开始部，所述第一正常开始部用于在所述电压检测部的检测电压超过在所述多个驱动器之间公共设置的阈值时开始所述再生电力消耗部的工作；以及

检测校正部，所述检测校正部用于基于所述电压检测部的检测电压与另一再生控制部的电压检测部的检测电压之间的比较来校正所述电压检测部的检测电压。

2.一种多轴马达驱动系统，所述多轴马达驱动系统包括分别连接到多个马达的多个驱动器，所述多个驱动器连接到公共DC总线，

所述多个驱动器均包括：

再生电力消耗部，所述再生电力消耗部用于消耗从所述多个马达中的对应的马达生成的再生电力；以及

再生控制部，所述再生控制部用于基于所述公共DC总线的电压控制所述再生电力消耗部的工作的开始和停止，

其中，所述再生控制部包括：

电压检测部，所述电压检测部用于检测所述公共DC总线的电压；

第二正常开始部，所述第二正常开始部用于在所述电压检测部的检测电压超过各自设置的阈值时开始所述再生电力消耗部的工作；以及

阈值校正部，所述阈值校正部用于基于所述电压检测部的检测电压与另一再生控制部的电压检测部的检测电压之间的比较来校正各自设置的阈值。

3.一种多轴马达驱动系统，所述多轴马达驱动系统包括分别连接到多个马达的多个驱动器，所述多个驱动器连接到公共DC总线，

所述多个驱动器均包括：

再生电力消耗部，所述再生电力消耗部用于消耗从所述多个马达中的对应的马达生成的再生电力；以及

再生控制部，所述再生控制部用于基于所述公共DC总线的电压控制所述再生电力消耗部的工作的开始和停止，

其中，所述再生控制部包括：

电压检测部，所述电压检测部用于检测所述公共DC总线的电压；

第一正常开始部，所述第一正常开始部用于在所述电压检测部的检测电压超过在所述多个驱动器之间公共设置的阈值时开始所述再生电力消耗部的工作；

速度检测部，所述速度检测部用于检测所述多个马达中的对应的马达的速度；以及

第一确定开始部，所述第一确定开始部用于在基于所述电压检测部的检测电压和另一再生控制部的速度检测部的检测速度确定其它驱动器中的至少一个中的所述再生电力消耗部开始工作时开始所述再生电力消耗部的工作。

4.一种多轴马达驱动系统，所述多轴马达驱动系统包括分别连接到多个马达的多个驱动器，所述多个驱动器连接到公共DC总线，

所述多个驱动器均包括：

再生电力消耗部，所述再生电力消耗部用于消耗从所述多个马达中的对应的马达生成的再生电力；以及

再生控制部，所述再生控制部用于基于所述公共DC总线的电压控制所述再生电力消耗部的工作的开始和停止，

其中，所述再生控制部包括：

电压检测部，所述电压检测部用于检测所述公共DC总线的电压；

第一正常开始部，所述第一正常开始部用于在所述电压检测部的检测电压超过在所述多个驱动器之间公共设置的阈值时开始所述再生电力消耗部的工作；

速度命令获取部，所述速度命令获取部用于获取在所述多个马达中的对应的马达上执行的速度命令；以及

第二确定开始部，所述第二确定开始部用于在基于所述电压检测部的检测电压和另一再生控制部的速度命令获取部获取的速度命令确定其它驱动器中的至少一个中的所述再生电力消耗部开始工作时开始所述再生电力消耗部的工作。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的多轴马达驱动系统，其中，所述再生控制部同时开始所述再生电力消耗部的工作和另一再生电力消耗部的工作。

