CN111865148A - 具有蓄电装置的电动机驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有蓄电装置的电动机驱动装置。电动机驱动装置具有：变换器，其在交流电源侧的交流电与直流链路中的直流电之间进行电力变换；驱动用逆变器，其在直流链路中的直流电与作为驱动用伺服电动机的驱动电力或者再生电力的交流电之间进行电力变换；蓄电装置，其向直流链路供给直流电或者从直流链路蓄积直流电；消耗电力推定部，其取得总消耗电力的比当前时间点的值早规定时间的推定值即消耗电力推定值，其中，所述总消耗电力是作为驱动用伺服电动机的输出、驱动用伺服电动机中的线圈损耗、变换器中的损耗、驱动用逆变器中的损耗之和而获得的；蓄电装置控制部，其与消耗电力推定值对应地控制蓄电装置的供电和蓄电。

Description

具有蓄电装置的电动机驱动装置
技术领域
本发明涉及一种具有蓄电装置的电动机驱动装置。
背景技术
在对驱动设置于机械中的驱动轴的伺服电动机(以下，称为“驱动用伺服电动机”)的旋转进行控制的电动机驱动装置中，通过变换器(converter)将从交流电源供给的交流电变换为直流电并输出给直流链路，并且通过逆变器(inverter)将直流链路中的直流电变换为交流电，将该交流电用作驱动用伺服电动机的驱动电力，其中，所述机械包括机床、机器人等。所谓“直流链路”指的是将变换器直流输出侧与逆变器的直流输入侧电连接的电路部分，有时也称为“直流链路部”、“DC链路”、“DC链路部”、或者“直流中间电路”等。一般情况下，为了降低电动机驱动装置的成本和占用空间，多数情况下对多个逆变器设置一个变换器。即，将从交流电源供给的交流电变换为直流电的变换器作为共用的电源部，多个驱动用逆变器使用从该电源部输出的直流电，生成用于驱动各驱动用伺服电动机的交流电。
在通过电动机驱动装置对驱动用伺服电动机进行加速或者减速控制时，由于对交流电源要求输出或者再生较大的交流电所以产生电力峰值。特别是，在多个驱动用逆变器与一个变换器连接的电动机驱动装置中，会成为比要产生的电力峰值大的值。电力峰值越大，电源容量或电动机驱动装置的使用成本越是增大，或者在交流电源侧产生停电或闪烁(flicker)等电力故障，因此希望降低电力峰值。
为了降低电力峰值，一直以来使用了如下方法：在连接电动机驱动装置的变换器和驱动用逆变器的直流链路中设置能够蓄积直流电的蓄积装置，经由直流链路来适当交换驱动用伺服电动机消耗或再生的能量。根据该方法，由于可以将驱动用伺服电动机减速时从驱动用伺服电动机产生的再生电力蓄积于蓄积装置，或在驱动用伺服电动机加速时再利用所蓄积的电力，因此可以降低电力峰值。也就是说，通过使用针对直流链路进行电力输入输出的蓄电装置，能够应对伴随比变换器的最大可供电力大的消耗电力这样的驱动用伺服电动机的动作(加减速)。作为蓄电装置的示例，有电容器型或飞轮型等。
举例来说，冲压机在进行冲压动作时产生的最大消耗电力非常大，存在电源容量不足这样的问题。因此，在冲压机的电动机驱动装置中在直流链路设置飞轮型的蓄电装置，当冲压机消耗大电力时从蓄电装置供给电力，由此，能够实现较小容量的电源下的冲压机驱动。例如，在驱动用伺服电动机的消耗电力小时，使与飞轮结合的缓冲用伺服电动机以固定速度旋转，在因驱动用伺服电动机的加减速等使得消耗电力增大时，降低缓冲用伺服电动机的转速经由缓冲用逆变器进行电力再生，将用于驱动驱动用伺服电动机的直流电供给到直流链路。由此，即使针对伴随比变换器能够变换电力的最大电力即最大可变换电力大的消耗电力这样的加减速动作，也能够通过使用来自缓冲用伺服电动机的再生电力来进行驱动，该缓冲用伺服电动机与具有转动能量的飞轮结合。
例如，日本特开2013-009524号公报所记载那样，已知有一种电动机驱动装置，其特征在于，具有：交流直流变换器，其将来自交流电源的交流电变换为直流电；直流交流变换器，其将直流电变换为用于驱动电动机的交流电或者将从电动机再生的交流电变换为直流电；DC链路部，其将所述交流直流变换器的直流侧与所述直流交流变换器的直流侧连接，进行直流电的授受；能量蓄积部，其具有至少一个电容器蓄积部和至少一个飞轮蓄积部，其与所述DC链路部连接，从所述DC链路部蓄积直流电或者将直流电供给到所述DC链路部；电动机控制部，其根据指令电动机动作的电动机动作指令控制所述直流交流逆变器输出所希望的交流电；以及能量控制部，其控制所述能量蓄积部从所述DC链路部蓄积直流电或者向所述DC链路供给直流电。
例如，日本特开2016-046833号公报所记载那样，已知有一种伺服电动机控制系统，驱动工业机械或机床的轴，其特征在于，具有：多个第一伺服电动机，其用于驱动轴；多个变换器，其将交流电压变换为直流电压；多个第一逆变器，其从所述变换器接收直流电压而变换为用于驱动所述多个第一伺服电动机的交流电压，或者，将从所述第一伺服电动机再生的交流电变换为直流电；第二伺服电动机，其使惯性(inertia)旋转；多个第二逆变器，其从所述变换器接收直流电压而变换为用于驱动所述第二伺服电动机的交流电压，或者，将从所述第二伺服电动机再生的交流电变换为直流电；以及伺服电动机控制装置，其控制所述多个第一伺服电动机和所述第二伺服电动机，所述第二伺服电动机的数量比所述多个第二逆变器的数量少，所述第二伺服电动机中的至少一个具有多个独立线圈，所述多个第二逆变器中的至少一部分与设置于一个第二伺服电动机的多个独立线圈连接。
在变换器与驱动用逆变器之间连接的直流链路，为了降低电源设备的电力峰值而设置有蓄电装置的电动机驱动装置中，与作为驱动用伺服电动机、驱动用逆变器以及变换器所消耗的电力的总和而获得的“总消耗电力”的增减对应地，对蓄电装置指令供电或者蓄电。但是，蓄电装置针对放电指令或者蓄电指令的响应性差。即，进行针对蓄电装置的供电或者蓄电的指令，蓄电装置响应该指令实际开始供电动作或者蓄电动作为止存在时间延迟。一直以来，因蓄电装置的响应延迟而有时无法降低电力峰值。在无法按预先设定那样降低电力峰值时，电动机驱动装置以及包含电动机驱动装置的机床可能突然警报停止，或造成变换器损坏。
例如，由于对驱动用伺服电动机施加出乎意料的高负载，驱动用伺服电动机会消耗比通常多的电力。有时产生如下事态：因蓄电装置的响应延迟，无法从蓄电装置供给对超过变换器最大可供电力的总消耗电力量进行补偿的电力。这样的情况下，对驱动用伺服电动机进行驱动所需的交流电不足而造成电动机驱动装置以及包括电动机驱动装置的机床警报停止，或者，超过变换器的最大可变换电力的能量从交流电源侧流入到变换器，可能导致变换器的损坏。
又例如，对于驱动用伺服电动机制动时产生的再生能量，在蓄电装置进行能量的回收(蓄电)延迟时，超过变换器的最大可变换电力的能量从直流链路侧流入到变换器，可能导致变换器的损坏。
发明内容
因此，希望如下技术：在具有为了降低电源设备的电力峰值而设置的蓄电装置的电动机驱动装置中，能够可靠地降低电力峰值。
根据本公开的一方式，电动机驱动装置具有：变换器，其在交流电源侧的交流电与直流链路中的直流电之间进行电力变换；驱动用逆变器，其在直流链路中的直流电与作为驱动用伺服电动机的驱动电力或者再生电力的交流电之间进行电力变换；驱动用电动机控制部，其控制与驱动用逆变器连接的驱动用伺服电动机；蓄电装置，其向直流链路供给直流电或者从直流链路蓄积直流电；消耗电力推定部，其取得总消耗电力的比当前时间点的值早规定时间的推定值即消耗电力推定值，其中，所述总消耗电力是作为驱动用伺服电动机的输出、驱动用伺服电动机中的线圈损耗、变换器中的损耗、驱动用逆变器中的损耗之和而获得的；以及蓄电装置控制部，其与消耗电力推定值对应地控制蓄电装置的供电和蓄电。
附图说明
通过参照以下附图，可以进一步清楚地理解本发明。
图1是本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。
图2是具有飞轮型的蓄电装置的本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。
图3是具有电容器型的蓄电装置的本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。
图4是表示本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的动作流程的流程图。
图5是具有第1方式涉及的消耗电力推定部的本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。
图6A是对用于计算推定值的近似直线进行说明的图，表示使用了最小二乘法的情况。
图6B是对用于计算推定值的近似直线进行说明的图，表示使用了直线近似的情况。
图7是对消耗电力推定部进行消耗电力推定值的计算以及蓄电装置控制部进行蓄电装置的控制进行说明的图。
图8是例示本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置中的消耗电力推定值与供电用阈值和蓄电用阈值的关系的图。
