DE102017124827A1 - Motorantriebsvorrichtung mit gemeinsamem wandler - Google Patents

Motorantriebsvorrichtung mit gemeinsamem wandler Download PDF

Info

Publication number
DE102017124827A1
DE102017124827A1 DE102017124827.7A DE102017124827A DE102017124827A1 DE 102017124827 A1 DE102017124827 A1 DE 102017124827A1 DE 102017124827 A DE102017124827 A DE 102017124827A DE 102017124827 A1 DE102017124827 A1 DE 102017124827A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
power
circuit
converter
inverter
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102017124827.7A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshikiyo Tanabe
Masaru Kino
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of DE102017124827A1 publication Critical patent/DE102017124827A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/058—Safety, monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0224—Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
    • G05B23/0227—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions
    • G05B23/0237—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions based on parallel systems, e.g. comparing signals produced at the same time by same type systems and detect faulty ones by noticing differences among their responses
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
    • H02M1/092—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices the control signals being transmitted optically
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/025—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being a power interruption
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/10—Plc systems
    • G05B2219/14—Plc safety
    • G05B2219/14006—Safety, monitoring in general
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0006—Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44—Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Eine Motorantriebsvorrichtung 1 schließt Folgendes ein: einen Wandler 11, der Wechselstromenergie von der Seite einer Wechselstromquelle 3 in Gleichstromenergie umwandelt und diese an einen Zwischenkreis ausgibt; einen Zwischenkreiskondensator 13; einen Inverter 12, bei dem jedes Schaltelement basierend auf einem gelieferten Schaltansteuerungssignal gesteuert wird, wodurch eine Energieumwandlung zwischen Gleichstromenergie des Zwischenkreises und Wechselstromenergie der Seite eines Motors 2 durchgeführt wird; einen Gleichspannungswandler 14, der Gleichstromenergie des Zwischenkreises in Gleichstromenergie für eine Steuerstromquelle umwandelt; eine Servomotorsteuerschaltung 17, die das Schaltansteuerungssignal ausgibt; eine Drehmomentabschaltschaltung 16, welche die Lieferung jedes Schaltansteuerungssignals an jedes Schaltelement unterbricht und dadurch einen Motor 2 stoppt, wenn sie kein Sicherheitssignal empfängt; und eine Sicherheitsüberwachungsschaltung 15, die das Senden des Sicherheitssignals während einer Anomalie der Drehmomentabschaltschaltung 16 stoppt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorantriebsvorrichtung, die Wechselstromenergie, die von einer Wechselstromquellenseite geliefert wird, in Gleichstromenergie umwandelt und diese an einen Zwischenkreis ausgibt und diese anschließend in Wechselstromenergie zum Antreiben eines Motors umwandelt und diese an den Motor liefert.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • In einer Motorantriebsvorrichtung, die einen Servomotor (nachfolgend gelegentlich einfach als „Motor“ bezeichnet) in einer Werkzeugmaschine, einer Formmaschine, einer Spritzgießmaschine, einer Industriemaschine oder einem Roboter eines beliebigen Typs antreibt, wird Wechselstromenergie, die von einer Wechselstromquelle geliefert wird, einmal in Gleichstromenergie umgewandelt, die anschließend weiter in Wechselstromenergie umgewandelt wird, und die Wechselstromenergie wird als Antriebsenergie für den für jede Antriebsachse vorgesehenen Servomotor verwendet.
  • Beispielsweise wird, wie in der japanischen Offenlegungspatentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2013-18152 offenbart, im Allgemeinen die Motorantriebsvorrichtung, die Antriebsenergie an den Servomotor liefert, durch zwei Systeme gebildet, die einen Servoverstärker, der Antriebsenergie zum rotierenden Antreiben des Servomotors erzeugt, und eine Steuerstromquelle, die Ansteuerungsenergie für ein Steuersystem des Servoverstärkers erzeugt, einschließen.
  • 19 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer herkömmlichen Motorantriebsvorrichtung, die Antriebsenergie an einen Motor liefert, veranschaulicht. Im Allgemeinen wird die Motorantriebsvorrichtung, die Antriebsenergie an einen Servomotor 2 liefert, durch einen Servoverstärker 1001, der Antriebsenergie zum rotierenden Antreiben des Servomotors 2 erzeugt, und eine Steuerstromquelle 1002, die Ansteuerungsenergie für ein Steuersystem des Servoverstärkers 1001 erzeugt, gebildet. Es ist zu beachten, dass in einem Beispiel, wie in 19 veranschaulicht, in Bezug auf eine Wechselstromquelle 3 beispielsweise Einphasenwechselstrom verwendet wird, jedoch kann Dreiphasenwechselstrom ebenfalls verwendet werden.
  • Der Servoverstärker 1001 schließt einen Wandler 111-1, der Wechselstromenergie, die von der Seite einer Wechselstromquelle 3 geliefert wird, in Gleichstrom umwandelt und diesen ausgibt, und einen Inverter 112, der mit einem Zwischenkreis, der die Gleichstromausgangsseite des Wandlers 111-1 ist, verbunden ist und eine Energieumwandlung zwischen Gleichstromenergie des Zwischenkreises und Wechselstromenergie, die Antriebsenergie oder regenerative Energie des Servomotors 2 ist, durchführt, und steuert eine Drehzahl, ein Drehmoment oder eine Position eines Rotors des Servomotors 2, der mit einer Wechselstromausgangsseite des Inverters 112 verbunden ist, ein. Der Zwischenkreis, der die Gleichstromausgangsseite des Wandlers 111-1 und eine Gleichstromeingangsseite des Inverters 112 miteinander verbindet, ist mit einem Zwischenkreiskondensator 113-1 versehen. Der Zwischenkreiskondensator 113-1 ist so konfiguriert, dass er eine Funktion als Glättungskondensator zur Unterdrückung eines Welligkeitsanteils eines Gleichstromausgangs des Wandlers 111-1 hat, und ist so konfiguriert, dass er Gleichstromenergie akkumulieren kann. Der Zwischenkreiskondensator 113-1 muss unmittelbar, nachdem die Motorantriebsvorrichtung, die Antriebsenergie an den Servomotor 2 liefert, startet und bevor der Antrieb des Servomotors 2 startet (d. h. bevor ein Energieumwandlungsbetrieb des Inverters 112 startet), anfänglich geladen werden (auch als „vorgeladen“ bezeichnet), weshalb folglich eine Anfangsladeeinheit 25-1 bereitgestellt wird. Der Inverter 112 ist in derselben Anzahl wie die Anzahl des Servomotors 2 bereitgestellt, um separat Antriebsenergie für jeden Servomotor 2 zu liefern, der bereitgestellt ist, um eine Vielzahl von Antriebsachsen zu entsprechen, und den Servomotor anzutreiben und zu steuern. Dagegen ist der Wandler 111-1 im Servoverstärker 1001 zum Zwecke der Verringerung von Kosten und eingenommenem Raum häufig einzeln für die Vielzahl von Invertern 112 bereitgestellt. Es ist zu beachten, dass in 19 die Anzahl des Servomotors 2 aus Gründen der Klarheit in der Zeichnung eins beträgt und dementsprechend die Anzahl des Inverters 112 eins beträgt. In dem Servoverstärker 1001 ist zur Abschaltung der Versorgung des Wandlers 111-1 mit Wechselstromenergie während eines Notstopps an einer Wechselstromeingangsseite des Wandlers 111-1 ein Magnetschütz 201 bereitgestellt.
  • Dagegen muss die Steuerstromquelle 1002 unabhängig von einer Normalzeit und einer Notstoppzeit stets Ansteuerungsenergie für das Steuersystem des Servoverstärkers 1001 erzeugen und ist somit in einem anderen System als dem des Servoverstärkers 1001 bereitgestellt, damit die Versorgung mit Wechselstromenergie nicht durch den Magnetschütz 201 unterbrochen wird. Die Steuerstromquelle 1002 schließt einen Wandler 111-2, der Wechselstromenergie, die von der Seite der Wechselstromquelle 3 geliefert wird, in Gleichstromenergie umwandelt und diese ausgibt, und einen Gleichspannungswandler 114, der mit einem Zwischenkreis, der eine Gleichstromausgangsseite des Wandlers 111-2 ist, verbunden ist und Gleichstromenergie des Zwischenkreises in Gleichstromenergie für die Steuerstromquelle 1002 umwandelt und diese ausgibt, ein. Normalerweise wandelt der Gleichspannungswandler 114 eine Gleichstromspannung des Zwischenkreises in Gleichstromspannungen von 3,3 (V), 5 (V) und 24 (V) um. Der Zwischenkreis, der die Gleichstromausgangsseite des Wandlers 111-2 und eine Gleichstromeingangsseite des Gleichspannungswandlers 114 miteinander verbindet, ist außerdem mit einem Zwischenkreiskondensator 113-2 versehen, und eine Anfangsladeeinheit 25-2 zum anfänglichen Laden des Zwischenkreiskondensators 113-2 ist bereitgestellt.
  • Ferner gibt es beispielsweise als Verfahren zum Abschalten der Wechselstromversorgung eines Wandlers während eines Notstopps, wie in dem japanischen Patent Nr. 5855685 offenbart, auch ein Verfahren, bei dem anstelle des vorstehend beschriebenen Magnetschützes eine Funktion zur sicheren Drehmomentabschaltung (safe torque off (STO)) verwendet wird, welche die Anforderungen der Funktionssicherheitsnorm IEC61800-5-2 erfüllt. Die Funktion zur sicheren Drehmomentabschaltung ist eine Funktion zur Zwangsabschaltung eines Schaltansteuerungssignals eines Schaltelements in einem Servoverstärker mittels einer Hardware-Schaltung, wodurch die Energieversorgung eines Motors abgeschaltet und ein Ausgangsdrehmoment des Motors abgeschaltet wird.
