DE102013010272B4

DE102013010272B4 - Motorsteuervorrichtung, die die von einer Steuerungs- Stromquelle verbrauchte Energie bei Stromausfall vermindert

Info

Publication number: DE102013010272B4
Application number: DE102013010272.3A
Authority: DE
Inventors: Naoki Masuda; Kiichi Inaba
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2012-06-25
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2020-09-03
Anticipated expiration: 2033-06-19
Also published as: JP5421434B2; CN103516293B; CN103516293A; DE102013010272A1; US8823306B2; US20130342149A1; JP2014006722A

Abstract

Motorsteuervorrichtung (10), der Strom von einer Steuerungs-Stromquelle (11) zugeführt wird, die für die Zufuhr von Strom an ein Peripheriegerät eines Motors (5) ausgebildet ist, um den Motor, der durch eine in einem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3), das über einen Konverter (2) mit einer Wechselstromquelle (1) verbunden ist, gespeicherte Energie (P) angetrieben wird, zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuervorrichtung umfasst:eine Samplingeinheit für einen Stromwert (10a), die zum Probenehmen eines Stromwerts des Motors ausgebildet ist,eine Samplingeinheit für einen Motor (10b), die zum Probenehmen einer Position oder einer Drehzahl des Motors ausgebildet ist,eine Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt (10c), die zum Probenehmen einer Position oder einer Drehzahl eines mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts (6) ausgebildet ist,eine Generierungseinheit zum Generieren (Erzeugen) eines Pulsweitenmodulations-Signals (10n), die zum Gewinnen eines PWM Signals für den Antrieb des Motors auf der Grundlage des probegenommenen Stromwerts des Motors, der Position oder der Drehzahl des Motors sowie der Position oder Drehzahl des mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts ausgebildet ist, undeine Betriebsanhalteeinheit (10p), die zum Anhalten eines Betriebs entweder der Samplingeinheit für den Motor (10b) oder der Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt (10c), je nach der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherten Energie (P) und einer Energie (P), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt, ausgebildet ist, wobei die Betriebsanhalteeinheit (10p), wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt, den Betrieb von entweder der Samplingeinheit für den Motor (10b) oder der Samplingeinheit für das angetriebene Objekt (10c) anhält, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherte Energie (P) größer ist als entweder eine erste, für das Zurückbewegen des mit dem Motor (5) verbundenen angetriebenen Objekts (6) in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt kein weiteres Objekt behindert, erforderliche Energie (P) oder eine zweite, für das Anhalten des Motors, um ein Behindern des mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts mit dem weiteren Objekt zu vermeiden, erforderliche Energie (P) oder die Summe von der ersten Energie (P) und der zweiten Energie (P), und wenn die Energie (P), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, kleiner ist als die Summe von einer für den Antrieb des Peripheriegeräts erforderlichen Energie (P) und einer für einen Betrieb der Motorsteuervorrichtung (10) erforderlichen Energie (P).

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Motorsteuervorrichtung, der Strom von einer Steuerung-Stromquelle bzw. einer Steuerungs- Energiequelle zugeführt wird, die auch für die Lieferung von Strom an wenigstens ein Peripheriegerät eines Motors ausgebildet ist, um den Motor zu steuern, der durch die in einem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil, der über einen Konverter (Gleichrichter) mit einer Wechselstromquelle bzw. dem Netz verbunden ist, gespeicherte Energie angetrieben wird.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine Motorsteuervorrichtung zum Steuern bzw. Regeln eines Motors für das Ausführen wenigstens eines von zwei Vorgängen, einem Vorgang zum Zurückbewegen eines mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt nicht mit einem (anderen) Objekt zusammentrifft bzw. dieses behindert, und einem Vorgang zum Anhalten bzw. Stoppen des Motors, um eine Wechselwirkung des mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts mit dem (anderen) Objekt, wenn der Strom in einer Maschine ausfällt, wie zum Beispiel bei einer Werkzeugmaschine, bei der es erforderlich ist, zu allen Zeiten darin einen synchronisierten Betrieb zwischen einem Werkstück und einemWerkzeug aufrechtzuerhalten, ist in der japanischen Patentanmeldung JP H08- 54 914 A und der japanischen Patentanmeldung JP 2011 - 209 936 A vorgeschlagen worden.
Es kann jedoch der Fall eintreten, in dem es nicht möglich ist, die für die Steuerung durch eine Motorsteuervorrichtung erforderliche Energie für das Ausführen wenigstens des Vorgangs zum Zurückbewegen eines mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt nicht mit einem Objekt zusammentrifft oder es behindert, oder des Vorgangs zum Anhalten des Motors, um eine Behinderung bzw. ein Zusammentreffen des mit dem Motor verbundenen Objekts mit dem (anderen) Objekt zu verhindern, sicherzustellen.
Auf der anderen Seite wurde eine Steuervorrichtung, die Strom an eine Steuereinrichtung bei Stromausfall mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung sicherstellt, zum Beispiel inder japanischen Patentanmeldung JP H05- 333 969 A vorgeschlagen. Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung ist jedoch kostspielig und es entsteht daher, wenn eine unterbrechungsfreie Stromversorgung verwendet wird, um die Stromzufuhr an eine Steuervorrichtung bei Stromausfall sicherzustellen, der große Nachteil, dass das System einschließlich der Steuervorrichtung sehr teuer wird.
Es ist ferner eine Motorsteuervorrichtung vorgeschlagen worden, die eine Steuerungs-Stromquelle bzw. Stromversorgung mit einem Glättungskondensator (Siebkondensator) zur Sicherstellung der Stromzufuhr zur Motorsteuervorrichtung, wenn die Stromversorgung ausfällt, sicher stellt ohne dabei die Kosten des Systems einschließlich der Motorsteuervorrichtung zu erhöhen, und zwar zum Beispiel in der japanischen Patentanmeldung JP H10- 263 973 A und in der japanischen Patentanmeldung JP 2004 - 216 829 A .
Die Stromversorgung, die die Steuerungs-Stromquelle mit einem Glättungskondensator sicherstellen kann, wenn der Strom ausfällt, ist jedoch geringer als die Stromversorgung, die die unterbrechungsfreie Stromversorgung(-svorrichtung) sicherstellen kann. In dem Fall, in dem die Steuerungs-Stromversorgung Strom an ein Peripheriegerät des Motors (Kühlventilator für den Motor, Monitor usw.) zusätzlich zum Strom für die Motorsteuervorrichtung liefert, kann jedoch der Fall eintreten, dass es nicht möglich ist, den für die Steuerung der Motorsteuervorrichtung erforderliche Strom zu liefem, um wenigstens entweder den Vorgang des Zurückbewegens eines mit dem Motor verbundenen, angetriebenen Objekts in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt nicht mit einem (anderen) Objekt zusammentrifft, oder den Vorgang des Anhaltens des Motors, um eine gegenseitige Behinderung des mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts und des (anderen) Objekts zu verhindern, auszuführen.
Ferner, als eine Motorsteuervorrichtung, die eine Steuerungs-Stromversorgung mit einem Glättungskondensator hat, ist eine Motorsteuervorrichtung, die die Standzeit der Stromausgabe der Steuerungs-Stromversorgung durch Unterbrechen der Stromzufuhr zu einem Peripheriegerät des Motors verlängert, um Parameter, Betriebswerte usw. in einem Speicher zu sichern, wenn der Strom ausfällt, zum Beispiel in der gattungsgemäßen, japanischen Patentanmeldung JP 2007 - 185 018 A vorgeschlagen worden.
Die bekannten Motorsteuervorrichtung, die die Standzeit der Stromabgabe der Steuerungs-Stromquelle bei einem Stromausfall erhöht, um Parameter, Betriebswerte, Betriebseinstellungen usw. in einem Speicher wenn der Strom ausfällt zu sichern, ist dahingehend ausgebildet, dass die Stromzufuhr zu dem Peripheriegerät des Motors selbst dann unterbrochen wird, wenn eine erste Energie, die zum Zurückbewegen eines mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt nicht mit einem (anderen) Objekt zusammenstößt bzw. es behindert, erforderlich ist, oder wenn eine zweite Energie, die für das Anhalten des Motors erforderlich ist, um ein Zusammentreffen des mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts mit dem (anderen) Objekt zu vermeiden, oder wenn die Summe von der ersten Energie und der zweiten Energie nicht sichergestellt werden kann. Es ist daher nicht möglich, die Standzeit der Steuerungs-Stromversorgung bzw. der Steuerungs-Stromquelle für die Stromabgabe (bzw. Stromlieferung) zu erhöhen, um es zu ermöglichen, entweder den Vorgang des Zurückbewegens des mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts in einen Bereich, in dem sich das angetriebene Objekt und das (anderen) Objekt nicht gegenseitig stören, oder den Vorgang des Anhaltens bzw. Stoppens des Motors, um die gegenseitige Behinderung des mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts mit dem (anderen) Objekt zu vermeiden, auszuführen.
EP 0 687 395 B1 betrifft eine numerisch gesteuerte Maschine bei Netzausfall. Die Maschine weist mindestens zwei geregelte Achsantriebsmotoren auf, wobei bei Netzausfall mindestens ein Motor in den Generatorbetrieb geschaltet und über einen zugehörigen Umrichter so geregelt wird, dass eine Zwischenkreisenergie für die Zeit des Auslaufes dieses mindestens einen Motors erhalten bleibt. In der Regel wird hierfür die Bremsenergie des Hauptspindelmotors zur Aufrechterhaltung des Zwischenkreises genutzt.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Motorsteuervorrichtung zur Verfügung zu stellen, die in der Lage ist, die Standzeit der Stromausgabe der Steuerungs-Stromversorgung bzw. der Steuerungs-Stromquelle zu verlängern, um es möglich machen, wenigstens entweder das Zurückbewegen eines mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts in einen Bereich, in dem sich das angetriebene Objekt und das (andere) Objekt nicht gegenseitig behindern, oder einen Vorgang zum Anhalten des Motors, um eine gegenseitige Behinderung zwischen dem mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekt und dem (anderen) Objekt zu vermeiden, auszuführen.
Dieses Ziel wird durch eine Motorsteuervorrichtung gemäß jedem der Ansprüche 1, 4, 7 und 10 erzielt. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte Ausführungsformen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Motorsteuervorrichtung, der Strom von einem Steuerungs-Stromquelle zugeführt wird, die für die Zufuhr von Strom an ein Peripheriegerät eines Motors ausgebildet ist, um den Motor, der durch die in einem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil, das über einen Konverter (Gleichrichter) mit einer Wechselstromquelle verbunden ist, gespeicherte Energie angetrieben wird, zu steuern, umfasst:

eine Samplingeinheit für einen Stromwert, die zum Probenehmen eines Stromwerts des Motors ausgebildet ist,
eine Samplingeinheit für einen Motor, die zum Probenehmen einer Position oder einer Drehzahl des Motors ausgebildet ist,
eine Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt, die zum Probenehmen einer Position oder einer Drehzahl eines mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts ausgebildet ist,
eine Generierungseinheit zum Generieren (Erzeugen) eines Pulsweitenmodulations-Signals, die zum Gewinnen eines PWM Signals für den Antrieb des Motors auf der Grundlage des probegenommenen Stromwerts des Motors, der Position oder der Drehzahl des Motors sowie der Position oder Drehzahl des mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts ausgebildet ist, und
eine Betriebsanhalteeinheit, die zum Anhalten des Betriebs entweder der Samplingeinheit für den Motor oder der Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt, je nach der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteilteil gespeicherten Energie und der Energie, bis zu der die Steuerungs-Stromquelle liefern kann, wenn die Wechselstromquelle ausfällt, ausgebildet ist.

Vorzugsweise hält die Betriebsanhalteeinheit den Betrieb von entweder der Samplingeinheit für den Motor oder der Samplingeinheit für das angetriebene Objekt an, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherte Energie größer ist als entweder eine erste, für das Zurückbewegen eines mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt kein Objekt behindert, erforderliche Energie oder eine zweite, für das Anhalten des Motors, um ein Behinderung des mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts mit dem Objekt zu vermeiden, erforderliche Energie oder die Summe von der ersten Energie und der zweiten Energie, und wenn die Energie, bis zu der die Steuerungs-Stromquelle liefern kann, kleiner ist als die Summe von der für den Antrieb des Peripheriegeräts erforderlichen Energie und der für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung erforderlichen Energie, wenn die Wechselstromquelle ausfällt.
Vorzugsweise erhöht die Samplingeinheit für einen Stromwert die Samplingperiode des Stromwerts des Motors, und entweder wird eine Erhöhung einer Samplingperiode der Position oder der Drehzahl des Motors durch die Samplingeinheit für den Motor oder eine Erhöhung der Samplingperiode der Position oder der Drehzahl des angetriebenen Objekts durch die Samplingeinheit für das angetriebene Objekt ausgeführt, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherte Energie größer ist als entweder die erste Energie oder die zweite Energie oder die Summe von der ersten Energie und der zweiten Energie, und wenn die Energie, bis zu der die Steuerungs-Stromquelle liefern kann, kleiner ist als die Summe der für den Antrieb des Peripheriegeräts erforderlichen Energie und der für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung erforderlichen Energie, wenn die Wechselstromquelle ausfällt.
Vorzugsweise vermindert die Generierungseinheit zum Generieren eines Pulsweitenmodulations-Signals die Frequenz des PWM-Signals, wenn die in Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherte Energie größer ist als entweder die erste Energie oder die zweite Energie oder die Summe von der ersten Energie und der zweiten Energie, und die Energie, bis zu der die Steuerungs-Stromquelle liefern kann, kleiner ist als die Summe der für den Antrieb des Peripheriegeräts erforderlichen Energie und der für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung erforderlichen Energie, wenn die Wechselstromquelle ausfällt.
Vorzugsweise hält Betriebsanhalteeinheit den Betrieb von entweder der Samplingeinheit für einen Motor oder der Samplingeinheit für das angetriebene Objekt an, wenn entweder die im Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherte Energie gleich ist wie oder kleiner ist als die erste Energie, die zum Zurückbewegen eines mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt ein Objekt nicht behindert, erforderlich ist, und größer ist als die zweite Energie, die für das Anhalten eines anderen Motors erforderlich ist, um eine Behinderung eines angetriebenen Objekts zu vermeiden, das mit dem anderen Motor verbunden ist, der parallel zu dem von der Motorsteuerungsvorrichtung gesteuerten Motor verbunden ist, die Summe der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherten Energie und der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherten Abbremsenergie während der andere Motor zum Stillstand kommt, größer ist als die Summe von der ersten Energie und der zweiten Energie, und die Energie, bis zu der die Steuerungs-Stromquelle liefern kann, kleiner ist als die Summe der für den Antrieb des Peripheriegeräts erforderlichen Energie und der für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung und der für eine andere Motorsteuervorrichtung für den anderen Motor erforderlichen Energie, wenn die Wechselstromquelle ausfällt.
Vorzugsweise erhöht die Samplingeinheit für einen Stromwert die Samplingperiode für den Stromwert des Motors und entweder wird eine Erhöhung der Samplingperiode der Position oder der Drehzahl des Motors mit der Samplingeinheit für einen Motor oder eine Erhöhung der Samplingperiode der Position oder der Drehzahl des angetriebenen Objekts mit der Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt ausgeführt, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherten Energie gleich oder kleiner ist als die erste Energie und größer ist als die zweite Energie, wenn die Summe von der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherten Energie und der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil während der andere Motor zum Anhalten kommt, gespeicherten Abbremsenergie größer ist als die Summe von der ersten Energie und der zweiten Energie, und wenn die Energie, bis zu der die Steuerungs-Stromquelle liefern kann, kleiner ist als die Summe von der für den Antrieb des Peripheriegeräts erforderlichen Energie und der für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung und der anderen Motorsteuervorrichtung des anderen Motors erforderlichen Energie, wenn die Wechselstromquelle ausfällt.
Vorzugsweise vermindert die Generierungseinheit zum Generieren eines Pulsweitenmodulations-Signals die Trägerfrequenz des PWM-Signals, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherte Energie gleich ist wie oder kleiner ist als die erste Energie und größer ist als die zweite Energie, die Summe von der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherten Energie und der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil während der andere Motor zum Anhalten kommt, gespeicherten Abbremsenergie größer ist als die Summe von der ersten Energie und der zweiten Energie ist, und die Energie, bis zu der die Steuerungs-Stromquelle liefern kann, kleiner ist als die Summe von der für den Antrieb des Peripheriegeräts erforderlichen Energie und der für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung und der anderen Motorsteuervorrichtung des anderen Motors erforderlichen Energie, wenn die Wechselstromquelle ausfällt.
