CN108574446B - 伺服电动机控制装置以及伺服电动机控制系统 - Google Patents

伺服电动机控制装置以及伺服电动机控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种伺服电动机控制装置以及伺服电动机控制系统。控制伺服电动机(5)的伺服电动机控制装置(1)具备：存储部(11)，其存储针对伺服电动机(5)预先规定的转矩常数；转矩常数校正部(12)，其在发生伺服电动机(5)的绕组的磁饱和时，校正存储在存储部(11)中的转矩常数；以及输出计算部(13)，其根据存储在存储部(11)中的转矩常数或者通过转矩常数校正部(12)计算出的校正后的转矩常数、与伺服电动机(5)的电流有关的值以及与伺服电动机(5)的速度有关的值来计算伺服电动机(5)的输出。

Description

伺服电动机控制装置以及伺服电动机控制系统
技术领域
本发明涉及控制伺服电动机的伺服电动机控制装置以及具备其的伺服电动机控制系统。
背景技术
在驱动控制诸如锻造机、注射成形机或者机器人等的机床以及工业机械内的伺服电动机的伺服电动机控制装置中，临时将交流电源的交流电力转换为直流电力后再转换为交流电力，并将该交流电力用作针对每一个驱动轴设置的伺服电动机的驱动电力。伺服电动机控制装置具备：整流器，其将从交流电源提供的交流电力转换为直流电力来输出；以及逆变器，其连接到作为整流器的直流侧的直流链路，并在直流链路的直流电力与作为电动机的驱动电力或者再生电力的交流电力之间进行电力转换，并控制连接到该逆变器的交流输出侧的伺服电动机的速度、转矩或者转子的位置。
在加速电动机时，电动机的功耗变大，因此针对交流电源侧的电源设备要求较大的交流电力的输出。因此，交流电源侧的电源设备必须能够应对需要输出的交流电力的峰值。因此，需要降低动作条件来运行电动机以便抑制电动机的功耗，或者需要将电源设备设计为相对于功率峰值具有余量，使交流电源侧的电源设备相对于功率峰值不会容量不足。然而，降低动作条件来运行电动机的效率不高，并且具有电源设备的余量的设计会导致成本增加以及设置空间增大等，因此不是优选的。
因此，例如日本特开2017-017931号公报所记载的那样，使用在连接整流器和逆变器的DC链路中设置蓄电装置，降低交流电源侧的电源设备的功率峰值的技术。该技术根据伺服电动机的电力消耗以及电力再生，经由DC链路在蓄电装置中进行电力的存取，并降低对于交流电源侧的电源设备的功率峰值。
例如，由伺服电动机驱动的压床与以液压作为驱动源的压床相比，平均功耗小，但是在进行冲压动作时产生的最大功耗非常大，有时存在交流电源侧的电源设备的容量不足的问题。在这样的压床中的伺服电动机控制装置中，设置进行电力的存取的蓄电装置，计算压床进行动作时的电力，当计算的结果为压床消耗电力时，从蓄电装置提供电力，当计算的结果为压床再生电力时，通过使蓄电装置消耗电力，可以降低对于交流电源侧的电源设备的功率峰值。
流过构成伺服电动机的绕组的电流越大，在绕组内部形成的磁通越会增加。根据绕组的芯的材质、绕组形状、匝数来确定形成的磁通的密度的最大值(最大磁通密度)，但是如果超过该最大值则成为磁饱和状态。流过伺服电动机的绕组的电流与产生的转矩之间的关系，在没有磁饱和的状态中具有线性，如果增加流过伺服电动机的绕组的电流，则转矩会线性增加。但是，如果进一步增大电流使磁饱和发生，则相对于电流增加，产生的转矩不会线性增加，作为转矩增加率的转矩常数会逐渐减小。根据转矩常数和流过绕组的电流来确定转矩，根据伺服电动机的旋转速度和转矩来确定伺服电动机的输出。当绕组处于磁饱和状态时，相对于电流增加，转矩没有线性增加而转矩常数减小，因此，实际的伺服电动机的输出与忽略转矩常数的减小(即不考虑磁饱和)来计算出输出时相比较小。也就是说，忽略了由磁饱和导致的转矩常数的减小的伺服电动机的输出的计算准确性不足。
例如，在对驱动工业机械、机床的轴的驱动轴用伺服电动机进行控制的伺服电动机控制装置中，有时通过飞轮以及用于驱动该飞轮的飞轮用伺服电动机来构成用于降低对于交流电源侧的电源设备的功率峰值的蓄电装置。蓄电装置根据驱动轴用伺服电动机的电力状态来提供或者消耗(积蓄)的电力是根据蓄电装置内的飞轮用伺服电动机的输出来确定的。因此，在飞轮用伺服电动机的输出控制中，不能缺少飞轮用伺服电动机的输出的准确的计算。
如此，在使用伺服电动机的领域中，理想的是精确地计算伺服电动机的输出。
发明内容
本公开的一个方式是控制伺服电动机的伺服电动机控制装置，其具备：存储部，其存储针对伺服电动机预先规定的转矩常数；转矩常数校正部，其在发生伺服电动机的绕组的磁饱和时，校正存储在存储部中的转矩常数；以及输出计算部，其根据存储在存储部中的转矩常数或者通过转矩常数校正部计算出的校正后的转矩常数、与伺服电动机的电流有关的值以及与伺服电动机的速度有关的值来计算伺服电动机的输出。
附图说明
通过参照以下附图，可以更加明确地理解本发明。
图1是基于一实施方式的伺服电动机控制装置的框图。
图2A是说明由转矩常数校正部进行的转矩常数的校正的图，并示意性地表示流过伺服电动机的绕组的电流与在伺服电动机中产生的转矩之间的关系。
图2B是说明由转矩常数校正部进行的转矩常数的校正的图，并示意性地表示流过伺服电动机的绕组的电流与伺服电动机的转矩常数之间的关系。
图3是基于第1方式的伺服电动机控制装置的框图。
图4是基于第2方式的伺服电动机控制装置的框图。
图5是表示基于一实施方式的伺服电动机控制装置的动作流程的流程图。
图6是具备基于第1方式的伺服电动机控制装置的伺服电动机控制系统的框图。
图7是具备基于第2方式的伺服电动机控制装置的伺服电动机控制系统的框图。
图8是表示具备基于一实施方式的伺服电动机控制装置的伺服电动机控制系统的动作流程的流程图。
具体实施方式
