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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für einen Synchronmotor und insbesondere ein Steuersystem für einen Synchronmotor, der eine Anomalie-Erfassungs- und -Diagnosefunktion umfasst.
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Hintergrund der Erfindung
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Auf dem Gebiet der Synchronmotoren wird ein Synchronmotor gesteuert, um einen Strom in einer geeigneten Erregungsphase einer Statorwindung gemäß einer Magnetpolposition eines Rotors strömen zu lassen, in dem Permanentmagnete angelegt sind, wodurch ein gewünschtes Drehmoment erzeugt wird. Eine bekannte Art und Weise, um eine Magnetpolposition des Rotors zu erfassen, besteht in der Verwendung eines Magnetpolsensors oder dergleichen, der für jenen Zweck ausgelegt ist. Typischerweise wird ein Winkelsensor für eine absolute Winkelmessung verwendet. Damit der Winkelsensor angefügt werden kann, muss ein „Magnetpolausrichtungsvorgang” durchgeführt werden, bei dem eine Referenzposition des Winkelsensors mit einer Magnetpolposition des Rotors ausgerichtet wird.
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In dem Fall eines gewöhnlichen Motors mit einem Winkelsensor wird die Magnetpolausrichtung des Winkelsensors bei einem Herstellungsprozess durch den Hersteller ausgeführt. In dem Fall eines Motors für eine Maschine oder eine Vorrichtung (ein Einbaumotor) werden jedoch Teile einschließlich eines Rotors, eines Stators und eines Sensors einem Benutzer bereitgestellt. Außerdem muss der Benutzer den Magnetpolausrichtungsvorgang ausführen, wenn er den Motor in eine Maschine oder dergleichen einbringt.
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Damit der Magnetpolausrichtungsvorgang erleichtert wird, der durch den Benutzer durchgeführt wird, umfassen die meisten Steuervorrichtungen für Synchronmotoren eine Funktion zum Erfassen einer Magnetpolposition. Es wurden verschiedene Verfahren für die Funktion vorgeschlagen (vgl. zum Beispiel die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsoffenlegung Nr.
JP-A-2001-78487 ). Die
JP-A-2001-78487 offenbart ein Verfahren zum Erfassen einer Magnetpolposition eines Rotors, das die Schritte umfasst: (1) Anlegen eines Stroms an eine vorbestimmte Erregungsphase eines Stators, (2) Erlangen einer Bewegungsrichtung eines Rotors, die durch das Anlegen des Stroms verursacht wird, (3) Schätzen einer Magnetpolposition des Rotors auf der Grundlage der erlangten Bewegungsrichtung, (4) Identifizieren, auf der Grundlage der geschätzten Magnetpolposition des Rotors, einer vorbestimmten Erregungsphase, bei der als nächstes ein Strom anzulegen ist, und (5) Wiederholen der Schritte (1) bis (4).
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Die herkömmliche Technik erfordert vorab Informationen, wie die Anzahl von Polen des Synchronmotors, die Auflösung des Winkelsensors und die Drehrichtung des Synchronmotors und des Winkelsensors, und kann die Magnetpolposition nicht genau erfassen, wenn diese Informationen nicht zur Verfügung stehen. Falls des Weiteren eine inkorrekte Verbindung zwischen einem Verstärker, der dem Motor elektrischen Strom zuführt, und einer Stromleitung des Motors vorliegt, d. h. eine Verbindung von Stromleitungen in einer inkorrekten Phasensequenz in dem Fall eines Dreiphasensynchronmotors, oder eine schlechte Verbindung, oder falls deutliches Rauschen in einem Signal vorliegt, das zu der Steuervorrichtung rückgekoppelt wird, zum Beispiel einem Rückkopplungssignal eines Stroms, das durch eine Stromleitung fließt, oder einem Rückkopplungssignal des Winkelsensors, dann ist es schwierig, die Magnetpolposition genau zu erfassen. Des Weiteren können in einem Verfahren zum Erfassen der Magnetpolposition, während der Motor läuft wie in dem herkömmlichen Magnetpolpositionserfassungsverfahren, Reibung und Trägheit in einer Maschine die Erfassung der Magnetpolposition negativ beeinflussen, und können deshalb die Genauigkeit der Erfassung verringern.