6.一种多轴马达驱动系统，所述多轴马达驱动系统包括分别连接到多个马达的多个驱动器，所述多个驱动器连接到公共DC总线，

所述多个驱动器均包括：

再生电力消耗部，所述再生电力消耗部用于消耗从所述多个马达中的对应的马达生成的再生电力；以及

再生控制部，所述再生控制部用于基于所述公共DC总线的电压控制所述再生电力消耗部的工作的开始和停止，

其中，所述再生控制部被构造为调整工作开始时间，使得所述再生电力消耗部按照消耗特定再生电力的能力的降序开始工作。

7.根据权利要求6所述的多轴马达驱动系统，其中，所述再生控制部包括：

电压检测部，所述电压检测部用于检测所述公共DC总线的电压；

第二正常开始部，所述第二正常开始部用于在所述电压检测部的检测电压超过各自设置的阈值时开始所述再生电力消耗部的工作；

警告输出部，所述警告输出部用于在所述再生电力消耗部的再生负载接近该再生电力消耗部的再生能力时输出警告信号；

警告后处理部，所述警告后处理部用于在所述警告输出部输出所述警告信号之后停止所述再生电力消耗部的工作并且对各自设置的阈值加上预定的校正值；以及

警告开始部，所述警告开始部用于在检测到其它再生控制部中的至少一个已经输出了所述警告信号时开始所述再生电力消耗部的工作。

8.一种马达驱动设备，所述马达驱动设备包括：

输出线，所述输出线连接到马达；

输入线，所述输入线连接到作为用于另一马达驱动设备的DC总线的公共DC总线；

再生电力消耗部，所述再生电力消耗部用于消耗从所述马达生成的再生电力；以及

再生控制部，所述再生控制部用于基于所述公共DC总线的电压控制所述再生电力消耗部的工作的开始和停止，

所述再生控制部包括：

电压检测部，所述电压检测部用于检测所述公共DC总线的电压；

第一正常开始部，所述第一正常开始部用于在所述电压检测部的检测电压超过预定阈值时开始所述再生电力消耗部的工作；以及

检测校正部，所述检测校正部用于基于所述电压检测部的检测电压与另一马达驱动设备中包括的再生控制部的电压检测部的检测电压之间的比较来校正所述电压检测部的检测电压。

9.一种马达驱动设备，所述马达驱动设备包括：

输出线，所述输出线连接到马达；

输入线，所述输入线连接到作为用于另一马达驱动设备的DC总线的公共DC总线；

再生电力消耗部，所述再生电力消耗部用于消耗从所述马达生成的再生电力；以及

再生控制部，所述再生控制部用于基于所述公共DC总线的电压控制所述再生电力消耗部的工作的开始和停止，

所述再生控制部包括：

电压检测部，所述电压检测部用于检测所述公共DC总线的电压；

第二正常开始部，所述第二正常开始部用于在所述电压检测部的检测电压超过各自设置的阈值时开始所述再生电力消耗部的工作；以及

阈值校正部，所述阈值校正部用于基于所述电压检测部的检测电压与另一马达驱动设备中包括的再生控制部的电压检测部的检测电压之间的比较来校正所述各自设置的阈值。

10.一种马达驱动设备，所述马达驱动设备包括：

输出线，所述输出线连接到马达；

输入线，所述输入线连接到作为用于另一马达驱动设备的DC总线的公共DC总线；

再生电力消耗部，所述再生电力消耗部用于消耗从所述马达生成的再生电力；以及

再生控制部，所述再生控制部用于基于所述公共DC总线的电压控制所述再生电力消耗部的工作的开始和停止，

其中，所述再生控制部包括：

电压检测部，所述电压检测部用于检测所述公共DC总线的电压；

第一正常开始部，所述第一正常开始部用于在所述电压检测部的检测电压超过在多个马达驱动设备之间公共设置的阈值时开始所述再生电力消耗部的工作；

速度检测部，所述速度检测部用于检测多个马达中的对应的马达的速度；以及

第一确定开始部，所述第一确定开始部用于在基于所述电压检测部的检测电压和另一再生控制部的速度检测部的检测速度确定其它马达驱动设备中的至少一个中的所述再生电力消耗部开始工作时开始所述再生电力消耗部的工作。

11.一种马达驱动设备，所述马达驱动设备包括：

输出线，所述输出线连接到马达；

输入线，所述输入线连接到作为用于另一马达驱动设备的DC总线的公共DC总线；

再生电力消耗部，所述再生电力消耗部用于消耗从所述马达生成的再生电力；以及

再生控制部，所述再生控制部用于基于所述公共DC总线的电压控制所述再生电力消耗部的工作的开始和停止，

其中，所述再生控制部包括：

电压检测部，所述电压检测部用于检测所述公共DC总线的电压；

第一正常开始部，所述第一正常开始部用于在所述电压检测部的检测电压超过在多个马达驱动设备之间公共设置的阈值时开始所述再生电力消耗部的工作；

速度命令获取部，所述速度命令获取部用于获取在多个马达中的对应的马达上执行的速度命令；以及

第二确定开始部，所述第二确定开始部用于在基于所述电压检测部的检测电压和另一再生控制部的速度命令获取部获取的速度命令确定其它马达驱动设备中的至少一个中的所述再生电力消耗部开始工作时开始所述再生电力消耗部的工作。

12.一种马达驱动设备，所述马达驱动设备包括：

输出线，所述输出线连接到马达；

输入线，所述输入线连接到作为用于另一马达驱动设备的DC总线的公共DC总线；

再生电力消耗部，所述再生电力消耗部用于消耗从所述马达生成的再生电力；以及

再生控制部，所述再生控制部用于基于所述公共DC总线的电压控制所述再生电力消耗部的工作的开始和停止，

其中，所述再生控制部被构造为调整工作开始时间，使得所述再生电力消耗部按照消耗特定再生电力的能力的降序开始工作。