参照以下附图，针对控制伺服电动机的伺服电动机控制装置以及具备其的伺服电动机控制系统进行说明。在各附图中，对同样的部件赋予同样的参照符号。另外，设在不同的附图中带有相同的参照符号的结构要素具有相同的功能。此外，为了便于理解，这些附图适当变更比例尺。
图1是基于一实施方式的伺服电动机控制装置的框图。在这里，作为一个例子，针对通过伺服电动机控制装置1来控制伺服电动机5的情况进行说明。另外，在以下所说明的实施方式中，设交流电源4为三相、伺服电动机5为三相，但是相数并不特别限定于本实施方式，例如也可以是单相。另外，针对由伺服电动机控制装置1控制的伺服电动机5的种类也并不特别限定于本实施方式，例如可以是感应电动机，也可以是同步电动机。
在说明基于一实施方式的伺服电动机控制装置1之前，如下针对向伺服电动机5提供驱动电力的主电路系统进行说明。由逆变器3提供用于驱动伺服电动机5的交流电力。逆变器3的直流输入侧连接到DC链路，并通过由伺服电动机控制装置1进行的控制，在DC链路的直流电力与作为伺服电动机5的驱动电力或者再生电力的交流电力之间进行电力转换。在连接整流器2的直流输出侧和逆变器3的直流输入侧的DC链路中设置DC链路电容器(也称为滤波电容器)6。DC链路电容器6除了具有在DC链路中积蓄直流电力的功能，还具有抑制整流器2的直流输出的脉动量的功能。整流器2将交流电源4的交流电力转换为直流电力来输出至作为直流输出侧的DC链路。
接下来，针对包括基于一实施方式的伺服电动机控制装置1的控制系统进行说明。
伺服电动机控制装置1与普通的伺服电动机控制装置相同，具备电动机控制部30、电流检测部21以及速度检测部22，并控制逆变器3，其在DC链路的直流电力与作为伺服电动机5的驱动电力或者再生电力的交流电力之间进行电力转换。电动机控制部30具备电流指令制作部31以及速度指令制作部32。速度指令制作部32根据通过速度检测部22检测出的伺服电动机5的(转子的)速度(速度反馈)以及伺服电动机5的运行程序等，制作针对伺服电动机5的速度指令。电流指令制作部31根据通过电流检测部21检测出的流过伺服电动机5的绕组的电流(电流反馈)以及从速度指令制作部32输入的速度指令等，生成用于控制伺服电动机5的速度、转矩或者转子的位置的电流指令。根据通过电动机控制部30制作出的电流指令(换言之，根据基于电流指令制作出的开关指令)，控制由逆变器3进行的电力转换。此外，在这里定义的电动机控制部30的结构只是一个例子，例如，也可以包括位置指令制作部、转矩指令制作部以及开关指令制作部等的用语来规定电动机控制部30的结构。
基于一实施方式的伺服电动机控制装置1具备存储部11、转矩常数校正部12、输出计算部13以及磁饱和判定部14。
在存储部11中存储针对伺服电动机5预先规定的转矩常数。转矩常数通常被规定为伺服电动机5的各因素数据，例如记载在伺服电动机5的规格表、操作说明书等中。将转矩常数写入存储部11的方法本身并不限定于本实施方式，例如，存在作业者经由连接到伺服电动机控制装置1的数值控制装置(未图示)进行输入操作，由此，将转矩常数写入存储部11的方法等。存储部11例如由例如EEPROM(注册商标)等那样的可电擦除和记录的非易失性存储器，或者例如DRAM、SRAM等那样的能够进行高速读写的随机存取存储器构成。此外，存储部11还可以存储转矩常数以外的与伺服电动机5有关的电动机固有信息。作为与伺服电动机5有关的电动机固有信息，例如有伺服电动机5的种类、规格、版本号、批号以及序列号等那样的确定伺服电动机5的信息、电动机控制参数的调用号码、伺服电动机5的反电动势常数、电感以及电阻等。
磁饱和判定部14判定在伺服电动机5的绕组中是否发生了磁饱和。更具体而言，当与伺服电动机5的电流有关的值超过预定的电流阈值时，磁饱和判定部14判定为在伺服电动机5的绕组中发生了磁饱和。通常，根据在流过伺服电动机5的绕组的电流超过额定电流时发生磁饱和，在一实施方式中，将用于磁饱和判定部14的磁饱和的判定的电流阈值设定为相当于伺服电动机5的额定电流的值。或者可以将电流阈值设定为相当于伺服电动机5的额定电流附近的值的值。在这里，“与伺服电动机5的电流有关的值”是指电流检测部21检测出的流过伺服电动机5的绕组的电流值或者电流指令制作部31制作出的电流指令的某一个。因此，“相当于伺服电动机5的额定电流的值”是由伺服电动机5的额定电流值或者与额定电流相对应的电流指令中的某一个规定的。
在发生伺服电动机5的绕组的磁饱和时，即通过磁饱和判定部14判定出在伺服电动机的绕组中发生了磁饱和时，转矩常数校正部12校正存储在存储部11中的转矩常数。伺服电动机5的绕组的磁饱和发生时的校正后的转矩常数被发送至后述的输出计算部13，并用于伺服电动机5的输出的计算。另一方面，当通过磁饱和判定部14没有判定出在伺服电动机的绕组中发生磁饱和时，不会校正存储在存储部11中的转矩常数，而直接用于由输出计算部13进行的伺服电动机5的输出的计算。在一实施方式中，转矩常数校正部12在发生伺服电动机5的绕组的磁饱和时，校正存储在存储部11中的转矩常数，以使其随着与伺服电动机的电流有关的值的增加而减少。在这种情况下，由转矩常数校正部12计算的校正后的转矩常数例如使用将与伺服电动机5的电流有关的值作为自变量并随着与该伺服电动机的电流有关的值的增加而减少的一次函数来进行表示。对此，参照图2A以及图2B进行更加详细的说明。
图2A是说明由转矩常数校正部进行的转矩常数的校正的图，示意性地表示流过伺服电动机的绕组的电流与在伺服电动机中产生的转矩之间的关系。图2B是说明由转矩常数校正部进行的转矩常数的校正的图，示意性地表示流过伺服电动机的绕组的电流与伺服电动机的转矩常数之间的关系。在图2A中，粗实线表示实际测量转矩，粗虚线表示不考虑磁饱和地固定转矩常数来进行计算而求出的转矩。在图2B中，粗实线表示实际的转矩常数，粗虚线表示不考虑磁饱和的转矩常数。
