DE102018006157A1

DE102018006157A1 - Motorsteuervorrichtung und Werkzeugmaschinensystem zum Steuern eines Motors gemäß dem Betrag des Abfalls der Energieversorgungsspannung

Info

Publication number: DE102018006157A1
Application number: DE102018006157.5A
Authority: DE
Inventors: Shunpei Tanaka; Shinichi Horikoshi; Yuuta SEKIKAWA; Kenta Yamamoto
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2018-08-03
Publication date: 2019-02-14
Anticipated expiration: 2038-08-04
Also published as: JP6599942B2; US20190052216A1; CN109391175A; CN109391175B; US10720872B2; DE102018006157B4; JP2019037018A

Abstract

Eine Motorsteuervorrichtung 1 zum Steuern einer Vielzahl von Motoren 3, die jeweils verschiedene Achsen antreiben, umfasst einen Gleichrichter 11, der konfiguriert ist, um eine AC-Energie, die von einer AC-Energieversorgung 2 eingegeben wird, in DC-Energie umzuwandeln, und sie an einen DC-Zwischenkreis 4 ausgibt, einen Wechselrichter 12, konfiguriert ist, um die DC-Energie des DC-Zwischenkreises 4 in AC-Energie umzuwandeln, die als Antriebsenergie für jeden Motor 3 bereitzustellen ist, und sie ausgibt, eine AC-Spannungsdetektionseinheit 13, die konfiguriert ist, um einen AC-Spannungswert auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters 11 zu detektieren, eine Zustandsbestimmungseinheit 14, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass ein Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, wenn der AC-Spannungswert kleiner als eine gewisse vorgegebene Spannung ist, und dass ein Normalzustand eingestellt wurde, wenn der AC-Spannungswert gleich oder größer als die vorgegebene Spannung ist, und eine Leistungssteuereinheit 15, die konfiguriert ist, um jeden Motor 3 gemäß dem Betrag des Spannungsabfalls mit Bezug auf die vorgegebene Spannung des AC-Spannungswertes zu steuern, wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuervorrichtung und ein Werkzeugmaschinensystem zum Steuern eines Motors gemäß dem Betrag des Abfalls der Energieversorgungsspannung.
Beschreibung der verwandten Technik
In einer Werkzeugmaschine wird ein Motor als eine Antriebsquelle verwendet, um eine Achse anzutreiben, an der ein Werkzeug oder ein Werkstück montiert ist. In einer Werkzeugmaschine, die eine Motorsteuervorrichtung umfasst, die Motoren steuert, die jeweils bereitgestellt werden, um eine Vorschubachse und eine Spindelachse anzutreiben, wird die AC-Energie, die von einer AC-Energieversorgung eingegeben wird, zeitweilig in DC-Energie umgewandelt, die DC-Energie wird ferner in AC-Energie umgewandelt, und die AC-Energie wird als Antriebsenergie für den Motor verwendet, der für jede Antriebsachse bereitgestellt wird. Eine derartige Werkzeugmaschine umfasst als Hauptschaltung für die Motorsteuervorrichtung einen Gleichrichter, der die AC-Energie, die von einer AC-Energieversorgung eingegeben wird, in DC-Energie umwandelt und sie an einen DC-Zwischenkreis abgibt, und einen Wechselrichter, der die DC-Energie, die in einem DC-Zwischenkreiskondensator gespeichert wird, der in dem DC-Zwischenkreis bereitgestellt wird, in AC-Energie umwandelt, die als Antriebsenergie für jeden Motor zugeführt wird, und sie ausgibt, und das Werkzeugt steuert die Geschwindigkeit, das Drehmoment oder die Rotorposition jedes Motors, der mit dem AC-Ausgang des Wechselrichters verbunden ist. Während der Beschleunigung der Spindelachse oder der Vorschubachse, da der Motor Energie in großen Mengen verbraucht, kann die AC-Energieversorgung bevorzugt eine starke AC-Energie ausgeben.
Wie beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2010-250697 offenbart, ist es bekannt, dass ein Controller für eine Werkzeugmaschine erste Mittel zum Berechnen eines Energieverbrauchs, um einen Energieverbrauch eines Antriebsmotors der Vorschubachse zu berechnen, zweite Mittel zum Berechnen eines Energieverbrauchs, um einen Energieverbrauch einer Vorrichtung, die mit einer konstanten Energie funktioniert, zu berechnen, und Motorsteuermittel, um eine Zeitkonstante, die mit mindestens einer von einer Beschleunigungszeit und einer Verzögerungszeit des Antriebsmotors der Vorschubachse korreliert, basierend auf einer Summe der Leistung, die durch die ersten Mittel zum Berechnen eines Energieverbrauchs berechnet wird, und der Energie, die durch die zweiten Mittel zum Berechnen eines Energieverbrauchs berechnet wird, zu bestimmen, und um den Antriebsmotor der Vorschubachse basierend auf der Zeitkonstante zu steuern, umfasst.
Wie beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2013-153605 offenbart, ist es bekannt, dass eine Motorsteuervorrichtung eine Energieversorgungseinheit, die eine AC-Energie, die von einer handelsüblichen Energieversorgung eingegeben wird, in DC-Energie umwandelt und die DC-Energie an eine Gleichstrom erzeugende Leitung ausgibt, eine Einheit zum Generieren eines Bewegungsbefehls, die einen Betätigungsbefehl generiert, eine Einheit zum Verarbeiten von Beschleunigungen und Verzögerungen, die einen Servobefehl ausgibt, indem sie Beschleunigungen und Verzögerungen für den Betätigungsbefehl, der durch die Einheit zum Generieren eines Bewegungsbefehls generiert wird, verarbeitet, eine Servoeinheit, welche die DC-Energie, die von der Energieversorgungseinheit an die Gleichstrom erzeugende Leitung ausgegeben wird, in AC-Energie umwandelt, die bei der Betätigung eines Motors gemäß dem Servobefehl benötigt wird, und die AC-Energie an den Motor ausgibt, eine elektrische Speichervorrichtung, die bereitgestellt wird, um der Servoeinheit einen Mangel der Energie, die von der Energieversorgungseinheit der Servoeinheit zugeführt wird, zuzuführen, und um eine regenerative Energie, die eine Regenerationsfähigkeit der Energieversorgungseinheit für die regenerative Energie des Motors überschreitet, zu absorbieren, eine Lade- und Entladeschaltung, die zwischen der Gleichstrom erzeugenden Leitung und der elektrischen Speichervorrichtung bereitgestellt wird, eine Einheit zum Generieren eines Lade- und Entladebefehls, die einen Lade- und Entladebefehl basierend auf dem Betätigungsbefehl, der von der Einheit zum Generieren eines Bewegungsbefehls ausgegeben wird, generiert, und eine Einheit zum Steuern einer Lade- und Entladeschaltung, die bewirkt, dass die Lade- und Entladeschaltung eine Betätigung zum Entladen von der elektrischen Speichervorrichtung in die Gleichstrom erzeugende Leitung und eine Betätigung zum Laden von der Gleichstrom erzeugenden Leitung in die elektrische Speichervorrichtung basierend auf einer Energie der Gleichstrom erzeugenden Leitung, einer Strommenge, die in der elektrischen Speichervorrichtung gespeichert ist, und dem Lade- und Entladebefehl ausführt, umfasst.