Vorzugsweise unterbricht die Betriebsanhalteeinheit den Betrieb entweder der Samplingeinheit für einen Motor er der Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherte Energie größer ist als entweder die erste Energie, die zum Zurückbewegen eines angetriebenen Objekts erforderlich ist, das mit dem Motor verbunden ist, in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt ein Objekt nicht behindert, oder die zweite Energie, die zum Anhalten des Motors erforderlich ist, um das Behindern eines Objekts mit dem angetriebenen Objekt, das mit dem Motor verbunden ist, zu verhindern, oder die Summe von der ersten Energie und der zweiten Energie, und die Energie, bis zu der die Steuerungs-Stromquelle liefern kann, kleiner ist als die für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung erforderlichen Energie, wenn die Wechselstromquelle ausfällt.
Vorzugsweise erhöht die Samplingeinheit für einen Stromwert eine Samplingperiode des Stromwerts des Motors und entweder wird eine Erhöhung der Samplingperiode der Position oder der Drehzahl des Motors mit der Samplingeinheit für einen Motor oder eine Erhöhung der Samplingperiode der Position oder der Drehzahl des angetriebenen Objekts mit der Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt ausgeführt, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherte Energie größer ist als entweder die erste Energie oder die zweite Energie oder die Summe von der ersten Energie und der zweiten Energie, und wenn die Energie, bis zu der die Steuerungs-Stromquelle liefern kann, kleiner ist als die für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung erforderliche Energie, wenn die Wechselstromquelle ausfällt.
Vorzugsweise vermindert die Generierungseinheit zum Generieren eines Pulsweitenmodulations-Signals die Trägerfrequenz des PWM-Signals, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherte Energie größer ist als entweder die erste Energie oder die zweite Energie oder die Summe von der ersten Energie und der zweiten Energie, und wenn die Energie, bis zu der die Steuerungs-Stromquelle liefern kann, kleiner ist als die für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung erforderlichen Energie, wenn die Wechselstromquelle ausfällt.
Vorzugsweise hält die Betriebsanhalteeinheit den Betrieb entweder der Samplingeinheit für einen Motor oder der Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt an, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherte Energie gleich ist wie oder kleiner ist als die erste Energie, die zum Zurückbewegen eines angetriebenen Objekts erforderlich ist, das mit dem Motor verbunden ist, in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt ein Objekt nicht behindert, und größer ist als die zweite Energie , die zum Anhalten eines anderen Motors erforderlich ist, um das um eine Behinderung eines Objekts durch das mit dem anderen Motor verbundene angetriebene Objekt zu verhindern, wobei der andere Motor parallel mit von der Motorsteuervorrichtung gesteuerten Motor verbunden ist, die Summe von der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherten Energie und der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil während der andere Motor zum Stillstand kommt gespeicherte Energie größer ist als die Summe von der ersten Energie und der zweiten Energie, und die Energie, bis zu der die Steuerungs-Stromquelle liefern kann, kleiner ist als die für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung und einer anderen Motorsteuervorrichtung des anderen Motors erforderlichen Energie, wenn die Wechselstromquelle ausfällt.
Vorzugsweise erhöht die Samplingeinheit für einen Stromwert eine Samplingperiode des Stromwerts des Motors und wird entweder eine Erhöhung der Samplingperiode der Position oder der Drehzahl des Motors mit der Samplingeinheit für einen Motor oder eine Erhöhung der Samplingperiode der Position oder der Drehzahl des angetriebenen Objekts mit der Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt ausgeführt, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherte Energie gleich ist wie oder kleiner ist als die erste Energie und größer ist als die zweite Energie, die Summe von der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherten Energie und der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil während der andere Motor zum Anhalten kommt gespeicherten Energie größer ist als die Summe von der ersten Energie und der zweiten Energie, und die Energie, bis zu der die Steuerungs-Stromquelle liefern kann, kleiner ist als die für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung und der anderen Motorsteuervorrichtung des anderen Motors erforderlichen Energie, wenn die Wechselstromquelle ausfällt.
Vorzugsweise vermindert die Generierungseinheit zum Generieren eines Pulsweitenmodulations-Signals die Trägerfrequenz des PWM-Signals, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherte Energie gleich ist wie oder kleiner ist als die erste Energie und größer ist als die zweite Energie, die Summe von der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil gespeicherten Energie und der in der Gleichspannungs-Zwischenkreisteil während der andere Motor zum Anhalten kommt gespeicherten Energie größer ist als die Summe von der ersten Energie und der zweiten Energie, und die Energie, bis zu die Steuerungs-Stromquelle liefern kann, kleiner ist als die für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung und der anderen Motorsteuervorrichtung des anderen Motors erforderliche Energie, wenn die Wechselstromquelle ausfällt.
Mit der Motorsteuerungsvorrichtung nach den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Standzeit der Stromausgabe der Steuerungs-Stromversorgung bzw. des Steuerungs-Netzteils zu verlängern, um es zu ermöglichen, den Betrieb zum Zurückbewegen des mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt ein (anderes) Objekt nicht behindert, oder den Betrieb zum Anhalten des Motors, um eine Behinderung des mit dem Motor verbundenen Objekts durch das (andere) Objekt zu vermeiden, auszuführen.
Figurenliste
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen deutlicher.

1 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung mit einer Motorsteuervorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
2 ist ein Blockschaltbild der in 1 gezeigten Motorsteuervorrichtung,
3 ist ein Fließschaltbild des Betriebs der übergeordneten Steuervorrichtung in 1,
4 ist ein Blockschaltbild einer anderen Vorrichtung, die eine Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat,
5 ist ein Fließschaltbild des Betriebs der übergeordneten Steuervorrichtung in 4,
6 ist ein Blockschaltbild einer anderen Vorrichtung mit einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
7 ist ein Blockschaltbild der in 6 gezeigten Motorsteuervorrichtung,
8 ist ein Fließschaltbild des Betriebs der übergeordneten Steuervorrichtung in 6,
9 ist ein Blockschaltbild einer anderen Vorrichtung mit einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
10 ist ein Fließschaltbild des Betriebs der übergeordneten Steuervorrichtung in 9.

Ausführliche Beschreibung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen sind den gleichen Komponenten die gleichen Bezugszeichen zugewiesen.
Es wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. 1 ist ein Blockschaltbild eines Systems mit einer Motorsteuervorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 2 ist ein Blockschaltbild der Motorsteuervorrichtung in 1. Das in 1 dargestellte System wird in einer Werkzeugmaschine eingesetzt, diezu allen Zeiten arbeiten können muss, während ein Werkstück und ein Werkzeug miteinander synchronisiert sind. Das in 1 gezeigte System wird in einer Werkzeugmaschine verwendet, in der es erforderlich ist, einen aufeinander abgestimmten Betrieb des Werkstücks und des Werkzeugs darin stets ausführen zu können. Das in 1 gezeigte System hat eine dreiphasige Wechselstromquelle bzw. Drehstromquelle 1 als eine Wechselstromenergiequelle, (kurz Wechselstromquelle), einen Konverter bzw. Gleichrichter, einen Glättungskondensator bzw. Siebkondensator 3 als ein Gleichspannungs-Zwischenkreisteil, einen Inverter 4, einen Motor 5, ein angetriebenes Objekt 6, Drehwinkelmesseinheiten 7 und 8, einen Speicher 9, eine Motorsteuervorrichtung 10, eine Steuerungs-Stromquelle bzw. Energiequelle 11 für die Steuervorrichtung, einen Monitor 12 als ein Peripheriegerät, einen Kühlventilator 13 als ein Peripheriegerät, eine Erkennungseinheit für einen Stromausfall 16, eine übergeordnete Steuervorrichtung 17 und einen Schalter 18.
Der Konverter 2 besteht zum Beispiel aus einer Vielzahl (sechs im Fall eines dreiphasigen Wechselstroms) von Gleichrichterdioden und konvertiert die Wechselstromenergie, die aus der Drehstromquelle 1 stammt, in Gleichspannungsenergie. Der Glättungskondensator 3 ist parallel zum Konverter 2 geschaltet, um eine von der Gleichrichterdiode des Umrichters 2 gleichgerichtete Spannung zu glätten. Der Inverter 4 ist parallel zum Glättungskondensator 3 geschaltet und enthält beispielsweise eine Vielzahl (sechs im Falle eines dreiphasigen Wechselstroms bzw. Drehstroms) von Gleichrichterdioden und Transistoren, die umgekehrt parallel zu den Gleichrichterdioden geschaltet sind, und wandelt die Gleichspannungsenergie, die vom Konverter 2 gewandelt wurde, in Wechselstromenergie durch An- und Ausschalten der Transistoren auf der Grundlage eines Pulsweitenmodulations-Signal V_PWM, wie dies an späterer Stelle erläutert wird, um.
Der Motor 5 wird durch Energie angetrieben, die im Glättungskondensator 3 gespeichert ist. Als der Motor 5,wird ein in Schwerkraftrichtung ausgerichteter Servomotor, der zum Antrieb der in Schwerkraftrichtung (in Richtung der Z-Achse) ausgerichteten Hauptspindel der Werkzeugmaschine (Z-Achse) über ein Vorschubgetriebe, das als Kugelgewindetrieb ausgebildet sein kann, ein Hauptspindelmotor, der zum Antrieb eines an der Hauptspindel der Werkzeugmaschine angebrachten Werkzeugs ausgebildet ist, ein in einer horizontalen Achse ausgerichteter Servomotor, der zum Antrieb eines Tischs der Werkzeugmaschine, auf dem ein Werkstück aufgespannt ist, in horizontaler Richtung (z.B. in Richtung der X-Achse) durch ein Vorschubgetriebe, wie zum Beispiel einem Kugelgewindetrieb, ausgebildet ist, usw., verwendet.
Das angetriebene Objekt 6 ist zum Beispiel die Hauptspindel einer Werkzeugmaschine in dem Fall, in dem der Motor 5 ein in Richtung der Schwerkraftachse ausgerichteter Servomotor ist, oder ein Werkzeug, in dem Fall, in dem der Motor 5 ein Hauptspindelmotor ist, oder ein Tisch der Werkzeugmaschine in dem Fall, in dem der Motor 5 ein in einer horizontalen Achse ausgerichteter Servomotor ist.
Eine Drehwinkel- bzw. Drehstellungsmesseinheit 7 besteht aus einem Drehwinkelgeber, der zur Messung eines Drehwinkels Θ₁ des Motors 5 als Position des Motors ausgebildet ist, und der Drehwinkel- bzw. Drehstellungsmesseinheit 8 besteht aus einem Drehwinkelgeber, der zur Messung eines Drehwinkels Θ₂ des angetriebenen Objekts 6 als die Position des angetriebenen Objekts ausgebildet ist.
Der Speicher 9 speichert in einer Tabelle - eine Lookup- bzw. Nachschlagtabelle - die Beziehung zwischen einem Drehzahlbefehlswert (ω_com, der ein Drehzahlbefehlswert für den Motor 5 ist, der in die Motorsteuervorrichtung 10 von der übergeordneten Steuervorrichtung 17 einzugeben ist, eine aktuelle Drehzahl ω des Motors 5 entsprechend der Position oder Drehzahl des Motors 5, die zu berechnen ist, wie dies an späterer Stelle erläutert wird, einen Strombefehlswert für die q-Achse I_qcom und einen Strombefehlswert für die d-Achse I_dcom.
Die Motorsteuervorrichtung 10 steuert den Motor 5, der durch in dem Glättungskondensator 3, der mit der Drehstromquelle 1 über den Konverter 2 verbunden ist, gespeicherte Energie angetrieben wird. Um dies zu tun, nimmt die Motorsteuervorrichtung 10 Probenwerte von jedem der aktuellen Werte der drei Phasen des Stroms der U-Phase I_u, des Stroms der V-Phase I_v und des Stroms der W-Phase I_w, die durch Strommesseinheiten 4u, 4v und 4w gemessen werden, die in den Ausgangsleitungen des Inverters 4 vorgesehen sind, als den Stromwert des Motors 5 und nimmt Stichproben jedes der Drehwinkel Θ₁ und Θ₂ als die Position oder Drehzahl des Motors und der Position oder Drehzahl des angetriebenen Objekts. Dann erzeugt die Motorsteuervorrichtung 10 ein Pulsweitenmodulationssignal (PWM Signal) V_PWM für den Antrieb des Motors 5 auf der Grundlage von jedem der probegenommenen Stromwerte des Stroms der U-Phase I_U, des Stroms der V-Phase I_v und des Stroms der W-Phase I_w und der probegenommenen Winkel Θ₁ und Θ₂. Die Strommesseinheiten 4u, 4v und 4w bestehen beispielsweise aus Lochelementen (hole elements). Um den Motor 5 zu steuern, wird die Energie bzw. der Strom von der Steuerungs-Strom- bzw. Energiequelle 11 geliefert, die so ausgebildet ist, dass sie Strom an den Monitor 12 und den Kühlventilator 13 und an die Motorsteuervorrichtung 10 liefert.
Ferner führt die Motorsteuervorrichtung 10 die Steuerung zur Verlängerung der Ausgabestandzeit der Steuerungs-Stromquelle 11 aus, um es zu ermöglichen, wenigstens einen der folgenden Vorgänge auszuführen: den Vorgang des Zurückbewegens des angetriebenen Objekts 6 (z.B. des Werkzeugs) in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt ein (anderes) Objekt (z.B. ein auf den Tisch der Werkzeugmaschine aufgespanntes Werkzeug) nicht behindert bzw. mit ihm zusammen trifft, einen Vorgang des sicheren Anhaltens des Motors 5, um eine Behinderung bzw. Wechselwirkung des angetriebenen Objekts 6 mit dem (anderen) Objekt zu verhindern (das heißt, den Vorgang des Anhaltens oder Stoppens des Motors 5 durch Verkleinerung des Drehzahlbefehlswerts ω_com auf Null, um eine Behinderung des angetriebenen Objekts 6 mit dem (anderen) Objekt zu verhindern, die durch die Bewegung (z.B. durch ein Fallen) des Motors 5) verursacht werden könnte, wenn die dreiphasige Wechselstromquelle 1 ausfällt.
Um die Steuerung des Motors 5 auszuführen und die Verlängerung der Ausgabestandzeit der Steuerungs-Stromquelle 11 zu steuern, hat die Motorsteuervorrichtung 10 eine Samplingeinheit für einen Stromwert 10a, eine Samplingeinheit für einen Motor 10b und eine Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt 10c, einen Subtrahierer 10d, einen Filter 10e und einen Addierer 10f, eine Erzeugungseinheit für einen Strombefehlswert für die q-Achse 10g, eine Erzeugungseinheit für einen Strombefehlswert für die d-Achse 10h, einen Subtrahierer 10i, einen Subtrahierer 10j, einen PI-Regler 10k, einen PI-Regler 101, eine Erzeugungseinheit 10m für eine Befehlsspannung, eine PWM-Generierungseinheit 10n zum Generieren eines Pulsweitenmodulationssignals (PWM-Signal) und eine Betriebsanhalteeinheit 10p.
Die Samplingeinheit für einen Stromwert 10a zieht Proben des Stroms der U-Phase I_U, des Stroms der V-Phase I_v und des Stroms der W-Phase I_w, die durch den Motor 5 fließen, zu jeder Sampling-Periode (Steuerperiode der Motorsteuervorrichtung 10) entsprechend einer Taktperiode (z.B. 250 µs) des Zeitsignals, das an jede Einheit der Motorsteuervorrichtung 10 durch einen zeichnerisch nicht dargestellten Taktgeber (Uhr), die in der Motorsteuervorrichtung 10 enthalten ist, und misst den Strom der q-Achse I_q und den Strom der d-Achse I_q auf der Basis der drei Phasen des Stroms der U-Phase I_U, des Stroms der V-Phase I_v und des Stroms der W-Phase I_w, der durch den Motor 5 fließt, und einen Drehwinkel Θ, der der aktuellen Drehzahl ω des Motors 5 entspricht. Um dies zu tun, besteht die Samplingeinheit für einen Stromwert 10a aus einem Koordinatenkonverter, der zum Ausführen einer Umwandlung der Drehkoordinaten und einer Wandlung von drei Phasen zu zwei Phasen ausgebildet ist. Folglich wandelt die Samplingeinheit für einen Stromwert 10a die drei Phasen des Stroms der U-Phase I_U, des Stroms der V-Phase I_v und des Stroms der W-Phase I_w in das ortsfeste Koordinatensystem (UVW-Koordinatensystem) in zwei Phasen des Stroms der q-Achse I_q und des Stroms der d-Achse I_d ausgedrückt durch das Rotationskoordinatensystem, das um den Drehwinkel Θ entsprechend der aktuellen Drehzahl ω mit Bezug auf das stationäre Koordinatensystem (aß-Koordinatensystem) und gibt den Strom der q-Achse I_q und den Strom der d-Achse I_d an den Subtrahierer 10i bzw. den Subtrahierer 10j ab.
