DE102018004991B4

DE102018004991B4 - Anomaliediagnosevorrichtung und anomaliediagnoseverfahren

Info

Publication number: DE102018004991B4
Application number: DE102018004991.5A
Authority: DE
Inventors: Yuuki Morita; Kenji Takahashi; Tadashi Okita
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-06-23
Filing date: 2018-06-22
Publication date: 2023-01-12
Anticipated expiration: 2038-06-23
Also published as: CN109120208A; US20180375458A1; CN109120208B; JP2019007814A; US10396699B2; JP6457589B2; DE102018004991A1

Abstract

Anomaliediagnosevorrichtung (22) zum Diagnostizieren einer Anomalie in einem einzigen Motor (16), der durch eine Vielzahl von Motorantriebseinheiten (14) angetrieben wird, wobei die Motorantriebseinheiten (14) eine Vielzahl von Spannungsbefehlswerten basierend auf einem Positionsbefehl oder einem Geschwindigkeitsbefehl, die durch eine numerische Steuervorrichtung (12) erteilt werden, berechnen, und einer Vielzahl von mehrphasigen Wicklungen (17) des Motors (16) basierend auf den berechneten Spannungsbefehlswerten AC-Ströme zuführen, wodurch der Motor (16) angetrieben wird, umfassend:einen Energieverbrauchsrechner (44), der konfiguriert ist, um den Energieverbrauch jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) zu berechnen;einen Energiedifferenzrechner (46), der konfiguriert ist, um eine Differenz des Energieverbrauchs zwischen den mehrphasigen Wicklungen (17) oder eine Differenz zwischen einem durchschnittlichen Energieverbrauch der mehrphasigen Wicklungen (17) und dem Energieverbrauch jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) zu berechnen; undeine Bestimmungseinheit (48), die konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass eine Anomalie auftritt, wenn ein absoluter Wert der Differenz eine Schwelle für einen vorbestimmten Zeitraum überschritten hat.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anomaliediagnosevorrichtung und ein Anomaliediagnoseverfahren zum Diagnostizieren einer Anomalie in einem einzigen Motor, der durch eine Vielzahl von Motorantriebseinheiten angetrieben wird.
Beschreibung der verwandten Technik
Die japanische Patent-Veröffentlichungsschrift JP 2005- 102 409 A offenbart ein Druckgerät, in dem Anomalien bezüglich eines Motorantriebs zum Regeln eines Motors detektiert werden. Kurz gesagt umfasst das Druckgerät: eine Vielzahl von Phasendetektionsschaltungen, die jeweils an unterschiedliche Motorphasen angeschlossen sind (A-Phase, *A-Phase, B-Phase, *B-Phase) und jeweils aus einer ersten Detektionsschaltung zum Detektieren von Anomalien bezüglich der Impulse, die an die Motorphase ausgegeben werden, und einer zweiten Detektionsschaltung zum Detektieren von Überstrom in der Motorphase bestehen; und ein logisches Ausgabemittel zum Abgeben von logischen Ausgaben, die eine Anomalie bezüglich der Motorantriebseinheit angeben, basierend auf dem Detektionsergebnis aus den mehreren Phasendetektionsschaltungen.
Weiterer Stand der Technik ist aus EP 3 176 943 A1 , DE 10 2016 201 659 A1 und US 8 624 533 B2 bekannt.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Konfiguration, die in der japanischen Patent-Veröffentlichungsschrift JP 2005- 102 409 A offenbart wird, ist jedoch derart, dass sie Anomalien in einer einzigen Motorantriebseinheit, die einen einzigen Motor antreibt, detektiert, so dass eine Detektion einer Anomalie in einem einzigen Motor, der durch mehrere Motorantriebseinheiten betätigt wird, nicht berücksichtigt wird.
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Anomaliediagnosevorrichtung und ein Anomaliediagnoseverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Anomalie in einem einzigen Motor, der durch mehrere Motorantriebseinheiten angetrieben wird, zu diagnostizieren.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Anomaliediagnosevorrichtung zum Diagnostizieren einer Anomalie in einem einzigen Motor, der durch eine Vielzahl von Motorantriebseinheiten angetrieben wird, wobei die mehreren Motorantriebseinheiten eine Vielzahl von Spannungsbefehlswerten basierend auf einem Positionsbefehl oder einem Geschwindigkeitsbefehl, die durch eine numerische Steuervorrichtung erteilt werden, berechnen und einer Vielzahl von mehrphasigen Wicklungen des Motors basierend auf den berechneten Spannungsbefehlswerten AC-Ströme zuführen, wodurch der Motor angetrieben wird: einen Energieverbrauchsrechner, der konfiguriert ist, um den Energieverbrauch in jeder der mehrphasigen Wicklungen zu berechnen; einen Energiedifferenzrechner, der konfiguriert ist, um eine Differenz des Energieverbrauchs zwischen den mehrphasigen Wicklungen oder eine Differenz zwischen einem durchschnittlichen Energieverbrauch der mehreren mehrphasigen Wicklungen und dem Energieverbrauch jeder der mehrphasigen Wicklungen zu berechnen; und eine Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass eine Anomalie auftritt, wenn ein absoluter Wert der Differenz eine Schwelle für einen vorbestimmten Zeitraum überschritten hat.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Anomaliediagnoseverfahren zum Diagnostizieren einer Anomalie in einem einzigen Motor, der durch eine Vielzahl von Motorantriebseinheiten angetrieben wird, wobei die Motorantriebseinheiten eine Vielzahl von Spannungsbefehlswerten basierend auf einem Positionsbefehl oder einem Geschwindigkeitsbefehl, die durch eine numerische Steuervorrichtung erteilt werden, berechnen und einer Vielzahl von mehrphasigen Wicklungen des Motors basierend auf den berechneten Spannungsbefehlswerten AC-Ströme zuführen, wodurch der Motor angetrieben wird: einen Schritt des Berechnens eines Energieverbrauchs, der darin besteht, den Energieverbrauch in jeder der mehrphasigen Wicklungen zu berechnen; einen Schritt des Berechnens einer Energiedifferenz, der darin besteht, eine Differenz des Energieverbrauchs zwischen den mehrphasigen Wicklungen oder eine Differenz zwischen einem durchschnittlichen Energieverbrauch der mehrphasigen Wicklungen und dem Energieverbrauch jeder der mehrphasigen Wicklungen zu berechnen; und einen Bestimmungsschritt, der darin besteht zu bestimmen, dass eine Anomalie auftritt, wenn ein absoluter Wert der Differenz eine Schwelle für einen vorbestimmten Zeitraum überschritten hat.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, mit einer einfachen Konfiguration eine Anomalie in einem einzigen Motor, der durch mehrere Motorantriebseinheiten angetrieben wird, zu diagnostizieren.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung besser hervorgehen, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gesehen wird, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft gezeigt wird.