Wie in der japanischen Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2014-96929 offenbart, ist es bekannt, dass ein Controller für eine Werkzeugmaschine, die einen Vorschubachsenmotor, der eine Vorschubachse antreibt, und einen Spindelachsenmotor, der eine Spindelachse antreibt, umfasst, einen Wandler, der eine gegenseitige Energieumwandlung zwischen einer AC-Spannung in einer AC-Energieversorgung und einer DC-Spannung in einem DC-Zwischenkreis auf einer Gleichstromseite ausführt, einen Wechselrichter für den Vorschubachsenmotor, der eine gegenseitige Energieumwandlung zwischen der DC-Spannung in dem DC-Zwischenkreis und der AC-Spannung in dem Vorschubachsenmotor ausführt und den Vorschubachsenmotor mit Antriebsenergie versorgt, einen Wechselrichter für den Spindelachsenmotor, der eine gegenseitige Energieumwandlung zwischen der DC-Spannung in dem DC-Zwischenkreis und einer AC-Spannung in dem Spindelachsenmotor ausführt und den Spindelachsenmotor mit Antriebsenergie versorgt, Mittel zum Detektieren eines Energieausfalls, um zu detektieren, ob ein Energieausfall in der AC-Energieversorgung des Wandlers vorgekommen ist, Spannungsdetektionsmittel, um die DC-Spannung in dem DC-Zwischenkreis zu detektieren, und Steuermittel, um einen Befehl zum Verzögern eines Vorschubachsenmotors auszugeben, der verwendet wird, um die gegenseitige Energieumwandlung des Wechselrichters für den Vorschubachsenmotor zu steuern, um den Vorschubachsenmotor zu verzögern, wenn die Mittel zum Detektieren eines Energieausfalls einen Energieausfall detektieren, umfasst, wobei die Steuermittel, wenn die Mittel zum Detektieren eines Energieausfalls einen Energieausfall detektieren, einen Befehl zum Beschleunigen eines Spindelachsenmotors ausgeben, um die gegenseitige Energieumwandlung des Wechselrichters für den Spindelachsenmotor zu steuern, um den Spindelachsenmotor zu beschleunigen, falls die DC-Spannung, die durch die Spannungsdetektionsmittel detektiert wird, höher als eine vorbestimmte obere Grenze ist, und einen Befehl zum Verzögern eines Spindelachsenmotors ausgeben, der verwendet wird, um die gegenseitige Energieumwandlung des Wechselrichters für den Spindelachsenmotor zu steuern, um den Spindelachsenmotor zu verzögern, falls die DC-Spannung, die durch die Spannungsdetektionsmittel detektiert wird, niedriger als eine vorbestimmte untere Grenze ist, die niedriger als die vorbestimmte obere Grenzen ist.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Da beispielsweise bei der Beschleunigung der Spindelachse oder der Vorschubachse, wenn der Energieverbrauch des Motors relativ groß ist, die Energieversorgungskapazität der AC-Energieversorgung mit Bezug auf die AC-Energie, die für die Motorsteuervorrichtung benötigt wird, knapp wird, fällt die AC-Spannung auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters in der Motorsteuervorrichtung ab. Wenn die AC-Spannung auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters abfällt, kann es sein, dass der Gleichrichter dem DC-Zwischenkreiskondensator nicht mit der DC-Energie versorgt, die bei der Generierung von AC-Energie für den Motorantrieb durch den Wechselrichter benötigt wird. Folglich kann es sein, dass die Verwendung einer unzureichenden DC-Energie, die in dem DC-Zwischenkreiskondensator gespeichert ist, es dem Wechselrichter nicht ermöglicht, die AC-Energie zu generieren, die beim Antreiben des Motors benötigt wird, so dass die Motorsteuervorrichtung und die Werkzeugmaschine, die diese umfasst, unabsichtlich einen Notstopp vornehmen können. Daher ist ein Bedarf an einer Technik entstanden, um einen eventuellen Notstopp der Motorsteuervorrichtung auf Grund einer unzureichenden Energieversorgungskapazität der AC-Energieversorgung zu unterbinden, um den Verfügbarkeitsgrad der Maschine zu verbessern.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Motorsteuervorrichtung zum Steuern einer Vielzahl von Motoren, die jeweils verschieden Achsen antreiben, einen Gleichrichter, der konfiguriert ist, um eine AC-Energie, die von einer AC-Energieversorgung eingegeben wird, in DC-Energie umzuwandeln, und um die DC-Energie an einen DC-Zwischenkreis auszugeben, einen Wechselrichter, der konfiguriert ist, um die DC-Energie des DC-Zwischenkreises in AC-Energie umzuwandeln, die als Antriebsenergie für jeden der Motoren zuzuführen ist, und die AC-Energie ausgibt, eine AC-Spannungsdetektionseinheit, die konfiguriert ist, um einen AC-Spannungswert auf einer AC-Eingangsseite des Gleichrichters zu detektieren, eine Zustandsbestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass ein Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, wenn der AC-Spannungswert kleiner als eine gewisse vorgegebene Spannung ist, und dass ein Normalzustand eingestellt wurde, wenn der AC-Spannungswert nicht kleiner als die vorgegebene Spannung ist, und eine Leistungssteuereinheit, die konfiguriert ist, um jeden der Motoren zu steuern, in Übereinstimmung mit einem Betrag des Spannungsabfalls mit Bezug auf die vorgegebene Spannung des AC-Spannungswertes, wenn die Zustandsbestimmungseinheit bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde.
Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Werkzeugmaschinensystem eine Werkzeugmaschine, welche die zuvor erwähnte Motorsteuervorrichtung umfasst, eine Vielzahl von numerischen Steuervorrichtungen, von denen jede der Werkzeugmaschine entsprechend bereitgestellt wird und die Werkzeugmaschine steuert, wobei die numerische Steuervorrichtung eine Einheit zum Berechnen eines Energieverbrauchs umfasst, die den Energieverbrauch der Werkzeugmaschine, einer Peripherievorrichtung der Werkzeugmaschine und der numerischen Steuervorrichtung berechnet, einen Host-Controller, der konfiguriert ist, um den Energieverbrauch von den Einheiten zum Berechnen eines Energieverbrauchs in der Vielzahl von numerischen Steuervorrichtungen zu erfassen, und eine Summe des Energieverbrauchs berechnet, und ein Kommunikationsnetzwerk, das konfiguriert ist, um die Vielzahl von numerischen Steuervorrichtungen mit dem Host-Controller kommunikationsmäßig zu verbinden, wobei, wenn die Zustandsbestimmungseinheit bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, und die Summe des Energieverbrauchs, die durch den Host-Controller berechnet wird, eine Energieversorgungskapazität einer AC-Energieversorgung, welche die Werkzeugmaschine, die Peripherievorrichtung der Werkzeugmaschine und die numerische Steuervorrichtung mit Antriebsenergie versorgt, überschreitet, die Leistungssteuereinheit jeden der Motoren gemäß dem Betrag des Spannungsabfalls mit Bezug auf die vorgegebene Spannung des AC-Spannungswertes steuert.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die folgenden beiliegenden Zeichnungen besser verständlich werden. Es zeigen:

1 ein Blockdiagramm, das eine Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform abbildet;
2 ein Ablaufschema, das die Betätigungssequenz der Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform abbildet;
3 ein Blockdiagramm, das eine Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform abbildet, bei der eine Leistungssteuereinheit in einer numerischen Steuervorrichtung bereitgestellt wird;
4 ein Blockdiagramm, das einen Modus abbildet, bei dem eine Einheit zum Bestimmen eines Energieausfalls in der in 1 abgebildeten Ausführungsform bereitgestellt wird;
5 ein Blockdiagramm, das einen Modus abbildet, bei dem eine Einheit zum Bestimmen eines Energieausfalls in der in 3 abgebildeten Ausführungsform bereitgestellt wird;
6 ein Ablaufschema, das die Betätigungssequenz der Motorsteuervorrichtung gemäß einer der in 4 und 5 abgebildeten Ausführungsformen abbildet; und
7 ein Blockdiagramm, das ein Werkzeugmaschinensystem abbildet, das eine Vielzahl von Motorsteuervorrichtungen gemäß einer Ausführungsform abbildet.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Eine Motorsteuervorrichtung und ein Werkzeugmaschinensystem zum Steuern eines Motors gemäß dem Betrag des Abfalls der Energieversorgungsspannung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Zeichnungen oder die folgenden Ausführungsformen eingeschränkt ist. In den Zeichnungen bezeichnen die gleichen Bezugszahlen die gleichen Elemente. Diese Zeichnungen verwenden je nach Bedarf unterschiedliche Maßstäbe, um das Verständnis zu erleichtern. Die Winkeldrehzahl eines Motors wird nachstehend einfach als „Geschwindigkeit“ oder „Drehzahl“ bezeichnet.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform abbildet. Eine Motorsteuervorrichtung 1 steuert eine Vielzahl von Motoren, die jeweils verschiedene Achsen antreiben. Im Allgemeinen wird in einer Werkzeugmaschine ein Motor als Antriebsquelle für jede Achse, an der ein Werkzeug oder ein Werkstück montiert ist, bereitgestellt. Die in 1 abgebildete Ausführungsform setzt beispielsweise voraus, dass ein Motor 3-1 der Motoren 3 verwendet wird, um die Spindelachse der Werkzeugmaschine anzutreiben, und dass die Motoren 3-2, 3-3 und 3-4 verwendet werden, um die Vorschubachse der Werkzeugmaschine anzutreiben. Der Fall, bei dem vier Motoren 3 durch die Motorsteuervorrichtung 1 gesteuert werden, die mit einer AC-Energieversorgung 2 verbunden ist, wird hier zum Beispiel genommen. Die Anzahl der Motoren 3 schränkt jedoch die vorliegende Ausführungsform nicht insbesondere ein und kann anders als diese Anzahl sein. Die Anzahl der Phasen der Energieversorgung 2 und der Motoren 3 schränkt die vorliegende Ausführungsform auch nicht insbesondere ein, und es kann beispielsweise eine drei- oder einphasige Konfiguration verwendet werden. Bei der in 1 abgebildeten Ausführungsform wird die AC-Energieversorgung 2 als eine dreiphasige AC-Energieversorgung umgesetzt, und die Motoren 3 werden als dreiphasige AC-Motoren umgesetzt. Die Art des Motors 3 schränkt die vorliegende Ausführungsform auch nicht insbesondere ein, und es kann beispielsweise ein Induktions- oder Synchronmotor verwendet werden.
Ein Antriebsbefehl wird für eine beliebige Achse der Werkzeugmaschine durch eine numerische Steuereinheit 30 in einer numerischen Steuervorrichtung 200 generiert. Die numerische Steuereinheit 30 generiert einen Antriebsbefehl zum Bearbeiten eines Werkstücks, das durch die Vorschubachse bewegt wird, unter Verwendung eines Werkzeugs, das an der Spindelachse montiert ist, basierend auf einem vorbestimmten Bearbeitungsprogramm. Das Bearbeitungsprogramm ist eine Information, die durch die Verarbeitung eines Programmbefehls erzielt wird, um eine vorbestimmte Aufgabe durch die Werkzeugmaschine auszuführen. Das Bearbeitungsprogramm umfasst eine Information, wie etwa einen Betätigungsbefehl, um ein Werkstück durch die Vorschubachse zu bewegen, einen Betätigungsbefehl zum Drehen eines Werkzeugs, das an der Spindelachse montiert ist, einen Befehl zum Senden eines beliebigen Signals nach außen, und einen Befehl zum Lesen des Zustands eines beliebigen Signals. Das Bearbeitungsprogramm kann auch die Positionsinformation eines Werkzeugs mit Bezug auf ein Werkstück und die Anzahl eines zu betätigenden Signals umfassen. Jeder Befehl, der in dem Programm aufgezeichnet werden kann, ist selbstverständlich annehmbar. Mit anderen Worten schränkt die hier zum Beispiel genommene Programminformation die vorliegende Ausführungsform nicht ein. Der Antriebsbefehl, der durch die numerische Steuereinheit 30 generiert wird, wird an einen Wechselrichter 12 gesendet, der eine Energieumwandlungsbetätigung basierend auf dem empfangenen Antriebsbefehl ausführt.