本发明者通过实验来观测流过伺服电动机5的绕组的电流与当时产生的转矩之间的关系，并发现在流过伺服电动机5的绕组的电流超过额定电流的范围内，转矩可以用将电流作为自变量的2次函数来近似。如图2A所示，在没有磁饱和的范围内，流过伺服电动机5的绕组的电流越大，在绕组内部形成的磁通越会增加，转矩会线性增加。如果进一步增大流过伺服电动机5的绕组的电流并超过额定电流I1，则发生磁饱和。在有磁饱和的范围内，产生的转矩不属于线性增加，与不考虑磁饱和地通过固定转矩常数进行计算而求出的转矩相比，增加的倾向(增加率)变得平缓。根据转矩常数和流过绕组的电流来计算转矩，但是不属于线性增加的转矩的平缓的增加倾向意味着转矩常数下降。即在流过伺服电动机5的绕组的电流从0到额定电流I1的没有磁饱和的范围内，转矩会线性增加，在流过伺服电动机5的绕组的电流为额定电流I1时，转矩为额定转矩T1。在流过伺服电动机5的绕组的电流超过额定电流I1的有磁饱和的范围内，使用将电流作为自变量的2次函数来表示产生的转矩。流过伺服电动机5的绕组的电流为最大电流I2时，转矩为最大转矩T2。
为了简化说明，将表示电流-转矩的关系的图2A视为将电流设为x将转矩设为y的2维的xy平面，当设额定电流I1为a、额定转矩T1为b、最大电流I2为c、最大转矩T2为d时，转矩y如式1所示。
Figure BDA0001595725430000061
如式1所示，在x为0以上a以下的没有磁饱和的范围内，使用斜率“b/a”的x的一次函数来表示转矩y，在x比a大并在c以下的有磁饱和的范围内，使用在点(a，b)上的切线的斜率为“b/a”并且穿过点(c，d)的2次函数来表示转矩y。
如果使用电流x对式1进行微分，则可以获得如式2所示那样的转矩常数y’。
Figure BDA0001595725430000071
如式2所示，可知在x为0以上a以下的没有磁饱和的范围内，使用常数“b/a”表示转矩常数y’，在x比a大并在c以下的有磁饱和的范围内，使用x的一次函数表示常数y’。也就是说，可知与不考虑磁饱和的转矩常数相比，处于磁饱和状态下的实际的转矩常数线性地降低。
因此，在一实施方式中，将转矩常数校正部12构成为，在发生伺服电动机5的绕组的磁饱和时，根据将与伺服电动机5的电流有关的值设为自变量并随着与该伺服电动机5的电流有关的值的增加而减少的一次函数来校正存储在存储部11中的转矩常数。也就是说，在发生伺服电动机5的绕组的磁饱和时通过转矩常数校正部12的校正获得的转矩常数，会按照将与伺服电动机5的电流有关的信息作为变量的一次函数而减小。
在这里，额定电流I1(图2A以及图2B的a)、额定转矩T1(图2A以及图2B的b)、最大电流I2(图2A以及图2B的c)、最大转矩T2(图2A以及图2B的d)通常被规定为伺服电动机5的各因素数据，例如记载在伺服电动机5的规格表、操作说明书等中，因此容易获得这些参数。如果将这些参数代入式2，则可以计算没有磁饱和以及有磁饱和的两种状态的转矩常数。伺服电动机5的额定电流I1、额定转矩T1、最大电流I2以及最大转矩T2与针对伺服电动机5预先规定的转矩常数一起存储在存储部11中即可，转矩常数校正部12从存储部11读入伺服电动机5的额定电流I1、额定转矩T1、最大电流I2、最大转矩T2以及转矩常数，并根据将与伺服电动机5的电流有关的值设为自变量并随着与该伺服电动机5的电流有关的值的增加而减小的一次函数，来校正存储在存储部11中的转矩常数。将伺服电动机5的额定电流I1、额定转矩T1、最大电流I2以及最大转矩T2写入存储部11的方法本身并不限定于本实施方式，例如，存在通过作业者经由连接到伺服电动机控制装置1的数值控制装置(未图示)进行输入操作来将这些参数写入存储部11的方法等。
返回图1，输出计算部13根据存储在存储部11中的转矩常数或者由转矩常数校正部12计算出的校正后的转矩常数、与伺服电动机5的电流有关的值以及与伺服电动机5的速度有关的值来计算伺服电动机5的输出。更具体而言，当通过磁饱和判定部14判定出在伺服电动机的绕组中发生了磁饱和时，输出计算部13根据由转矩常数校正部12计算出的校正后的转矩常数、与伺服电动机5的电流有关的值、以及与伺服电动机5的速度有关的值来计算伺服电动机5的输出。另一方面，当通过磁饱和判定部14没有判定出在伺服电动机的绕组中发生磁饱和时，输出计算部13根据存储在存储部11中的转矩常数、与伺服电动机5的电流有关的值以及与伺服电动机5的速度有关的值来计算伺服电动机5的输出。在这里，“与伺服电动机5的速度有关的值”是速度检测部22检测出的伺服电动机5的转子的速度或者速度指令制作部32制作出的针对伺服电动机5的速度指令的某一个。
接下来，列出上述基于一实施方式的伺服电动机控制装置1中的输出计算部13以及磁饱和判定部14的方式。基于第1方式的伺服电动机控制装置使用针对电流以及速度的各实际测量值，基于第2方式的伺服电动机控制装置使用针对电流以及速度的各指令。
图3是基于第1方式的伺服电动机控制装置的框图。
如图3所示，基于第1方式的伺服电动机控制装置1中的磁饱和判定部14根据电流检测部21检测出的流过伺服电动机5的绕组的电流值来判定在伺服电动机5的绕组中是否发生了磁饱和。更具体而言，当电流检测部21检测出的流过伺服电动机5的绕组的电流值超过电流阈值时，磁饱和判定部14判定在伺服电动机5的绕组中发生了磁饱和，当没有超过电流阈值时，判定在伺服电动机5的绕组中没有发生磁饱和。在这里，电流阈值被设定为伺服电动机5的额定电流值。或者也可以将电流阈值设定为伺服电动机5的额定电流值的附近的值。
另外，当通过磁饱和判定部14判定出在伺服电动机5的绕组中发生了磁饱和时，基于第1方式的伺服电动机控制装置1中的输出计算部13根据由转矩常数校正部12计算出的校正后的转矩常数、电流检测部21检测出的流过伺服电动机5的绕组的电流值以及速度检测部22检测出的伺服电动机5的转子的速度来计算伺服电动机5的输出。另一方面，当通过磁饱和判定部14没有判定出在伺服电动机5的绕组中发生磁饱和时，基于第1方式的伺服电动机控制装置1中的输出计算部13根据存储在存储部11中的转矩常数、电流检测部21检测出的流过伺服电动机5的绕组的电流值以及速度检测部22检测出的伺服电动机5的转子的速度来计算伺服电动机5的输出。在这里，在将电流检测部21检测出的流过伺服电动机5的绕组的电流值设为i[A]、将速度检测部22检测出的伺服电动机5的转子的速度(旋转速度)设为ω[rad/min]、将存储在存储部11中的转矩常数设为KT[N·m/A]、将由转矩常数校正部12计算出的校正后的转矩常数设为KT’[N·m/A]时，基于第1方式的伺服电动机控制装置1中的输出计算部13根据式3来计算伺服电动机5的输出P1[W]。