图9A～图9C是表示在本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置中，消耗电力推定值高于供电用阈值前后的消耗电力推定部和蓄电装置控制部的动作例的图。
图10A～图10C是表示本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置中，消耗电力推定值低于蓄电用阈值前后的消耗电力推定部和蓄电装置控制部的动作例的图。
图11是例示本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置中的总消耗电力与飞轮型的蓄电装置的动作的关系的图。
图12是例示没有考虑蓄电装置的响应延迟的以往的电动机驱动装置中的总消耗电力与飞轮型的蓄电装置的动作的关系的图。
图13是具有对蓄电装置的响应延迟时间进行测量的测量部的本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。
图14是具有第2方式涉及的消耗电力推定部的本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。
图15是例示驱动用伺服电动机的转矩的变化的图。
图16A～图16C是对图15的区域C附近的驱动用伺服电动机的转矩推定值的计算进行说明的图。
图17是具有第3方式涉及的消耗电力推定部的本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。
图18是例示驱动用伺服电动机的速度变化的图。
图19A～图19C是对图18的区域D附近的驱动用伺服电动机的速度推定值的计算进行说明的图。
图20是具有第4方式涉及的消耗电力推定部的本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。
具体实施方式
参照以下附图，对具有蓄电装置的电动机驱动装置进行说明。在各附图中，对相同部件标注相同参考符号。此外，为了容易理解，这些附图可以适当变更比例尺。附图所示的方式是用于实施的一例，并非限定于图示的方式。此外，在“驱动用伺服电动机的输出”中包含“驱动用伺服电动机的消耗电力”和“驱动用伺服电动机的再生电力”，在“缓冲用伺服电动机的输出”中包含“缓冲用伺服电动机的消耗电力”和“缓冲用伺服电动机的再生电力”。此外，将消耗时的电力设为正，将再生时的电力设为负。关于驱动用伺服电动机和缓冲用伺服电动机的旋转角速度简单称为“速度”。此外，“电力的值”表示“电流每一单位时间的功”即“功率”，单位是“W(瓦特)”。所谓“能量的值”表示「电流做的功”即“电能”，单位是“J(焦耳)”。因此，“能量的值[J]＝电力的值[W]×时间[s]”的关系成立。
图1是本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。这里，作为一例对通过电动机驱动装置1来控制在包括机床或机器人等的机械中对驱动轴进行驱动的2个驱动用伺服电动机3的情况进行说明。其中，驱动用伺服电动机3的个数并不特别限定于本实施方式，可以是1个或3个以上。此外，交流电源2和驱动用伺服电动机3的相数并不特别限定于本实施方式，例如可以是三相交流也可以是单相交流。此外，关于驱动用伺服电动机3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。这里，设置有驱动用伺服电动机3的机械除了机床或机器人之外，还包括锻造机械、注射成形机、工业机械、各种电器产品、电车、汽车、飞机等。此外，在列举交流电源2的一例时，有三相交流400V电源、三相交流200V电源、三相交流600V电源、单相交流100V电源等。
首先，对电动机驱动装置1的各电路结构要素进行说明。
如图1所示，本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置1具有：变换器11、驱动用逆变器12、驱动用电动机控制部13、蓄电装置14、消耗电力推定部15以及蓄电装置控制部16。例如，驱动用电动机控制部13、消耗电力推定部15以及蓄电装置控制部16设置于机床的数值控制装置中。另外，可以在数值控制装置以外的运算处理装置内设置驱动用电动机控制部13、消耗电力推定部15以及蓄电装置控制部16。
变换器11是在交流电源2侧的交流电与直流链路4的直流电之间进行电力变换的顺变换器(整流器)。变换器11在从交流电源2供给三相交流时由三相桥接电路构成，在从电源2供给单相交流时由单相桥接电路构成。变换器11例如实现为120度通电型整流电路和PWM开关控制方式的整流电路等那样的、将从交流电源2侧输入的交流电变换成直流电输出到直流侧，当电力再生时将直流链路4的直流电变换成交流电输出到交流电源2侧的、能够在交流直流双方向变换的电力变换器。例如在变换器11是PWM开关控制方式的整流电路时，由开关元件和与其逆并联连接的二极管的桥接电路构成，根据从上位控制装置(未图示)接收到的驱动指令对各开关元件进行开闭控制而在交流直流双方向进行电力变换。作为开关元件的示例有FET等单极晶体管、双极晶体管、IGBT、晶闸管、GTO等，开关元件的种类本身并不限制于本实施方式，可以是其他开关元件。
此外，作为从交流电向直流电进行电力变换而能够供给到直流链路4的最大电量，对变换器11规定了“最大可供电力”，作为从直流链路4的直流电向交流电进行电力变换而能够再生的最大电力，对变换器11规定了“最大可再生电力”。最大可供电力和最大可再生电力一般情况下规定为变换器11的变换容量相关的各种原始数据，例如记载于变换器11的规格表或使用说明书中。以下，在本说明书中，将变换器11的最大可供电力以及最大可再生电力一并称为“最大可变换电力”。
变换器11经由直流链路4与驱动用逆变器12连接。另外，在直流链路4设置直流链路电容器(也称为平滑电容器)，这里省略图示。直流链路电容器具有在直流链路4中蓄积直流电的功能、以及抑制变换器11的直流输出的脉动成分的功能。
驱动用逆变器12为了对驱动用伺服电动机3进行驱动，而构成将直流链路4的直流电变换为交流电，作为驱动电力供给到驱动用伺服电动机3的伺服放大器。驱动用逆变器12在直流链路4的直流电和作为驱动用伺服电动机3的驱动电力或者再生电力的交流电之间进行电力变换。一般情况下，在驱动用伺服电动机3设置一个线圈以上的线圈，为了对驱动用伺服电动机3进行驱动，该驱动用伺服电动机3内的每一个线圈都需要一个驱动用逆变器12。在图1中，作为一例将驱动用伺服电动机3设为单线圈型，因此，各驱动用伺服电动机3与一个驱动用逆变器12连接。
驱动用逆变器12由开关元件和与其逆并联连接的二极管的桥接电路构成，例如根据三角波比较方式的PWM开关控制来开闭控制各开关元件。驱动用逆变器12在驱动用伺服电动机3是三相电动机时由三相桥接电路构成，在驱动用伺服电动机3是单相电动机时由单相桥接电路构成。作为开关元件的示例有FET等单极晶体管、双极晶体管、IGBT、晶闸管、GTO等，但是开关元件的种类本身并不限定于本实施方式，可以是其他开关元件。
驱动用逆变器12根据从后述的驱动用电动机控制部13接收到的驱动指令对各开关元件进行开闭控制，由此在直流链路4的直流电和作为驱动用伺服电动机3的驱动电力或者再生电力的交流电之间进行电力变换。更详细来说，驱动用逆变器12根据从驱动用电动机控制部13接收到的驱动指令而使内部的开关元件进行开关动作，将经由直流链路4从变换器11供给的直流电变换为具有用于驱动驱动用伺服电动机3的所希望的电压和所希望的频率的交流电(逆变换动作)。由此，驱动用伺服电动机3进行旋转驱动。此外，有时在驱动用伺服电动机3减速时产生再生电力，根据从驱动用电动机控制部13接收到的驱动指令使内部的开关元件进行开关动作，将由驱动用伺服电动机3产生的交流再生电力变换为直流电返回给直流链路4(顺变换动作)。
驱动用电动机控制部13进行控制，以使与驱动用逆变器12连接的驱动用伺服电动机3以规定的动作模式进行动作(即旋转)。与设置驱动用伺服电动机3的机械的动作内容对应地，适当组合加速、减速、定速以及停止，由此构成驱动用伺服电动机3的动作模式。驱动用伺服电动机3的动作模式由针对驱动用伺服电动机3的动作程序来规定。例如在驱动用伺服电动机3设置于机床时，作为机床用的加工程序中的一个，规定针对驱动用伺服电动机3的动作程序。
这样，驱动用伺服电动机3根据从驱动用逆变器12供给的例如电压可变以及频率可变的交流电，来控制速度、转矩或者转子的位置。结果，驱动用电动机控制部13进行的驱动用伺服电动机3的控制，通过控制驱动用逆变器12的电力变换动作来实现。也就是说，驱动用电动机控制部13进行控制，使得按照预先规定的动作程序来控制驱动用逆变器12内的电力变换，从而使驱动用伺服电动机3按照规定的动作模式进行动作。更具体来说如下述那样。驱动用电动机控制部13根据由速度检测器52检测出的驱动用伺服电动机3的速度(速度反馈)、流经驱动用伺服电动机3的线圈的电流(电流反馈)、规定的转矩指令、以及驱动用伺服电动机3的动作程序等，生成用于控制驱动用伺服电动机3的速度、转矩、或者转子的位置的驱动指令。根据由驱动用电动机控制部13制作出的驱动指令，来控制驱动用逆变器12进行的电力变换动作。另外，这里定义的驱动用电动机控制部13的结构终归是一例，例如可以包含位置指令制作部、转矩指令制作部以及开关指令制作部等术语，来规定驱动用电动机控制部13的结构。