Die Motorsteuervorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform umfasst einen Gleichrichter 11, Wechselrichter 12, eine AC-Spannungsdetektionseinheit 13, eine Zustandsbestimmungseinheit 14 und Leistungssteuereinheiten 15. Die Zustandsbestimmungseinheit 14 und die Leistungssteuereinheit 15 sind beispielsweise in Form eines Software-Programms aufgebaut oder sind als eine Kombination von diversen elektronischen Schaltungen und einem Software-Programm aufgebaut, um eine integrierte Halbleiterschaltung zu bilden, in die ein Software-Programmmedium zum Umsetzen der Funktion jeder Einheit geschrieben ist. Bei der in 1 abgebildeten Ausführungsform wird ein Computer, der gemäß einem Software-Programmmedium funktioniert, um die Funktionen der Zustandsbestimmungseinheit 14 und der Leistungssteuereinheit 15 umzusetzen, unabhängig von der numerischen Steuervorrichtung 200 bereitgestellt. Insbesondere wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Leistungssteuereinheit 15 in jedem Wechselrichter 12 bereitgestellt.
Der Gleichrichter 11 wandelt die AC-Energie, die von der AC-Energieversorgung eingegeben wird, in DC-Energie um und gibt sie an einen DC-Zwischenkreis 4 aus. Bei der in 1 abgebildeten Ausführungsform, da die AC-Energieversorgung 2 als dreiphasige AC-Energieversorgung dient, wird der Gleichrichter 11 in einer dreiphasigen Brückenschaltung umgesetzt, wohingegen er in einer einphasigen Brückenschaltung umgesetzt wird, wenn die AC-Energieversorgung 2 als einphasige AC-Energieversorgung dient. Beispiele des Gleichrichters 11 können eine Diodengleichrichterschaltung, eine Gleichrichterschaltung mit 120-Grad-Leitung und eine Gleichrichterschaltung mit PWM-Schaltsteuerung, die ein Schaltelement umfasst, umfassen. Wenn der Gleichrichter 11 als Diodengleichrichterschaltung dient, wandelt er die AC-Energie, die von der AC-Energieversorgung eingegeben wird, in DC-Energie um und gibt sie an den DC-Zwischenkreis 4 aus. Wenn der Gleichrichter 11 als Gleichrichterschaltung mit 120-Grad-Leitung oder als Gleichrichterschaltung mit PWM-Schaltsteuerung dient, kann er als bidirektionaler AC/DC-Energiewandler umgesetzt werden, der eine AC-Energie, die von der AC-Energieversorgung eingegeben wird, in DC-Energie umwandelt und sie an den DC-Zwischenkreis 4 ausgibt, und auch die DC-Energie des DC-Zwischenkreises 4 in AC-Energie umwandelt und sie an die AC-Energieversorgung 2 zurückgibt. Wenn der Gleichrichter 11 beispielsweise in einer Gleichrichterschaltung mit PWM-Schaltsteuerung umgesetzt wird, wird er in einer Brückenschaltung aus Schaltelementen und Dioden, die zu den Schaltelementen antiparallel geschaltet sind, umgesetzt und führt eine bidirektionale AC/DC-Energieumwandlung durch EIN/AUS-Steuerung jedes Schaltelements gemäß einem Antriebsbefehl, der von einem Host-Controller (nicht abgebildet) empfangen wird, aus. Beispiele des Schaltelements können einen unipolaren Transistor, wie etwa einen FET, einen bipolaren Transistor, einen IGBT, einen Thyristor und einen GTO umfassen, doch die Art des Schaltelements als solches schränkt die vorliegende Ausführungsform nicht ein, und es können andersartige Schaltelemente verwendet werden.
Der Wechselrichter 12 wandelt die DC-Energie des DC-Zwischenkreises 4 in AC-Energie um, die als Antriebsenergie für jeden Motor 3 zuzuführen ist, und gibt sie aus. Der Wechselrichter 12 wird in einer Brückenschaltung aus Schaltelementen und Dioden, die zu den Schaltelementen antiparallel geschaltet sind, umgesetzt, und die EIN/AUS-Steuerung jedes Schaltelements erfolgt basierend auf einer PWM-Schaltsteuerung beispielsweise des Dreieckswellen-Vergleichsschemas. Der Wechselrichter 12 wird in einer dreiphasigen Brückenschaltung umgesetzt, wenn der Motor 3 als dreiphasiger Motor dient, und wird in einer einphasigen Brückenschaltung umgesetzt, wenn der Motor 3 als einphasiger Motor dient. Beispiele des Schaltelements können einen unipolaren Transistor, wie etwa einen FET, einen bipolaren Transistor, einen IGBT, einen Thyristor und einen GTO umfassen, doch die Art des Schaltelements als solches schränkt die vorliegende Ausführungsform nicht ein, und es können andersartige Schaltelemente verwendet werden.
1 bildet ein Beispiel ab, bei dem ein Wechselrichter 12-1 mit dem Motor 3-1 verbunden ist, um eine Spindelachse anzutreiben, und die Wechselrichter 12-2, 12-3 und 12-4 jeweils mit den Motoren 3-2, 3-3 und 3-4 verbunden sind, um eine Vorschubachse anzutreiben. Der „Wechselrichter 12“, auf den nachstehend Bezug genommen wird, kann die „Wechselrichter 12-1, 12-2, 12-3 und/oder 12-4“ einbeziehen.
Der Wechselrichter 12 wandelt die Energie zwischen der DC-Energie des DC-Zwischenkreises 4 und der AC-Energie, die als Antriebsenergie oder regenerative Energie für den Motor 3 dient, durch EIN/AUS-Steuerung jedes Schaltelements basierend auf dem Antriebsbefehl, der von der numerischen Steuereinheit 30 in der numerischen Steuervorrichtung 200 empfangen wird, um. Genauer gesagt führt der Wechselrichter 12 die Schaltbetätigung der internen Schaltelemente basierend auf dem Antriebsbefehl aus, der von der numerischen Steuereinheit 30 empfangen wird, um die DC-Energie, die von dem Gleichrichter 11 über den DC-Zwischenkreis 4 zugeführt wird, in AC-Energie umzuwandeln, die eine gewünschte Spannung und eine gewünschte Frequenz aufweist, um den Motor 3 anzutreiben (Umkehrbetätigung). Der Motor 3 funktioniert somit beispielsweise basierend auf der AC-Energie mit variabler Spannung und variabler Frequenz. Regenerative Energie kann beispielsweise während einer Verzögerung des Motors 3 entstehen, doch die Schaltbetätigung der internen Schaltelemente wird basierend auf dem Antriebsbefehl, der von der numerischen Steuereinheit 30 empfangen wird, ausgeführt, um die AC-regenerative Energie, die in dem Motor 3 generiert wird, in DC-Energie umzuwandeln und sie zu dem DC-Zwischenkreis zurückzuführen (Umwandlungsbetätigung).
Bei dieser Ausführungsform wird die Energieumwandlungsbetätigung des Wechselrichters 12 auch durch die Leistungssteuereinheit 15 (die noch beschrieben wird) gesteuert.
Ein DC-Zwischenkreiskondensator (nachstehend auch als „Glättungskondensator“ bezeichnet) 5 wird in dem DC-Zwischenkreis 4 bereitgestellt, der den DC-Ausgang des Gleichrichters 11 mit dem DC-Eingang des Wechselrichters 12 verbindet. Der DC-Zwischenkreiskondensator 5 verfügt über die Funktionen des Speicherns von DC-Energie in dem DC-Zwischenkreis 4 und des Unterdrückens eines Impulses des DC-Ausgangs des Gleichrichters 11. Bei der in 1 abgebildeten Ausführungsform wird nur ein DC-Zwischenkreiskondensator 5 auf der Seite des DC-Ausgangs des Gleichrichters 11 bereitgestellt, doch kann ein DC-Zwischenkreiskondensator 5 auf der Seite des DC-Eingangs jedes Wechselrichters 12 bereitgestellt werden.
Die AC-Spannungsdetektionseinheit 13 detektiert einen AC-Spannungswert auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters 11. Beispiele von Verfahren zum Detektieren einer AC-Spannung können ein Verfahren, um als AC-Spannungswert eine Vektornorm in einem zweiphasigen Koordinatensystem, das durch eine dreiphasige/ zweiphasige Transformation der AC-Spannung in ein dreiphasiges Koordinatensystem in der AC-Energieversorgung 2 des Gleichrichters 11 erzielt wird, zu verwenden, und ein Verfahren, um als AC-Spannungswert den Spannungsspitzenwert der AC-Spannung in einem dreiphasigen Koordinatensystem in der AC-Energieversorgung 2 des Gleichrichters 11 zu verwenden, umfassen. Der AC-Spannungswert, der durch die AC-Spannungsdetektionseinheit 13 detektiert wird, wird an die Zustandsbestimmungseinheit 14 gesendet.