  • In der Motorantriebsvorrichtung, wie vorstehend beschrieben, ist der Servoverstärker mit dem Magnetschütz versehen, der die Versorgung des Wandlers mit Wechselstromenergie während eines Notstopps unterbricht, während die Steuerstromquelle unabhängig von einer Normalzeit und einer Notstoppzeit stets Ansteuerungsenergie für das Steuersystem des Servoverstärkers erzeugen muss, so dass der Servoverstärker und die Steuerstromquelle jeweils separat mit dem Wandler versehen sein müssen. Dementsprechend müssen auch die Anfangsladeeinheit und der Zwischenkreiskondensator, die an der Gleichstromausgangsseite des Wandlers bereitgestellt sind, jeweils für den Servoverstärker und die Steuerstromquelle bereitgestellt sein. Folglich besteht ein Problem darin, dass eine Vergrößerung der Motorantriebsvorrichtung, ein Anstieg der Installationskosten und Betriebskosten und ein Anstieg des Energieverbrauchs möglicherweise nicht vermieden werden können.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Somit besteht der Wunsch nach einer kleinen und kostengünstigen Motorantriebsvorrichtung mit geringem Energieverbrauch, die Wechselstromenergie, die von einer Wechselstromquellenseite geliefert wird, in Gleichstromenergie umwandelt und diese an einen Zwischenkreis ausgibt und diese anschließend in Wechselstromenergie zum Antreiben eines Motors umwandelt und diese an den Motor liefert.
  • In einem Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung weist eine Motorantriebsvorrichtung Folgendes auf: einen Wandler, der eine Energieumwandlung zwischen Wechselstromenergie einer Wechselstromquellenseite und Gleichstromenergie eines Zwischenkreises, der eine Gleichstromseite ist, durchführt; einen Zwischenkreiskondensator, mit dem der Zwischenkreis versehen ist; mindestens einen mit dem Zwischenkreis verbundenen Inverter, wobei jedes Schaltelement so gesteuert wird, dass es basierend auf einem zugeführten Schaltansteuerungssignal ein-/ausgeschaltet wird, um eine Energieumwandlung zwischen Gleichstromenergie des Zwischenkreises und Wechselstromenergie durchzuführen, die Antriebsenergie oder regenerative Energie eines Motors ist; einen Gleichspannungswandler, der mit dem Zwischenkreis verbunden ist, Gleichstromenergie des Zwischenkreises in Gleichstromenergie für eine Steuerstromquelle umwandelt und diese ausgibt; eine Servomotorsteuerschaltung, die jedes Schaltansteuerungssignal zur Steuerung der Energieumwandlung des Inverters ausgibt und unter Verwendung der Gleichstromenergie für die Steuerstromquelle als Ansteuerungsenergie arbeitet, die von dem Gleichspannungswandler ausgegeben wird; eine Drehmomentabschaltschaltung, die während des Empfangs eines Sicherheitssignals die Zuführung des jeweiligen Schaltansteuerungssignals zu dem jeweiligen Schaltelement erlaubt und die Zuführung des jeweiligen Schaltansteuerungssignals zu dem jeweiligen Schaltelement unterbricht, um die Energieumwandlung des Inverters zu stoppen, wenn sie kein Sicherheitssignal empfängt; und eine Sicherheitsüberwachungsschaltung, die das Senden des Sicherheitssignals an die Drehmomentabschaltschaltung beendet, wenn eine Anomalie der Drehmomentabschaltschaltung auftritt.
  • Hierbei kann die Sicherheitsüberwachungsschaltung das Senden des Sicherheitssignals zu der Drehmomentabschaltschaltung beenden, wenn sie ein Notstoppsignal von einer Steuerung auf einer höheren Ebene empfängt.
  • Ferner kann die Sicherheitsüberwachungsschaltung basierend auf dem zu der Drehmomentabschaltschaltung gesendeten Sicherheitssignal und einem Zustandssignal, das einen Zustand der Drehmomentabschaltschaltung anzeigt, bestimmen, ob eine Anomalie der Drehmomentabschaltschaltung auftritt oder nicht, wobei das Zustandssignal von der Drehmomentabschaltschaltung empfangen wird,.
  • Ferner kann, wenn das Auftreten einer Anomalie der Wechselstromquelle erkannt wird, die Servomotorsteuerschaltung die Energieumwandlung des Inverters in einer solchen Weise steuern, dass der mit dem Inverter verbundene Motor graduell verlangsamt wird.
  • Ferner kann die Motorantriebsvorrichtung eine Gleichstromschaltung einschließen, die durch mindestens eines von einer Leistungsfaktorverbesserungsschaltung, einer Spannungsverstärkungsschaltung, einer Spannungserniedrigungsschaltung, einem regenerativen Widerstand und einer Anfangsladeeinheit zum anfänglichen Laden des Zwischenkreiskondensators gebildet wird.
  • Ferner kann die Motorantriebsvorrichtung außerdem einen Gleichstrom-Schalter, der mit dem Zwischenkreis verbunden ist, und eine Steuerschaltung für eine Steuerung derart aufweisen, dass ein Strompfad des Gleichstrom-Schalters unterbrochen wird, nachdem die Energieumwandlung des Inverters durch die Drehmomentabschaltschaltung beendet wurde.
  • Ferner kann die Motorantriebsvorrichtung eine Wechselstromschaltung einschließen, die mit der Wechselstromquellenseite des Wandlers verbunden ist und durch mindestens eines von einem EMV-Filter, einem Unterbrecher, einem Transformator und einem Wechselstrom-Schalter gebildet wird.
  • Figurenliste
  • Die vorliegende Erfindung wird durch Bezugnahme auf die folgenden beigefügten Zeichnungen deutlicher verständlich:
    • 1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
    • 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Drehmomentabschaltschaltung veranschaulicht;
    • 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Sicherheitsüberwachungsschaltung und der Drehmomentabschaltschaltung veranschaulicht;
    • 4 ist ein Diagramm, das eine gemeinsame Nutzung einer Gleichstromschaltung veranschaulicht, die einem Zwischenkreis in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt ist;
    • 5 ist ein Schaltbild, das eine allgemeine Leistungsfaktorverbesserungsschaltung veranschaulicht;
    • 6 ist ein Diagramm, das einen Fall veranschaulicht, in dem eine Gleichstromschaltung in einer herkömmlichen Motorantriebsvorrichtung, wie in 19 veranschaulicht, bereitgestellt ist;
    • 7 ist ein Diagramm, das eine gemeinsame Nutzung einer Wechselstromschaltung veranschaulicht, die einer Wechselstromquellenseite in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt ist;
    • 8 ist ein Schaltbild, das einen allgemeinen EMV-Filter veranschaulicht;
    • 9 ist ein Diagramm, das einen Magnetschütz veranschaulicht, der dem Zwischenkreis in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt ist;
    • 10 ist ein Diagramm, das einen Betrieb der Motorantriebsvorrichtung, wie in 9 veranschaulicht, veranschaulicht;
    • 11 ist ein Diagramm, das eine Halbleiterabschaltschaltung veranschaulicht, die dem Zwischenkreis in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt ist;
    • 12 ist ein Diagramm, das einen Fluss von regenerativer Energie in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
    • 13 ist ein Diagramm, das eine Beziehung einer Energiequellenspannung, einer Servomotordrehzahl und einer Spannung einer Steuerstromquelle zum Zeitpunkt des Auftretens einer Energiequellenanomalie (Stromausfall) in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
    • 14 ist ein Diagramm, das schematisch einen Pfad eines Betriebs eines Roboters veranschaulicht, wenn die Beziehung, wie in 13 veranschaulicht, erfüllt ist;
    • 15 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration veranschaulicht, bei der ein regenerativer Widerstand in der herkömmlichen Motorantriebsvorrichtung, wie in 19 veranschaulicht, bereitgestellt ist;
    • 16A ist eine schematische Darstellung, die den Stromverbrauch des regenerativen Widerstands in der herkömmlichen Motorantriebsvorrichtung, wie in 15 veranschaulicht, veranschaulicht und in einem Zwischenkreis akkumulierte Gleichstromenergie schematisch veranschaulicht;
    • 16B ist eine schematische Darstellung, die den Stromverbrauch des regenerativen Widerstands in der herkömmlichen Motorantriebsvorrichtung, wie in 15 veranschaulicht, veranschaulicht und von einer Wechselstromquelle an einen Gleichspannungswandler gelieferte Gleichstromenergie schematisch veranschaulicht;
    • 17 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration veranschaulicht, bei der ein regenerativer Widerstand in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt ist;
    • 18A ist eine schematische Darstellung, die den Stromverbrauch des regenerativen Widerstands in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, wie in 17 veranschaulicht, veranschaulicht und in dem Zwischenkreis akkumulierte Gleichstromenergie schematisch veranschaulicht;
    • 18B ist eine schematische Darstellung, die den Stromverbrauch des regenerativen Widerstands in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, wie in 17 veranschaulicht, veranschaulicht und von einer Wechselstromquelle an einen Gleichspannungswandler gelieferte Gleichstromenergie schematisch veranschaulicht; und
    • 19 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration der herkömmlichen Motorantriebsvorrichtung, die Antriebsenergie an einen Motor liefert, veranschaulicht.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Als nächstes werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Zeichnungen sind ähnliche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen. Um das Verständnis zu erleichtern, sind diese Figuren in geeigneter Weise im Maßstab verändert. Ferner sind Ausführungsformen, wie in den Zeichnungen veranschaulicht, ein Beispiel, um einen Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung auszuführen, und solche Ausführungsformen sind nicht einschränkend.
  • 1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Nachfolgend ist zu beachten, dass eine Komponente, die in verschiedenen Zeichnungen mit demselben Bezugszeichen versehen ist, die Komponente mit derselben Funktion bezeichnet. Mit einer kommerziellen Wechselstromeingangsseite einer Motorantriebsvorrichtung 1 ist eine Wechselstromquelle 3 verbunden und mit einer Wechselstrommotorseite der Motorantriebsvorrichtung 1 ist ein Servomotor 2 verbunden. Hierin wird die Motorantriebsvorrichtung 1, die einen Motor 2 antreibt und steuert, beschrieben, jedoch soll die Anzahl des durch die Motorantriebsvorrichtung 1 angetriebenen und gesteuerten Servomotors 2 die vorliegende Ausführungsform nicht besonders einschränken, sondern kann einen oder mehrere betragen. Ferner sind in der Ausführungsform, wie nachfolgend beschrieben, die Wechselstromquelle 3 und der Servomotor 2, die mit der Motorantriebsvorrichtung 1 verbunden sind, so konfiguriert, dass sie einphasig bzw. dreiphasig sind, jedoch soll die Anzahl der Phasen die vorliegende Ausführungsform nicht besonders einschränken, sondern beispielsweise kann eine einphasige Konfiguration verwendet werden. Des Weiteren soll der Typ des durch die Motorantriebsvorrichtung 1 angetriebenen Servomotors 2 ebenfalls die vorliegende Ausführungsform nicht besonders einschränken, sondern beispielsweise können ein Induktionsmotor und ein Synchronmotor verwendet werden.