In diesem Falle werden die drei Phasen des Stroms der U-Phase I_U, des Stroms der V-Phase I_v und des Stroms der W-Phase I_w mit Hilfe der Strommesseinheiten 4u, 4v und 4w gemessen, die in den Ausgangsleitungen des Inverters 4 enthalten sind. Die Strommesssignale, die von den Strommesseinheiten 4u, 4v und 4w ausgegeben werden, werden in einem nicht dargestellten A/D-Konverter eingespeist und in digitale Datensignale gewandelt. Die Strommesseinheiten 4u, 4v und 4w können zum Beispiel aus Lochelementen bestehen.
In der in 2 dargestellten Motorsteuervorrichtung 10 erhöht die Samplingeinheit für einen Stromwert 10a die Sampling-Perioden für die Stromwerte des Stroms der U-Phase I_U, des Stroms der V-Phase I_v und des Stroms der W-Phase I_w auf eine solche Weise, wie sie später im Einzelnen erläutert wird, wenn ein Befehl zum Erhöhen der Sampling-Periode C_s, auch dieser wird später beschrieben, von der übergeordneten Steuervorrichtung 17 eingegeben wird.
Die Samplingeinheit für einen Motor 10b nimmt Proben des Drehwinkels Θ₁ zu jeder oben beschriebenen Sampling-Periode und differenziert den Drehwinkel Θ₁ nach der Zeit für das Berechnen einer Drehzahl Θ₁ des Motors 5 entsprechend der Frequenz des Stroms der U-Phase I_U, des Stroms der V-Phase I_v und des Stroms der W-Phase I_w und gibt die Drehzahl ω₁ an den Subtrahierer 10d und den Addierer 10f ab.
In der in 2 dargestellten Motorsteuervorrichtung 10 erhöht die Samplingeinheit für einen Motor 10b die Sampling-Periode des Drehwinkels Θ₁ in der Weise, wie dies an späterer Stelle im Einzelnen erläutert wird, wenn der Befehl zum Erhöhen der Sampling-Periode C_S aus der übergeordneten Steuervorrichtung 17 eingespeist wird.
Die Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt 10c ist zur Ausführung einer vollgeschlossenen Steuerung vorgesehen. Um dies zu tun, zieht die Samplingeinheit für das angetriebene Objekt 10c Proben des Drehwinkels Θ₂ an jeder Sampling-Periode, wie oben beschrieben, differenziert die Drehzahl Θ₂ nach der Zeit, um eine Drehzahl ω₂ des angetriebenen Objekts 6 entsprechend der Frequenz des Stroms der U-Phase I_U, des Stroms der V-Phase I_v und des Stroms der W-Phase I_w als die Geschwindigkeit des angetriebenen Objekts 6 zu berechnen und die Drehzahl ω2 an den Subtrahierer 10d auszugeben.
In der in 2 dargestellten Steuerungs-Stromquelle 11 arbeitet die Samplingeinheit für das angetriebene Objekt 10c wenn sich der Schalter 18 in der Schließstellung befindet und hält ihren Betrieb an, wenn sich der Schalter 18 sich in der Offenstellung befindet.
Der Subtrahierer 10d hat einen nicht-invertierenden Eingangsteil, in den die Drehzahl ω₁ des Motors 5 eingegeben wird, einen invertierenden Eingangsteil, in den die Drehzahl ω₂ des angetriebenen Objekts 6 eingegeben wird und einen Ausgangsteil, der zur Ausgabe einer Differenz Δω₁ an den Filter 10 ausgebildet ist, die das Ergebnis der Subtraktion zwischen der Drehzahl ω₁ des Motors 5 und der Drehzahl ω₂ des angetriebenen Objekts 6 ist. Der Filter 10e filtert die Differenz Δω₁ und gibt die gefilterte Differenz Δω₂ an den Addierer 10f ab. Der Addierer 10f hat einen ersten nicht-invertierenden Eingangsteil, in den die Drehzahl ω₁ des Motors 5 eingegeben wird, einen zweiten nicht-invertierenden Eingangsteil, in den die gefilterte Differenz Δω₂ eingegeben wird und einen Ausgangsteil, der zur Ausgabe der Drehzahl ω des Motors, die ein Ergebnis der Addition der Drehzahl ω₁ des Motors 5 und der gefilterten Differenz Δω₂ ist, an die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die q-Achse 10g und die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die d-Achse 10h ist, ausgebildet ist.
Die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die q-Achse 10g erzeugt einen Strombefehlswert für die q-Achse I_qcom. Um dies zu tun, wird die aktuelle Drehzahl (bzw. Drehgeschwindigkeit) ω des Motors 5 von dem Addierer 10f in die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die q-Achse 10g eingegeben, wird der Drehzahlbefehlswert ω_com von der übergeordneten Steuervorrichtung 17 in die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die q-Achse 10g eingespeist, liest die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die q-Achse 10g den Strombefehlswert für die q-Achse Id_qcm, der dem Drehzahlbefehlswert ω_com und die aktuelle Drehzahl ω des Motors 5 aus dem Speicher 9 aus und gibt die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die q-Achse 10g den ausgelesenen Strombefehlswert für die q-Achse I_qcom an die Subtrahierer 10i aus.
Die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die d-Achse 10h erzeugt den Strombefehlswert für die d-Achse I_dcom. Um dies zu tun, wird die aktuelle Drehzahl ω des Motors 5 von dem Addierer 10f an die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die d-Achse 10h eingegeben, wird der Drehzahlbefehlswert ω_com von der übergeordneten Steuervorrichtung 17 an die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die d-Achse 10h eingegeben, liest die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die d-Achse 10h den Strombefehlswert für die d-Achse I_dcom, der dem Drehzahlbefehlswert ω_com entspricht, und die aktuelle Drehzahl des Motors 5 aus dem Speicher 9 aus und gibt die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die d- Achse 10h den ausgelesenen Strombefehlswert für die d-Achse I_dcom an den Subtrahierer 10j aus.
Der Subtrahierer 10i hat einen nicht-invertierenden Eingangsteil, in den der Strombefehlswert I_qcom für die q-Achse eingegeben wird, einen invertierenden Eingangsteil, in den der Strom der q-Achse I_q eingegeben wird, und einen Ausgangsteil, der zur Ausgabe einer Stromabweichung ΔI_q ausgebildet ist, die das Ergebnis einer Subtraktion zwischen dem Strombefehlswert für die q-Achse I_qcom und dem Wert des Stroms der q-Achse I_q ist. Der Subtrahierer 10j hat einen nicht-invertierenden Eingangsteil, in den der Strombefehlswert für die d-Achse I_dcom eingegeben wird, einen invertierenden Eingangsteil, in den der Strom der d-Achse I_d eingegeben wird, und einen Ausgangsteil, der zur Ausgabe einer Stromabweichung ΔI_d ausgebildet ist, die das Ergebnis der Subtraktion aus dem Strombefehlswert für die d-Achse I_dcom und dem Wert des Stroms der d-Achse I_d ist.
Die Stromabweichung ΔI_q wird in den PI-Regler 10k eingegeben. Der PI-Regler 10k erzeugt einen Spannungsbefehlswert für die q-Achse V_q, indem er eine proportionale integrale Berechnung der Stromabweichung ΔI_q macht und der PI-Regler 101 gibt dann den Spannungsbefehlswert für die d-Achse Vq an die Erzeugungseinheit für den Spannungsbefehl 10n ab. Die Stromabweichung ΔI_d wird in den PI-Regler 101 eingespeist. Der PI-Regler 101 erzeugt einen Spannungsbefehlswert für die d-Achse V_d, indem er eine proportionale integrale Berechnung der Stromabweichung ΔI_d macht und der PI-Regler 101 gibt dann den Spannungsbefehlswert für die d-Achse V_d an die Erzeugungseinheit für den Spannungsbefehl 10m ab.
Die Erzeugungseinheit für einen Spannungsbefehl 10m erzeugt einen Spannungsbefehlswert für die U-Phase V_U; einen Spannungsbefehlswert für die V-Phase V_v und einen Spannungsbefehlswert für die W-Phase V_w auf der Basis des Spannungsbefehlswerts für die q-Achse V_q und des Spannungsbefehlswerts für die d-Achse V_d. Um dies zu tun, besteht die Erzeugungseinheit für einen Spannungsbefehl 10m aus einem Koordinatenkonverter, der zur Ausführung einer Konvertierung der Rotationskoordinaten ausgebildet ist und einer Konvertierung von zwei Phasen nach drei Phasen ausgebildet ist. Folglich konvertiert die Erzeugungseinheit für einen Spannungsbefehl 10m die beiden Phasen des Spannungsbefehlswerts für die d-Achse V_d und den Spannungsbefehlswert für die q-Achse V_q, der durch das um den Drehwinkel Θ gedrehte Rotationskoordinatensystem ausgedrückt wird. Der Drehwinkel Θ entspricht der aktuellen Drehgeschwindigkeit ω des Motors 5 mit Bezug auf das stationäre Koordinatensystem (aß-Koordinatensystem) nach den drei Phasen des Befehlswerts für die Spannung der U-Phase V_U; des Befehlswerts für die Spannung der V-Phase V_v und des Befehlswerts für die Spannung der W-Phase V_w und gibt den Befehlswert für die Spannung der U-Phase V_U; den Befehlswert für die Spannung der V-Phase V_v und den Befehlswert für die Spannung der W-Phase V_w an die Generierungseinheit zum Generieren eines Pulsweitenmodulations-Signals V_PWM 10n ab.
Die Generierungseinheit zum Generieren eines Pulsweitenmodulations-Signals 10n generiert ein PWM-Signal V_PWM (in diesem Fall V_PWM1, V_PWM2, V_PWM3, V_PWM4, V_PWM5 und V_PWM6 entsprechend jedem Transistor des Konverters 4 auf der Basis des Befehlswerts für die Spannung der U-Phase V_U; des Befehlswerts für die Spannung der V-Phase V_v und des Befehlswerts für die Spannung der W-Phase V_W, d.h. den gesampelten Stromwerten der drei Phasen des Stroms der U-Phase I_U, des Stroms der V-Phase I_v und des Stroms der W-Phase I_w und der gesampelten Drehwinkel Θ₁ und Θ₂ und gibt das PWM-Signal V_PWM für den Antrieb des Motors 5 aus. Um dies zu tun, erzeugt die Generierungseinheit zum Generieren eines PWM-Signals 10n ein PWM-Signal V_PWM auf der Basis der Trägerfrequenz entsprechend einer Periode (zum Beispiel 250 µs) des zeichnerisch nicht dargestellten Zeitgebers, der in der Motorsteuervorrichtung 10 enthalten ist.
Bei der in 2 dargestellten Motorsteuervorrichtung 10 vermindert die Generierungseinheit für ein PWM-Signal 10n die Trägerfrequenz in solcher Weise, wie dies später im Einzelnen erläutert wird, wenn der Befehl zur Verminderung der Trägerfrequenz C_g, der später erläutert wird, von der übergeordneten Steuervorrichtung 17 eingegeben wird.
Wenn ein Befehl zum Anhalten bzw. Stoppen des Betriebs, der später näher erläutert wird, von der übergeordneten Steuervorrichtung 17 in die Betriebsanhalteeinheit 10p eingespeist wird, gibt die Betriebsanhalteeinheit 10p ein Schaltsignal S_off' zum Öffnen des Schalters 18 an den Schalter 18 ab und wenn der Befehl zum Anhalten des Betriebs C_o von der übergeordneten Steuervorrichtung 17 nicht während des Antriebs des Motors 5 an die Betriebsanhalteeinheit 10p abgegeben wird, gibt die Betriebsanhalteeinheit 10p einen Schaltbefehl S_on' zum Schließen des Schalters 18 an den Schalter 18 ab.
Die Steuerungs-Stromquelle 11 gibt Strom bzw. Energie an die Motorsteuervorrichtung 10, den Monitor 12 und den Kühlventilator 13 ab. Um dies zu tun, hat die Steuerungs-Stromquelle 11 einen Konverter 11a, einen Glättungskondensator 11b und einen Inverter 11c.
Der Konverter 11a besteht aus einer Vielzahl (zum Beispiel zwei in diesem Fall) von Gleichrichterdioden und wandelt die Wechselstromenergie, die von der Drehstromquelle 1 abgegeben wird, in Gleichstrom um. Der Glättungskondensator 11b hat eine Kapazität, die kleiner als die Kapazität des Glättungskondensators 3 ist, und ist parallel zum Konverter 11a geschaltet, um die durch die Gleichrichterdiode des Konverters 11a gleichgerichtet ist. Der Inverter 11c ist parallel zum Glättungskondensator 11b geschaltet und besteht aus einer Vielzahl von (zum Beispiel zwei in diesem Fall) Gleichrichterdioden und Transistoren, die jeweils invers parallel mit den Gleichrichterdioden verbunden sind, und wandelt die Gleichstromenergie, in die sie durch den Konverter 11a gewandelt wurde, in Wechselstromenergie durch An- und Abschalten der Transistoren um.
Der Monitor 12 zeigt verschiedene Arten von Informationen an, und Strom wird von der Steuerungs-Stromquelle 11 an den Monitor 12 geliefert. Der Kühlventilator 13 kühlt den Motor 5 und die Motorsteuervorrichtung 10 und der hierfür nötige Strom wird von der Steuerungs-Stromquelle 11 an den Kühlventilator 13 geliefert.
Die Erkennungseinheit für einen Stromausfall 16 erkennt einen Stromausfall der dreiphasigen Wechselstromquelle 1. Um dies zu tun, hat die Erkennungseinheit für einen Stromausfall 16 einen Gleichrichterschaltkreis, der hier nicht dargestellt ist, mit einer Vielzahl (sechs im Falle eines Drehstroms) von Gleichrichterdioden, die zum Gleichrichten der drei Phasen, des Stroms der U-Phase i_U, des Stroms der V-Phase i_v und des Stroms der W-Phase i_w, die von den Strommesseinheiten 1u, 1v und 1w gemessen wird, die in den Ausgangsleitungen der drei Phasen der Drehstromquelle 1 vorgesehen sind, und eine nicht dargestellte Vergleichsschaltung, die zum Vergleich der Höhen des Ausgangssignals der Gleichrichterschaltung und des Bezugssignals und zum Ausgeben eines Erkennungssignals für einen Stromausfall S_s an die übergeordnete Steuervorrichtung 17, wenn die Höhe des Ausgangssignals geringer als die des Bezugssignals ist, ausgebildet ist. Die Strommesseinheiten 1u, 1v und 1w bestehen beispielsweise aus Lochelementen.
Bei dem in 1 dargestellten System sind der Speicher 9, die Motorsteuervorrichtung 10 und die Erkennungseinheit für einen Stromausfall 16 in einem Prozessor implementiert, der einen Eingangs-/Ausgangsport, eine serielle Kommunikationsschaltung und einen A/D-Konverter, eine Vergleichsschaltung usw. hat. Eine Signalverarbeitung, die später erläutert wird, wird in Übereinstimmung mit Arbeitsprogrammen ausgeführt, die in einem nicht zeichnerisch dargestellten Speicher gespeichert sind.
Die übergeordnete Steuervorrichtung 17 besteht aus einer CNC-Steuerung (computer numerical control) usw. und speist den Befehlswert für die Drehzahl ω_com in die Erzeugungseinheit für einen Strombefehlswert für die q-Achse 10g und die Erzeugungseinheit für einen Strombefehlswert für die d-Achse 10h ein, um die Motorsteuervorrichtung 10 zu steuern. Ferner, wenn das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s eingespeist wird, bestimmt die übergeordnete Steuervorrichtung 17 eine Spannung (Gleichspannung eines Gleichspannungs-Zwischenkreises, DC link voltage) V_c1 des Glättungskondensators 3 und eine Spannung V_c2 des Glättungskondensators 11b. Dann errechnet die übergeordnete Steuervorrichtung 17 auf der Grundlage der gemessenen Spannung V_c1 und der Spannung V_c2 die von der Motorstromquelle lieferbare Energie P_m, die in dem Glättungskondensator 3 gespeichert ist, und die Energie, die in dem Glättungskondensator 11b gespeichert ist, d.h. die Energie P_c, bis zu der die Steuerungs-Stromquelle 11 liefern kann, wenn die Wechselstromquelle 1 ausfällt,.
Auf das Schaltsignal S_on' aus der Betriebsanhalteeinheit 10p hin geht der Schalter 18 in den Einschaltzustand über, um den Drehwinkel Θ₂ aus der Messeinheit für den Drehwinkel bzw. den Drehstellungsgeber 8 an die Samplingeinheit für das angetriebene Objekt 10c und geht in den Ausschaltzustand aufgrund eines Schaltsignals S_off' aus der Betriebsanhalteeinheit 10p über, um die Einspeisung des Drehwinkels Θ₂ aus der Messeinheit für den Drehwinkel bzw. den Drehstellungsgeber 8 an die Samplingeinheit für das angetriebene Objekt 10c zu unterbrechen.