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Ist die Magnetpolposition schwierig genau zu erfassen, wie vorstehend beschrieben, kann es erforderlich sein, die Ursachen der Anomalie zu analysieren und den Benutzer über eine wahrscheinliche Ursache zu benachrichtigen. Das Benachrichtigen des Benutzers bezüglich einer Anomalie ermöglicht dem Benutzer, schnell eine korrigierende Maßnahme zu ergreifen und erleichtert ein schnelles initiales Hochfahren des Motors. Des Weiteren kann die Benachrichtigung ebenso einen Schaden an der Maschine vermeiden, der ansonsten durch eine unerwartete Bewegung auf Grund der Aktivierung des Motors auf der Grundlage einer Fehlerfassung verursacht werden würde.
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Eine Steuervorrichtung, die in der Lage ist, eine Anomalie wie eine Fehlerfassung einer Magnetpolposition zu erfassen, ist bekannt (vgl. zum Beispiel die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsoffenlegung Nr.
JP-A-2005-237199 ). Diese existierende Steuervorrichtung verwendet ein sensorloses Steuerverfahren, um eine Magnetpolposition aus dem Wert eines Stroms, der durch den Motor fließt, zu schätzen, und kann eine anomal geschätzte Magnetpolposition aus dem elektrischen Strom erfassen, der durch zwei Computerbetriebseinrichtungen erlangt wird.
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Die existierenden Motorsteuervorrichtungen sind jedoch nicht in der Lage, eine Anomalie während des initialen Hochfahrens des Motors zu erfassen. Ein weiteres Problem bei den existierenden Motorsteuervorrichtungen besteht in ihrer Neigung, eine Anomalie auf Grund eines Fehlers zu erfassen, wie einer inkorrekten Verbindung einer Stromleitung des Motors oder einer inkorrekten Einstellung eines Parameters, wie der Anzahl von Polen des Motors.
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Kurzfassung der Erfindung
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Ein Steuersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Steuersystem für einen Synchronmotor mit einer Anomalie-Erfassungs- und -Diagnosefunktion. Das Steuersystem umfasst eine Stromsteuereinheit, die gemäß einer Magnetpolposition eines Rotors des Motors, in dem Permanentmagnete angelegt sind, einen ersten Strombefehl gegenüber einer ersten Erregungsphase einer Statorwindung des Motors über eine erste Zeitspanne erteilt, wenn der Motor anzuhalten ist, und die einen zweiten Strombefehl gegenüber einer zweiten Erregungsphase, die von der ersten Erregungsphase verschieden ist, über eine zweite Zeitspanne erteilt, wenn der Motor zum Betrieb veranlasst wird, eine Stromfehlerberechnungseinrichtung, die einen Stromfehler berechnet, der eine Differenz zwischen einem Strom, der durch den Motor in der ersten Zeitspanne fließt, und dem ersten Strombefehl ist, oder eine Differenz zwischen einem Strom, der durch den Motor in der zweiten Zeitspanne fließt, und dem zweiten Strombefehl ist, und eine Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit, die eine Anomalie auf der Grundlage von zumindest einer der Geschwindigkeit, der Bewegungsrichtung und des Bewegungsbetrags des Motors sowie dem Betrag des Stromfehlers in jeder der ersten Zeitspanne und der zweiten Zeitspanne erfasst.
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Das Steuersystem gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Lage, eine Anomalie während eines initialen Hochfahrens eines Motors zu erfassen, und ist in der Lage, eine Anomalie auf Grund eines Fehlers, wie einer inkorrekten Verbindung einer Stromleitung des Motors oder einer inkorrekten Einstellung eines Parameters zu erfassen, wie der Anzahl von Polen des Motors.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch Studium der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung in Zusammenhang mit den Zeichnungen besser verstanden werden. Es zeigen:
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1 eine Konfigurationsdarstellung eines Steuersystems eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;
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2 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zur Erfassung einer ersten Anomalie durch das Steuersystem eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt;
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3 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zum Erfassen einer zweiten und dritten Anomalie durch das Steuersystems eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt;
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4 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zum Erfassen einer vierten Anomalie durch das Steuersystem eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt;
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5 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zum Erfassen einer fünften Anomalie durch das Steuersystem eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt; und
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6 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zur Erfassung einer sechsten und siebten Anomalie durch das Steuersystem eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.