为了能够以超过变换器11的最大可变换电力的输出来驱动驱动用伺服电动机3，在电动机驱动装置1中设置蓄电装置14。
蓄电装置14向直流链路4供给直流电(供电)，从直流链路4蓄积直流电(蓄电)。蓄电装置14的供电动作和蓄电动作由蓄电装置控制部16来控制。作为蓄电装置14应保有的能量基准值(目标值)，而规定基准保有能量。通过蓄电装置控制部16的控制，蓄电装置14进行蓄电以使该保有能量为该目标值即基准保有能量。例如，在驱动用伺服电动机3不进行动作、不特别需要蓄电装置14的电力输入输出的期间，蓄电装置14的保有能量维持为基准保有能量。进行蓄电装置14的供电动作时，蓄电装置14的保有能量降低而成为比基准保有能量小的值，而在进行蓄电装置14的蓄电动作时，蓄电装置14的保有能量上升使得基准保有能量恢复至目标值。
蓄电装置14例如有图2所示那样的飞轮型与图3所示那样的电容器型。
图2是具有飞轮型的蓄电装置的本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。飞轮型的蓄电装置14具有：飞轮41、缓冲用伺服电动机42、缓冲用逆变器43。
飞轮41能够蓄积旋转能量，也称为惯性(inertia)。
缓冲用伺服电动机42是用于使飞轮41旋转的电动机，飞轮41与缓冲用伺服电动机42的旋转轴连接。通过使缓冲用伺服电动机42旋转可以使飞轮41蓄积旋转能量。缓冲用伺服电动机42的相数并不特别限定于本实施方式，例如可以是三相也可以是单相。缓冲用伺服电动机42设置有速度检测器52，由速度检测器52检测出的缓冲用伺服电动机42的(转子的)速度，用于蓄电装置控制部16进行的蓄电装置14的控制。
缓冲用逆变器43根据从蓄电装置控制部16接收到的蓄电指令和供电指令来开闭控制各开关元件，由此，在直流链路4的直流电与作为缓冲用伺服电动机42的驱动电力或者再生电力的交流电之间进行电力变换。缓冲用逆变器43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。缓冲用逆变器43在缓冲用伺服电动机42是三相电动机时由三相桥接电路构成，在缓冲用伺服电动机22是单相电动机时由单相桥接电路构成。作为开关元件的示例有FET等单极晶体管、双极晶体管、IGBT、晶闸管、GTO等，开关元件的种类本身并不限定于本实施方式，可以是其他开关元件。例如，根据将接收到的驱动指令与三角波载波(carrier)进行比较而获得的PWM开关信号，对缓冲用逆变器43内的各开关元件进行开闭控制。
通过蓄电装置控制部16来控制缓冲用逆变器43的电力变换，由此与飞轮41连接的缓冲用伺服电动机42一边加速或者减速一边旋转，或者以固定速度旋转，结果，对蓄电装置14应蓄电或者应供电的直流电(蓄电装置14对直流链路4输入输出的直流电)进行调整。更详细来说如下。
在蓄电装置14进行蓄积时，缓冲用逆变器43根据从蓄电装置控制部16接收到的蓄电指令，进行将直流链路4的直流电变换为交流电的逆变换动作。由此，向缓冲用伺服电动机42侧取入来自直流链路4的电能，通过该电能使得与飞轮41连接的缓冲用伺服电动机42进行旋转。这样，在飞轮型蓄电装置14中，从直流链路4流入的电能变换为飞轮41的转动能量而被蓄积。
此外，在蓄电装置14进行供电时，缓冲用逆变器43根据从蓄电装置控制部16接收到的供电指令，使与飞轮41连接的缓冲用伺服电动机42减速而产生交流的再生电力，进行将该交流电变换为直流电的顺变换动作(整流)。由此，蓄积于飞轮41的转动能量变换为电能，被供给到直流链路4。
图3是具有电容器型的蓄电装置的本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。电容器型的蓄电装置14具有：电容器44、在直流链路4的直流电与蓄积在电容器44中的直流电之间进行电力变换的DCDC变换器45。
DCDC变换器45例如有升降压直流斩波电路等。由蓄电装置控制部16控制DCDC变换器45的升压动作以及降压动作，由此，对蓄电装置14应蓄电或者应供电的直流电量(蓄电装置14对直流链路4输出输出的直流电量)进行调整。更详细情况如下所述。
在蓄电装置14进行蓄电时，DCDC变换器45根据从蓄电装置控制部16接收到的蓄电指令，通过蓄电装置控制部16进行控制以使电容器44侧的直流电压比直流链路4侧的直流电压低。由此，来自直流链路4的电能流入到电容器44，蓄电装置14进行蓄电。
此外，在蓄电装置14进行供电时，DCDC变换器45根据从蓄电装置控制部16接收到的供电指令，通过蓄电装置控制部16进行控制以使电容器44侧的直流电压比直流链路4侧的直流电压高。由此，来自电容器44的电能流入到直流链路4，蓄电装置14进行供电。
在电动机驱动装置1中，具有进行上述动作的蓄电装置14，由此，在进行驱动用伺服电动机3的加速时，除了从变换器11供给的能量之外，蓄积在蓄电装置14中的能量也被供给到驱动用伺服电动机3，用作驱动用伺服电动机3的加速用的动力。此外，在进行驱动用伺服电动机3的减速时，从驱动用伺服电动机3再生的能量蓄积在蓄电装置14中。蓄积在蓄电装置14中的能量与变换器11供给的电力一并用于驱动用伺服电动机3的驱动，因此，能够以超过变换器11的最大可变换电力的输出对驱动用伺服电动机3进行驱动，可以降低电力峰值。由于电力峰值的降低，因此可以抑制电源容量或电动机驱动装置1的运行成本，此外，还可以避免交流电源2侧的停电或闪烁。
蓄电装置14通过来自蓄电装置控制部16的指令进行供电动作以及蓄电动作。蓄电装置14针对放电指令或蓄电指令的响应性差，进行针对蓄电装置14的供电或者蓄电的指令，从响应该指令到蓄电装置14实际开始供电动作或者蓄电动作为止存在时间延迟。例如，蓄电装置14是图2所示的飞轮型时，因缓冲用伺服电动机42的惯性或缓冲用逆变器43的控制性能等，从开始指令缓冲用伺服电动机42加速或者减速起在时间上有延迟，缓冲用伺服电动机42开始加速或者减速。此外，又例如蓄电装置14是图3所示的电容器型时，因电容器44的充放电特性或与电容器连接的DCDC变换器45的控制性能等，从开始指令电容器44的充电或放电起在时间上有延迟，电容器44充电到所希望的电压或者放电。在作为驱动用伺服电动机3的输出、驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、驱动用逆变器12中的损耗之和而获得的“当前时间点的总消耗电力”超过变换器11的最大供电电力的时刻，即使指令蓄电装置14供电，从开始指令供电到蓄电装置14实际开始供电动作为止也会存在时间延迟，因此，产生总消耗电力超过变换器11的最大供给电力的时间，无法降低电力峰值。对于蓄电装置14的蓄电动作也一样，从开始指令蓄电到蓄电装置14实际开始蓄电动作为止存在时间延迟，因此，产生总消耗电力超过变换器11的最大可再生电力的时间，无法降低电力峰值。因此，本实施方式中，计算消耗电力推定值，即作为驱动用伺服电动机3的输出、驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、驱动用逆变器12中的损耗之和而获得的总消耗电力有关的、比当前时间点早规定时间的推定值，与该消耗电力推定值对应地控制蓄电装置14的供电和蓄电。也就是说，本实施方式中，考虑“从蓄电装置控制部16指令蓄电装置14供电或者蓄电到蓄电装置14实际开始供电或者蓄电为止的时间”即“响应延迟时间”，从当前时间点以前的总消耗电力的已知数据中，推定比当前时间点早“相当于该响应延迟时间的时间”的时间点的总消耗电力，根据该推定值与供电用阈值和蓄电用阈值的比较结果，蓄电装置控制部16控制蓄电装置14的供电和蓄电。从蓄电装置控制部16指令蓄电装置14进行供电或者蓄电到蓄电装置14实际开始供电或者蓄电为止的响应延迟时间可以事前测量，也可以如后述那样设置测量部来实时测量。对将上述“规定时间”设定为与蓄电装置14的响应延迟时间相同长度的情况进行说明。
消耗电力推定部15取得作为驱动用伺服电动机3的输出、驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、驱动用逆变器12中的损耗之和而获得的总消耗电力的、比当前时间点的值早规定时间的推定值即消耗电力推定值。按规定的控制周期执行消耗电力推定部15的推定值取得处理。此外，在后述的蓄电装置控制部16进行的蓄电装置控制处理之前执行消耗电力推定部15的推定值取得处理。对于消耗电力推定部15进行的推定值取得处理的详细情况将在后面进行叙述。
蓄电装置控制部16与消耗电力推定值对应地控制蓄电装置的供电和蓄电。在一个控制周期中，消耗电力推定部15计算消耗电力推定值，蓄电装置控制部16使用该消耗电力推定值来执行指令生成处理。更详细情况如下。