In dem in 1 dargestellten System ist die Motorantriebsenergie P_sr, die der ersten Energie, die zum Zurückbewegen eines mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts 6 in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt 6 ein (anderes) Objekt nicht behindert, oder der zweiten Energie, die für das Anhalten des Motors 5 erforderlich ist, um eine Behinderung des angetriebenen Objekts 6 durch ein (anderes) Objekt zu verhindern, wenn die Wechselstromquelle 1 ausfällt, oder der Summe der ersten Energie und der zweiten Energie entspricht, wird zuvor in Zuordnung zu dem Befehlswert für die Drehzahl ω_com in einem nicht zeichnerisch dargestellten Speicher der übergeordneten Steuervorrichtung 17 gespeichert. Ferner wird die Betriebsenergie für ein Peripheriegerät P_mf, die zum Betrieb des Monitors 12 und des Kühlventilators 13 erforderlich ist, wenn die Wechselstromquelle 1 ausfällt, zuvor in dem zeichnerisch nicht dargestellten Speicher der übergeordneten Steuervorrichtung 17 gespeichert. Ferner werden vorweg die erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1, die für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung 10 erforderlich ist, wenn die Wechselstromquelle 1 ausfällt, die zweite Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2, die für den Antrieb der Motorsteuervorrichtung 10 zum Zeitpunkt des Öffnens des Schalters 18 bei einem Ausfall der Wechselstromquelle 1 erforderlich ist, und die dritte Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3, die zum Antrieb der Motorsteuervorrichtung zum Zeitpunkt des Öffnens des Schalters 18 und des Erhöhens der Samplingperiode bei Ausfall der Wechselstromquelle 1 erforderlich ist, in Zuordnung zu dem Befehlswert für die Drehzahl ω_com in dem zeichnerisch nicht dargestellten Speicher der übergeordneten Steuervorrichtung 17 gespeichert.
Wenn die von der Stromquelle für den Motor lieferbare Energie P_m größer ist als die Antriebsenergie des Motors P_sr und die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der Antriebsenergie für die Peripheriegeräte Pmf und der ersten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 17 das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s erhält, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 17 den Befehl für das Anhalten des Betriebs C_o zum Anhalten des Betriebs der Samplingeinheit für das angetriebene Objekt 10c an die Betriebsanhalteeinheit 10p ab.
Wenn die von der Stromquelle für den Motor lieferbare Energie P_m größer ist als die Antriebsenergie für den Motor P_sr und die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für die Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1 und wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 17 das Erkennungssignal für den Stromausfall S_s empfängt, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 17 den Befehl zum Erhöhen der Samplingperiode C_s aus, um jeweils die oben erwähnte Samplingperiode an die Samplingeinheit für einen Stromwert 10a, die Samplingeinheit für einen Motor 10b und die Samplingeinheit für das angetriebene Objekt zu erhöhen (zum Beispiel die Samplingperiode zu verdoppeln).
Wenn die von der Stromquelle des Motors lieferbare Energie P_m größer ist als die Antriebsenergie für den Motor P_sr und die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der Antriebsenergie für die Peripheriegeräte Pmf und der ersten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1 und wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 17 das Erkennungssignal für den Stromausfall S_s empfängt, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 17 den Befehl zur Verminderung der Trägerfrequenz C_g, um die oben erwähnte Trägerfrequenz zu vermindern (zum Beispiel diese zu halbieren) an die Generierungseinheit für das PWM-Signal 10n, aus.
3 ist ein Fließschaltbild der Funktionsablaufs bzw. des Betriebs der übergeordneten Steuervorrichtung 17 in 1, welche während jeder Steuerperiode (z.B. 250 µs) während der Zeit vom Start des Betriebs des Motors 5 bis zum Ende des Betriebs des Motors 5 oder der Erkennung des Stromausfalls der dreiphasigen Wechselstromquelle 1 ausgeführt und durch ein Verarbeitungsprogramm in der übergeordneten Steuervorrichtung 17 gesteuert wird.
Zuerst bestimmt die übergeordnete Steuervorrichtung 17 ob oder ob nicht sie ein Erkennungssignal über einen Stromausfall S_s empfängt (Schritt S1). Wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 17 ein Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s nicht empfängt, wird der Programmablauf hier verlassen. Wenn dagegen die übergeordnete Steuervorrichtung 17 ein Erkennungssignal für den Stromausfall empfängt, berechnet die übergeordnete Steuervorrichtung 17 die von der Stromquelle für den Motor lieferbare Energie P_m und die von der Steuerungs-Stromversorgung lieferbare Energie P_c (Schritt S2).
Nachdem der Schritt S2 abgeschlossen ist, ermittelt die übergeordnete Steuervorrichtung 17 ob oder ob nicht die von der Stromquelle des Motors lieferbare Energie P_m größer ist als die Antriebsenergie für den Motor P_sr (Schritt S3). Wenn die von der Stromquelle des Motors lieferbare Energie P_m gleich oder geringer ist als die für den Antrieb des Motors erforderliche Energie P_sr, wird der Verfahrensablauf hier verlassen. Wenn dagegen die von der Motorantriebsquelle lieferbare Energie Pm größer ist als die für den Antrieb des Motors erforderliche Energie P_sr, ermittelt die übergeordnete Steuervorrichtung 17, ob oder ob nicht die von der Steuerungs-Stromversorgung lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der ersten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1 (Schritt S4).
Wenn die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die Summe von der Antriebsenergie für die Peripheriegeräte Pmf und der ersten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1, wird der Verfahrens- bzw. Prozessablauf verlassen. Wenn jedoch im Gegensatz hierzu die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der Antriebsenergie für die Peripheriegeräte Pmf und der ersten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 17 an die Betriebsanhalteeinheit 10p den Befehl zum Anhalten des Betriebs C_o ab (Schritt S5).
Wenn der Befehl zum Anhalten des Betriebs C_o von der übergeordneten Steuervorrichtung 17 an die Betriebsanhalteeinheit 10p abgegeben wird, gibt die Betriebsanhalteeinheit 10p das Schaltsignal S_off' an den Schalter 18 ab. Folglich hält die Samplingeinheit für das angetriebene Objekt 10c deren Betrieb an und es wird keine weitere Energie von der Samplingeinheit für das angetriebene Objekt 10c verbraucht und ist es damit möglich, die Energie, die von der Motorsteuervorrichtung 10 verbraucht wird, zu reduzieren.
Nachdem der Schritt S5 abgeschlossen ist, ermittelt die übergeordnete Steuervorrichtung 17 ob oder ob nicht die von der Steuerungs-Stromquelle 11 lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die Summe von der Antriebsenergie für die Peripheriegeräte Pmf und die zweite Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2 (Schritt S6). Wenn die von der Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die Summe von der Antriebsenergie für die Peripheriegeräte P_mf und der zweiten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2, wird der Arbeitsablauf bzw. Prozessablauf verlassen. Wenn jedoch im Gegensatz hierzu die von der Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner als die Summe von der Antriebsenergie für die Peripheriegeräte P_mf und der zweiten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2 ist, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 17 den Befehl zum Erhöhen der Samplingperiode C_s jeweils an die Samplingeinheit für einen Stromwert 10a und die Samplingeinheit für den Motor 10b ab (Schritt S7).
Wenn der Befehl zur Erhöhung der Samplingperiode C_s von der übergeordneten Steuervorrichtung 17 an die Samplingeinheit für Stromwert 10a, die Samplingeinheit für den Motor 10b und die Samplingeinheit für das angetriebene Objekt 10c abgegeben wird, führen sie eine Probenahme immer dann durch, wenn sie das Taktsignal zweimal empfangen haben, das von einer Uhr bzw. einem Taktgeber, der zeichnerisch nicht dargestellt ist und in der Motorsteuervorrichtung 10 enthalten ist, abgegeben wird, zweimal empfangen wurde. Folglich führen die Samplingeinheit für einen Stromwert 10a und die Samplingeinheit für den Motor 10b die Probenahme zu jeder Samplingperiode (Steuerperiode der Motorsteuervorrichtung 10) über zwei Perioden (z.B. 500 µs) aus. Das bedeutet, dass sich die Samplingperioden der Samplingeinheit für einen Stromwert 10a und die Samplingeinheit für den Motor 10b auf den doppelten Wert der Samplingperiode, die bevor der Befehl zur Erhöhung der Samplingperiode C_S eingegeben wurde, erhöhen.
Die Steuerperiode der Motorsteuervorrichtung 10 entsprechend der Samplingperiode der Samplingeinheit für den Stromwert 10a, der Samplingeinheit für den Motor 10b und der Samplingeinheit für das angetriebene Objekt besteht aus der Verarbeitungszeitdauer während der jede Einheit der Motorsteuervorrichtung 10 die Verarbeitung ausführt und der Restzeitdauer, die jede Einheit der Motorsteuervorrichtung 10 im Ruhezustand ist. Die Zeitperiode für die Verarbeitung ist konstant, unabhängig von der Länge der Steuerperiode der Motorsteuervorrichtung 10, und die von der Motorsteuervorrichtung 10 verbrauchte Energie während der Zeitperiode für die Verarbeitung ist größer als die von der Motorsteuervorrichtung 10 verbrauchte Energie während der Ruhezeitdauer. Folglich nimmt die von der Motorsteuervorrichtung 10 verbrauchte Energie im Verhältnis der Zeitdauer für die Verarbeitung zu der Länge zu der Steuerperiode, die die Motorsteuervorrichtung 10 abnimmt, ab. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform nimmt durch Erhöhen der Samplingperiode der Samplingeinheit für den Stromwert 10a und der Samplingeinheit für den Motor 10b das Verhältnis der Zeitdauer der Verarbeitung zur Länge der Steuerperiode der Motorsteuervorrichtung 10 ab und ist es daher möglich, die von der Motorsteuervorrichtung 10 verbrauchte Energie zu vermindern.
Wenn der Schritt S7 beendet ist, ermittelt die übergeordnete Steuervorrichtung 17, ob oder ob nicht die von der Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die Summe der für die Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der dritten Antriebsenergie für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung P_mc3 (Schritt S8). Wenn die von der Steuerungs-Stromquelle 11 lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die Summe von der Energie für die Peripheriegeräte Pmf und der dritten Antriebsenergie für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung P_mc3 wird der Betriebsablauf verlassen. Wenn dagegen die von der Stromquelle 11 lieferbare Energie P_c kleiner als die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der dritten Antriebsenergie für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung P_mc3, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 17 einen Befehl zur Verminderung der Trägerfrequenz C_g an die Generierungseinheit für ein PWM-Signal 10n (Schritt 9) ab und der Betriebsablauf wird verlassen.
Wenn der Befehl für die Verminderung der Trägerfrequenz von der übergeordneten Steuervorrichtung 17 an die Generierungseinheit für das PWM-Signal 10n abgegeben wird, gibt die Generierungseinheit für das PWM-Signal 10n eine Trägerfrequenz vor, die zwei Perioden (z.B. 500 µs) eines Zeitgebers, der nicht zeichnerisch dargestellt ist und der in der Motorsteuervorrichtung 10 vorgesehen ist, lang ist und erzeugt ein PWM-Signal VPWM auf der Basis der vorgegebenen Trägerfrequenz. Folglich sinkt die Trägerfrequenz auf eine Trägerfrequenz von der halben Größe der Trägerfrequenz vor Eingabe des Befehls zur Verminderung der Trägerfrequenz C_g ab.
Die Anzahl bzw. die Häufigkeit, mit der das PWM-Signal V_PWM je Zeiteinheit (zum Beispiel eine Sekunde) erzeugt wird, nimmt in dem Maße ab in dem die Trägerfrequenz abnimmt, und die Energie, die die Generierungseinheit zum Generieren eines PWM-Signals für das Generieren des PWM-Signals V_PWM je Zeiteinheit (z.B. eine Sekunde) verbraucht, nimmt in dem Maße ab in dem die Häufigkeit mit der das PWM-Signals V_PWM je Zeiteinheit generiert wird abnimmt. Gemäß der vorliegenden Erfindung nimmt durch Vermindern der Trägerfrequenz die Häufigkeit mit der das PWM-Signal V_PWM je Zeiteinheit (z.B. eine Sekunde) erzeugt wird ab, und daher ist es möglich, die von der Motorsteuervorrichtung 10 verbrauchte Energie zu senken.
In dem Fall, in dem der Motor 5 ein in der Schwerkraftachse ausgerichteter Motor ist, führt die Motorsteuervorrichtung 10 die Steuerung des Motors zum Zurückbewegen des angetriebenen Objekts 6 in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt nicht mit einem (anderen) Objekt zusammentrifft, aus und hält den Motor 5 an, um ein Zusammentreffen bzw. -stoßen des angetriebenen Objekts 6 mit einem (anderen) Objekt zu vermeiden, wenn der Betriebsablauf der übergeordneten Steuervorrichtung 17 gemäß 2 verlassen wird. In dem Fall, in dem der Motor 5 ein Motor mit horizontal ausgerichteter Achse ist, führt die Motorsteuervorrichtung 10 die Steuerung des Motors 5 zum Zurückbewegen des angetriebenen Objekts 6 in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt nicht mit einem (anderen) Objekt zusammentrifft aus, wenn der Arbeitsablauf der übergeordneten Steuervorrichtung 17 nach 2 verlassen wird. In dem Fall, in dem der Motor 5 ein Hauptachsenmotor ist, führt die Motorsteuervorrichtung 10 die Steuerung des Motors 5 zum Anhalten des Motors aus, um ein Zusammentreffen oder Behindern des angetriebenen Objekts 6 mit bzw. durch ein (anderes) Objekt zu verhindern, wenn der Arbeitsablauf der übergeordneten Steuervorrichtung 17 nach 2 verlassen wird.
Nach dem in 1 dargestellten System wird der Betrieb der Samplingeinheit für das angetriebene Objekt 10c unterbrochen, wenn die von der Motorsteuervorrichtung lieferbare Energie P_m größer ist als die zum Antrieb des Motors erforderliche Energie P_sr und die von der Steuerungs-Stromversorgung lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der ersten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1, wenn die dreiphasige Wechselstromquelle 1 ausfällt, und daher ist es möglich, den Energieverbrauch der Motorsteuervorrichtung 10 zu senken. Deshalb
ist es auch möglich, die Abgabestandzeit der Steuerungs-Stromquelle 11, ohne gleichzeitig die Kapazität des Glättungskondensators 11b zu erhöhen, zu verlängern, um es zu ermöglichen, wenigstens den Vorgang des Zurückbewegens des angetriebenen Objekts in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt nicht mit einem Objekt zusammenstößt oder den Vorgang des Anhaltens des Motors auszuführen, um ein Zusammentreffen des angetriebenen Objekts 6 mit einem Objekt zu vermeiden, wenn die dreiphasige Wechselstromquelle 1 ausfällt.
Ferner, wenn die von der Motorstromquelle lieferbare Energie P_m größer ist als die für den Antrieb des Motors erforderliche Energie P_sr, und die von der Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der zweiten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2 oder die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie P_mf und der dritten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3, wenn die dreiphasige Wechselstromquelle bzw. Drehstromquelle 1 ausfällt, ist es möglich, die von der Motorsteuervorrichtung 10 verbrauchte Energie weiter zu senken durch Erhöhen der Samplingperiode der Samplingeinheit für den Stromwert 10a und der Samplingperiode 10b für den Motor, oder durch Erhöhen sowohl der Samplingperiode der Samplingeinheit für den Stromwert 10a und der Samplingeinheit für den Motor 10b oder durch Erhöhen sowohl der Samplingperiode der Samplingeinheit für den Stromwert 10a als auch der Samplingperiode der Samplingeinheit für den Motor 10b sowie der Trägerfrequenz des PWM-Signals V_PWM.
4 ist ein Blockschaltbild eines anderen Systems mit einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das in 4 dargestellte System wird in einer Werkzeugmaschine verwendet, in der es erforderlich ist, darin einen synchronisierten Arbeitsvorgang eines Werkstücks und eines Werkzeugs zu allen Zeiten auszuführen. Das in 4 gezeigte System hat eine übergeordnete Steuervorrichtung 17' anstelle der übergeordneten Steuervorrichtung 17 in 1. Zusätzlich zu den Komponenten des in 1 gezeigten Systems und anders als die übergeordnete Steuervorrichtung 17 hat das System einen Inverter 4', einen Motor 5' und ein angetriebenes Objekt 6', Messeinheiten für den Drehwinkel (Drehstellungsgeber) 7' und 8', einen Speicher 9' und eine Motorsteuervorrichtung 10'.