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Ausführliche Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Ein Steuersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Es sei darauf hingewiesen, dass der technische Schutzbereich der Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt ist, sondern die Erfindung mit umfasst, die in den Ansprüchen und deren Äquivalenten definiert ist.
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1 zeigt eine Konfigurationsdarstellung eines Steuersystems für einen Motor gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Steuersystem 10 eines Ausführungsbeispiels der Erfindung umfasst eine Steuervorrichtung 1 zum Steuern von Vorgängen des Motors 4 und eine Host-Steuervorrichtung 2, die der Steuervorrichtung 1 einen Anomalie-Erfassungs-Startbefehl erteilt. Die Steuervorrichtung 1 umfasst eine Stromsteuereinheit 11, eine Magnetpolpositionserfassungseinrichtung 12, eine Stromfehlerberechnungseinrichtung 13 und eine Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14.
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Gemäß der Magnetpolposition eines Rotors des Motors 4, in dem Permanentmagnete angelegt sind, erteilt die Stromsteuereinheit 11 einen ersten Strombefehl gegenüber einer ersten Erregungsphase einer Statorwindung des Motors 4 über eine erste Zeitspanne, wenn der Motor 4 anzuhalten ist. Die Stromsteuereinheit 11 erteilt einen zweiten Strombefehl gegenüber einer zweiten Erregungsphase, die von der ersten Erregungsphase verschieden ist, über eine zweite Zeitspanne, wenn der Motor 4 zum Betrieb zu veranlassen ist. Der erste Strombefehl und der zweite Strombefehl aus der Stromsteuereinheit 11 an den Motor 4 werden durch einen Addierer 15 gemäß einem Strombefehl von der Magnetpolpositionserfassungseinrichtung 12 erteilt.
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Die Magnetpolpositionserfassungseinrichtung 12 korrigiert eine Erregungsphase auf der Grundlage der Magnetpolposition des angehaltenen Motors 4.
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Die Stromfehlerberechnungseinrichtung 13 berechnet einen Stromfehler, der eine Differenz zwischen einem Strom, der durch den Motor 4 während der ersten Zeitspanne fließt, und dem ersten Strombefehl ist, oder eine Differenz zwischen einem Strom, der durch den Motor 4 während der zweiten Zeitspanen fließt, und dem zweiten Strombefehl ist.
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Die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 erfasst eine Anomalie auf der Grundlage von zumindest einer der Geschwindigkeit, der Bewegungsrichtung und des Bewegungsbetrags des Motors 4 sowie dem Betrag eines Stromfehlers in der ersten und zweiten Zeitspanne.
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Die Host-Steuervorrichtung 2 stellt ein Erfassungsstartsignal für die Magnetpolpositionserfassungseinrichtung 12 bereit, die in der Steuervorrichtung 1 vorgesehen ist, um die Magnetpolpositionserfassungseinrichtung 12 zu veranlassen, die Erfassung einer Magnetpolposition des Motors 4 zu beginnen. Vollendet die Steuervorrichtung 1 die Erfassung der Magnetpolposition des Motors 4, dann sendet die Magnetpolpositionserfassungseinrichtung 12 ein Erfassungsvollendungssignal zu der Host-Steuervorrichtung 2.
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Erfasst die Steuervorrichtung 1 eine Anomalie in der Erfassung der Magnetpolposition des Motors 4, wie nachstehend beschrieben werden wird, sendet die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 ein Anomalie-Erfassungssignal und ausführliche Anomalie-Informationen zu der Host-Steuervorrichtung 2.
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Die Stromsteuereinheit 11 sendet einen Spannungsbefehl zu einem Verstärker 3, und es wird ein durch den Verstärker 3 gesteuerter Strom dem Motor 4 bereitgestellt. Der dem Motor 4 bereitgestellte Strom wird zu der Stromsteuereinheit 11 aus dem Verstärker 3 rückgekoppelt.
