DE112007001817B4

DE112007001817B4 - Stromverzweigungssystem und Stromverzweigungsverfahren

Info

Publication number: DE112007001817B4
Application number: DE112007001817.8T
Authority: DE
Inventors: Kazuo Shoda; Yuki Nomura; Toshiyuki Aso
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2007-08-01
Publication date: 2021-01-07
Anticipated expiration: 2027-08-02
Also published as: KR20090043527A; WO2008016086A1; CN101501980B; KR101440644B1; CN101501980A; JP5205267B2; US20090309529A1; JPWO2008016086A1; DE112007001817T5; US8129928B2

Abstract

Stromverzweigungssystem (13) zum synchronen Antreiben von mehreren Linearmotoren (5) unter Verwendung eines einzelnen Servoantriebs (12), wobei die Linearmotoren (5) mit einem starren Körper verbunden sind und das Stromverzweigungssystem (13) umfasst:U-Phase, V-Phase und W-Phase-Stromleitungen (15), die verzweigt sind, um die mehreren Linearmotoren (5) mit dem Servoantrieb (12) zu verbinden;mehrere U-Phasen-Stromsensoren (21) und mehrere V-Phasen-Stromsensoren (21), die an jeweiligen verzweigten U-Phasen-Stromleitungen (15b) und an den jeweiligen verzweigten V-Phasen-Stromleitungen (15b) vorhanden sind, um den jeweiligen Linearmotoren (5) zugeführte U-Phasen- und V-Phasen-Ströme zu erfassen; undeine Steuereinrichtung (22), die Daten der durch die U-Phasen-Stromsensoren erfassten U-Phasen-Ströme empfängt, feststellt, ob die U-Phasen-Ströme im Gleichgewicht sind oder nicht, und ein Warnsignal erzeugt, wenn die U-Phasen-Ströme nicht im Gleichgewicht sind, und wobei die Steuereinrichtung (22) Daten der durch die V-Phasen-Stromsensoren erfassten V-Phasen-Ströme empfängt, feststellt, ob die V-Phasen-Ströme im Gleichgewicht sind oder nicht, und ein Warnsignal erzeugt, wenn die V-Phasen-Ströme nicht im Gleichgewicht sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stromverzweigungssystem und ein Stromverzweigungsverfahren zum Antreiben einer Vielzahl von Motoren mit einem einzelnen Servoantrieb und insbesondere ein Stromverzweigungssystem sowie ein Stromverzweigungsverfahren, mit denen die mehreren Motoren vor Überlast geschützt werden können.
Technischer Hintergrund
Ein Linearmotor ist dem Prinzip nach ein Drehmotor, dessen rotierender Stator und dessen Rotor sich linear erstrecken und der elektrische Energie direkt in lineare Kraft (Schub) umwandelt. Da er direkt antreibt, kein Kraftübertragungsmechanismus, wie beispielsweise ein Zahnrad, benötigt wird und lineare Kraft erzeugt wird, weist der Linearmotor den Vorteil eines guten Kraftübertragungswirkungsgrades und den Nachteil auf, dass sich schwer große Kraft erzeugen lässt.
Die Druckschrift DE 199 53 295 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben, Kontrollieren und Steuern von Hysteresemotoren bei dem pro Motor der Strom in einer Phase überwacht wird und darüber auf die Wirkleistung geschlossen wird. Befindet sich die Wirkleistung unter einem spezifischen Schwellwert, so werden die Motoren zunächst wieder in einen Asynchronlauf versetzt und nach dem Beseitigen der Störung wieder durch eine Prozedur in den Synchronlauf überführt.
Offenbarung der Erfindung
Mit der Erfindung zu lösende Probleme
Um diesen Nachteil zu überwinden, werden mehrere Linearmotoren in Reihe oder parallel verbunden eingesetzt. Wenn beispielsweise Linearmotoren eingesetzt werden, um ein torförmiges Gestell einer Werkzeugmaschine linear zu bewegen, werden Linearmotoren paarweise an entsprechenden unteren Teilen von zwei Säulen des Gestells angebracht und synchron angetrieben. Wenn die Kraft nicht ausreicht, werden häufig, wie in 6 gezeigt, Läufer M1 und M2 von zwei Linearmotoren mit einem Tisch 31 verbunden, um mehr Kraft zu erzeugen. Bei diesem Beispiel ist ein Permanentmagnet als Stator an einer Schiene 32 angebracht und wird gemeinsam für beide Läufer M1 und M2 genutzt.