Der Inverter 4' ist parallel zu einem Glättungskondensator 3 und dem Motor 5 geschaltet und besteht beispielsweise aus einer Vielzahl (sechs im Falle eines Dreiphasen-Drehstroms) von Gleichrichterdioden und Transistoren, die jeweils invers parallel zu den Gleichrichterdioden geschaltet sind, und wandelt die Gleichstromenergie, in die sie vom Inverter 2 gewandelt worden ist, in Wechselstromenergie durch Anschalten und Ausschalten der Transistoren nach Maßgabe eines PWM-Signals V_PWM', wie dies an späterer Stelle erläutert wird, um.
Der Motor 5' wird durch die in dem Glättungskondensator 3 gespeicherte Energie angetrieben. In dem in 4 dargestellten System wird als Motor 5, zum Beispiel, ein in einer ersten horizontalen Achse ausgerichteter Servomotor eingesetzt, der zum Antreiben eines Tisches einer Werkzeugmaschine, auf dem ein Werkstück aufgespannt ist, in einer ersten horizontalen Richtung (z.B. in Richtung der X-Achse) durch einen Zustellantrieb, wie einem Kugelspindelantrieb, ausgebildet ist, und wird als der Motor 5', zum Beispiel, ein in einer zweiten horizontalen Achse ausgerichteter Servomotor eingesetzt, der zum Antreiben eines Tischs einer Werkzeugmaschine, auf den ein Werkstück aufgespannt ist, in einer zweiten horizontalen Richtung (z.B. der Richtung der Y-Achse) orthogonal zu der ersten horizontalen Richtung durch einen Zustellmechanismus, wie z.B. einem Kugelspindelantrieb, ausgebildet ist, verwendet.
Das angetriebene Objekt 6 und das angetriebene Objekt 6' sind beispielsweise Tische der gleichen Werkzeugmaschine, in denen in dem Fall, in dem der Motor 5 und der Motor 5' jeweils der Servomotor für die erste horizontale Achse bzw. der Servomotor für die zweite horizontale Achse ist.
Der Stellungsgeber für den Drehwinkel 7' besteht aus einem Drehencoder, der zum Erkennen eines Drehwinkels Θ₁' des Motors 5' als die Position des Motors ausgebildet ist, und der zweite Stellungsgeber für den Drehwinkel 8' besteht aus einem Drehencoder, der zum Erkennen eines Drehwinkels Θ₂' des angetriebenen Objekts 6' als der Position des angetriebenen Objekts ausgebildet ist.
Der Speicher 9' speichert eine Lookup- bzw. Nachschlagetabelle, die eine Beziehung zwischen einem Befehlswert für die Drehzahl ω_com', der ein Drehzahlbefehlswert für den Motor 5' ist, der von der übergeordneten Steuervorrichtung 17' an die Motorsteuervorrichtung 10' abzugeben ist, einer aktuellen Drehzahl ω' des Motors 5' entsprechend der Position oder Drehzahl des Motors 5', die auf die gleiche Weise berechnet wird, wie die aktuelle Drehzahl ω des Motors 5 und einen Strombefehlswert für die q-Achse I_qcom' und einem Strombefehlswert für die d-Achse I_dcom' wiedergibt.
Die Motorsteuervorrichtung 10' steuert den Motor 5', der durch die in dem Glättungskondensator 3 gespeicherte Energie angetrieben wird, der mit der dreiphasigen Wechselstromquelle 1 über den Konverter 2 verbunden ist. Um dies zu tun, nimmt die Motorsteuervorrichtung 10' Proben des Stromwerts der drei Phasen, so den Stromwert der U-Phase I_U', den Stromwert der V-Phase I_v' und den Stromwert der W-Phase I_w', der von den Strommessgeräten 4u', 4v' und 4w', die in den Ausgangsleitungen des Inverters 4' vorgesehen sind, gemessen wird, als Stromwert des Motors und nimmt Proben der Drehwinkel Θ₁' und Θ₂' als die Position oder Drehzahl des Motors bzw. als die Position oder Drehzahl des angetriebenen Objekts. Dann generiert die Motorsteuervorrichtung 10' das PWM-Signal V_PWM' für den Antrieb des Motors 5' auf der Basis der jeweils probegenommenen Stromwerte des Stroms der U-Phase I_U', des Stroms der V-Phase I_v' und des Stroms der W-Phase I_w' und der probegenommenen Drehwinkel Θ₁' und Θ₂'. Die Strommesseinheiten 4u', 4v' und 4w' bestehen zum Beispiel aus Lochelementen. Obwohl die Energie bzw. der Strom von der Steuerungs-Stromquelle 11 an die Motorsteuervorrichtung 10' geliefert wird, ist der Pfad, über den Energie aus der Steuerungs-Stromquelle 11 an die Motorsteuervorrichtung 10' geliefert wird, aus Vereinfachungsgründen in 4 fortgelassen. Ferner führt die Motorsteuervorrichtung 10' die Steuerung zum Anhalten des Motors 5' aus, wenn das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s von der Erkennungseinheit für einen Stromausfall 16 an die Motorsteuervorrichtung 10' abgegeben wird und berechnet die Abbremsenergie P_d, die im Glättungskondensator während der Motor 5' zum Anhalten kommt, gespeichert wird, auf der Grundlage der aktuellen Drehzahl ω' des Motors 5'. Die Abbremsenergie P_d (Energie, die bei der Verminderung der Geschwindigkeit (d.h. beim Abbremsen) gewonnen wird) ist größer als die für den Anhaltevorgang erforderliche Energie P_sr2 (Energie, die bei einem Anhaltevorgang verbraucht wird), was an späterer Stelle erläutert wird. Dann liefert die Motorsteuervorrichtung 10' Informationen über die berechnete Abbremsenergie P_d an die übergeordnete Steuervorrichtung 17'.
In dem in 4 gezeigten System sind der Speicher 9' und die Motorsteuervorrichtung 10' durch einen Prozessor mit einem Eingabe- und Ausgabeport, einem Schaltkreis für serielle Kommunikation, einem A/D-Konverter, einem Komparator (Vergleichsschaltung) usw. implementiert und eine Verarbeitung zur Steuerung des Motors 5' wird nach dem Verarbeitungsprogramm ausgeführt, das in einem Speicher gespeichert ist, der zeichnerisch nicht dargestellt ist.
In dem in 4 gezeigten System, bewegt, wie an späterer Stelle erläutert werden wird, die Motorsteuervorrichtung 10 die angetriebenen Objekte 6 und 6' in einen Bereich zurück, in dem die angetriebenen Objekte 6 und 6' nicht mit einem Objekt zusammentreffen, wenn die dreiphasige Wechselstromquelle 1 ausfällt, und die Motorsteuervorrichtung 10' hält den Motor 5' auch an, wenn die dreiphasige Wechselstromquelle ausfällt.
Wenn die von der Motorstromquelle lieferbare Energie P_m gleich oder kleiner ist als die für das Zurückbewegen erforderliche Energie P_sr1 als die für das Zurückbewegen des angetriebenen Objekts 6 erforderliche erste Energie, und zur gleichen Zeit größer ist als die Energie für einen Anhaltevorgang P_sr2 als die für das Anhalten des Motors 5' erforderliche zweite Antriebsenergie, und die Summe von der von der Motorstromquelle lieferbaren Energie P_m und der Abbremsenergie P_d größer ist als die Summe der für das Zurückbewegen erforderlichen Energie P_sr1 und der Energie für einen Anhaltevorgang P_sr2 und die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der ersten Antriebsenergie der Motorsteuervorrichtung P_mc1', wie dies später erläutert wird, wenn die dreiphasige Wechselstromquelle 1 ausfällt, führt die Betriebsanhalteeinheit 10p in der Motorsteuervorrichtung 10 die Steuerung zum Unterbrechen des Betriebs der Samplingeinheit für das angetriebene Objekt 10c aus, um die Ausgabestandzeit der Steuerungs-Stromquelle 11 dadurch zu verlängern, dass das Schaltsignal S_off' zum Abschalten des Stroms an den Schalter 18 gegeben wird.
Die übergeordnete Steuervorrichtung 17' besteht aus einer CNC-Steuerung (computer numerical control) usw. und gibt den Befehlswert für die Drehzahl ω_com zur Steuerung der Motorsteuervorrichtung 10 an die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die q-Achse 10g und die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die d-Achse in der Motorsteuervorrichtung 10 ab und gibt den Befehlswert für die Drehzahl ω_com' zur Steuerung der Motorsteuervorrichtung 10' an die Erzeugungseinheit für den Strombefehl für die q-Achse und die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die d-Achse (beide sind zeichnerisch nicht dargestellt) in der Motorsteuervorrichtung 10 ab. Ferner misst die übergeordnete Steuervorrichtung 17' die Spannung (Gleichspannungs-Zwischenkreisteil) V_c1 des Glättungskondensators 3 und die Spannung V_c2 des Glättungskondensators 11b, wenn das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s eingespeist wird. Dann berechnet die übergeordnete Steuervorrichtung 17' die von der Stromquelle des Motors lieferbare Energie P_m, die im Glättungskondensator 3 gespeichert ist, und die in dem Glättungskondensator 11b gespeicherte Energie, d.h., die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c bis zu der bei einem Ausfall die Wechselstromquelle 1 die Steuerungs-Stromquelle 11 liefern kann, auf der Basis der gemessenen Spannung V_c1 und der Spannung V_c2. Weiterhin kann es auch möglich sein, eine serielle Kommunikation zwischen der Motorsteuervorrichtung 10, der Motorsteuervorrichtung 10' und der übergeordneten Steuervorrichtung 17' herzustellen.
In dem in 4 dargestellten System ist die für das Zurückbewegen erforderliche Energie P_sr1 ist im Voraus in Verbindung mit der dem Drehzahlbefehlswert ω_com in einem nicht zeichnerisch dargestellten Speicher der übergeordneten Steuervorrichtung 17' gespeichert worden, und die Energie für einen Anhaltevorgang P_sr2 ist im Voraus in Verbindung mit bzw. in Zuordnung zu dem Drehzahlbefehlswert ω_com' in einem zeichnerisch nicht dargestellten Speicher der übergeordneten Steuervorrichtung 17' gespeichert worden. Die für den Betrieb der Peripheriegeräte nötige Energie Pmf für den Monitor 12 und den Kühlventilator 13 im Falle des Ausfalls der Wechselstromquelle 1, ist in dem zeichnerisch nicht dargestellten Speicher zuvor gespeichert worden. Weiterhin sind die erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1', die für den Antrieb der Motorsteuervorrichtung 10 und 10' erforderlich ist, wenn die Wechselstromquelle 1 ausfällt, die für die zweite Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2', die für den Antrieb der Motorsteuervorrichtungen 10 und 10' zum Zeitpunkt des Öffnens des Schalters 18 erforderlich ist, wenn die Wechselstromquelle 1 ausfällt, und die dritte Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3', die für den Antrieb der Motorsteuervorrichtungen 10 und 10' zum Zeitpunkt des Öffnens des Schalters 18 und für das Erhöhen der oben erwähnten Samplingperiode nötig ist, wenn die Wechselstromquelle 1 ausfällt, sind in Zuordnung zu dem Befehlswert für die Drehzahl ω_com in dem zeichnerisch nicht dargestellten Speicher der übergeordneten Steuervorrichtung 17 im Voraus gespeichert worden.
Zum Beispiel: In dem Fall, in dem die Motoren 5 und 5' der Servomotor für die erste horizontale Achse und der Servomotor für die zweite horizontale Achse jeweils sind, und das angetriebene Objekt 6 und das angetriebene Objekt 6' die Tische der gleichen Werkzeugmaschine sind, bestimmt die übergeordnete Steuervorrichtung 17' auf der Grundlage der Befehlswerte für die Drehgeschwindigkeit ω_com und ω_com', ob oder ob nicht die Motoren 5 und 5' angehalten werden müssen, um die angetriebenen Objekte 6 und 6' in einen Bereich zurück zu bewegen, in dem die angetriebenen Objekte 6 und 6' nicht mit einem Objekt zusammenstoßen, wenn die Wechselstromquelle 1 ausfällt,.
Zum Beispiel: Wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 17' feststellt, dass die angetriebenen Objekte 6 und 6' in der ersten horizontalen Richtung (zum Beispiel in Richtung der X-Achse) bewegt werden sollten, um einen Rückbewegungsvorgang auszuführen, aber die angetriebenen Objekte 6 und 6' nicht auch in der zweiten horizontalen Richtung (z.B. in Richtung der Y-Achse) bewegt werden müssen, steuert die übergeordnete Steuervorrichtung 17' die Motorsteuervorrichtung 10 so, dass der Motor 5 angetrieben wird, um die Rückbewegung auszuführen und steuert die Motorsteuervorrichtung 10' so, dass der Motor 5' angehalten wird.
Wenn die von der Stromquelle des Motors lieferbare Energie P_m größer ist als die Antriebsenergie für den Motor P_sr und die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der ersten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1 ist, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 17' den Unterbrechungsbefehl C_o für das Anhalten der Einheit 10p aus, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 17' das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s empfängt,.
Wenn die von der Stromquelle für den Motor lieferbare Energie P_m gleich oder kleiner ist als die für das Zurückbewegen erforderliche Energie P_sr1 und gleichzeitig größer ist als die für einen Anhaltevorgang erforderliche Energie P_sr2, wenn die Summe der von der Energiequelle für den Motor lieferbaren Energie P_m und die Abbremsenergie P_d größer ist als die Summe von der für das Zurückbewegen erforderlichen Energie P_sr1 und der für das Anhalten erforderlichen Energie P_sr2, und wenn die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie P_mf und der ersten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1', gibt die Steuerungs-Stromquelle 17' den Befehl zum Anhalten des Betriebs C_o an die Betriebsanhalteeinheit 10 p ab, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 17' das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s, empfängt.
Wenn die von der Stromquelle des Motors lieferbare Energie P_m größer ist als die vom Motor aufgenommene Atreibsenergie P_sr und die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Antriebsenergie Pmf und der zweiten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2' , gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 17', wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 17' das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s empfängt, einen Befehl zur Erhöhung der Samplingperiode C_s sowohl an die Samplingeinheit für einen Stromwert 10a als auch die Samplingeinheit für den Motor 10b ab.
Wenn die von der Stromquelle des Motors lieferbare Energie P_m gleich oder kleiner ist als die für das Zurückbewegen erforderlichen Energie P_sr1 und gleichzeitig aber auch größer ist als die für den Anhaltevorgang erforderliche Energie P_sr2, wenn die Summe von der von der Stromquelle des Motors lieferbaren Energie P_m und die Abbremsenergie P_d größer ist als die Summe von der für das Zurückbewegen erforderlichen Energie P_sr1 und der für das Anhalten erforderliche Energie P_sr2, und wenn die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für die Peripheriegeräte erforderlichen Antriebsenergie Pmf und der zweiten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2', gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 17' ebenfalls einen Befehl zum Erhöhen der Samplingperiode jeweils an die Samplingeinheit für einen Stromwert 10a und die Samplingeinheit für den Motor 10b ab, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 17 ein Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s empfängt.
Wenn die von der Stromquelle des Motors lieferbare Energie P_m größer ist als die Antriebsenergie des Motors P_sr, und die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für den Betrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Antriebsenergie P_mf und der dritten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3', gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 17' das Signal zur Verminderung der Trägerfrequenz C_g an die Generierungseinheit für das PWM-Signal 10n aus, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 17' das Erkennungssignal für einen Strom- bzw. Energieausfall S_s empfängt.
Wenn die von der Stromquelle des Motors lieferbare Energie P_m gleich oder kleiner ist als die für das Zurückbewegen erforderliche Energie P_sr1 und zur gleichen Zeit größer ist als die für den Anhaltevorgang erforderlichen Energie P_sr2, wenn die Summe von der von der Stromquelle des Motors lieferbaren Energie P_m und der Abbremsenergie P_d größer ist als die Summe der für das Zurückbewegen erforderlichen Energie P_sr1 und der für den Anhaltevorgang erforderlichen Energie P_sr2 ist, und wenn die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie P_mf und der dritten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3', gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 17' auch den Befehl zur Verminderung der Trägerfrequenz C_g an die Generierungseinheit für das PWM-Signal 10n ab, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 17' das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s empfängt.
5 ist ein Fließschaltbild des Arbeitsablaufes der übergeordneten Steuervorrichtung in 4, die zu jeder Steuerperiode (zum Beispiel 250 µs) während der Zeit vom Start des Antriebs des Motors 5 bis zum Ende des Antriebs des Motors 5 oder dem Erkennen des Stromausfalls der dreiphasigen Wechselstromquelle 1 ausgeführt wird und durch das Arbeitsablaufprogramm, das von der übergeordneten Steuervorrichtung 17' ausgeführt wird, gesteuert wird. Ein Fall wird erläutert, in dem der Motor 5 zum Zurückbewegen der angetriebenen Objekte 6 und 6' angetrieben wird, und zur gleichen Zeit der Motor 5' angehalten wird.