Figurenliste
Es zeigen:

1 ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Anomaliediagnosesystems gemäß einer Ausführungsform;
2 ein Diagramm, das eine Konfiguration einer in 1 gezeigten Motorantriebseinheit zeigt;
3 ein Diagramm, das eine Konfiguration einer in 1 gezeigten Anomaliediagnosevorrichtung zeigt; und
4 ein Ablaufschema, das den Betrieb der in 1 gezeigten Anomaliediagnosevorrichtung zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Anomaliediagnosevorrichtung und ein Anomaliediagnoseverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend ausführlich beschrieben, indem bevorzugte Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.
1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Anomaliediagnosesystems 10. Das Anomaliediagnosesystem 10 umfasst eine numerische Steuervorrichtung 12, eine Vielzahl von Motorantriebseinheiten 14, einen Motor 16, einen Drehzahldetektor 18, Stromdetektoren 20 und eine Anomaliediagnosevorrichtung 22.
Bei dieser Ausführungsform wird der Einfachheit halber vorausgesetzt, dass zwei Motorantriebseinheiten 14 verwendet werden, um die Drehung eines einzigen Motors 16 zu steuern. Um die beiden Motorantriebseinheiten 14 voneinander zu unterscheiden, kann eine Motorantriebseinheit 14 mit 14a und die andere Motorantriebseinheit 14 mit 14b bezeichnet sein.
Der Motor 16 ist ein Synchronmotor. Der Motor 16 verfügt über zwei mehrphasige Wicklungen 17, die den beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) entsprechen. Die mehrphasige Wicklung 17 kann eine zweiphasige Wicklung, eine dreiphasige Wicklung oder eine vier- oder mehrphasige Wicklung sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die mehrphasige Wicklung 17 eine dreiphasige Wicklung, welche die U-Phase, V-Phase, W-Phase aufweist. Die mehrphasige Wicklung 17, die der Motorantriebseinheit 14a entspricht, kann als erste mehrphasige Wicklung 17a bezeichnet werden, und die mehrphasige Wicklung 17, die der Motorantriebseinheit 14b entspricht, kann als zweite mehrphasige Wicklung 17b bezeichnet werden. Die erste mehrphasige Wicklung 17a und die zweite mehrphasige Wicklung 17b sind im Stator des Motors 16 gebildet.
Dadurch ist es möglich, indem eine Vielzahl von mehrphasigen Wicklungen 17 in dem Motor 16 bereitgestellt wird, die Leistung (Drehkraft) des Motors 16 zu erhöhen. Die beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) und die beiden mehrphasigen Wicklungen 17 (17a, 17b) sind durch mehrphasige Zuleitungen L (L1, L2) verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Motor 16 ein Synchronmotor, er kann jedoch ein anderer Motor (z.B. ein Induktionsmotor) als der Synchronmotor sein.
Um den Motor 16 zu steuern, gibt die numerische Steuervorrichtung 12 Geschwindigkeitsbefehle oder Positionsbefehle an die beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) aus. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird vorausgesetzt, dass die numerische Steuervorrichtung 12 Geschwindigkeitsbefehle an die beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) ausgibt. Nachstehend wird der Geschwindigkeitsbefehl mit Vec bezeichnet. Die Geschwindigkeitsbefehle Vec, die an die beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) ausgegeben werden, sind identisch.
Basierend auf dem Geschwindigkeitsbefehl Vec legen die beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) Spannungen an die beiden mehrphasigen Wicklungen 17 (17a, 17b) des Motors 16 an, um den beiden mehrphasigen Wicklungen 17 AC-Ströme zuzuführen. Dadurch dreht sich der Motor 16 (wird angetrieben). Die Motorantriebseinheit 14a führt der ersten mehrphasigen Wicklung 17a des Motors 16 über die Zuleitung L1 einen mehrphasigen AC-Strom zu, und die Motorantriebseinheit 14b führt der zweiten mehrphasigen Wicklung 17b des Motors 16 über die Zuleitung L2 einen mehrphasigen AC-Strom zu.
Obwohl die Einzelheiten der Konfiguration der Motorantriebseinheit 14 noch beschrieben werden, generiert (berechnet) die Motorantriebseinheit 14 (14a, 14b) einen Spannungsbefehlswert Vc (Vc1, Vc2) basierend auf dem Geschwindigkeitsbefehl Vec und führt der mehrphasigen Wicklung 17 (17a, 17b) basierend auf dem somit erzielten Spannungsbefehlswert Vc einen AC-Strom zu.
Der Drehzahldetektor 18 ist ein Sensor zum Detektieren eines Drehzahlwertes (Drehzahlwert der Drehwelle) Ved des Motors 16. Der Drehzahldetektor 18 besteht aus einem Codierer und so weiter. Der Drehzahlwert Ved, der durch den Drehzahldetektor 18 detektiert wird, wird an die beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) gesendet.
Der Stromdetektor 20 ist auf jeder der Zuleitungen L (L1, L2) angeordnet, um einen mehrphasigen Stromwert (AC-Stromwert) Id zu detektieren, der dem Motor 16 von jeder der beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) zugeführt wird. Der Stromdetektor 20 zum Detektieren des mehrphasigen Stromwertes Id (Id1), der durch die erste mehrphasige Wicklung 17a fließt, kann mit 20a bezeichnet sein, wohingegen der Stromdetektor 20 zum Detektieren des mehrphasigen Stromwertes Id (Id2), der durch die zweite mehrphasige Wicklung 17b fließt, mit 20b bezeichnet sein kann. Der Stromwert Id1, der durch den Stromdetektor 20a detektiert wird, wird an die Motorantriebseinheit 14a und die Anomaliediagnosevorrichtung 22 gesendet, und der Stromwert Id2, der durch den Stromdetektor 20b detektiert wird, wird an die Motorantriebseinheit 14b und die Anomaliediagnosevorrichtung 22 gesendet.
Die beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) führen basierend auf dem Drehzahlwert Ved, der durch den Drehzahldetektor 18 detektiert wird, und den Stromwerten Id (Id1, Id2), die durch die Stromdetektoren 20 (20a, 20b) detektiert werden, eine Regelung an dem Motor 16 aus.
Die Anomaliediagnosevorrichtung 22 diagnostiziert, ob der Motor 16 normal oder anormal angetrieben wird. Beispiele einer Anomalie des Antriebs des Motors 16 umfassen einen Fall, bei dem der Motor 16 angetrieben wird, wenn eine gewisse mehrphasige Wicklung 17 kurzgeschlossen ist, einen Fall, bei dem der Motor 16 angetrieben wird, wenn eine gewisse mehrphasige Wicklung 17 beschädigt ist, und einen Fall, bei dem die Schaltung der Motorantriebseinheit 14 selber beschädigt, ausgefallen oder dergleichen ist.