Wenn mehrere Linearmotoren in Reihe oder parallel eingesetzt werden, müssen sie synchron angetrieben werden, da sie mit einem starren Körper verbunden sind. Wenn ein Servoantrieb an jedem der mehreren Linearmotoren vorhanden ist, muss der Servoantrieb in Master-Slave-Beziehung angesteuert werden, wodurch die Steuerung der Linearmotoren erschwert wird. Daher wird ein Servoantrieb gefertigt, der über kombinierte Ausgänge der Linearmotoren verfügt, und dieser einzelne Servoantrieb wird verwendet, um die mehreren Linearmotor synchron anzutreiben und so einfache Steuerung zu ermöglichen. Bei dieser Steuerung müssen die Läufer der mehreren Motoren phasengleich zu den jeweiligen Statoren sein. Dementsprechend wird vorausgesetzt, dass die Linearmotoren mit hoher Montagegenauigkeit montiert werden.
Wenn der einzelne Servoantrieb eingesetzt wird, um die mehreren Linearmotoren synchron anzutreiben, werden Stromleitungen zum Zuführen von Strom von dem Servoantrieb 33 zu den Linearmotoren 36 durch einen Verzweigungsverbinder 34 aufgeteilt, wie dies in 6 gezeigt ist. Wenn Dreiphasen-Wechselstrom durch die Stromleitungen 35 fließt, wird jede der Stromleitungen 35 für Ströme der Phasen U, V und W durch den Verzweigungsverbinder 34 verzweigt. Der Servoantrieb 33 ist mit Stromsensoren 37 zum Steuern der Linearmotoren 36 versehen. Der Servoantrieb 33 hat ein Leistungsvermögen, das den kombinierten Ausgängen der mehreren Linearmotoren 36 entspricht. Wenn die Nennleistungen und -lasten der Linearmotoren 36 einander gleich sind, wird der Strom, der von dem Servoantrieb 33 ausgegeben wird, durch den Verzweigungsverbinder 34 gleichmäßig geteilt. Wenn beispielsweise der von dem Servoantrieb 33 zugeführte Strom 2A beträgt, wird der Strom durch den Verzweigungsverbinder 34 in zwei Ströme 1A geteilt, die den jeweiligen Linearmotoren 36 zugeführt werden.
Bei dem oben beschriebenen Stromverzweigungssystem fließt jedoch, wenn eine verzweigte Stromleitung unterbrochen wird, Strom, der von dem Servoantrieb ausgegeben wird, zu nur einem Linearmotor, der aufgrund von Überstrom beschädigt werden kann. Ein derartiges Problem tritt nicht nur dann auf, wenn die Stromleitung unterbrochen wird, sondern auch, wenn ein erheblicher Montagefehler an den mehreren Linearmotoren vorliegt und die Lasten an den Linearmotoren nicht im Gleichgewicht sind. Da die Linearmotoren gesteuert werden müssen, ist der Stromsensor vor der Verzweigung der Stromleitung an der Stromleitung vorhanden, und er erfasst den Strom, der durch die Stromleitung hindurchfließt, die noch nicht verzweigt ist. Aus diesem Grund kann der Stromsensor keinen abnormalen Zustand dahingehend erfassen, dass Überstrom durch eine verzweigte Stromleitung zu einem Linearmotor fließt.
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Stromverzweigungssystem und ein Stromverzweigungsverfahren zum Antreiben mehrerer Motoren mit einem einzelnen Servoantrieb zu schaffen, mit denen die Motoren geschützt werden können.
Mittel zum Lösen des Problems
Zur Lösung dieser Aufgabenstellung stellt die Erfindung ein Stromverzweigungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 4 und ein Stromverzweigungsverfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 7 bzw. 8 bereit.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen genannt.
Effekte der Erfindung
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 1 wird ein Warnsignal erzeugt, wenn die Bedingungen dahingehend abnormal sind, dass die den mehreren Linearmotoren zugeführten Ströme nicht im Gleichgewicht sind. Dadurch wird es möglich, die Linearmotoren zu schützen.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 2 ist es möglich, abnormale Bedingungen dahingehend zu erkennen, dass die den mehreren Linearmotoren zugeführten Ströme nicht im Gleichgewicht sind.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 3 wird ein Warnsignal erzeugt, wenn die Bedingungen dahingehend abnormal sind, dass Überlast auf einen Linearmotor wirkt. Dadurch ist es möglich, den Linearmotor zu schützen.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 4 wird ein Warnsignal erzeugt, wenn die Bedingungen dahingehend abnormal sind, dass Überlast auf einen Linearmotor wirkt. Dadurch ist es möglich, den Linearmotor zu schützen.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 5 ist es möglich, abnormale Bedingungen dahingehend zu erkennen, dass Überlast auf einen Linearmotor wirkt.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 6 ist es möglich, einen Wert von Strom zu erkennen, der durch jeden Linearmotor fließt.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 7 wird ein Warnsignal erzeugt, wenn die Bedingungen dahingehend abnormal sind, dass die den mehreren Linearmotoren zugeführten Ströme nicht im Gleichgewicht sind. Dadurch ist es möglich, den Linearmotor zu schützen.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 8 wird ein Warnsignal erzeugt, wenn Überlast auf einen Linearmotor wirkt, wodurch es möglich ist, den Linearmotor zu schützen.
