DE102009042905A1

DE102009042905A1 - Servomotor-Steuergerät zum Steuern von Servomotoren für die Berechnung der aufgenommenen und der zurückgewonnenen elektrischen Energie

Info

Publication number: DE102009042905A1
Application number: DE102009042905A
Authority: DE
Inventors: Yasusuke Iwashita; Tadashi Okita; Hiroyuki Kawamura; Yuuya Ueno
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2008-09-24
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2029-09-25
Also published as: CN101685112A; US8040097B2; JP2010081679A; JP4575483B2; DE102009042905B4; US20100072940A1; CN101685112B

Abstract

Ein mechanisches System weist eine Mehrzahl Verstärkergruppen auf, von denen jede eine gemeinsame Spannungsquelleneinheit hat, die mit einer Spannungsquelle mit höherem Pegel verbunden ist, und eine Mehrzahl Spannungsversorgungseinheiten zur Spannungsversorgung der Servomotoren von der gemeinsamen Spannungsquelleneinheit. Ein Servomotor-Steuergerät zum Steuern von Servomotoren des mechanischen Systems weist eine Mehrzahl elektrischer Spannungsdetektoreinheiten der Verstärkergruppen auf, von denen jede eine elektrische Energie der entsprechenden einen der Verstärkergruppen bestimmt. Jede der elektrischen Spannungsdetektoreinheiten der Verstärkergruppen summiert die individuelle periodische elektrische Energie dEak des Servomotors, der mit der Spannungsversorgungseinheit verbunden ist, die der entsprechenden Verstärkergruppe zugeordnet ist, um dadurch die periodische elektrische Energie dEbg der Verstärkergruppe zu bestimmen, die die aufgenommene elektrische Energie oder die zurückgewonnene elektrische Energie der entsprechenden Verstärkergruppe repräsentiert, und die bestimmte periodische elektrische Energie dEbg der Verstärkergruppe über eine vorgegebene Zeitdauer integriert, um dadurch die aufgenommene elektrische Energie Ebng der Verstärkergruppe zu bestimmen. Die individuelle periodische elektrische Energie dEak nimmt einen positiven Wert an, wenn elektrische Leistung von den Servomotoren aufgenommen wird, und einen negativen Wert, wenn elektrische Leistung vom ...

Description

VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Anmeldung Nr. 2008-244364 , eingereicht am 24. September 2008, und beansprucht deren Priorität, deren Offenbarung hiermit in ihrer Gesamtheit einbezogen wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Servomotor-Steuergerät zum Steuern von Servomotoren mit einer Funktion zum Berechnen der aufgenommenen und der zurückgewonnenen elektrischen Energie eines mechanischen Systems, insbesondere einer Werkzeugmaschine, das eine Mehrzahl Servomotoren aufweist.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Wie z. B. in der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift, Veröffentlichung Nr. 4-25485 , offenbart ist, kann die aufgenommene (verbrauchte) elektrische Energie eines mechanischen Systems durch Anschließen eines Leistungsmessers an eine ursprüngliche Spannungsquelle bestimmt werden. Ferner ist bei einem mechanischen System mit einer Mehrzahl Servomotoren bekannt, dass die aufgenommene elektrische Energie für jeden Servomotor genauer bestimmt wird, und dass die zurückgewonnene elektrische Energie, die in den Servomotoren erzeugt werden kann, ebenfalls bestimmt wird.
Als eine derartige Technik offenbart die japanische Offenlegungsschrift, Veröffentlichung Nr. 2000-105605 , dass die aufgenommene elektrische Leistung und die zurückgewonnene elektrische Leistung jedes Servomotors für jede vorgegebene Periode aus der Winkelgeschwindigkeit jedes Servomotors und einem Messwert eines durch den Servomotor fließenden Stroms bestimmt werden, und dann die aufgenommene und die zurückgewonnene elektrische Energie durch Integrieren der be stimmten aufgenommenen elektrischen Leistung und der der bestimmten zurückgewonnenen elektrischen Leistung über eine vorgegebene Zeitdauer bestimmt werden. Die japanische Offenlegungsschrift, Veröffentlichung Nr. 2000-105605 , gibt an, dass eine geeignete Wartungs-/Steuerperiode anhand der so bestimmten aufgenommenen und zurückgewonnenen elektrischen Energie ermittelt werden kann, indem die Betriebslasten individueller Achsen entsprechend den individuellen Servomotoren bewertet werden. Außerdem wird vorgeschlagen, zu versuchen, Prozesse und Größen der Zurückgewinnungswiderstände entsprechend den individuellen Servomotoren zu optimieren, um ein Lastengleichgewicht zwischen den Achsen sicherzustellen.
Die japanische Offenlegungsschrift, Veröffentlichung Nr. 2000-206150 , offenbart, dass die aufgenommene elektrische Energie pro Produktherstellungszyklus für jedes Leistung aufnehmende Element, wie ein Servomotor oder ein Heizgerät einer Spritzgussmaschine, bestimmt wird. Dieses Referenzdokument gibt an, dass es die genaue Bestimmung der Produktherstellungskosten ermöglicht oder die Auswirkung bewertet, die die Betriebsbedingung der Maschine auf die aufgenommene elektrische Energie hat, um dadurch die effektive Nutzung der elektrischen Leistung anzustreben.
Die japanische Offenlegungsschrift, Veröffentlichung Nr. 2005-313610 , offenbart, dass die aufgenommene elektrische Leistung der Motoren eines Papiervorschubmechanismus und eines Schreibwagenantriebsmechanismus in einem Drucker überwacht wird, um einen negativen Einfluss aufgrund der Wärme der Motoren zu unterdrücken.
Es sei darauf hingewiesen, dass in der japanischen Offenlegungsschrift, Veröffentlichung Nr. 2000-206150 , und in der japanischen Offenlegungsschrift, Veröffentlichung Nr. 2005-313610 , die aufgenommene elektrische Leistung des Servomotors aus dem Messwert des elektrischen Stroms des Servomotors bestimmt wird.
In einem mechanischen System mit einer Vielzahl Servomotoren kann eine Spannungsquellen-Konfiguration angewendet werden, bei der die Servomotoren in eine Mehrzahl Gruppen unterteilt werden und eine Mehrzahl Servomotoren, die jeder Gruppe zugeordnet ist, mit einer gemeinsamen Spannungsquelleneinheit verbunden ist. Insbesondere weist diese Spannungsquellen-Konfiguration eine Mehrzahl Verstärkergruppen auf, von denen jede durch eine gemeinsame Spannungsquelleneinheit konfiguriert ist, sowie eine Mehrzahl Spannungsversorgungseinheiten, die mit der gemeinsamen Spannungsquelleneinheit verbunden ist, um jeden der Mehrzahl Servomotoren mit Spannung zu versorgen, und sämtliche Verstärkergruppen mit einem Spannungsquellensystem mit höherem Pegel, etwa einem Wechselspannungsquellennetz, verbunden sind.