Die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass ein Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, wenn der AC-Spannungswert, der durch die AC-Spannungsdetektionseinheit 13 detektiert wurde, kleiner als eine vorgegebene Spannung ist, und dass ein Normalzustand eingestellt wurde, wenn der AC-Spannungswert gleich oder größer als die vorgegebene Spannung ist. Das Bestimmungsergebnis, das durch die Zustandsbestimmungseinheit 14 erzielt wird, wird an die Leistungssteuereinheit 15 gesendet. Die vorgegebene Spannung, die bei der Verarbeitung des Bestimmens, ob der Spannungsabfallzustand oder der Normalzustand eingestellt wurde, verwendet wird, wird beispielsweise auf den folgenden Wert eingestellt. Wie zuvor beschrieben, wandelt der Wechselrichter 12 die DC-Energie des DC-Zwischenkreises 4 in AC-Energie um, die als Antriebsenergie für jeden Motor 3 zuzuführen ist, und gibt sie aus, doch wenn sich die Energie, die von der AC-Energieversorgung 2 dem DC-Zwischenkreis 4 zugeführt wird, auf Grund eines Abfalls der AC-Spannung auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters 11 reduziert, kann es sein, dass der Motor 3 nicht mehr unter Verwendung der AC-Energie, die durch den Wechselrichter 12 basierend auf der DC-Energie, die in dem DC-Zwischenkreis 4 gespeichert wird, generiert wird, angetrieben wird. Folglich nehmen die Motorsteuervorrichtung 1 und die Werkzeugmaschine, die diese umfasst, einen Notstopp vor. Daher wird bei dieser Ausführungsform ein Wert, der durch Addieren eines gewissen Spielraums auf Grund von Sicherheitsüberlegungen zu der unteren Grenze der AC-Spannung auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters 11 erzielt wird, was einen eventuellen unabsichtlichen Notstopp der Motorsteuervorrichtung 1 und der Werkzeugmaschine, die diese umfasst, verhindert, auf eine vorgegebene Spannung eingestellt, die bei der Verarbeitung der Bestimmung, ob der Spannungsabfallzustand oder der Normalzustand eingestellt wurde, verwendet wird. Die vorgegebene Spannung, die bei der Bestimmungsverarbeitung der Zustandsbestimmungseinheit 14 verwendet wird, kann je nach Bedarf eingestellt werden, beispielsweise indem die Motorsteuervorrichtung 1 versuchsweise oder durch eine praktische Anwendung verwendet wird, oder indem die Beziehung zwischen dem AC-Spannungswert auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters 11 und dem Notstopp der Motorsteuervorrichtung 1 und der Maschine, die diese umfasst, durch eine Computersimulation berechnet wird.
Wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, steuert die Leistungssteuereinheit 15 jeden Motor 3 gemäß dem Betrag des Spannungsabfalls mit Bezug auf die vorgegebene Spannung des AC-Spannungswertes. Die Leistungssteuereinheit 15 steuert die Betätigung jedes Motors 3, doch da die Geschwindigkeit, das Drehmoment oder die Rotorposition dieses Motors 3 beispielsweise basierend auf der AC-Energie mit variabler Spannung und variabler Frequenz, die von dem Wechselrichter 12 zugeführt wird, gesteuert wird, wird die Steuerung dieses Motors 3 durch die Leistungssteuereinheit 15 schließlich umgesetzt, indem die Energieumwandlungsbetätigung des Wechselrichters 12 gesteuert wird.
Wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Normalzustand erneut wiederhergestellt wurde, nachdem bestimmt wurde, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, hebt die Leistungssteuereinheit 15 die Steuerung für jeden Motor 3 gemäß dem Betrag des Spannungsabfalls mit Bezug auf die vorgegebene Spannung des AC-Spannungswertes, die im Spannungsabfallzustand erfolgte, auf. Mit anderen Worten wandelt der Wechselrichter 12 in diesem Fall die Energie gemäß einem normalen Antriebsbefehl um, der durch die numerische Steuereinheit 30 in der numerischen Steuervorrichtung 200 generiert wurde, so dass jeder Motor 3 gemäß einer normalen Steuerinformation gesteuert wird, die unter der Annahme eingestellt wird, dass sich der AC-Spannungswert im Normalzustand befindet, eingestellt wird.
Mit anderen Worten steuert gemäß dieser Ausführungsform, wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, bis der Normalzustand erneut wiederhergestellt wurde, die Leistungssteuereinheit 15 jeden Motor 3, um einen eventuellen plötzlichen Verbrauch der DC-Energie, die in dem DC-Zwischenkreis 4 gespeichert ist, gering zu halten, um einen eventuellen unabsichtlichen Notstopp der Motorsteuervorrichtung 1 und der Werkzeugmaschine, die diese umfasst, zu vermeiden. Wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Normalzustand erneut wiederhergestellt wurde, nachdem bestimmt wurde, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, wird die Steuerung für jeden Motor 3 durch die Leistungssteuereinheit 15, die im Spannungsabfallzustand erfolgte, aufgehoben, und es erfolgt eine Rückkehr zu der normalen Motorsteuerung durch die numerische Steuereinheit 30 in der numerischen Steuervorrichtung 200. Somit kann gemäß dieser Ausführungsform ein eventueller Notstopp der Motorsteuervorrichtung 1 auf Grund der unzureichenden Energieversorgungskapazität der AC-Energieversorgung 2 unterbunden werden, um den Verfügbarkeitsgrad der Maschine zu verbessern.
Mehrere Verfahren zum Steuern jedes Motors 3 durch die Leistungssteuereinheit 15, wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, werden hier aufgeführt.
Im ersten Modus des Verfahrens zum Steuern jedes Motors 3 durch die Leistungssteuereinheit 15, wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, wird die Leistung des Motors 3-1, der bereitgestellt wird, um eine Spindelachse anzutreiben, mehr als im Normalzustand begrenzt. Mit anderen Worten, wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, führt die Leistungssteuereinheit 15 eine Steuerung aus, um die Leistung des Motors 3-1, der bereitgestellt wird, um eine Spindelachse anzutreiben, auf einen Wert zu begrenzen, der kleiner als eine Leistung ist, die eingestellt wird, wenn sich der AC-Spannungswert auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters 11 im Normalzustand befindet. Da die Motorleistung im Allgemeinen durch „Drehmoment × Drehzahl“ bestimmt wird, kann die Leistung des Motors 3-1 (d.h. die AC-Energie, die zum Antreiben des Motors 3-1 benötigt wird) niedriger eingestellt werden, indem beispielsweise der Drehmomentbefehl oder der Geschwindigkeitsbefehl für den Motor 3-1, der bereitgestellt wird, um eine Spindelachse anzutreiben, auf einen Wert eingestellt wird, der kleiner als im Normalzustand ist. Folglich kann ein eventueller plötzlicher Verbrauch der DC-Energie, die in dem DC-Zwischenkreis 4 gespeichert ist (d.h. ein eventueller plötzlicher Abfall der Spannung über die beiden Klemmen des DC-Zwischenkreiskondensators 5) geringer gehalten werden. Die „begrenzte Leistung“, wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, kann auf einen Wert eingestellt werden, der kleiner als eine Leistung ist, die eingestellt wird, wenn sich der AC-Spannungswert auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters 11 im Normalzustand befindet, und kann beispielsweise auf eine Konstante eingestellt werden, oder kann auf eine variable Zahl gemäß dem Betrag des Spannungsabfalls mit Bezug auf die vorgegebene Spannung des AC-Spannungswertes eingestellt werden. In beiden Fällen wird der Drehmomentbefehl und/oder der Geschwindigkeitsbefehl für den Spannungsabfallzustand für die „begrenzte Leistung“ neu eingestellt.
In dem zweiten Modus des Verfahrens zum Steuern jedes Motors 3 durch die Leistungssteuereinheit 15, wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, werden die Beschleunigungszeitkonstante und die Verzögerungszeitkonstante des Motors 3-1, der bereitgestellt wird, um eine Spindelachse anzutreiben, mehr als im Normalzustand begrenzt. Mit anderen Worten, wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, führt die Leistungssteuereinheit 15 eine Beschleunigungssteuerung und eine Verzögerungssteuerung des Motors 3-1, der bereitgestellt wird, um eine Spindelachse anzutreiben, unter Verwendung der Beschleunigungszeitkonstante und der Verzögerungszeitkonstante aus, die auf Werte begrenzt sind, die kleiner als eine Beschleunigungszeitkonstante und eine Verzögerungszeitkonstante sind, die eingestellt werden, wenn sich der AC-Spannungswert auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters 11 im Normalzustand befindet. Die Beschleunigungszeitkonstante und die Verzögerungszeitkonstante werden als Parameter in dem Bearbeitungsprogramm definiert, das verwendet wird, um die Werkzeugmaschine durch die numerische Steuervorrichtung 200 zu steuern, und wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, ändert die Leistungssteuereinheit 15 die Beschleunigungszeitkonstante und die Verzögerungszeitkonstante in dem Bearbeitungsprogramm auf Werte, die kleiner sind als diejenigen, die im Normalzustand eingestellt werden. Das Ausführen einer Beschleunigungs- und Verzögerungssteuerung des Motors 3-1 unter Verwendung der Beschleunigungszeitkonstante und der Verzögerungszeitkonstante, die auf kleinere Werte begrenzt sind, verringert die Beschleunigung und die Verzögerung des Motors 3-1. Folglich kann die Änderung der Geschwindigkeit des Motors 3-1 gemindert werden, um einen plötzlichen Verbrauch der DC-Energie, die in dem DC-Zwischenkreis 4 gespeichert ist, geringer zu halten.