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Eine Erfassungseinrichtung 5 zum Erfassen der Geschwindigkeit und der Position eines (nicht gezeigten) Rotors des Motors 4 ist nahe dem Rotor vorgesehen, und es werden Rotorgeschwindigkeitsdaten und Rotorpositionsdaten zu der Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 rückgekoppelt.
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Verfahren zum Verwenden des Steuersystems eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, um eine Anomalie in der Erfassung der Magnetpolposition des Motors zu erfassen, werden nachstehend beschrieben werden. Anomalien, die durch das Steuersystem eines Ausführungsbeispiels der Erfindung erfasst werden, umfassen eine erste bis siebte Anomalie. Verfahren zum Erfassen dieser individuellen Anomalien werden nachstehend beschrieben werden.
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<Verfahren zum Erfassen der ersten Anomalie>
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird „der Betrag an Abnahme” der d-Achse von der Ist-Magnetpolposition (der Richtung des magnetischen Flusses) in dem dq-Koordinatensystem, das von einem Winkelsensor berechnet ist, erfasst und zum Korrigieren einer Erregungsphase verwendet. Die Diagnose wird in diesem Zustand durchgeführt, um zu ermitteln, ob eine Anomalie in der Magnetpolpositionserfassung vorliegt, und wird das Ergebnis der Diagnose dem Benutzer durch die Host-Steuervorrichtung bereitgestellt, wie einem CNC-(computerisierte numerische Steuerung, Computerized Numerical Control)-System.
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Als erstes wird ein Verfahren zum Erfassen einer ersten Anomalie in der Erfassung einer Magnetpolposition des Motors durch das Steuersystem eines Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben werden. Die erste Anomalie wird auf der Grundlage der Frage erfasst, ob der Motor in Antwort auf einen Befehl zum Anhalten des Motors geeignet anhält oder nicht. Durch Erfassen, ob die erste Anomalie vorliegt, kann erfasst werden, ob eine Anomalie in Antwort auf den Anhaltebefehl in einem frühen Betriebsstadium des Motors vorliegt.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung einer Prozedur zum Erfassen der ersten Anomalie in dem Motor durch das Steuersystem eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. In Schritt S101, damit der Motor 4 angehalten wird, erteilt die Stromsteuereinheit 11 einen ersten Strombefehl gegenüber einer ersten Erregungsphase der Statorwindung des Motors 4 über eine erste Zeitspanne gemäß der Magnetpolposition des Rotors des Motors 4, in dem Permanentmagnete angelegt sind. Dies ermöglicht, dass ein konstanter Strom an eine vorbestimmte Erregungsphase auf den dq-Achsen angelegt wird (0° entspricht zum Beispiel der q-Achse).
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Dann bestimmt in Schritt S102 die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14, ob die Geschwindigkeit des Motors 4 sich auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit oder darunter verringert hat, um zu prüfen, ob sich der Motor 4 in einem Anhaltezustand befindet. Ist die Geschwindigkeit nicht niedriger oder gleich der vorbestimmten Geschwindigkeit, dann wird in Schritt S103 beurteilt, dass eine Anomalie (die erste Anomalie), wie starkes Rauschen in einer Stromrückkopplung von dem Motor 4 zu der Stromsteuereinheit 11 oder in einer Geschwindigkeitsrückkopplung von dem Motor 4 zu der Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 auftrat.
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Dann sendet in Schritt S104 die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 ein Anomalie-Erfassungssignal zu der Host-Steuervorrichtung 2, um die Host-Steuervorrichtung 2 bezüglich des Auftretens der ersten Anomalie zu benachrichtigen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 ausführliche Anomalie-Informationen bezüglich der ersten Anomalie zu der Host-Steuervorrichtung 2 senden kann.
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Bestimmt die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 in Schritt S102, dass die Geschwindigkeit des Motors 4 kleiner oder gleich der vorbestimmten Geschwindigkeit ist, dann setzt die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 die Bestimmung fort, ob eine weitere Anomalie vorliegt oder nicht, wie nachstehend beschrieben werden wird.
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Durch Erfassen der ersten Anomalie auf der Grundlage der Tatsache, dass der Motor trotz der Steuerung zum Veranlassen des Motors zum Anhalten nicht anhielt, wie vorstehend beschrieben, kann erfasst werden, ob eine Anomalie in Antwort auf den Anhaltebefehl in dem initialen Betrieb des Motors vorliegt.