  • Wie in 1 veranschaulicht, schließt die Motorantriebsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Wandler 11, einen Inverter 12, einen Zwischenkreiskondensator 13, einen Gleichspannungswandler 14, eine Sicherheitsüberwachungsschaltung 15, Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B (nachfolgend gelegentlich zusammen mit dem Bezugszeichen 16 bezeichnet) und eine Servomotorsteuerschaltung 17 ein. Ferner schließt die Motorantriebsvorrichtung 1 wahlweise eine Stromausfallerkennungsschaltung 18 ein, die eine Energiequellenanomalie wie einen Stromausfall, einen Leiterbruch und einen Kurzschluss der Wechselstromquelle 3 erkennt. Es ist zu beachten, dass die Servomotorsteuerschaltung 17 mit einer Steuerung 19 auf einer höheren Ebene wie einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) verbunden ist, die eine Robotersteuerung und eine Leitungssteuerung ist.
  • Die Motorantriebssteuerung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform schließt einen Wandler 11 und außerdem einen Zwischenkreiskondensator 13 ein, der einem Zwischenkreis bereitgestellt ist, der eine Gleichstromausgangsseite des Wandlers 11 ist. Der Inverter 12, der einen Servoverstärker bildet, der Antriebsenergie zum rotierenden Antreiben des Servomotors 2 erzeugt, und der Gleichspannungswandler 14, der eine Steuerstromquelle bildet, die Ansteuerungsenergie für ein Steuersystem des Servoverstärkers erzeugt, sind separat konfiguriert, während eine Gleichstromeingangsseite des Inverters 12 und eine Gleichstromeingangsseite des Gleichspannungswandlers 14 beide mit demselben Zwischenkreis verbunden sind, und folglich ist eine Schaltung, die durch den Wandler 11 und den Zwischenkreiskondensator 13 gebildet wird, als eine gemeinsame Schaltung (mit dem Bezugszeichen 10 versehen) konfiguriert. Mit anderen Worten sind in der Motorantriebsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Wandler 11 und der Zwischenkreiskondensator 13 nicht jedem bzw. jeder des Servoverstärkers und der Steuerstromquelle separat bereitgestellt, ähnlich herkömmlichen Beispielen, sondern als die gemeinsame Schaltung 10 bereitgestellt, so dass die Größe der Motorantriebsvorrichtung 1 reduziert und Installationskosten und Betriebskosten gesenkt werden können. Nachfolgend wird jede Komponente der Motorantriebsvorrichtung 1 beschrieben.
  • Der Wandler 11 führt eine Energieumwandlung zwischen Wechselstromenergie der Seite einer Wechselstromquelle 3 und Gleichstromenergie des Zwischenkreises, der eine Gleichstromseite ist, durch. Beispiele für den Wandler 11 schließen eine Diodengleichrichterschaltung, eine Gleichrichterschaltung vom 120°-Leitungstyp, eine Gleichrichterschaltung vom Pulsweitenmodulationssteuerungstyp (PWM-Steuerungstyp), die intern mit einem Schaltelement versehen ist, und dergleichen. Wenn der Wandler 11 eine Diodengleichrichterschaltung ist, wird von der Wechselstromquelle 3 gelieferter Wechselstrom gleichgerichtet und Gleichstrom wird an den Zwischenkreis, der eine Gleichstromseite ist, ausgegeben. Wenn der Wandler 11 eine Gleichrichterschaltung vom 120°-Leitungstyp oder eine Gleichrichterschaltung vom PWM-Steuerungstyp ist, kann der Wandler 11 als ein sowohl zur Wechselstrom-Gleichstrom-Umwandlung als auch zur Gleichstrom-Wechselstrom-Umwandlung fähiger Stromrichter realisiert werden, der von der Seite der Wechselstromquelle 3 gelieferte Wechselstromenergie in Gleichstromenergie umwandelt und diese an die Gleichstromseite ausgibt und während der Motorverzögerung von dem Zwischenkreis gelieferte Gleichstromenergie in Wechselstromenergie umwandelt und diese an die Seite der Wechselstromquelle 3 ausgibt. Wenn der Wandler 11 eine Gleichrichterschaltung vom PWM-Steuerungstyp ist, besteht der Wandler 11 aus einer Brückenschaltung aus einem Schaltelement und einer Diode, die dazu gegenpolig parallelgeschaltet ist. In einem solchen Fall schließen Beispiele des Schaltelements einen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (insulated gate bipolar transistor (IGBT)), einen Thyristor, einen GTO (gate turn-off), einen Transistor und dergleichen ein, jedoch soll der Typ des Schaltelements selbst die vorliegende Ausführungsform nicht einschränken und die anderen Schaltelemente können ebenfalls verwendet werden. Wenn der Wandler 11 beispielsweise ein Gleichrichter vom PWM-Steuerungstyp ist, wird ein Schaltbetrieb des auf diese Weise intern bereitgestellten Schaltelements durch ein PWM-Steuersignal in einer solchen Weise gesteuert, dass Wechselstromenergie mit einem angestrebten Leistungsfaktor von 1 erzeugt wird, und eine an beiden Enden des Gleichstromzwischenkreises 13 angelegte Gleichstromspannung mit einem gewünschten Wert aufrechterhalten wird, und ein Versorgungsbetrieb (Umwandlungsbetrieb) zum Umwandeln von Wechselstromenergie in Gleichstromenergie oder ein regenerativer Betrieb (Umkehrbetrieb) zur Umwandlung von Gleichstromenergie in Wechselstromenergie wird durchgeführt. Während regenerative Energie im Motor 2 erzeugt wird, wenn der Motor 2 durch eine Steuerung der Motorantriebsvorrichtung 1 verzögert wird, wird ein Schaltbetrieb des auf diese Weise intern bereitgestellten Schaltelements durch ein PWM-Steuersignal gesteuert, und der Wandler 11 führt einen regenerativen Betrieb (Umkehrbetrieb) durch, um Gleichstromenergie in Wechselstromenergie umzuwandeln, so dass die durch den Inverter 12 zurückgeführte regenerative Energie weiter zur Seite der Wechselstromquelle 3 zurückgeführt werden kann.
  • Der Zwischenkreis, der die Gleichstromausgangsseite des Wandlers 11 und die Gleichstromeingangsseite des Inverters 12 miteinander verbindet, ist auch mit dem Zwischenkreiskondensator (auch als Glättungskondensator bezeichnet) 13 versehen. Der Zwischenkreiskondensator 13 weist eine Funktion zur Unterdrückung eines Welligkeitsanteils eines Gleichstromausgangs des Wandlers 11 und außerdem eine Funktion zur Akkumulierung von Gleichstromenergie auf.
  • Der Inverter 12 ist mit dem Zwischenkreis verbunden und jedes Schaltelement wird so gesteuert, dass es basierend auf einem gelieferten Schaltansteuerungssignal ein-/ausgeschaltet wird, wodurch eine Energieumwandlung zwischen Gleichstromenergie des Zwischenkreises und Wechselstromenergie, die Antriebsenergie oder regenerative Energie des Servomotors 2 ist, durchgeführt wird. Der Inverter 12 besteht aus einer Brückenschaltung aus einem Schaltelement und einer dazu gegenpolig parallelgeschalteten Diode, und jedes Schaltelement wird so gesteuert, dass es basierend auf z. B. einem PWM-Steuervorgang ein-/ausgeschaltet wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist der mit der Motorantriebsvorrichtung 1 verbundene Servomotor 2 als dreiphasig konfiguriert, so dass der Inverter 12 als eine Dreiphasen-Brückenschaltung konfiguriert ist. Nachfolgend werden ein Schaltelement eines Oberseitenarms und ein Schaltelement eines Unterseitenarms der Brückenschaltung als „Oberseitenarm-Schaltelement“ bzw. „Unterseitenarm-Schaltelement“ bezeichnet. Beispiele für die Schaltelemente schließen einen IGBT, einen Thyristor, einen GTO, einen Transistor und dergleichen ein, jedoch soll der Typ der Schaltelemente selbst die vorliegende Ausführungsform nicht einschränken und die anderen Schaltelemente können ebenfalls verwendet werden. Der Inverter 12 erlaubt, dass ein internes Schaltelement basierend auf einem Schaltansteuerungssignal, das aus der Servomotorsteuerschaltung 17, wie nachfolgend beschrieben, empfangen wird, schaltend betrieben wird und wandelt vom Wandler 11 gelieferte Gleichstromenergie durch den Zwischenkreis in Wechselstromenergie mit einer zum Antreiben des Servomotors 2 gewünschten Spannung und Frequenz um (Umkehrbetrieb). Dadurch wird der Servomotor 2 dazu konfiguriert, basierend auf Wechselstromenergie mit variabler Spannung und Frequenz, wie geliefert, zu arbeiten. Ferner wird, während regenerative Energie erzeugt wird, wenn der Servomotor 2 verzögert wird, basierend auf einem aus der Servomotorsteuerschaltung 17 empfangenen Schaltansteuerungssignal im Servomotor 2 erzeugte regenerative Wechselstromenergie in Gleichstromenergie umgewandelt, die anschließend in den Zwischenkreis zurückgeführt wird (Umkehrbetrieb). Es ist zu beachten, dass der Inverter 12 in derselben Anzahl, wie die Anzahl des Servomotors 2, bereitgestellt ist, um separat Antriebsenergie für jeden Servomotor 2 zu liefern, der bereitgestellt ist, um einer Vielzahl von Antriebsachsen zu entsprechen, und den Servomotor anzutreiben und zu steuern. In einem Beispiel, wie veranschaulicht, beträgt die Anzahl des Servomotors 2 aus Gründen der Klarheit in der Zeichnung eins und dementsprechend beträgt die Anzahl des Inverters 12 eins.