Die Anomaliediagnosevorrichtung 22 diagnostiziert basierend auf dem Energieverbrauch Pc in jeder mehrphasigen Wicklung 17, ob der Motor 16 normal angetrieben wird oder nicht. Die Anomaliediagnosevorrichtung 22 berechnet den Energieverbrauch Pc in jeder mehrphasigen Wicklung 17 basierend auf den beiden Spannungsbefehlswerten Vc (Vc1, Vc2), die durch die beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) gemäß dem Geschwindigkeitsbefehl Vec generiert werden, und auch auf den beiden Stromwerten Id (Id1, Id2), die durch die beiden Stromdetektoren 20 (20a, 20b) detektiert werden. Die Anomaliediagnosevorrichtung 22 wird noch ausführlich beschrieben. Der Energieverbrauch Pc in der ersten mehrphasigen Wicklung 17a kann mit Pc1 bezeichnet sein, und der Energieverbrauch Pc in der zweiten mehrphasigen Wicklung 17b kann mit Pc2 bezeichnet sein.
2 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration der Motorantriebseinheit 14a zeigt. Da die Motorantriebseinheit 14b die gleiche Konfiguration wie die Motorantriebseinheit 14a aufweist, wird die Motorantriebseinheit 14a stellvertretend beschrieben. Die Motorantriebseinheit 14a umfasst einen Drehmomentbefehlsgeber 30, einen Strombefehlsgeber 32, einen Spannungsbefehlsgeber 34 und eine Energieversorgungseinheit 36.
Der Drehmomentbefehlsgeber 30 generiert (berechnet) einen Drehbefehlswert Tc basierend auf dem Geschwindigkeitsbefehl Vec, der durch die numerische Steuervorrichtung 12 gegeben wird. Der Drehmomentbefehlsgeber 30 generiert den Drehbefehlswert Tc unter Verwendung des Drehzahlwertes Ved, der ein Rückkopplungswert ist, der durch den Drehzahldetektor 18 detektiert wird. Insbesondere berechnet der Drehmomentbefehlsgeber 30 den Drehbefehlswert Tc basierend auf der Differenz zwischen dem Geschwindigkeitsbefehl Vec und dem Drehzahlwert Ved. Der Drehmomentbefehlsgeber 30 gibt den generierten (berechneten) Drehbefehlswert Tc an den Strombefehlsgeber 32 aus.
Der Strombefehlsgeber 32 generiert (berechnet) einen Strombefehlswert Ic basierend auf dem Drehbefehlswert Tc, der von dem Drehmomentbefehlsgeber 30 gesendet wird. Der Strombefehlsgeber 32 gibt den generierten (berechneten) Strombefehlswert Ic an den Spannungsbefehlsgeber 34 aus.
Der Spannungsbefehlsgeber 34 generiert (berechnet) den Spannungsbefehlswert Vc1 basierend auf dem Strombefehlswert Ic, der von dem Strombefehlsgeber 32 gesendet wird. Der Spannungsbefehlsgeber 34 generiert den Spannungsbefehlswert Vc1 unter Verwendung des mehrphasigen Stromwertes Id1 (Stromwert jeder Phase von der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase), wobei es sich um den Rückkopplungswert handelt, der durch den Stromdetektor 20a detektiert wird.
Insbesondere generiert der Spannungsbefehlsgeber 34 den Spannungsbefehlswert Vc1, so dass der Stromwert Id1, der durch den Stromdetektor 20a detektiert wird, ein mehrphasiger AC-Strom wird, der dem Strombefehlswert Ic entspricht. Normalerweise, wenn kein Defekt in der Schaltung der Motorantriebseinheit 14 (14a, 14b) selber vorliegt und keine mehrphasigen Wicklungen 17 (17a, 17b) kurzgeschlossen oder getrennt sind, nimmt der Spannungsbefehlswert Vc1, der durch die Motorantriebseinheit 14a generiert wird, den gleichen Wert wie der Spannungsbefehlswert Vc2, der durch die Motorantriebseinheit 14b generiert wird, an. Der Spannungsbefehlsgeber 34 gibt den generierten (berechneten) Spannungsbefehlswert Vc1 an die Energieversorgungseinheit 36 und auch an die Anomaliediagnosevorrichtung 22 aus.
Die Energieversorgungseinheit 36 ist ein Treiber zum Antreiben des Motors 16 und umfasst beispielsweise eine Wechselrichterschaltung oder dergleichen, die einen Strom, der von einer Energieversortung zugeführt wird, in einen mehrphasigen AC-Strom umwandelt. Die Energieversorgungseinheit 36 legt basierend auf dem Spannungsbefehlswert Vc1 eine Spannung an die erste mehrphasige Wicklung 17a des Motors 16 an, wodurch sie der ersten mehrphasigen Wicklung 17a einen mehrphasigen AC-Strom zuführt. Somit wird der Motor 16 angetrieben.
Für den Fall der Motorantriebseinheit 14b generiert der Spannungsbefehlsgeber 34 den Spannungsbefehlswert Vc2 unter Verwendung des mehrphasigen Stromwertes Id2 (Stromwert jeder Phase von der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase), wobei es sich um den Rückkopplungswert handelt, der durch den Stromdetektor 20b detektiert wird. Ferner führt die Energieversorgungseinheit 36 basierend auf dem Spannungsbefehlswert Vc2 der zweiten mehrphasigen Wicklung 17b des Motors 16 einen mehrphasigen AC-Strom zu.
3 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration der Anomaliediagnosevorrichtung 22 zeigt. Die Anomaliediagnosevorrichtung 22 besteht aus einem Computer, der einen Prozessor, wie etwa eine CPU, und ein Speichermedium aufweist. Die Anomaliediagnosevorrichtung 22 umfasst eine Spannungserfassungseinheit 40, eine Stromerfassungseinheit 42, einen Energieverbrauchsrechner 44, einen Energiedifferenzrechner 46, eine Bestimmungseinheit 48, eine Meldevorrichtung 50 und eine Antriebsabschalteinheit 52.
Die Spannungserfassungseinheit 40 erfasst den Spannungsbefehlswert Vc1, der durch die Motorantriebseinheit 14a generiert wird, und den Spannungsbefehlswert Vc2, der durch die Motorantriebseinheit 14b generiert wird. Die Spannungserfassungseinheit 40 gibt die beiden erzielten Spannungsbefehlswerte Vc (Vc1, Vc2) an den Energieverbrauchsrechner 44 aus.
Die Stromerfassungseinheit 42 erfasst den Stromwert Id1 des Stroms, der durch die erste mehrphasige Wicklung 17a fließt und durch den Stromdetektor 20a detektiert wird; und den Stromwert Id2 des Stroms, der durch die zweite mehrphasige Wicklung 17b fließt und durch den Stromdetektor 20b detektiert wird. Die Stromerfassungseinheit 42 gibt die beiden erzielten Stromwerte Id (Id1, Id2) an den Energieverbrauchsrechner 44 aus.