Im dritten Modus des Verfahrens zum Steuern jedes Motors 3 durch die Leistungssteuereinheit 15, wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, führt die Leistungssteuereinheit 15 eine Steuerung aus, um einen beschleunigenden Motor zu verzögern, und fährt damit fort, einen verzögernden Motor zu verzögern, der Motoren 3-1, die bereitgestellt werden, um eine Spindelachse anzutreiben. Bei einer Verzögerungssteuerung für den beschleunigenden Motor entsteht regenerative AC-Energie, und der Wechselrichter 12 wandelt diese Energie in DC-Energie um und gibt sie an den Zwischenkreis 4 zurück, so dass DC-Energie in dem DC-Zwischenkreis 4 gespeichert wird. Da der verzögernde Motor regenerative AC-Energie verursacht, wird die DC-Energie in dem DC-Zwischenkreis 4 gespeichert. Somit verzögert gemäß dem dritten Modus, wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, der Motor 3-1, der bereitgestellt wird, um eine Spindelachse anzutreiben, immer so, dass regenerative Energie entsteht und der Wechselrichter 12 diese Energie in DC-Energie umwandelt und sie an den Zwischenkreis 4 zurückgibt, und kein Abfall der DC-Energie, die in dem DC-Zwischenkreis 4 gespeichert ist, vorkommt, oder der Abfall der DC-Energie mäßig ist, selbst wenn es zu einem derartigen Abfall kommt.
In dem vierten Modus des Verfahrens zum Steuern jedes Motors 3 durch die Leistungssteuereinheit 15, wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, führt die Leistungssteuereinheit 15 eine Steuerung aus, um die Erregung für den Motor 3-1, der bereitgestellt wird, um eine Spindelachse anzutreiben, abzuschalten. Durch das Abschalten der Erregung für den Motor 3-1 hält der Motor 3-1 durch so genanntes „freies Auslaufen“ an, wobei er sich durch Trägheitskraft dreht und durch Belastung oder Reibung anhält. Dadurch kann ein eventueller plötzlicher Verbrauch der Energie (DC-Energie), die in dem DC-Zwischenkreis 4 gespeichert ist, geringer gehalten werden. Wie zuvor beschrieben, wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Normalzustand erneut wiederhergestellt wurde, nachdem bestimmt wurde, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, steuert die Leistungssteuereinheit 15 jeden Motor 3 gemäß einer normalen Steuerinformation, die unter der Annahme eingestellt wird, dass sich der AC-Spannungswert im Normalzustand befindet, und gemäß dem vierten Modus, da eine normale Steuerung für den Motor 3-1 begonnen wird, der frei ausgelaufen ist, wenn der AC-Spannungswert von dem Spannungsabfallzustand in den Normalzustand zurückkehrt, erfolgt eine schnelle Rückkehr auf die normale Motorbetätigung.
Wenn eine Vielzahl von Motoren verfügbar ist, um eine Spindelachse anzutreiben, kann eine Steuerung für einen Motor, der bereitgestellt wird, um eine Spindelachse anzutreiben, durch die Leistungssteuereinheit 15 basierend auf einem der ersten bis vierten Modi für alle diese Motoren ausgeführt werden, oder es können mehrere Motoren, für die diese Steuerung auszuführen ist, aus diesen Motoren ausgewählt werden. Wenn sich beispielsweise der AC-Spannungswert auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters 11 im Spannungsabfallzustand befindet, aber dennoch keine Steuerung wie diejenige, die auf einem der ersten bis vierten Modi basiert, für einen Motor auszuführen ist, kann die Leistungssteuereinheit 15 andere Motoren als diesen Motor steuern.
Im fünften Modus des Verfahrens zum Steuern jedes Motors 3 durch die Leistungssteuereinheit 15 steuert die Leistungssteuereinheit 15 die Motoren 3-2, 3-3 und 3-4, die bereitgestellt werden, um eine Vorschubachse anzutreiben. Mit anderen Worten begrenzt gemäß dem fünften Modus, wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, die Leistungssteuereinheit 15 die Übersteuerungen für die Geschwindigkeitsbefehle der Motoren 3-2, 3-3 und 3-4, die bereitgestellt werden, um mindestens eine Vorschubachse anzutreiben, mehr als im Normalzustand. Im Allgemeinen kann in der numerischen Steuervorrichtung 200 die Drehzahl korrigiert werden, indem der Geschwindigkeitsbefehl für den Motor 3 mit einem Faktor multipliziert wird, der als „Übersteuerung“ bezeichnet wird. Es ist üblich, die Einstellung einer Übersteuerung von beispielsweise 0 % bis 200 % für den Geschwindigkeitsbefehl zuzulassen und einen Drehschalter zum Einstellen der Übersteuerung in der numerischen Steuervorrichtung 200 bereitzustellen. In dem fünften Modus, wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, ändert die Leistungssteuereinheit 15 die Übersteuerungen für die Geschwindigkeitsbefehle der Motoren 3-2, 3-3 und 3-4, die bereitgestellt werden, um eine Vorschubachse anzutreiben, auf Werte, die kleiner sind als diejenigen, die eingestellt werden, wenn sich der AC-Spannungswert im Normalzustand befindet, unabhängig von der Drehschaltereinstellung. Wenn die Übersteuerung reduziert wird, verringert sich die Drehzahl der Motoren 3-2, 3-3 und 3-4 insgesamt. Wenn wiederum die Übersteuerung reduziert wird, verringern sich die Zieldrehzahl der Motoren 3-2, 3-3 und 3-4, und die Beschleunigung und die Verzögerung, bevor die tatsächliche Drehzahl die Zieldrehzahl erreicht, verringern sich ebenfalls, und die Drehmomente während der Beschleunigung und der Verzögerung verringern sich ihrerseits. Folglich verringern sich auch die Leistungen der Motoren 3-2, 3-3 und 3-4 (d.h. die AC-Energien, die für das Antreiben der Motoren 3-2, 3-3 und 3-4 benötigt werden). Dies kann einen plötzlichen Verbrauch der DC-Energie, die in dem DC-Zwischenkreis 4 gespeichert ist, geringer halten. Wenn die Übersteuerung für die Geschwindigkeitsbefehle der Motoren 3-2, 3-3 und 3-4, die bereitgestellt werden, um eine Vorschubachse anzutreiben, individuell geändert wird, kann es sein, dass die Steuerung der positionierten Vorschubachse nicht bewahrt wird. Um dieses Problem zu lösen, wenn eine Vielzahl von Vorschubachsen vorhanden sind, um die Positionierung zu bewahren, die für jede Vorschubachse eingestellt ist, wird die Übersteuerung für den Geschwindigkeitsbefehl geändert, während die Synchronisation für jeden Motor, der bereitgestellt wird, um die Vorschubachse anzutreiben, bewahrt wird.
Gemäß jedem der zuvor erwähnten Modi kann ein eventueller plötzlicher Verbrauch der Energie (DC-Energie), die in dem DC-Zwischenkreis 4 gespeichert ist, geringer gehalten werden, und ein eventueller Notstopp der Motorsteuervorrichtung 1 und der Werkzeugmaschine, die diese umfasst, wie im herkömmlichen Fall kann vermieden werden.
Wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, können die Leistungen von diversen Peripherievorrichtungen der Motoren 3, der Motorsteuervorrichtung 1 und der Werkzeugmaschine, die diese umfasst, zusätzlich zu der Steuerung für jeden Motor 3 gemäß dem Betrag des Spannungsabfalls mit Bezug auf die vorgegebene Spannung des AC-Spannungswertes durch die Leistungssteuereinheit 15 begrenzt werden. In diesem Fall wird beispielsweise das Bestimmungsergebnis, das durch die Zustandsbestimmungseinheit 14 erzielt wird, an die numerische Steuervorrichtung 200 gesendet, welche die Leistungen von diversen Peripherievorrichtungen begrenzt (z.B. eine Lampe ausschaltet).
2 ist ein Ablaufschema, das die Betätigungssequenz der Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform abbildet.
Wenn die Betätigungen von vier Motoren 3 durch die Motorsteuervorrichtung 1, die mit der AC-Energieversorgung 2 verbunden ist, gesteuert werden, detektiert die AC-Spannungsdetektionseinheit 13 einen AC-Spannungswert auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters 11 in Schritt S101. Der AC-Spannungswert, der durch die AC-Spannungsdetektionseinheit 13 detektiert wird, wird an die Zustandsbestimmungseinheit 14 gesendet.
In Schritt S102 bestimmt die Zustandsbestimmungseinheit 14, ob der AC-Spannungswert, der durch die AC-Spannungsdetektionseinheit 13 detektiert wird, kleiner als eine vorgegebene Spannung ist. Wenn der AC-Spannungswert, der durch die AC-Spannungsdetektionseinheit 13 detektiert wird, kleiner als die vorgegebene Spannung ist, wird bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, und der Prozess rückt zu Schritt S103 vor; ansonsten wird bestimmt, dass der Normalzustand eingestellt wurde, und der Prozess rückt zu Schritt S104 vor.