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<Verfahren zum Erfassen der zweiten und dritten Anomalie>
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Ein Verfahren zum Erfassen einer zweiten und dritten Anomalie in dem Motor durch das Steuersystem eines Ausführungsbeispiels der Erfindung wird nachstehend beschrieben werden. Die zweite und dritte Anomalie werden auf der Grundlage der Frage erfasst, ob der Motor geeignet in Antwort auf einen Befehl zum Antreiben des Motors zu einer gewünschten Position betrieben wird, nachdem sichergestellt ist, dass der Motor geeignet anhält. Durch Erfassen, ob die zweite oder dritte Anomalie vorliegt oder nicht, kann erfasst werden, ob eine Anomalie in Antwort auf den Betriebsbefehl in einem frühen Betriebsstadium des Motors vorliegt.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zum Erfassen der zweiten und dritten Anomalie in dem Motor durch das Steuersystem eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt. Zuerst erteilt in Schritt S201 die Stromsteuereinheit 11 einen zweiten Strombefehl gegenüber einer zweiten Erregungsphase des Motors 4 über eine zweite Zeitspanne. Die zweite Erregungsphase ist von der ersten Erregungsphase verschieden (zum Beispiel um 90°).
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In Schritt S202, um sicherzustellen, dass der Motor 4 betrieben wird (sich nicht in einem Anhaltezustand befindet), bestimmt dann die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14, ob die Geschwindigkeit des Motors sich auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit oder darüber erhöht hat oder nicht. Ist die Geschwindigkeit nicht größer oder gleich der vorbestimmten Geschwindigkeit, dann wird in Schritt S203 eine Bestimmung getätigt, ob der Stromfehler kleiner einem vorbestimmten Wert ist oder nicht. Während bestimmt werden kann, dass eine gewisse Anomalie vorliegt, wenn sich die Geschwindigkeit des Motors 4 nicht auf die vorbestimmte Geschwindigkeit oder darüber trotz des zweiten Strombefehls zum Veranlassen des Motors 4 zum Betrieb erhöht hat, wird die Ursache der Anomalie auf der Grundlage des Betrags des Stromfehlers in der Erfindung analysiert.
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Ist der Stromfehler kleiner dem vorbestimmten Wert, dann wird in Schritt S204 beurteilt, dass eine Anomalie (die zweite Anomalie) auf Grund einer nicht verbundenen Stromleitung des Motors 4 oder eines Ausfalls in dem Verstärker zum Antreiben des Motors 4 auftrat.
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Demgegenüber, wenn der Stromfehler größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, dann wird in Schritt S205 bestimmt, dass der Motor 4 nicht in der Lage ist, geeignet betrieben zu werden, da eine Reibung (Last) oder eine Trägheit in der Maschine signifikant hoch ist oder der Rotor mechanisch verriegelt ist. Dann wird beurteilt, dass eine Anomalie (die dritte Anomalie) auf Grund der Reibung oder der Trägheit in dem Motor 4 oder einer mechanischen Verriegelung des Rotors auftrat.
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Dann sendet in Schritt S206 die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 ein Anomalie-Erfassungssignal zu der Host-Steuervorrichtung 2, um die Host-Steuervorrichtung 2 bezüglich des Auftretens der zweiten oder dritten Anomalie zu benachrichtigen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 ausführliche Anomalie-Informationen bezüglich der zweiten oder dritten Anomalie zu der Host-Steuervorrichtung 2 senden kann.
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Bestimmt die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 in Schritt S202, dass die Geschwindigkeit des Motors 4 sich auf die vorbestimmte Geschwindigkeit oder darüber erhöht hat, dann setzt die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 die Bestimmung fort, ob eine andere Anomalie auftrat oder nicht, wie nachstehend beschrieben werden wird.