Nach dem Fließschaltbild der 5 ermittelt nach Abschluss des Schritts S2 die übergeordnete Steuervorrichtung 17' ob oder ob nicht die von der Stromquelle des Motors lieferbare Energie P_m größer ist als die für das Zurückbewegen erforderliche Energie P_sr1 (Schritt S21). Wenn die von der Stromquelle des Motors lieferbare Energie P_m gleich oder kleiner als die für das Zurückbewegen erforderliche Energie P_sr1 ist, bestimmt die übergeordnete Steuervorrichtung 17', ob oder ob nicht die von der Stromquelle des Motors lieferbare Energie P_m größer ist als die für einen Anhaltevorgang erforderliche Energie P_sr2 (Schritt S22). Wenn die von der Energiequelle für den Motor lieferbare Energie P_m gleich oder kleiner als die für einen Anhaltevorgang erforderliche Energie P_sr2, wird der Arbeitsablauf hier verlassen. Im Gegensatz hierzu, wenn die von der Energiequelle für den Motor lieferbare Energie P_m größer ist als die Energie für den Anhaltevorgang P_sr2, ermittelt die übergeordnete Steuervorrichtung 17', ob oder ob nicht die Summe der von der Energiequelle für den Motor lieferbare Energie P_m und die Abbremsenergie P_d größer ist als die Summe von der für den Zurückbewegungsvorgang erforderlichen Energie P_sr1 und der für den Anhaltevorgang erforderlichen Energie P_sr2 (Schritt S23). Wenn die Summe von der von der Energiequelle für den Motor lieferbaren Energie P_m und der Abbremsenergie P_d gleich oder kleiner ist als die Summe von der für den Zurückbewegungsvorgang erforderlichen Energie P_sr1 und der für den Anhaltevorgang erforderlichen Energie P_sr2, wird der Arbeitsablauf verlassen.
Wenn in Schritt S21 festgestellt wird, dass die von der Energiequelle für den Motor lieferbare Energie P_m größer ist als die für den Zurückbewegungsvorgang erforderliche Energie P_sr1, oder wenn im Schritt S23 festgestellt wird, dass die Summe von der von der Energiequelle für den Motor lieferbaren Energie P_m und der Abbremsenergie P_d größer ist als die Summe von der für den Zurückbewegungsvorgang erforderlichen Energie P_sr1 und der für den Anhaltevorgang erforderlichen Energie P_sr2, ermittelt die übergeordnete Steuervorrichtung 17' ob oder ob nicht die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich ist oder größer ist als die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der für die erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1' (Schritt S24).
Wenn die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und die erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1', wird der Arbeitsablauf verlassen. Im Gegensatz hierzu wird, wenn die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für den Betrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der ersten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1' ist, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 17' den Befehl zum Anhalten des Betriebs C_o an die Betriebsanhalteeinheit 10p ab (Schritt S25).
Wenn der Schritt S25 beendet ist, ermittelt die übergeordnete Steuervorrichtung 17' ob oder ob nicht die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der zweiten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2' (Schritt S26). Wenn die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer als die Summe von der für den Betrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der zweiten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2', wird der Arbeitsablauf hier verlassen. Im Gegensatz hierzu gibt, wenn die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der zweite Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2' , die übergeordnete Steuervorrichtung 17' den Befehl zur Erhöhung der Samplingperiode C_s an die Samplingeinheit für den Stromwert 10a und die Samplingeinheit für den Motor 10b jeweils ab (Schritt S27).
Wenn der Schritt S27 abgeschlossen ist, ermittelt die übergeordnete Steuervorrichtung 17', ob oder ob nicht die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der dritten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3' (Schritt 28). Wenn die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die Summe von der für den Betrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der dritten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3', wird der Arbeitsablauf verlassen. Im Gegensatz hierzu wird, wenn die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für den Betrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie P_mf und der dritten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3', gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 17' den Befehl zur Verminderung der Trägerfrequenz C_g an die Generierungseinheit für das PWM-Signal 10n (Schritt S29) ab und verlässt den Arbeitsablauf.
Wenn die von der Stromquelle für den Motor lieferbare Energie P_m größer ist als die Summe von der für das Zurückziehen erforderlichen Energie P_sr1 und der für den Anhaltevorgang erforderlichen Energie P_sr2 führt die Motorsteuervorrichtung 10' die Steuerung des Motors 5' aus, um den Motor 5' zu stoppen bzw. anzuhalten, wenn der Arbeitsablauf in 5 der übergeordneten Steuervorrichtung 17' verlassen wurde. Nachdem der Motor 5' zum Anhalten gekommen ist, führt die Motorsteuervorrichtung 10 die Steuerung des Motors 5 aus, um das angetriebene Objekt 6 in einen Bereich zurückzuziehen, in den das angetriebene Objekt und ein (anderes) Objekt einander nicht behindern können.
Im Gegensatz hierzu führt in dem Fall, in dem der Motor 5 ein in der Schwerkraftachse wirkender Servomotor ist und der Motor 5' ein Hauptachsenmotor ist, und wenn die von der Energiequelle für den Motor lieferbare Energie P_m gleich oder kleiner ist als die Summe von der für den Zurückbewegungsvorgang erforderlichen Energie P_sr1 und der für den Anhaltevorgang erforderliche Energie P_sr2 führt die Motorsteuervorrichtung 10 die Steuerung des Motors 5 aus, um das angetriebene Objekt in einen Bereich zurückzubewegen, in den das angetriebene Objekt nicht mit einem Objekt in Wechselwirkung tritt bzw. es behindert, wenn der Arbeitsablauf in 5 der übergeordneten Steuervorrichtung 17' verlassen wird, oder nachdem der Motor 5' durch die Motorsteuervorrichtung 10' angehalten wurde. Das bedeutet, in dem Fall, in dem es erforderlich ist, das angetriebene Objekt mit Priorität über das Anhalten des Motors 5' zurückzubewegen, die Steuerung des Motors 5 um das angetriebene Objekt 6 zurückzubewegen, ausgeführt wird, wenn der Arbeitsablauf in 5 der übergeordneten Steuervorrichtung 17' verlassen ist. Im Gegensatz hierzu wird, in dem Fall, in dem es erforderlich ist, den Motor 5' mit Priorität über das Zurückbewegen des angetriebenen Objekts 6 anzuhalten, die Steuerung des Motors 5 zum Zurückbewegen des angetriebenen Objekts 6 ausgeführt wird, nachdem der Motor 5' durch die Motorsteuervorrichtung 10' angehalten worden ist.
Bei dem in 4 gezeigten System wird, wenn die von der Energiequelle für den Motor lieferbare Energie P_m gleich oder kleiner als die für den Zurückbewegungsvorgang erforderliche Energie P_sr1 und zu der gleichen Zeit größer ist als die für den Anhaltevorgang erforderliche Energie P_sr2, die Summe von der von der Stromquelle den Motor lieferbaren Energie P_m und der Abbremsenergie P_d größer ist als die Summe von der für den Zurückbewegungsvorgang erforderlichen Energie P_sr1 und der für den Anhaltevorgang erforderlichen Energie P_sr2 und die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung Pmc1', wenn die dreiphasige Wechselstromquelle 1 ausfällt, der Betrieb der Samplingeinheit für das angetriebene Objekt 10c gestoppt, und daher ist es möglich, die von der Motorsteuervorrichtung 10 verbrauchte Energie zu vermindern. Folglich gilt, selbst wenn die von der Stromquelle für den Motor lieferbare Energie P_m gleich oder kleiner als die Zurückbewegungsenergie P_sr1 ist, es möglich ist, die Abgabehaltezeit der Steuerungs-Stromquelle 11 zu verlängern, ohne die Kapazität des Glättungskondensators 11b zu vergrößern, damit es möglich ist, den Zurückbewegungsvorgang auszuführen.
Ferner, wenn die von der Energiequelle für den Motor lieferbare Energie P_m gleich oder kleiner ist als die für den Zurückbewegungsvorgang erforderlichen Energie P_sr1 und zur gleichen Zeit größer ist als die für den Anhaltevorgang erforderliche Energie P_sr2, die Summe von der Energiequelle für den Motor lieferbare Energie P_m und die Abbremsenergie P_d größer ist als die Summe von der Energie für den Zurückbewegungsvorgang P_sr1 und der Energie für den Anhaltevorgang P_sr2, und die von der Steuerungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1' oder die zweite Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2' oder die dritte Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3', wenn die dreiphasige Wechselstromquelle 1 ausfällt, ist es möglich, die von der Motorsteuervorrichtung 10 verbrauchte Energie weiter zu senken durch Erhöhen der Samplingperiode der Samplingeinheit für den Stromwert und der Samplingeinheit für den Motor 10b oder durch Erhöhen sowohl der Samplingperiode der Samplingeinheit für den Stromwert 10a als auch der Samplingeinheit für den Motor 10b und Vermindern der Trägerfrequenz des PWM-Signals V_PWM'.
6 ist ein Blockdiagramm eines anderen Systems mit einer Motorsteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 7 ist ein Blockschaltbild der Motorsteuervorrichtung in 6. Das in 6 dargestellte System wird in einer Werkzeugmaschine verwendet, bei der es erforderlich ist, synchronisierte Bearbeitungsvorgänge an einem Werkstück mit einem Werkzeug zu allen Zeiten auszuführen. Das in 6 dargestellte System hat eine Motorsteuervorrichtung 10' und eine übergeordnete Steuervorrichtung 117 anstelle der Motorsteuervorrichtung 10 und der übergeordneten Steuervorrichtung 17 in 1, und zusätzlich zu den Komponenten des in 1 dargestellten Systems Schalter 14 und 15. Ferner hat die Motorsteuervorrichtung 10' eine Einheit zum Unterbrechen der Stromversorgung 10o zusätzlich zu den Komponenten der Motorsteuervorrichtung 10, die in 2 gezeigt ist.
Der Schalter 14 schaltet auf den Empfang des Schaltsignals S_on von der Einheit zum Unterbrechen der Stromversorgung 10o ein, um die Stromversorgung von der Steuerungs-Stromquelle 11 an den Monitor 12 zu schließen, und schaltet auf den Empfang des Schaltsignals S_off von der Einheit zum Unterbrechen der Stromversorgung 10o ab, um die Stromversorgung von der Steuerungs-Stromquelle 11 an den Monitor 12 zu unterbrechen. Der Schalter 15 schaltet auf das Schaltsignal S_on von der Steuerungs-Stromquelle 11 den Kühlventilator 13 ein, und schaltet das Schaltsignal S_off auf aus, um die Stromzufuhr von der Steuerungs-Stromquelle 11 an dem Kühlventilator 13 zu unterbrechen.
Wenn der Befehl zum Anhalten der Stromversorgung C_p, wie noch zu erläutern sein wird, von der übergeordneten Steuervorrichtung 117 an die Einheit zum Unterbrechen der Stromversorgung 10o eingespeist wird, gibt die Einheit zum Unterbrechen der Stromversorgung 10o das Schaltsignal S_off zum Abschalten bzw. Öffnen der Schalter 14 und 15 an die Schalter 14 und 15 ab, und wenn der Befehl zum Unterbrechen der Stromversorgung C_p nicht von der übergeordneten Steuervorrichtung 117 eingespeist wird, während der Motor 5 angetrieben wird, liefert die Einheit zum Unterbrechen der Stromversorgung 10o das Schaltsignal S_on, um die Schalter 14 und 15 einzuschalten bzw. zum Schließen an die Schalter 14 und 15 ab.
Wenn die von der Stromquelle des Motors lieferbaren Energie P_m größer ist als die vom Motor aufgenommene Antriebsenergie P_sr ist, und die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für den Betrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie P_mf und der zweite Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117 den Befehl zum Unterbrechen der Stromversorgung C_p der Steuerungs-Stromquelle 11 an den Monitor 12 und den Kühlventilator an die Einheit zum Unterbrechen der Stromversorgung 10o ab, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 17 das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s empfängt.
Wenn die die von der Stromquelle des Motors lieferbare Energie P_m größer ist als die vom Motor aufgenommene Antriebsenergie P_sr und die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117 das den Befehl zum unterbrechen des Vorgangs C_o an die Betriebsanhalteeineheit 10p ab, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 17 das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s empfängt.
Wenn die von der Stromquelle für den Motor lieferbare Energie P_m größer ist als die vom Motor aufgenommene Antriebsenergie P_sr und die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die zweite Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117 den Befehl zum Erhöhen der Samplingperiode C_s jeweils an die Samplingeinheit für den Stromwert 10a und die Samplingeinheit für den Motor 10b ab, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 17 das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s empfängt.
Weiter, wenn die von der Stromquelle für den Motor lieferbare Energie P_m größer ist als die vom Motor aufgenommene Antriebsenergie P_sr und die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die dritte Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117 den Befehl zur Verminderung der Trägerfrequenz C_g an die die Generierungseinheit für das PWM-Signal 10n ab, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 17 das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s empfängt.
8 ist ein Fließschaltbild des Betriebsablaufs der übergeordneten Steuervorrichtung 117 in 6, der in jeder Steuerperiode (z.B. 250 µs) während der Zeit vom Start des Antriebs des Motors 5 bis zur Beendigung des Antriebs des Motors 5, oder bis zur Erkennung eines Stromausfalls der dreiphasigen Wechselstromquelle 1 ausgeführt wird, und durch das Ablaufprogramm, das in der übergeordneten Steuervorrichtung 117 ausgeführt wird, gesteuert wird.
Wenn im Schritt S4 ermittelt wird, dass die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe der für den Betrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der ersten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1 ist, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117 den Befehl zum Unterbrechen der Stromversorgung C_p an die Einheit zum Unterbrechen der Stromzufuhr 10o ab (Schritt 5').
Nach Abschluss des Schritts S5' ermittelt die übergeordnete Steuervorrichtung 117 ob oder ob nicht die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1 (Schritt S6'). Wenn die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1, wird der Arbeitsablauf verlassen. Wenn dagegen die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117 den Befehl zum Unterbrechen der Stromversorgung C_p an die Betriebsunterbrechungseinheit 10p ab (Schritt S7').
Nach Vollendung des Schritts S7' ermittelt die übergeordnete Steuervorrichtung 117 ob oder ob nicht die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die zweite Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2 (Schritt S8'). Wenn die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer als die zweite Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2 ist, wird der Arbeitsablauf verlassen. Wenn dagegen die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die zweite Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung Pmc2, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117 den Befehl zum Erhöhen der Samplingperiode C_s jeweils an die Samplingeinheit für den Stromwert 10a und die Samplingeinheit für den Motor 10b ab (Schritt S9').
Nach Abschluss des Schritts S9' bestimmt die übergeordnete Steuervorrichtung 117 ob oder ob nicht die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer als die dritte Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3 ist (Schritt S10'). Wenn die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die dritte Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3, wird der Arbeitsablauf verlassen. Wenn jedoch im Gegensatz hierzu die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die dritte Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117 den Befehl zur Verminderung der Trägerfrequenz C_g an die die Generierungseinheit für das PWM-Signal 10n ab (Schritt S11') und der Arbeitsablauf wird verlassen.
Wenn in dem in 6 dargestellten System die von der Energiequelle für den Motor lieferbare Energie die von der Stromquelle des Motors lieferbare Energie P_m größer ist als die vom Motor aufgenommene Antriebsenergie P_sr und die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1, wird, wenn die dreiphasige Wechselstromquelle 1 ausfällt, der Betrieb der Samplingeinheit für das angetriebene Objekt 10c unterbrochen, und daher ist es möglich, die von der Motorsteuervorrichtung 10 verbrauchte Energie zu senken. Folglich ist es möglich, die Ausgabestandzeit der Steuerungs-Stromquelle 11 zu verlängern, ohne die Kapazität des Glättungskondensators 11b erhöhen zu müssen, um es zu ermöglichen, entweder das angetriebene Objekt in einen Bereich zurückzubewegen, in dem das angetriebene Objekt nicht mit einem Objekt in Wechselwirkung tritt bzw. es behindert, oder den Vorgang des Anhaltens des Motors 5, um eine Behinderung des angetriebenen Objekts 6 durch das Objekt zu verhindern, auszuführen.
9 ist ein Blockschaltbild eines anderen Systems mit einer Motorsteuervorrichtung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das in 9 dargestellte System wird in einer Werkzeugmaschine eingesetzt, in der es erforderlich ist, einen synchronisierten Betrieb eines Werkstücks und eines Werkzeugs darin zu allen Zeiten aufrechtzuerhalten. Das in 9 dargestellte System hat eine übergeordnete Steuervorrichtung 117' anstelle der übergeordneten Steuervorrichtung 17' in 4.