In Schritt S103 steuert die Leistungssteuereinheit 15 jeden Motor 3 gemäß dem Betrag des Spannungsabfalls mit Bezug auf die vorgegebene Spannung des AC-Spannungswertes, wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde. In dem in 2 abgebildeten Ablaufschema wird der zuvor erwähnte erste Modus als ein Verfahren zum Steuern jedes Motors 3 durch die Leistungssteuereinheit 15 verwendet. Mit anderen Worten führt in Schritt S103, wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, die Leistungssteuereinheit 15 eine Steuerung aus, um die Leistung des Motors 3-1, der bereitgestellt wird, um eine Spindelachse anzutreiben, auf einen Wert, der kleiner als eine Leistung ist, die eingestellt wird, wenn sich der AC-Spannungswert auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters 11 im Normalzustand befindet, zu begrenzen. Wenn einer der zuvor erwähnten zweiten bis fünften Modi als ein Verfahren zum Steuern jedes Motors 3 durch die Leistungssteuereinheit 15 verwendet wird, wird die Verarbeitung, um einen eventuellen plötzlichen Verbrauch der DC-Energie, die in dem DC-Zwischenkreis 4 gespeichert ist, geringer zu halten, wie bezüglich jedes Modus beschrieben, in Schritt S103 ausgeführt. Nach dem Prozess in Schritt S103 kehrt der Prozess zu Schritt S101 zurück.
In Schritt S104 wird jeder Motor 3 gemäß einer normalen Steuerinformation gesteuert, die unter der Annahme eingestellt wird, dass sich der AC-Spannungswert im Normalzustand befindet. Wenn in diesem Fall der Prozess in Schritt S104 ausgeführt wird, nachdem die Zustandsbestimmungseinheit 14 in Schritt S103 bestimmt hat, dass der Normalzustand bei der Steuerung für jeden Motor 3 gemäß dem Betrag des Spannungsabfalls mit Bezug auf die vorgegebene Spannung des AC-Spannungswertes, die im Spannungsabfallzustand erfolgte, wiederhergestellt wurde, wird die Steuerung für jeden Motor 3 gemäß dem Betrag des Spannungsabfalls mit Bezug auf die vorgegebene Spannung des AC-Spannungswertes, die im Spannungsabfallzustand durch die Leistungssteuereinheit 15 erfolgte, aufgehoben, und es erfolgt eine Rückkehr zu der Steuerung der numerischen Steuereinheit 30 in der numerischen Steuervorrichtung 200. Mit anderen Worten wandelt in diesem Fall der Wechselrichter 12 die Energie gemäß einem normalen Antriebsbefehl, der durch die numerische Steuereinheit 30 in der numerischen Steuervorrichtung 200 generiert wird, um, so dass jeder Motor 3 gemäß einer normalen Steuerinformation gesteuert wird, die unter der Annahme eingestellt wird, dass sich der AC-Spannungswert im Normalzustand befindet. Wenn der Prozess in Schritt S104 ausgeführt wird, nachdem die Zustandsbestimmungseinheit 14 in Schritt S103 bestimmt hat, dass der Normalzustand bei der Steuerung für jeden Motor 3 durch die numerische Steuereinheit 30 in der numerischen Steuervorrichtung 200 gemäß einer normalen Steuerinformation unverändert bleibt, während sich der AC-Spannungswert im Normalzustand befindet, wird eine Steuerung durch die numerische Steuereinheit 30 ständig ausgeführt. Nach dem Prozess in Schritt S104 kehrt der Prozess zu Schritt S101 zurück.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen wird eine Leistungssteuereinheit 15 in jedem Wechselrichter 12 bereitgestellt, sie kann jedoch in der numerischen Steuervorrichtung 200 bereitgestellt werden. 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform abbildet, bei der eine Leistungssteuereinheit in einer numerischen Steuervorrichtung bereitgestellt wird.
Eine AC-Spannungsdetektionseinheit 13, eine Zustandsbestimmungseinheit 14 und eine Leistungssteuereinheit 15 werden in der numerischen Steuervorrichtung 200 bereitgestellt, wie in 3 abgebildet. Von diesen Einheiten sind die Zustandsbestimmungseinheit 14 und die Leistungssteuereinheit 15 in Form eines Software-Programms aufgebaut, und die Funktion jeder Einheit wird umgesetzt, indem bewirkt wird, dass eine arithmetische Verarbeitungseinheit in der numerischen Steuervorrichtung 200 dieses Software-Programm ausführt. Die Energieumwandlung des Wechselrichters 12 wird gemäß einem Antriebsbefehl gesteuert, der durch die numerische Steuereinheit 30 generiert wird, wenn sich der AC-Spannungswert auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters 11 im Normalzustand befindet, und wird durch die Leistungssteuereinheit 15 gesteuert, wenn sich der AC-Spannungswert auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters 11 im Spannungsabfallzustand befindet (d.h. wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde). Da die anderen Bauteile die gleichen wie die Schaltungsbauteile sind, die in 1 abgebildet sind, bezeichnen die gleichen Bezugszahlen die gleichen Bauteile und es wird keine ausführliche Beschreibung derselben angegeben. Die Motorsteuervorrichtung 1 gemäß der in 3 abgebildeten Ausführungsform funktioniert auch basierend auf dem in 2 abgebildeten Ablaufschema.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen, wenn der Abfall der AC-Spannung auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters 11 zu erheblich ist, um einen plötzlichen Verbrauch der DC-Energie, die in dem DC-Zwischenkreis 4 gespeichert ist, selbst durch Steuern jedes Motors 3 im Spannungsabfallzustand durch die Leistungssteuereinheit 15 geringer zu halten, kann bestimmt werden, dass ein Energieausfall vorgekommen ist, und es kann eine Schutzmaßnahme getroffen werden. 4 ist ein Blockdiagramm, das einen Modus abbildet, bei dem eine Einheit zum Bestimmen eines Energieausfalls in der in 1 abgebildeten Ausführungsform bereitgestellt wird. 5 ist ein Blockdiagramm, das einen Modus abbildet, bei dem eine Einheit zum Bestimmen eines Energieausfalls in der in 3 abgebildeten Ausführungsform bereitgestellt wird. Mit Bezug auf 4 wird eine Einheit 16 zum Bestimmen eines Energieausfalls unabhängig von der numerischen Steuervorrichtung 200 bereitgestellt. Mit Bezug auf 5 wird eine Einheit 16 zum Bestimmen eines Energieausfalls in der numerischen Steuervorrichtung 200 bereitgestellt, und in diesem Fall ist die Einheit 16 zum Bestimmen eines Energieausfalls in Form eines Software-Programms aufgebaut, und die Funktion der Einheit 16 zum Bestimmen eines Energieausfalls wird umgesetzt, indem bewirkt wird, dass die arithmetische Verarbeitungseinheit in der numerischen Steuervorrichtung 200 dieses Software-Programm ausführt. Die Kriterien zum Bestimmen eines Energieausfalls durch die Einheit 16 zum Bestimmen eines Energieausfalls umfassen eine Spannungsschwelle für einen Energieausfall als ein Kriterium zum Bestimmen eines Energieausfalls für den AC-Spannungswert in der AC-Energieversorgung 2 der Motorsteuervorrichtung 1, und eine Zeitschwelle für einen Energieausfall als die Dauer des Zustands, in dem der AC-Spannungswert in der AC-Energieversorgung 2 der Motorsteuervorrichtung 1 kleiner als die Spannungsschwelle für einen Energieausfall ist. Die Spannungsschwelle für einen Energieausfall wird bevorzugt auf einen Wert eingestellt, der kleiner als eine Referenzspannung ist, die bei einer Verarbeitung zur Zustandsbestimmung durch die Zustandsbestimmungseinheit 14 verwendet wird. Die Einheit 16 zum Bestimmen eines Energieausfalls bestimmt, dass ein Energieausfall vorgekommen ist, wenn der AC-Spannungswert, der durch die AC-Spannungsdetektionseinheit 13 detektiert wird, kleiner als die Spannungsschwelle für einen Energieausfall während eines Zeitraums, welcher der Zeitschwelle für einen Energieausfall oder mehr entspricht, gehalten wurde. Wenn die Einheit 16 zum Bestimmen eines Energieausfalls bestimmt, dass ein Energieausfall vorgekommen ist, steuert die Leistungssteuereinheit 15 den Wechselrichter 12, um die DC-Energie, die in dem DC-Zwischenkreis 4 gespeichert ist, in AC-Energie umzuwandeln und sie dem Motor 3 zuzuführen, bewirkt, dass der Motor 3 diverse Schutzmaßnahmen trifft, um die Motorsteuervorrichtung 1 und ihre Peripherievorrichtungen zu schützen, und hält dann die Betätigung des Motors 3 an. Beispiele der Schutzmaßnahmen können eine Rückzugbetätigung umfassen, um eine Beschädigung an einer Werkzeugmaschine, welche die Motorsteuervorrichtung 1 umfasst, einem Werkzeug, das in der Werkzeugmaschine bereitgestellt wird, und einem Werkstück, das durch das Werkzeug bearbeitet wird, zu verhindern.
