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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuerungsvorrichtung und ein Motorsteuerungsverfahren.
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Hintergrund
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Eine Motorsteuerungsvorrichtung zur Durchführung einer Steuerung des Betriebs eines Servomotors wie beispielsweise ein Servoverstärker ist bekannt. Das nachfolgende Verfahren ist als Verfahren zum Einstellen einer zur Steuerung erforderlichen Verstärkung, beispielsweise einer Stromschleife, in der Motorsteuerungsvorrichtung bekannt.
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Patentdokument 1 offenbart eine Servomotorsteuerungsvorrichtung, bei der zur Steuerung einer Servoverstärkung ein Vorgabesignal für einen Ansteuerschaltkreis eines Servomotors mit einem Rückkopplungssignal verglichen wird. Die Servomotorsteuerungsvorrichtung umfasst eine Berechnungseinheit, eine Erfassungseinheit und eine Parametereinstelleinheit. Die Berechnungseinheit führt eine sequentielle Berechnung der Servoverstärkung durch und legt eine Betriebsvorgabe für den Ansteuerschaltkreis fest. Die Erfassungseinheit erfasst eine Versorgungsspannung für den Servomotor. Die Parametereinstelleinheit bestimmt die der erfassten Versorgungsspannung entsprechende Gewichtung eines Steuerparameters der Betriebsvorgabe.
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Die in Patentdokument 1 beschriebene Technik erfordert stets eine Erfassung der Versorgungsspannung sowie ein sequenzielles Berechnen der Servoverstärkung und der Steuerparameter für die Betriebsvorgabe. Dies führt zu einer komplizierten Motorsteuerung, die nachteilig ist.
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Patentdokument 2 offenbart eine Motorsteuerungsvorrichtung. Die Motorsteuerungsvorrichtung umfasst eine Stromrichtereinheit, eine Hauptinvertereinheit, eine Einstelleinheit und eine Kompensationseinheit. Die Stromrichtereinheit wandelt eine Wechselspannung in eine Gleichspannung um. Die Gleichspannung wird an den Hauptinverterschaltkreis angelegt. Der Ausgang des Hauptinverterschaltkreises ist mit einem Motor verbunden. Die Einstelleinheit stellt einen im Einsatz zu verwendenden Versorgungsspannungswert oder einen entsprechenden Wert ein. Die Kompensationseinheit ändert die Verstärkung der Steuerung des Motors auf Basis des von der Einstelleinheit eingestellten Werts.
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Liste der Zitate
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Patentdokumente
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- Patentdokument 1: offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. S63-107486 .
- Patentdokument 2: offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. H5-137367 .
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Kurzbeschreibung
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Technische Problemstellung
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Bei der in dem Patentdokument beschriebenen Technik können unbeabsichtigte Fluktuationen der Versorgungsspannung die Motorsteuerung instabil werden lassen. Bei abfallender Versorgungsspannung kann es beispielsweise zu einem unzureichenden Drehmoment, Verzögerungen in dem Steuerungssystem aufgrund einer Abnahme des Frequenzgangs und dergleichen mehr kommen. Bei zunehmender Versorgungsspannung kann die Stromsteuerung außerdem instabil werden und anormale Geräusche oder Vibrationen verursachen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe einer Technik mit der eine stabile Motorsteuerung bei einer Vielzahl von Versorgungsspannungen verwirklicht werden kann.