Der Energieverbrauchsrechner 44 berechnet den Energieverbrauch Pc (Pc1, Pc2) an jeder mehrphasigen Wicklung 17 (17a, 17b). Basierend auf den erfassten beiden Spannungsbefehlswerten Vc (Vc1, Vc2) und den beiden Stromwerten Id (Id1, Id2) berechnet der Energieverbrauchsrechner (44) 44 den Energieverbrauch Pc (Pc1, Pc2) jeder mehrphasigen Wicklung 17 (17a, 17b).
Insbesondere berechnet der Energieverbrauchsrechner 44 den Energieverbrauch Pc1 an der ersten mehrphasigen Wicklung 17a basierend auf dem Spannungsbefehlswert Vc1 und dem Stromwert Id1 und berechnet den Energieverbrauch Pc2 an der zweiten mehrphasigen Wicklung 17b basierend auf dem Spannungsbefehlswert Vc2 und dem Stromwert Id2. Somit ist es möglich, den Energieverbrauch mühelos zu berechnen. Der Energieverbrauchsrechner 44 gibt den berechneten Energieverbrauch Pc (Pc1, Pc2) an jeder der mehrphasigen Wicklungen 17 (17a, 17b) an den Energiedifferenzrechner 46 aus.
Der Energiedifferenzrechner 46 berechnet eine Differenz ΔPd des Energieverbrauchs Pc (Pc1, Pc2) zwischen den mehrphasigen Wicklungen 17 (17a, 17b), d.h. die Differenz ΔPd zwischen dem Energieverbrauch Pc1 an der ersten mehrphasigen Wicklung 17a und dem Energieverbrauch Pc2 an der zweiten mehrphasigen Wicklung 17b. Der Energiedifferenzrechner 46 kann die Differenz ΔPd unter Verwendung einer Gleichung ΔPd = Pc1 - Pc2 bestimmen.
Die Bestimmungseinheit 48 umfasst eine Taktschaltung zur Zeitmessung. Diese Taktschaltung inkrementiert einen Zählwert C in jedem gegebenen Zyklus und misst dadurch die Zeit. Die Bestimmungseinheit 48 bestimmt, dass eine Anomalie vorkommt, wenn der absolute Wert der Differenz ΔPd, die durch den Energiedifferenzrechner 46 berechnet wird, während eines vorbestimmten Zeitraums ständig eine Schwelle TH1 (|ΔPd| = |Pc1 - Pc2| > TH1) überschritten hat.
Der Grund für das Beurteilen, ob der absolute Wert der Differenz ΔPd die Schwelle TH1 überschreitet oder nicht, besteht darin, dass beispielsweise, wenn die Verkabelung der ersten mehrphasigen Wicklung 17a normal ist, während die zweite mehrphasige Wicklung 17b kurzgeschlossen oder getrennt ist, der absolute Wert der Differenz ΔPd zwischen dem Energieverbrauch Pc1 der ersten mehrphasigen Wicklung 17a und dem Energieverbrauch Pc2 der zweiten mehrphasigen Wicklung 17b die Schwelle TH1 überschreitet. Der Grund für das Bestimmen, ob die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist oder nicht, während der absolute Wert der Differenz ΔPd die Schwelle TH1 überschreitet, besteht darin, eine fehlerhafte Bestimmung der Anomalie zu verhindern.
Wenn die Bestimmungseinheit 48 bestimmt, dass der Motor 16 anormal angetrieben wird, führen die Meldevorrichtung 50 und die Antriebsabschalteinheit 52 einen Alarmprozess aus.
Wenn bestimmt wird, dass der Motor 16 anormal angetrieben wird, meldet die Meldevorrichtung 50 als Alarmprozess dem Bediener einen Alarm. Dadurch kann der Bediener die Anomalie des angetriebenen Motors 16 erkennen. Die Meldevorrichtung 50 kann eine Anzeigeeinheit (nicht gezeigt) umfassen und einen Alarm an der Anzeigeeinheit, um den Bediener zu warnen. Zudem kann die Meldevorrichtung 50 einen Lautsprecher oder eine Leuchteinheit (nicht gezeigt) umfassen und einen Alarm durch Ton oder Licht melden.
Zudem kann die Meldevorrichtung 50 einen Alarm an einer Anzeigeeinheit der numerischen Steuervorrichtung 12 anzeigen. Ferner kann die Meldevorrichtung 50 einen Alarm unter Verwendung eines Lautsprechers, der außen bereitgestellt wird, melden, oder kann einen Alarm melden, indem sie bewirkt, dass eine Leuchteinheit, die außerhalb bereitgestellt wird, Licht emittiert.
Wenn bestimmt wird, dass der Motor 16 anormal angetrieben wird, stoppt die Antriebsabschalteinheit 52 als Alarmprozess den Motor 16, der durch die beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) angetrieben wird. Somit ist es möglich zu verhindern, dass der Motor 16 auf Grund eines anormalen Antriebs des Motors 16 beschädigt wird.
Wenn bestimmt wird, dass der Motor 16 anormal angetrieben wird, gibt die Antriebsabschalteinheit 52 ein Notstoppsignal an die beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) aus, wodurch der Antrieb des Motors 16 gestoppt wird. Wenn ein Notstoppsignal die beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) erreicht, stoppen die beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) die Energieversorgung für den Motor 16. Beispielsweise kann der Spannungsbefehlsgeber 34 die Ausgabe des Spannungsbefehlswertes Vc (Vc1, Vc2) an die Energieversorgungseinheit 36 untersagen, wodurch die Energieversorgung für den Motor 16 gestoppt wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden als Alarmverarbeitung sowohl das Auslösen eines Alarms als auch das Stoppen des Antriebs des Motors 16 ausgeführt, wenn bestimmt wird, dass der Motor 16 anormal angetrieben wird. Es kann jedoch sein, dass nur eines davon als Alarmverarbeitung ausgeführt wird.
Als Nächstes wird der Betrieb der Anomaliediagnosevorrichtung 22 mit Bezug auf das in 4 gezeigte Ablaufschema beschrieben. Der in 4 gezeigte Vorgang wird in einem vorbestimmten Zyklus durchgeführt. Ferner wird vorausgesetzt, dass der Drehzahldetektor 18 und die Stromdetektoren 20 (20a, 20b) den Drehzahlwert Ved und die Stromwerte Id (Id1, Id2) in einem Zyklus detektieren, der gleich oder kürzer als der zuvor erwähnte vorbestimmte Zyklus ist. Dann wird ebenfalls vorausgesetzt, dass der Spannungsbefehlsgeber 34 den Spannungsbefehlswert Vc (Vc1, Vc2) in dem Zyklus generiert, der gleich oder kürzer als der vorbestimmte Zyklus ist, dass der Energieverbrauchsrechner 44 den Energieverbrauch Pc1, Pc2 in einem Zyklus berechnet, der gleich oder kürzer als der vorbestimmte Zyklus ist, und dass der Energiedifferenzrechner 46 die Differenz ΔPd in einem Zyklus berechnet, der gleich oder kürzer als der vorbestimmte Zyklus ist.