蓄电装置控制部16按控制周期将消耗电力推定值与供电用阈值进行比较，该比较的结果是，判定为消耗电力推定值高于供电用阈值时，指令蓄电装置14供电从而控制蓄电装置14向直流链路4供给直流电。此外，蓄电装置控制部16在控制蓄电装置14进行供电动作的期间，按控制周期将消耗电力推定值与供电用阈值进行比较，该比较的结果是，判定为消耗电力推定值低于供电用阈值时，停止生成针对蓄电装置14的供电指令并结束对直流链路4的直流电的供电动作。
另外，根据变换器11的顺变换动作有关的最大可变换电力即最大可供电力来设定供给用阈值即可。例如，变换器11的最大可供电力与由消耗电力推定部15计算出的消耗电力推定值之差为负时，消耗电力推定值超过变换器11的顺变换时的最大可供电力。因此，变换器11从交流电源2侧向直流链路4取入的能量中可能无法满足实际的总消耗电力的全部，所以该不足的电力应由从蓄电装置14向直流链路4供给的直流电来补偿。将供给用阈值设定为用于判断是否处于如下状况的基准值：由于消耗电力推定值超过了变换器11的顺变换时的最大可供电力，所以应该从蓄电装置14向直流链路4供给直流电。
此外，蓄电装置控制部16按控制周期将消耗电力推定值与蓄电用阈值进行比较，该比较的结果是，判定为消耗电力推定值低于蓄电用阈值时，指令蓄电装置14蓄电从而控制蓄电装置14从直流链路4蓄积直流电。此外，在蓄电装置控制部16控制蓄电装置14进行蓄电动作的期间，按控制周期将消耗电力推定值与蓄电用阈值进行比较，该比较的结果是，判定为消耗电力推定值高于蓄电用阈值时，停止生成针对蓄电装置14的蓄电指令而结束来自直流链路4的直流电的蓄电动作。
另外，根据变换器11的逆变换动作有关的最大可变换电力即最大可再生电力来设定蓄电用阈值即可。例如，在变换器11的最大可再生电力的绝对值与由消耗电力推定部15计算出的再生涉及的消耗电量推定值的绝对值之差为负时，实际的总消耗电力可能超过变换器11的逆变换时的最大可再生电力，因此，该超过的电力应该蓄积在蓄电装置14中。将蓄电用阈值设定为用于判定是否处于如下状况的基准值：由于再生涉及的消耗电力推定值超过了变换器11的最大可再生电力，因此应当将来自直流链路4的直流电蓄积到蓄电装置14中。
图4是表示本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的动作流程的流程图。以规定的控制周期执行步骤S101～S112的处理。
在步骤S101中，驱动用电动机控制部13根据由速度检测器52检测出的驱动用伺服电动机3的速度(速度反馈)、流经驱动用伺服电动机3的线圈的电流(电流反馈)、规定的转矩指令、以及驱动用伺服电动机3的动作程序等，生成用于控制驱动用伺服电动机3的速度、转矩、或者转子的位置的驱动指令。根据由驱动用电动机控制部13制作出的驱动指令，来控制驱动用逆变器12进行的电力变换动作。驱动用逆变器12为了对驱动用伺服电动机3进行驱动，将直流链路4的直流电变换为交流电并作为驱动电力供给到驱动用伺服电动机3，或者将制动时由驱动用伺服电动机3产生的交流的再生电力变换为直流电返回到直流链路4。
在步骤S102中，消耗电力推定部15取得作为驱动用伺服电动机3的输出、驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、驱动用逆变器12中的损耗之和而获得的总消耗电力的、比当前时间点的值早规定时间的推定值即消耗电力推定值。
在步骤S103中，蓄电装置控制部16将消耗电力推定值与供电用阈值进行比较，判定消耗电力推定值是否高于供电用阈值。在蓄电装置控制部16判定为消耗电力推定值高于供电用阈值时，向步骤S104转移，否则向步骤S108转移。
在步骤S104中，蓄电装置控制部16指令蓄电装置14供电从而控制蓄电装置14向直流链路4供给直流电。
在步骤S105中，消耗电力推定部15取得作为驱动用伺服电动机3的输出、驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、驱动用逆变器12中的损耗之和而获得的总消耗电力的、比当前时间点的值早规定时间的推定值即消耗电力推定值。
在步骤S106中，蓄电装置控制部16将消耗电力推定值与供电用阈值进行比较，判定消耗电力推定值是否高于供电用阈值。在蓄电装置控制部16判定为消耗电力推定值低于供电用阈值时，向步骤S107转移，否则返回到步骤S104。
在步骤S107中，蓄电装置控制部16停止生成针对蓄电装置14的供电指令而结束向直流链路4的直流电的供电动作。步骤S107之后返回到步骤S102。
在步骤S103中，蓄电装置控制部16没有判定为消耗电力推定值高于供电用阈值时，在步骤108中，蓄电装置控制部16将消耗电力推定值与蓄电用阈值进行比较，判定消耗电力推定值是否低于蓄电用阈值。在蓄电装置控制部16判定为消耗电力推定值低于蓄电用阈值时，向步骤S109转移，否则返回到步骤S102。
在步骤S109中，蓄电装置控制部16指令蓄电装置14蓄电从而控制蓄电装置14从直流链路4蓄积直流电。
在步骤S110中，消耗电力推定部15取得作为驱动用伺服电动机3的输出、驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、驱动用逆变器12中的损耗之和而获得的总消耗电力的、比当前时间点的值早规定时间的推定值即消耗电力推定值。
在步骤S111中，蓄电装置控制部16将消耗电力推定值与蓄电用阈值进行比较，判定消耗电力推定值是否高于蓄电用阈值。在蓄电装置控制部16判定为消耗电力推定值高于供电用阈值时，向步骤S112转移，否则返回到步骤S109。
在步骤S112中，蓄电装置控制部16停止生成针对蓄电装置14的蓄电指令而结束来自直流链路4的直流电的蓄电动作。步骤S112之后返回到步骤S102。
这样，在蓄电装置控制部16进行的蓄电装置控制处理(步骤S103和S104、步骤S106和步骤S107、步骤S108和S109、步骤S111和S112)之前，必须执行消耗电力推定部15进行的推定值取得处理(步骤S102、S105、S110)。由于按规定的控制周期执行蓄电装置控制部16进行的蓄电装置控制处理，因此消耗电力推定部15进行的推定值取得处理也必须在该控制周期中执行一次。
另外，步骤S103和接着步骤S103的步骤S104～S107中的处理与步骤S108和接着步骤S108的步骤S109～S112中的处理，可以替换顺序来执行。即，蓄电装置控制部16可以将消耗电力推定值与蓄电用阈值进行比较来判定消耗电力推定值是否低于蓄电用阈值，在没有判定为消耗电力推定值低于蓄电用阈值时，继续将消耗电力推定值与供电用阈值进行比较来判定消耗电力推定值是否高于供电用阈值。
接着，列举几个本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置1的消耗电力推定部15的方式。
第1方式涉及的消耗电力推定部15计算作为当前时间点的驱动用伺服电动机3的输出、驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、驱动用逆变器12中的损耗之和而获得的总消耗电力，取得比该当前时间点的总消耗电力的值早规定时间的推定值即消耗电力推定值。
图5是具有第1方式涉及的消耗电力推定部的本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。
消耗电力推定部15具有：消耗电力计算部21、消耗电力存储部22、消耗电力推定值计算部23。
消耗电力计算部21计算作为当前时间点的驱动用伺服电动机3输出、驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、驱动用逆变器12中的损耗之和而获得的总消耗电力。这里，变换器11和驱动用逆变器12的各损耗包含各主电路的开关损耗或电阻损耗等，可以通过公知的方法进行测量。此外，当前时间点的驱动用伺服电动机3的输出，通过由速度检测器52检测出的驱动用伺服电动机3的转速与驱动用伺服电动机3的转矩的相乘来获得。驱动用伺服电动机3进行加速时，驱动用伺服电动机3消耗从驱动用逆变器12供给的交流电，将该电力消耗时的驱动用伺服电动机3的输出设为“正”。因此，在驱动用伺服电动机3进行减速而再生电力时，驱动用伺服电动机3的输出为“负”。通常情况下，驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗以及驱动用逆变器12中的损耗比驱动用伺服电动机3的输出的绝对值小，因此，驱动用伺服电动机3的输出的影响在总消耗电力中占主导地位。因此，驱动用伺服电动机3的输出的正负(消耗或者再生)与总消耗电力的正负大致对应。另外，如图1所例示那样，当驱动用逆变器12和驱动用伺服电动机3分别存在多个时，消耗电力计算部21将多个驱动用伺服电动机3的输出、多个驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、多个驱动用逆变器12中的损耗的总和，计算为总消耗电力。