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Lösung der Problemstellung
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Motorsteuerungsvorrichtung angegeben. Die Motorsteuerungsvorrichtung weist eine Motorsteuerungsschaltung, eine Spannungsanomalie-Erfassungseinheit, einen Speicher, eine Referenzspannungs-Akquisitionseinheit und einen Selektor auf. Die Motorsteuerungsschaltung steuert einen Motorbetrieb auf Basis von einer Eingangsspannung und einem Steuerparameter. Die Spannungsanomalie-Erfassungseinheit erfasst eine Anomalie der Eingangsspannung durch Vergleich der Eingangsspannung mit einem zulässigen Spannungsbereich. In dem Speicher werden mehrere Kandidaten zulässiger Spannungsbereiche gespeichert, die so ausgelegt sind, dass sie zu mehreren Referenzspannungen passen, und mehrere Steuerparameterkandidaten, die so ausgelegt sind, dass sie zu den mehreren Referenzspannungen passen. Die Referenzspannungs-Akquisitionseinheit akquiriert eine Referenzspannungsinformation, die eine Referenzspannung aus den mehreren Referenzspannungen angibt. Auf Basis der Referenzspannungsinformation wählt der Selektor von den mehreren Kandidaten für den zulässigen Spannungsbereich einen als zu der Referenzspannung passenden zulässigen Spannungsbereich und von den mehreren Steuerparameterkandidaten einen als zu der Referenzspannung passenden Steuerparameter aus.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Motorsteuerungsverfahren angegeben. Das Motorsteuerungsverfahren umfasst einen Schritt zum Steuern eines Motorbetriebs auf Basis einer Eingangsspannung und eines Steuerparameters und einen Schritt zum Erfassen einer Anomalie der Eingangsspannung durch Vergleichen der Eingangsspannung mit einem zulässigen Spannungsbereich. In einem Speicher werden mehrere Kandidaten zulässiger Spannungsbereiche, die so ausgelegt sind, dass sie zu mehreren Referenzspannungen passen, und mehrere Steuerparameterkandidaten gespeichert, die so ausgelegt sind, dass sie zu den mehreren Referenzspannungen passen. Das Motorsteuerungsverfahren umfasst ferner einen Schritt zum Akquirieren einer Referenzspannungsinformation, die von den mehreren Referenzspannungen eine Referenzspannung angibt, und einen Schritt, um auf Basis der Referenzspannungsinformation von den mehreren Kandidaten für den zulässigen Spannungsbereich einen als zu der Referenzspannung passenden zulässigen Spannungsbereich und von den mehreren Steuerparameterkandidaten einen als zu der Referenzspannung passenden Steuerparameter auszuwählen.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine stabile Motorsteuerung bei einer Vielzahl von Versorgungsspannungen.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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1 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Systemaufbaus, der eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.
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2 zeigt eine schematische graphische Darstellung zur Erläuterung eines zulässigen Spannungsbereichs (eines anormalen Spannungsniveaus).
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3 zeigt eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung einer Korrespondenz zwischen einer Referenzspannung, einem zulässigen Spannungsbereich und einem Steuerparameter.
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4 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Systemaufbaus, der eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.
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5 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Systemaufbaus, der eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.
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6 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines Beispiels des Systemaufbaus gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.
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7 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Systemaufbaus, der eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren erläutert.
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Erste Ausführungsform
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Das Blockschaltbild von 1 veranschaulicht ein Beispiel eines Systemaufbaus, der eine Motorsteuerungsvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist. Die Motorsteuerungsvorrichtung 1 steuert den Betrieb eines Motors 2. Der Motor 2 ist zum Beispiel ein Servomotor und die Motorsteuerungsvorrichtung 1 ein Servoverstärker.
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Bei dem in 1 veranschaulichten Beispiel ist die Motorsteuerungsvorrichtung 1 zwischen den Motor 2 und die Wechselspannungsversorgung 3 geschaltet. Die Motorsteuerungsvorrichtung 1 ist ferner mit einer übergeordneten Steuerung 100 verbunden. Die übergeordnete Steuerung 100 weist eine Vorgabenberechnungseinheit 110, die Vorgaben wie beispielsweise eine Positionsvorgabe und eine Geschwindigkeitsvorgabe berechnet. Die Motorsteuerungsvorrichtung 1 erhält von der übergeordneten Steuerung 100 eine Vorgabe und führt eine der Vorgabe entsprechende Steuerung des Betriebs des Motors 2 aus. Üblicherweise wird eine mit einem Positionsdetektor 4, beispielsweise einem an dem Motor 2 angebrachten Drehgeber, erfasste Positionsinformation in die Motorsteuerungsvorrichtung 1 zurückgeführt, sodass eine Rückkopplungsregelung auf Basis der Positionsinformation und der Vorgabe durchgeführt wird.
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Die Motorsteuerungsvorrichtung 1 weist konkret einen Gleichrichter 10, einen Glättungskondensator 20, eine Motorsteuerungsschaltung 30, einen Spannungsdetektor 40, eine Spannungsanomalie-Erfassungseinheit 50, einen Speicher 60, eine Referenzspannungs-Akquisitionseinheit 70 und einen Selektor 80 auf.