In Schritt S1 bestimmt die Bestimmungseinheit 48, ob der absolute Wert der Differenz ΔPd zwischen dem Energieverbrauch Pc1 in der ersten mehrphasigen Wicklung 17a und dem Energieverbrauch Pc2 in der zweiten mehrphasigen Wicklung 17b, die durch den Energiedifferenzrechner 46 berechnet wird, die Schwelle TH1 (|Pc1 - Pc21 > TH1?) überschreitet oder nicht.
Falls in Schritt S1 bestimmt wird, dass der absolute Wert der Differenz ΔPd die Schwelle TH1 nicht überschreitet, d.h. falls bestimmt wird, dass der absolute Wert der Differenz ΔPd gleich oder kleiner als die Schwelle TH1 ist, begibt sich die Steuerung zu Schritt S2. Falls in Schritt S1 bestimmt wird, dass der absolute Wert der Differenz ΔPd die Schwelle TH1 überschreitet, begibt sich die Steuerung zu Schritt S3.
In Schritt S2 setzt die Bestimmungseinheit 48 den Zählwert zurück C (C = 0), und der Vorgang ist beendet.
In Schritt S3 inkrementiert die Bestimmungseinheit 48 den Zählwert C (C = C + 1).
Als Nächstes bestimmt die Bestimmungseinheit 48 in Schritt S4, ob der vorliegende Zählwert C größer als ein vorbestimmter Wert C1 ist oder nicht. Der vorbestimmte Wert C1 ist ein Wert, der einem vorbestimmten Zeitraum entspricht. Daher wird in Schritt S4 beurteilt, ob der vorbestimmte Zeitraum abgelaufen ist oder nicht, während der Zustand von „JA in Schritt S1“ bewahrt wird.
Wenn in Schritt S4 bestimmt wird, dass der vorliegende Zählwert C gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert C1 ist, ist der Vorgang beendet. Falls andererseits in Schritt S4 bestimmt wird, dass der aktuelle Zählwert C größer als der vorbestimmte Wert C1 ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 48, dass der Motor 16 anormal angetrieben wird, und die Steuerung begibt sich zu Schritt S5.
In Schritt S5 wird der Alarmprozess ausgeführt. Insbesondere meldet die Meldevorrichtung 50 dem Bediener einen Alarm, und die Antriebsabschalteinheit 52 stoppt den Motor 16, der durch die beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) angetrieben wird, und der Vorgang ist beendet.
Wie zuvor beschrieben, verwendet die Anomaliediagnosevorrichtung 22 die Differenz ΔPd des Energieverbrauchs Pc (Pc1, Pc2) zwischen den mehreren mehrphasigen Wicklungen 17 (17a, 17b) des Motors 16 und bestimmt, ob der Motor 16 anormal angetrieben wird. Daher ist es möglich, mit einer einfachen Konfiguration die Antriebsanomalie des einzigen Motors 16, der durch die beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) angetrieben wird, zu detektieren.
Bei der obigen Ausführungsform wurde der Motor 16 der Einfachheit halber mit zwei mehrphasigen Wicklungen 17 beschrieben, doch der Motor 16 kann drei oder mehr mehrphasige Wicklungen 17 aufweisen. In diesem Fall wird eine Vielzahl von Differenzen ΔPd berechnet. Wenn daher mindestens einer der absoluten Werte der mehreren Differenzen ΔPd während eines vorbestimmten Zeitraums die Schwelle TH1 ständig überschreitet, bestimmt die Bestimmungseinheit 48, dass der Motor 16 anormal angetrieben wird.
Varianten
Die zuvor beschriebene Ausführungsform kann auch wie folgt abgeändert werden.
Variante 1
Bei der Variante 1 bestimmt die Bestimmungseinheit 48, dass der Motor 16 anormal angetrieben wird, wenn der absolute Wert einer Differenz ΔPad zwischen dem durchschnittlichen Energieverbrauch Pa der mehreren mehrphasigen Wicklungen 17 und dem Energieverbrauch Pc einer der mehrphasigen Wicklungen 17 während eines vorbestimmten Zeitraums eine Schwelle TH2 ständig überschritten hat.
Um das Verständnis der Beschreibung zu erleichtern, wird auch bei dieser Variante 1 vorausgesetzt, dass es zwei Motorantriebseinheiten 14 und zwei mehrphasige Wicklungen 17 des Motors 16 gibt. Ferner erhalten die gleichen Bauteile wie bei der obigen Ausführungsform die gleichen Bezugszeichen.
Bei der Variante 1 berechnet der Energiedifferenzrechner 46 statt der Differenz ΔPd eine Differenz ΔPad zwischen dem durchschnittlichen Energieverbrauch Pa der beiden mehrphasigen Wicklungen 17 (17a, 17b) und dem Energieverbrauch Pc einer mehrphasigen Wicklung 17. Der Energiedifferenzrechner 46 kann die Differenz ΔPad (ΔPad1, ΔPad2) zwischen dem durchschnittlichen Energieverbrauch Pa und dem Energieverbrauch Pc (Pc1, Pc2) jeder der mehrphasigen Wicklungen 17 (17a, 17b) berechnen.
Der Energiedifferenzrechner 46 kann den durchschnittlichen Energieverbrauch Pa unter Verwendung der Gleichung von Pa = (Pc1 + Pc2)/2 berechnen. Der Energiedifferenzrechner 46 kann die Differenz ΔPad1 zwischen dem durchschnittlichen Energieverbrauch Pa und dem Energieverbrauch Pc1 unter Verwendung von ΔPad1 = Pa - Pc1 berechnen. Ferner kann der Energiedifferenzrechner 46 die Differenz ΔPad2 zwischen dem durchschnittlichen Energieverbrauch Pa und dem Energieverbrauch Pc2 unter Verwendung von ΔPad2 = Pa - Pc2 berechnen.
Wenn der absolute Wert der Differenz ΔPad eine Schwelle TH2 während eines vorbestimmten Zeitraums ständig überschreitet, bestimmt die Bestimmungseinheit 48, dass der Motor 16 anormal angetrieben wird. Wenn eine Vielzahl von Differenzen ΔPad (ΔPad1, ΔPad2) durch den Energiedifferenzrechner 46 berechnet wird, bestimmt die Bestimmungseinheit 48, dass der Motor 16 anormal angetrieben wird, wenn mindestens einer der absoluten Werte der berechneten Differenzen ΔPad während eines vorbestimmten Zeitraums die Schwelle TH2 ständig überschreitet.
Der Betrieb der Anomaliediagnosevorrichtung 22 der Variante 1 ist der gleiche wie der der zuvor beschriebenen Ausführungsform außer Schritt S1 des in 4 gezeigten Ablaufschemas. Bei der Variante 1 wird in Schritt S1 bestimmt, ob der absolute Wert der Differenz ΔPad die Schwelle TH2 überschreitet oder nicht.