Bei dieser Spannungsquellen-Konfiguration mit einer Mehrzahl Verstärkergruppen ist die Bewertung der aufgenommen und der zurückgewonnenen elektrischen Energie gemäß dem oben beschriebenen Stand der Technik manchmal unzureichend. Es ist z. B. unmöglich zu wissen, ob die zurückgewonnene elektrische Energie jedes Servomotors zur Wechselspannungsquelle zurückgeführt oder von anderen Servomotoren wirksam genutzt wird. Jede der Verstärkergruppen kann außerdem ein unterschiedliches Zurückgewinnungsverfahren, d. h. ein Widerstands-Rückgewinnungsverfahren oder eine Leistungsrückgewinnung, anwenden, und die zurückgewonnene elektrische Energie wird gelegentlich vom Zurückgewinnungswiderstand verbraucht. Wie oben beschrieben konzentriert sich der Stand der Technik nicht auf den Fluss der zurückgewonnenen elektrischen Energie.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist demnach eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die ordnungsgemäße Bewertung des Flusses aufgenommener und zurückgewonnener elektrischer Energie in einem mechanischen System, wie eine Werkzeugmaschine mit einer Spannungsquellen-Konfiguration, die eine Mehrzahl Verstärkergruppen aufweist, zu ermöglichen.
Zur Lösung der obigen Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Servomotor-Steuergerät zum Steuern von Servomotoren eines mechanischen Systems bereitgestellt, das eine Mehrzahl Verstärkergruppen aufweist, von denen jede eine gemeinsame Spannungsquelleneinheit hat, die mit einer Spannungsquelle mit höherem Pegel verbunden ist, und eine Mehrzahl Spannungsversorgungseinheiten zur Spannungsversorgung der Servomotoren von der gemeinsamen Spannungsquelleneinheit, wobei das Steuergerät zum Steuern von Servomotoren dadurch gekennzeichnet ist, dass es ferner eine Mehrzahl individueller elektrischer Spannungsdetektoreinheiten aufweist, von denen jede zu jeder vorgegebenen Periode eine individuelle periodische elektrische Energie bestimmt, die die elektrische Energie des entsprechenden während dieser Periode arbeitenden Servomotors repräsentiert; und eine Mehrzahl elektrischer Spannungsdetektoreinheiten der Verstärkergruppen, von denen jede die elektrische Energie der entsprechenden einen Verstärkergruppe bestimmt, wobei die individuelle periodische elektrische Energie einen positiven Wert annimmt, wenn der Servomotor elektrische Leistung aufnimmt, und einen negativen Wert an nimmt, wenn der Servomotor elektrische Leistung zurückgewinnt; und wobei jede der Mehrzahl elektrischer Spannungsdetektoreinheiten der Verstärkergruppen die individuelle periodische elektrische Energie der mit den Spannungsversorgungseinheiten verbundenen Servomotoren, die der Verstärkergruppe zugeordnet sind, entsprechend jeder elektrischen Spannungsdetektoreinheit der Verstärkergruppen summiert, um dadurch die periodische elektrische Energie einer Verstärkergruppe zu bestimmen, die die aufgenommene elektrische Energie oder die zurückgewonnene elektrische Energie einer Verstärkergruppe für jede Periode repräsentiert, und die bestimmte periodische elektrische Energie der Verstärkergruppe über eine vorgegebene Zeitdauer integriert, um dadurch die aufgenommene elektrische Energie der Verstärkergruppe zu bestimmen, die die gesamte aufgenommene elektrische Energie der entsprechenden Verstärkergruppe während der vorgegebenen Zeitdauer repräsentiert.
Diese Konfiguration ermöglicht es, die aufgenommene und die zurückgewonnene elektrische Energie bezüglich jeder Verstärkergruppe auf Basis der Berechnung in der elektrischen Spannungsdetektoreinheit der Verstärkergruppen zu bewerten.
Jede der Mehrzahl elektrischer Spannungsdetektoreinheiten der Verstärkergruppen integriert die periodische elektrische Energie der Verstärkergruppe vorzugsweise nur dann über eine vorgegebene Zeitdauer, wenn die periodische elektrische Energie der Verstärkergruppe negativ ist, um dadurch die zurückgewonnene elektrische Energie der Verstärkergruppe zu bestimmen, die eine Gesamtsumme der zurückgewonnenen elektrischen Energie in den Verstärkergruppen entsprechend der elektrischen Spannungsdetektoreinheit der Verstärkergruppe für die vorgegebene Zeitdauer repräsentiert. Dies ermöglicht es, die gesamte zurückgewonnene elektrische Energie, die von jeder Verstärkergruppe während der vorgegebenen Zeitspanne zur Wechselspannungsquelle zurückgeführt wird, zu bewerten.
Vorzugsweise summiert jede der Mehrzahl elektrischer Spannungsdetektoreinheiten der Verstärkergruppen die individuelle periodische elektrische Energie der mit den Spannungsversorgungseinheiten verbundenen Servomotoren, die der Verstärkergruppe zugeordnet sind, entsprechend der elektrischen Spannungsdetektoreinheit der Verstärkergruppen nur dann, wenn die individuelle periodische elektrische Energie negativ ist, ferner integriert sie die summierte individuelle periodische elektrische Energie über die vorgegebene Zeitdauer, um dadurch die elektrische Energie zu erhalten, und subtrahiert die zurückgewonnene elektrische Energie der Verstärkergruppe von der so erhaltenen elektrischen Energie, um dadurch die zwischen den Servomotoren in der Verstärkergruppe übertragene zurückgewonnene elektrische Energie zu bestimmen. Dies ermöglicht es, die zurückgewonnene elektrische Energie, die in der Verstärkergruppe verwendet wird, sowie den Energiespareffekt zu bewerten.
Vorzugsweise ist jede der Mehrzahl der individuellen elektrischen Spannungsdetektoreinheiten so konfiguriert, um die individuelle periodische elektrische Energie auf Basis eines Messwertes des durch den entsprechenden Servomotor fließenden Stroms und eines Messwertes der Drehzahl des entsprechenden Servomotors zu bestimmen. Dies ermöglicht es, die individuelle periodische elektrische Energie, die in Abhängigkeit davon, ob es sich um aufgenommene oder zurückgewonnene elektrische Energie handelt, positiv oder negativ wird, auf einfache und geeignete Weise wie oben beschrieben zu bestimmen.