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An den Gleichrichter 10 wird eine von der Wechselspannungsversorgung 3 gelieferte Wechselspannung angelegt. Der Ausgang des Gleichrichters 10 ist mit einer Stromleitung mit positivem Spannungspotenzial und eine Stromleitung mit negativem Spannungspotenzial verbunden. Der Glättungskondensator 20 ist zwischen die auf positivem Potenzial liegende Stromleitung und die auf negativem Potenzial hegende Stromleitung geschaltet. Die Wechselspannung wird durch den Gleichrichter 10 und den Glättungskondensator 20 in eine Gleichspannung umgewandelt. Die erhaltene Gleichspannung wird in die Motorsteuerungsschaltung 30 eingegeben. Die in die Motorsteuerungsschaltung 30 eingegebene Gleichspannung wird nachfolgend als ”Eingangsspannung VI” bezeichnet.
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Die Motorsteuerungsschaltung 30 ist mit dem Motor 2 verbunden und steuert den Betrieb des Motors 2 auf Basis der Eingangsspannung VI. Die Motorsteuerungsschaltung 30 weist üblicherweise einen Inverter auf, der die Eingangsspannung VI mittel Impulsweitenmodulationssteuerung (PWM-Steuerung von englisch: Pulse-Width Modulation control) in eine Dreiphasen-Wechselspannung umwandelt und die Dreiphasen-Wechselspannung in den Motor 2 speist, und hierdurch die Steuerung des Betriebs des Motors 2 bewirkt. Bei dieser Betriebssteuerung erhält die Motorsteuerungsschaltung 30 Vorgaben, beispielsweise eine Positionsvorgabe und eine Geschwindigkeitsvorgabe, die von der übergeordneten Steuerung 100 (der Vorgabenberechnungseinheit 110) ausgegeben werden, und ferner motorspezifische Informationen, die von dem Positionsdetektor 4 zurückgeführt werden. Die Motorsteuerungsschaltung 30 führt eine Regelung auf Basis der Vorgaben und der Positionsinformation aus.
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Als in der Motorsteuerungsschaltung 30 für eine Steuerung des Betriebs des Motors 2 erforderliche Parameter können eine Steuerungsverstärkung (eine integrale Verstärkung oder eine proportionale Verstärkung) einer Steuerungsschleife (einer Stromschleife oder einer Geschwindigkeitsschleife) angeführt werden. Als weitere Parameter können der maximale Strom und die maximale Geschwindigkeit (Drehzahl) des Motors 2 genannt werden. Diese Parameter werden nachfolgend als ”Steuerparameter CP” bezeichnet. Dies bedeutet, dass der Steuerparameter CP zumindest eines von Folgendem umfasst: die Steuerungsverstärkung der Stromschleife der Motorsteuerungsschaltung 30, den maximalen Strom des Motors 2 und die maximale Geschwindigkeit des Motors 2. Anders ausgedrückt steuert die Motorsteuerungsschaltung 30 den Betrieb des Motors 2 auch auf Basis des Steuerparameters CP. Daher kann der Steuerparameter CP bei der vorliegenden Ausführungsform, wie später beschrieben wird, gewechselt werden.
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Der Spannungsdetektor 40 ist zwischen dem Glättungskondensator 20 und der Motorsteuerungsschaltung 30 angeordnet und erfasst die in die Motorsteuerungsschaltung 30 eingegebene Eingangsspannung VI.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die Eingangsspannung VI nicht immer konstant ist, sondern unbeabsichtigten Fluktuationen unterliegen kann. Der Wert der Eingangsspannung VI, die in der Spezifikation vorgesehen ist, wird nachfolgend als ”Referenzspannung VR” bezeichnet. Dies bedeutet, dass die Eingangsspannung VI nicht immer mit der Referenzspannung VR übereinstimmt. Die Fluktuationen der Eingangsspannung VI um die Referenzspannung VR führen jedoch zu einer instabilen Steuerung des Betriebs des Motors 2. Ist die Eingangsspannung VI beispielsweise wesentlich geringer als die Referenzspannung VR, dann kann dies zum Beispiel zu einem ungenügenden Drehmoment, einer durch eine Abnahme des Frequenzgangs verursachte Verzögerung in dem Steuerungssystem und dergleichen führen. Außerdem wird die Stromsteuerung, wenn die Eingangsspannung VI deutlich größer als die Referenzspannung VR ist, instabil und es kann zu anormaler Geräuschentwicklung oder Vibrationen kommen.