Figurenliste

1 ist eine Perspektivansicht eines Synchronlinearmotors vom Typ mit beweglicher Spule und Permanentmagnet.
2 ist ein Blockschaltbild eines Servoantriebs.
3 ist ein Blockschaltbild eines Stromverzweigungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
4 ist ein Flussdiagramm eines Programms zum Erfassen von Überlast und Stromgleichgewicht.
5 ist ein Flussdiagramm eines Programms zum Erfassen von Stromgleichgewicht.
6 ist eine Prinzipdarstellung eines herkömmlichen Stromverzweigungssystems als technologischer Hintergrund.

Beste Ausführungsarten der Erfindung
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird im Folgenden eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben. Ein Stromverzweigungssystem dieser Ausführungsform ist zwischen einem Servoantrieb und einer Vielzahl von Linearmotoren vorhanden, um von dem Servoantrieb ausgegebenen Strom auf die mehreren Linearmotoren zu verteilen.
1 zeigt einen Synchronlinearmotor vom Typ mit beweglicher Spule und Permanentmagnet als ein Beispiel eines Linearmotors 5. Der Synchronlinearmotor vom Typ mit beweglicher Spule und Permanentmagnet hat Nordpol- und Südpol-Permanentmagneten 2, die abwechselnd an einer Seite des Stators 1 angeordnet sind, sowie U-, V- und W-Phasen-Wicklungen 4, die an der Seite des Läufers 3 gewickelt sind. Wenn der Dreiphasen-Ankerstrom durch die Wicklungen 4 fließt, wird ein sich bewegendes Magnetfeld erzeugt, das sich linear bewegt, und der Läufer 3 bewegt sich linear relativ zu dem Ständer 1.
2 zeigt einen Aufbau eines Servoantriebs zum Steuern von Linearmotoren. Der Servoantrieb weist einen Stromrichter 6, wie beispielsweise einen Spannungs-PWM-Wechselrichter, auf, um Strom in geeigneter Weise zum Steuern der Linearmotoren 5 zuzuführen, einen Stromsensor 7 zum Erfassen des gesamten Stroms, der durch die mehreren Linearmotoren 5 fließt, um die Linearmotoren 5 zu steuern; einen Geschwindigkeitssensor 8 zum Erfassen der Geschwindigkeit jedes Linearmotors 5, einen Positionssensor 9 zum Erfassen der Position jedes Linearmotors 5 und eine Steuereinheit 11 zum Steuern des Stromrichters 6 auf Basis der Informationen von dem Geschwindigkeitssensor 8, dem Positionssensor 9, dem Stromsensor 7 und einer Befehlseinheit 10. Der Servoantrieb 12 enthält die Steuereinheit 11, den Stromwandler 6 und den Stromsensor 7. Das Stromverzweigungssystem 13 ist zwischen dem Servoantrieb 12 und den mehreren Linearmotoren 5 vorhanden, um Strom von dem Servoantrieb 12 auf die mehreren Linearmotoren 5, so beispielsweise vier Linearmotoren 5, zu verteilen.
3 zeigt die Konfiguration des Stromverzweigungssystems 13. Auf dem Substrat des Stromverzweigungssystems 13 ist ein Elektrodenmuster ausgebildet, das Stromleitungen 15 bildet. Die Stromleitungen weisen primäre Stromleitungen 15a auf, die mit dem Servoantrieb 12 verbunden sind. Jede der primären Stromleitungen 15a ist an einem Punkt in der Mitte in vier sekundäre Stromleitungen 15b unterteilt, die mit entsprechenden Linearmotoren 5 verbunden sind. Die primären Stromleitungen 15a sind drei Stromleitungen 15a, d.h. eine U-Phasen-Stromleitung, eine V-Phasen-Stromleitung und eine W-Phasen-Stromleitung, und jede von ihnen ist in vier sekundäre Stromleitungen 15b unterteilt. Die primären Stromleitungen 15a sind mit Ausgangsanschlüssen 17 des Servoantriebs 12 verbunden. Die sekundären Stromleitungen 15b sind mit Anschlüssen 18 verbunden, mit denen Verdrahtungen der jeweiligen Linearmotoren 5 verbunden sind.