Figure BDA0001595725430000091
图4是基于第2方式的伺服电动机控制装置的框图。
如图4所示，基于第2方式的伺服电动机控制装置1中的磁饱和判定部14根据电流指令制作部31制作出的电流指令来判定在伺服电动机5的绕组中是否发生了磁饱和。更具体而言，当电流指令制作部31制作出的电流指令超过电流阈值时，磁饱和判定部14判定在伺服电动机5的绕组中发生了磁饱和，当没有超过电流阈值时，判定在伺服电动机5的绕组中没有发生磁饱和。在这里，电流阈值被设定为与伺服电动机5的额定电流相对应的电流指令。或者也可以将电流阈值设定为与伺服电动机5的额定电流相对应的电流指令的值。电流检测部21检测按照电流指令制作部31制作出的电流指令而流过伺服电动机5的绕组的电流值，因此，电流指令制作部31制作出的电流指令在时间上比电流检测部21检测出的流过伺服电动机5的绕组的电流值更早，因此根据第2方式，可以比第1方式更迅速地检测伺服电动机5的绕组的磁饱和的发生。
另外，当通过磁饱和判定部14判定出在伺服电动机的绕组中发生了磁饱和时，基于第2方式的伺服电动机控制装置1中的输出计算部13根据由转矩常数校正部12计算出的校正后的转矩常数、电流指令制作部31制作出的电流指令以及速度指令制作部32制作出的针对伺服电动机5的速度指令来计算伺服电动机5的输出。另一方面，当通过磁饱和判定部14没有判定出在伺服电动机的绕组中发生磁饱和时，基于第2方式的伺服电动机控制装置1中的输出计算部13根据存储在存储部11中的转矩常数、电流指令制作部31制作出的电流指令以及速度指令制作部32制作出的针对伺服电动机5的速度指令来计算伺服电动机5的输出。在这里，在将电流指令制作部31制作出的电流指令设为i*[A]、将速度指令制作部32制作出的针对伺服电动机5的速度指令设为ω*[rad/min]、将存储在存储部11中的转矩常数设为KT[N·m/A]、将由转矩常数校正部12计算出的校正后的转矩常数设为KT’[N·m/A]时，基于第2方式的伺服电动机控制装置1中的输出计算部13根据式4来计算伺服电动机5的输出P2[W]。
Figure BDA0001595725430000101
根据式4获得的伺服电动机5的输出P2意味着不是在过去，而是在不久的将来预期的输出。因此，具有如果将根据式4获得的伺服电动机5的输出P2用于某种控制，则可以提高该控制的响应性的优点。
图5是表示基于一实施方式的伺服电动机控制装置的动作流程的流程图。图5所示的流程图可以应用于以下双方：使用参照图3说明的针对电流以及速度的各实际测量值的基于第1方式的伺服电动机控制装置，以及使用参照图4说明的针对电流以及速度的各指令的基于第2方式的伺服电动机控制装置。
在通过伺服电动机控制装置1控制伺服电动机5的驱动的状态中，在步骤S101中，磁饱和判定部14为了检测伺服电动机5的绕组的磁饱和的发生，判定与伺服电动机5的电流有关的值是否超过了电流阈值。当通过磁饱和判定部14判定出与伺服电动机5的电流有关的值超过了电流阈值时，前进至步骤S102，否则前进至步骤S103。
在步骤S102中，转矩常数校正部12校正存储在存储部11中的转矩常数，以使其随着与伺服电动机5的电流有关的值的增加而减小。在这种情况下，由转矩常数校正部12计算的校正后的转矩常数例如使用将与伺服电动机5的电流有关的值作为自变量并随着与该伺服电动机5的电流有关的值的增加而减小的一次函数来进行表示。基于转矩常数校正部12的校正后的转矩常数被发送至输出计算部13。
在步骤S103中，输出计算部13根据存储在存储部11中的转矩常数或者由转矩常数校正部12计算出的校正后的转矩常数、与伺服电动机5的电流有关的值以及与伺服电动机5的速度有关的值来计算伺服电动机5的输出。更具体而言，在步骤S101中，当通过磁饱和判定部14判定出在伺服电动机5的绕组中发生了磁饱和时，输出计算部13根据在步骤S102中由转矩常数校正部12计算出的校正后的转矩常数、与伺服电动机5的电流有关的值以及与伺服电动机5的速度有关的值来计算伺服电动机5的输出。另一方面，在步骤S101中，当通过磁饱和判定部14没有判定出在伺服电动机5的绕组中发生磁饱和时，输出计算部13根据存储在存储部11中的转矩常数、与伺服电动机5的电流有关的值以及与伺服电动机5的速度有关的值来计算伺服电动机5的输出。
上述转矩常数校正部12、输出计算部13、磁饱和判定部14以及电动机控制部30(包括电流指令制作部31以及速度指令制作部32)例如可以由软件程序形式来构筑，或者可以由各种电子电路与软件程序的组合来构筑。例如在以软件程序形式构筑它们时，在构成电动机控制部30的DSP中安装该软件程序，DSP内的运算处理部(未图示)根据该软件程序来运行，由此实现各部分的功能。或者可以将转矩常数校正部12、输出计算部13以及磁饱和判定部14作为写入了实现这些各部分的功能的软件程序的半导体集成电路来实现，在这种情况下，通过将该半导体集成电路安装在已有的电动机控制部中来实现各部分的功能。
以上所说明的基于一实施方式的伺服电动机控制装置1例如在对驱动工业机械、机床的轴的驱动轴用伺服电动机进行控制的伺服电动机控制系统中，可以用于控制飞轮用伺服电动机，该飞轮用伺服电动机用于驱动飞轮，该飞轮被设置为用于降低对于交流电源侧的电源设备的功率峰值的蓄电装置。以下，针对该伺服电动机控制系统进行说明。