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In diesem Kontext wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Spannungsanomalie-Erfassungseinheit 50 zum Erfassen einer anormalen Eingangsspannung VI eingesetzt. Die Spannungsanomalie-Erfassungseinheit 50 überwacht die von dem Spannungsdetektor 40 erfasste Eingangsspannung VI und erfasst eine Anomalie der Eingangsspannung VI. Zum Erfassen einer wie oben erläuterten anormalen Eingangsspannung VI wird bei der vorliegenden Ausführungsform ein Konzept eines ”zulässigen Spannungsbereichs RG (eines anormalen Spannungsniveaus)” eingeführt.
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Der zulässige Spannungsbereich RG (das anormale Spannungsniveau) wird unter Bezug auf 2 erläutert. Bei dem zulässigen Spannungsbereich RG handelt es sich um einen Bereich einer Eingangsspannung VI, der bezüglich einer stabilen Steuerung bei einer bestimmten Referenzspannung VR zulässig und als ein die Referenzspannung VR umfassender feststehender Bereich definiert ist. Konkret ist der zulässige Spannungsbereich RG wie in 2 veranschaulicht als Bereich zwischen einem oberen Grenzwert VU, der größer als die Referenzspannung VR ist, und einem unteren Grenzwert VL, der kleiner als die Referenzspannung VR ist, definiert. Anders gesagt stellen der obere Grenzwert VU und der unter Grenzwert VL des zulässigen Spannungsbereichs RG anormale Spannungsniveaus dar.
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Zum Erfassen einer Anomalie der Eingangsspannung VI vergleicht die Spannungsanomalie-Erfassungseinheit 50 daher die Eingangsspannung VI mit dem zulässige Spannungsbereich RG (das heißt mit dem oberen Grenzwert VU und dem unteren Grenzwert VL). Die Spannungsanomalie-Erfassungseinheit 50 stellt fest, dass eine anormale Eingangsspannung VI vorliegt, wenn die Eingangsspannung VI außerhalb des zulässigen Spannungsbereichs RG hegt, d. h. die Eingangsspannung VI den oberen Grenzwert VU überschreitet oder den unteren Grenzwert VL unterschreitet. Wird eine Anomalie der Eingangsspannung VI festgestellt, dann gibt die Spannungsanomalie-Erfassungseinheit 50 an die Motorsteuerungsschaltung 30 ein Alarmsignal aus.
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Bei Erhalt des Alarmsignals stoppt die Motorsteuerungsschaltung 30 zum Beispiel die Steuerung des Betriebs von Motor 2. Dadurch können Motorsteuerungsschaltung 30 und Motor 2 vor Beschädigung geschützt werden. Alternativ kann die Motorsteuerungsschaltung 30, wenn das Alarmsignal anzeigt, dass die ”Eingangsspannung VI niedriger als der untere Grenzwert VL” ist, einen Rückspeisevorgang ausführen. Dies führt aufgrund des Aufbaus dazu, dass die Spannung am Glättungskondensator 20 zunimmt und damit die Eingangsspannung VI erhöht wird, und es ist zu erwarten, dass sich die Steuerung des Betriebs des Motors 2 stabilisiert.
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Die Motorsteuerungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist so ausgebildet, dass sie mit mehreren Versorgungsspannungen verwendet werden kann. Die Motorsteuerungsvorrichtung 1 weist insbesondere eine Funktion zum von der Versorgungsspannung (der Referenzspannung VR) abhängigen oben beschriebenen automatischen Austausch des Steuerparameters CP und des zulässigen Spannungsbereichs RG in jeweils passende auf. Dadurch wird bei diesem Aufbau eine bei mehreren Versorgungsspannungen stabile Motorsteuerung möglich. Nachfolgend werden auf einen Austausch des Steuerparameters CP und des zulässige Spannungsbereichs RG bezogene Ausgestaltungen beschrieben.
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Wie in 3 veranschaulicht werden bei der vorliegenden Ausführungsform mehrere Referenzspannungen VR (zum Beispiel 100 V, 200 V, 400 V, ...) berücksichtigt. Diese mehreren Referenzspannungen VR werden nachfolgend als ”Referenzspannungen VR1 bis VRn” bezeichnet, wobei n eine ganze Zahl größer oder gleich 2 ist. Für jede der mehreren Referenzspannungen VR1 bis VRn werden vorab ein geeigneter zulässiger Spannungsbereich RG und ein geeigneter Steuerparameter CP erstellt.