Die verzweigten U-Phasen- und V-Phasen-Stromleitungen 15b (sekundäre Stromleitungen 15b) sind mit Stromsensoren 21 versehen. Da die sekundären Stromleitungen 15b mit den jeweiligen Linearmotoren 5 verbunden sind, ist Strom, der durch jeden Stromsensor 21 erfasst wird, ein Strom, der einem entsprechenden Linearmotor 5 zugeführt wird. Dieser Stromsensor 21 unterscheidet sich von dem Stromsensor 7 und dient nicht dazu, die Linearmotoren 5 zu steuern, sondern dient als ein überwachender Stromsensor, mit dem die Linearmotoren 5 geschützt werden. Bei diesem Beispiel sind die primären Stromleitungen 15a in die vier sekundären Stromleitungen 15b, U1 bis U4, sowie die vier sekundären Stromleitungen 15b, V1 bis V4 unterteilt, und es sind insgesamt acht Stromsensoren 21 vorhanden. Was die Wicklungsanschlüsse der Linearmotoren 5 angeht, so wird ein W-Phasen Strom W unter Verwendung eines U-Phasen-Stroms U ausgedrückt, und ein V-Phasen-Strom V als „W = -U -V“. Da der W-Phasen-Strom W aus dem U-Phasen-Strom U und dem V-Phasen-Strom V gewonnen wird, werden Stromsensoren für den W-Phasen-Strom hier weggelassen.
Auf dem Substrat des Stromverzweigungssystems 13 befindet sich eine CPU, die als Steuereinrichtung vorhanden ist. Stromdaten, die durch die Stromsensoren 21 erfasst werden, werden in die CPU 22 eingegeben. Die CPU 22 emp- fängt die Stromdaten von den Stromsensoren 21 und führt auf Basis der Stromdaten Programme aus, mit denen die Linearmotoren 5 geschützt werden. Dann erzeugt die CPU 22 ein Warnsignal, wenn eine Anomalie dahingehend auftritt, dass Überstrom in einem Linearmotor 5 fließt, so dass Strom in eine LED 23 (Leuchtdiode) fließt, um so Licht zu emittieren oder eine akustische Warnung zu erzeugen. Dieses Wamsignal kann an eine Maschinen-Ablaufsteuerung ausgegeben werden, um es als Halt-Signal zum Unterbrechen der Funktion des Servoantriebs 12 zu verwenden. Des Weiteren ist das Stromverzweigungssystem 13 mit einer Anzeigevorrichtung (nicht dargestellt), wie beispielsweise einer Flüssigkristallanzeige, versehen, um durch die Stromsensoren 21 erfasste Stromwerte anzuzeigen. Es erübrigt sich, zu sagen, dass Strom an das Stromverzweigungssystem 13 angelegt wird, um die Stromsensoren 21, die CPU 22 und die Anzeigevorrichtung zu betreiben. Vorzugsweise kann die Stromversorgung zwischen 100 V Wechselspannungseingang und 200 V Wechselspannungseingang umgeschaltet werden. FG 24 in 3 steht für ein Hauptgestell, das normalerweise mit einer Masse verbunden ist.
4 zeigt ein Flussdiagramm der Programme, die durch die CPU 22 ausgeführt werden. Die Programme sind in einem Speicher, wie beispielsweise einem ROM, gespeichert. Diese Programme werden beispielsweise zu jeder vorgegebenen Abtastperiode von 1 ms, 2 ms ausgeführt.
Zunächst wird ein Schalter oder ein Parameter-Einstellwert verwendet, um zu bestimmen, welcher Linearmotor 5 verbunden ist (S1). In der vorliegenden Ausführungsform ist es, da vier oder weniger Linearmotoren 5 verbunden werden können, nicht notwendig, zu prüfen, wie viele der vier Linearmotoren 5 verbunden sind. Anschließend werden die folgenden die Schritte nur bezüglich der verbundenen Linearmotoren 5 ausgeführt.
Die CPU 22 nimmt die Stromdaten von den Stromsensoren 21 an und stellt fest, ob ein Linearmotor 5 vorhanden ist, der Überlast aufnimmt, oder nicht, und ob die den mehreren Linearmotoren 5 zugeführten Ströme im Gleichgewicht sind oder nicht. Das heißt, die CPU 22 stellt fest, ob eine auf jeden Motor 5 wirkende Last und das Stromgleichgewicht zwischen den mehreren Linearmotoren 5 ordnungsgemäß sind oder nicht.
