DE102017105874A1

DE102017105874A1 - Motorsteuereinheit mit einer Funktion zur Bestimmung einer Stromausfalldetektionsbedingung

Info

Publication number: DE102017105874A1
Application number: DE102017105874.5A
Authority: DE
Inventors: Shunpei Tanaka; Kenta Yamamoto
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-03-25
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2017-09-28
Also published as: CN107230968A; JP2017175886A; JP6352967B2; US20170279399A1; CN107230968B; US10298167B2

Abstract

Eine Motorsteuereinheit weist einen Gleichrichter, um Wechselstrom, der von einer Wechselstromversorgung geliefert wird, in Gleichstrom umzuwandeln und den Gleichstrom auszugeben; einen Wechselspannungsdetektor, um einen Wechselspannungswert der Wechselstromversorgung zu detektieren und den Wechselspannungswert als Detektionswert auszugeben; einen Stromausfalldetektor, um zu bestimmen, dass ein Stromausfall stattfindet, wenn ein Zustand, in dem der ausgegebene Detektionswert gleich oder geringer als eine Vorgabespannung ist, für eine Vorgabezeit oder länger angedauert hat; und einen Stromausfalldetektionsbedingungsbestimmer, um die Vorgabezeit zu bestimmen oder abzuändern, auf.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuereinheit, und betrifft genauer eine Motorsteuereinheit mit der Funktion, eine Bedingung für die Detektion eines Stromausfalls einer Stromversorgung zu bestimmen oder abzuändern.
2. Beschreibung des Stands der Technik
In Fällen eines Stromausfalls, der die Fortsetzung des normalen Betriebs von Motorsteuereinheiten und ihren peripheren Vorrichtungen verhindert, fallen Maschinen, die die Motorsteuereinheiten verwenden, aus. Daher weisen die Motorsteuereinheiten im Allgemeinen Stromausfalldetektionsmittel auf und nehmen sie Schutzhandlungen vor, um die Maschinen anzuhalten, bevor die Fortsetzung des normalen Betriebs beeinträchtigt wird.
Die Menge an Energie, die im Fall eines Stromausfalls zur Fortsetzung des normalen Betriebs der Motorsteuereinheit und ihrer peripheren Vorrichtungen nötig ist, wird als ”Stromausfallstoleranz” bezeichnet. Die obere Grenze der Zeit zur Detektion eines Stromausfalls ist als ”obere Grenzvorgabezeit” definiert. Eine Spannung zur Detektion eines Stromausfalls durch eine Abnahme einer Stromversorgungsspannung ist als ”Vorgabespannung” definiert. Obwohl die obere Grenzvorgabezeit und die Vorgabespannung von der ”Stromausfallstoleranz” abhängen, unterscheidet sich die ”Stromausfallstoleranz” von Maschine zu Maschine. Daher müssen die obere Grenzvorgabezeit und die Vorgabespannung von Maschine zu Maschine unterschiedlich bestimmt werden.
Daher wurde ein Verfahren zum wählbaren Umschalten einer Vorgabezeit unter mehreren Zeitschwellenwerten durch eine elektrische Wahlschaltung, die in einer Motorsteuereinheit bereitgestellt ist, vorgeschlagen (zum Beispiel die Japanische Patentschrift Nr. 5283752 , nachstehend als ”Patentdokument 1” bezeichnet). Bei der Erfindung, die in dem Patentdokument 1 beschrieben ist, sind ein Spannungsschwellenwert und der Zeitschwellenwert als Stromausfalldetektionsschwellenwert definiert. Eine Steuerspannung während eines Stromausfalls verändert sich je nachdem, ob ein Motor als Generator wirkt oder nicht, unterschiedlich. Daher schlägt das Patentdokument 1 ein Verfahren zum wählbaren Umschalten des Detektionsschwellenwerts unter Verwendung der elektrischen Wahlschaltung zwischen den beiden Detektionsschwellenwerten vor.
Außerdem wurde ein Motorsteuerverfahren, bei dem bestimmt wird, dass die Stromversorgung abgeschaltet wird und der Betriebszustand eines Motors zur Zeit der Abschaltung in einer nichtflüchtigen Speichervorrichtung gespeichert wird, wenn eine detektierte Stromversorgungsspannung gleich oder geringer als ein vorherbestimmter Schwellenwert ist, vorgeschlagen (zum Beispiel die Japanische Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2004-229410 , nachstehend als ”Patentdokument 2” bezeichnet). Bei diesem Verfahren wird ein Schwellenwert abhängig von einer Last des Motors verändert. Doch das Patentdokument 2 offenbart keinen mit der Zeit verbundenen Schwellenwert.
Außerdem ist ein Verfahren, bei dem die Beziehung zwischen einer Stromausfallstoleranz und einer Spannungsamplitude gemessen wird, um einen Stromausfall zu detektieren, bekannt (zum Beispiel die Japanische Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2011-155803 , nachstehend als ”Patentdokument 3” bezeichnet). Doch in dem Patentdokument 3 erfolgt keine konkrete Beschreibung eines Mittel zum Verändern der Beziehung zwischen der Stromausfallstoleranz und der Spannungsamplitude, obwohl sich die Beziehung zwischen der Stromausfallstoleranz und der Spannungsamplitude von Maschine zu Maschine unterscheidet.
Da sich die ”Stromausfallstoleranz” wie oben beschrieben von Maschine zu Maschine unterscheidet, benötigen die herkömmlichen Techniken, die eine Anzahl von Detektionsergebnissen speichern und eine Umschaltung vornehmen, komplizierte Schaltungsaufbauten. Dies verursacht einen Anstieg der Kosten und eine Zunahme der Größe einer Motorsteuereinheit.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung zielt auf die Bereitstellung einer Motorsteuereinheit ab, die eine Stromausfalldetektionsbedingung je nach einer Maschine optimal bestimmen oder abändern kann, während Probleme wie ein Anstieg der Kosten und eine Zunahme der Größe aufgrund eines komplizierten Schaltungsaufbaus verhindert werden, und die Häufigkeit des Anhaltens der Maschine bei einem Abfall einer Versorgungsspannung auf ein Mindestmaß verringert, um die Verfügbarkeit zu verbessern.
Eine Motorsteuereinheit nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist einen Gleichrichter, um Wechselstrom (AC), der von einer Wechselstromversorgung geliefert wird, in Gleichstrom (DC) umzuwandeln und den Gleichstrom auszugeben; einen Wechselspannungsdetektor, um einen Wechselspannungswert der Wechselstromversorgung zu detektieren und den Wechselspannungswert als Detektionswert auszugeben; einen Stromausfalldetektor, um zu bestimmen, dass ein Stromausfall stattfindet, wenn ein Zustand, in dem der ausgegebene Detektionswert gleich oder geringer als eine Vorgabespannung ist, für eine Vorgabezeit oder länger angedauert hat; und einen Stromausfalldetektionsbedingungsbestimmer, um die Vorgabezeit zu bestimmen oder abzuändern, auf.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlicher werden, wobei
1 ein Blockdiagramm einer Motorsteuereinheit nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 ein Ablaufdiagramm des Betriebs der Motorsteuereinheit nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
3 ein Timingdiagramm ist, das zeitliche Veränderungen einer Spannungsversorgungszustands, eines Stromausfallzustands und eines Maschinenzustands in der Motorsteuereinheit nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ein Blockdiagramm einer Motorsteuereinheit nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
5 ein Diagramm einer Stromausfallstoleranzkurve der Motorsteuereinheit nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
6 ein Ablaufdiagramm des Betriebs der Motorsteuereinheit nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nachstehend eine Motorsteuereinheit nach der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Erste Ausführungsform
Nun wird eine Motorsteuereinheit nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. 1 ist ein Blockdiagramm der Motorsteuereinheit nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Motorsteuereinheit 101 nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist einen Gleichrichter 1, einen Wechselspannungsdetektor 3, einen Stromausfalldetektor 4 und einen Stromausfalldetektionsbedingungsbestimmer 5 auf.
Der Gleichrichter 1 wandelt Wechselstrom, der von einer Wechselstromversorgung 10 geliefert wird, in Gleichstrom um und gibt den Gleichstrom aus. In einem Gleichstromzwischenkreis an einer Gleichstromausgangsseite des Gleichrichters 1 ist ein Glättungskondensator 7 bereitgestellt.
Die Motorsteuereinheit 101 nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Inverter 2 aufweisen. Der von dem Gleichrichter 1 ausgegebene Gleichstrom wird durch den Glättungskondensator 7 geglättet und dann an den Inverter 2 geliefert. Der Inverter 2 wandelt den von dem Gleichrichter 1 ausgegebenen Gleichstrom in einen gewünschten Wechselstrom um. Der Inverter 2 weist Leistungsvorrichtungen (nicht gezeigt) auf, die einen oberen und einen unteren Arm bilden. Der Inverter 2 wandelt den Gleichstrom durch das Umschalten der Leistungsvorrichtungen in den Wechselstrom zum Antrieb eines Motors (nicht gezeigt) um.
Der Wechselspannungsdetektor 3 detektiert den Wechselspannungswert der Wechselstromversorgung 10 und gibt den Wechselspannungswert als Detektionswert an den Stromausfalldetektor 4 aus. Darüber hinaus kann der Wechselspannungsdetektor 3 den Detektionswert in einen Amplitudenwert umwandeln. Als Wechselstromversorgung 10 kann eine Dreiphasen-Wechselstromversorgung verwendet werden. Als Verfahren zur Umwandlung des Detektionswerts der Dreiphasen-Wechselstromversorgungsspannung in einen Amplitudenwert können ein Verfahren zur Berechnung des Spitzenwerts des Detektionswerts, ein Verfahren zur Berechnung einer aus drei Phasen in zwei Phasen umgewandelten Vektornorm und dergleichen verwendet werden. Als Wechselstromversorgung 10 kann eine Einphasen-Wechselstromversorgung verwendet werden. Im Fall einer Einphasen-Wechselstromversorgungsspannung gibt es ein Verfahren zur Berechnung des Spitzenwerts des Detektionswerts und dergleichen.
Der Stromausfalldetektor 4 bestimmt, dass ein Stromausfall stattfindet, wenn ein Zustand, in dem der ausgegebene Detektionswert gleich oder geringer als eine Vorgabespannung ist, für eine Vorgabezeit oder länger angedauert hat. Eine ”Stromausfalldetektionszeit” ist als Zeit zwischen einem Abfall eines Spannungsdetektionswerts der Wechselstromversorgung 10 auf einen Pegel von weniger als der Vorgabespannung und einer Bestimmung, ob ein Stromausfall stattfindet oder nicht, definiert. Eine ”obere Grenzvorgabezeit” ist eine Zeit, die je nach einer Maschine bestimmt ist, und stellt den oberen Grenzwert der Stromausfalldetektionszeit dar. Die ”Vorgabespannung” ist ein Spannungswert zur Bestimmung, ob ein Stromausfall stattfindet oder nicht. Wenn ein Abfall des Spannungsdetektionswerts der Wechselstromversorgung 10 auf den Pegel von weniger als der Vorgabespannung vorliegt, beginnt der Stromausfalldetektor 4 mit der Bestimmung, ob ein Stromausfall stattfindet oder nicht. Wenn der Spannungsdetektionswert der Wechselstromversorgung 10 innerhalb der Vorgabezeit auf die Vorgabespannung oder mehr ansteigt, bestimmt der Stromausfalldetektor 4, dass kein Stromausfall stattfindet. Wenn der Spannungsdetektionswert der Wechselstromversorgung 10 andererseits zu einem Zeitpunkt, zu dem die Vorgabezeit abgelaufen ist, geringer als die Vorgabespannung ist, bestimmt der Stromausfalldetektor 4, dass ein Stromausfall stattfindet. Wenn bestimmt wird, dass ein Stromausfall stattfindet, wird dem Inverter 2 von dem Stromausfalldetektor 4 ein Befehl (ein Schutzbetriebsstartbefehl) übermittelt (in den Inverter eingegeben), damit ein Schutzbetrieb für die Maschine begonnen wird. Ein Verfahren zur Bestimmung eines Stromausfalls wird später ausführlich beschrieben werden.
Der Stromausfalldetektionsbedingungsbestimmer 5 bestimmt die Vorgabezeit je nach einer Stromausfallstoleranz, d. h., der Menge an Energie, die nötig ist, um den normalen Betrieb der Motorsteuereinheit 101 und ihrer peripheren Vorrichtungen fortzusetzen. Überdies kann der Stromausfalldetektionsbedingungsbestimmer 5 die Vorgabespannung je nach der Stromausfallstoleranz bestimmen.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm von 2 der Betrieb der Motorsteuereinheit nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Zuerst erhält der Stromausfalldetektor 4 in Schritt S101 einen Amplitudenwert von dem Wechselspannungsdetektor 3.
Als nächstes bestimmt der Stromausfalldetektor 4 in Schritt S102, ob ein Stromausfall stattfindet (Stromausfallzustand oder Nichtstromausfallzustand). Das heißt, der Stromausfalldetektor 4 bestimmt zuerst, ob der Amplitudenwert geringer als die Vorgabespannung ist (Amplitudenwert < Vorgabespannung) oder nicht. Wenn der Amplitudenwert geringer als die Vorgabespannung ist, bestimmt der Stromausfalldetektor, ob die Zeitdauer dieses Zustands die Vorgabezeit überschreitet (Zeitdauer des obigen Zustands > Vorgabezeit) oder nicht.
Wenn der Amplitudenwert gleich oder höher als die Vorgabespannung ist, oder wenn der Amplitudenwert trotz eines vorhergehenden Fallens auf einen Pegel von weniger als der Vorgabespannung vor dem Ablauf der Vorgabezeit auf einen Pegel von gleich oder höher als der Vorgabespannung angestiegen ist, bestimmt der Stromausfalldetektor 4 in Schritt S103, dass kein Stromausfall stattfindet (Nichtstromausfallzustand). Als Beispiel für einen Fall, in dem die Amplitudenspannung trotz eines vorhergehenden Fallens der Amplitudenspannung auf einen Pegel von weniger als der Vorgabespannung vor dem Ablauf der Vorgabezeit auf einen Pegel von gleich oder höher als der Vorgabespannung angestiegen ist, gibt es einen momentanen Stromausfall. Da die Motorsteuereinheit bei einem momentanen Stromausfall normal betrieben werden kann, bestimmt der Stromausfalldetektor 4, dass kein Stromausfall stattfindet.
Wenn der Amplitudenwert andererseits geringer als die Vorgabespannung ist und die Dauer dieses Zustands die Vorgabezeit überschreitet, bestimmt der Stromausfalldetektor 4 in Schritt S104, dass ein Stromausfall stattfindet. Wenn bestimmt wird, dass ein Stromausfall stattfindet, wird dem Inverter 2 von dem Stromausfalldetektor 4 ein Befehl (ein Schutzbetriebsstartbefehl) übermittelt (in den Inverter eingegeben), damit der Schutzbetrieb für die Maschine begonnen wird.
Als nächstes beginnt der Inverter 2 in Schritt S105 den Schutzbetrieb für die Maschine. Danach steuert die Motorsteuereinheit 101 in Schritt S106 den Motor, der die Maschine antreibt, und ihre peripheren Vorrichtungen, so, dass die Maschine angehalten wird.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Bestimmung des Bestehens oder Nichtbestehens eines Stromausfalls beschrieben werden. 3 ist ein Timingdiagramm, das zeitliche Veränderungen einer Stromversorgungsspannung, eines Stromausfallzustands und eines Maschinenzustands in der Motorsteuereinheit nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der Stromausfalldetektor 4 detektiert zu einem bestimmten Zeitpunkt (Zeit 0) einen Spannungsabfallzustand, in dem der durch den Wechselstromdetektor 3 detektierte Detektionswert (zum Beispiel der Amplitudenwert) der Stromversorgungsspannung der Wechselstromversorgung 10 geringer als die Vorgabespannung ist. Der Stromausfalldetektor 4 misst unter Ansetzen dieses Zeitpunkts als Anfangspunkt eine Stromausfalldetektionszeit, d. h., die Zeitdauer des Zustands, in dem der Detektionswert der Stromversorgungsspannung geringer als die Vorgabespannung ist, Wenn die Stromausfalldetektionszeit die Vorgabezeit T₀ erreicht hat, bestimmt der Stromausfalldetektor 4, dass ein Stromausfall stattfindet. Zu dieser Zeit wird ein Signal, das den Stromausfallzustand angibt, von dem Nichtstromausfallzustand zu dem Stromausfallzustand umgeschaltet und gibt der Stromausfalldetektor 4 einen Befehl, den Schutzbetrieb für die Maschine zu beginnen, an den Inverter 2 aus. Somit löst der Umstand, dass die Stromausfalldetektionszeit die Vorgabezeit T₀ erreicht, den Beginn des Schutzbetriebs aus.
T₂ stellt eine bestimmte Zeit dar, die zwischen einem Beginn des Schutzbetriebs und einem Anhalten der Maschine erforderlich ist. Die Maschine hält an, wenn seit dem Erhalt des Befehls von dem Stromausfalldetektor 4, den Schutzbetrieb zu beginnen, durch den Inverter 2 T₂ vergangen ist.
Eine Zeit T₃ zwischen der Detektion des Spannungsabfallzustands, in dem der Detektionswert der Stromversorgungsspannung geringer als die Vorgabespannung ist, durch den Stromausfalldetektor 4 und dem Anhalten der Maschine ist eine Zeit, um den Betrieb der Motorsteuereinheit und ihrer peripheren Vorrichtungen gesteuert normal anzuhalten.
Um sicherzustellen, dass die Maschine durch den Schutzbetrieb angehalten wird, wenn bestimmt wird, dass ein Stromausfall stattfindet, muss die Vorgabezeit T₀ daher kürzer als T₁ festgelegt werden. T₁ ist die durch T₁ = T₃ – T₂ dargestellte obere Grenze der Vorgabezeit (die obere Grenzvorgabezeit). Die Vorgabezeit T₀ ist auf den Bereich von 0 < T₀ < T₁ festgelegt.
Da die Maschine andererseits einem momentanen Stromausfall, der kürzer als die obere Grenze T₁ der Vorgabezeit ist, widerstehen kann, wird die Vorgabezeit T₀ vorzugsweise auf einen Wert festgelegt, der so dicht als möglich an T₁ liegt. Das Festlegen einer solchen Vorgabezeit verringert die Häufigkeit des Anhaltens einer Maschine, wenn die Stromversorgungsspannung fällt, auf ein Mindestmaß, wodurch die Verfügbarkeit der Maschine verbessert wird.
Zweite Ausführungsform
Als nächstes wird eine Motorsteuereinheit nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. 4 ist ein Blockdiagramm der Motorsteuereinheit nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Unterschied zwischen einer Motorsteuereinheit 102 nach der zweiten Ausführungsform und der Motorsteuereinheit 101 nach der ersten Ausführungsform besteht darin, dass der Stromausfalldetektionsbedingungsbestimmer 5 die Vorgabezeit gemäß der Stromversorgungsspannung der Wechselstromversorgung 10 abändert. Da der sonstige Aufbau der Motorsteuereinheit 102 nach der zweiten Ausführungsform jenem der Motorsteuereinheit 101 nach der ersten Ausführungsform gleich ist, wird auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet.
Der Stromausfalldetektionsbedingungsbestimmer 5 ändert die Vorgabezeit je nach der von der Wechselstromversorgung 10 gelieferten Stromversorgungsspannung ab. Der Stromausfalldetektionsbedingungsbestimmer 5 bestimmt vorzugsweise die genaue oder veränderbare Stromausfalldetektionszeit (zum Beispiel in Zeiteinheiten von 1 [ms]), um die Häufigkeit des Anhaltens der Maschine auf ein Mindestmaß zu verringern.
Auch wenn die Wechselstromversorgung 10 die Stromversorgung des Inverters 2 anhält, kann der Motor durch Strom, der in dem Glättungskondensator 7 gespeichert ist, für einen bestimmten Zeitraum normal betrieben werden. Die Dauer des normalen Betriebs hängt von der Stromversorgungsspannung von der Wechselstromversorgung 10 ab. 5 zeigt eine Stromausfallstoleranzkurve, die die Beziehung zwischen der Stromversorgungsspannung und der Dauer des normalen Betriebs zeigt. In 5 stellt eine senkrechte Achse die Stromversorgungsspannung der Wechselstromversorgung dar, und stellt eine waagerechte Achse die Dauer des normalen Betriebs dar. Ein Stromausfall muss innerhalb dieses Zeitbereichs detektiert werden. Das heißt, die waagerechte Achse entspricht der oberen Grenzvorgabezeit T₁.