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Durch Erfassung der zweiten oder dritten Anomalie auf der Grundlage der Tatsache, dass der Motor nicht gemäß dem Befehl betrieben wurde, wenn die Steuerung zum Veranlassen des Motors zum Betrieb wie vorstehend beschrieben durchgeführt wurde, kann erfasst werden, ob eine Anomalie in Antwort auf den Betriebsbefehl in dem initialen Betrieb des Motors vorliegt. Des Weiteren kann eine Unterscheidung zwischen der zweiten und dritten Anomalie auf der Grundlage des Betrags des Stromfehlers getätigt werden, wodurch die Ursache der Anomalie genau erfasst werden kann.
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<Verfahren zum Erfassen der vierten Anomalie>
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Ein Verfahren zum Erfassen einer vierten Anomalie des Motors durch das Steuersystem eines Ausführungsbeispiels der Erfindung wird nachstehend beschrieben werden. Die vierte Anomalie wird auf der Grundlage der Frage erfasst, ob der Rotor in einer gewünschten Bewegungsrichtung betrieben wird, wenn der Motor aktiviert wird, nachdem sichergestellt ist, dass der Motor geeignet anhält und beginnt, in dem initialen Zustand zu laufen. Durch Erfassen, ob die vierte Anomalie vorliegt, kann eine Anomalie in einer Komponente erfasst werden, die die Bewegungsrichtung des Motors bestimmt.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zur Erfassung der vierten Anomalie des Motors durch das Steuersystem eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt. Das Ablaufdiagramm wird aus dem Ablaufdiagramm gemäß 3 fortgesetzt, und es befindet sich der Motor 4 in dem Zustand, nachdem die Stromsteuereinheit 11 den zweiten Strombefehl gegenüber der zweiten Erregungsphase des Motors 4 über die zweite Zeitspanne in Schritt S201 gemäß 3 erteilt hat.
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Zuerst wird in Schritt S301 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Rotor des Motors 4 in einer gewünschten Bewegungsrichtung betrieben wird oder nicht. Ist die Bewegungsrichtung des Rotors nicht korrekt, zum Beispiel wenn die Bewegungsrichtung des Rotors einer vorbestimmten Richtung entgegengerichtet ist (zum Beispiel in einer Richtung von 270°), dann wird in Schritt S302 beurteilt, dass eine inkorrekte Anfügung oder Verdrahtung vorliegt, wie eine Erfassungseinrichtung (Sensor), die (der) in einer entgegengerichteten Richtung angefügt ist, oder Stromleitungen des Motors, die in einer inkorrekten Phasensequenz verbunden sind, und wird somit beurteilt, dass eine Anomalie (die vierte Anomalie) auftrat.
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Dann sendet in Schritt S303 die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 ein Anomalie-Erfassungssignal zu der Host-Steuervorrichtung 2, um die Host-Steuervorrichtung 2 bezüglich des Auftretens der vierten Anomalie zu benachrichtigen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 ausführliche Anomalie-Informationen bezüglich der vierten Anomalie zu der Host-Steuervorrichtung 2 senden kann.
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Bestimmt die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 in Schritt S301, dass die Bewegungsrichtung des Motors 4 korrekt ist, dann setzt die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 mit der Bestimmung fort, ob eine weitere Anomalie auftrat oder nicht, wie nachstehend beschrieben werden wird.
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Durch Erfassen der vierten Anomalie auf der Grundlage der Tatsache, dass der Motor nicht in der gewünschten Bewegungsrichtung betrieben wurde, wenn die Steuerung zum Veranlassen des Motors zum Betrieb wie vorstehend beschrieben durchgeführt wurde, kann erfasst werden, ob eine Anomalie in einer Komponente vorliegt oder nicht, die die Bewegungsrichtung des Motors beeinflusst, wie eine inkorrekte Anfügung einer Erfassungseinrichtung oder eine ungeeignete Phasensequenz von Stromleitungen.