Wenn die Stromleitungen 15b eines Teils der Linearmotoren 5 getrennt (unterbrochen) sind, fließt Überstrom in die anderen Linearmotoren 5. Beispielsweise wird davon ausgegangen, dass jeder von zwei Linearmotoren 5 mit einem Strom von 5 A angetrieben wird. Wenn die Stromleitung 15b eines Linearmotors 5 getrennt ist, wird der in den Linearmotor 5 fließende Strom 0 A, und der durch den anderen Linearmotor 5 fließende Strom wird 10 A, d.h., es handelt um Überstrom. Wenn Überstrom in den Linearmotor 5 fließt, erzeugt der Linearmotor möglicherweise Wärme und wird beschädigt. Daher wird die Feststellung von Überlast des Linearmotors 5 durchgeführt, um Beschädigung des Linearmotors 5 zu verhindern.
Auch wenn es nicht so weit kommt, dass die Stromleitung getrennt wird, befinden sich die Ströme der mehreren Linearmotoren 5 mitunter aufgrund von Lastungleichgewicht, Montagefehlern oder dergleichen im Ungleichgewicht. So kann das Stromverhältnis zwischen zwei Linearmotoren 5 im Ungleichgewicht sein, beispielsweise 3:7 oder 4:6 betragen, während das Verhältnis 10:0 beträgt, wenn die Stromleitung getrennt ist. Wenn die Linearmotoren 5 mit einem unausgeglichenen Stromverhältnis angetrieben werden, fließt über lange Zeit starker Strom in einige der Linearmotoren 5, und es ist möglich, dass die Linearmotoren 5 Wärme erzeugen und beschädigt werden. Daher wird das Stromgleichgewicht der mehreren Linearmotoren 5 festgestellt, um so derartige Beschädigung der Linearmotoren 5 verhindern zu können. Des Weiteren ermöglicht es die Feststellung von Ungleichgewicht der Ströme der mehreren Linearmotoren 5, Montagefehler oder Lastgleichgewicht der Linearmotoren zu korrigieren, um die Ströme der mehreren Linearmotoren 5 im Gleichgewicht zu halten. Diese Korrektur wird vorgenommen, während die Ströme der Stromsensoren 21 überwacht werden, die auf der Anzeigevorrichtung angezeigt werden.
Der Schritt, in dem die CPU 22 die Überlast jedes Linearmotors 5 beurteilt, wird wie folgt durchgeführt. Zunächst stellt die CPU 22 fest, ob durch jeden der vielen U-Phasen-Stromsensoren erfasster Strom 21 größer ist als oder genauso groß wie ein vorgegebener Schwellenwert (voreingestellter Wert) oder nicht (S2). Der Schwellenwert wird durch einen Schalter oder Parameter-Einstellwert vorgegeben. Dann wird, wenn der durch den U-Phasen-Stromsensor 21 erfasste Strom größer ist als oder genauso groß wie der vorgegebene Schwellenwert, ein Warnsignal erzeugt (S3). Wenn der durch den U-Phasen-Stromsensor 21 erfasste Wert kleiner ist als der vorgegebene Schwellenwert, geht der Prozess zum nächsten Schritt über. Der Schritt des Beurteilens der Überlast der Linearmotoren wird für jeden Linearmotor durchgeführt.
Im nächsten Schritt (S4) wird festgestellt, ob der durch jeden der V-Phasen-Stromsensoren 21 erfasste Strom größer ist als oder genauso groß wie ein vorgegebener Schwellenwert. Der Grund dafür ist, dass jedem der Linearmotoren 5 U-Phasen-Strom und V-Phasen-Strom separat über jeweilige Stromleitungen 15b zugeführt wird. Der Schwellenwert wird durch einen Schalter oder Parameter-Einstellwert vorgegeben. Dann wird, wenn der durch den V-Phasen-Stromsensor 21 erfasste Strom größer ist als oder genauso groß wie der vorgegebene Schwellenwert, ein Warnsignal erzeugt (S5). Wenn der durch den U-Phasen-Stromsensor 21 erfasste Strom kleiner ist als der vorgegebene Schwellenwert, wird angenommen, dass der Linearmotor 5 nicht überlastet ist, und der Prozess geht zu den nächsten Schritten des Beurteilens des Stromgleichgewichts über (S6 bis S9).
Da der W-Phasen-Strom die Beziehung W= -U -V erfüllt, führt auch die W-Phasen-Stromleitung keinen Überstrom, wenn die U-Phasen- und V-Phasen-Stromleitungen keinen Überstrom führen. Daher kann der Schritt des Feststellens, ob die W-Phasen-Stromleitung Überstrom führt, weggelassen werden.