Wenn die von der Stromquelle für den Motor lieferbare Energie P_m größer ist als die vom Motor aufgenommene Antriebsenergie P_sr und die von der Regelungs-Stromquelle lieferbaren Energie P_c kleiner ist als die Summe von der Pmf und der ersten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117' den Befehl zum Unterbrechen der Stromversorgung C_p an die Einheit zum Unterbrechen der Stromzufuhr 10o ab, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 117' das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s empfängt.
Wenn die von der Stromquelle für den Motor lieferbare Energie P_m gleich oder kleiner ist als die Energie für das Zurückbewegen P_sr1 und gleichzeitig größer ist als die Energie für den Anhaltevorgang P_sr2, die Summe von der von der Stromquelle für den Motor lieferbaren Energie P_m und der Abbremsenergie P_d größer ist als die Summe von der für das Zurückbewegen erforderlichen Energie P_sr1 und der Energie für den Anhaltevorgang P_sr2, und die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für den Antrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der ersten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1', gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117' auch den Befehl zum Unterbrechen der Stromversorgung C_p an die Einheit zum Unterbrechen der Stromzufuhr 10o ab, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 117' das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s empfängt.
Wenn die von der Stromquelle für den Motor lieferbare Energie P_m größer ist als die vom Motor aufgenommene Antriebsenergie P_sr und die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1', gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117' den Befehl zum Anhalten des Betriebs C_o an die Einheit zum Anhalten des Betriebs 10p ab, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 117' das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s empfängt.
Wenn die von der Energiequelle für den Motor lieferbare Energie P_m gleich oder kleiner ist als die für das Zurückbewegen erforderliche Energie P_sr1 und zur gleichen Zeit größer als die Energie für den Anhaltevorgang P_sr2, die Summe der von der Stromquelle des Motors lieferbaren Energie P_m und der Abbremsenergie P_d größer ist als die Summe von der für das Zurückbewegen erforderlichen Energie P_sr1 und der für den Anhaltevorgang erforderlichen Energie P_sr2, und die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe von der für die Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1', gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117' auch den Befehl zum Anhalten des Betriebs C_o an die Einheit zum Anhalten des Betriebs 10p ab, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 117' das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s empfängt.
Wenn die von der Energiequelle für den Motor lieferbare Energie P_m größer als die Antriebsenergie für den Motor P_sr ist und die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner als die zweite Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2' ist, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117' den Befehl zum Erhöhen der Samplingperiode C_s jeweils an die Samplingeinheit für den Stromwert 10a und die Samplingeinheit für den Motor 10b ab, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 117' das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s empfängt.
Wenn die von der Energiequelle für den Motor lieferbare Energie P_m gleich oder kleiner als die für das Zurückbewegen erforderliche Energie P_sr1 und zur gleichen Zeit größer als die für den Anhaltevorgang erforderliche Energie P_sr2 ist, die Summe von der von der Stromquelle des Motors lieferbaren Energie P_m und der Abbremsenergie P_d größer ist als die Summe von der für das Zurückbewegen erforderlichen Energie P_sr1 und der Energie für den Anhaltevorgang P_sr2, und die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die zweite Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2' , gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117' auch den Befehl zum Erhöhen der Samplingperiode C_s jeweils an die Samplingeinheit für den Stromwert 10a und die Samplingeinheit für den Motor 10b ab, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 117' das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s empfängt.
Wenn die von der Energiequelle für den Motor lieferbare Energie P_m größer ist ist als die vom Motor aufgenommene Antriebsenergie P_sr und die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner als die dritte Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3', gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117' den Befehl für die Verminderung der Trägerfrequenz C_g an die die Generierungseinheit für das PWM-Signal 10n ab, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 117' das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s empfängt.
Weiter, wenn die von der Energiequelle für den Motor lieferbare Energie P_m gleich oder kleiner ist als die für das Zurückbewegen erforderliche Energie P_sr1 und zur gleichen Zeit größer als die für den Anhaltevorgang erforderliche Energie P_sr2, die Summe von der der Stromquelle des Motors lieferbare Energie P_m und der Abbremsenergie P_d größer ist als die Summe von der für das Zurückbewegen erforderlichen Energie P_sr1 und der für den Anhaltevorgang erforderlichen Energie P_sr2 und die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die dritte Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3', gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117' auch den Befehl für die Verminderung der Trägerfrequenz C_g an die die Generierungseinheit für das PWM-Signal 10n ab, wenn die übergeordnete Steuervorrichtung 117' das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s empfängt.
10 ist ein Fließschaltbild des Arbeitsablaufes der übergeordneten Steuervorrichtung in 9. Der Arbeitsablauf nach diesem Fließschaltbild wird zu jeder Regelperiode (z.B. 250 µs) in der Zeitspanne vom Beginn des Antriebs des Motors 5 bis zum Ende des Antriebs des Motors 5 oder bis zur Erkennung des Stromausfalls der dreiphasigen Stromquelle 1 und wird durch das in der übergeordneten Steuervorrichtung 117' ausgeführte Steuerungsprogramm gesteuert.
Wenn im Schritt S24 erkannt wird, dass die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die Summe der für den Betrieb der Peripheriegeräte erforderlichen Energie Pmf und der ersten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1' gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117' den Befehl zum Unterbrechen der Stromversorgung C_p an die Einheit zum Unterbrechen der Stromversorgung 10o aus (Schritt S25').
Nach Abschluss des Schritts S25' bestimmt die übergeordnete Steuervorrichtung 117' ob oder ob nicht die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1' (Schritt S26'). Wenn die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1' , wird der Programmablauf verlassen. Wenn jedoch im Gegensatz hierzu die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner als die erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1' ist, gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117' den Befehl zum Anhalten des Betriebs C_o an die Einheit zum Anhalten des Betriebs 10p aus (Schritt S27').
Nach Abschluss des Schritts S27' ermittelt die übergeordnete Steuervorrichtung 117' im ob oder ob nicht die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die zweite Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2' . Wenn die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die zweite Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2', wird der Arbeitsablauf verlassen. Wenn jedoch im Gegensatz hierzu die von der Regelungs -Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die zweite Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2', gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117' den Befehl zum Erhöhen der Samplingperiode C_s jeweils an die Samplingeinheit für den Stromwert 10a und die Samplingeinheit für den Motor 10b aus (Schritt S29').
Nach Abschluss des Schritts S29' ermittelt die übergeordnete Steuervorrichtung 117' ob oder ob nicht die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die dritte Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3' (Schritt S30'). Wenn die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c gleich oder größer ist als die dritte Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3', wird der Prozess- bzw. Steuerablauf verlassen. Wenn jedoch im Gegensatz hierzu die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die dritte Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3', gibt die übergeordnete Steuervorrichtung 117' den Befehl zum Vermindern der Trägerfrequenz C_g an die die Generierungseinheit für das PWM-Signal 10n ab (Schritt S31') und der Arbeitsablauf wird verlassen.
Wenn in dem in 9 dargestellten System die von der Energiequelle für den Motor lieferbare Energie P_m gleich oder kleiner ist als die für das Zurückbewegen erforderliche Energie P_sr1 und zur gleichen Zeit größer ist als die für Energie den Anhaltevorgang P_sr2, die Summe von der von der Stromquelle des Motors lieferbaren Energie P_m und der Abbremsenergie P_d größer ist als die Summe von der für das Zurückbewegen erforderlichen Energie P_sr1 und der Energie für den Anhaltevorgang P_sr2, und schließlich die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c kleiner ist als die erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1', wird, wenn die dreiphasige Wechselstromquelle 1 ausfällt, die Arbeit der Samplingeinheit für das angetriebene Objekt 10c angehalten. Dadurch ist es möglich, die von der Motorsteuervorrichtung 10 verbrauchte Energie zu vermindern. Folglich ist es ferner möglich, die Ausgabehaltezeit der Steuerungs-Stromquelle 11 zu verlängern, ohne die Kapazität des Glättungskondensators 11b erhöhen zu müssen, um es möglich zu machen, den Vorgang des Zurückbewegens auszuführen, selbst wenn die von der Stromquelle für den Motor lieferbare Energie P_m kleiner ist als die für das Zurückbewegen erforderliche Energie P_sr1.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor erläuterten Ausführungsformen beschränkt und kann auf verschiedene Weise abgewandelt und abgeändert werden. Zum Beispiel ist es möglich, die Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer anderen Werkzeugmaschine einzusetzen, in der es zu allen Zeiten erforderlich ist, einen synchronisierten Arbeitsablauf eines Werkstücks und eines Werkzeugs auszuführen.
Ferner kann es möglich sein, Energie an die Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aus einer anderen Stromquelle als der Steuerungs-Stromquelle abzugeben, wenn die Zufuhr von Energie an das Peripheriegerät bei Stromausfall nicht unterbrochen wird.
Ferner wird bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die dreiphasige Energie- bzw. Stromquelle (Drehstromquelle) 1 als Wechselstromquelle eingesetzt. Es ist jedoch auch möglich, eine vielphasige Wechselstromquelle anstelle der dreiphasigen Wechselstromquelle einzusetzen. Es kann die Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch auch in einem System eingesetzt werden, in dem ein Wiederaufladen der Stromquelle ausgeführt wird. In diesem Fall sind Drosselspulen zwischen der dreiphasigen Stromquelle 1 und den Strommessgeräten 1u, 1v und 1w angeordnet und wird der Konverter 2 aus einer Vielzahl von Gleichrichterdioden und Transistoren in der gleichen Weise aufgebaut, wie bei den Gleichrichterdioden.
Ferner ist es möglich, dass die Drehwinkelmesseinheiten 7 und 8 anstelle des Drehwertgebers aus einem anderen Teil (z.B. einem Lochelement oder Drehmelder (resolver)) bestehen. Es ist auch möglich, die Samplingeinheit für den Motor 10b und die Samplingeinheit für das angetriebene Objekt 10c außerhalb der Motorsteuervorrichtung 10 vorzusehen. Schließlich ist es auch möglich, die Messeinheit für den Drehwinkel 7 fortzulassen und den Drehwinkel Θ₁ und die Winkelgeschwindigkeit ω₁, auf der Grundlage des Wechselstroms und der Wechselspannung, mit denen der Motor 5 betrieben wird, zu berechnen.
Weiterhin ist hier der Fall, in dem der Monitor 12 und der Kühlventilator 13 als Peripheriegeräte, eingesetzt werden, beschrieben. Es kann jedoch auch einen Monitor oder ein Kühlventilator oder ein Peripheriegerät, das nicht Monitor 12 oder Kühlventilator 13 ist, verwendet werden.
Es wurde der Fall erläutert, in dem Proben von den Drehwinkeln Θ₁ und Θ₂, wie erläutert, genommen wurden. Es ist jedoch auch möglich, Proben von den Drehgeschwindigkeiten (Drehzahlen) ω₁ und ω₂ als die Drehzahl des Motors 5 und die Drehzahl des angetriebenen Objekts 6 anstelle der Drehwinkel Θ₁ und Θ₂ als die Position des Motors 5 und die Position des angetriebenen Objekts 6 zu sampeln.
Weiterhin wurde eine Erläuterung unter der Annahme gegeben, dass der Speicher 9 Teil des Prozessors ist. Es ist jedoch auch möglich, den Speicher 9 als Teil eines anderen Bauteils als ein Prozessor auszubilden. Es ist ferner denkbar, den Speicher 9 innerhalb der Erzeugungseinheit für einen Strombefehlswert für die q-Achse 10g oder innerhalb der Erzeugungseinheit für einen Strombefehl für die d-Achse 10h vorzusehen.
Obwohl der Fall, in dem die Erkennungseinheit für einen Stromausfall 16 den Strom der dreiphasigen Wechselstromquelle 1 erkennt und die Höhe des Ausgangssignals, das den gemessenen Strom und einen Bezugswert vergleicht, erläutert ist, ist es jedoch auch möglich, dass die Erkennungseinheit für den Stromausfall 16 die Spannung der dreiphasigen Wechselstromquelle 1 misst und die Höhe des ausgegebenen Signals, das der gemessenen Spannung entspricht, mit der Bezugsgröße vergleicht.
Der Fall, in dem die Erkennungseinheit für den Stromausfall 16 das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s an die übergeordnete Steuervorrichtung 17 bzw. 17', wie erläutert, abgibt, wurde erläutert. Es ist jedoch auch möglich, die Erkennungseinheit für dem Stromausfall 16 das Erkennungssignal für einen Stromausfall S_s an die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die q-Achse 10g und die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die d-Achse 10h und für die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die q-Achse 10g und die Erzeugungseinheit für den Strombefehlswert für die d-Achse 10h abgeben zu lassen, um zu bestimmen, ob oder ob nicht der Stromausfall der dreiphasigen Wechselstromquelle 1 erkannt wurde.
Ferner wurde der Fall beschrieben, in dem die Samplingperiode (Steuerperiode der Motorsteuervorrichtung 10) der Samplingeinheit für den Stromwert 10a und der Samplingeinheit für den Motor 10b verdoppelt wird. Es ist jedoch auch möglich, die Samplingperiode um einen zufällig gewählten Ganzzahlfaktor (drei oder mehr) zu erhöhen, durch Ausführen einer Bearbeitung des Samplings zu jedem Zeitpunkt, an dem ein Taktsignal von dem Taktgeber, der zeichnerisch nicht dargestellt ist, der aber in der Motorsteuervorrichtung 10 vorgesehen ist, abgegeben wird und eine zufällige Anzahl (drei oder mehr) Mal empfangen wurde. Schließlich ist es weiter möglich, eine Taktsteuereinheit vorzusehen, die zum Vermindern der Frequenz der Taktsignalausgabe des nicht dargestellten Taktgebers, der in der Motorsteuervorrichtung 10 vorgesehen ist, ausgebildet ist, die an jede Einheit der Motorsteuervorrichtung 10 innerhalb der Motorsteuervorrichtung 10 ausgegeben wird, um die Samplingperiode zu vergrößern.
Ferner wurde der Fall erläutert, in dem die übergeordnete Steuervorrichtungen 17 und 17' die Spannung (Gleichstromzwischenkreisteil) V_c1 des Glättungskondensators 3 und die Spannung V_c2 des Glättungskondensators 11b messen und die von der Stromquelle für den Motor lieferbare Energie P_m und die von der Regelungs-Stromquelle lieferbare Energie P_c berechnen. Es ist jedoch auch möglich, eine erste Spannungsmesseinheit, die zur Messung der Spannung (Gleichstromzwischeneinheitsteil) V_c1 des Glättungskondensators 3 ausgebildet ist, vorzusehen, und eine zweite Spannungsmesseinheit, die zur Messung der Spannung V_c2 des Glättungskondensators 11b ausgebildet ist, vorzusehen und eine Recheneinheit vorzusehen, die zur Berechnung der von der Stromquelle des Motors lieferbaren Energie P_m und der von der Regelungs-Stromquelle lieferbaren Energie P_c in der Motorsteuervorrichtung 10 ausgebildet ist.
Weiterhin ist der Fall beschrieben, in dem die Antriebsleistung des Motors P_sr, die die von der Stromquelle für den Motor lieferbare Energie Pmf und die erste Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1, die zweite Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2, die dritte Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3 und die vierte Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc4, die dem Drehgeschwindigkeitsbefehlswert ω_com zugeordnet sind, zuvor in dem nicht dargestellten Speicher der übergeordneten Steuervorrichtung 17 und 17' gespeichert werden. Es ist jedoch auch möglich, in der Motorsteuervorrichtung 10 eine Speichereinheit zum Speichern der Antriebsleistung des Motors P_sr, der von der Stromquelle für den Motor lieferbaren Energie P_mf und der ersten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc1, der zweiten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc2, der dritten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc3 und der vierten Antriebsenergie für die Motorsteuervorrichtung P_mc4, die dem Drehgeschwindigkeitswert ω_com zugeordnet sind, vorzusehen.
Weiterhin ist es ebenfalls möglich, den Betrieb der Samplingeinheit für den Motor 10b anstelle des Betriebs der der Samplingeinheit für das angetriebene Objekt 10c zur Verminderung des Energieverbrauchs der Motorsteuervorrichtung 10 zu unterbrechen.
Zuvor wurde die vorliegende Erfindung mit Bezug auf deren bevorzugte Ausführungsformen erläutert. Es versteht sich jedoch für den Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet, dass verschiedene Abänderungen und Abwandlungen gemacht werden können, ohne vom durch die Patentansprüche gegebenen Schutzumfang, wie erläutert, abzuweichen.