6 ist ein Ablaufschema, das die Betätigungssequenz der Motorsteuervorrichtung gemäß jeder der in 4 und 5 abgebildeten Ausführungsformen abbildet. Da die Schritte S101 bis S104 in 6 die gleichen sind wie die in 2, wird keine ausführliche Beschreibung derselben angegeben. Wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 in Schritt S102 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, und jeder Motor 3 gemäß dem Betrag des Spannungsabfalls mit Bezug auf die vorgegebene Spannung des AC-Spannungswertes in Schritt S103 gesteuert wird, bestimmt die Einheit 16 zum Bestimmen eines Energieausfalls in Schritt S105, ob ein Energieausfall in der AC-Energieversorgung 2 der Motorsteuervorrichtung 1 (d.h. auf der Wechselstromeingangsseite des Gleichrichters 11) vorgekommen ist. Wenn die Einheit 16 zum Bestimmen eines Energieausfalls in Schritt S105 bestimmt, dass ein Energieausfall vorgekommen ist, steuert die Leistungssteuereinheit 15 in Schritt S106 den Wechselrichter 12, damit er die DC-Energie, die in dem DC-Zwischenkreis 4 gespeichert ist, in AC-Energie umwandelt und sie dem Motor 3 zuführt, bewirkt, dass der Motor 3 diverse Schutzmaßnahmen trifft, um die Motorsteuervorrichtung 1 und ihre Peripherievorrichtungen zu schützen, und hält dann die Betätigung des Motors 3 an.
Ein Werkzeugmaschinensystem, das eine Vielzahl von Motorsteuervorrichtungen 1 umfasst, die über ein Kommunikationsnetzwerk miteinander verbunden sind, wird anschließend beschrieben. 7 ist ein Blockdiagramm, das ein Werkzeugmaschinensystem abbildet, das eine Vielzahl von Motorsteuervorrichtungen gemäß einer Ausführungsform umfasst. Bei der in 7 abgebildeten Ausführungsform wird ein Werkzeugmaschinensystem 1000, das eine Vielzahl von Motorsteuervorrichtungen 1 wie in 1 abgebildet umfasst, zum Beispiel genommen, doch diese Ausführungsform ist auch anwendbar, wenn das Werkzeugmaschinensystem 1000 eine Vielzahl von Motorsteuervorrichtungen 1 wie in 3 bis 5 abgebildet umfasst.
Das Werkzeugmaschinensystem 1000 umfasst Werkzeugmaschinen 100, die Motorsteuervorrichtungen 1, eine numerische Steuervorrichtung 200, die den Werkzeugmaschinen 100 entsprechend bereitgestellt wird und die Werkzeugmaschinen 100 steuert, umfassen, einen Host-Controller 400, der mit der numerischen Steuervorrichtung 200 kommuniziert, und ein Kommunikationsnetzwerk 300, das den Host-Controller 400 mit jeder numerischen Steuervorrichtung 200 kommunikationsmäßig verbindet. Jede numerische Steuervorrichtung 200 umfasst eine Einheit 20 zum Berechnen eines Energieverbrauchs, die den Energieverbrauch der Werkzeugmaschine 100, die durch diese numerische Steuervorrichtung 200 gesteuert wird, der Peripherievorrichtungen dieser Werkzeugmaschine 100 und dieser numerischen Steuervorrichtung 200 berechnet. Beispiele der Peripherievorrichtungen der Werkzeugmaschine 100 können eine Lampe und einen Lautsprecher umfassen. Der Host-Controller 400 umfasst eine Einheit 21 zum Berechnen eines Gesamtenergieverbrauchs, welche die Summe des Energieverbrauchs berechnet, der durch die Einheit 20 zum Berechnen eines Energieverbrauchs in jeder numerischen Steuervorrichtung 200 berechnet wird. Die Einheit 21 zum Berechnen eines Gesamtenergieverbrauchs in dem Host-Controller 400 erfasst den Energieverbrauch von allen Einheiten 20 zum Berechnen eines Energieverbrauchs, indem sie mit den numerischen Steuervorrichtungen 200 über das Kommunikationsnetzwerk 300 kommuniziert, und berechnet die Summe des Energieverbrauchs.
Die Anzahl der numerischen Steuervorrichtungen 200, die mit dem Kommunikationsnetzwerk verbunden sind, und die Anzahl der Motoren 3 (mit den Bezugsnummern 3-1, 3-2, 3-3 und 3-4 in 7 bezeichnet), die durch die Motorsteuervorrichtung 1 gesteuert werden, sind rein erläuternd, und es können andere Anzahlen als in diesen Beispielen verwendet werden. Mit Bezug auf 7 sind der Motor 3-1 zum Antreiben der Spindelachse der Werkzeugmaschine 100 und die Motoren 3-2, 3-3 und 3-4 zum Antreiben der Vorschubachse der Werkzeugmaschine 100, die durch die Motorsteuervorrichtung 1 gesteuert werden, mit „M“ dargestellt. 7 bildet keine gemeinsame AC-Energieversorgung 2 ab, die mit der Motorsteuervorrichtung 1 in jeder Werkzeugmaschine 100 verbunden ist.
Die Einheit 20 zum Berechnen eines Energieverbrauchs ist beispielsweise in Form eines Software-Programms aufgebaut, und ihre Funktion wird umgesetzt, indem bewirkt wird, dass die arithmetische Verarbeitungseinheit in der numerischen Steuervorrichtung 200 dieses Software-Programm ausführt. Die Einheit 21 zum Berechnen eines Gesamtenergieverbrauchs ist beispielsweise in Form eines Software-Programms aufgebaut, und ihre Funktion wird umgesetzt, indem bewirkt wird, dass eine arithmetische Verarbeitungseinheit in dem Host-Controller 400 dieses Software-Programm ausführt. Als alternatives Beispiel kann ein Computer, der gemäß einem Software-Programmmedium funktioniert, um die Funktion der Einheit 21 zum Berechnen eines Gesamtenergieverbrauchs umzusetzen, unabhängig von dem Host-Controller 400 bereitgestellt werden.
Jede Einheit 20 zum Berechnen eines Energieverbrauchs berechnet als Energieverbrauch die Summe des Energieverbrauchs aller Werkzeugmaschinen 100, die durch die numerische Steuervorrichtung 200, die diese Einheit 20 zum Berechnen eines Energieverbrauchs umfasst, gesteuert werden, der Peripherievorrichtungen dieser Werkzeugmaschine 100 und dieser numerischen Steuervorrichtung 200. Der Energieverbrauch der Werkzeugmaschine 100 umfasst den Energieverbrauch der Motorsteuervorrichtung 1 und den Energieverbrauch der Motoren 3. Der Energieverbrauch der Motorsteuervorrichtung 1 wird beispielsweise als die Summe der Verlustleistung im Gleichrichter 11 und der Verlustleistungen in den Wechselrichtern 12 berechnet, und der Energieverbrauch der Motoren 3 wird beispielsweise als die Summe der Leistungen und der Wicklungsverluste der Motoren 3 berechnet. Alternativ kann die Einheit 20 zum Berechnen eines Energieverbrauchs den Energieverbrauch der Motorsteuervorrichtung 1 basierend auf der AC-Spannung und dem AC-Strom, die an der Anschlussklemme in der AC-Energieversorgung 2 der Motorsteuervorrichtung 1 detektiert werden, berechnen. Die Einheit 20 zum Berechnen eines Energieverbrauchs kann auch den Energieverbrauch der Werkzeugmaschine 100 basierend auf der AC-Spannung und dem AC-Strom, die an der Anschlussklemme in der AC-Energieversorgung 2 der Werkzeugmaschine 100 detektiert werden, berechnen. Oder aber die Einheit 20 zum Berechnen eines Energieverbrauchs kann die Daten des Energieverbrauchs der Motorsteuervorrichtung 1, des Energieverbrauchs der Motoren 3, des Energieverbrauchs der Werkzeugmaschine 100 und des Energieverbrauchs der Peripherievorrichtungen und/oder der numerischen Steuervorrichtung 200 basierend auf der Energiemenge, die durch einen Wattstundenzähler (nicht abgebildet), der an jeder Position bereitgestellt wird, detektiert wird, erfassen.
Die Einheit 21 zum Berechnen eines Gesamtenergieverbrauchs in dem Host-Controller 400 erfasst den Energieverbrauch von allen Einheiten 20 zum Berechnen eines Energieverbrauchs, indem sie mit den numerischen Steuervorrichtungen 200 über das Kommunikationsnetzwerk 300 kommuniziert, und berechnet die Summe des Energieverbrauchs.
Wenn die Zustandsbestimmungseinheit 14 bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, und der Gesamtenergieverbrauch, der durch die Einheit 21 zum Berechnen eines Gesamtenergieverbrauchs in dem Host-Controller 400 berechnet wird, die Energieversorgungskapazität der AC-Energieversorgung 2 überschreitet, steuert die Leistungssteuereinheit 15, die in der Motorsteuervorrichtung 1 innerhalb jeder Werkzeugmaschine 100 bereitgestellt wird, jeden Motor 3, indem sie einen von den ersten bis fünften Modi befolgt, gemäß dem Betrag des Spannungsabfalls mit Bezug auf die vorgegebene Spannung des AC-Spannungswertes. Die Energieversorgungskapazität der AC-Energieversorgung 2 nimmt generell einen festes Wert an, der daher im Voraus in dem Host-Controller 400 gespeichert wird, damit die Leistungssteuereinheit 15 jeden Motor 3 steuern kann, indem sie einen von den ersten bis fünften Modi befolgt, unter Verwendung des Wertes der Energieversorgungskapazität der AC-Energieversorgung 2, die in dem Host-Controller 400 gespeichert ist.