Wenn zum Beispiel in 5 die Stromversorgungsspannung auf 70% der Vorgabespannung fällt, kann der normale Betrieb bis 10 [ms] vorgenommen werden. Wenn die Stromversorgungsspannung auf 0% der Vorgabespannung fällt, kann der normale Betrieb bis 3 [ms] vorgenommen werden. Wie oben beschrieben hängt die Dauer des normalen Betriebs von dem von der Wechselstromversorgung 10 gelieferten Strom ab. Daher kann die Maschine den normalen Betrieb fortsetzen, wenn eine Stromversorgungsspannung gleich oder höher als ein aus der Stromausfallstoleranzkurve bestimmter Schwellenwert ist, was als Nichtstromausfall bestimmt wird. Wenn die Stromversorgungsspannung andererseits geringer als der aus der Stromausfallstoleranzkurve bestimmte Schwellenwert ist (schraffierter Bereich in 5), kann die Maschine den normalen Betrieb nicht fortsetzen, was als Stromausfall bestimmt wird.
Wenn die Stromversorgungsspannung um ΔV₁ von der Vorgabespannung V₁ fällt, wird die Dauer des normalen Betriebs um ΔT₁ von der oberen Grenzvorgabezeit T₁ verkürzt. Wenn die Stromversorgungsspannung auf einen Pegel von weniger als dem Spannungsschwellenwert V₁ fällt, ändert der Stromausfalldetektionsbedingungsbestimmer 5 die Vorgabezeit zu einem niedrigeren Wert ab. Daher ist es möglich, den Schutzbetrieb je nach der Stromausfallstoleranz der Maschine passender vorzunehmen.
Die Vorgabezeit kann gemäß der Stromausfallstoleranzkurve abgeändert werden oder kann von einem repräsentativen Punkt der Stromausfallstoleranzkurve schrittweise abgeändert werden.
Als nächstes wird der Betrieb der Motorsteuereinheit nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm von 6 beschrieben werden. Zuerst erhält der Stromausfalldetektor 4 in Schritt S201 von dem Wechselspannungsdetektor 3 einen Amplitudenwert.
Als nächstes nimmt der Stromausfalldetektor 4 in Schritt S202 auf eine Stromausfallstoleranzkurve Bezug.
Als nächstes berechnet der Stromausfalldetektor 4 in Schritt S203 aus dem Amplitudenwert der Stromversorgungsspannung und der Stromausfallstoleranzkurve eine Vorgabezeit.
Als nächstes bestimmt der Stromausfalldetektor 4 in Schritt S204, ob ein Stromausfall stattfindet oder nicht (kein Stromausfall). Mit anderen Worten bestimmt der Stromausfalldetektor 4 zuerst, ob der Amplitudenwert geringer als die Vorgabespannung ist (Amplitudenwert < Vorgabespannung) oder nicht. Wenn der Amplitudenwert geringer als die Vorgabespannung ist, bestimmt der Stromausfalldetektor 4, ob die Zeitdauer dieses Zustands die Vorgabezeit überschreitet (Zeitdauer des obigen Zustands > Vorgabezeit) oder nicht.
Wenn der Amplitudenwert gleich oder höher als die Vorgabespannung ist, oder wenn der Amplitudenwert trotz eines vorhergehenden Fallens auf einen Pegel von weniger als der Vorgabespannung vor dem Ablauf der Vorgabezeit auf einen Pegel von gleich oder höher als der Vorgabespannung angestiegen ist, bestimmt der Stromausfalldetektor 4 in Schritt S205, dass kein Stromausfall stattfindet (Nichtstromausfallzustand). Als Beispiel für einen Fall, in dem die Amplitudenspannung trotz eines vorhergehenden Fallens der Amplitudenspannung auf einen Pegel von weniger als der Vorgabespannung vor dem Ablauf der Vorgabezeit auf einen Pegel von gleich oder höher als der Vorgabespannung angestiegen ist, gibt es einen momentanen Stromausfall. Da die Motorsteuereinheit bei einem momentanen Stromausfall normal betrieben werden kann, bestimmt der Stromausfalldetektor 4, dass kein Stromausfall stattfindet.
Wenn der Amplitudenwert andererseits geringer als die Vorgabespannung ist und die Dauer dieses Zustands die Vorgabezeit überschreitet, bestimmt der Stromausfalldetektor 4 in Schritt S206, dass ein Stromausfall stattfindet. Wenn bestimmt wird, dass ein Stromausfall stattfindet, wird dem Inverter 2 von dem Stromausfalldetektor 4 ein Befehl (ein Schutzbetriebsstartbefehl) übermittelt (in den Inverter eingegeben), damit ein Schutzbetrieb für die Maschine begonnen wird.
Als nächstes beginnt der Inverter 2 in Schritt S207 den Schutzbetrieb für die Maschine. Danach steuert die Motorsteuereinheit 101 in Schritt S208 den Motor, der die Maschine antreibt, und ihre peripheren Vorrichtungen, so, dass die Maschine angehalten wird.
Die Motorsteuereinheit 101 oder 102 nach der ersten oder der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Stromausfalldetektionsbedingungsspeicher 6 aufweisen. Der Stromausfalldetektionsbedingungsspeicher 6 speichert die bestimmte Vorgabezeit und die Vorgabespannung. Der Stromausfalldetektionsbedingungsbestimmer 5 und der Stromausfalldetektionsbedingungsspeicher 6 können in einer Host-Steuereinheit (nicht gezeigt) zur Steuerung der Motorsteuereinheit 101 oder 102 oder in dem Gleichrichter 1 bereitgestellt sein.
Wie oben beschrieben kann die Motorsteuereinheit nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Zeit bis zu der Detektion eines Stromsausfalls je nach der ”Stromausfallstoleranz” der Maschine flexibel abändern, während Probleme wie ein Anstieg der Kosten und eine Zunahme der Größe aufgrund eines komplizierten Schaltungsaufbaus verhindert werden. Als Ergebnis ist es möglich, die Stromausfalldetektionszeit je nach der Maschine optimal zu bestimmen oder abzuändern, und die Häufigkeit des Anhaltens der Maschine bei Abfallen einer Stromversorgungsspannung auf ein Mindestmaß zu verringern, wodurch die Verfügbarkeit der Maschine verbessert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5283752 [0004]
JP 2004-229410 [0005]
JP 2011-155803 [0006]

Claims

Motorsteuereinheit, umfassend: einen Gleichrichter (1), um Wechselstrom (AC), der von einer Wechselstromversorgung geliefert wird, in Gleichstrom (DC) umzuwandeln und den Gleichstrom auszugeben; einen Wechselspannungsdetektor (3), um einen Wechselspannungswert der Wechselstromversorgung zu detektieren und den Wechselspannungswert als Detektionswert auszugeben; einen Stromausfalldetektor (4), um zu bestimmen, dass ein Stromausfall stattfindet, wenn ein Zustand, in dem der ausgegebene Detektionswert gleich oder geringer als eine Vorgabespannung ist, für eine Vorgabezeit oder länger angedauert hat; und einen Stromausfalldetektionsbedingungsbestimmer (5), um die Vorgabezeit zu bestimmen oder abzuändern.
Motorsteuereinheit nach Anspruch 1, wobei der Stromausfalldetektionsbedingungsbestimmer (5) die Vorgabezeit in Abhängigkeit der Stromausfallstoleranzen der Motorsteuereinheit und ihrer peripheren Vorrichtungen bestimmt.
Motorsteuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Stromausfalldetektionsbedingungsbestimmer (5) die Vorgabezeit in Abhängigkeit einer von der Wechselstromversorgung gelieferten Stromversorgungsspannung abändert.
Motorsteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Stromausfalldetektionsbedingungsbestimmer (5) die Vorgabespannung in Abhängigkeit der Stromausfallstoleranzen der Motorsteuereinheit und ihrer peripheren Vorrichtungen bestimmt.
Motorsteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: einen Inverter (2), um den von dem Gleichrichter ausgegebenen Gleichstrom in einen gewünschten Wechselstrom umzuwandeln, wobei der Stromausfalldetektor bei Detektion des Stromausfalls einen Schutzbetriebsstartbefehl in den Inverter eingibt.