In dem oben beschriebenen Schritt des Beurteilens der Überlast jedes Linearmotors 5 wird festgestellt, ob ein aktueller Strom des Stromsensors 21 größer ist als oder genauso groß wie ein vorgegebener Schwellenwert oder nicht. Des Weiteren kann eine kumulative Last mit dem Strom und der Zeit berechnet werden, um so festzustellen, ob die kumulative Last größer ist als oder genauso groß wie ein vorgegebener Schwellenwert. Diese Verwendung der kumulativen Last ermöglicht es, die Linearmotoren auch dann zu schützen, wenn eine Last, die geringfügig größer ist als die Nennleistung, langfristig kontinuierlich wirkt.
Beim Schritt des Beurteilens des Stromgleichgewichtes der mehreren Linearmotoren 5 (S6) wird eine Differenz zwischen den durch die mehreren Stromsensoren 21 erfassten Strömen ermittelt, um festzustellen, ob die Differenz größer ist als oder genauso groß wie ein Schwellenwert oder nicht. Der Schwellenwert der Stromdifferenz wird durch einen Schalter oder einen Parameter-Einstellwert vorgegeben. Das heißt, es wird beispielsweise ein Strom des U1-Phasen-Stromsensors 21 als ein Bezugswert verwendet, und eine Differenz zwischen diesem Strom und jedem der durch den U2-Phasen-, den U3-Phasen- und den U4-Phasen-Stromsensor (U2-U1, U3-U1, U4-U1) erfassten Ströme wird ermittelt. Dann wird festgestellt, ob ein Absolutwert der Differenz größer ist als oder genauso groß wie der vorgegebene Schwellenwert oder nicht. Wenn der Absolutwert der Differenz größer ist als oder genauso groß wie der vorgegebene Schwellenwert, wird angenommen, dass die Ströme im Ungleichgewicht sind, und es wird ein Warnsignal erzeugt (S7).
Des Weiteren werden, wenn das Verhältnis verwendet wird, um das Stromgleichgewicht festzustellen, U2/U1, U3/U1 und U4/U1 berechnet. Wenn das Verhältnis in einem vorgegebenen normalen Bereich liegt (beispielsweise 0,8 bis 1,2), wird davon ausgegangen, dass das Stromgleichgewicht stimmt. Wenn das Verhältnis außerhalb des vorgegebenen normalen Bereiches liegt (beispielsweise 0,8 bis 1,2), wird davon ausgegangen, dass das Stromgleichgewicht nicht stimmt, und ein Warnsignal wird erzeugt (S7).
Wenn die durch die mehreren U-Phasen-Stromsensoren 21 erfassten Ströme im Gleichgewicht sind, wird Gleichgewicht der durch die mehreren V-Phasen-Stromsensoren 21 erfassten Ströme festgestellt (S8). Das Verfahren zum Beurteilen des Gleichgewichtes der durch die V-Phasen-Stromsensoren 21 erfassten Ströme ist das gleiche wie für das Beurteilen des Gleichgewichtes der durch die U-Phasen-Stromsensoren 21 erfassten Ströme. Wenn die durch die V-Phasen-Stromsensoren 21 erfassten Ströme nicht im Gleichgewicht sind, wird ein Warnsignal erzeugt (S9). Wenn die Ströme im Gleichgewicht sind, kehrt der Prozess zu dem Schritt S2 zurück, in dem festgestellt wird, ob Überstrom in jeden Linearmotor 5 fließt.
5 zeigt ein weiteres Flussdiagramm des durch die CPU 22 ausgeführten Programms. In diesem Flussdiagramm sind die Schritte zum Beurteilen von Überlast jedes Linearmotors 5 weggelassen, und nur die Schritte (S6 bis S9) zum Feststellen von Stromgleichgewicht der mehreren Linearmotoren 5 sind dargestellt. Da die Schritte (S6 bis S9) zum Feststellen von Stromgleichgewicht der mehreren Linearmotoren 5 die gleichen sind wie diejenigen in dem Flussdiagramm in 4, sind die gleichen Bezugszeichen hinzugefügt, und auf ihre Erläuterung wird hier verzichtet. Des Weiteren ist es möglich, dass das Flussdiagramm nur die Schritte (S2 bis S5) des Beurteilens von Überlast jedes Linearmotors 5 und nicht die Schritte (S6 bis S9) zum Beurteilen von Stromgleichgewicht der mehreren Linearmotoren 5 enthält. Das heißt, die Schritte (S2 bis S5) zum Beurteilen von Überlast jedes Linearmotors 5 und die Schritte (S6 bis S9) zum Beurteilen von Stromgleichgewicht der mehreren Linearmotoren 5 werden möglicherweise nicht in Kombination eingesetzt, sondern können allein eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann in verschiedenen Formen ausgeführt werden. Beispielsweise ist in der oben beschriebenen Ausführungsform der Linearmotor ein Synchronlinearmotor mit Permanentmagnet, jedoch kann es sich um einen linearen Induktionsmotor handeln, oder er kann durch einen Rotationsmotor ersetzt werden. Des Weiteren kann die Anzahl von Linearmotoren, die mit dem Stromverzweigungssystem verbunden sind, auf jede beliebige Zahl festgelegt werden, die 2 entspricht oder größer ist.