图6是具备基于第1方式的伺服电动机控制装置的伺服电动机控制系统的框图。在这里作为一个例子，通过参照图3所说明的基于第1方式的伺服电动机控制装置来实现控制飞轮用伺服电动机5-1的伺服电动机控制装置1。此外，关于通过参照图4所说明的基于第2方式的伺服电动机控制装置来实现控制飞轮用伺服电动机5-1的伺服电动机控制装置1的例子，使用后述的图7来表示。
在图6中，针对通过驱动轴用伺服电动机105来驱动1个轴8的情况进行说明，但是轴8的个数并不特别限定于本实施方式，也可以是多个。另外，驱动轴8的驱动轴用伺服电动机105的种类也不限定于本实施方式，例如可以是感应电动机，也可以是同步电动机。另外，驱动轴用伺服电动机105的相数也并不特别限定于本实施方式，除了三相，例如可以是单相或其他的多相。
对驱动工业机械、机床的轴8的驱动轴用伺服电动机105进行控制的伺服电动机控制系统1000具备整流器2、作为第1逆变器的驱动轴用逆变器103、蓄电装置200以及伺服电动机控制装置1。蓄电装置200具备飞轮7、飞轮用伺服电动机5-1以及作为第2逆变器的飞轮用逆变器3-1。通过伺服电动机控制装置1来控制基于蓄电装置200的电力的存取，并由伺服电动机控制装置1和蓄电装置200来构筑飞轮蓄电系统。
整流器2将交流电源4的交流电力转换为直流电力来输出至DC链路。作为整流器2的例子，有二极管整流电路、120度通电型整流电路或者在内部具备开关元件的PWM控制方式的整流电路等。当整流器2是二极管整流电路时，对从交流电源4提供的交流电流进行整流，并向作为直流侧的DC链路输出直流电流。当整流器2是120度通电型整流电路、PWM控制方式的整流电路时，整流器2也可以实现为可以交流直流双方向转换的电力转换器、即将从交流电源4提供的交流电力转换为直流电力来输出至直流侧，并将从DC链路提供的直流电力转换为交流电力来输出至交流电源4那样的电力转换器。
在连接整流器2的直流输出侧与驱动轴用逆变器103的直流输入侧的DC链路中设置DC链路电容器6。DC链路电容器6具有在DC链路中积蓄直流电力的功能，还具有抑制整流器2的直流输出的脉动量的功能。
作为第1逆变器的驱动轴用逆变器103连接到DC链路，根据从驱动轴用伺服电动机控制装置101提供的驱动指令来对各开关元件进行通断控制，由此在DC链路中的直流电力与作为驱动轴用伺服电动机105的驱动电力或者再生电力的交流电力之间进行电力转换。驱动轴用逆变器103由开关元件以及与其逆并联连接的二极管的桥接电路构成，例如根据PWM控制方式对各开关元件进行通断控制。在本实施方式中，设驱动轴用伺服电动机105为三相，因此驱动轴用逆变器103被构成为三相的桥接电路。作为开关元件的例子，有IGBT、晶闸管、GTO、晶体管等，但是开关元件的种类本身并不限定于本实施方式，也可以是其他开关元件。驱动轴用逆变器103根据从驱动轴用伺服电动机控制装置101接收到的驱动指令使内部的开关元件进行开关动作，并将DC链路中的直流电力转换为用于驱动驱动轴用伺服电动机105的所期望的电压以及所期望的频率的交流电力(逆变换动作)。由此，驱动轴用伺服电动机105根据所提供的电压可变以及频率可变的交流电力来进行动作。另外，驱动轴用伺服电动机105例如在减速时产生再生电力，但是根据从驱动轴用伺服电动机控制装置101接收到的驱动指令，将在驱动轴用伺服电动机105中产生的交流的再生电力转换为直流电力并返回至DC链路(正变换动作)。此外，为了对分别对应于多个轴8设置的各驱动轴用伺服电动机105提供驱动电力，驱动轴用逆变器103例如设置为与驱动轴用伺服电动机105的台数为相同数量，或者例如针对多个驱动轴用伺服电动机105设置1台、或者例如针对1台驱动轴用伺服电动机105设置驱动轴用伺服电动机105的绕组数的几倍的台数。在图示的例子中，为了使附图简明，设驱动轴用伺服电动机105为1台，因此驱动轴用逆变器103是1台。
蓄电装置200具备飞轮7、飞轮用伺服电动机5-1以及作为第2逆变器的飞轮用逆变器3-1。
飞轮7能够积累旋转能量，并与飞轮用伺服电动机5-1的旋转轴结合。
飞轮用伺服电动机5-1具有飞轮7所结合的旋转轴，是用于使飞轮7旋转的带有惯性的伺服电动机。飞轮用伺服电动机5-1的相数并不特别限定于本实施方式，除了图6示出的三相，例如可以是单相、其他的多相。
作为第2逆变器的飞轮用逆变器3-1根据驱动轴用伺服电动机105的输出和通过伺服电动机控制装置1内的输出计算部13计算出的飞轮用伺服电动机5-1的输出，通过基于从伺服电动机控制装置1(的电动机控制部30)提供的电流指令对各开关元件进行通断控制，将在飞轮用伺服电动机5-1中再生出的交流电力转换为直流电力或者将DC链路的直流电力转换为用于飞轮用伺服电动机5-1的驱动的交流电力。飞轮用逆变器3-1由开关元件以及与其逆并联连接的二极管的桥接电路构成，例如基于PWM控制方式来对各开关元件进行通断控制。在本实施方式中，设飞轮用伺服电动机5-1为三相，因此飞轮用逆变器3-1被构成为三相的桥接电路。作为开关元件的例子，有IGBT、晶闸管、GTO、晶体管等，但是开关元件的种类本身并不限定于本实施方式，也可以是其他开关元件。
针对作为基于第1方式的伺服电动机控制装置的伺服电动机控制装置1的结构，如参照图3的说明所述。由该伺服电动机控制装置1控制由蓄电装置200进行的电力的存取。即，伺服电动机控制装置1针对飞轮用逆变器3-1进行控制，以使在飞轮用伺服电动机5-1中再生出的交流电力转换为直流电力，由此使从蓄电装置200向DC链路提供电力，并针对飞轮用逆变器3-1进行控制，以便将DC链路的直流电力转换为用于飞轮用伺服电动机5-1的驱动的交流电力，由此将DC链路中的电力的一部分回收至蓄电装置200。
根据驱动轴用伺服电动机105的输出、通过伺服电动机控制装置1内的输出计算部13计算出的飞轮用伺服电动机5-1的输出、交流电源4的电源设备的容量、整流器2的电力转换性能、飞轮用逆变器3-1的电力转换性能以及驱动轴用逆变器103的电力转换性能等来决定应该由蓄电装置200进行存取的电力的量。具体如下。