Variante 2
Obwohl die Anomaliediagnosevorrichtung 22 von der numerischen Steuervorrichtung 12 und dem Motorantriebseinheit 14 bei der obigen Ausführungsform und der Variante 1 getrennt bereitgestellt wird, kann die numerische Steuervorrichtung 12 als Anomaliediagnosevorrichtung 22 dienen. D.h. die Anomaliediagnosevorrichtung 22 kann in der numerischen Steuervorrichtung 12 bereitgestellt werden. Dadurch ist es unnötig, zusätzlich die Anomaliediagnosevorrichtung 22 bereitzustellen, so dass sich geringe Kosten ergeben.
Ferner kann die Motorantriebseinheit 14 als Anomaliediagnosevorrichtung 22 dienen. D.h. die Anomaliediagnosevorrichtung 22 kann in der Motorantriebseinheit 14 bereitgestellt werden. In diesem Fall kann die Anomaliediagnosevorrichtung 22 in mindestens einer der mehreren Motorantriebseinheiten 14 bereitgestellt werden, oder die Anomaliediagnosevorrichtung 22 kann in allen der mehreren Motorantriebseinheiten 14 bereitgestellt werden. Dadurch ist es nicht notwendig, die Anomaliediagnosevorrichtung 22 separat bereitzustellen, so dass die Kosten reduziert werden können, während die Anomaliediagnose schnell ausgeführt werden kann.
Variante 3
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform und den Varianten 1 und 2 begibt sich die Steuerung zu Schritt S5, wenn ein vorbestimmter Zeitraum in dem Zustand von „JA in Schritt S1“ aus 4 abgelaufen ist (JA in Schritt S4). Stattdessen kann sich die Steuerung, kurz nachdem die Bedingung in Schritt S1 JA wird, zu Schritt S5 begeben.
Variante 4
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform und den Varianten 1 bis 3 gibt die numerische Steuervorrichtung 12 den Geschwindigkeitsbefehl Vec an die beiden Motorantriebseinheiten 14 (14a, 14b) aus. Der Geschwindigkeitsbefehl Vec kann jedoch nur an eine der Motorantriebseinheiten 14 ausgegeben werden. Dabei ist in der Beschreibung der Variante 4 die Motorantriebseinheit 14, die den Geschwindigkeitsbefehl Vec empfängt, mit 14a bezeichnet, und die Motorantriebseinheit 14, die den Geschwindigkeitsbefehl Vec nicht empfängt, ist mit 14b bezeichnet.
Die Motorantriebseinheit 14a gibt dann den Drehbefehlswert Tc, der basierend auf dem Geschwindigkeitsbefehl Vec generiert wird, oder den Strombefehlswert Ic, der basierend auf dem Drehbefehlswert Tc generiert wird, an die Motorantriebseinheit 14b aus. Wenn der Drehbefehlswert Tc in die Motorantriebseinheit 14b eingegeben wird, generiert der Strombefehlsgeber 32 der Motorantriebseinheit 14b den Strombefehlswert Ic basierend auf dem eingegebenen Drehbefehlswert Tc. Wenn der Strombefehlswert Ic in die Motorantriebseinheit 14b eingegeben wird, generiert der Spannungsbefehlsgeber 34 der Motorantriebseinheit 14b den Spannungsbefehlswert Vc2 basierend auf dem eingegebenen Strombefehlswert Ic und dem Stromwert Id2, der ein Rückkopplungswert ist.
Variante 5
Bei der obigen Ausführungsform und den Varianten 1 bis 4, berechnet der Energieverbrauchsrechner 44 den Energieverbrauch Pc in der mehrphasigen Wicklung 17 basierend auf dem Spannungsbefehlswert Vc und dem Stromwert Id, die durch den Stromdetektor 20 detektiert werden. Der Rechner 44 kann jedoch den Energieverbrauch Pc in der mehrphasigen Wicklung 17 basierend auf dem Spannungsbefehlswert Vc und dem Strombefehlswert Ic berechnen. Alternativ kann ein Spannungsdetektor zum Detektieren der Spannung, die an die mehrphasige Wicklung 17 angelegt wird, bereitgestellt werden, um den Energieverbrauch Pc basierend auf dem Spannungswert, der durch den Spannungsdetektor detektiert wird, und dem Stromwert Id, der durch den Stromdetektor 20 detektiert wird, zu berechnen.
Aus den Ausführungsformen erzielte technische Ideen
Die technischen Ideen, die aus der obigen Ausführungsform und den Varianten 1 bis 5 zu verstehen sind, werden nachstehend beschrieben.
Erste technische Idee
Eine Anomaliediagnosevorrichtung (22) diagnostiziert eine Anomalie in einem einzigen Motor (16), der durch eine Vielzahl von Motorantriebseinheiten (14) angetrieben wird. Die Motorantriebseinheiten (14) berechnen eine Vielzahl von Spannungsbefehlswerten (Vc) basierend auf einem Positionsbefehl oder einem Geschwindigkeitsbefehl, die durch eine numerische Steuervorrichtung (12) erteilt werden, und führen einer Vielzahl von mehrphasigen Wicklungen (17) des Motors (16) basierend auf den berechneten Spannungsbefehlswerten (Vc) AC-Ströme zu, wodurch der Motor (16) angetrieben wird. Die Anomaliediagnosevorrichtung (22) umfasst: einen Energieverbrauchsrechner (44), der konfiguriert ist, um den Energieverbrauch (Pc) jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) zu berechnen; einen Energiedifferenzrechner (46), der konfiguriert ist, um eine Differenz (ΔPd) des Energieverbrauchs (Pc) zwischen den mehrphasigen Wicklungen (17) oder eine Differenz (ΔPad) zwischen einem durchschnittlichen Energieverbrauch (Pa) der mehrphasigen Wicklungen (17) und dem Energieverbrauch (Pc) jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) zu berechnen; und eine Bestimmungseinheit (48), die konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass eine Anomalie auftritt, wenn ein absoluter Wert der Differenz (ΔPd oder ΔPad) eine Schwelle (TH1 oder TH2) für einen vorbestimmten Zeitraum überschritten hat.
Dadurch ist es möglich, mit einer einfachen Konfiguration eine Anomalie in einem einzigen Motor (16), der durch die Vielzahl von Motorantriebseinheiten (14) angetrieben wird, zu diagnostizieren.