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Die für die mehreren Referenzspannungen VR1 bis VRn jeweils erstellten zulässigen Spannungsbereiche RG werden in der Folge als ”Kandidaten RG1 bis RGn für den zulässigen Spannungsbereich” bezeichnet. Mit anderen Worten sind die mehreren Referenzspannungen VR1 bis VRn und die mehreren Kandidaten RG1 bis RGn für den zulässigen Spannungsbereich so ausgebildet, dass sie zueinander passen. Jeder zulässige Spannungsbereichskandidat RGi (i = 1 bis n) ist wie in 2 veranschaulicht so konzipiert, dass er sich für die zugehörige Referenzspannung VRi eignet.
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In gleicher Weise werden die für die mehreren Referenzspannungen VR1 bis VRn jeweils erstellten Steuerparameter CP nachstehend als ”Steuerparameterkandidaten CP1 bis CPn” bezeichnet. Mit anderen Worten sind die mehreren Referenzspannungen VR1 bis VRn und die mehreren Steuerparameterkandidaten CP1 bis CPn so ausgebildet, dass sie zueinander passen. Jeder Steuerparameterkandidat CPi (i = 1 bis n) ist für den zur zugehörigen Referenzspannung VRi passenden Kandidaten RGi für den zulässigen Spannungsbereich optimiert. Mit anderen Worten ist jeder Steuerparameterkandidat CPi (i = 1 bis n) so festgelegt, dass innerhalb des Kandidaten RGi für den zulässigen Spannungsbereich eine optimale Motorsteuerung erzielt wird. Anders ausgedrückt sind die mehreren Steuerparameterkandidaten CP1 bis CPn und die mehreren Kandidaten RG1 bis RGn für den zulässigen Spannungsbereich so ausgebildet, dass sie zueinander passen.
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Wie aus 1 ersichtlich werden in dem Speicher 60 die mehreren Kandidaten RG1 bis RGn für den zulässigen Spannungsbereich und die mehreren Steuerparameterkandidaten CP1 bis CPn, die oben beschrieben wurden, gespeichert. Die in dem Speicher 60 abgelegten mehreren Kandidaten RG1 bis RGn für den zulässigen Spannungsbereich und die mehreren Steuerparameterkandidaten CP1 bis CPn können überschrieben werden.
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Die Referenzspannungs-Akquisitionseinheit 70 akquiriert eine Referenzspannungsinformation SEL, die von den mehreren Referenzspannungen VR1 bis VRn ein Referenzspannung VRs festlegt. Zum Akquirieren der Referenzspannungsinformation SEL können, wie in nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft erläutert wird, mehrere Verfahren in Betracht gezogen werden.
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Der Selektor 80 erhält die Referenzspannungsinformation SEL von der Referenzspannungs-Akquisitionseinheit 70. Der Selektor 80 wählt (tauscht) den zulässigen Spannungsbereich RG und den Steuerparameter CP, die für die Steuerung des Betriebs des Motors 2 verwendet werden, automatisch auf Basis der empfangen Referenzspannungsinformation SEL aus. Die Referenzspannungsinformation SEL kann als Auswahlsignal zum Auswählen des zulässigen Spannungsbereichs RG und des Steuerparameters CP angesehen werden.
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Konkreter wählt der Selektor 80 einen zu der Referenzspannung VRs, die von der Referenzspannungsinformation SEL aus den in dem Speicher 60 abgelegten mehreren Kandidaten RG1 bis RGn für den zulässigen Spannungsbereich bestimmt wurde, passenden Kandidaten für den zulässigen Spannungsbereich RGs aus und gibt den ausgewählten Spannungsbereichskandidaten RGs an die Spannungsanomalie-Erfassungseinheit 50 als zulässigen Spannungsbereich RG aus. Die Spannungsanomalie-Erfassungseinheit 50 führt an der Eingangsspannung VI eine Anomalieerfassung unter Verwendung des von dem Selektor 80 gewählten zulässigen Spannungsbereichs RG durch.
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Der Selektor 80 wählt auch einen Steuerparameterkandidaten CPs aus, der zu der Referenzspannung VRs passt, die von der Referenzspannungsinformation SEL aus den in dem Speicher 60 abgelegten mehreren Steuerparameterkandidaten CP1 bis CPn bestimmt wurde, und gibt den gewählten Steuerparameterkandidaten CPs an die Motorsteuerungsschaltung 30 als Steuerparameter CP aus. Die Motorsteuerungsschaltung 30 führt die Steuerung des Betriebs des Motors 2 unter Verwendung des von dem Selektor 80 ausgewählten Steuerparameters CP aus.