在加速驱动轴用伺服电动机105时，驱动轴用伺服电动机105的功耗变大，因此对于交流电源4的电源设备要求较大的交流电力的输出。在这种情况下，伺服电动机控制装置1的电动机控制部30控制基于飞轮用逆变器3-1的电力转换，以便使用“飞轮用逆变器3-1转换在飞轮用伺服电动机5-1中再生出的交流电力而获得的直流电力”来补偿在驱动轴用逆变器103转换为作为驱动轴用伺服电动机105的驱动电力而提供的交流电力所需的DC链路的直流电力中，仅仅使用“整流器2转换交流电源4的交流电力而获得的直流电力”所不足的量。在这里，根据从驱动轴用伺服电动机控制装置101接收到的与驱动轴用伺服电动机105的输出有关的信息，来确定“驱动轴用逆变器103转换为作为驱动轴用伺服电动机105的驱动电力而提供的交流电力所需的DC链路的直流电力”。另外，根据交流电源4的电源设备的容量以及整流器2的电力转换性能来确定“通过整流器2对交流电源4的交流电力进行转换所获得的直流电力”。在这些“驱动轴用逆变器103转换为作为驱动轴用伺服电动机105的驱动电力而提供的交流电力所需的DC链路的直流电力”与“整流器2对交流电源4的交流电力进行转换所获得的直流电力”之间的差值表示正的电量时，意味着仅仅使用“整流器2对交流电源4的交流电力进行转换所获得的直流电力”不够“驱动轴用逆变器103转换为作为驱动轴用伺服电动机105的驱动电力而提供的交流电力所需的DC链路的直流电力”而不足。因此，在这样的情况下，使用通过飞轮用逆变器3-1对在飞轮用伺服电动机5-1中再生出的交流电力进行转换所获得的直流电力来补偿该不足的量。由此，在驱动轴用伺服电动机105的加速时，除了来自交流电源4的能量，还使用从蓄电装置200向DC链路提供的能量，因此可以降低交流电源侧的电源设备的功率峰值。
通过上述那样的蓄电装置200存取的电量与飞轮用伺服电动机5-1的输出有直接关系，因此当控制通过蓄电装置200存取的电力时，重要的是飞轮用伺服电动机5-1的输出的准确计算。由伺服电动机控制装置1内的输出计算部13进行的飞轮用伺服电动机5-1的输出的计算如参照图3的说明所述。即，当通过磁饱和判定部14判定出在飞轮用伺服电动机5-1的绕组中发生了磁饱和时，输出计算部13根据由转矩常数校正部12计算出的校正后的转矩常数、电流检测部21检测出的流过飞轮用伺服电动机5-1的绕组的电流值以及速度检测部22检测出的飞轮用伺服电动机5-1的转子的速度，来计算飞轮用伺服电动机5-1的输出。另一方面，在通过磁饱和判定部14没有判定出在飞轮用伺服电动机5-1的绕组中发生磁饱和时，输出计算部13根据存储在存储部11中的转矩常数、电流检测部21检测出的流过飞轮用伺服电动机5-1的绕组的电流值以及速度检测部22检测出的飞轮用伺服电动机5-1的转子的速度，来计算飞轮用伺服电动机5-1的输出。如此，在飞轮用伺服电动机5-1的绕组的磁饱和发生时，校正针对飞轮用伺服电动机5-1预先规定的转矩常数，并使用该校正后的转矩常数来计算飞轮用伺服电动机5-1的输出，在没有发生飞轮用伺服电动机5-1的绕组的磁饱和时，使用针对飞轮用伺服电动机5-1预先规定的转矩常数来计算飞轮用伺服电动机5-1的输出，因此能够高精度地计算飞轮用伺服电动机5-1的输出。如果使用针对飞轮用伺服电动机5-1的输出的高精度的计算结果，则可以高精度地控制通过蓄电装置200存取的电量。
此外，可以根据流过驱动轴用伺服电动机105的绕组的电流和施加给驱动轴用伺服电动机105的输入端子的电压，计算驱动轴用伺服电动机105的输出来作为电量。或者，针对驱动轴用伺服电动机控制装置101，也可以通过参照图3所说明的基于第1方式的伺服电动机控制装置来实现，并可以与驱动轴用伺服电动机105的控制一起进行驱动轴用伺服电动机105的输出的计算。在这种情况下，驱动轴用的伺服电动机控制装置1内的磁饱和判定部14判定驱动轴用伺服电动机105的绕组是否发生磁饱和，驱动轴用的伺服电动机控制装置1内的转矩常数校正部12在发生磁饱和时校正针对驱动轴用伺服电动机105预先规定的转矩常数，驱动轴用的伺服电动机控制装置1内的输出计算部13计算驱动轴用伺服电动机105的输出，驱动轴用的伺服电动机控制装置1内的电动机控制部30控制驱动轴用逆变器103的电力转换。
针对图6示出的伺服电动机控制系统1000，作为一个例子，通过参照图3所说明的基于第1方式的伺服电动机控制装置实现了控制飞轮用伺服电动机5-1的伺服电动机控制装置1，但是也可以代替其而通过参照图4所说明的基于第2方式的伺服电动机控制装置来实现。以下，参照图7来对其进行说明。
图7是具备基于第2方式的伺服电动机控制装置的伺服电动机控制系统的框图。基于第2方式的伺服电动机控制装置是使用了针对电流以及速度的各指令的装置。因此，如果将输入至参照图6所说明的实施方式中的伺服电动机控制装置1内的输出计算部13以及磁饱和判定部14的信号，从参照图3所说明的电流检测部21以及速度检测部22的信号替换为来自参照图4所说明的电流指令制作部31以及速度指令制作部32的信号，则可以实现具备图7所示的基于第2方式的伺服电动机控制装置的伺服电动机控制系统1000。此外，针对除此以外的构成要素，与图4以及图6示出的构成要素相同。根据图7所示的伺服电动机控制系统1000，电流指令制作部31制作出的电流指令在时间上比电流检测部21检测出的流过飞轮用伺服电动机5-1的绕组的电流值更早，因此可以更加迅速地检测飞轮用伺服电动机5-1的绕组的磁饱和的发生。也就是说，具备图7所示的基于第2方式的伺服电动机控制装置的伺服电动机控制系统1000与具备图6所示的基于第1方式的伺服电动机控制装置的伺服电动机控制系统1000相比，飞轮用伺服电动机5-1的响应性更高。