Claims

Stromverzweigungssystem (13) zum synchronen Antreiben von mehreren Linearmotoren (5) unter Verwendung eines einzelnen Servoantriebs (12), wobei die Linearmotoren (5) mit einem starren Körper verbunden sind und das Stromverzweigungssystem (13) umfasst: U-Phase, V-Phase und W-Phase-Stromleitungen (15), die verzweigt sind, um die mehreren Linearmotoren (5) mit dem Servoantrieb (12) zu verbinden; mehrere U-Phasen-Stromsensoren (21) und mehrere V-Phasen-Stromsensoren (21), die an jeweiligen verzweigten U-Phasen-Stromleitungen (15b) und an den jeweiligen verzweigten V-Phasen-Stromleitungen (15b) vorhanden sind, um den jeweiligen Linearmotoren (5) zugeführte U-Phasen- und V-Phasen-Ströme zu erfassen; und eine Steuereinrichtung (22), die Daten der durch die U-Phasen-Stromsensoren erfassten U-Phasen-Ströme empfängt, feststellt, ob die U-Phasen-Ströme im Gleichgewicht sind oder nicht, und ein Warnsignal erzeugt, wenn die U-Phasen-Ströme nicht im Gleichgewicht sind, und wobei die Steuereinrichtung (22) Daten der durch die V-Phasen-Stromsensoren erfassten V-Phasen-Ströme empfängt, feststellt, ob die V-Phasen-Ströme im Gleichgewicht sind oder nicht, und ein Warnsignal erzeugt, wenn die V-Phasen-Ströme nicht im Gleichgewicht sind.
Stromverzweigungssystem (13) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (22) eine Differenz oder ein Verhältnis der durch die U-Phasen-Stromsensoren (21) erfassten U-Phasen-Ströme berechnet, feststellt, ob die Differenz größer ist als oder genauso groß wie ein vorgegebener Schwellenwert oder nicht, oder ob das Verhältnis in einem vorgegebenen normalen Bereich liegt oder nicht, und das Warnsignal erzeugt, wenn die Differenz größer ist als oder genauso groß ist wie der vorgegebene Schwellenwert oder wenn das Verhältnis außerhalb des vorgegebenen normalen Bereiches liegt, und wobei die Steuereinrichtung (22) eine Differenz oder ein Verhältnis der durch die V-Phasen-Stromsensoren (21) erfassten V-Phasen-Ströme berechnet, feststellt, ob die Differenz größer ist als oder genauso groß wie ein vorgegebener Schwellenwert oder nicht, oder ob das Verhältnis in einem vorgegebenen normalen Bereich liegt oder nicht, und das Warnsignal erzeugt, wenn die Differenz größer ist als oder genauso groß ist wie der vorgegebene Schwellenwert oder wenn das Verhältnis außerhalb des vorgegebenen normalen Bereiches liegt.
Stromverzweigungssystem (13) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinrichtung (22) auf Basis der durch die U-Phasen-Stromsensoren (21) erfassten U-Phasen-Ströme feststellt, ob einer der Linearmotoren (5) überlastet ist oder nicht, und das Warnsignal erzeugt, wenn der Linearmotor (5) überlastet ist, und wobei die Steuereinrichtung (22) auf Basis der durch die V-Phasen-Stromsensoren (21) erfassten V-Phasen-Ströme feststellt, ob einer der Linearmotoren (5) überlastet ist oder nicht, und das Warnsignal erzeugt, wenn der Linearmotor (5) überlastet ist.