蓄电装置14内的缓冲用逆变器43和DCDC变换器45也存在损耗，因此，消耗电力计算部21可以将对驱动用伺服电动机3的输出、驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、驱动用逆变器12中的损耗之和再加上缓冲用逆变器43(飞轮型时)或者DCDC变换器45(电容器型时)的损耗而得的值计算为总消耗电力。缓冲用逆变器43和DCDC变换器45的各损耗中包含各主电路的开关损耗或电阻损耗等，可以通过公知的方法进行测量。此外，缓冲用逆变器43或者DCDC变换器45分别存在多个时，消耗电力计算部21可以将对驱动用伺服电动机3的输出、驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、驱动用逆变器12中的损耗之和再加上多个缓冲用逆变器43或者多个DCDC变换器45的损耗的总和而得的值，计算为总消耗电力。
消耗电力存储部22存储由消耗电力计算部计算出的总消耗电力的值。消耗电力存储部22例如由EEPROM(注册商标)等那样可以电擦除和记录的非易失性存储器、或者例如DRAM、SRAM等那样可以高速读写的随机存取存储器等构成。
消耗电力推定值计算部23根据存储在消耗电力存储部22中的当前时间点以前的至少2个总消耗电力的值，来计算比当前时间点的值早规定时间的推定值即消耗电力推定值。例如，使用存储在消耗电力存储部22中的当前时间点以前的至少2个总消耗电力的值来计算近似直线，推定比当前时间点早规定时间的时刻的总消耗电力，将其作为消耗电力推定值输出。作为用于消耗电力推定值计算部23计算消耗电力推定值时的上述“规定时间”，设定“从蓄电装置控制部16指令蓄电装置14供电或者蓄电起到蓄电装置14实际开始供电或者蓄电为止的响应延迟时间”。
图6A是对用于计算推定值的近似直线进行说明的图，表示使用了最小二乘法的情况。图6B是对用于计算推定值的近似直线进行说明的图，表示使用了1阶近似的情况。将时刻t的消耗电力推定值设为P时，用于计算推定值的近似直线表示为以下述数学公式1。
P＝αt+β(1)
例如，使用最小二乘法来求数学公式1所表示的近似直线的斜率α和截距β时，使用存储在消耗电力存储部22中的当前时间点以前的3个总消耗电力的值。用于计算近似直线的当前时间点“以前”的3个总消耗电力的值可以包含也可以不包含当前时间点的总消耗电力的值。在图6A中，例如将当前时间点的时刻设为t3。将由消耗电力计算部21计算并存储在消耗电力存储部22中的时刻t3时作为驱动用伺服电动机3的输出、驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、驱动用逆变器12中的损耗之和而获得的总消耗电力设为P3，将比时刻t3早的时刻t2时的由消耗电力计算部21计算并存储在消耗电力存储部22中的总消耗电力设为P2，将比时刻t2早的时刻t1时的由消耗电力计算部21计算并存储在消耗电力存储部22中的总消耗电力设为P1。可以使用下述数学公式2求出用于计算基于最小二乘法的总消耗电力的推定值的数学公式1所表示的近似直线的斜率α，可以使用下述数学公式3求出截距β。
Figure BDA0002460410110000181
Figure BDA0002460410110000182
又例如，使用1阶近似(线形近似)来求数学公式1所表示的近似直线的斜率α和截距β时，使用存储在消耗电力存储部22中的当前时间点以前的2个总消耗电力的值。用于计算近似直线的当前时间点“以前”的2个总消耗电力的值可以包含也可以不包含当前时间点的总消耗电力的值。在图6B中，例如将当前时间点的时刻设为t2。将由消耗电力计算部21计算并存储在消耗电力存储部22中的时刻t2时作为驱动用伺服电动机3的输出、驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、驱动用逆变器12中的损耗之和而获得的总消耗电力设为P2，将比时刻t2早的时刻t1时的由消耗电力计算部21计算并存储在消耗电力存储部22的总消耗电力设为P1。可以使用下述数学公式4求出用于计算基于1阶近似的总消耗电力的推定值的数学公式1所表示的近似直线的斜率α，可以使用下述数学公式5求出截距β。
Figure BDA0002460410110000183
Figure BDA0002460410110000184
将比当前时间点早规定时间的时刻代入到如上所述计算出的数学公式1所表示的近似直线时，可以计算该早规定时间的时刻的消耗电力推定值。消耗电力推定部15内的消耗电力推定值计算部23按照上述一连串的处理，按控制周期来计算消耗电力推定值。另外，除了如上所述使用当前时间点的总消耗电力来计算消耗电力推定值之外，还可以使用当前时间点的驱动用伺服电动机3的输出或当前时间点的驱动用伺服电动机3的速度来进行计算，而这些将作为第2～第4方式在后面进行叙述。
蓄电装置控制部16与由消耗电力推定部15推定出的消耗电力推定值对应地生成供电指令或蓄电指令来控制蓄电装置14的供电或者蓄电。图7是对消耗电力推定部进行的消耗电力推定值的计算以及蓄电装置控制部进行的蓄电装置的控制进行说明的图。例如将当前时间点的时刻设为t3。用虚线来表示如上所述计算出的数学公式1所表示的近似直线。此外，用单点划线来表示连接时刻t3之前由消耗电力推定部15推定出的消耗电力推定值的直线。在当前时间点的时刻t3，执行消耗电力推定部15进行的消耗电力推定处理以及蓄电装置控制部16进行的针对蓄电装置14的指令生成处理。即，消耗电力推定部15计算数学公式1中的斜率α和截距β，并且将比当前时间点的时刻t3早规定时间Tx的时刻t3+Tx代入到数学公式1的变量t来计算消耗电力推定值P4’。然后，蓄电装置控制部16将在当前时间点的时刻t3推定出的消耗电力推定值与供电用阈值和蓄电用阈值进行比较。在图7所示的示例中，消耗电力推定值高于供电用阈值，因此蓄电装置控制部16指令蓄电装置14供电从而控制蓄电装置14向直流链路4供给直流电。
图8是例示本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置中的消耗电力推定值与供电用阈值和蓄电用阈值的关系的图。作为一例，对由消耗电力推定部15计算出的消耗电力推定值如图8所示推移时的蓄电装置控制部16进行的控制进行说明。蓄电装置控制部16判定为消耗电力推定值高于供电用阈值时，指令蓄电装置14供电从而控制蓄电装置14向直流链路4供给直流电。之后，蓄电装置控制部16判定为消耗电力推定值低于供电用阈值时，停止生成针对蓄电装置14的供电指令而结束向直流链路4的直流电的供电动作。再之后，蓄电装置控制部16判定为消耗电力推定值低于蓄电用阈值时，指令蓄电装置14蓄电从而控制蓄电装置14从直流链路4蓄积直流电。再之后，蓄电装置控制部16判定为消耗电力推定值高于蓄电用阈值时，停止生成针对蓄电装置14的蓄电指令而结束来自直流链路4的直流电的蓄电动作。使用图9A～图9C以及图10A～图10C对图8所示的消耗电力推定值高于供电用阈值前后的时间的区域A以及消耗电力推定值低于蓄电用阈值前后的时间的区域B的消耗电力推定部15和蓄电装置控制部16的动作例进行更详细的说明。
图9A～图9C是表示在本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置中，消耗电力推定值高于供电用阈值前后的消耗电力推定部和蓄电装置控制部的动作例的图。
如图9A所示在当前时刻是t12时，根据在时刻t12之前由消耗电力计算部21计算并存储在消耗电力存储部22的总消耗电力，来计算数学公式1中的斜率α和截距β，并且将比当前时间点的时刻t12早规定时间Tx的时刻t12+Tx代入到数学公式1的变量t来计算消耗电力推定值。然后，蓄电装置控制部16将该消耗电力推定值与供电用阈值进行比较。如图9A所示在时刻t12消耗电力推定值没有高于供电用阈值，因此，蓄电装置控制部16不生成供电指令，不进行针对蓄电装置14的供电控制。
进而时间推进，如图9B所示在当前时刻为t13时，根据在时刻t13之前由消耗电力计算部21计算并存储在消耗电力存储部22中的总消耗电力，来计算数学公式1中的斜率α和截距β，并且将比当前时间点的时刻t13早规定时间Tx的时刻t13+Tx代入到数学公式1的变量t来计算消耗电力推定值。然后，蓄电装置控制部16将该消耗电力推定值与供电用阈值进行比较。如图9B所示，在时刻t13消耗电力推定值高于供电用阈值，因此，蓄电装置控制部16指令蓄电装置14供电。
进而时间推进，如图9C所示在当前时刻为t14时，根据在时刻t14之前由消耗电力计算部21计算并存储在消耗电力存储部22中的总消耗电力，来计算数学公式1的斜率α和截距β，并且将比当前时间点的时刻t14早规定时间Tx的时刻t14+Tx代入到数学公式1的变量t来计算消耗电力推定值。然后，蓄电装置控制部16将该消耗电力推定值与供电用阈值进行比较。如图9C所示，在时刻t14消耗电力推定值也依然高于供电用阈值，因此，蓄电装置控制部16指令蓄电装置14供电。