Jede der Mehrzahl der individuellen elektrischen Spannungsdetektoreinheiten ist ferner so konfiguriert, dass sie die individuelle aufgenommene elektrische Energie, die die während einer vorgegebenen Zeitdauer aufgenommene elektrische Energie repräsentiert, und die individuelle zurückgewonnene elektrische Energie, die die Gesamtsumme der zurückgewonnenen elektrischen Energie repräsentiert, bestimmt. Dies ermöglicht es, Informationen über die aufgenommene und die zurückgewonnene elektrische Energie der individuellen Servomotoren zusätzlich zum Berechnungsergebnis der elektrischen Spannungsdetektoreinheit der Verstärkergruppe zu erlangen, wodurch eine detailliertere Bewertung erfolgt.
Das Steuergerät zum Steuern von Servomotoren kann ferner eine Detektoreinheit für die elektrische Gesamtleistung aufweisen, das Informationen über die gesamte aufgenommene elektrische Energie und die gesamte zurückgewonnene elektrische Energie aller Verstärkergruppen berechnet. Als Ergebnis können ferner Informationen über die von der Wechselspannungsquelle empfangene elektrische Energie und die zur Wechselspannungsquelle zurückgeführte elektrische Energie erhalten werden.
Die gemeinsamen Spannungsquelleneinheiten können eine gemeinsame Spannungsquelleneinheit enthalten, die die Rückgewinnungsoperation nicht ausführt, durch die elektrische Leistung zur Wechselspannungsquelle zurückgeführt wird. Um in diesem Fall die ordnungsgemäße Bewertung bezüglich der Verstärkergruppen, die der gemeinsamen Spannungsversorgungseinheit, die die Rückgewinnungsoperation nicht ausführt, zugeordnet sind, sicherzustellen, muss die Detektoreinheit für die elektrische Gesamtleistung die periodische elektrische Energie der Verstärkergruppe auf null setzen, wenn die periodische elektrische Energie der Verstärkergruppe negativ ist, d. h. die zurückgewonnene elektrische Energie von der entsprechenden Verstärkergruppe auf null setzen, und dann die Berechnung auszuführen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Fluss der aufgenommenen und der zurückgewonnenen elektrischen Energie in einem mechanischen System mit einer Spannungsquellen-Konfiguration, die eine Mehrzahl Verstärkergruppen aufweist, ordnungsgemäß bewertet werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachstehend ausführlicher auf Basis bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben; es zeigen:
1 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines mechanischen Systems und eines Steuergeräts zum Steuern von Servomotoren desselben gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ein Flussdiagramm einer Prozedur zum Berechnen der elektrischen Leistung jeder Spannungsversorgungseinheit des Steuergeräts zum Steuern von Servomotoren;
3 ein Flussdiagramm einer Prozedur zum Berechnen der elektrischen Leistung jeder Verstärkergruppe des Steuergeräts zum Steuern von Servomotoren;
4 ein Flussdiagramm einer Prozedur zum Berechnen der elektrischen Leistung eines gesamten mechanischen Systems des Steuergeräts zum Steuern von Servomotoren; und
5 ein Flussdiagramm, das eine Variation der Prozedur zum Berechnen der elektrischen Leistung jeder in 3 dargestellten Verstärkergruppe darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein mechanischen System wie eine Werkzeugmaschine darstellt, das ein Servomotor-Steuergerät zum Steuern von Servomotoren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowie eine Mehrzahl Servomotoren, die vom Steuergerät zum Steuern von Servomotoren gesteuert werden, aufweist.
Der Einfachheit halber sind nur Teile des mechanischen Systems 10, die mit der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang stehen, dargestellt. Ferner ist eine Konfiguration eines Steuergeräts 30 zum Steuern von Servomotoren mit einer Mehrzahl funktioneller Teile wie Prozessoreinheiten 31 bis 34 der Spannungsversorgungseinheit dargestellt. Diese funktionellen Teile können als getrennte Hardware konfiguriert oder durch Software in Hardware verwirklicht werden, die für die funktionellen Teile nicht klar gegeneinander abgegrenzte Abschnitte hat. In dem Fall, in dem die funktionellen Teile durch Software verwirklicht sind, können die individuellen funktionellen Teile durch getrennte Software-Teile konfiguriert oder durch Software verwirklicht werden, die nicht klar gegeneinander abgegrenzte Abschnitte für die funktionalen Teile hat.
Im Beispiel von 1 weist das mechanische System 10 vier Servomotoren 1 bis 4 auf. Die Servomotoren 1 und 2 sind mit einer ersten gemeinsamen Spannungsquelleneinheit 11 und die Servomotoren 3 und 4 mit einer zweiten gemeinsamen Spannungsquelleneinheit 12 verbunden.
Die gemeinsamen Spannungsquelleneinheiten 11 und 12 sind mit einer Wechselspannungsquelle mit höherem Pegel (nicht dargestellt) verbunden, bei der es sich beispielsweise um ein typisches Wechselspannungsquellennetz handeln kann, das in einer Fabrik verlegt ist, in der das mechanische System 10 installiert ist. Die gemeinsamen Spannungsquelleneinheiten 11 und 12 fungieren zum Wandeln der Wechselspannung von der Wechselspannungsquelle in eine Gleichspannung und liefern die gewandelte Gleichspannung an die Spannungsquelleneinheiten 21 bis 24, die den Servomotoren 1 bis 4 entsprechen. Eine gemeinsame Spannungsquelleneinheit 11 und zwei damit verbundene Spannungsversorgungseinheiten 21 und 22 bilden eine erste Verstärkergruppe 15, während die andere gemeinsame Spannungsquellenein heit 12 und zwei damit verbundene Spannungsversorgungseinheiten 23 und 24 eine zweite Verstärkergruppe 16 bilden.
Jede der Spannungsversorgungseinheiten 21 bis 24 ist so konfiguriert, dass dann, wenn zurückgewonnene elektrische Leistung von den Servomotoren 1 bis 4 erzeugt wird, die zurückgewonnene elektrische Leistung zu den gemeinsamen Spannungsquelleneinheiten 11 und 12 zurückgeführt wird. Ferner ist bei dieser Ausführungsform jede der gemeinsamen Spannungsquelleneinheiten 11 und 12 so konfiguriert, dass dann, wenn die zurückgewonnene elektrische Leistung in der Verstärkergruppe 15 oder 16, die insgesamt der gemeinsamen Spannungsquelleneinheit 11 oder 12 entspricht, zurückgewonnen wird, die zurückgewonnene elektrische Leistung zur Wechselspannungsquelle mit höherem Pegel zurückgeführt werden kann.