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<Verfahren zum Erfassen der fünften Anomalie>
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Ein Verfahren zum Erfassen einer fünften Anomalie des Motors durch das Steuersystem eines Ausführungsbeispiels der Erfindung wird nachstehend beschrieben werden. Die fünfte Anomalie wird auf der Grundlage der Frage erfasst, ob der Motor, der betrieben wurde, innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne anhielt, wenn der Strombefehl angehalten wurde, nachdem sichergestellt ist, dass der Motor in dem Initialzustand geeignet anhält und dann beginnt zu laufen, und der Rotor in einer gewünschten Bewegungsrichtung betrieben wird. Durch Erfassen, ob die fünfte Anomalie vorliegt, kann eine Anomalie in einer Last, die mit dem Motor verbunden ist, oder eine inkorrekte Einstellung eines Parameters zum Antreiben des Motors erfasst werden.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zum Erfassen der fünften Anomalie in dem Motor durch das Steuersystem eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt. Das Ablaufdiagramm wird aus dem Ablaufdiagramm gemäß 4 fortgesetzt, und es befindet sich der Motor 4 in dem Zustand, nachdem die Stromsteuereinheit 11 den zweiten Strombefehl gegenüber der zweiten Erregungsphase des Motors 4 über die zweite Zeitspanne in Schritt S201 gemäß 3 erteilt. Es wird eine Beurteilung getroffen, ob der Motor innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne anhält oder nicht, wenn der Strombefehl angehalten wird.
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Als erstes wird in Schritt S401 eine Bestimmung durchgeführt, ob sich eine Geschwindigkeitsrückkopplung auf einen Wert kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne verringert. Verringert sich die Geschwindigkeitsrückkopplung nicht auf einen Wert kleiner oder gleich dem vorbestimmten Schwellwert innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne, d. h. wenn der Motor 4 nicht in einen Anhaltezustand versetzt wird, dann wird in Schritt S402 bestimmt, dass eine Reibung (Last) in der Maschine sehr niedrig ist, oder ein Parameter, wie die Anzahl von Polen des Motors oder die Auflösung des Winkelsensors, die eine Voraussetzung zum Berechnen der Erregungsphase aus dem Winkelsensor sind, inkorrekt ist und somit wird beurteilt, dass eine Anomalie (die fünfte Anomalie) auftrat.
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Dann sendet in Schritt S403 die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 ein Anomalie-Erfassungssignal zu der Host-Steuervorrichtung 2, um die Host-Steuervorrichtung 2 bezüglich des Auftretens der fünften Anomalie zu benachrichtigen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 ausführliche Anomalie-Informationen bezüglich der fünften Anomalie zu der Host-Steuervorrichtung 2 senden kann.
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Wird in Schritt S401 bestimmt, dass sich die Geschwindigkeitsrückkopplung auf einen vorbestimmten Schwellwert oder darunter innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne verringert hat, dann wird die Bestimmung fortgesetzt, ob eine weitere Anomalie auftrat oder nicht, wie nachstehend beschrieben werden wird.
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Durch Erfassen, ob der Motor innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne anhält, um die fünfte Anomalie wie vorstehend beschrieben nach der Steuerung zu erfassen, die durchgeführt ist, um den Betrieb des Motors zu veranlassen, um sicherzustellen, dass der Motor in einer gewünschten Bewegungsrichtung betrieben wird, kann erfasst werden, ob eine Anomalie, wie eine deutlich niedrigere Reibung (Last) in der Maschine oder eine inkorrekte Einstellung eines Parameters vorliegt.
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<Verfahren zum Erfassen der sechsten und siebten Anomalie>
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Ein Verfahren zum Erfassen der sechsten und siebten Anomalie in dem Motor durch das Steuersystem der Erfindung wird nachstehend beschrieben werden. Die sechste und siebte Anomalie werden auf der Grundlage der Frage erfasst, ob der Bewegungsbetrag von einer gewünschten Position des Motors in einem Anhaltezustand auf Grund der ersten Erregung zu einer Position des Motors in einem Anhaltezustand auf Grund der zweiten Erregung sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet, nachdem sichergestellt wurde, dass der Motor in dem Initialzustand geeignet anhält, sich in einer gewünschten Bewegungsrichtung bewegt und dann innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne anhält, nachdem ein Strombefehl angehalten wurde. Durch Erfassen, ob die sechste oder die siebte Anomalie vorliegt, kann eine Anomalie erfasst werden, wie eine offene Phase einer Stromleitung oder eine inkorrekte Einstellung eines Parameters.
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zum Erfassen der sechsten und siebten Anomalie in dem Motor durch das Steuersystem eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt. Das Ablaufdiagramm wird aus dem Ablaufdiagramm gemäß 5 fortgesetzt, und es wurde der Motor innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne angehalten.