图10A～图10C是表示本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置中，消耗电力推定值低于蓄电用阈值前后的消耗电力推定部和蓄电装置控制部的动作例的图。
如图10A所示，在当前时刻为t12时，根据在时刻t12之前由消耗电力计算部21计算并存储在消耗电力存储部22中的消耗电力，来计算数学公式1的斜率α和截距β，并且将比当前时间点的时刻t12早规定时间Tx的时刻t12+Tx代入到数学公式1的变量t来计算消耗电力推定值。然后，蓄电装置控制部16将该消耗电力推定值与蓄电用阈值进行比较。如图10A所示，在时刻t12消耗电力推定值没有低于蓄电用阈值，因此，蓄电装置控制部16不生成蓄电指令，不进行针对蓄电装置14的蓄电控制。
进而时间推进，如图10B所示，在当前时刻为t13时，根据在时刻t13之前由消耗电力计算部21计算并存储在消耗电力存储部22中的总消耗电力，来计算数学公式1的斜率α和截距β，并且将比当前时间点的时刻t13早规定时间Tx的时刻t13+Tx代入到数学公式1的变量t来计算消耗电力推定值。然后，蓄电装置控制部16将该消耗电力推定值与蓄电用阈值进行比较。如图10B所示，在时刻t13消耗电力推定值低于蓄电用阈值，因此，蓄电装置控制部16指令蓄电装置14蓄电。
进而时间推进，如图10C所示，当前时刻为t14时，根据在时刻t14之前由消耗电力计算部21计算并存储在消耗电力存储部22中的总消耗电力，来计算数学公式1的斜率α和截距β，并且将比当前时间点的时刻t14早规定时间Tx的时刻t14+Tx代入到数学公式1的变量t来计算消耗电力推定值。然后，蓄电装置控制部16将该消耗电力推定值与蓄电用阈值进行比较。如图10C所示，在时刻t14消耗电力推定值也依然低于蓄电用阈值，因此，蓄电装置控制部16指令蓄电装置14蓄电。
图11是例示本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的总消耗电力与飞轮型的蓄电装置的动作的关系的图。图11的上段表示作为驱动用伺服电动机3的输出、驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、驱动用逆变器12中的损耗之和而获得的总消耗电力，其下段表示飞轮型的蓄电装置14的电力，并且其下段还表示针对缓冲用伺服电动机42的转矩指令和缓冲用伺服电动机42的实际转矩，并且其下段还表示缓冲用伺服电动机42的速度。
这里，作为一例，考虑如下例子：通过具有飞轮型的蓄电装置14的电动机驱动装置1使驱动用伺服电动机3加速，在时刻t2使驱动用伺服电动机3减速，从而总消耗电力发生了变化。
如上所述，本实施方式中，考虑了从蓄电装置控制部16指令蓄电装置14供电或者蓄电起到蓄电装置14实际开始供电或者蓄电为止的响应延迟时间，根据当前时间点以前的总消耗电力的已知数据，推定比当前时间点早“相当于该响应延迟时间的时间Tx”的时间点的总消耗电力，根据该推定值与供电用阈值和蓄电用阈值的比较结果，蓄电装置控制部16控制蓄电装置14的供电和蓄电。图11中，驱动用伺服电动机3缓缓加速，例如在时刻t1总消耗电力高于供电用阈值时，消耗电力推定部15在比时刻t1早规定时间Tx的时刻t1”的时间点，推定时刻t1的总消耗电力，将此作为“消耗电力推定值”来输出。在时刻t1”，蓄电装置控制部16将该消耗电力推定值与供电用阈值进行比较，由于消耗电力推定值高于供电用阈值，因此蓄电装置控制部16指令蓄电装置14供电。根据该供电指令，制作针对缓冲用伺服电动机42的转矩指令。从蓄电装置控制部16指令蓄电装置14供电起延迟规定时间Tx蓄电装置1实际开始供电，因此，缓冲用伺服电动机42的实际转矩相对于转矩指令会延迟规定时间Tx地随动。即，蓄电装置14在比蓄电装置控制部16输出供电指令的时刻t1”晚规定时间Tx的时刻t1，开始对直流链路4供给直流电。由此，时刻t1以后，总消耗电力中的超过供电用阈值的量的电力通过从蓄电装置14供给到直流链路4的直流电来进行补偿，交流电源2的电力峰值被削减。
在时刻t2使驱动用伺服电动机3减速在总消耗电力低于蓄电用阈值时，消耗电力推定部15在比时刻t2早规定时间Tx的时刻t2”的时间点，推定时刻t2的总消耗电力，将其作为“消耗电力推定值”输出。在时刻t2”，蓄电装置控制部16将该消耗电力推定值与蓄电用阈值进行比较，由于消耗电力推定值低于蓄电用阈值，因此蓄电装置控制部16指令蓄电装置14蓄电。根据该蓄电指令，制作针对缓冲用伺服电动机42的转矩指令。从蓄电装置控制部16指令蓄电装置14蓄电起延迟规定时间Tx蓄电装置14实际开始蓄电，因此，缓冲用伺服电动机42的实际转矩相对于转矩指令会延迟规定时间Tx地随动。即，蓄电装置14在比蓄电装置控制部16输出蓄电指令的时刻t2”晚规定时间Tx的时刻t2，开始来自直流链路4的直流电的蓄积。由此，时刻t2以后总消耗电力(因为是驱动用伺服电动机3的再生电力所以表示为负值)与蓄电用阈值的差量的电力从直流链路4蓄积到蓄电装置14中，交流电源2的电力峰值被削减。
图12是例示不考虑蓄电装置的响应延迟的以往的电动机驱动装置的总消耗电力与飞轮型的蓄电装置的动作的关系的图。图12的上段表示作为驱动用伺服电动机的输出、驱动用伺服电动机中的线圈损耗、变换器中的损耗、驱动用逆变器中的损耗之和而获得的总消耗电力，其下段表示飞轮型的蓄电装置的电力，并且其下段还表示针对缓冲用伺服电动机的转矩指令与缓冲用伺服电动机的实际转矩，并且其下段还表示缓冲用伺服电动机的速度。
图12中，作为一例，考虑了如下示例：不考虑蓄电装置的响应延迟而以与图11的情况相同的动作模式通过以往的电动机驱动装置使驱动用伺服电动机加速，在时刻t2使驱动用伺服电动机3减速，从而总消耗电力发生了变化。
在图12中，驱动用伺服电动机缓缓加速，例如在时刻t1总消耗电力高于供电用阈值时，蓄电装置控制部在时刻t1的时间点指令蓄电装置供电。根据该供电指令，制作针对缓冲用伺服电动机的转矩指令。从蓄电装置受理供电指令起延迟响应延迟时间Tx来实际开始供电，因此，缓冲用伺服电动机的实际转矩相对于转矩指令会延迟响应延迟时间Tx地随动。即，蓄电装置在比蓄电装置控制部输出供电指令的时刻t1晚规定时间Tx的时刻t1’，开始对直流链路供给直流电。由此，时刻t1’以后，总消耗电力中的超过供电用阈值的量的电力通过从蓄电装置供给到直流链路中的直流电来被补偿，交流电源的电力峰值被削减。但是，在时刻t1不论总消耗电力是否高于供电用阈值，由于蓄电装置的响应延迟，供电开始都会延迟，因此，时刻t1到时刻t1’期间，超过供电用阈值的量的总消耗电力，无法被削减。
在图12中，在时刻t2使驱动用伺服电动机减速在总消耗电力低于蓄电用阈值时，蓄电装置控制部指令蓄电装置蓄电。根据该蓄电指令，制作针对缓冲用伺服电动机的转矩指令。从蓄电装置接收蓄电指令起延迟响应延迟时间Tx来实际开始蓄电，因此，缓冲用伺服电动机的实际转矩相对于转矩指令会延迟规定时间Tx地随动。即，蓄电装置在比蓄电装置控制部输出蓄电指令的时刻t2晚规定时间Tx的时刻t2’，开始蓄积来自直流链路中的直流电。由此，时刻t2’以后，总消耗电力(因驱动用伺服电动机的再生电力而表示负值)与蓄电用阈值的差量的电力从直流链路被蓄积到蓄电装置，电源设备的电力峰值被削减。但是，时刻t2不论总消耗电力是否低于蓄电用阈值，由于蓄电装置的响应延迟，蓄电开始都会延迟，因此，时刻t2到时刻t3总消耗电力高于蓄电用阈值之前的期间，总消耗电力与蓄电用阈值的差量的总消耗电力，无法被削减。时刻t5以后与到时刻t4为止的动作相同，因此省略说明。
如参照图12所说明那样，以往是有时从进行针对蓄电装置的供电或者蓄电的指令到蓄电装置实际开始供电动作或者蓄电动作为止，因响应延迟而无法降低电力峰值。
与之相对地，根据本公开的实施方式，考虑了从蓄电装置控制部16指令蓄电装置14供电或者蓄电起到蓄电装置14实际开始供电或者蓄电为止的响应延迟时间，根据当前时间点以前的总消耗电力的已知数据，推定比当前时间点早“相当于该响应延迟时间的时间”的时间点的总消耗电力，根据该推定值与供电用阈值和蓄电用阈值的比较结果，蓄电装置控制部16控制蓄电装置14的供电和蓄电，因此，能可靠地降低电力峰值。
如上所述，作为消耗电力推定部15计算消耗电力推定值时使用的上述“规定时间”，设定“从蓄电装置控制部16指令蓄电装置14供电或者蓄电起到蓄电装置14实际开始供电或者蓄电为止的响应延迟时间”。从蓄电装置控制部16指令蓄电装置14供电或者蓄电起到蓄电装置14实际开始供电或者蓄电为止的响应延迟时间可以事前测量，也可以设置测量部来实时进行测量。图13是具有对蓄电装置的响应延迟时间进行测量的测量部的本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。蓄电装置控制部16具有：测量部38，其测量从指令蓄电装置14供电或者蓄电起到蓄电装置14开始供电或者蓄电为止的响应延迟时间。消耗电力推定部15根据当前时间点以前的总消耗电力的已知数据，推定比当前时间点早测量部38测量出的至少“相当于响应延迟时间的时间”的时间点的总消耗电力，将该推定值作为消耗电力推定值来进行输出。