  • Der Gleichspannungswandler 14 ist mit dem Zwischenkreis verbunden, wandelt Gleichstromenergie des Zwischenkreises in Gleichstromenergie für die Steuerstromquelle um und gibt diese aus. Der Gleichspannungswandler 14 wandelt eine Gleichstromspannung des Zwischenkreises in Gleichstromspannungen von z. B. 3,3 (V), 5 (V) und 24 (V) um. Vom Gleichspannungswandler 14 ausgegebene Gleichstromenergie wird als Ansteuerungsenergie für einen Betrieb der Servomotorsteuerschaltung 17 und die anderen Schaltungen zugeführt. Beispielsweise werden 3,3 (V) und 5 (V) für einen Betrieb eines Steuersystems, wie der Servomotorsteuerschaltung 17, verwendet und 24 (V) werden für den Betrieb einer elektromagnetischen Bremse (nicht veranschaulicht), die dem Servomotor 2 bereitgestellt ist, und die anderen Steuersysteme verwendet.
  • Die Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B weisen eine Funktion zur sicheren Drehmomentabschaltung (STO) auf, welche die Anforderungen der Funktionssicherheitsnorm IEC61800-5-2 erfüllt. Die Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B erlauben die Lieferung jedes Schaltansteuerungssignals an jedes Schaltelement in dem Inverter 12 während des Empfangs eines Sicherheitssignals von der Sicherheitsüberwachungsschaltung 15, wie nachfolgend beschrieben. Mit anderen Worten ist, während die Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B ein Sicherheitssignal empfangen, die Energieumwandlung durch den Inverter 12 wirksam, und der Inverter 12 erlaubt den schaltenden Betrieb eines internen Schaltelements basierend auf einem aus der Servomotorsteuerschaltung 17 empfangenen Schaltansteuerungssignals und führt einen Umkehrbetrieb zur Umwandlung von durch den Wandler 11 gelieferter Gleichstromenergie durch den Zwischenkreis in Wechselstromenergie mit einer zum Antreiben des Servomotors 2 gewünschten Spannung und Frequenz oder einen Umkehrbetrieb zur Umwandlung von im Servomotor 2 erzeugter regenerativer Wechselstromenergie in Gleichstromenergie und deren Rückführung zum Zwischenkreis durch. Dagegen unterbrechen die Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B die Lieferung eines Schaltansteuerungssignals an jedes Schaltelement im Inverter 12 durch die Servomotorsteuerschaltung 17 und machen dadurch die Energieumwandlung des Inverters 12 unwirksam (stoppen sie), wenn sie kein Sicherheitssignal von der Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 empfangen. Die Funktion zur sicheren Drehmomentabschaltung (STO) wird später ausführlich beschrieben.
  • Die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 sendet während einer Normalzeit ein Sicherheitssignal an die Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B und überwacht gleichzeitig stets, ob eine Anomalie der Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B selbst, wie vorstehend beschrieben, auftritt, und stoppt das Senden eines Sicherheitssignals an die Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B, wenn sie feststellt, dass eine Anomalie der Drehmomentabschaltschaltung 16A oder 16B auftritt. Ferner stoppt die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 auch das Senden eines Sicherheitssignals an die Drehmomentabschaltschaltung 16 und macht die Energieumwandlung des Inverters 12 unwirksam, wenn sie ein Notstoppsignal von der Steuereinrichtung 19 auf einer höheren Ebene empfängt. Somit stoppt, wenn die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 erkennt, dass eine Anomalie der Drehmomentabschaltschaltung 16 (16A und/oder 16B) auftritt, und wenn die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 ein Notstoppsignal von der Steuereinrichtung 19 auf einer höheren Ebene empfängt, die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 das Senden eines Sicherheitssignals an die Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B, wodurch die Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B kein Sicherheitssignal mehr von der Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 empfangen und dementsprechend die Lieferung eines Schaltansteuerungssignals an jedes Schaltelement im Inverter 12 durch die Servomotorsteuerschaltung 17 unterbrechen, woraufhin die Energieumwandlung des Inverters 12 stoppt. Die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 wird später ausführlich beschrieben.
  • Zwischen der Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 und der Drehmomentabschaltschaltung 16 wird eine elektrische Verbindung in drahtgebundener oder drahtloser Form hergestellt. Als ein modifiziertes Beispiel davon können die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 und die Drehmomentabschaltschaltung 16 durch ein Kommunikationsnetzwerk in einem System miteinander verbunden werden, bei dem der Betrieb einer Vielzahl von Motorantriebsvorrichtungen durch ein Netzwerk verwaltet wird. Ein solches System bietet einen Vorteil in einer hohen Flexibilität einer Vorrichtungsausführung dahingehend, dass beispielsweise die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 an einer von der Drehmomentabschaltschaltung 16 und dem Inverter 12 beabstandeten Stelle angeordnet werden kann.
  • Die Servomotorsteuerschaltung 17 steuert die Energieumwandlung des Inverters 12 in einer solchen Weise, dass der mit dem Inverter 12 verbundene Servomotor 2 Antriebsenergie zur Durchführung eines gewünschten rotierenden Antriebs (Beschleunigung, Verzögerung, konstante Drehzahl, Stopp und dergleichen) ausgibt. Die Servomotorsteuerschaltung 17 arbeitet mittels durch den Gleichspannungswandler 14 ausgegebener Gleichstromenergie für die Steuerstromquelle als Ansteuerungsenergie. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Inverter 12 beispielsweise als PWM-Inverter konfiguriert, und dementsprechend vergleicht die Servomotorsteuerschaltung 17 einen Motorantriebsbefehl und ein Dreieckwellen-Trägersignal mit einer bestimmten Trägerfrequenz, erzeugt ein Schaltansteuerungssignal zur Steuerung eines Schaltbetriebs des Schaltelements in dem PWM-Inverter, welcher der Inverter 12 ist, und liefert dieses an jedes Schaltelement im Inverter 12. Im Inverter 12 wird jedes Schaltelement so gesteuert, dass es basierend auf dem gelieferten Schaltansteuerungssignal ein-/ausgeschaltet wird, und Wechselstromenergie mit einer Wellenform und Frequenz, die erforderlich sind, damit der Servomotor 2 gemäß einem Motorantriebsbefehl arbeitet, wird ausgegeben. Es ist zu beachten, dass ein Prozess zur Erzeugung eines in der Servomotorsteuerschaltung 17 erzeugten Motorantriebsbefehls die vorliegende Erfindung nicht einschränkt, sondern ein bekanntes Verfahren kann verwendet werden. Der Motorantriebsbefehl wird als ein Motorantriebsbefehl erzeugt, um eine Drehzahl, ein Drehmoment oder eine Position eines Rotors des Servomotors 2 mittels z. B. eines Betriebsprogramms des Servomotors 2, Wechselstrom oder einer Wechselstromspannung einer Wechselstromausgangsseite des Inverters 12 und/oder eine Drehzahl des Servomotors 2 zum Befehlen eines Versorgungsbetriebs (Umkehrbetriebs) zur Umwandlung von Gleichstromenergie in Wechselstromenergie oder eines regenerativen Betriebs (Umwandlungsbetriebs) zur Umwandlung von Wechselstromenergie in Gleichstromenergie zu steuern.
  • Die Stromausfallerkennungsschaltung 18 erkennt eine Energiequellenanomalie, wie einen Stromausfall, einen Leiterbruch und einen Kurzschluss der Wechselstromquelle 3. Ein Prozess zur Erkennung einer Energiequellenanomalie selbst soll die vorliegende Ausführungsform nicht einschränken, sondern ein bekanntes Verfahren kann verwendet werden. Beispielsweise kann sie dazu konfiguriert werden zu bestimmen, dass eine Anomalie (Stromausfall) auftritt, wenn ein Zustand, in dem (eine Amplitude) einer Wechselstromspannung einer Wechselstromeingangsseite des Wandlers 11 kleiner ist als ein Stromausfall-Spannungsgrenzwert, über einen Grenzwert für die Stromausfalldauer oder länger andauert. Ferner kann beispielsweise die Stromausfallerkennungsschaltung 18 in einer solchen Weise konfiguriert werden, dass sie einen Kurzschlussunfall der Wechselstromeingangsseite des Wandlers 11 mittels eines bekannten Verfahrens erkennt. Wenn die Stromausfallerkennungsschaltung 18 das Auftreten einer Anomalie der Wechselstromquelle 3 erkennt, steuert die Servomotorsteuerschaltung 17 die durch Energieumwandlung des Inverters 12 ausgegebene Wechselstromenergie in einer solchen Weise, dass der mit dem Inverter 12 verbundene Motor allmählich verzögert wird.
  • Daher werden gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Wandler 11 und der Zwischenkreiskondensator 13 nicht, ähnlich herkömmlichen Beispielen, jedem bzw. jeder des Servoverstärkers und der Steuerstromquelle separat bereitgestellt, sondern als die gemeinsame Schaltung 10 bereitgestellt. Der Inverter 12, der den Servoverstärker bildet, der Antriebsenergie zum rotierenden Antreiben des Servomotors 2 erzeugt, und der Gleichspannungswandler 14, der die Steuerstromquelle bildet, die Ansteuerungsenergie für das Steuersystem des Servoverstärkers erzeugt, sind separat konfiguriert, während die Gleichstromeingangsseite des Inverters 12 und die Gleichstromeingangsseite des Gleichspannungswandlers 14 beide mit demselben Zwischenkreis verbunden sind, und folglich ist die Schaltung, die durch den Wandler 11 und den Zwischenkreiskondensator 13 gebildet wird, als die gemeinsame Schaltung 10 konfiguriert.