Da die Betätigung der Werkzeugmaschine 100 über das Kommunikationsnetzwerk 300 durch die numerische Steuervorrichtung 200 oder ihren Host-Controller 400 gesteuert wird, können verschiedenartige Steuerungen umgesetzt werden.
Ein beispielhafter Lösungsansatz ist möglich, bei dem, wenn der Überschuss des Gesamtenergieverbrauchs, der durch die Einheit 20 zum Berechnen eines Energieverbrauchs mit Bezug auf die Energieversorgungskapazität der AC-Energieversorgung 2 berechnet wird, gering ist (z.B. 0 % (exklusive) bis 5 % (exklusive)), die Leistungen der Peripherievorrichtungen (z.B. einer Lampe), die nicht direkt mit der Zykluszeit der Bearbeitung durch die Werkzeugmaschine 100 zusammenhängen, werden begrenzt, und wenn dieser Überschuss groß ist (z.B. 5 % (exklusive) bis 10 % (exklusive), die Motoren 3 gesteuert werden, indem einer von den ersten bis fünften Modi befolgt wird, obwohl der Einfluss, den die Werkzeugmaschine 100 auf die Zykluszeit der Bearbeitung ausübt, groß ist. Es sei zu beachten, dass der Energieüberschuss gemäß einer Gleichung, wie etwa „(Gesamtenergieverbrauch - Energieversorgungskapazität) / (Energieversorgungskapazität)“, berechnet werden kann. Dadurch eine Achse, deren Leistung zu begrenzen ist, unter Berücksichtigung der Zykluszeit der Fertigungsstraße für die Werkzeugmaschine 100 ausgewählt werden.
Ein anderer beispielhafter Lösungsansatz ist ebenfalls möglich, bei dem, da der Host-Controller 400 die Anzahl von Werkstücken bestimmen kann, die durch die Werkzeugmaschine 100 bearbeitet werden, indem er das Bearbeitungsprogramm der numerischen Steuervorrichtung 200 oder dergleichen über das Kommunikationsnetzwerk 300 überwacht, diese Information an den Host-Controller 400 übertragen wird, um bevorzugt die Achsen von Fertigungsstraßen, die taktmäßig schneller sind, zu begrenzen. Dadurch kann eine Achse, deren Leistung zu begrenzen ist, unter Berücksichtigung der Zykluszeit der Fertigungsstraße für die Werkzeugmaschine 100 insgesamt ausgewählt werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein eventueller Notstopp der Motorsteuervorrichtung auf Grund der unzureichenden Energieversorgungskapazität der AC-Energieversorgung unterbunden werden, um den Verfügbarkeitsgrad der Maschine zu verbessern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010250697 [0003]
JP 2013153605 [0004]
JP 201496929 [0005]

Claims

Motorsteuervorrichtung (1) zum Steuern einer Vielzahl von Motoren (3), die jeweils verschiedene Achsen antreiben, wobei die Motorsteuervorrichtung (1) umfasst: einen Gleichrichter (11), der konfiguriert ist, um AC-Energie, die von einer AC-Energieversorgung (2) eingegeben wird, in DC-Energie umzuwandeln, und die DC-Energie an einen DC-Zwischenkreis (4) ausgibt; einen Wechselrichter (12), der konfiguriert ist, um die DC-Energie des DC-Zwischenkreises (4) in AC-Energie umzuwandeln, die als Antriebsenergie für jeden der Motoren (3) zuzuführen ist, und die AC-Energie ausgibt; eine AC-Spannungsdetektionseinheit (13), die konfiguriert ist, um einen AC-Spannungswert auf einer AC-Eingangsseite des Gleichrichters (11) zu detektieren; eine Zustandsbestimmungseinheit (14), die konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass ein Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, wenn der AC-Spannungswert kleiner als eine gewisse vorgegebene Spannung ist, und dass ein Normalzustand eingestellt wurde, wenn der AC-Spannungswert nicht kleiner als die vorgegebene Spannung ist; und eine Leistungssteuereinheit (15), die konfiguriert ist, um jeden der Motoren (3) gemäß einem Betrag des Spannungsabfalls mit Bezug auf die vorgegebene Spannung des AC-Spannungswertes zu steuern, wenn die Zustandsbestimmungseinheit (14) bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde.
Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei, wenn die Zustandsbestimmungseinheit (14) bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, die Leistungssteuereinheit (15) eine Steuerung ausführt, um eine Leistung des Motors (3), der bereitgestellt wird, um eine Spindelachse der Achsen anzutreiben, auf einen Wert zu begrenzen, der kleiner als eine Leistung ist, die eingestellt wird, wenn sich der AC-Spannungswert im Normalzustand befindet.
Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei, wenn die Zustandsbestimmungseinheit (14) bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, die Leistungssteuereinheit (15) eine Steuerung ausführt, um den Motor (3), der bereitgestellt wird, um eine Spindelachse von den Achsen anzutreiben, unter Verwendung einer Beschleunigungszeitkonstante und einer Verzögerungszeitkonstante, die auf Werte begrenzt sind, die kleiner als eine Beschleunigungszeitkonstante und eine Verzögerungszeitkonstante sind, die eingestellt werden, wenn sich der AC-Spannungswert im Normalzustand befindet, zu beschleunigen und zu verzögern.
Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei, wenn die Zustandsbestimmungseinheit (14) bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, die Leistungssteuereinheit (15) eine Steuerung ausführt, um den beschleunigenden Motor (3), der bereitgestellt wird, um eine Spindelachse von den Achsen anzutreiben, zu verzögern.
Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei, wenn die Zustandsbestimmungseinheit (14) bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, die Leistungssteuereinheit (15) eine Steuerung ausführt, um eine Verzögerung des verzögernden Motors (3), der bereitgestellt wird, um die Spindelachse von den Achsen anzutreiben, fortzuführen.
Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei, wenn die Zustandsbestimmungseinheit (14) bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, die Leistungssteuereinheit (15) eine Steuerung ausführt, um die Erregung für den verzögernden Motor (3), der bereitgestellt wird, um eine Spindelachse von den Achsen anzutreiben, abzuschalten.
Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei, wenn die Zustandsbestimmungseinheit (14) bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, die Leistungssteuereinheit (15) eine Änderung an einer Übersteuerung für einen Geschwindigkeitsbefehl des Motors (3), der bereitgestellt wird, um mindestens eine Vorschubachse von den Achsen anzutreiben, auf einen Wert, der kleiner ist als ein Wert, der eingestellt wird, wenn sich der AC-Spannungswert im Normalzustand befindet, vornimmt.
Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei die Leistungssteuereinheit (15) eine Änderung an der Übersteuerung für den Geschwindigkeitsbefehl vornimmt, wenn die Zustandsbestimmungseinheit (14) bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, und dabei eine Synchronisation für jeden der Motoren (3), die bereitgestellt werden, um die Vorschubachse anzutreiben, bewahrt.
Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei, wenn die Zustandsbestimmungseinheit (14) bestimmt, dass der Normalzustand wiederhergestellt wurde, nachdem bestimmt wurde, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, die Leistungssteuereinheit (15) jeden der Motoren (3) gemäß einer Steuerinformation steuert, die unter der Annahme eingestellt wird, dass sich der AC-Spannungswert im Normalzustand befindet.
Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Leistungssteuereinheit (15) jeden der Motoren (3) steuert, indem sie eine Energieumwandlungsbetätigung des Wechselrichters (12) steuert.
Werkzeugmaschinensystem (1000), umfassend: eine Werkzeugmaschine (100), welche die Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfasst; eine Vielzahl von numerischen Steuervorrichtungen (200), von denen jede der Werkzeugmaschine (100) entsprechend bereitgestellt wird und die Werkzeugmaschine (100) steuert, wobei die numerische Steuervorrichtung (200) eine Einheit (20) zum Berechnen eines Energieverbrauchs umfasst, die den Energieverbrauch der Werkzeugmaschine (100), einer Peripherievorrichtung der Werkzeugmaschine (100) und der numerischen Steuervorrichtung (200) berechnet; einen Host-Controller (400), der konfiguriert ist, um den Energieverbrauch von der Einheit (20) zum Berechnen eines Energieverbrauchs in der Vielzahl von numerischen Steuervorrichtungen (200) zu erfassen, und eine Summe des Energieverbrauchs berechnet; und ein Kommunikationsnetzwerk (300), das konfiguriert ist, um die Vielzahl von numerischen Steuervorrichtungen (200) mit dem Host-Controller (400) kommunikationsmäßig zu verbinden, wobei, wenn die Zustandsbestimmungseinheit (14) bestimmt, dass der Spannungsabfallzustand eingestellt wurde, und die Summe des Energieverbrauchs, die durch den Host-Controller (400) berechnet wird, eine Energieversorgungskapazität einer AC-Energieversorgung (2), welche die Werkzeugmaschine (100), die Peripherievorrichtung der Werkzeugmaschine (100) und die numerische Steuervorrichtung (200) mit Antriebsenergie versorgt, überschreitet, die Leistungssteuereinheit (15) jeden der Motoren (3) gemäß dem Betrag des Spannungsabfalls mit Bezug auf die vorgegebene Spannung des AC-Spannungswertes steuert.