Stromverzweigungssystem (13) zum synchronen Antreiben von mehreren Linearmotoren (5) unter Verwendung eines einzelnen Servoantriebs (12), wobei die Linearmotoren (5) mit einem starren Körper verbunden sind und das Stromverzweigungssystem (13) umfasst: U-Phase, V-Phase und W-Phase-Stromleitungen, die verzweigt sind, um die mehreren Linearmotoren (5) mit dem Servoantrieb (12) zu verbinden; U-Phasen-Stromsensoren (21) und mehrere V-Phasen-Stromsensoren (21), die an jeweiligen verzweigten U-Phasen-Stromleitungen (15b) und an den jeweiligen verzweigten V-Phasen-Stromleitungen (15b) vorhanden sind, um den jeweiligen Linearmotoren (5) zugeführte U-Phasen- und V-Phasen-Ströme zu erfassen; und eine Steuereinrichtung (22), die Daten der durch die U-Phasen Stromsensoren erfassten U-Phasen-Ströme empfängt, auf Basis der U-Phasen-Ströme feststellt, ob einer der Linearmotoren (5) überlastet ist oder nicht, und ein Warnsignal erzeugt, wenn der Linearmotor (5) überlastet ist, und wobei die Steuereinrichtung (22) Daten der durch die V-Phasen Stromsensoren erfassten V-Phasen-Ströme empfängt, auf Basis der V-Phasen-Ströme feststellt, ob einer der Linearmotoren (5) überlastet ist oder nicht, und ein Warnsignal erzeugt, wenn der Linearmotor (5) überlastet ist.
Stromverzweigungssystem (13) nach Anspruch 4, wobei die Steuereinrichtung (22) feststellt, ob jeder der durch die U-Phasen-Stromsensoren (21) erfassten U-Phasen-Ströme größer ist als oder genauso groß wie ein vorgegebener Schwellenwert oder nicht, und das Warnsignal erzeugt, wenn der Strom größer ist als oder genauso groß wie der vorgegebene Schwellenwert, und wobei die Steuereinrichtung (22) feststellt, ob jeder der durch die V-Phasen-Stromsensoren (21) erfassten V-Phasen-Ströme größer ist als oder genauso groß wie ein vorgegebener Schwellenwert oder nicht, und das Warnsignal erzeugt, wenn der Strom größer ist als oder genauso groß wie der vorgegebene Schwellenwert.
Stromverzweigungssystem (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das des Weiteren umfasst: eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen der durch die U-Phasen- und V-Phasen-Stromsensoren (21) erfassten U-Phasen- und V-Phasen-Ströme.
Stromverzweigungsverfahren zum synchronen Antreiben von mehreren Linearmotoren (5) unter Verwendung eines einzelnen Servoantriebs (12), wobei die Linearmotoren (5) mit einem starren Körper verbunden sind und das Stromverzweigungsverfahren umfasst: Verzweigen von U-Phase, V-Phase und W-Phase-Stromleitungen (15), um die mehreren Linarmotoren (5) mit dem Servoantrieb (12) zu verbinden; Bereitstellen von mehreren U-Phasen-Stromsensoren und mehreren V-Phasen-Stromsensoren an jeweiligen verzweigten U-Phasen-Stromleitungen (15b) und an jeweiligen verzweigten V-Phasen-Stromleitungen (15b), um den jeweiligen Linearmotoren (5) zugeführte U-Phasen- und V-Phasen-Ströme zu erfassen; Feststellen, ob die U-Phasen-Ströme im Gleichgewicht sind oder nicht, und Erzeugen eines Warnsignals, wenn die U-Phasen-Ströme nicht im Gleichgewicht sind; und Feststellen, ob die V-Phasen-Ströme im Gleichgewicht sind oder nicht, und Erzeugen eines Warnsignals, wenn die V-Phasen-Ströme nicht im Gleichgewicht sind.
Stromverzweigungsverfahren zum synchronen Antreiben von mehreren Linearmotoren (5) unter Verwendung eines einzelnen Servoantriebs (12), wobei die Linearmotoren (5) mit einem starren Körper verbunden sind und das Stromverzweigungsverfahren umfasst: Verzweigen von U-Phase, V-Phase und W-Phase-Stromleitungen, um die mehreren Linearmotoren (5) mit dem Servoantrieb (12) zu verbinden; Bereitstellen von mehreren U-Phasen-Stromsensoren (21) und mehreren V-Phasen-Stromsensoren (21) an jeweiligen verzweigten U-Phasen-Stromleitungen (15b) und jeweiligen verzweigten V-Phasen-Stromleitungen (15b), um den jeweiligen Linearmotoren (5) zugeführte U-Phasen- und V-Phasen-Ströme zu erfassen; Feststellen auf Basis der U-Phasen-Ströme, ob einer der Linearmotoren (5) überlastet ist, und Erzeugen eines Warnsignals, wenn der Linearmotor (5) überlastet ist; und Feststellen auf Basis der V-Phasen-Ströme, ob einer der Linearmotoren (5) überlastet ist, und Erzeugen eines Warnsignals, wenn der Linearmotor (5) überlastet ist.