  • Nachfolgend werden die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 und die Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B unter Bezugnahme auf 1-3 ausführlicher beschrieben.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Drehmomentabschaltschaltung veranschaulicht. Ferner ist 3 ein Blockdiagramm, das eine Beziehung zwischen der Sicherheitsüberwachungsschaltung und der Drehmomentabschaltschaltung veranschaulicht. Die Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B (zusammen mit dem Bezugszeichen 16 versehen) weisen eine Funktion zur sicheren Drehmomentabschaltung (STO) auf, welche die Anforderungen der Funktionssicherheitsnorm IEC61800-5-2 erfüllt. In Bezug auf die Eingangs- und Ausgangssignale in der Funktion zur sicheren Drehmomentabschaltung ist konfiguriert, dass ein Sicherheitssignal an ein Oberseitenarm-Schaltelement des Inverters 12 (Sicherheitseingangssignal) STO-A ist, ein von dem Oberseitenarm-Schaltelement rückgeführtes Zustandssignal (EDM-Ausgangssignal) STO-A-FB ist, ein Sicherheitssignal an ein Unterseitenarm-Schaltelement des Inverters 12 (Sicherheitseingangssignal) STO-B ist und ein von dem Unterseitenarm-Schaltelement rückgeführtes Zustandssignal (EDM-Ausgangssignal) STO-B-FB ist. Die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 schließt, als eine arithmetische Verarbeitungsvorrichtung davon, eine CPU-A für das Oberseitenarm-Schaltelement und eine CPU-B für das Unterseitenarm-Schaltelement ein und führt für jeden arithmetischen Verarbeitungsinhalt der CPU-A und der CPU-B eine Gegenprobe durch, wodurch die Zuverlässigkeit der Sicherheitsüberwachung erhöht wird. Die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 sendet das Sicherheitssignal STO-A an die Drehmomentabschaltschaltung 16A und sendet das Sicherheitssignal STO-B an die Drehmomentabschaltschaltung 16B in einem Zustand, in dem der Servomotor 2 betriebsfähig ist, wodurch die Energieumwandlung des Inverters 12 wirksam gemacht wird. Ferner vergleicht die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 stets das Sicherheitssignal STO-A und das Zustandssignal STO-A-FB aus der Drehmomentabschaltschaltung 16A und vergleicht stets das Sicherheitssignal STO-B und das Zustandssignal STO-B-FB aus der Drehmomentabschaltschaltung 16B und überwacht dadurch, ob eine Anomalie der Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B selbst auftritt. Als Ergebnis des Vergleichs in der Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 wird, wenn das Sicherheitssignal STO-A und das Zustandssignal STO-A-FB miteinander übereinstimmen und das Sicherheitssignal STO-B und das Zustandssignal STO-B-FB miteinander übereinstimmen, bestimmt, dass die Drehmomentabschaltschaltung 16 normal ist. Wenn dagegen mindestens eines des Sicherheitssignals STO-A und des Zustandssignals STO-A-FB und des Sicherheitssignals STO-B und des Zustandssignals STO-B-FB nicht miteinander übereinstimmt, wird bestimmt, dass eine Anomalie der Drehmomentabschaltschaltung 16 auftritt, das Senden der Sicherheitssignale an die Drehmomentabschaltschaltung 16 wird gestoppt und die Energieumwandlung des Inverters 12 wird unwirksam gemacht.
  • Wenn die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 das Auftreten einer Anomalie der Drehmomentabschaltschaltung 16 erkennt und ein Notstoppsignal von der Steuereinrichtung 19 auf einer höheren Ebene empfängt, stoppt die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 das Senden eines Sicherheitssignals an die Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B. Die Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B empfangen kein Sicherheitssignal mehr von der Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 und dementsprechend unterbricht die Drehmomentabschaltschaltung 16A die Lieferung eines Schaltansteuerungssignals an das Oberseitenarm-Schaltelement des Inverters 12 und die Drehmomentabschaltschaltung 16B unterbricht die Lieferung eines Schaltansteuerungssignals an das Unterseitenarm-Schaltelement des Inverters 12. Dadurch wird die Energieversorgung zum Servomotor 2 unterbrochen und ein Ausgangsdrehmoment des Servomotors wird abgeschaltet. Somit führen gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 ein Auftreten einer Anomalie der Drehmomentabschaltschaltung 16 erkennt und ein Notstoppsignal von der Steuereinrichtung 19 auf der höheren Ebene empfängt, die Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B den vorstehenden Vorgang durch, wodurch ein Ausgangsdrehmoment des Servomotors 2, zu dem die Energieversorgung unterbrochen wird, abgeschaltet wird, so dass die Bereitstellung eines Magnetschützes auf herkömmliche Weise an der Wechselstromeingangsseite des Wandlers 11 zum Abschalten der Wechselstromversorgung des Wandlers 11 während eines Notstopps nicht erforderlich ist. Die Steuerstromquelle, einschließlich des Gleichspannungswandlers 14, ist dazu konfiguriert, stets Ansteuerungsenergie für das Steuersystem des Servoverstärkers (z. B. die Servomotorsteuerschaltung 17) zu erzeugen, während gemäß der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines Magnetschützes an der Wechselstromeingangsseite des Wandlers 11 nicht erforderlich ist, so dass der Wandler 11 zur Lieferung von Gleichstromenergie an jeden der Inverter 12, der den Servoverstärker bildet, und der Gleichspannungswandler 14, der die Steuerstromquelle bildet, und der damit verbundene Zwischenkreiskondensator 13 gemeinsam genutzt werden können.
  • Wie vorstehend beschrieben, sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Wandler 11 und der damit verbundene Zwischenkreis 13 als die gemeinsame Schaltung 10 konfiguriert, so dass eine der Gleichstromausgangsseite des Wandlers 11 bereitgestellte Schaltung (nachfolgend gelegentlich einfach als „Gleichstromschaltung“ bezeichnet) und eine der Wechselstromeingangsseite des Wandlers 11 bereitgestellte Schaltung (nachfolgend gelegentlich einfach als „Wechselstromschaltung“ bezeichnet) ebenfalls gemeinsam genutzt werden können. Nachfolgend werden diese Merkmale unter Bezugnahme auf 4-11 beschrieben.
  • 4 ist ein Diagramm, das eine gemeinsame Nutzung einer Gleichstromschaltung veranschaulicht, die dem Zwischenkreis in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt ist. Wie in 4 veranschaulicht, kann, da mit dem Zwischenkreis, der die Gleichstromausgangsseite des Wandlers 11 ist, jeder Gleichstromeingang des Inverters 12 und des Gleichspannungswandlers 14 verbunden ist, eine dem Zwischenkreis bereitgestellte Gleichstromschaltung 31 ebenfalls mit dem Inverter 12 und dem Gleichspannungswandler 14 gemeinsam genutzt werden. Beispiele für die Gleichstromschaltung 31 schließen eine Leistungsfaktorverbesserungsschaltung, eine Gleichstrom-Chopperschaltung, wie eine Spannungsverstärkungsschaltung und eine Spannungserniedrigungsschaltung, einen regenerativen Widerstand, eine Anfangsladeeinheit zum anfänglichen Laden des Zwischenkreiskondensators 13 und dergleichen ein. Es ist zu beachten, dass die Gleichstromschaltung 31 nicht auf lediglich eines aus einer Leistungsfaktorverbesserungsschaltung, einer Spannungsverstärkungsschaltung, einer Spannungserniedrigungsschaltung, einem regenerativen Widerstand und einer Anfangsladeeinheit beschränkt ist, sondern diese in einer Konfiguration einschließt, die zwei oder mehr davon einschließt. Ein Beispiel für die Gleichstromschaltung 31 ist in 5 veranschaulicht. Mit anderen Worten ist 5 ein Schaltbild, das eine allgemeine Leistungsfaktorverbesserungsschaltung veranschaulicht. Ferner ist 6 ein Diagramm, das einen Fall veranschaulicht, in dem eine Gleichstromschaltung in einer herkömmlichen Motorantriebsvorrichtung, wie in 19 veranschaulicht, bereitgestellt ist. Wie in 6 veranschaulicht, wird die herkömmliche Motorantriebsvorrichtung durch den Servoverstärker 1001, der Antriebsenergie zum rotierenden Antreiben des Servomotors 2 erzeugt, und die Steuerstromquelle 1002, die Ansteuerungsenergie für das Steuersystem des Servoverstärkers 1001 erzeugt, gebildet, so dass ein Zwischenkreis, der die Gleichstromeingangsseite des Inverters 112 ist, und ein Zwischenkreis, der die Gleichstromeingangsseite des Gleichspannungswandlers 114 ist, unabhängig voneinander sind und somit jeweils unabhängig mit einer Gleichstromschaltung zu versehen sind (Bezugszeichen 131-1, 131-2). Dagegen werden gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 4 veranschaulicht, ein Zwischenkreis, der die Gleichstromeingangsseite des Inverters 12 ist, und ein Zwischenkreis, der die Gleichstromeingangsseite des Gleichspannungswandlers 14 ist, so gemeinsam miteinander genutzt, dass die dem Zwischenkreis bereitgestellte Gleichstromschaltung 31 im Vergleich zu herkömmlichen Beispielen verkleinert werden kann. Dementsprechend kann die Größe der Motorantriebsvorrichtung 1 reduziert und Installationskosten und Betriebskosten können gesenkt werden.
  • 7 ist ein Diagramm, das eine gemeinsame Nutzung einer Wechselstromschaltung veranschaulicht, die einer Wechselstromquellenseite in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt ist. Wie in 7 veranschaulicht, sind der Wandler 11 und der damit verbundene Zwischenkreiskondensator 13 als die gemeinsame Schaltung 10 konfiguriert, so dass eine der Wechselstromeingangsseite (Wechselstromquellenseite) des Wandlers 11 bereitgestellte Wechselstromschaltung 32 ebenfalls mit dem Inverter 12 und dem Gleichspannungswandler 14 gemeinsam genutzt werden kann. Beispiele für die Wechselstromschaltung 32 schließen einen EMV-Filter, einen Unterbrecher, einen Transformator, einen Wechselstrom-Schalter und dergleichen ein. Es ist zu beachten, dass die Wechselstromschaltung 32 nicht auf lediglich eines aus einem EMV-Filter, einem Unterbrecher, einem Transformator und einem Wechselstrom-Schalter beschränkt ist, sondern diese in einer Konfiguration einschließt, die zwei oder mehr davon einschließt. Ein Beispiel für die Wechselstromschaltung 32 ist in 8 veranschaulicht. Mit anderen Worten ist 8 ein Schaltbild, das einen allgemeinen EMV-Filter veranschaulicht. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 7 veranschaulicht, der Wandler 11 und der damit verbundene Zwischenkreiskondensator 13 als die gemeinsame Schaltung 10 konfiguriert, so dass die der Wechselstromeingangsseite des Wandlers 11 bereitgestellte Wechselstromschaltung 32 im Vergleich zu herkömmlichen Beispielen verkleinert werden kann. Dementsprechend kann die Größe der Motorantriebsvorrichtung 1 reduziert und Installationskosten und Betriebskosten können gesenkt werden.