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Zuerst wird in Schritt S501 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Bewegungsbetrag aus der Position, bei der der Rotor auf Grund der ersten Erregung angehalten wurde, hin zu der Position, bei der der Rotor auf Grund der zweiten Erregung angehalten wurde, sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet (zum Beispiel ein Bewegungsbetrag von +/–10° von einer gewünschten Position von 90°).
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Befindet sich der Bewegungsbetrag des Rotors nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs, dann wird in Schritt S504 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Stromfehler kleiner einem vorbestimmten Schwellwert ist oder nicht.
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Ist der Stromfehler kleiner dem vorbestimmten Schwellwert, dann wird in Schritt S505 beurteilt, dass eine offene Phase (schlechte Verbindung) einer Stromleitung vorliegt, und wird somit beurteilt, dass eine Anomalie (die sechste Anomalie) auftrat.
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Demgegenüber, wenn der Stromfehler größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellwert ist, dann wird in Schritt S506 beurteilt, dass ein Parameter, der eine Voraussetzung zum Berechnen einer Erregungsphase aus dem Winkelsensor ist, wie die Anzahl von Polen des Motors oder die Auflösung des Winkelsensors, inkorrekt ist, und wird somit beurteilt, dass eine Anomalie (die siebte Anomalie) auftrat.
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Dann sendet in Schritt S507 die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 ein Anomalie-Erfassungssignal zu der Host-Steuervorrichtung 2, um die Host-Steuervorrichtung 2 bezüglich des Auftretens der sechsten oder siebten Anomalie zu benachrichtigen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Anomalie-Erfassungs- und Diagnoseeinheit 14 ausführliche Anomalie-Informationen bezüglich der sechsten oder siebten Anomalie zu der Host-Steuervorrichtung 2 senden kann.
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Wird in Schritt S501 bestimmt, dass der Bewegungsbetrag aus der Position, zu der der Rotor auf Grund der ersten Erregung angehalten wurde, hin zu der Position, bei der der Rotor auf Grund der zweiten Erregung angehalten wurde, sich innerhalb des vorbestimmten Bereichs befindet, wird schlussendlich beurteilt, dass keine der ersten bis siebten Anomalie erfasst wurde und wird in Schritt S502 bestimmt, dass die Position, bei der Rotor anhielt, die Magnetpolposition ist. In diesem Fall wird eine Erregungsphase, die aus dem Winkelsensor berechnet ist, derart korrigiert, dass Strom gesteuert wird, um orthogonal zu der Magnetpolposition vorzuliegen. Dann wird in Schritt S503 beurteilt, dass die Anomalie-Erfassung erfolgreich vollendet wurde.
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Durch Erfassen der sechsten und siebten Anomalie auf der Grundlage der Tatsache, dass der Bewegungsbetrag des Rotors sich nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs befindet, nachdem eine Steuerung durchgeführt wurde, um den Motor zu betreiben, um sicherzustellen, dass der Motor in der gewünschten Bewegungsrichtung betrieben wird und dann den Motor wie vorstehend beschrieben anhält, kann erfasst werden, ob eine Anomalie, wie eine offene Phase einer Stromleitung oder eine inkorrekte Einstellung eines Parameters vorliegt.
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Wie vorstehend beschrieben, ist das Steuersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Lage, eine Anomalie während des initialen Hochfahrens des Motors zu erfassen durch Erfassen, ob irgendeine der ersten bis siebten Anomalie vorliegt oder nicht. Des Weiteren ist das Steuersystem in der Lage, eine Anomalie auf Grund eines Fehlers zu erfassen, wie einer inkorrekten Verbindung einer Stromleitung des Motors oder einer inkorrekten Einstellung eines Parameters, wie der Anzahl von Motorpolen des Motors, auf der Grundlage von ausführlichen Informationen bezüglich irgendeiner der ersten bis siebten Anomalie, wodurch dem Benutzer ermöglicht wird, schnell eine korrigierende Maßnahme für die Anomalie zu ergreifen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2001-78487 A [0004, 0004]
- JP 2005-237199 A [0007]