接着，对第2～第4方式的消耗电力推定部15进行说明。第2～第4方式的消耗电力推定部15计算比驱动用伺服电动机3的当前时间点的输出值早规定时间的推定值即驱动用伺服电动机输出推定值，并计算包含驱动用伺服电动机输出推定值的消耗电力推定值。
图14是具有第2方式的消耗电力推定部的本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。
第2方式的消耗电力推定部15具有：输出推定部24，其取得比驱动用伺服电动机3的当前时间点的输出值早规定时间的推定值即驱动用伺服电动机输出推定值；消耗电力推定值计算部25，其计算至少包含驱动用伺服电动机输出推定值的消耗电力推定值。
第2方式中，输出推定部24具有：转矩取得部31、转矩存储部32、转矩推定值计算部33、速度取得部34、输出推定值计算部37。
转矩取得部31从驱动用电动机控制部13取得驱动用伺服电动机3的转矩值。
转矩存储部32存储由转矩取得部31取得的转矩值。转矩存储部32例如由EEPROM(注册商标)等那样的能够电擦除和记录的非易失性存储器、或者例如DRAM、SRAM等那样的可以高速读写的随机存取存储器等构成。
速度取得部34从速度检测器52取得驱动用伺服电动机3的速度值。
转矩推定值计算部33根据存储在转矩存储部32的当前时间点以前的至少2个转矩值，来计算比当前时间点的转矩值早规定时间的推定值即转矩推定值。关于转矩推定值，例如使用存储在转矩存储部32的当前时间点以前的至少2个转矩值来计算近似直线，推定比当前时间点早规定时间的时刻的转矩。
图15是例示驱动用伺服电动机的转矩的变化的图。此外，图16A～图16C是对图15的区域C附近的驱动用伺服电动机的转矩推定值的计算进行说明的图。
关于转矩推定值，可以使用数学公式1所表示的近似直线来进行计算，所述数学公式1用于计算参照图6A以及图6B所说明的推定值。例如，在如参照图6A所说明那样对转矩推定值的计算使用最小二乘法时，根据存储在转矩存储部32中的当前时间点以前的3个转矩值，可以使用数学公式2求出用于计算基于最小二乘法的转矩推定值的数学公式1所表示的近似直线的斜率α，可以使用数学公式3求出截距β。此外，例如参照图6B所说明那样对转矩推定值的计算使用1阶近似时，根据存储在转矩存储部32中的当前时间点以前的2个转矩值，可以使用数学公式4求出用于计算基于1阶近似的转矩推定值的数学公式1所表示的近似直线的斜率α，可以使用数学公式5求出截距β。将比当前时间点早规定时间的时刻代入到如上所述计算出的数学公式1所表示的近似直线时，可以计算该早规定时间的时刻的转矩推定值。输出推定部24内的转矩推定值计算部33按照上述一连串的处理，按控制周期来计算转矩推定值。
例如，如图16A所示在当前时刻为t12时，根据在时刻t12之前由转矩取得部31取得并存储在转矩存储部32中的转矩值来计算数学公式1的斜率α和截距β，并且将比当前时间点的时刻t12早规定时间Tx的时刻t12+Tx代入到数学公式1的变量t中来计算转矩推定值。进而时间推进，如图16B所示在当前时刻为t13时，根据在时刻t13之前由转矩取得部31取得并存储在转矩存储部32中的转矩值来计算数学公式1的斜率α和截距β，并且将比当前时间点的时刻t13早规定时间Tx的时刻t13+Tx代入到数学公式1的变量t来计算转矩推定值。进而时间推进，如图16C所示在当前时刻为t14时，根据在时刻t14之前由转矩取得部31取得并存储在转矩存储部32中的转矩值来计算数学公式1的斜率α和截距β，并且将比当前时间点的时刻t14早规定时间Tx的时刻t14+Tx代入到数学公式1的变量t来计算转矩推定值。
输出推定值计算部37通过将如上所述由转矩推定值计算部33计算出的转矩推定值与由速度取得部34取得的当前时间点的速度值相乘，来计算驱动用伺服电动机输出推定值。
消耗电力推定值计算部25计算消耗电力推定值，该消耗电力推定值至少包含由输出推定值计算部37计算出的驱动用伺服电动机输出推定值。即，消耗电力推定值计算部25通过将由输出推定值计算部37计算出的驱动用伺服电动机输出推定值、驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、驱动用逆变器12中的损耗相加，来计算消耗电力推定值。
图17是具有第3方式的消耗电力推定部的本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。
第3方式的消耗电力推定部15具有：输出推定部24，其取得比驱动用伺服电动机3的当前时间点的输出值早规定时间的推定值即驱动用伺服电动机输出推定值；消耗电力推定值计算部25，其计算至少包含驱动用伺服电动机输出推定值的消耗电力推定值。
在第3方式中，输出推定部24具有：转矩取得部31、速度取得部34、速度存储部35、速度推定值计算部36、输出推定值计算部37。
转矩取得部31从驱动用电动机控制部13取得驱动用伺服电动机3的转矩值。
速度取得部34从速度检测器52取得驱动用伺服电动机3的速度值。
速度存储部35存储由速度取得部34取得的驱动用伺服电动机3的速度值。速度存储部35例如由EEPROM(注册商标)等那样的能够电擦除和记录的非易失性存储器、或者例如DRAM、SRAM等那样的可以高速读写的随机存取存储器等构成。
速度推定值计算部36根据存储在速度存储部35中的当前时间点以前的至少2个速度值，来计算比当前时间点的速度值早规定时间的推定值即速度推定值。关于速度推定值，例如使用存储在速度存储部35中的当前时间点以前的至少2个速度值来计算近似直线，推定比当前时间点早规定时间的时刻的速度。
图18是例示驱动用伺服电动机的速度的变化的图。此外，图19A～图19C是对图18的区域D附近的驱动用伺服电动机的速度推定值的计算进行说明的图。
速度推定值可以使用数学公式1所表示的近似直线来进行计算，所述数学公式1用于计算参照图6A以及图6B所说明的推定值。例如，在如参照图6A所说明那样对速度推定值的计算使用最小二乘法时，可以根据存储在速度存储部35中的当前时间点以前的3个速度值，使用数学公式2来求出用于计算基于最小二乘法的速度推定值的数学公式1所表示的近似直线的斜率α，使用数学公式3求出截距β。又例如，在如参照图6B所说明那样对速度指令值的计算使用1阶近似时，可以根据存储在速度存储部35中的当前时间点以前的2个速度值，使用数学公式4求出计算基于1阶近似的速度推定值的数学公式1所表示的近似直线的斜率α，可以使用数学公式5来求出截距β。在将比当前时间点早规定时间的时刻代入到如上所述计算出的数学公式1所表示的近似直线时，可以计算该早规定时间的时刻的速度推定值。输出推定部24内的速度推定值计算部36按照上述一连串的处理，按控制周期来计算速度推定值。
例如，如图19A所示在当前时刻为t12时，根据在时刻t12之前由速度取得部34取得并存储在速度存储部35中的速度值来计算数学公式1的斜率α和截距β，并且将比当前时间点的时刻t12早规定时间Tx的时刻t12+Tx代入到数学公式1的变量t来计算速度推定值。进而时间推进，如图19B所示在当前时刻为t13时，根据在时刻t13之前由速度取得部34取得并存储在速度存储部35中的速度值来计算数学公式1的斜率α和截距β，并且将比当前时间点的时刻t13早规定时间Tx的时刻t13+Tx代入到数学公式1的变量t来计算速度推定值。进而时间推进，如图19C所示在当前时刻为t14时，根据在时刻t14之前由速度取得部34取得并存储在速度存储部35中的速度值来计算数学公式1的斜率α和截距β，并且将比当前时间点的时刻t14早规定时间Tx的时刻t14+Tx代入到数学公式1的变量t来计算速度推定值。
输出推定值计算部37通过将如上所述由转矩取得部31取得的转矩值与由速度推定值计算部36计算出的速度推定值相乘，计算驱动用伺服电动机输出推定值。
消耗电力推定值计算部25计算至少包含由输出推定值计算部37计算出的驱动用伺服电动机输出推定值的消耗电力推定值。即，消耗电力推定值计算部25通过将由输出推定值计算部37计算出的驱动用伺服电动机输出推定值、驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、驱动用逆变器12中的损耗相加，来计算消耗电力推定值。
图20是具有第4方式的消耗电力推定部的本公开的一实施方式涉及的电动机驱动装置的框图。
第4方式的消耗电力推定部15具有：输出推定部24，其取得比驱动用伺服电动机3的当前时间点的输出值早规定时间的推定值即驱动用伺服电动机输出推定值；消耗电力推定值计算部25，其计算至少包含驱动用伺服电动机输出推定值的消耗电力推定值。
在第4方式中，输出推定部24具有：转矩取得部31、转矩存储部32、转矩推定值计算部33、速度取得部34、速度存储部35、速度推定值计算部36、输出推定值计算部37。