图8是表示具备基于一实施方式的伺服电动机控制装置的伺服电动机控制系统的动作流程的流程图。图8所示的流程图可以应用于以下双方：具备参照图6所说明的基于第1方式的伺服电动机控制装置的伺服电动机控制系统1000；以及具备参照图7所说明的基于第2方式的伺服电动机控制装置的伺服电动机控制系统1000。
在通过驱动轴用伺服电动机控制装置101控制驱动轴用伺服电动机105的驱动的状态中，在步骤S101中，磁饱和判定部14为了检测飞轮用伺服电动机5-1的绕组的磁饱和的发生，判定与飞轮用伺服电动机5-1的电流有关的值是否超过电流阈值。在步骤S101中通过磁饱和判定部14判定出与飞轮用伺服电动机5-1的电流有关的值超过了电流阈值时，前进至步骤S102，否则前进至步骤S103。
在步骤S102中，转矩常数校正部12校正存储在存储部11中的转矩常数，以使其随着与飞轮用伺服电动机5-1的电流有关的值的增加而减少。在这种情况下，由转矩常数校正部12计算的校正后的转矩常数，例如使用将与飞轮用伺服电动机5-1的电流有关的值作为自变量并随着与该飞轮用伺服电动机5-1的电流有关的值的增加而减少的一次函数进行表示。基于转矩常数校正部12的校正后的转矩常数被发送至输出计算部13。
在步骤S103中，输出计算部13根据存储在存储部11中的转矩常数或者由转矩常数校正部12计算出的校正后的转矩常数、与飞轮用伺服电动机5-1的电流有关的值以及与飞轮用伺服电动机5-1的速度有关的值来计算飞轮用伺服电动机5-1的输出。更具体而言，在步骤S101中，当通过磁饱和判定部14判定出在飞轮用伺服电动机5-1的绕组中发生了磁饱和时，输出计算部13在步骤S102中，根据由转矩常数校正部12计算出的校正后的转矩常数、与飞轮用伺服电动机5-1的电流有关的值、以及与飞轮用伺服电动机5-1的速度有关的值，来计算飞轮用伺服电动机5-1的输出。另一方面，在步骤S101中，当通过磁饱和判定部14没有判定出在飞轮用伺服电动机5-1的绕组中发生磁饱和时，输出计算部13根据存储在存储部11中的转矩常数、与飞轮用伺服电动机5-1的电流有关的值、以及与飞轮用伺服电动机5-1的速度有关的值，来计算飞轮用伺服电动机5-1的输出。
在步骤S104中，驱动轴用伺服电动机控制装置101判定驱动轴用伺服电动机105是否正在消耗电力。判定结果被发送至控制飞轮用伺服电动机5-1的伺服电动机控制装置1内的电动机控制部30。可以根据流过驱动轴用伺服电动机105的绕组的电流和施加给驱动轴用伺服电动机105的输入端子的电压，计算驱动轴用伺服电动机105的输出来作为电量。或者，针对驱动轴用伺服电动机控制装置101，也可以通过参照图3所说明的基于第1方式的伺服电动机控制装置来实现，并进行驱动轴用伺服电动机105的输出的计算。在步骤S104中，当判定出驱动轴用伺服电动机105正在消耗电力时，前进至步骤S105，否则前进至步骤S107。
在步骤S104中没有判定出驱动轴用伺服电动机105正在消耗电力时，驱动轴用伺服电动机105处于减速来再生交流电力的状态，因此在步骤S107中，将该电力积蓄在蓄电装置200中。更具体而言，驱动轴用伺服电动机控制装置101控制驱动轴用逆变器103，以便将在驱动轴用伺服电动机105中产生的交流的再生电力转换为直流电力并返回至DC链路(正变换动作)，伺服电动机控制装置1控制飞轮用逆变器3-1来进行将DC链路中的直流电力转换为交流电力的逆变换动作，由此使DC链路中的能量流向飞轮用伺服电动机5-1侧，使飞轮用伺服电动机5-1旋转。由此，以飞轮7的旋转能量的形式积蓄流入的电能(步骤S107)。
在步骤S104中，当判定出驱动轴用伺服电动机105正在消耗电力时，在步骤S105中，伺服电动机控制装置1内的电动机控制部30判定仅仅使用“整流器2对交流电源4的交流电力进行转换所获得的直流电力”，“驱动轴用逆变器103转换为作为驱动轴用伺服电动机105的驱动电力而提供的交流电力所需的DC链路的直流电力”是否不足。更具体而言，电动机控制部30计算“驱动轴用逆变器103转换为作为驱动轴用伺服电动机105的驱动电力而提供的交流电力所需的DC链路的直流电力”与“整流器2对交流电源4的交流电力进行转换所获得的直流电力”的差值，当该差值表示正的电量时，判定为仅仅使用通过整流器2对交流电源4的交流电力进行转换所获得的直流电力不够驱动驱动轴用伺服电动机105(不足)。在如此判定出不够对驱动轴用伺服电动机105进行驱动的情况下，前进至步骤S106，否则返回步骤S101。
在步骤S106中，伺服电动机控制装置1对飞轮用逆变器3-1进行控制，以便进行使飞轮用伺服电动机5-1减速再生出的交流电力转换为直流电力的正变换动作。由此，积蓄在飞轮7中的旋转能经由飞轮用伺服电动机5-1以及飞轮用逆变器3-1转换为电能，并提供给DC链路(S106)。由于具备像这样的结构，在驱动轴用伺服电动机105消耗电力时(驱动轴用伺服电动机105的加速时)，除了来自交流电源4的能量，还可以使用从蓄电装置200提供给DC链路的能量，因此可以降低交流电源侧的电源设备的功率峰值。此后，返回步骤S101，并反复执行步骤S101～S107的处理。
如此，当在对驱动工业机械、机床的轴的驱动轴用伺服电动机进行控制的伺服电动机控制系统中设置用于降低对于交流电源侧的电源设备的功率峰值的飞轮蓄电系统时，使用针对飞轮用伺服电动机的输出的高精度的计算结果，因此可以高精度地控制通过蓄电装置存取的电量。
根据本公开的一方式，在产生伺服电动机的绕组的磁饱和时，针对伺服电动机校正预先规定的转矩常数，并根据该校正后的转矩常数、与伺服电动机的电流有关的值、与伺服电动机的速度有关的值来计算伺服电动机的输出，另一方面，在没有产生伺服电动机的绕组的磁饱和时，针对伺服电动机根据预先规定的转矩常数、与伺服电动机的电流有关的值、与伺服电动机的速度有关的值来计算伺服电动机的输出，因此可以高精度地计算伺服电动机的输出。

Claims (12)

1.一种控制伺服电动机的伺服电动机控制装置，其特征在于，
所述伺服电动机控制装置具备：
存储部，其存储针对伺服电动机预先规定的转矩常数；