Der Energiedifferenzrechner (46) kann konfiguriert sein, um die Differenzen (ΔPd) des Energieverbrauchs (Pc) zwischen drei oder mehreren mehrphasigen Wicklungen (17) oder die Differenzen (ΔPad) zwischen dem durchschnittlichen Energieverbrauch (Pa) der mehrphasigen Wicklungen (17) und dem Energieverbrauch (Pc) jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) zu berechnen. Die Bestimmungseinheit (48) kann konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass eine Anomalie auftritt, wenn von den mehreren berechneten Differenzen (ΔPd oder ΔPad) mindestens einer der absoluten Werte der berechneten Differenzen (ΔPd oder ΔPad) die Schwelle (TH1 oder TH2) für den vorbestimmten Zeitraum ständig überschritten hat. Dadurch ist es möglich, eine Anomalie in einem einzigen Motor (16), der durch die Vielzahl von Motorantriebseinheiten (14) angetrieben wird, zu diagnostizieren.
Die Anomaliediagnosevorrichtung (22) kann ferner umfassen: eine Spannungserfassungseinheit (40), die konfiguriert ist, um die Spannungsbefehlswerte (Vc) zu erfassen, die durch die mehreren Motorantriebseinheiten (14) berechnet werden; und eine Stromerfassungseinheit (42), die konfiguriert ist, um den Wert (Id) des Stroms zu berechnen, der durch jede der mehrphasigen Wicklungen (17) fließt. Der Energieverbrauchsrechner (44) kann konfiguriert sein, um den Energieverbrauch (Pc) jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) basierend auf den Spannungsbefehlswerten (Vc), die durch die Motorantriebseinheiten (14) berechnet werden, und dem Wert (Id) des Stroms, der durch die einzelnen mehrphasigen Wicklungen (17) fließt, zu berechnen. Dadurch ist es möglich, den Energieverbrauch mühelos zu berechnen.
Die Anomaliediagnosevorrichtung (22) kann ferner eine Meldevorrichtung (50) umfassen, die konfiguriert ist, um einen Alarm zu melden, wenn die Bestimmungseinheit (48) bestimmt, dass eine Anomalie auftritt. Dadurch kann der Bediener eine Anomalie beim Antrieb des Motors (16) erkennen.
Die Anomaliediagnosevorrichtung (22) kann ferner eine Antriebsabschalteinheit (52) umfassen, die konfiguriert ist, um den Motor (16) zu stoppen, der durch die mehreren Motorantriebseinheiten (14) angetrieben wird, wenn die Bestimmungseinheit (48) bestimmt, dass eine Anomalie auftritt. Dadurch ist es möglich zu verhindern, dass der Motor (16) auf Grund einer Anomalie in dem angetriebenen Motor (16) beschädigt wird.
Die Anomaliediagnosevorrichtung (22) kann in der Motorantriebseinheit (14) bereitgestellt werden. Dadurch ist es nicht notwendig, die Anomaliediagnosevorrichtung (22) getrennt bereitzustellen, die Kosten können reduziert werden, und die Anomaliediagnose kann schneller ausgeführt werden.
Zweite technische Idee
Ein Anomaliediagnoseverfahren diagnostiziert eine Anomalie in einem einzigen Motor (16), der durch eine Vielzahl von Motorantriebseinheiten (14) angetrieben wird. Die Motorantriebseinheiten (14) berechnen eine Vielzahl von Spannungsbefehlswerten (Vc) basierend auf einem Positionsbefehl oder einem Geschwindigkeitsbefehl, die durch eine numerische Steuervorrichtung (12) erteilt werden, und führen einer Vielzahl von mehrphasigen Wicklungen (17) des Motors (16) basierend auf den berechneten Spannungsbefehlswerten (Vc) AC-Ströme zu, wodurch der Motor (16) angetrieben wird. Das Anomaliediagnoseverfahren umfasst einen Schritt des Berechnens eines Energieverbrauchs, der darin besteht, den Energieverbrauch (Pc) jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) zu berechnen; einen Schritt des Berechnens einer Energiedifferenz, der darin besteht, eine Differenz (ΔPd) des Energieverbrauchs (Pc) zwischen den mehrphasigen Wicklungen (17) oder eine Differenz (ΔPad) zwischen dem durchschnittlichen Energieverbrauch (Pa) der mehrphasigen Wicklungen (17) und dem Energieverbrauch (Pc) jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) zu berechnen; und einen Bestimmungsschritt, der darin besteht zu bestimmen, dass eine Anomalie auftritt, wenn der absolute Wert der Differenz (ΔPd oder ΔPad) eine Schwelle (TH1 oder TH2) für einen vorbestimmten Zeitraum überschritten hat.
Dadurch ist es möglich, mit einer einfachen Konfiguration eine Anomalie in einem einzigen Motor (16), der durch eine Vielzahl von Motorantriebseinheiten (14) angetrieben wird, zu diagnostizieren.
Der Schritt des Berechnens einer Energiedifferenz kann die Differenzen (ΔPd) des Energieverbrauchs (Pc) zwischen drei oder mehreren mehrphasigen Wicklungen (17) oder die Differenzen (ΔPad) zwischen dem durchschnittlichen Energieverbrauch (Pa) der mehrphasigen Wicklungen (17) und dem Energieverbrauch (Pc) jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) berechnen. Die Bestimmungsschritt kann bestimmen, dass eine Anomalie auftritt, wenn von den berechneten Differenzen (ΔPd oder ΔPad) mindestens einer der absoluten Werte der berechneten Differenzen (ΔPd oder ΔPad) die Schwelle (TH1 oder TH2) für den vorbestimmten Zeitraum ständig überschritten hat. Dadurch ist es möglich, eine Anomalie in einem einzigen Motor (16), der durch die Vielzahl von Motorantriebseinheiten (14) angetrieben wird, zu diagnostizieren.
Das Anomaliediagnoseverfahren kann ferner umfassen: einen Spannungserfassungsschritt, der darin besteht, die Spannungsbefehlswerte (Vc), die durch die Motorantriebseinheiten (14) berechnet werden, zu erfassen; und einen Stromerfassungsschritt, der darin besteht, einen Wert (Id) des Stroms, der durch jede der mehrphasigen Wicklungen (17) fließt, zu erfassen. Der Schritt des Berechnens eines Energieverbrauchs kann den Energieverbrauch (Pc) jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) basierend auf den Spannungsbefehlswerten (Vc), die durch die Motorantriebseinheiten (14) berechnet werden, und dem Wert (Id) des Stroms, der durch die einzelnen mehrphasigen Wicklungen (17) fließt, berechnen. Dadurch ist es möglich, den Energieverbrauch mühelos zu berechnen.
Das Anomaliediagnoseverfahren kann ferner einen Meldeschritt umfassen, der darin besteht, einen Alarm zu melden, wenn der Bestimmungsschritt bestimmt, dass eine Anomalie auftritt. Dadurch kann der Benutzer eine Anomalie in dem Motor (16) erkennen.
Das Anomaliediagnoseverfahren kann ferner einen Antriebsabschaltschritt umfassen, der darin besteht, den Motor (16) zu stoppen, der durch die Motorantriebseinheiten (14) angetrieben wird, wenn der Bestimmungsschritt bestimmt, dass eine Anomalie auftritt. Dadurch ist es möglich zu verhindern, dass der Motor (16) auf Grund einer Anomalie des Antriebs des Motors (16) beschädigt wird.