转矩取得部31从驱动用电动机控制部13取得驱动用伺服电动机3的转矩值。
转矩存储部32存储由转矩取得部31取得的转矩值。转矩存储部32例如由EEPROM(注册商标)等那样的能够电擦除和记录的非易失性存储器、或者例如DRAM、SRAM等那样的可以高速读写的随机存取存储器等构成。
转矩推定值计算部33根据存储在转矩存储部32中的当前时间点以前的至少2个转矩值，来计算比当前时间点的转矩值早规定时间的推定值即转矩推定值。转矩推定值例如使用存储在转矩存储部32中的当前时间点以前的至少2个转矩值来计算近似直线，推定比当前时间点早规定时间的时刻的转矩。转矩推定值的计算方法如与第2方式相关地参照图15以及图16A～图16C所说明那样。
速度取得部34从速度检测器52取得驱动用伺服电动机3的速度值。
速度存储部35存储由速度取得部34取得的驱动用伺服电动机3的速度值。速度存储部35例如由EEPROM(注册商标)等那样的能够电擦除和记录的非易失性存储器、或者例如DRAM、SRAM等那样的可以高速读写的随机存取存储器等构成。
速度推定值计算部36根据存储在速度存储部35中的当前时间点以前的至少2个速度值，计算比当前时间点的速度值早规定时间的推定值即速度推定值。关于速度推定值，例如使用存储在速度存储部35中的当前时间点以前的至少2个速度值来计算近似直线，推定比当前时间点早规定时间的时刻的速度。速度推定值的计算方法如与第3方式相关地参照图18以及图19A～图19C所说明那样。
输出推定值计算部37通过将如上所述由转矩推定值计算部33取得的转矩推定值与由速度推定值计算部36计算出的速度推定值相乘，来计算驱动用伺服电动机输出推定值。
消耗电力推定值计算部25计算至少包含由输出推定值计算部37计算出的驱动用伺服电动机输出推定值的消耗电力推定值。即，消耗电力推定值计算部25通过将由输出推定值计算部37计算出的驱动用伺服电动机输出推定值、驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、驱动用逆变器12中的损耗相加，来计算消耗电力推定值。
另外，驱动用伺服电动机3的输出影响在总消耗电力中占主导地位，因此，在第2～第4方式的消耗电力推定部15中，计算出驱动用伺服电动机3的输出推定值。作为其变形例，还可以对驱动用伺服电动机3中的线圈损耗、变换器11中的损耗、以及驱动用逆变器12中的损耗计算推定值，计算包含这些推定值的消耗电力推定值。
上述的驱动用电动机控制部13、消耗电力推定部15以及蓄电装置控制部16例如可以以软件程序形式来构建，或者可以以各种电子电路与软件程序的组合来构建。该情况下，例如可以使CPU或MPUDSP等运算处理装置运行软件程序来实现各部的功能。又或者，可以实现为半导体集成电路，该半导体集成电路写入了实现驱动用电动机控制部13、消耗电力推定部15以及蓄电装置控制部16的功能的软件程序。
此外，驱动用电动机控制部13、消耗电力推定部15以及蓄电装置控制部16例如设置在电动机驱动装置1的主控制装置(未图示)内。例如，在电动机驱动装置1控制设置在机床内的驱动用伺服电动机3的驱动时，这些驱动用电动机控制部13、消耗电力推定部15以及蓄电装置控制部16可以设置在机床的数值控制装置内。驱动用电动机控制部13、消耗电力推定部15以及蓄电装置控制部16以软件程序形式构建时，可以使数值控制装置内的运算处理装置运行该软件程序来实现各部的功能。
根据本公开的一方式，在具有为了降低电源设备的电力峰值而设置的蓄电装置的电动机驱动装置中，能够可靠地降低电力峰值。

Claims (10)

1.一种电动机驱动装置，其特征在于，具有：
变换器，其在交流电源侧的交流电与直流链路中的直流电之间进行电力变换；
驱动用逆变器，其在所述直流链路中的直流电与作为驱动用伺服电动机的驱动电力或者再生电力的交流电之间进行电力变换；
驱动用电动机控制部，其对与所述驱动用逆变器连接的所述驱动用伺服电动机进行控制；
蓄电装置，其向所述直流链路供给直流电或者从所述直流链路蓄积直流电；
消耗电力推定部，其取得总消耗电力的比当前时间点的值早规定时间的推定值即消耗电力推定值，其中，所述总消耗电力是作为所述驱动用伺服电动机的输出、所述驱动用伺服电动机中的线圈损耗、所述变换器中的损耗、所述驱动用逆变器中的损耗之和而获得的；以及
蓄电装置控制部，其与所述消耗电力推定值对应地控制所述蓄电装置的供电和蓄电。
2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述蓄电装置控制部将所述消耗电力推定值与预先规定的供电用阈值和蓄电用阈值进行比较，
在比较的结果是判定为所述消耗电力推定值高于所述供电用阈值时，控制所述蓄电装置使所述蓄电装置向所述直流链路供给直流电，
在比较的结果是判定为所述消耗电力推定值低于所述蓄电用阈值时，控制所述蓄电装置使所述蓄电装置从所述直流链路蓄积直流电。
3.根据权利要求1或2所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述消耗电力推定部具有：
消耗电力计算部，其计算所述总消耗电力；
消耗电力存储部，其存储由所述消耗电力计算部计算出的所述总消耗电力的值；以及
消耗电力推定值计算部，其根据存储在所述消耗电力存储部中的当前时间点以前的至少2个所述总消耗电力的值，来计算所述消耗电力推定值。
4.根据权利要求1或2所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述消耗电力推定部具有：
输出推定部，其取得比所述驱动用伺服电动机的当前时间点的输出值早所述规定时间的推定值即驱动用伺服电动机输出推定值；以及
消耗电力推定值计算部，其计算至少包含所述驱动用伺服电动机输出推定值的所述消耗电力推定值。
5.根据权利要求4所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述输出推定部具有：
转矩取得部，其取得所述驱动用伺服电动机的转矩值；
转矩存储部，其存储由所述转矩取得部取得的所述转矩值；
转矩推定值计算部，其根据存储在所述转矩存储部中的当前时间点以前的至少2个所述转矩值，来计算比当前时间点的所述转矩值早所述规定时间的推定值即转矩推定值；
速度取得部，其取得所述驱动用伺服电动机的速度值；以及
输出推定值计算部，其根据所述转矩推定值与当前时间点的所述速度值，来计算所述驱动用伺服电动机输出推定值。
6.根据权利要求4所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述输出推定部具有：
转矩取得部，其取得所述驱动用伺服电动机的转矩值；
速度取得部，其取得所述驱动用伺服电动机的速度值；
速度存储部，其存储由所述速度取得部取得的所述速度值；
速度推定值计算部，其根据存储在所述速度存储部中的当前时间点以前的至少2个所述速度值，来计算比当前时间点的所述速度值早所述规定时间的推定值即速度推定值；以及
输出推定值计算部，其根据所述速度推定值与当前时间点的所述转矩值，来计算所述驱动用伺服电动机输出推定值。
7.根据权利要求4所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述输出推定部具有：
转矩取得部，其取得所述驱动用伺服电动机的转矩值；
转矩存储部，其存储由所述转矩取得部取得的所述转矩值；
转矩推定值计算部，其根据由所述转矩取得部取得的当前时间点以前的至少2个所述转矩值，来计算比当前时间点的所述转矩值早所述规定时间的推定值即转矩推定值；
速度取得部，其取得所述驱动用伺服电动机的速度值；
速度存储部，其存储由所述速度取得部取得的所述速度值；
速度推定值计算部，其根据由所述速度取得部取得的当前时间点以前的至少2个所述速度值，来计算比当前时间点的所述速度值早所述规定时间的推定值即速度推定值；以及
输出推定值计算部，其根据所述转矩推定值与所述速度推定值，来计算所述驱动用伺服电动机输出推定值。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述蓄电装置控制部还具有：测量部，其测量从指令所述蓄电装置进行供电或者蓄电到所述蓄电装置开始供电或者蓄电为止的响应延迟时间，
所述规定时间至少包含所述响应延迟时间。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述蓄电装置具有：
飞轮，其能够蓄积旋转能量；
缓冲用伺服电动机，其具有与所述飞轮结合的旋转轴；以及
缓冲用逆变器，其在所述直流链路中的直流电与作为所述缓冲用伺服电动机的驱动电力或者再生电力的交流电之间进行变换。
10.根据权利要求1～8中任一项所述的电动机驱动装置，其特征在于，
所述蓄电装置具有：
电容器；以及
DCDC变换器，其在所述直流链路中的直流电与蓄积在所述电容器的直流电之间进行电力变换。
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