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Wie oben beschrieben erfasst die Spannungsanomalie-Erfassungseinheit 50 bei der vorliegenden Ausführungsform eine Anomalie der an der Motorsteuerungsschaltung 30 anliegenden Eingangsspannung VI. Im Einzelnen wird für die Referenzspannung VR ein zulässiger Spannungsbereich RG festgelegt und eine Entscheidung darüber getroffen, ob sich die Eingangsspannung VI innerhalb des zulässigen Spannungsbereichs RG befindet. Wenn sich die Eingangsspannung VI innerhalb des zulässigen Spannungsbereichs RG befindet, kann eine stabile Steuerung des Betriebs des Motors 2 durchgeführt werden. Liegt die Eingangsspannung VI dagegen außerhalb des zulässigen Spannungsbereichs RG, dann können ein unzureichendes Drehmoment und eine Entwicklung von anormalen Geräuschen oder Vibrationen durch Ergreifen einer geeigneten Maßnahme vermieden werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform werden für die mehreren Referenzspannungen VR1 bis VRn die jeweils geeigneten Kandidaten RG1 bis RGn für den zulässigen Spannungsbereich erstellt. Der Selektor 80 wählt den zu der bestimmten Referenzspannung VRs passenden Kandidaten für den zulässigen Spannungsbereich RGs aus und gibt den ausgewählten Kandidaten für den zulässigen Spannungsbereich RGs an die Spannungsanomalie-Erfassungseinheit 50 als zulässigen Spannungsbereich RG aus. Auf diese Weise ist eine stabile Motorsteuerung bei mehreren Versorgungsspannungen (den Referenzspannungen VR1 bis VRn) möglich.
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Ferner werden bei der vorliegenden Ausführungsform auch die für die mehreren Referenzspannungen VR1 bis VRn jeweils geeigneten Steuerparameterkandidaten CP1 bis CPn erstellt. Der Selektor 80 wählt die zu den bestimmten Referenzspannungen VRs passenden Steuerparameterkandidaten CPs aus und gibt den ausgewählten Steuerparameterkandidaten CPs an die Motorsteuerungsschaltung 30 als Steuerparameter CP aus. Diese Konfiguration ermöglicht, dass bei den mehreren Versorgungsspannungen (Referenzspannungen VR1 bis VRn) eine optimale Motorsteuerung erfolgen kann. Außerdem ist keine den Fluktuationen der Eingangsspannung VI entsprechende sequentielle Berechnung des Steuerparameters CP erforderlich, wodurch die Rechenlast verringert werden kann.
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Man kann festhalten, dass die Motorsteuerungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Steuerparameter CP und den zulässigen Spannungsbereich RG abhängig von der Versorgungsspannung (der Referenzspannung VR) automatisch gegen geeignete austauscht. Es muss nicht für jede der Versorgungsspannungen eine eigene Motorsteuerungsvorrichtung vorgesehen werden. Dies ist im Hinblick auf die Kosten von Vorteil.
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Zweite Ausführungsform
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Das Blockschaltbild von 4 veranschaulicht ein Beispiel eines Systemaufbaus, der eine Motorsteuerungsvorrichtung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist. Zu denen der ersten Ausführungsform redundante Beschreibungen werden wo angebracht unterlassen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform erhält die Referenzspannungs-Akquisitionseinheit 70 die von dem Spannungsdetektor 40 erfasste Eingangsspannung VI im Augenblick des Anschaltens der Motorsteuerungsvorrichtung 1. Die Referenzspannungs-Akquisitionseinheit 70 bestimmt (berechnet) daraufhin automatisch eine der im Augenblick des Einschaltens vorliegenden Eingangsspannung VI entsprechende Referenzspannung VRs. Auf diese Weise kann die Referenzspannungs-Akquisitionseinheit 70 eine geeignete Referenzspannungsinformation SEL automatisch akquirieren.