Claims

Anomaliediagnosevorrichtung (22) zum Diagnostizieren einer Anomalie in einem einzigen Motor (16), der durch eine Vielzahl von Motorantriebseinheiten (14) angetrieben wird, wobei die Motorantriebseinheiten (14) eine Vielzahl von Spannungsbefehlswerten basierend auf einem Positionsbefehl oder einem Geschwindigkeitsbefehl, die durch eine numerische Steuervorrichtung (12) erteilt werden, berechnen, und einer Vielzahl von mehrphasigen Wicklungen (17) des Motors (16) basierend auf den berechneten Spannungsbefehlswerten AC-Ströme zuführen, wodurch der Motor (16) angetrieben wird, umfassend: einen Energieverbrauchsrechner (44), der konfiguriert ist, um den Energieverbrauch jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) zu berechnen; einen Energiedifferenzrechner (46), der konfiguriert ist, um eine Differenz des Energieverbrauchs zwischen den mehrphasigen Wicklungen (17) oder eine Differenz zwischen einem durchschnittlichen Energieverbrauch der mehrphasigen Wicklungen (17) und dem Energieverbrauch jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) zu berechnen; und eine Bestimmungseinheit (48), die konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass eine Anomalie auftritt, wenn ein absoluter Wert der Differenz eine Schwelle für einen vorbestimmten Zeitraum überschritten hat.
Anomaliediagnosevorrichtung (22) nach Anspruch 1, wobei: der Energiedifferenzrechner (46) konfiguriert ist, um die Differenzen des Energieverbrauchs zwischen drei oder mehreren mehrphasigen Wicklungen (17) oder die Differenzen zwischen dem durchschnittlichen Energieverbrauch der mehrphasigen Wicklungen (17) und dem Energieverbrauch jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) zu berechnen; und die Bestimmungseinheit (48) konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass eine Anomalie auftritt, wenn von den berechneten Differenzen mindestens einer der absoluten Werte der berechneten Differenzen die Schwelle für den vorbestimmten Zeitraum ständig überschritten hat.
Anomaliediagnosevorrichtung (22) nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: eine Spannungserfassungseinheit (40), die konfiguriert ist, um die Spannungsbefehlswerte, die durch die Motorantriebseinheiten (14) berechnet werden, zu erfassen; und eine Stromerfassungseinheit (42), die konfiguriert ist, um einen Wert des Stroms, der durch jede der mehrphasigen Wicklungen (17) fließt, zu erfassen, wobei der Energieverbrauchsrechner (44) konfiguriert ist, um den Energieverbrauch jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) basierend auf den Spannungsbefehlswerten, die durch die Motorantriebseinheiten b(14) erechnet werden, und dem Wert des Stroms, der durch die einzelnen mehrphasigen Wicklungen (17) fließt, zu berechnen.
Anomaliediagnosevorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend eine Meldevorrichtung (50), die konfiguriert ist, um einen Alarm zu melden, wenn die Bestimmungseinheit (48) bestimmt, dass eine Anomalie auftritt.
Anomaliediagnosevorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend eine Antriebsabschalteinheit (52), die konfiguriert ist, um den Motor (16) zu stoppen, der durch die Motorantriebseinheiten (14) angetrieben wird, wenn die Bestimmungseinheit (48) bestimmt, dass eine Anomalie auftritt.
Anomaliediagnosevorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Anomaliediagnosevorrichtung (22) in der Motorantriebseinheit (14) bereitgestellt wird.
Anomaliediagnoseverfahren zum Diagnostizieren einer Anomalie in einem einzigen Motor (16), der durch eine Vielzahl von Motorantriebseinheiten (14) angetrieben wird, wobei die Motorantriebseinheiten (14) eine Vielzahl von Spannungsbefehlswerten basierend auf einem Positionsbefehl oder einem Geschwindigkeitsbefehl, die durch eine numerische Steuervorrichtung (12) erteilt werden, berechnen, und einer Vielzahl von mehrphasigen Wicklungen (17) des Motors (16) basierend auf den berechneten Spannungsbefehlswerten AC-Ströme zuführen, wodurch der Motor (16) angetrieben wird, umfassend: einen Schritt des Berechnens eines Energieverbrauchs, der darin besteht, den Energieverbrauch jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) zu berechnen; einen Schritt des Berechnens einer Energiedifferenz, der darin besteht, eine Differenz des Energieverbrauchs zwischen den mehrphasigen Wicklungen (17) oder eine Differenz zwischen einem durchschnittlichen Energieverbrauch der mehrphasigen Wicklungen (17) und dem Energieverbrauch jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) zu berechnen; und einen Bestimmungsschritt, der darin besteht, zu bestimmen, dass eine Anomalie auftritt, wenn ein absoluter Wert der Differenz eine Schwelle für einen vorbestimmten Zeitraum überschritten hat.
Anomaliediagnoseverfahren nach Anspruch 7, wobei: der Schritt des Berechnens einer Energiedifferenz die Differenzen des Energieverbrauchs zwischen drei oder mehreren mehrphasigen Wicklungen (17) oder die Differenzen zwischen dem durchschnittlichen Energieverbrauch der mehrphasigen Wicklungen (17) und dem Energieverbrauch jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) berechnet; und der Bestimmungsschritt bestimmt, dass eine Anomalie auftritt, wenn von den berechneten Differenzen mindestens einer der absoluten Werte der berechneten Differenzen die Schwelle für den vorbestimmten Zeitraum ständig überschritten hat.
Anomaliediagnoseverfahren nach Anspruch 7 oder 8, ferner umfassend: einen Spannungserfassungsschritt, der darin besteht, die Spannungsbefehlswerte, die durch die Motorantriebseinheiten (14) berechnet werden, zu erfassen; und einen Stromerfassungsschritt, der darin besteht, einen Wert des Stroms, der durch jede der mehrphasigen Wicklungen (17) fließt, zu erfassen, wobei der Schritt des Berechnens eines Energieverbrauchs den Energieverbrauch jeder der mehrphasigen Wicklungen (17) basierend auf den Spannungsbefehlswerten, die durch die Motorantriebseinheiten (14) berechnet werden, und dem Wert des Stroms, der durch die einzelnen mehrphasigen Wicklungen (17) fließt, berechnet.
Anomaliediagnoseverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, ferner umfassend einen Meldeschritt, der darin besteht, einen Alarm zu melden, wenn der Bestimmungsschritt bestimmt, dass eine Anomalie auftritt.
Anomaliediagnoseverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, ferner umfassend einen Antriebsabschaltschritt, der darin besteht, den Motor (16) zu stoppen, der durch die mehreren Motorantriebseinheiten (14) angetrieben wird, wenn der Bestimmungsschritt bestimmt, dass eine Anomalie auftritt.