Die Spannungsversorgungseinheiten 21 bis 24 fungieren zum Wandeln der von den gemeinsamen Spannungsquelleneinheiten 11 und 12 gelieferten Gleichspannung in eine Wechselspannung mit geeigneter Frequenz und elektrischer Stromstärke und versorgen die Servomotoren 1 bis 4 als Antwort auf Befehlssignale von den Prozessoreinheiten 31 bis 34 der Spannungsversorgungseinheit des Steuergeräts 30 zum Steuern von Servomotoren. Die Spannungsversorgungseinheiten 21 bis 24 haben eine Funktion zum Messen des an die Servomotoren 1 bis 4 gelieferten elektrischen Stroms, und Messsignale der Drehzahlmesser der Servomotoren 1 bis 4 werden in die Spannungsversorgungseinheiten 21 bis 24 eingegeben. Die Messwerte des elektrischen Stroms und der Drehzahl der Servomotoren 1 bis 4 werden in die Prozessoreinheiten 31 bis 34 der Spannungsversorgungseinheit des Steuergeräts 30 zum Steuern von Servomotoren über die Spannungsversorgungseinheiten 21 bis 24 eingegeben.
Die Prozessoreinheiten 31 bis 34 der Spannungsversorgungseinheit des Steuergeräts 30 zum Steuern von Servomotoren, deren Hauptaufgabe die Ausgabe von Drehzahl-Befehlssignalen an die Spannungsversorgungseinheiten 21 bis 24 der Servomotoren 1 bis 4 ist, sind mit individuellen Spannungsdetektoreinheiten 35 bis 38 versehen, deren Funktion die Berechnung der aufgenommenen und der zurückgewonnenen elektrischen Leistung ist. Die Messwerte des elektrischen Stroms und der Drehzahl, die von den Spannungsversorgungseinheiten 21 bis 24 eingegeben werden, dienen zum Berechnen der aufgenommenen und der zurückgewonnenen elektrischen Leistung in den individuellen Spannungsdetektoreinheiten 35 bis 38, wie später beschrieben wird. Die Messwerte können jedoch auch wie erforderlich zur Informationsanzeige oder Steuerung verwendet werden.
Das Steuergerät 30 zum Steuern von Servomotoren ist ferner mit einer Prozessoreinheit 41 mit höherem Pegel versehen, die die Steuerung der Betriebstaktung der Servomotoren 1 bis 4 in Abhängigkeit vom Produktherstellungsprozess und dgl. ausführt, sowie mit den Prozessoreinheiten 31 bis 34 der Spannungsversorgungseinheit entsprechend den Servomotoren 1 bis 4.
Bei der Konfiguration gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Prozessoreinheit 41 mit höherem Pegel elektrische Spannungsdetektoreinheiten 42 und 43 der Verstärkergruppen auf, die zur Berechnung der aufgenommenen elektrischen Leistung und der zurückgewonnenen elektrischen Leistung der Verstärkergruppen 15, 16 insgesamt fungieren. Die elektrische Spannungsdetektoreinheit 42 der Verstärkergruppen verwendet Daten, wie die Berechnungsergebnisse von den individuellen elektrischen Spannungsdetektoreinheiten 35 und 36 entsprechend den der betreffenden Verstärkergruppe 15 zugeordneten Spannungsversorgungseinheiten 21 und 22. Analog verwendet die elektrische Spannungsdetektoreinheit 43 der Verstärkergruppen Daten von den individuellen Spannungsdetektoreinheiten 37 und 38.
Ferner weist die Prozessoreinheit 41 mit höherem Pegel eine elektrische Gesamtspannungs-Detektoreinheit 45 auf, die zur Berechnung der aufgenommenen und der zurückgewonnenen elektrischen Leistung des mechanischen Systems 10 in der Gesamtheit dient. Die elektrische Gesamtspannungs-Detektoreinheit 45 verwendet Daten von den elektrischen Spannungsdetektoreinheiten 42 und 43.
Anschließend wird eine Operation zum Detektieren der aufgenommenen elektrischen Energie und der zurückgewonnenen elektrischen Energie gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. Obwohl 1 den Fall zeigt, in dem insgesamt zwei Verstärkergruppen 15 und 16 und insgesamt vier Spannungsversorgungseinheiten 21 bis 24 bereitgestellt sind, geht die nachfolgende Beschreibung von einer beliebigen Anzahl Verstärkergruppen und Spannungsversorgungseinheiten des Geräts aus. Angesichts dessen wird ”g” als zusätzliche Anzahl der Verstärkergruppen 15 und 16 verwendet und nimmt die Werte 1 bis G an (G = 2 im Fall von 1). Ferner wird ”k” als zusätzliche Anzahl Spannungsversorgungseinheiten 21 bis 24 verwendet und nimmt die Werte 1 bis N an (N = 4 im Fall von 1).
2 ist ein Flussdiagramm der Detektionsoperation, die von den individuellen elektrischen Spannungsdetektoreinheiten ausgeführt wird. Bei dieser Ausführungsform werden ein Messwert des elektrischen Stroms und ein Messwert der Drehzahl des Servomotors in vorgegebenen Perioden dt (sec) abgetastet und die elektrische Ener gie auf Basis des abgetasteten Messwertes des elektrischen Stroms und des Drehzahl-Messwertes berechnet. 2 zeigt die während eines Zyklus ausgeführte Operation (dies gilt gleichermaßen für die nachstehend beschriebenen Flussdiagramme). Die Periode dt ist hinreichend kurz eingestellt, so dass der elektrische Strom und die Drehzahl des Servomotors als konstant betrachtet werden können. Obwohl 2 die Operation eines beliebigen der Servomotoren (individuellen Spannungsdetektoreinheiten) zeigt, wird die gleiche Operation durch alle Servomotoren ausgeführt.
Zuerst wird in Schritt S1 die Motordrehzahl Sk (rad/sec) jedes Servomotors und in Schritt S2 der elektrische Strom Ik (A) einer Motorwicklung jedes Servomotors ermittelt. Diese Werte können wie oben beschrieben über die Spannungsversorgungseinheiten erhalten werden.
Dann wird in Schritt S3 die elektrische Energie (individuelle periodische elektrische Energie) dEak (W·S) jeder Spannungsversorgungseinheit für eine bestimmte Periode gemäß der Gleichung dEak = Sk × Ik × Kk × dt berechnet, wobei Kk (Nm/A) die Drehmomentkonstante für den entsprechenden Servomotor ist. Diese Gleichung berechnet die aufgenommene elektrische Energie, indem davon ausgegangen wird, dass die Betriebsbelastung eines Motors der aufgenommenen elektrischen Energie entspricht. Gemäß dem Vorzeichen (Drehrichtung und Richtung des elektrischen Stroms im Motor) von Sk und Ik nimmt die elektrische Energie dEak einen negativen Wert an, wenn der entsprechende Servomotor eine Rückgewinnungsoperation ausführt, d. h. eine Operation, bei der er Leistung erzeugt und über die Spannungsversorgungseinheit an die gemeinsame Spannungsquelleneinheit zurückführt.
Dann wird in Schritt S4 die über eine vorgegebene Zeitdauer integrierte elektrische Energie (individuelle elektrische Energie) Eak (W·S) gemäß der Gleichung Eak = Eak + dEak bestimmt. Insbesondere kann ein über eine vorgegebene Zeitdauer integrierter Wert bestimmt werden, indem der Wert für dEak für jede Periode wiederholt zum Wert von Eak über die vorgegebene Zeitdauer addiert wird.
Danach wird in Schritt S5 bestimmt, ob dEak negativ ist oder nicht. Wie oben beschrieben ist dEak negativ, wenn der entsprechende Servomotor die Rückgewinnungsoperation ausführt. Wenn dEak in Schritt S5 als negativ bestimmt wird, geht der Prozess zu Schritt S6 weiter, wo dEak zur individuellen zurückgewonnenen elektrischen Energie Eank (W·S) addiert wird. Wenn dEak dagegen nicht als negativ bestimmt wird, wird Schritt S6 übersprungen.
Damit ist die Detektionsoperation für einen Zyklus in der individuellen elektrischen Spannungsdetektoreinheit abgeschlossen. Diese Operation wird wiederholt in jeder Periode dt über die vorgegebene Zeitdauer ausgeführt, wodurch die aufgenommene und die zurückgewonnene elektrische Energie jedes Servomotors für die betreffende Zeitdauer als Eak und Eank bestimmt werden.
3 ist ein Flussdiagramm der Detektionsoperation, die von der elektrischen Spannungsdetektoreinheit der Verstärkergruppen ausgeführt wird. Obwohl 3 die Operation einer beliebigen der elektrischen Spannungsdetektoreinheiten der Verstärkergruppen zeigt, wird die gleiche Operation durch alle elektrischen Spannungsdetektoreinheiten der Verstärkergruppen ausgeführt.
In Schritt S11 wird die elektrische Energie dEak (k = p bis q) für eine bestimmte Periode jeder der Spannungsversorgungseinheiten p bis q, die jeder Verstärkergruppe zugeordnet ist, erhalten. Diese Werte können durch eine Berechnung in der entsprechenden individuellen elektrischen Spannungsdetektoreinheit gemäß der in 2 dargestellten Operation erhalten werden.
Dann wird in Schritt S12 die elektrische Energie dEak (k = p bis q) für eine bestimmte Periode jeder der Spannungsversorgungseinheiten p bis q, die jeder Verstärkergruppe zugeordnet ist, summiert, wodurch die elektrische Energie (periodische elektrische Energie der Verstärkergruppe) dEbg der Verstärkergruppe für die betreffende Periode erhalten wird. Ferner wird dEbg zur elektrischen Energie Ebg der Verstärkergruppe addiert, d. h. die Werte von dEbg werden für eine vorgegebene Zeitdauer integriert.
In Schritt S13 wird bestimmt, ob dEbg negativ ist oder nicht. Ein negativer Wert von dEbg bedeutet, dass die entsprechende Verstärkergruppe insgesamt zurückgewonnene Leistung erzeugt und sie über die entsprechende gemeinsame Spannungsquelle an die Wechselspannungsquelle mit höherem Pegel zurückführt. Wenn dEbg als negativ bestimmt wird, geht deshalb der Prozess zu Schritt S14 weiter, in dem dEbg zur zurückgewonnenen elektrischen Energie Ebng der Verstärkergruppe addiert wird. Wenn dagegen dEbg positiv ist, wird Schritt S14 übersprungen.
Bei diesem Prozess enthält die zurückgewonnene elektrische Leistung Ebng der Verstärkergruppe nicht den Anteil der zurückgewonnenen elektrischen Energie, die von den in der entsprechenden Verstärkergruppe enthaltenen Spannungsversorgungseinheiten erzeugt wird, der von dieser Verstärkergruppe aufgenommen und effektiv genutzt wird. Beispielsweise speziell in dem Fall, in dem eine der Spannungsversorgungseinheiten 21 und 22 der in 1 dargestellten Verstärkergruppe 15, z. B. die Spannungsversorgungseinheit 21 (der der Servomotor 1 entspricht), zurückgewonnene elektrische Leistung erzeugt, während die andere Spannungsversorgungseinheit 22 (der der Servomotor 2 entspricht) eine Operation ausführt, bei der elektrische Leistung aufgenommen wird, wird die von der Spannungsversorgungseinheit 21 zurückgewonnene Leistung zuerst von der Spannungsversorgungseinheit 22 aufgenommen. Deshalb wird für die Verstärkergruppe 15 insgesamt nur die nach der Subtraktion der in der Spannungsversorgungseinheit 22 aufgenommenen elektrischen Leistung von der zurückgewonnenen in der Spannungsversorgungseinheit 21 erzeugten elektrischen Leistung verbleibende elektrische Leistung als zurückgewonnene elektrische Leistung von der gemeinsamen Spannungsquelleneinheit 11 an die Wechselspannungsquelle zurückgeführt. Jedoch in dem Fall, in dem die in der Spannungsversorgungseinheit 21 erzeugte zurückgewonnene elektrische Leistung geringer ist als die in der der anderen Spannungsversorgungseinheit 22 aufgenommene elektrische Leistung, wird für die Verstärkergruppe 15 insgesamt keine zurückgewonnene elektrische Leistung erzeugt. In diesem Fall ist die zur Verstärkergruppe 15 über die gemeinsame Spannungsquelleneinheit 11 gelieferte elektrische Leistung um einen Betrag gleich der in der Spannungsversorgungseinheit 21 erzeugten zurückgewonnenen Leistung geringer als die in der Spannungsversorgungseinheit 22 aufgenommene elektrische Leistung.
Bei dieser Ausführungsform nimmt dEak, die die in jeder Spannungsversorgungseinheit 21 erzeugte elektrische Leistung repräsentiert, einen negativen Wert an, wenn zurückgewonnene elektrische Leistung erzeugt wird. Deshalb kann die integrierte zurückgewonnene elektrische Energie Ebng bestimmt werden, indem in Schritt S12 in der Verstärkergruppe unter Berücksichtigung der oben genannten Aufnahme der zurückgewonnenen elektrischen Leistung in der Verstärkergruppe dEak addiert wird.
Dagegen bilden die folgenden Schritt S15 bis S19 eine Routine zum Bestimmen der Gesamtsumme Ebsg der zurückgewonnenen elektrischen Energie, die in den Spannungsversorgungseinheiten in jeder Verstärkergruppe erzeugt wird. Bei dieser Routine wird zuerst in Schritt S15 ein Anfangswert einer Variablen k zum Zählen einer hinzugefügten Nummer für die Spannungsversorgungseinheiten auf p gesetzt, wobei angenommen wird, dass die Spannungsversorgungseinheiten mit den hinzugefügten Nummern p bis q jeder Verstärkergruppe zugeordnet sind.
Dann wird in Schritt S16 bestimmt, ob die in der Spannungsversorgungseinheit mit der hinzugefügten Nummer k aufgenommene elektrische Energie dEak negativ ist oder nicht, d. h., ob zurückgewonnene elektrische Leistung in dieser Spannungsversorgungseinheit erzeugt wird oder nicht. Wenn dEak negativ ist, wird dEak in Schritt S17 zur Gesamtsumme Ebsg der zurückgewonnenen elektrischen Energie in jeder Verstärkergruppe addiert. Wenn dagegen dEak nicht negativ ist, wird Schritt S17 übersprungen.
Danach wird in Schritt S18 bestimmt, ob die Variable k zum Zählen der hinzugefügten Nummer der Spannungsversorgungseinheit der letzten hinzugefügten Nummer der dieser Verstärkergruppe zugeordneten Spannungsversorgungseinheit entspricht oder nicht. Wenn die Variable k der letzten hinzugefügten Nummer nicht entspricht, wird k in Schritt S19 hochgezählt und der Prozess geht zu Schritt S16 zurück. Insbesondere werden die Operationen der Schritte S16, S17 für alle Spannungsversorgungseinheiten p bis q, die dieser Verstärkergruppe zugeordnet sind, wiederholt.
Dann wird in Schritt S20 die in Schritt S14 bestimmte zurückgewonnene elektrische Energie der Verstärkergruppe von der Gesamtsumme Ebsg der zurückgewonnenen elektrischen Energie, die in den in dieser Verstärkergruppe enthaltenen Spannungsversorgungseinheiten erzeugt worden ist, subtrahiert, die von der Routine in den Schritten S15 bis S19 bestimmt worden ist. Der so erhaltene Wert Ebrg entspricht dem Anteil der zurückgewonnenen elektrischen Energie, die in den in dieser Verstärkergruppe enthaltenen Spannungsversorgungseinheiten erzeugt wird, die von den in dieser Verstärkergruppe enthaltenen Spannungsversorgungseinheiten aufgenommen wird, d. h. der zurückgewonnenen elektrischen Energie, die in dieser Verstärkergruppe effektiv genutzt wird.
4 ist ein Flussdiagramm der Detektionsoperation, die von der Gesamtspannungs-Detektoreinheit ausgeführt wird.
Zunächst wird in Schritt S31 die elektrische Energie dEbg für jede aller Verstärkergruppen (g = 1 bis G) für eine bestimmte Periode ermittelt. Dieser Werte werden von den elektrischen Spannungsdetektoreinheiten der Verstärkergruppen erhalten.
Danach wird in Schritt S32 die elektrische Energie (periodische elektrische Gesamtenergie) dEc des mechanischen Systems insgesamt für diese Periode bestimmt, indem die erhaltene elektrische Energie dEbg aller Verstärkergruppen integriert wird.
Ferner wird dEc zur elektrischen Gesamtenergie Ec addiert, bei der es sich um die über eine vorgegebene Periode integrierte elektrische Energie handelt.
Dann wird ist Schritt S33 bestimmt, ob dEc negativ ist oder nicht. Nur wenn dEc negativ ist, wird dEc in Schritt S34 integriert, um dadurch die zurückgewonnene elektrische Energie (zurückgewonnene elektrische Gesamtenergie) Ecn für eine vorgegebene Zeitdauer zu erhalten. Ecn enthält den Anteil der von jeder Verstärkergruppe zurückgewonnenen elektrischen Leistung nicht, der als von den anderen Verstärkergruppen aufgenommen betrachtet werden kann. Speziell in dem Fall, in dem zurückgewonnene elektrische Leistung von einer beliebigen der Verstärkergruppen erzeugt wird, während andere Verstärkergruppen gleichzeitig elektrische Leistung aufnehmen, wird die zurückgewonnene elektrische Energie dEc des mechanischen Systems insgesamt um einen Betrag gleich der aufgenommenen elektrischen Leistung verringert. In dem Fall, in dem die aufgenommene elektrische Energie die zurückgewonnene elektrische Energie überschreitet, wird im mechanischen System insgesamt keine zurückgewonnene elektrische Leistung erzeugt. Der Grund hierfür ist, dass die elektrische Energie dEc des mechanischen Systems insgesamt in Schritt S32 durch Addieren der zurückgewonnenen elektrischen Leistung dEak jeder Verstärkergruppe bestimmt wird, die einen negativen Wert annehmen kann.
Andererseits stellen die Schritte S35 bis S39 eine Routine zum Bestimmen einer Gesamtsumme Ecd der zurückgewonnenen elektrischen Energie dar, die in allen im mechanischen System enthaltenen Verstärkergruppen erzeugt wird. Bei dieser Routine wird zuerst in Schritt S35 ein Anfangswert einer Variablen g zum Zählen der hinzugefügten Nummer für die Verstärkergruppen auf 1 gesetzt.
Dann wird in Schritt S36 bestimmt, ob die in der Verstärkergruppe mit der hinzugefügten Zahl g aufgenommene elektrische Energie dEbg negativ ist oder nicht, d. h., ob zurückgewonnene Energie in dieser Verstärkergruppe erzeugt wird oder nicht. Nur wenn dEbg negativ ist, wird dEgb in Schritt S37 mit der Gesamtsumme Ecs der zurückgewonnenen elektrischen Energie, die in allen Verstärkergruppen erzeugt wird, integriert. Dann werden durch Bestimmen in Schritt S38, ob die Variable g die Gesamtzahl G der Verstärkergruppen erreicht hat oder nicht, und durch Hochzählen von g in Schritt S39 die Operationen der Schritte S36 und S37 für alle Verstärkergruppen von g = 1 bis G wiederholt.
Danach wird in Schritt S40 die in Schritt S34 bestimmte zurückgewonnene elektrische Energie von der Gesamtsumme Ecs, die von der Routine in den Schritten S35 bis S39 bestimmt worden ist, der in allen Verstärkergruppen erzeugten zurückgewonnenen elektrischen Energie Ecn subtrahiert. Das Resultat Ecr entspricht dem Anteil der zurückgewonnenen elektrischen Energie, die in allen Verstärkergruppen erzeugt wird, der durch Austausch zwischen den Verstärkergruppen aufgenommen wird, d. h. der als effektiv genutzt betrachtet werden kann.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform können die zurückgewonnene elektrische Energie Ebng in jeder Verstärkergruppe und die zurückgewonnene elektrische Energie Ebrg, die durch Austausch zwischen Spannungsversorgungseinheiten in jeder Verstärkergruppe genutzt wird, entsprechend der Spannungsversorgungskonfiguration bestimmt werden. Das Ergebnis dieser Operation wird zusätzlich zum Ergebnis der Detektion der zurückgewonnenen elektrischen Energie jedes Servomotors (jeder Spannungsversorgungseinheit) oder des gesamten mechanischen Systems wie im Stand der Technik verwendet, wodurch es möglich wird, genauer und für jede Verstärkergruppe zu bewerten, auf welche Weise und bis zu welchem Grad die Rückgewinnungsoperation zur Verringerung der aufgenommenen elektrischen Leistung beigetragen hat. Diese Auswertung ist für die Werbung mit den Produkten des mechanischen Systems nützlich und kann im Hinblick auf die effiziente Nutzung der elektrischen Leistung zur Optimierung der Komponentengeräte des mechanischen Systems oder des Herstellungsprozesses und des vom mechanischen System ausgeführten Steuerprogramms verwendet werden.
Es ist zu beachten, dass die oben beschriebene Ausführungsform die vorliegende Erfindung darstellt und verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Gültigkeitsbereich der vorliegenden Erfindung, der in den angefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. So können z. B. die individuellen elektrischen Spannungsdetektoreinheiten 35 und 38 so konfiguriert sein, dass die aufgenommene und die zurückgewonnene elektrische Leistung der Servomotoren 1 bis 4 aus Detektionssignalen des Leistungsmessers erhalten werden.
Obwohl ferner jede gemeinsame Spannungsquelleneinheit der oben beschriebenen Ausführungsform die Konfiguration hat, die die Rückgewinnungsoperation ausführen kann, bei der elektrische Leistung zur Wechselspannungsquelle mit höheren Pegel rückgeführt wird, kann das mechanische System eine gemeinsame Spannungsquelle aufweisen, die eine derartige Rückgewinnungsoperation nicht ausführt. In diesem Fall wird ein Rückgewinnungs-Widerstand verwendet, um die in der mit der gemeinsamen Spannungsquefleneinheit, verbundenen gemeinsamen Spannungsquelle, die die Rückgewinnungsoperation nicht ausführt, erzeugte rückgewonnene elektrische Leistung zu verbrauchen.
Wenn die Spannungsquelleneinheit mit der Widerstands-Rückgewinnung wie oben beschrieben im mechanischen System enthalten ist, muss ein Teil der in 3 dargestellten Prozedur zur Detektion der elektrischen Energie jeder Verstärkergruppe bei der Operation der Detektion der aufgenommenen und der zurückgewonnenen elektrischen Energie wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform erläutert korrigiert werden. 5 zeigt ein Flussdiagramm, in dem eine solche Korrektur erfolgt. In diesem Flussdiagramm sind die gleichen Komponententeile wie von 3 mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet, und auf eine detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
Gemäß dem in 5 dargestellten Flussdiagramm wird die mit den Schritten S12' und S21 bis S23 gekennzeichnete Operation anstelle der Schritte S12 und S14 in 3 ausgeführt. In Schritt 21 wird bestimmt, ob jede Verstärkergruppe die Widerstands-Rückgewinnung beinhaltet oder nicht.
Wenn die Verstärkergruppe die Widerstands-Rückgewinnung nicht beinhaltet, d. h. die Verstärkergruppe kann die Rückgewinnungsoperation, bei der elektrische Leistung in Schritt S22 zur Wechselspannungsquelle mit höherem Pegel rückgeführt wird, ausführen wie in Schritt S14 von 3, wird dEbg mit der integrierten zurückgewonnenen elektrischen Energie Ebng der Verstärkergruppe integriert. Zu diesem Zeitpunkt wird RRg (wird später beschrieben) auf null gesetzt.
Wenn dagegen die Verstärkergruppe die Widerstands-Rückgewinnung beinhaltet, wird dEbg in Schritt S23 mit der elektrischen Energie RRg (integrierter Wert über eine vorgegebene Zeitdauer), die vom Rückgewinnungswiderstand aufgenommen wird, integriert. Da die Rückgewinnungsoperation zu dieser Zeit nicht ausgeführt wird, wird die integrierte zurückgewonnene elektrische Energie Ebng auf null gesetzt. Ferner wird die elektrische Energie dEbg in der Periode auf null gesetzt, wenn in Schritt S13 bestimmt wird, dass die elektrische Energie dEbg negativ ist, d. h. die zurückgewonnene Leistung wird in der Verstärkergruppe insgesamt erzeugt. Dies zeigt sich in der Berechnung im anschließenden Schritt S14 sowie in den Schritten S32 und S37 im Flussdiagramm von 4, wodurch die ordnungsgemäße Berechnung ausgeführt wird.
Ferner wird im Flussdiagramm von 5 die in Schritt S24 angegebene Operation anstelle von Schritt S20 in 3 ausgeführt. Speziell dann, wenn die Widerstands-Rückgewinnung beteiligt ist, wird die vom Rückgewinnungs-Widerstand aufgenommene elektrische Energie RRg anstelle der zurückgewonnenen elektrischen Energie Ebngb der Verstärkergruppe insgesamt zur Berechnung der zurückgewonnenen elektrischen Energie Ebrg verwendet, die effektiv in dieser Verstärkergruppe genutzt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass obwohl Schritt S24 zum Subtrahieren sowohl von Ebng als auch RRg angegeben wird, tatsächlich nur ein Wert davon angesichts der Tatsache subtrahiert wird, dass entweder Ebng oder RRg durch die Operation der Schritte S21 bis S23 auf null gesetzt ist. Wenn andererseits die Widerstands-Rückgewinnung nicht beteiligt ist, wird Ebng in Schritt S24 subtrahiert, wie in 3 dargestellt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2008-244364 [0001]
- JP 4-25485 [0003]
- JP 2000-105605 [0004, 0004]
- JP 2000-206150 [0005, 0007]
- JP 2005-313610 [0006, 0007]

Claims

Servomotor-Steuergerät (30) zum Steuern von Servomotoren eines mechanischen Systems (10), wobei das mechanische System eine Mehrzahl Verstärkergruppen (15, 16) aufweist, von denen jede eine gemeinsame Spannungsquelleneinheit (11; 12) hat, die mit einer Spannungsquelle mit höherem Pegel verbunden ist, und eine Mehrzahl Spannungsversorgungseinheiten (21, 22; 23, 24) zur Spannungsversorgung der Servomotoren (1, 2; 3, 4) von der gemeinsamen Spannungsquelleneinheit (11; 12), wobei das Steuergerät zum Steuern von Servomotoren dadurch gekennzeichnet ist, dass es ferner aufweist: eine Mehrzahl individueller elektrischer Spannungsdetektoreinheiten (35, 36, 37, 38), von denen jede zu jeder vorgegebenen Periode eine individuelle periodische elektrische Energie bestimmt, die die elektrische Energie des entsprechenden während dieser Periode arbeitenden Servomotors (1; 2; 3; 4) repräsentiert; und eine Mehrzahl elektrischer Spannungsdetektoreinheiten (42, 43) der Verstärkergruppen, von denen jede die elektrische Energie der entsprechenden einen Verstärkergruppe bestimmt, wobei die individuelle periodische elektrische Energie einen positiven Wert annimmt, wenn der Servomotor (1; 2; 3; 4) elektrische Leistung aufnimmt, und einen negativen Wert annimmt, wenn der Servomotor (1; 2; 3; 4) elektrische Leistung zurückgewinnt; und wobei jede der Mehrzahl elektrischer Spannungsdetektoreinheiten (42, 43) der Verstärkergruppen die individuelle periodische elektrische Energie der mit den Spannungsversorgungseinheiten (21, 22; 23, 24) verbundenen Servomotoren (1; 2; 3; 4), die der Verstärkergruppe (15; 16) zugeordnet sind, entsprechend jeder elektrischen Spannungsdetektoreinheit (42; 43) der Verstärkergruppen summiert, um dadurch die periodische elektrische Energie einer Verstärkergruppe zu bestimmen, die die aufgenommene elektrische Energie oder die zurückgewonnene elektrische Energie der entsprechenden Verstärkergruppe (15; 16) für jede Periode repräsentiert, und die bestimmte periodische elektrische Energie der Verstärkergruppe über eine vorgegebene Zeitdauer integriert, um dadurch die aufgenommene elektrische Energie der Verstärkergruppe zu bestimmen, die die gesamte aufgenommene elektrische Energie der entsprechenden Verstärkergruppe (15; 16) während der vorgegebenen Zeitdauer repräsentiert.