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Dritte Ausführungsform
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Das Blockschaltbild von 5 veranschaulicht ein Beispiel eines Systemaufbaus, der die Motorsteuerungsvorrichtung 1 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist. Zu denen der ersten Ausführungsform redundante Beschreibungen werden wo angebracht unterlassen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform bestimmt eine Referenzspannungs-Bestimmungseinheit 120 der übergeordneten Steuerung 100 eine Referenzspannung VRs. Anschließend gibt (informiert) die Referenzspannungs-Bestimmungseinheit 120 (an) die Motorsteuerungsvorrichtung 1 (über) eine Referenzspannungsinformation SEL, die die Referenzspannung VRs bestimmt (aus). Die Referenzspannungs-Akquisitionseinheit 70 der Motorsteuerungsvorrichtung 1 erhält die Referenzspannungsinformation SEL von der übergeordneten Steuerung 100. Als Zeitpunkt für eine Übertragung der Referenzspannungsinformation SEL von der übergeordneten Steuerung 100 zur Referenzspannungs-Akquisitionseinheit 70 kann ein Zeitpunkt in Erwägung gezogen werden, zu dem die Verbindung zwischen der Motorsteuerungsvorrichtung 1 und der übergeordneten Steuerung 100 zum ersten Mal aufgebaut wird.
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Die vorliegende Ausführungsform ermöglicht ein kollektives Festlegen der Referenzspannungsinformation SEL für mehrere Motorsteuerungsvorrichtungen 1. Bei einem wie in 6 veranschaulichten Beispiel erfolgt beispielsweise die Steuerung des Betriebs der Motoren 2-1, 2-2 und 2-3 jeweils durch eine der Motorsteuerungsvorrichtungen 1-1, 1-2 und 1-3. In diesem Fall wird die Referenzspannungsinformation SEL von der mit allen Motorsteuerungsvorrichtungen 1-1, 1-2 und 1-3 verbundenen übergeordneten Steuerung 100 kollektiv an die Motorsteuerungsvorrichtungen 1-1, 1-2 und 1-3 übertragen. Dies ermöglicht eine kollektive Handhabung von mehreren Achsen.
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Als Modifikation kann ferner erwogen werden, dass die übergeordnete Steuerung 100 so ausgebildet ist, dass sie die Funktionen des Speichers 60, der Referenzspannung-Akquisitionseinheit 70 und des Selektors 80 aufweist. In diesem Fall wählt die übergeordnete Steuerung 100 den Steuerparameter CP und den zulässigen Spannungsbereich RG aus, die zu einer Referenzspannung VRs passen, und informiert die Motorsteuerungsvorrichtung 1 über den gewählten Steuerparameter CP und den gewählten zulässigen Spannungsbereich RG.
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Vierte Ausführungsform
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Die graphische Darstellung von 7 veranschaulicht ein Beispiel eines Systemaufbaus, der die Motorsteuerungsvorrichtung 1 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist. Zu denen der ersten Ausführungsform redundante Beschreibungen werden wo angebracht unterlassen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Referenzspannungs-Akquisitionseinheit 70 einen Umschalter 71 auf. Bei dem Umschalter 71 handelt es sich um einen Hardwareschalter, der von einem Anwender zum Umschalten der Referenzspannung VRs betätigt wird. Durch Betätigen des Umschalters 71 ist der Anwender in der Lage, eine Referenzspannung VRs aus den mehreren Referenzspannungen VR1 bis VRn auszuwählen. In diesem Fall wählt die Referenzspannungs-Akquisitionseinheit 70 die Referenzspannung VRs aus den mehreren Referenzspannungen VR1 bis VRn entsprechend der mit dem Umschalter vorgenommenen Einstellung aus und erzeugt die Referenzspannungsinformation SEL.
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Es wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben angegebenen Ausführungsformen beschränkt ist und von einer Fachperson in geeigneter Weise abgewandelt werden kann, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1 Motorsteuerungsvorrichtung, 2 Motor, 3 Wechselspannungsversorgung, 4 Positionsdetektor, 10 Gleichrichter, 20 Glättungskondensator, 30 Motorsteuerungsschaltung, 40 Spannungsdetektor, 50 Spannungsanomalie-Erfassungseinheit, 60 Speicher, 70 Referenzspannungs-Akquisitionseinheit, 71 Umschalter, 80 Selektor, 100 übergeordnete Steuerung, 110 Vorgabenberechnungseinheit, 120 Referenzspannungs-Bestimmungseinheit, CP Steuerparameter, CP1 bis CPn Steuerparameterkandidaten, RG zulässiger Spannungsbereich, RG1 bis RGn Kandidaten für den zulässigen Spannungsbereich, SEL Referenzspannungsinformation (Auswahlsignal), VI Eingangsspannung, VL unterer Grenzwert, VR Referenzspannung, VR1 bis VRn Referenzspannungen, VU oberer Grenzwert.