  • 9 ist ein Diagramm, das einen Magnetschütz veranschaulicht, der dem Zwischenkreis in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt ist. Ferner ist 10 ein Diagramm, das einen Betrieb der Motorantriebsvorrichtung, wie in 9 veranschaulicht, veranschaulicht. Die dem Zwischenkreis, wie unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, bereitgestellte Gleichstromschaltung 31 schließt auch einen Magnetschütz 33, wie in 9 veranschaulicht, ein. Der Zwischenkreis ist mit dem Magnetschütz 33 versehen, wodurch ermöglicht wird, dass ein Notstoppbetrieb zum Zeitpunkt des Auftretens einer Anomalie an der Seite der Wechselstromquelle 3 weiterhin verlässlich ist, was die Sicherheit erhöht. Der Magnetschütz 33 wird in einer solchen Weise gesteuert, dass ein Strompfad (d. h. ein Strompfad auf dem Zwischenkreis) nach der Energieumwandlung des Inverters 12 durch die Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B gestoppt wird, und anschließend fällt eine Zwischenkreisspannung unter eine vorher festlegte Spannung oder ist mit dieser identisch (vorzugsweise, nachdem ein in den Zwischenkreis fließender Strom im Wesentlichen null beträgt). Eine solche vorher festgelegte Spannung kann auf eine so niedrige Spannung festgelegt werden, dass zum Zeitpunkt eines Betriebs des Öffnens und Schließens des Strompfads durch den Magnetschütz 33 an einem Kontaktpunkt des Magnetschützes 33 kein Lichtbogen auftritt. Ein Betrieb des Öffnens und Schließens des Strompfads durch den Magnetschütz 33 wird durchgeführt, nachdem die Zwischenkreisspannung unter eine vorher festgelegte Spannung fällt oder mit dieser identisch ist, wodurch am Kontaktpunkt des Magnetschützes 33 kein Lichtbogen mehr auftritt und eine Verschlechterung des Kontaktpunktes verhindert werden kann. Es ist zu beachten, dass eine Steuerschaltung zum Steuern eines Betriebs des Magnetschützes 33 bereitgestellt ist, beispielsweise in der Sicherheitsüberwachungsschaltung 15. Ein spezifischer Betrieb des dem Zwischenkreis bereitgestellten Magnetschützes 33 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 10 ausführlicher beschrieben.
  • In 10 ist konfiguriert, dass in einem Anfangszustand, in dem ein Betrieb des Servomotors 2 nicht vor dem Zeitpunkt t1 gestartet wird, die Servomotorsteuerschaltung 17 nicht arbeitet, während eine dynamische Bremse 41 wirksam ist, und ferner ist der Magnetschütz 33 ausgeschaltet. Zum Zeitpunkt t1 wird der Magnetschütz 33 eingeschaltet. Zum Zeitpunkt t2 wird die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 dazu gebracht, mit der Ausgabe der Sicherheitssignale STO-A und STO-B an die Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B zu beginnen. Anschließend wird zum Zeitpunkt t3 die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 dazu gebracht, mit dem Empfang der Zustandssignale STO-A-FB und STO-B-FB von den Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B zu beginnen. Dadurch wird die Funktion zur sicheren Drehmomentabschaltung der Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B unwirksam, und infolgedessen wird ein Energieumwandlungsbetrieb des Inverters 12 durchführbar gemacht. Anschließend wird zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4 die dynamische Bremse 41 gelöst. Anschließend startet zum Zeitpunkt t4 die Servomotorsteuerschaltung 17 die Lieferung eines Schaltansteuerungssignals an jedes Schaltelement im Inverter 12. Zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 im Inverter 12 wird jedes Schaltelement darin so gesteuert, dass es basierend auf einem PWM-Steuervorgang ein-/ausgeschaltet wird, und dementsprechend wird eine Energieumwandlung zwischen Gleichstromenergie des Zwischenkreises und Wechselstromenergie, die Antriebsenergie oder regenerative Energie des Servomotors 2 ist, durchgeführt und der Servomotor 2 wird rotierend angetrieben. Wenn die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 während einer Betriebszeit des Servomotors 2 zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 das Auftreten eine Anomalie der Wechselstromquelle 3 erkennt, unterbrechen die Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B die Lieferung eines Schaltansteuerungssignals an jedes Schaltelement im Inverter 12 durch die Servomotorsteuerschaltung 17, wodurch die Energieumwandlung des Inverters 12 gestoppt wird. Um den rotierenden Antrieb des Servomotors 2 zu beenden, stoppt zum Zeitpunkt t5 die Servomotorsteuerschaltung 17 die Lieferung eines Schaltansteuerungssignals an jedes Schaltelement im Inverter 12. Anschließend wird zum Zeitpunkt t6 die dynamische Bremse 41 wirksam gemacht. Dadurch wird der Servomotor 2 in einen Zustand versetzt, in dem die Bremse betätigt ist. Zum Zeitpunkt t7 wird die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 dazu gebracht, die Lieferung eines Schaltansteuerungssignals an jedes Schaltelement im Inverter 12 zu stoppen. Anschließend beendet zum Zeitpunkt t8 die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15 den Empfang der Zustandssignale STO-A-FB und STO-B-FB von den Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B. Anschließend wird der Magnetschütz 33 ausgeschaltet (Zeitpunkt t9), wenn die Zwischenkreisspannung unter eine vorher festgelegte Spannung fällt oder mit dieser identisch ist (vorzugsweise beträgt der in den Zwischenkreis fließende Strom null) (unbestromter Zustand). Ein Betrieb des Öffnens und Schließens des Strompfads durch den Magnetschütz 33 wird durchgeführt, nachdem die Zwischenkreisspannung unter eine vorher festgelegte Spannung fällt oder mit dieser identisch ist, wodurch am Kontaktpunkt des Magnetschützes 33 kein Lichtbogen mehr auftritt und eine Verschlechterung des Kontaktpunktes verhindert werden kann.
  • 11 ist ein Diagramm, das eine Halbleiterabschaltschaltung veranschaulicht, die dem Zwischenkreis in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt ist. Als eine Gleichstromabschaltvorrichtung mit einer ähnlichen Funktion wie der des dem Zwischenkreis bereitgestellten Magnetschützes 33, wie unter Bezugnahme auf 9 und 10 beschrieben, kann dem Zwischenkreis eine Halbleiterabschaltschaltung 34 bereitgestellt werden, um zu ermöglichen, dass ein Notstoppbetrieb zum Zeitpunkt des Auftretens einer Anomalie an der Seite der Wechselstromquelle 3 weiterhin verlässlich ist. Ein Betrieb und eine Steuerung der Halbleiterabschaltschaltung 34 ähneln dem Betrieb und der Steuerung des Magnetschützes 33, wie unter Bezugnahme auf 10 beschrieben, weshalb die Beschreibung ausgelassen wird. Es ist zu beachten, dass in einem Beispiel, wie in 11 veranschaulicht, zur Bestätigung, ob die Zwischenkreisspannung unter eine vorher festgelegte Spannung fällt oder damit identisch ist, ein Isolationsverstärker 35 verwendet wird. Der Isolationsverstärker 35 überwacht die Zwischenkreisspannung (d. h. die Spannung an den beiden Enden des Zwischenkreiskondensators 13) und meldet eine überwachte Spannung an die Sicherheitsüberwachungsschaltung 15.
  • Die Ausführungsformen, wie unter Bezugnahme auf 4-18B beschrieben, können in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden, um realisiert zu werden. Mit anderen Worten kann in der Motorantriebsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Gleichstromschaltung 31 der Gleichstromausgangsseite des Wandlers 11 bereitgestellt werden, während die Wechselstromschaltung 32 der Wechselstromeingangsseite des Wandlers 11 bereitgestellt werden kann.
  • Nachfolgend wird die Wiederverwendung von regenerativer Energie in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 12-18B beschrieben.
  • 12 ist ein Diagramm, das einen Fluss von regenerativer Energie in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Ferner ist 13 ein Diagramm, das eine Beziehung einer Energiequellenspannung, einer Servomotordrehzahl und einer Spannung einer Steuerstromquelle zum Zeitpunkt des Auftretens einer Energiequellenanomalie (Stromausfall) in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Des Weiteren ist 14 ein Diagramm, das schematisch einen Pfad eines Betriebs eines Roboters veranschaulicht, wenn die Beziehung, wie in 13 veranschaulicht, erfüllt ist. In 12-14 ist ein Fall veranschaulicht, in dem die Motorantriebsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Servomotor (nicht veranschaulicht) in einem Roboter 4 antreibt. Es ist zu beachten, dass in 12 aus Gründen der Klarheit in der Zeichnung die Darstellung der Drehmomentabschaltschaltungen 16A, 16B ausgelassen ist.