Servomotor-Steuergerät zum Steuern von Servomotoren nach Anspruch 1, bei dem jede der Mehrzahl elektrischer Spannungsdetektoreinheiten (42, 43) der Verstärkergruppen die periodische elektrische Energie der Verstärkergruppe nur dann über die vorgegebene Zeitdauer integriert, wenn die elektrische Energie der Verstärkergruppe negativ ist, um dadurch die zurückgewonnene elektrische Energie der Verstärkergruppe zu bestimmen, die eine Gesamtsumme der zurückgewonnenen elektrischen Energie in den Verstärkergruppen (15; 16) entsprechend der elektrischen Spannungsdetektoreinheit (42, 43) der Verstärkergruppe für die vorgegebene Zeitdauer repräsentiert.
Servomotor-Steuergerät zum Steuern von Servomotoren nach Anspruch 2, bei dem jede der Mehrzahl elektrischer Spannungsdetektoreinheiten (42, 43) der Verstärkergruppen die individuelle periodische elektrische Energie der mit den Spannungsversorgungseinheiten (21, 22; 23, 24) verbundenen Servomotoren (1; 2; 3; 4), die der Verstärkergruppe (15; 16) zugeordnet sind, entsprechend der elektrischen Spannungsdetektoreinheit (42; 43) der Verstärkergruppen nur dann summiert, wenn die individuelle periodische elektrische Energie negativ ist, ferner die summierte individuelle periodische elektrische Energie über die vorgegebene Zeitdauer integriert, um dadurch die elektrische Energie zu erhalten, und die zurückgewonnene elektrische Energie der Verstärkergruppe von der so erhaltenen elektrischen Energie subtrahiert, um dadurch die zwischen den Servomotoren (1, 2; 3, 4) in der Verstärkergruppe (15; 16) übertragene zurückgewonnene elektrische Energie zu bestimmen.
Servomotor-Steuergerät zum Steuern von Servomotoren nach Anspruch 1, bei dem jede der Mehrzahl individueller elektrischer Spannungsdetektoreinheiten (35, 36, 37, 38) die individuelle periodische elektrische Energie auf Basis eines Messwertes eines durch den entsprechenden Servomotor (1, 2; 3, 4) fließenden Stroms und eines Messwertes der Drehzahl des entsprechenden Servomotors (1, 2; 3, 4) bestimmt.
Servomotor-Steuergerät zum Steuern von Servomotoren nach Anspruch 1, bei dem jede der Mehrzahl individueller elektrischer Spannungsdetektoreinheiten (35, 36, 37, 38) die individuelle periodische elektrische Energie über die vorgegebene Zeitdauer integriert, um dadurch die individuelle verbrauchte elektrische Energie zu bestimmen, die die gesamte verbrauchte elektrische Energie des Servomotors (1; 2; 3; 4) entsprechend der individuellen elektrischen Spannungsdetektoreinheit (35, 36, 37, 38) für die vorgegebene Zeitdauer repräsentiert, und die individuelle periodische elektrische Energie nur dann integriert, wenn die individuelle periodische elektrische Energie für die vorgegebene Zeitdauer negativ ist, um die individuelle zurückgewonnene elektrische Energie, die die Gesamtsumme der zurückgewonnenen elektrischen Energie des Servomotors (1; 2; 3; 4) repräsentiert, über die vorgegebene Zeitdauer zu bestimmen.
Servomotor-Steuergerät zum Steuern von Servomotoren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner eine elektrische Gesamtspannungs-Detektoreinheit aufweist, wobei die elektrische Gesamtspannungs-Detektoreinheit die periodische elektrische Energie der Verstärkergruppe aller Verstärkergruppen (15, 16) summiert, um dadurch die gesamte periodische elektrische Energie zu bestimmen, und die bestimmte gesamte periodische elektrische Energie über die vorgegebene Zeitdauer integriert, um dadurch die gesamte aufgenommene elektrische Energie zu bestimmen; die bestimmte gesamte periodische elektrische Energie nur dann über die vorgegebene Zeitdauer integriert, wenn die gesamte periodische elektrische Energie negativ ist, um dadurch die gesamte zurückgewonnene elektrische Energie zu bestimmen; und die periodische elektrische Energie der Verstärkergruppe nur dann summiert, wenn die periodische elektrische Energie der Verstärkergruppe negativ ist, ferner die summierte periodische elektrische Energie der Verstärkergruppe über die vorgegebene Zeitdauer integriert, um eine elektrische Energie zu erhalten, und die gesamte zurückgewonnene Energie von der so erhaltenen elektrischen Energie subtrahiert, um dadurch die zwischen den Verstärkergruppen (15; 16) übertragene zurückgewonnene elektrische Energie zu bestimmen.
Servomotor-Steuergerät zum Steuern von Servomotoren nach Anspruch 6, bei dem die gemeinsamen Spannungsquelleneinheiten (11, 12) eine gemeinsame Spannungsquelleneinheit enthalten, die die Rückgewinnungsoperation nicht ausführt, durch die elektrische Leistung zur Spannungsquelle mit höherem Pegel zurückgeführt wird, und bezüglich der Verstärkergruppe (15; 16), die der gemeinsamen Spannungsversorgungseinheit (11; 12) zugeordnet ist, die Rückgewinnungsoperation nicht ausführt, wobei die periodische elektrische Energie derselben auf null gesetzt wird, wenn die periodische elektrische Energie der Verstärkergruppe negativ ist, und dann die gesamte aufgenommene elektrische Energie und die zurückgewonnene elektrische Energie berechnet, die zwischen den Verstärkergruppen (15, 16) übertragen wird.