转矩常数校正部，其在发生伺服电动机的绕组的磁饱和时，校正存储在所述存储部中的转矩常数；以及
输出计算部，其根据存储在所述存储部中的转矩常数或者通过所述转矩常数校正部计算出的校正后的转矩常数、与伺服电动机的电流有关的值以及与伺服电动机的速度有关的值来计算伺服电动机的输出，
在发生伺服电动机的绕组的磁饱和时，所述转矩常数校正部校正存储在所述存储部中的转矩常数，以使其随着与所述伺服电动机的电流有关的值增加而减少。
2.根据权利要求1所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，
所述伺服电动机控制装置还具备磁饱和判定部，其判定是否在伺服电动机的绕组中发生了磁饱和，
当通过所述磁饱和判定部判定出在伺服电动机的绕组中发生了磁饱和时，所述转矩常数校正部校正存储在所述存储部中的转矩常数，所述输出计算部根据通过所述转矩常数校正部计算出的校正后的转矩常数、与所述伺服电动机的电流有关的值以及与所述伺服电动机的速度有关的值来计算伺服电动机的输出。
3.根据权利要求2所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，
当与所述伺服电动机的电流有关的值超过预定的电流阈值时，所述磁饱和判定部判定在伺服电动机的绕组中发生了磁饱和。
4.根据权利要求3所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，
所述电流阈值被设定为相当于伺服电动机的额定电流的值或者相当于该额定电流附近的值的值。
5.根据权利要求1所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，
使用将与所述伺服电动机的电流有关的值作为自变量并随着与该伺服电动机的电流有关的值增加而减少的一次函数来表示通过所述转矩常数校正部计算的校正后的转矩常数。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，
所述伺服电动机控制装置还具备电流检测部，其检测流过伺服电动机的绕组的电流值，
与所述伺服电动机的电流有关的值是所述电流检测部检测出的流过所述伺服电动机的绕组的电流值。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，
所述伺服电动机控制装置具备电流指令制作部，其制作用于使电流在伺服电动机的绕组中流动的电流指令，
与所述伺服电动机的电流有关的值是所述电流指令制作部制作出的所述电流指令。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，
所述伺服电动机控制装置具备速度检测部，其检测伺服电动机的转子的速度，
与所述伺服电动机的速度有关的值是所述速度检测部检测出的所述伺服电动机的转子的速度。
9.根据权利要求1～4中任一项所述的伺服电动机控制装置，其特征在于，
所述伺服电动机控制装置具备速度指令制作部，其制作针对伺服电动机的速度指令，
与所述伺服电动机的速度有关的值是所述速度指令制作部制作出的针对所述伺服电动机的速度指令值。
10.一种伺服电动机控制系统，是对驱动工业机械或机床的轴的驱动轴用伺服电动机进行控制的伺服电动机控制系统，其特征在于，
所述伺服电动机控制系统具备：
整流器，其将交流电源的交流电力转换为直流电力并输出至DC链路；
第1逆变器，其连接到所述DC链路，并在所述DC链路的直流电力与作为驱动轴用伺服电动机的驱动电力或者再生电力的交流电力之间进行电力转换；
飞轮；
飞轮用伺服电动机，其连结到所述飞轮，用于使所述飞轮旋转；
第2逆变器，其连接到所述DC链路，并在所述DC链路的直流电力与作为所述飞轮用伺服电动机的驱动电力或者再生电力的交流电力之间进行电力转换；以及
权利要求1～9中任一项所记载的伺服电动机控制装置，其控制所述飞轮用伺服电动机，
根据所述驱动轴用伺服电动机的输出和通过所述输出计算部计算出的所述飞轮用伺服电动机的输出，控制由所述第2逆变器进行的电力转换，以便将通过所述飞轮用伺服电动机再生的交流电力转换为直流电力，或者将所述DC链路的直流电力转换为用于所述飞轮用伺服电动机的驱动的交流电力。
11.一种伺服电动机控制系统，是对驱动工业机械或机床的轴的驱动轴用伺服电动机进行控制的伺服电动机控制系统，其特征在于，
所述伺服电动机控制系统具备：
整流器，其将交流电源的交流电力转换为直流电力并输出至DC链路；
第1逆变器，其连接到所述DC链路，并在所述DC链路的直流电力与作为驱动轴用伺服电动机的驱动电力或者再生电力的交流电力之间进行电力转换；
飞轮；
飞轮用伺服电动机，其连结到所述飞轮，用于使所述飞轮旋转；
第2逆变器，其连接到所述DC链路，并在所述DC链路的直流电力与作为所述飞轮用伺服电动机的驱动电力或者再生电力的交流电力之间进行电力转换；以及
权利要求1～9中任一项所记载的至少两个伺服电动机控制装置，其分别控制所述驱动轴用伺服电动机以及所述飞轮用伺服电动机，
根据通过各所述输出计算部计算出的所述驱动轴用伺服电动机的输出以及所述飞轮用伺服电动机的输出，控制由所述第2逆变器进行的电力转换，以便将通过所述飞轮用伺服电动机再生的交流电力转换为直流电力，或者将所述DC链路的直流电力转换为用于所述飞轮用伺服电动机的驱动的交流电力。
12.根据权利要求10或11所述的伺服电动机控制系统，其特征在于，
控制由所述第2逆变器进行的电力转换，以便使用通过所述第2逆变器对在所述飞轮用伺服电动机中再生出的交流电力进行转换而获得的直流电力来补偿在所述第1逆变器转换为作为所述驱动轴用伺服电动机的驱动电力而提供的交流电力所需的所述DC链路的直流电力中，通过所述整流器转换交流电源的交流电力而获得的直流电力所不足的量。
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