  • Wenn die Stromausfallerkennungsschaltung 18 das Auftreten einer Anomalie (Stromausfall) der Wechselstromquelle 3 (bei A in 13) erkennt, wird ein Stromausfallerkennungssignal an die Servomotorsteuerschaltung 17 gemeldet, und als Reaktion auf die Meldung gibt die Servomotorsteuerschaltung 17 an den Inverter 12 einen solchen Befehl aus, dass der Roboter 4 über einen vorher festgelegten Pfad (Schaltansteuerungssignal) verzögert und stoppt. Genauer gibt beim Empfang des Stromausfallerkennungssignals aus der Stromausfallerkennungsschaltung 18 die Servomotorsteuerschaltung 17 jedes Schaltansteuerungssignal aus, um die Energieumwandlung des Inverters 12 in solcher Weise zu steuern, dass Antriebsenergie für den an dem zu betreibenden Roboter 4 montierten Servomotor so ausgegeben wird, dass der Roboter 4 über einen vorher festgelegten Pfad verzögert und stoppt. Dadurch verzögert der Roboter 4 über einen vorher festgelegten Pfad, und jeder Servomotor verzögert, wodurch regenerative Energie erzeugt wird. Der Zwischenkreis, der die Gleichstromeingangsseite des Inverters 12 ist, und der Zwischenkreis, der die Gleichstromeingangsseite des Gleichstromrichters 14 ist, werden gemeinsam miteinander genutzt, so dass regenerative Wechselstromenergie, die in jedem Servomotor in dem Roboter 4 erzeugt wird, durch den Inverter 12 in Gleichstromenergie umgewandelt wird, von der ein Teil dem Gleichspannungswandler 14 zugeführt wird. Da außerdem nach dem Auftreten einer Anomalie der Wechselstromquelle 3 (bei A in 13) regenerative Energie erzeugt wird, bis die Drehzahl des Servomotors in dem Roboter 4 null beträgt (bei B in 13), kann der Gleichspannungswandler 14 solche regenerative Energie in Gleichstromenergie für die Steuerstromquelle umwandeln. Mit anderen Worten kann in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform, selbst nachdem die Stromausfallerkennungsschaltung 18 das Auftreten einer Anomalie der Wechselstromquelle 3 erkannt hat, der Gleichspannungswandler 14 Gleichstrom für die Steuerstromquelle ausgeben, während regenerative Energie aufgrund der Verzögerung des Roboters 4 geliefert wird, und die Servomotorsteuerschaltung 17 kann weiterhin mittels solcher Gleichstromenergie als Ansteuerungsenergie arbeiten. Somit empfängt, nachdem eine Anomalie der Wechselstromquelle 3 aufgetreten ist und bis die Lieferung von Gleichstromenergie aus dem Gleichspannungswandler 14 stoppt, der Inverter 12 weiterhin ein Schaltansteuerungssignal von der Servomotorsteuerschaltung 17, so dass dem Servomotor weiterhin Antriebsenergie zugeführt wird, und der durch den Servomotor angetriebene Roboter 4 kann über einen vorher festgelegten Pfad verzögern und stoppen (14). Mit anderen Worten werden in der Motorantriebsvorrichtung nach der vorliegenden Ausführungsform der Zwischenkreis, der die Gleichstromeingangsseite des Inverters 12 ist, und der Zwischenkreis, der die Gleichstromeingangsseite des Gleichspannungswandlers 14 ist, gemeinsam miteinander genutzt, so dass in dem Servomotor im Roboter 4 erzeugte regenerative Wechselstromenergie, die nach dem Auftreten einer Anomalie der Wechselstromquelle 3 auftritt, wirksam für einen Betrieb der Servomotorsteuerschaltung 17 verwendet werden kann. Dagegen sind herkömmlicherweise, wie in 19 veranschaulicht, der Zwischenkreis, der die Gleichstromeingangsseite des Inverters 112 ist, und der Zwischenkreis, der die Gleichstromeingangsseite des Gleichspannungswandlers 114 ist, unabhängig voneinander, so dass die Wiederverwendung von regenerativer Energie zum Zeitpunkt des Auftretens einer Anomalie unmöglich ist, und folglich ein Roboter, der als Antriebsquelle einen durch eine herkömmliche Motorantriebsvorrichtung angetriebenen Servomotor einschließt, zum Zeitpunkt des Auftretens einer Anomalie (14) stoppt. Ferner muss bei der herkömmlichen Motorantriebsvorrichtung, wie in 19 veranschaulicht, wenn nach Auftreten eines Stromausfalls die Aufrechterhaltung der Steuerstromquelle für einen bestimmten Zeitraum und das Verzögern und Stoppen eines Roboters durch eine Steuerung versucht werden, ferner eine Schaltung zur Aufrechterhaltung der Steuerstromquelle für einen bestimmten Zeitraum bereitgestellt werden, so dass im Vergleich zu der vorliegenden Ausführungsform die Vorrichtung größer wird und die Kosten steigen.
  • 15 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration veranschaulicht, bei der ein regenerativer Widerstand in der herkömmlichen Motorantriebsvorrichtung, wie in 19 veranschaulicht, bereitgestellt ist. Ferner ist 16A eine schematische Darstellung, die den Stromverbrauch des regenerativen Widerstands der herkömmlichen Motorantriebsvorrichtung, wie in 15 veranschaulicht, veranschaulicht und in dem Zwischenkreis akkumulierte Gleichstromenergie schematisch veranschaulicht. Des Weiteren ist 16B eine schematische Darstellung, die den Stromverbrauch des regenerativen Widerstands der herkömmlichen Motorantriebsvorrichtung, wie in 15 veranschaulicht, veranschaulicht und von der Wechselstromquelle an den Gleichspannungswandler gelieferte Gleichstromenergie schematisch veranschaulicht. Durch die Verzögerung des Servomotors im Roboter 4 erzeugte regenerative Wechselstromenergie wird durch den Inverter 112 in Gleichstromenergie umgewandelt, die an den Zwischenkreis rückgeführt und im Zwischenkreiskondensator 113-1 akkumuliert wird. Wenn die im Zwischenkreiskondensator 113-1 akkumulierte Gleichstromenergie einen vorher festgelegten Wert überschreitet (mit anderen Worten, wenn eine Spannung an beiden Enden des Zwischenkreiskondensators 113-1 einen vorher festgelegten Wert überschreitet), wird eine solche überschüssige Menge an Energie durch einen im Servoverstärker 1001 bereitgestellten regenerativen Widerstand 136 als Wärme verbraucht. Dem Gleichspannungswandler 114 in der Steuerstromquelle 1002 wird wie gewöhnlich Gleichstromenergie, in die von der Wechselstromquelle 3 gelieferte Wechselstromenergie durch den Wandler 111-2 umgewandelt wird, zugeführt.
  • 17 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration veranschaulicht, bei der ein regenerativer Widerstand in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt ist. Ferner ist 18A eine schematische Darstellung, die den Stromverbrauch des regenerativen Widerstands in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, wie in 17 veranschaulicht, veranschaulicht und in dem Zwischenkreis akkumulierte Gleichstromenergie schematisch veranschaulicht. Des Weiteren ist 18B eine schematische Darstellung, die den Stromverbrauch des regenerativen Widerstands in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, wie in 17 veranschaulicht, veranschaulicht und von der Wechselstromquelle an den Gleichspannungswandler gelieferte Gleichstromenergie schematisch veranschaulicht. Durch die Verzögerung des Servomotors im Roboter 4 erzeugte regenerative Wechselstromenergie wird durch den Inverter 12 in Gleichstromenergie umgewandelt, die an den Zwischenkreis rückgeführt und im Zwischenkreiskondensator 13 akkumuliert wird. Wenn die im Zwischenkreiskondensator 13 akkumulierte Gleichstromenergie einen vorher festgelegten Wert überschreitet (mit anderen Worten, wenn eine Spannung an den beiden Enden des Zwischenkreiskondensators 13 einen vorher festgelegten Wert überschreitet), wird eine solche überschüssige Menge an Energie dem mit demselben Zwischenkreis verbundenen Gleichspannungswandler 14 zugeführt und als Gleichstromenergie für die Steuerstromquelle wiederverwendet. Folglich kann von Gleichstromenergie, in die von der Wechselstromquelle 3 gelieferte Wechselstromenergie durch den Wandler 11 umgewandelt wird, an den Gleichspannungswandler 14 zu liefernde Gleichstromenergie reduziert werden, indem durch Verzögerung des Servomotors im Roboter 4 erzeugte regenerative Energie wiederverwendet wird. Somit kann gemäß der Motorantriebsvorrichtung der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung der Stromverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen reduziert werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung eine energieverbrauchsarme, kleine und kostengünstige Motorantriebsvorrichtung realisiert werden, die von einer Wechselstromquellenseite gelieferte Wechselstromenergie in Gleichstromenergie umwandelt und diese an einen Zwischenkreis ausgibt und diese anschließend in Wechselstromenergie zum Antreiben eines Motors umwandelt und diese an den Motor liefert.
  • Ausführlicher sind gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ein Wandler, der Wechselstromenergie von einer Wechselstromquellenseite in Gleichstromenergie umwandelt, und ein Zwischenkreiskondensator, der einen Welligkeitsanteil eines Gleichstromausgangs des Wandlers unterdrückt und Gleichstromenergie akkumuliert, nicht jedem bzw. jeder eines Servoverstärkers und eine Steuerstromquelle bereitgestellt, sondern als eine Schaltung bereitgestellt, die mit dem Servoverstärker und der Steuerstromquelle gemeinsam genutzt wird, so dass die Anzahl des Wandlers, des Zwischenkreiskondensators, einer Gleichstromschaltung beliebiger verschiedener Typen, die einer Gleichstromausgangsseite des Wandlers bereitgestellt ist, und einer Wechselstromschaltung beliebiger verschiedener Typen, die einer Wechselstromeingangsseite des Wandlers bereitgestellt ist, reduziert wird und dementsprechend die Größe der Motorantriebsvorrichtung reduziert werden kann und Installationskosten und Betriebskosten gesenkt werden können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 5855685 [0007]

Claims (7)

  1. Motorantriebsvorrichtung (1), umfassend: einen Wandler (11), der eine Energieumwandlung zwischen Wechselstromenergie einer Wechselstromquellenseite (3) und Gleichstromenergie eines Zwischenkreises, der eine Gleichstromseite ist, durchführt; einen Zwischenkreiskondensator (13), mit dem der Zwischenkreis versehen ist; mindestens einen mit dem Zwischenkreis verbundenen Inverter (12), wobei jedes Schaltelement so gesteuert wird, dass es basierend auf einem zugeführten Schaltansteuerungssignal ein-/ausgeschaltet wird, um eine Energieumwandlung zwischen Gleichstromenergie des Zwischenkreises und Wechselstromenergie durchzuführen, die Antriebsenergie oder regenerative Energie eines Motors (2) ist; einen Gleichspannungswandler (14), der mit dem Zwischenkreis verbunden ist, Gleichstromenergie des Zwischenkreises in Gleichstromenergie für eine Steuerstromquelle umwandelt und diese ausgibt; eine Servomotorsteuerschaltung (17), die jedes Schaltansteuerungssignal zur Steuerung der Energieumwandlung des Inverters (12) ausgibt und unter Verwendung von Gleichstromenergie für die Steuerstromquelle, die von dem Gleichspannungswandler (14) ausgegeben wird, als Ansteuerungsenergie arbeitet; eine Drehmomentabschaltschaltung (16), die die Zuführung des jeweiligen Schaltansteuerungssignals zu dem jeweiligen Schaltelement erlaubt, während sie ein Sicherheitssignal empfängt, und die Zuführung des jeweiligen Schaltansteuerungssignals zu dem jeweiligen Schaltelement unterbricht, um die Energieumwandlung des Inverters (12) zu stoppen, wenn sie kein Sicherheitssignal empfängt; und eine Sicherheitsüberwachungsschaltung (15), die das Senden des Sicherheitssignals zu der Drehmomentabschaltschaltung (16) stoppt, wenn eine Anomalie der Drehmomentabschaltschaltung (16) auftritt.
  2. Motorantriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Sicherheitsüberwachungsschaltung (15) das Senden des Sicherheitssignals zu der Drehmomentabschaltschaltung (16) stoppt, wenn sie ein Notstoppsignal von einer Steuereinrichtung auf einer höheren Ebene empfängt.