Claims

Motorsteuervorrichtung (10), der Strom von einer Steuerungs-Stromquelle (11) zugeführt wird, die für die Zufuhr von Strom an ein Peripheriegerät eines Motors (5) ausgebildet ist, um den Motor, der durch eine in einem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3), das über einen Konverter (2) mit einer Wechselstromquelle (1) verbunden ist, gespeicherte Energie (P_m) angetrieben wird, zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuervorrichtung umfasst: eine Samplingeinheit für einen Stromwert (10a), die zum Probenehmen eines Stromwerts des Motors ausgebildet ist, eine Samplingeinheit für einen Motor (10b), die zum Probenehmen einer Position oder einer Drehzahl des Motors ausgebildet ist, eine Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt (10c), die zum Probenehmen einer Position oder einer Drehzahl eines mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts (6) ausgebildet ist, eine Generierungseinheit zum Generieren (Erzeugen) eines Pulsweitenmodulations-Signals (10n), die zum Gewinnen eines PWM Signals für den Antrieb des Motors auf der Grundlage des probegenommenen Stromwerts des Motors, der Position oder der Drehzahl des Motors sowie der Position oder Drehzahl des mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts ausgebildet ist, und eine Betriebsanhalteeinheit (10p), die zum Anhalten eines Betriebs entweder der Samplingeinheit für den Motor (10b) oder der Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt (10c), je nach der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherten Energie (P_m) und einer Energie (P_c), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt, ausgebildet ist, wobei die Betriebsanhalteeinheit (10p), wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt, den Betrieb von entweder der Samplingeinheit für den Motor (10b) oder der Samplingeinheit für das angetriebene Objekt (10c) anhält, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherte Energie (P_m) größer ist als entweder eine erste, für das Zurückbewegen des mit dem Motor (5) verbundenen angetriebenen Objekts (6) in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt kein weiteres Objekt behindert, erforderliche Energie (P_sr1) oder eine zweite, für das Anhalten des Motors, um ein Behindern des mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts mit dem weiteren Objekt zu vermeiden, erforderliche Energie (P_sr2) oder die Summe von der ersten Energie (P_sr1) und der zweiten Energie (P_sr2), und wenn die Energie (P_c), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, kleiner ist als die Summe von einer für den Antrieb des Peripheriegeräts erforderlichen Energie (P_mf) und einer für einen Betrieb der Motorsteuervorrichtung (10) erforderlichen Energie (P_mc1).
Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Samplingeinheit für einen Stromwert (10a) eine Samplingperiode des Stromwerts des Motors erhöht, und entweder eine Erhöhung einer Samplingperiode der Position oder der Drehzahl des Motors durch die Samplingeinheit für den Motor (10b) oder eine Erhöhung der Samplingperiode der Position oder der Drehzahl des angetriebenen Objekts durch die Samplingeinheit für das angetriebene Objekt (10c) ausgeführt wird, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherte Energie (P_m) größer ist als entweder die erste Energie (P_sr1) oder die zweite Energie (P_sr2) oder die Summe von der ersten Energie (P_sr1) und der zweiten Energie (P_sr2), und wenn die Energie (P_c), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, kleiner ist als die Summe der für den Antrieb des Peripheriegeräts erforderlichen Energie (P_mf) und der für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung (10) erforderlichen Energie (P_mc1), wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt.
Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Generierungseinheit zum Generieren eines Pulsweitenmodulations-Signals (10n) die Frequenz des PWM-Signals vermindert, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherte Energie (P_m) größer ist als entweder die erste Energie (P_sr1) oder die zweite Energie (P_sr2) oder die Summe von der ersten Energie (P_sr1) und der zweiten Energie (P_sr2), und die Energie (P_c), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, kleiner ist als die Summe der für den Antrieb des Peripheriegeräts erforderlichen Energie (P_mf) und der für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung (10) erforderlichen Energie (P_mc1), wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt.
Motorsteuervorrichtung (10), der Strom von einer Steuerungs-Stromquelle (11) zugeführt wird, die für die Zufuhr von Strom an ein Peripheriegerät eines Motors (5) ausgebildet ist, um den Motor, der durch eine in einem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3), das über einen Konverter (2) mit einer Wechselstromquelle (1) verbunden ist, gespeicherte Energie (P_m) angetrieben wird, zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuervorrichtung umfasst: eine Samplingeinheit für einen Stromwert (10a), die zum Probenehmen eines Stromwerts des Motors ausgebildet ist, eine Samplingeinheit für einen Motor (10b), die zum Probenehmen einer Position oder einer Drehzahl des Motors ausgebildet ist, eine Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt (10c), die zum Probenehmen einer Position oder einer Drehzahl eines mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts (6) ausgebildet ist, eine Generierungseinheit zum Generieren (Erzeugen) eines Pulsweitenmodulations-Signals (10n), die zum Gewinnen eines PWM Signals für den Antrieb des Motors auf der Grundlage des probegenommenen Stromwerts des Motors, der Position oder der Drehzahl des Motors sowie der Position oder Drehzahl des mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts ausgebildet ist, und eine Betriebsanhalteeinheit (10p), die zum Anhalten eines Betriebs entweder der Samplingeinheit für den Motor (10b) oder der Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt (10c), je nach der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherten Energie (P_m) und einer Energie (P_c), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt, ausgebildet ist, wobei die Betriebsanhalteeinheit (10p), wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt, den Betrieb von entweder der Samplingeinheit für einen Motor (10b) oder der Samplingeinheit für das angetriebene Objekt (10c) anhält, wenn die Energie (P_c), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, kleiner ist als die Summe einer für den Antrieb des Peripheriegeräts erforderlichen Energie (P_mf) und einer für einen Betrieb der Motorsteuervorrichtung (10) und der für eine andere Motorsteuervorrichtung (10') für den anderen Motor (5') erforderlichen Energie (P_mc1'), und - wenn die im Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherte Energie (P_m) größer ist als eine erste Energie (P_sr1), die zum Zurückbewegen des mit dem Motor (5) verbundenen angetriebenen Objekts (6) in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt (6) ein weiteres Objekt nicht behindert, erforderlich ist, oder - wenn die im Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherte Energie (P_m) gleich ist wie oder kleiner ist als die erste Energie (P_sr1) und größer ist als eine zweite Energie (P_sr2), die für das Anhalten eines anderen Motors (5') erforderlich ist, um ein Behindern eines weiteren Objekts mit einem anderen angetriebenen Objekt (6') zu vermeiden, das mit dem anderen Motor (5') verbunden ist, der parallel zu dem von der Motorsteuerungsvorrichtung (10) gesteuerten Motor (5) verbunden ist, wenn die Summe der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherten Energie (P_m) und einer Abbremsenergie (P_d), die während der andere Motor (5') zum Stillstand kommt in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeichert wird, größer ist als die Summe von der ersten Energie (P_sr1) und der zweiten Energie (P_sr2).
Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Samplingeinheit für einen Stromwert (10a) eine Samplingperiode für den Stromwert des Motors erhöht und entweder eine Erhöhung einer Samplingperiode der Position oder der Drehzahl des Motors mit der Samplingeinheit für einen Motor (10b) oder eine Erhöhung einer Samplingperiode der Position oder der Drehzahl des angetriebenen Objekts (6) mit der Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt (10c) ausgeführt wird, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherten Energie (P_m) gleich oder kleiner ist als die erste Energie (P_sr1) und größer ist als die zweite Energie (P_sr2), wenn die Summe von der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherten Energie (P_m) und der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) während der andere Motor (5') zum Anhalten kommt, gespeicherten Abbremsenergie (P_d) größer ist als die Summe von der ersten Energie (P_sr1) und der zweiten Energie (P_sr2), und wenn die Energie (P_c), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, kleiner ist als die Summe von der für den Antrieb des Peripheriegeräts erforderlichen Energie (P_mf) und der für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung (10) und der anderen Motorsteuervorrichtung des anderen Motors erforderlichen Energie (P_mc1'), wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt.
Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Generierungseinheit zum Generieren eines Pulsweitenmodulations-Signals (10n) die Trägerfrequenz des PWM-Signals vermindert, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherte Energie (P_m) gleich ist wie oder kleiner ist als die erste Energie (P_sr1) und größer ist als die zweite Energie (P_sr2), die Summe von der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherten Energie (P_m) und der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) während der andere Motor (5') zum Anhalten kommt, gespeicherten Abbremsenergie (P_d) größer ist als die Summe von der ersten Energie (P_sr1) und der zweiten Energie (P_sr2) ist, und die Energie (P_c), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, kleiner ist als die Summe von der für den Antrieb des Peripheriegeräts erforderlichen Energie (P_mf) und der für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung (10) und der anderen Motorsteuervorrichtung des anderen Motors erforderlichen Energie (P_mc1'), wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt.
Motorsteuervorrichtung (10), der Strom von einer Steuerungs-Stromquelle (11) zugeführt wird, die für die Zufuhr von Strom an ein Peripheriegerät eines Motors (5) ausgebildet ist, um den Motor, der durch eine in einem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3), das über einen Konverter (2) mit einer Wechselstromquelle (1) verbunden ist, gespeicherte Energie (Pm)angetrieben wird, zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuervorrichtung umfasst: eine Samplingeinheit für einen Stromwert (10a), die zum Probenehmen eines Stromwerts des Motors ausgebildet ist, eine Samplingeinheit für einen Motor (10b), die zum Probenehmen einer Position oder einer Drehzahl des Motors ausgebildet ist, eine Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt (10c), die zum Probenehmen einer Position oder einer Drehzahl eines mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts (6) ausgebildet ist, eine Generierungseinheit zum Generieren (Erzeugen) eines Pulsweitenmodulations-Signals (10n), die zum Gewinnen eines PWM Signals für den Antrieb des Motors auf der Grundlage des probegenommenen Stromwerts des Motors, der Position oder der Drehzahl des Motors sowie der Position oder Drehzahl des mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts ausgebildet ist, und eine Betriebsanhalteeinheit (10p), die zum Anhalten eines Betriebs entweder der Samplingeinheit für den Motor (10b) oder der Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt (10c), je nach der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherten Energie (P_m) und der Energie (P_c), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt, ausgebildet ist, wobei die Betriebsanhalteeinheit (10p), wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt, den Betrieb entweder der Samplingeinheit für einen Motor (10b) oder der Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt (10c) unterbricht, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherte Energie (P_m) größer ist als entweder eine erste Energie (P_sr1), die zum Zurückbewegen des angetriebenen Objekts (6) erforderlich ist, das mit dem Motor (5) verbunden ist, in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt (6) ein weiteres Objekt nicht behindert, oder eine zweite Energie (P_sr2), die zum Anhalten des Motors (5) erforderlich ist, um das Behindern eines weiteren Objekts mit dem angetriebenen Objekt (6), das mit dem Motor (5) verbunden ist, zu verhindern, oder die Summe von der ersten Energie (P_sr1) und der zweiten Energie (P_sr2), und wenn die Energie (P_c), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, kleiner ist als eine für einen Betrieb der Motorsteuervorrichtung (10) erforderlichen Energie (P_mc1).
Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Samplingeinheit für einen Stromwert (10a) eine Samplingperiode des Stromwerts des Motors (5) erhöht und entweder eine Erhöhung einer Samplingperiode der Position oder der Drehzahl des Motors mit der Samplingeinheit für einen Motor (10b) oder eine Erhöhung einer Samplingperiode der Position oder der Drehzahl des angetriebenen Objekts (6) mit der Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt (10c) ausgeführt wird, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherte Energie (P_m) größer ist als entweder die erste Energie (P_sr1) oder die zweite Energie (P_sr2) oder die Summe von der ersten Energie (P_sr1) und der zweiten Energie (P_sr2), und wenn die Energie (P_c), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, kleiner ist als die für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung (10) erforderliche Energie (P_mc1), wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt.
Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Generierungseinheit zum Generieren eines Pulsweitenmodulations-Signals (10n) die Trägerfrequenz des PWM-Signals vermindert, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherte Energie (P_m) größer ist als entweder die erste Energie (P_sr1) oder die zweite Energie (P_sr2) oder die Summe von der ersten Energie (P_sr1) und der zweiten Energie (P_sr2), und wenn die Energie (P_c), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, kleiner ist als die für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung erforderlichen Energie (P_mc1), wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt.
Motorsteuervorrichtung (10), der Strom von einer Steuerungs-Stromquelle (11) zugeführt wird, die für die Zufuhr von Strom an ein Peripheriegerät eines Motors (5) ausgebildet ist, um den Motor, der durch eine in einem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3), das über einen Konverter (2) mit einer Wechselstromquelle (1) verbunden ist, gespeicherte Energie (P_m) angetrieben wird, zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuervorrichtung umfasst: eine Samplingeinheit für einen Stromwert (10a), die zum Probenehmen eines Stromwerts des Motors ausgebildet ist, eine Samplingeinheit für einen Motor (10b), die zum Probenehmen einer Position oder einer Drehzahl des Motors ausgebildet ist, eine Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt (10c), die zum Probenehmen einer Position oder einer Drehzahl eines mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts (6, 6') ausgebildet ist, eine Generierungseinheit zum Generieren (Erzeugen) eines Pulsweitenmodulations-Signals (10n), die zum Gewinnen eines PWM Signals für den Antrieb des Motors auf der Grundlage des probegenommenen Stromwerts des Motors, der Position oder der Drehzahl des Motors sowie der Position oder Drehzahl des mit dem Motor verbundenen angetriebenen Objekts ausgebildet ist, und eine Betriebsanhalteeinheit (10p), die zum Anhalten eines Betriebs entweder der Samplingeinheit für den Motor (10b) oder der Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt (10c), je nach der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherten Energie (P_m) und einer Energie (P_c), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt, ausgebildet ist, wobei die Betriebsanhalteeinheit (10p), wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt, den Betrieb entweder der Samplingeinheit für einen Motor (10b) oder der Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt (10c) anhält, wenn die Energie (P_c), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, kleiner ist als eine für einen Betrieb der Motorsteuervorrichtung (10) und einer anderen Motorsteuervorrichtung (10') eines anderen Motors (5') erforderlichen Energie (P_mc1'), und - wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherte Energie (P_m) größer ist als eine erste Energie (P_sr1), die zum Zurückbewegen des angetriebenen Objekts (6) erforderlich ist, das mit dem Motor (5) verbunden ist, in einen Bereich, in dem das angetriebene Objekt (6) ein weiteres Objekt nicht behindert, oder - wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherte Energie (P_m) gleich ist wie oder kleiner ist als die erste Energie (P_sr1) und größer ist als eine zweite Energie (P_sr2), die zum Anhalten des anderen Motors (5') erforderlich ist, um ein Behindern eines weiteren Objekts durch ein mit dem anderen Motor (5') verbundenes angetriebenes anderes Objekt (6') zu verhindern, wobei der andere Motor (5') parallel mit dem von der Motorsteuervorrichtung (10) gesteuerten Motor (5) verbunden ist, wenn die Summe von der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherten Energie (P_m) und einer Abbremsenergie (P_d), die während der andere Motor (5') zum Stillstand kommt in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeichert wird, größer ist als die Summe von der ersten Energie (P_sr1) und der zweiten Energie (P_sr2).
Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Samplingeinheit für einen Stromwert (10a) eine Samplingperiode des Stromwerts des Motors erhöht und entweder eine Erhöhung einer Samplingperiode der Position oder der Drehzahl des Motors mit der Samplingeinheit für einen Motor (10b) oder eine Erhöhung einer Samplingperiode der Position oder der Drehzahl des angetriebenen Objekts mit der Samplingeinheit für ein angetriebenes Objekt (10c) ausgeführt wird, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherte Energie (P_m) gleich ist wie oder kleiner ist als die erste Energie (P_sr1) und größer ist als die zweite Energie (P_sr2), die Summe von der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherten Energie (P_m) und der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) während der andere Motor (5') zum Anhalten kommt gespeicherten Energie (P_d) größer ist als die Summe von der ersten Energie (P_sr1) und der zweiten Energie (P_sr2), und die Energie (P_c), bis zu der die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, kleiner ist als die für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung (10) und der anderen Motorsteuervorrichtung des anderen Motors erforderlichen Energie (P_mc1'), wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt.
Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Generierungseinheit zum Generieren eines Pulsweitenmodulations-Signals (10n) die Trägerfrequenz des PWM-Signals vermindert, wenn die in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherte Energie (P_m) gleich ist wie oder kleiner ist als die erste Energie (P_sr1) und größer ist als die zweite Energie (P_sr2), die Summe von der in dem Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) gespeicherten Energie (P_m) und der in der Gleichspannungs-Zwischenkreisteil (3) während der andere Motor zum Anhalten kommt gespeicherten Energie (P_d) größer ist als die Summe von der ersten Energie (P_sr1) und der zweiten Energie (P_sr2), und die Energie (P_c), bis zu die Steuerungs-Stromquelle (11) liefern kann, kleiner ist als die für den Betrieb der Motorsteuervorrichtung (10) und der anderen Motorsteuervorrichtung des anderen Motors erforderliche Energie (P_mc1'), wenn die Wechselstromquelle (1) ausfällt.