  3. Motorantriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sicherheitsüberwachungsschaltung (15) basierend auf dem zu der Drehmomentabschaltschaltung (16) gesendeten Sicherheitssignal und einem Zustandssignal, das einen Zustand der Drehmomentabschaltschaltung (16) anzeigt, bestimmt, ob eine Anomalie der Drehmomentabschaltschaltung (16) auftritt oder nicht, wobei das Zustandssignal von der Drehmomentabschaltschaltung (16) empfangen wird,.
  4. Motorantriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei, wenn das Auftreten einer Anomalie der Wechselstromquelle (3) erkannt wird, die Servomotorsteuerschaltung (17) die Energieumwandlung des Inverters (12) in einer solchen Weise steuert, dass der mit dem Inverter (12) verbundene Motor (2) allmählich verlangsamt wird.
  5. Motorantriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend eine Gleichstromschaltung (31), die durch mindestens eines von einer Leistungsfaktorverbesserungsschaltung (31-1), einer Spannungsverstärkungsschaltung, einer Spannungserniedrigungsschaltung, einem regenerativen Widerstand (36) und einer Anfangsladeeinheit zum anfänglichen Laden des Zwischenkreiskondensators (13) gebildet wird.
  6. Motorantriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: einen mit dem Zwischenkreis verbundenen Gleichstrom-Schalter; und eine Steuerschaltung für eine Steuerung derart, dass ein Strompfad des Gleichstrom-Schalters unterbrochen wird, nachdem die Energieumwandlung des Inverters (12) durch die Drehmomentabschaltschaltung (16) beendet wurde.
  7. Wechselstromschaltung (32) einer Motorantriebsvorrichtung (1), die mit der Wechselstromquellenseite (3) des Wandlers (11) verbunden ist und durch mindestens eines von einem EMV-Filter, einem Unterbrecher, einem Transformator und einem Wechselstrom-Schalter gebildet wird.
DE102017124827.7A 2016-10-31 2017-10-24 Motorantriebsvorrichtung mit gemeinsamem wandler Withdrawn DE102017124827A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-213240 2016-10-31
JP2016213240A JP2018074794A (ja) 2016-10-31 2016-10-31 共通の順変換器を有するモータ駆動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017124827A1 true DE102017124827A1 (de) 2018-05-03

Family

ID=61912108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017124827.7A Withdrawn DE102017124827A1 (de) 2016-10-31 2017-10-24 Motorantriebsvorrichtung mit gemeinsamem wandler

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10187001B2 (de)
JP (1) JP2018074794A (de)
CN (1) CN108023525A (de)
DE (1) DE102017124827A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020107933A1 (de) 2020-03-23 2021-09-23 Danfoss Power Electronics A/S Motorsteuerung mit zweikanaliger, die funktionale Sicherheit betreffende Safetorque-off Funktion
DE102020112906A1 (de) 2020-05-13 2021-11-18 Synapticon GmbH Motorsteuerungs-Verarbeitung mit einem flachen Pulsweitenmodulationsschema

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6814060B2 (ja) * 2017-02-03 2021-01-13 住友重機械工業株式会社 ブレーキ駆動回路
JP6503013B2 (ja) * 2017-06-09 2019-04-17 ファナック株式会社 蓄電装置の異常検出部を有するモータ駆動システム
WO2019049321A1 (ja) * 2017-09-08 2019-03-14 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置
JP2019088090A (ja) * 2017-11-06 2019-06-06 ダイキン工業株式会社 電力変換装置及び空気調和装置
CN108594767A (zh) * 2018-06-01 2018-09-28 珠海格力电器股份有限公司 一种工业机器人的急停控制电路
EP3883115A4 (de) * 2018-11-14 2022-06-22 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Stromumwandlungsvorrichtung
JP6928013B2 (ja) 2019-01-09 2021-09-01 ファナック株式会社 電源装置
JP6966498B2 (ja) 2019-03-05 2021-11-17 ファナック株式会社 電源装置
US11133770B2 (en) * 2019-06-20 2021-09-28 Delta Electronics, Inc. Motor drive system and control method therefor
WO2021084584A1 (ja) * 2019-10-28 2021-05-06 三菱電機株式会社 コンバータおよびモータ制御システム
CN111796575B (zh) * 2020-06-02 2021-07-06 东风汽车集团有限公司 测试新能源汽车电机控制器中逆变器性能的系统及方法
US11518033B2 (en) * 2020-07-06 2022-12-06 Kollmorgen Corporation Method and apparatus for safely limiting the motion of a motor
TWI748768B (zh) * 2020-11-27 2021-12-01 威剛科技股份有限公司 馬達驅動系統
CN112701992B (zh) * 2020-12-16 2022-12-20 上海三菱电梯有限公司 电机供电系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5855685A (ja) 1981-09-11 1983-04-02 レイモンド・ジエ−ムズ・ポラ−ド 流体流動装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62296795A (ja) * 1986-06-04 1987-12-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 誘導電動機用インバ−タの制御装置
JP3882496B2 (ja) * 2000-11-15 2007-02-14 三菱電機株式会社 インバータ装置
JP2005112598A (ja) * 2003-10-10 2005-04-28 Meidensha Corp エレベータ制御用制御電源装置
JP4747968B2 (ja) * 2006-06-30 2011-08-17 トヨタ自動車株式会社 モータ駆動装置
WO2011099122A1 (ja) * 2010-02-10 2011-08-18 株式会社 日立製作所 電力変換装置
JP5755522B2 (ja) 2011-07-08 2015-07-29 株式会社日本製鋼所 電動射出成形機およびその電力貯蔵装置
JP5749638B2 (ja) * 2011-12-08 2015-07-15 アイダエンジニアリング株式会社 プレス機械の電源装置
JP5421405B2 (ja) * 2012-02-28 2014-02-19 ファナック株式会社 ダイナミックブレーキ制御手段を備えるモータ駆動装置
JP2014207735A (ja) * 2013-04-10 2014-10-30 ファナック株式会社 停電対策を講じることができるモータ制御装置
JP2015104178A (ja) * 2013-11-22 2015-06-04 日本電産テクノモータ株式会社 モータ駆動装置
JP5855685B2 (ja) * 2014-01-30 2016-02-09 ファナック株式会社 サーボモータ制御装置及び該制御装置を備えた生産システム
JP5877886B1 (ja) * 2014-10-06 2016-03-08 ファナック株式会社 射出成形機の突出し制御装置
JP6010104B2 (ja) * 2014-12-26 2016-10-19 ファナック株式会社 サーボモータ制御装置
JP2016144354A (ja) * 2015-02-04 2016-08-08 三菱電機株式会社 電力変換器
JP6293080B2 (ja) * 2015-03-13 2018-03-14 株式会社日立製作所 乗客コンベア装置およびその制御方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5855685A (ja) 1981-09-11 1983-04-02 レイモンド・ジエ−ムズ・ポラ−ド 流体流動装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020107933A1 (de) 2020-03-23 2021-09-23 Danfoss Power Electronics A/S Motorsteuerung mit zweikanaliger, die funktionale Sicherheit betreffende Safetorque-off Funktion
US11749982B2 (en) 2020-03-23 2023-09-05 Danfoss Power Electronics A/S Motor controller providing a dual-channel functional-safety safe-torque-off function
DE102020112906A1 (de) 2020-05-13 2021-11-18 Synapticon GmbH Motorsteuerungs-Verarbeitung mit einem flachen Pulsweitenmodulationsschema

Also Published As

Publication number Publication date
CN108023525A (zh) 2018-05-11
US20180123498A1 (en) 2018-05-03
JP2018074794A (ja) 2018-05-10
US10187001B2 (en) 2019-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017124827A1 (de) Motorantriebsvorrichtung mit gemeinsamem wandler
DE69521978T2 (de) Regelsystem für ein elektrisches Fahrzeug
DE102008026549B4 (de) Schutz für Permanentmagnetmotor-Steuerungsschaltungen
EP2548757B1 (de) Antriebssystem und Verfahren zum Betrieb eines solchen Antriebssystems
DE102015214768A1 (de) Steuervorrichtung für eine rotationsmaschine
DE102013003022A1 (de) Mit einer dynamischen Abbremssteuereinheit ausgestattete Motorantriebsvorrichtung
DE112011101656T5 (de) Entladungssteuervorrichtung eines Wandlungssystems einer elektrischen Leistung
EP3219005B1 (de) Stromrichter und verfahren zum betreiben eines stromrichters
DE102012101508A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer elektrischen Maschine
EP3201034B1 (de) Sichere elektrische bremse für einen synchronmotor
DE102011050755A1 (de) Motorsteuerung mit Schaltfunktion für eine Energierückgewinnung
EP3378152B1 (de) Elektrischer antrieb für einen industriellen roboter
EP3058652B1 (de) Steuergerät mit sicherheitsabschaltung
DE102011076516A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Leistungsendstufe
CH663497A5 (de) Antriebsanordnung mit einer schutzeinrichtung fuer die leistungstransistoren eines umformers.
DE102013225603B4 (de) Stromrichtervorrichtung für eine Ein- oder Mehrachsanordnung und Betriebsverfahren
EP3545617B1 (de) Schutzvorrichtung für ein elektrisches antriebssystem, elektrisches antriebssystem und verfahren zum betrieb eines elektrischen antriebssystems
DE102016010408B4 (de) Motorantriebsvorrichtung, die eine Überstromerkennungseinheit beinhaltet
DE102015112830B4 (de) An eine elektrische Speichervorrichtung angeschlossener PWM- Gleichrichter für einen Motorantrieb
EP2465194A1 (de) Verfahren zum überwachen eines antriebszustands eines elektromotors
DE102018002392A1 (de) Servomotorsteuervorrichtung zum Steuern eines Servomotors und diese umfassendes Servomotorsteuersystem
DE102019215152A1 (de) Motorantriebsvorrichtung
EP3519241B1 (de) Stromrichter, elektrisches antriebssystem und verfahren zum aufladen eines elektrischen energiespeichers
DE102013112160B4 (de) Bremsansteuer-Regelvorrichtung für ein schnelles Umstellen der Bremse zwischen Löse- und Eingriffstatus
DE102013218679A1 (de) Antriebssteuerung

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee