DE69822425T2

DE69822425T2 - Steuerung für elektrischen Motor

Info

Publication number: DE69822425T2
Application number: DE69822425T
Authority: DE
Inventors: Kaname Minamitsuru-gun Matsumoto
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1998-12-29
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2018-12-30
Also published as: EP0926577A1; JPH11194807A; JP3252114B2; DE69822425D1; EP0926577B1

Description

Die voliegende Erfindung bezieht sich auf eine Elektromotor-Regelungsvorrichtung, beispielsweise eine Regelungsvorrichtung für einen Elektromotor, der durch eine numerische Steuereinheit getrieben wird.
Eine Überhitzung und ein Verschiebestrom eines Elektromotors sind als Faktoren bekannt, die einem stabilen Betrieb des Elektromotors hinderlich sind.
Wenn ein Elektromotor zum Antreiben verschiedener Maschinen getrieben wird, wird der Elektromotor durch Wärme erhitzt, die durch den Treiberstrom erzeugt wird. Herkömmlicherweise wird, um eine Überhitzung infolge der Wärmeerzeugung zu vermeiden, ein Temperatursensor, wie ein Thermostat, auf einem Statorteil des Elektromotors montiert, oder es wird ein Drehungswinkel-Detektor zum Erfassen des Winkels der Drehung des Elektromotors vorgesehen, um die Oberflächentemperatur des Elektromotors zu messen. Die Überhitzung wird durch Auslösen eines Alarms verhindert, um den Betrieb des Elektromotors zu unterbrechen, wenn der gemessene Wert einen Schwellwert überschreitet.
Ferner wird der Elektromotor, um zu verhindern, dass er überhitzt wird, mit Druckluft oder mittels eines Lüfters durch Kühlung (Luftzug) heruntergekühlt.
Überdies werden, um eine Unterbrechung des Betriebs des Elektromotors infolge der Überhitzung zu verhindern, verschiedene Parameter geändert, um die Betriebs-Charakteristika des Elektromotors auf der Grundlage der Temperatur des Elektromotors herabzusetzen.
Im Falle eines Wechselstrom-Servomotors wird z. B. ein Strombefehl für jede Phase in einer Stromregelungsschleife auf der Grundlage eines von einer Geschwindigkeitsregelungsschleife ausgegebenen Strombefehls, einer elektrischen Winkelposition des Rotors und eines Geschwindigkeits-Rückkopplungswerts des Motors bestimmt. In der Stromregelungsschleife für jede Phase wird eine Regelung zum Ausgleich des Strombefehls und des Rückkopplungswerts eines Ist-Stroms durchgeführt. In dem Stromerfassungssystem zum Bestimmen des Rückkopplungswerts kann ein Versatz vorhanden sein. Dieser Versatz in dem Stromerfassungssystem ist eine Versatzkomponente, die in keiner Beziehung zu dem Betrieb des Elektromotors, sondern nur zu dem Stromerfassungssystem steht. Dieser Stromversatz erzeugt eine Pulsierungskomponente des Motordrehmoments, die sich in Abhängigkeit von dem elektrischen Winkel ändert und eine Drehmomentwelligkeit in bezug auf eine Drehung des elektrischen Winkels erzeugt.
Herkömmlicherweise wird, um den Versatz in der Stromerfassungsanordnung zu kompensieren, in einem offenen Zustand bei einem Notstopp, wenn die Stromversorgung eingeschaltet ist und kein Strom durch den Motor fließt, der Wert, der in dem Stromerfassungssystem erfasst ist, als der Versatzwert bestimmt, der Versatzwert wird von dem erfassten Stromwert subtrahiert, und das Ergebnis wird als der Rückkopplungswert eingesetzt, wenn die Stromregelung ausgeführt wird.
Bei der herkömmlichen Regelung des Elektromotors wird ein Alarm ausgelöst, Parameter werden geändert, und der Versatzwert aufgrund von Destabilisierungskomponenten infolge der Temperatur des Elektromotors und des Verschiebestroms in dem Stromerfassungssystem wird kompensiert, so dass der Betrieb des Elektromotors stabilisiert wird.
Der Erfinder der voliegenden Erfindung hat herausgefunden, dass der Zustand eines Servo-Verstärkers für die Zuführung eines Treiberstroms zu dem Elektromotor einer von Faktoren ist, die den stabilen Betrieb des Elektromotors behindern.
Der Erfinder hat außerdem herausgefunden, dass ein instabiler Betrieb des Elektromotors verursacht werden kann, wenn die Temperatur oder die Eingangsspannung des Servoverstärkers schwankt.
Beim Stand der Technik ist keine spezielle Betrachtung des Zustands des Servo-Verstärker angestellt worden, und selbst wenn die Temperatur des Elektromotors und der Verschiebestrom des Stromerfassungssystems kompensiert werden, verbleibt ein Problem dahingehend, dass ein instabiler Betrieb des Elektromotors bestehen bleibt.
In der Druckschrift US-A-4,779,031 ist eine Elektromotor-Regelungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des vorliegenden Anspruchs 1 offenbart, aber die geänderten Regelungsparameter liegen lediglich in einem Bereich von Betriebsbegrenzungsparametern, bei denen der Motor sicher betrieben werden kann.
Der voliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Probleme, die sich bei der Elektromotor-Regelung beim Stand der Technik ergeben haben, wie sie zuvor beschrieben wurden, zu lösen oder zumindest zu verringern, und eine Elektromotor-Regelungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, einen instabilen Betrieb eines Elektromotors zu verbessern, der durch eine Änderung des Zustands eines Treiber-Servo-Verstärker verursacht wird.
Gemäß der voliegenden Erfindung ist eine Regelungsvorrichtung zur Regelung eines Elektromotors durch Ausgeben eines Befehls an einen Servo-Verstärker zum Treiben des Elektromotors vorgesehen, wobei die Regelungsvorrichtung ein Parameteränderungsmittel umfasst, das betriebsfähig ist, einen Regelungsparameter zur Regelung des Elektromotors auf der Grundlage der Temperatur des Servo-Verstärkers derart zu ändern, dass die Regelungsvorrichtung einen Eingabebefehl auf der Grundlage des geänderten Regelungsparameters an den Servo-verstärker ausgeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Parameteränderungsmittel betriebsfähig ist, den Motor-Regelungsparameter auf der Grundlage irgendeiner oder mehrerer der Größen Temperatur, Befehlsspannung und Rückkopplungsspannung des Servo-Verstärkers zu ändern, wobei der Motor-Regelungsparameter, der geändert wird, irgendeine oder mehrere der Größen Geschwindigkeitsübersteuerungs-Beschränkungsmaß zum Beschränken einer befohlenen Motor-Geschwindigkeit, Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante, Strom-regelungsschleifen-Übertragungsfaktor und Versatzwert eines Motor-Rückkopplungsstroms umfasst.
Die Elektromotor-Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung kann eine Regelungsvorrichtung sein, die Mittel zum Ändern eines Regelungsparameters einer numerischen Steuereinheit auf der Grundlage eingegebener Zustanddaten des Servo-Verstärkers umfasst. Der Elektromotor wird in Übereinstimmung mit einer Änderung des Zustands des Servo-Verstärkers unter Benutzung des Regelungsparameters, der durch das Parameteränderungsmittel geändert ist, geregelt, um einen instabilen Betrieb des Elektromotors zu verbessern.
Gemäß der voliegenden Erfindung wird oder werden eine oder mehrere der Größen Temperatur des Servo-Verstärkers, eine Befehlsspannung, die dem Servo-Verstärker einzugeben ist, und eine regenerative Spannung, die von dem Elektromotor zuzuführen ist, als die Zustanddaten des Servo-Verstärkers angenommen.
Als die Parameter der numerischen Steuereinheit können z. B. eine Geschwindigkeitübersterung zur Regelung einer Betriebsgeschwindigkeit, eine Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante zur Einstellung der Reaktivität der Beschleunigung oder Verzögerung des Elektromotors, ein Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktor zu Einstellung des Ansprechverhaltens in einer Stromregelungsschleife, oder ein Versatzwert eines Motor-Rückkopplungsstroms, der sich mit einer Temperaturänderung ändert, angenommen werden.
Von den zuvor genannten Parametern kann die Geschwindigkeitsübersteuerung von der Temperatur und der regenerativen Spannung des Servo-Verstärkers abhängen. Die Geschwindigkeitsübersteuerung kann Regelungs-Charakteristika in einer Richtung entgegengesetzt zu den Änderungsrichtungen der Temperatur und der regenerativen Spannung des Servo-Verstärkers haben, und die Geschwindigkeitsübersteuerung kann in Reaktion auf eine Erhöhung (oder Herabsetzung) der Temperatur und der regenerative Spannung gesteuert werden, um sich herabzusetzen (oder zu erhöhen).
Die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante kann Regelung-Charakteristika in der gleichen Richtung wie die Änderungsrichtungen der Temperatur und der regenerativen Spannung des Servo-Verstärkers haben und kann Regelung-Charakteristika in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Änderungsrichtung der Befehlsspannung für den Servo-Verstärker haben. Die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante kann gesteuert werden, um sich in Reaktion auf die Erhöhung (oder Herabsetzung) der Temperatur und der regenerativen Spannung zu erhöhen (oder herabzusetzen) und in Reaktion auf die Erhöhung (oder Herabsetzng) der Befehlsspannung herabzusetzen (oder zu erhöhen).
Der Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktor kann Regelungs-Charakteristika in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Änderungsrichtung der Befehlsspannung des Servo-Verstärkers haben und kann gesteuert werden, sich in Reaktion auf eine Erhöhung (oder Herabsetzung) der Befehlsspannung herabzusetzen (oder zu erhöhen).
Ferner kann der Versatzwert des Motor-Rückkopplungstroms eine Temperaturabhängigkeit haben. Bei dem Motor-Rückkopplungsstrom kann ein Versatz auftreten, der eine Abwanderungsgröße in Übereinstimmung mit der Temperatur des Elek tromotors hat. Der instabile Betrieb des Elektromotors kann durch Einstellung der Versatzkompensation des Motor-Rückkopplungsstroms in Übereinstimmung mit der Temperatur des Elektromotors verbessert werden.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel deer Elektromotor-Regelungsvorrichtung der voliegenden Erfindung ist das Parameteränderungsmittel in der numerischen Steuereinheit mit einem Speichermittel zum Speichern der Parameterwerte für die Zustandsdaten des Servo-Verstärkers versehen, so dass die Parameter durch Anslesen der Parameterwerte aus dem Speichermittel in Reaktion auf die eingegebenen Zustandsdaten und unter Benutzung der ausgelesenen Parameterwerte geändert werden.
1 zeigt schematisch eine Darstellung zur Erklärung eines Beispiels für den Aufbau einer Regelungsvorrichtung eines Elektromotors und ist ein Blockschaltbild einer Servo-Regelungsvorrichtung, auf welche die Erfindung angewendet werden kann.
2 zeigt schematisch ein Blockschaltbild zur Erklärung eines Ausführungsbeispiels einer Elektromotor-Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
3 zeigt ein Flussdiagramm zur Erklärung der Operationen zum Ändern einer Geschwindigkeitsübersteuerung mit der Temperatur eines Servo-Verstärkers durch eine Elektromotor-Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
4 zeigt ein Flussdiagramm zur Erklärung der Operationen zum Ändern einer Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante mit der Temperatur des Servo-Verstärkers durch eine Elektromotor-Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
5 zeigt ein Flussdiagramm zur Erklärung der Operationen zum Ändern einer Übersteuerung mit einer regenerativen Spannung des Servo-Verstärkers durch eine Elektromotor-Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
6 zeigt ein Flussdiagramm zur Erklärung der Operationen zum Ändern der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante mit der regenerativen Spannung des Servo-Verstärkers durch eine Elektromotot-Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
7 zeigt ein Flussdiagramm zur Erklärung der Operationen zum Ändern der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante und eines Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktors mit einer Befehlsspannung des Servo-Verstärkers durch eine Elektromotor-Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
8 zeigt ein Flussdiagramm zur Erklärung der Operationen zum Ändern der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante und eines Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktors mit einer Befehlsspannung des Servo-Verstärkers durch eine Elektromotor-Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
9 zeigt ein Flussdiagramm zur Erklärung der Operationen zum Ändern der Geschwindigkeitsübersteuerung und der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante mit der Temperatur des Servo-Verstärkers durch eine Elektromotor-Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
10 zeigt eine Darstellung zur Erklärung eines Setzwerts zum Ändern der Geschwindigkeitsübersteuerung und der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante mit der Temperatur des Servo-Verstärkers durch eine Elektromotor-Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
11 zeigt schematisch einen Aufbau einer Anordnung zum Kompensieren eines Stromversatzes in Übereinstimmung mit der Temperatur des Servo-Verstärkers durch eine Elektromotor-Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
12 zeigt ein Flussdiagramm einer Verarbeitung zum Kompensieren eines Stromversatzes in Übereinstimmung mit der Temperatur des Servo-Verstärkers durch eine Elektromotor-Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
13 zeigt ein erklärendes Diagramm zur Kompensation eines Stromversatzes in Übereinstimmung mit der Temperatur des Servo-Verstärkers durch eine Elektromotor-Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
Im folgenden wird unter Benutzung der schematischen Aufbaudarstellungen von Beispielen gemäß 1 u. 2 eine Elektromotor-Regelungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zuerst wird ein Servomotor-Regelungssystem, auf das die Erfindung angewendet werden kann, schematisch unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Der Aufbau diese s Regelungssystems ist ähnlich demjenigen des Systems für eine digitale Servo-Regelung nach dem Stand der Technik und ist lediglich schematisch gezeigt. Gemäß 1 ist eine numerische Steuereinheit (CNC) 1 derart aufgebaut, dass sie eine Betriebseinheit 2, die einen Computer oder dg. hat, einen gemeinsamen RAM 3 und eine digitale Servo-Schaltung 4 enthält. Beiläufig bemerkt enthält diese digitale Servo-Schaltung 4 einen Prozessor (CPU), ei nen ROM und einen RAM. Überdies bezeichnet das Bezugszeichen 5 einen Servo-Verstärker, der einen Transistor-Wechselrichter oder dgl. hat, das Bezugszeichen 6 einen Elektromotor (oder Wechselstrom-Servomotor) und das Bezugszeichen 7 einen Kodierer zum Erzeugen von Impulsen, wenn der Servomotor dreht, und einen Rotorpoisitionsdetektor zum Erfassen einer Rotorphase.
Der Prozessor der digitalen Servo-Schaltung 4 liest einen Positionsbefehl oder einen Geschwindigkeitsbefehl, wie er durch die Betriebseinheit 2 erzeugt ist, über den gemeinsamen RAM 3 aus, um eine Positionsregelungsschleifen- und eine Geschwindigkeitsregelungsschleifen-Verarbeitung durchzuführen.
Eine Elektromotor Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung regelt einen Elektromotor in einem Servomotor-Regelungssystem und ist schematisch in einem Blockschaltbild gemäß 2 gezeigt.
Das Regelungssystem, das in 2 gezeigt ist, enthält den Servo-Verstärker 5, einen Elektromotor M, der durch den Servo-Verstärker 5 zu treiben ist, und eine numerische Steuereinheit 10, die zusätzlich zu der herkömmlichen numerischen Steuereinheit 1 ein Parameteränderungsmittel 11 und ein Parameterspeichermittel 12 hat, wie es in 1 gezeigt ist.
Dem Parameteränderungsmittel 11 werden Zustandsdaten des Servo-Verstärkers 5 eingegeben, und dieses ändert einen Befehlswert, der an den Servo-Verstärker 5 auszugeben ist, in Übereinstimmung mit den Zustandsdaten derart, dass ein stabiler Betrieb des Elektromotors M durchgeführt wird.
Ferner ist das Parameterspeichermittel 12 ein Mittel zum Speichern eines Parameterwerts oder korrigierten Werts, der mit den Zustandsdaten des Servo-Verstärkers 5 zusammen passt, und zum Ausgeben des Parameterwerts oder korrigierten Werts in Übereinstimmung mit dem aus dem Parameteränderungsmittel 11 ausgelesenen Wert. Das Speicher-format des Parameterwerts oder korrigierten Werts, der zu speichern ist, kann ein willkürliches Speicherformat, wie eine Datentabelle oder ein Berechnungsschema, sein.
Die Zustandsdaten des Servo-Verstärkers enthalten die Temperatur des Servo-Verstärkers, eine Spannung, die dem Servo-Verstärker zuzuführen ist, und eine regenerative Spannung, die von dem Elektromotor zugeführt wird. Ferner kann der Parameter des Elektromotors, der entsprechend den Zustandsdaten zu ändern ist, eine Geschwindigkeitsübersteuerung, eine Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante, ein Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktor und ein Stromversatz sein. Belaufig bemerkt kann die Temperatur des Servo-Verstärkers durch einen Temperatursensor gemessen werden, der in dem Servo-Verstärker angeordnet ist.
In den Aufbau gemäß 2 wird daher der Elektromotor M is durch Rückkoppeln der Zustandsdaten, die von dem Servo-Verstärker 5 gewonnen sind, auf das Parameteränderungsmittel 11 der numerischen Steuereinheit 10, durch Ändern der Parameters entsprechend den Zustandsdaten und durch Zuführen des Befehls auf der Grundlage des geänderten Parameters zu dem Servo-Verstärker 5 getrieben.
Der Betrieb des Elektromotors kann durch Ändern der Geschwindigkeitsübersteuerung und der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten mit der Temperatur des Servo-Verstärkers 5, durch Ändern der Geschwindigkeitsübersteuerung und der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten mit der regenerativen Spannung des Servo-Verstärkers 5 und durch Ändern der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten und des Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktors mit der Befehlsspannung des Servo-Verstärkers stabilisiert werden.
Im folgenden werden die Operationen zum Ändern der Geschwindigkeitsübersteuerung und der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten mit der Temperatur des Servo-Verstärkers unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme gemäß 3, 4 u. 9 und das erklärende Diagramm gemäß 10, die Operationen zum Ändern der Geschwindigkeitsübersteuerung und der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten mit der regenerativen Spannung des Servo-Verstärkers unter Bezugnahme auf die Flussdioagramme gemäß 5 u. 6 und die Operationen zum Ändern der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten des Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktors mit der Befehlsspannung des Servo-Verstärkers unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme gemäß 7 u. 8 beschrieben. Überdies werden der Aufbau und die Operationen zum Kompensieren der Stromversatzes entsprechend der Temperatur des Servo-Verstärkers unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung gemäß 11, das Flussdiagramm gemäß 12 und das erklärende Diagramm gemäß 13 beschrieben.
Die Operationen zum Ändern der Geschwindigkeitsübersteuerung mit der Temperatur des Servo-Verstärkers werden unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm gemäß 3 beschrieben.
Die numerische Steuereinheit 10 gibt über ein nichtgezeigtes Eingabemittel einen gesetzten Temperaturwert, der zum Entscheiden zu benutzen ist, ob die Parameter der Geschwindigkeitsübersteuerung geändert sind oder nicht, ein und speichert den gesetzten Temperaturwert in dem Parameterspeichermittel 12 (Schritt S1). Das Parameteränderungsmittel 11 gibt die Temperaturdaten des Servo-Verstärkers 5 aus einer Temperaturmesseinrichtung, wie einem Temperatursensor, der in dem Servo-Verstärker 5 montiert ist, ein (Schritt S2), und vergleicht sie mit dem gesetzten Temperaturwert, der in Schritt S1 gespeichert ist (Schritt S3).
Wenn dieser Vergleich in Schritt S3 zeigt, dass die Temperatur des Servo-Verstärkers höher als der gesetzte Wert ist, wird entschieden, dass der Servo-Verstärker überhitzt ist, und die Übersteuerung der Befehlsspannung, die dem Servo-Verstärker 5 zuzuführen ist, wird is herabgesetzt. Diese Herabsetzung kann durch Auslesen entweder des Übersteuerungswerts entsprechend der Temperatur des Servo-Verstärkers oder des korrigierten Werts des Übersteuerungswerts aus dem Parameterspeichermittel 12 und durch Ändern des Übersteuerungswerts mit dem ausgelesenen Wert bewirkt werden (Schritt S4).
Ferner kann der Übersteuerungswert unter Benutzung nicht des Werts entsprechend der Temperatur des Servo-Verstärkers, sondern eines vorbestimmtes konstanten Werts oder eines korrigierten Werts des Übersteuerungswerts geändert werden.
Wenn der Vergleich in Schritt S3 zeigt, dass die Temperatur des Servo-Verstärkers niedriger als der gesetzte Wert ist, wird entschieden, dass die Temperatur des Servo-Verstärkers normal ist, und die Übersteuerung des Befehls Geschwindigkeit, der dem Servo-Verstärker 5 zuzuführen ist, wiud auf 100% zurückgeführt. Diese Zurückführung kann in dem Parameteränderungsmittel 11 vorgenommen werden (Schritt S5).
Im folenden werden die Operationen zum Ändern der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten mit der Temperatur des Servo-Verstärkers unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm gemäß 4 beschrieben.
Die numerische Steuereinheit 10 gibt über das nichtgezeigte Eingabemittel den gesetzten Temperaturwert, der für die Entscheidung, ob der Parameter der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten zu ändern ist oder nicht benutzt wird, ein und speichert die gesetzte Temperatur in dem Parameterspeichermittel 12 (Schritt S11). Das Parameteränderungs mittel 11 gibt die Temperaturdaten des Servo-Verstärkers 5 aus der Temperaturmesseinrichtung, wie dem Temperatursensor, der in dem Servo-Verstärker 5 montiert ist, ein (Schritt S12) und vergleicht die Temperaturdaten mit dem gesetztem Temperaturwert, der in Schritt S1 gespeichert ist (Schritt S13).
Wenn der Vergleich in Schritt S13 zeigt, dass die Temperatur des Servo-Verstärkers höher als gesetzte Wert, itt, wird entschieden, dass der Servo-Verstärker überhitzt ist, und die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante der Befehlsspannung, die der Servo-Verstärker 5 zuzuführen ist, wird erhöht. Diese Operation kanndurch Auslesen entweder der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten entsprechend der Temperatur des Servo-Verstärkers oder des korrigierten Werts der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten aus dem Parameterspeichermittel 12 und durch Ändern des Werts der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten mit dem ausgelesenen Wert durchgeführt werden (Schritt S14).
Ferner kann der Wert der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten auch unter Benutzung nicht des Werts entsprechend der Temperatur des Servo-Verstärkers, sondern entweder eines vorbestimmtes konstanten Werts oder des korrigierten Werts der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten geändert werden.
Wenn der Vergleich in Schritt S13 zeigt, dass die Temperatur des Servo-Verstärkers niedriger als der gesetzte Wert ist, wird entschieden, dass die Temperatur des Servo-Verstärkers normal ist, und die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante der Befehlsgeschwindigkeit, die dem Servo-Verstärker 5 zuzuführen ist, wird auf den anfänglichen Wert zurückgeführt. Diese Operation kann in dem Parameteränderungsmittel 11 durchgeführt werden (Schritt S15).
Im folgenden werden die Operationen zum Ändern der Geschwindigkeitsübersteuerung mit der regenerativen Spannung des Servo-Verstärkers mit Bezugnahme auf das Flussdiagramm gemäß 5 beschrieben. Belaufig bemerkt sind diese Operationen im wesentlichen ähnlich denjenigen zum Ändern der Geschwindigkeitsübersteuerung mit der Temperatur des Servo-Verstärkers.
Die numerische Steuereinheit 10 gibt über das nichtgezeigte Eingabemittel einen gesetzten regenerativen Spannungswert, der für die Entscheidung zu benutzen ist, ob die Parameter der Geschwindigkeitsübersteuerung zu ändern sind oder nicht, ein und speichert ihn in dem Parameterspeichermittel 12 (Schritt S21). Das Parameteränderungsmittel 11 gibt die Daten der regenerativen Spannung, die auf der Seite des Elektromotors erzeugt sind, in den Servo-Verstärker 5 ein (Schritt S22) und vergleicht sie mit dem gesetzten regenerative Spannungswert, der in in Schritt S21 gespeichert ist (Schritt S23).
Wenn dieser Vergleich in Schritt S23 zeigt, dass die regenerative Spannung für den Servo-Verstärker höher als der gesetzte Wert ist, wird entschieden, dass sich der Servo-Verstärker in einem Überspannungszustand befindet, und die Übersteuerung der Befehlsspannung, die dem Servo-Verstärker 5 zuzuführen ist, wird herabgesetzt. Diese Herabsetzung kann durch Auslesen entwederdes Übersteuerungswerts entsprechend der regenerativen Spannung des Servo-Verstärkers oder des korrigierten Werts der Übersteuerungswerts aus dem Parameterspeichermittel 12 und durch Ändern des Übersteuerungswerts mit dem ausgelesenen Wert bewirkt werden (Schritt S24).
Ferner kann der Übersteuerungswert unabhängig von der regenerativen Spannung unter Benutzung eines vorbestimmten konstanten Übersteuerungswerts oder eines korrigierten Werts geändert werden.
Wenn der Vergleich in Schritt S23 zeigt, dass die regenerative Spannung des Servo-Verstärkers niedriger als der gesetzte Wert ist, wird entschieden, dass die Spannung des Servo-Verstärkers normal ist oder dass die Befehlsgeschwindigkeit so wie sie ist angewendet werden kann, und die Übersteuerung der Befehlsgeschwindigkeit, die für den Servo-Verstärker 5 anzuwenden ist, wird auf 100% zurückgeführt. Diese Rückführung kann in dem Parameteränderungsmittel 11 bewirkt werden (Schritt S25).
Im folgenden werden die Operationen zum Ändern der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten mit der regenerativen Spannung des Servo-Verstärkers mit Bezugnahme auf das Flussdiagramm gemäß 6 beschrieben. Belaufig bemerkt sind diese Operationen im wesentlichen ähnlich denjenigen zum Ändern der Geschwindigkeitsübersteuerung mit der regenerativen Spannung des Servo-Verstärkers.
Die numerische Steuereinheit 10 gibt über das nichtgezeigte Eingabemittel einen gesetzten regenerativen Spannungswert, der zu der Entscheidung zu benutzen ist, ob die Parameter der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten zu ändern sind oder nicht, ein und speichert ihn in dem Parameterspeichermittel 12 (Schritt S31). Das Parameteränderungsmittel 11 gibt die Daten der regenerative Spannung, die auf der Seite des Elektromotors erzeugt sind, in den Servo-Verstärker 5 ein (Schritt S32) und vergleicht sie mit dem gesetzten regenerativen Spannungswert, der in Schritt S31 gespeichert ist (Schritt S33).
Wenn dieser Vergleich in Schritt S33 zeigt, dass die regenerative Spannung für den Servo-Verstärker höher als der gesetzte Wert ist, wird entschieden, dass sich der Servo-Verstärker in einem Überspannungszustand befindet, und die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante der Befehlsgeschwindigkeit, die für den Servo-Verstärker 5 anzuwenden ist, wird erhöht.
Diese Erhöhung kann durch Auslesen entweder der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten entsprechend der regenerativen Spannung oder des korrigierten Werts der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten aus dem Parameterspeichermittel 12 und durch Ändern der Beschleunigungs/ Verzögerungs-Zeitkonstanten mit dem ausgelesenen Wert bewirkt werden (Schritt S34).
Ferner kann die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante unabhängig von der regenerativen Spannung unter Benutzung einer vorbestimmten konstanten Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten oder eines korrigiert Werts geändert werden.
Wenn der Vergleich in Schritt S33 zeigt, dass die regenerative Spannung des Servo-Verstärkers niedriger als der gesetzte Wert ist, wird entschieden, dass die Spannung des Servo-Verstärkers normal ist oder dass die Befehlsgeschwindigkeit wie sie ist angewendet werden kann, und die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante der Befehlsgeschwindigkeit, die auf den Servo-Verstärker 5 anzuwenden ist, wird auf den anfänglichen Wert zurückgeführt. Diese Rückführung kann in dem Parameteränderungsmittel 11 bewirkt werden (Schritt S35).
Im folgenden werden die Operationen zum Ändern der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten und des Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktors mit der Befehlsspannung für den Servo-Verstärker mit Bezugnahme auf das Flussdiagramm gemäß 7 beschrieben.
Die numerische Steuereinheit 10 gibt über das nichtgezeigte Eingabemittel den gesetzten Befehlsspannungswert, der für die Entscheidung zu bentzen ist, ob die Parameter der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten und der Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktor zu ändern sind oder nicht, ein und speichert ihn in dem Parameterspeichermittel 12 (Schritt S41). Das Parameteränderungsmittel 11 gibt die Daten der Befehlsspannung aus dem Servo-Verstärker 5 ein (Schritt S42), und vergleicht die Befehlsspannungsdaten mit dem gesetzten Befehlsspannungswert, der in Schritt S41 gespeichert ist (Schritt S43).
Wenn der Vergleich in Schritt S43 zeigt, dass die Befehlsspannung für den Servo-Verstärker niedriger als der gesetzte Wert ist, wird entschieden, dass sich der Servo-Verstärker in einem Zustand niedriger Spannung befindet, und die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante und der Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktor der Befehlsgeschwindigkei, die auf den Servo-Verstärker 5 anzuwenden ist, werden erhöht. Diese Operationen können in dem Parameteränderungsmittel 11 durch Auslesen entweder des Werts der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten entsprechend der grob eingegebenen Spannung oder des korrigierten Werts der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten und entweder des Werts des Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktors oder des korrigierten Werts des Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktors aus dem Parameterspeichermittel 12 und durch Ändern der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten und des Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktors mit den ausgelesenen Werten durchgeführt werden (Schritt S44).
Ferner können die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante und der Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktor auch unter Benutzung nicht des Werts entsprechend der Befehlsspannung, sondern entweder eines vorbestimmten konstanten Wert oder eines korrigierent Werts der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten und entweder des Werts des Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktors oder des korrigierten Werts des Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktors geändert werden.
Wenn der Vergleich in Schritt S43 zeigt, dass die Befehls spannung höher als der gesetzte Wert ist, wird entschieden, dass sich die Spannung des Servo-Verstärkers in einem Zustand hoher Spannung befindet, und die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante der Befehlsgeschwindigkeit und der Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktor, die auf den Servo-Verstärker 5 anzuwenden sind, werden herabgesetzt. Diese Herabsetzung kann in dem Parameteränderungsmittel 11 bewirkt werden (Schritt S45).
Beilaufig bemerkt ist die zuvor erwähnte Routine durch Ändern sowohl der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten als auch eines Spannungsregelungsschleifen-Übertragungsfaktors zu veranschaulichten. Auch durch Ändern nur einer dieser Größen kann der Betrieb des Elektromotors stabilisiert werden.
Im folgenden wird ein anderes Beispiel für die Operationen zum Ändern der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten und des Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktors mit der Befehlsspannung für den Servo-Verstärker mit Bezugnahme auf das Flussdiagramm gemäß 8 beschrieben. In diesem Beispiel sind zwei gesetzte Werte der Befehlsspannung vorgesehen.
Die numerische Steuereinheit 10 gibt über das nichtgezeigte Eingabemittel erste und zweite gesetzte Werte der Befehlsspannung, die für die Entscheidung zu benutzen sind, ob die Parameter der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten und des Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktors zu ändern sind oder nicht, ein und speichert sie in dem Parameterspeichermittel 12 und dgl.. Beiläufig bemerkt sind die ersten und zweiten gesetzten Werte jeweils auf Werte gesetzt, die niedriger und höher als die Befehlsspannung im Vergleich mit dem normalen Zustand sind (Schritt S51). In dem Servo-Verstärker 5 gibt das Parameteränderungsmittel 11 die Befehlsspannungsdaten für den Servo-Verstärker 5 ein (Schritt S52), und diese werden mit dem gesetzten Befehls spannungswert, der in Schritt S51 gespeichert ist, verglichen (Schritt S53).
Wenn der Vergleich in Schritt S53 zeigt, dass die Befehlsspannung für den Servo-Verstärker niedriger als der erste gesetzte Wert ist, wird entschieden, dass sich der Servo-Verstärker in einem Zustand niedriger Spannung befindet, und die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante der Befehlsgeschwindigkeit und der Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktor, die auf den Servo-Verstärker 5 anzuwenden sind, werden erhöht. Diese Erhöhung kann in dem Parameteränderungsmittel 11 durch Auslesen des Werts oder des korrigierten Werts der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten entsprechend der eingegebenen Spannung und dem Wert oder dem korrigierten Wert des Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktors aus dem Parameterspeichermittel 12 und durch Ändern der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten und des Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktors mit dem augelesenen Wert bewirkt werden (Schritt S54).
Ferner können die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante und der Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktor auch unter Benutzung nicht des Werts entsprechend der Befehlsspannung, sondern eines vorbestimmten konstanten Werts oder des korrigierten Werts der Beschleunigungs/Ver-zögerungs-Zeitkonsanten und des Werts oder des korrigierten Werts des Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktors geändert werden.
Wenn der Vergleich in Schritt S53 zeigt, dass die Befehlsspannung höher als der zweite gesetzte Wert ist, wird entschieden, dass sich die Spannung des Servo-Verstärkers in einem Zustand hoher Spannung befindet, und die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante der Befehlsgeschwindigkeit und der Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktor, die auf den Servo-Verstärker 5 anzuwenden sind, werden herabgesetzt. Diese Herabsetzung kann in dem Parameterände rungsmittel 11 bewirkt werden (Schritt S55).
Ferner wird, wenn der Vergleich in Schritt S53 zeigt, dass die Befehlsspannung zwischen dem ersten gesetzten Wert und dem zweiten gesetzten Wert liegt, entschieden, dass sich die Spannung des Servo-Verstärkers in einem normalen Zustand befindet, und die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante der Befehlsgeschwindigkeit und der Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktor, die auf den Servo-Verstärker 5 anzuwenden sind, werden auf die anfänglichen stabilen Werte zurückgeführt. Diese Rückführung kann in dem Parameteränderungsmittel 11 bewirkt werden (Schritt S56).
Beiläufig bemerkt ist die zuvor erwähnte Routine durch Ändern sowohl der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten als auch des Spannungsregelungsschleifen-Übertragungsfaktors zu veranschaulichen. Auch durch Ändern nur einer dieser Größen kann der Betrieb des Elektromotors stabilisiert werden.
9 zeigt ein Flussdiagramm zur Erklärung der Operationen zum Ändern zumindest einer der Größen Geschwindigkeitsübersteuerung und Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante mit der Temperatur des Servo-Verstärkers mehr im einnzelnen, und 10 zeigt eine erklärende Darstellung für das Flussdiagramm.
In dem Flussdiagramm gemäß 9 sind Kennzeichnungsbits F1 u. F2, die für diese Routine zu benutzen sind, anfänglich auf "0" gesetzt (Schritt S61). Die numerische Steuereinheit 10 gibt über das nichtgezeigte Eingabemittel einen ersten gesetzten Wert T1 und einrn zweiten gesetzten Wert T2 der Temperatur des Servo-Verstärkers, die für die Entscheidung benutzt werden, ob die Parameter des Übersteuerungswerts des Geschwindigkeitsbefehls und der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten zu ändern sind oder nicht, ein und speichert sie in dem Parameterspeichermittel 12. Beiläufig bemerkt werden die ersten und zweiten gesetzten Temperaturwerte T1 u. T2 jeweils auf Werte gesetzt, die höher und niedriger als die Temperatur im Vergleich zu dem normalen Zustand sind (in Schritt S62). Das Parameteränderungsmittel 11 gibt eine Temperatur Tp des Servo-Verstärkers 5 aus dem Temperaturmessmittel, wie einem Temperatursensor, der in dem Servo-Verstärker 5 montiert ist, ein (Schritt S63).
Als nächstes wird entschieden, ob das Kennzeichnungsbit F1 auf "1" gesetzt ist oder nicht (Schritt S64). Beiläufig bemerkt sind dieses Kennzeichnungsbit F1 und das Kennzeichnungsbit F2 anfänglich auf "0" gesetzt worden, als die Stromversorgung eingeschaltet wurde (Schritt S61). Wenn das Kennzeichnungsbit F1 nicht "1" ist, wird die Temperatur Tp des Servo-Verstärkers mit dem ersten gesetzten Wert T1 verglichen, der gesetzt ist, als könnte er verursachen, dass der Servo-Verstärker überhitzt wird. Wenn die Temperatur Tp nicht höher als der erste gesetzte Wert T1 ist, wird entschieden, ob das Kennzeichnungsbit F2 (das ebenfalls anfänglich auf "0" gesetzt worden ist, wie dies zuvor beschrieben wurde) "1" ist oder nicht (Schritt S6B). Wenn die Antwort NEIN lautet, wird diese Routine beendet. In der nachfolgenden Routine werden, sofern die Temperatur Tp, die in Schritt S63 bestimmt ist, nicht höher als der erste gesetzte Wert T1 ist, die Operationen in Schritt S61 bis Schritt S65 und Schritt S6B ausgeführt.
Wenn die Motortemperatur so ansteigt, dass die Temperatur Tp gemäß Schritt S63 den ersten gesetzten Wert T1 überschreitet, setzt sich die Routine von Schritt S65 zu Schritt S66 fort, in dem das Kennzeichnungsbit F1 auf "1" gesetzt wird und das Kennzeichnungsbit F2 auf "0" gesetzt wird, um einen Übersteuerungswert A und eine Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante B einzustellen. Wenn ein Verfahren zum Einstellen der ansteigenden Temperatur des Servo-Verstärkers mit dem Übersteuerungswert A gewählt ist, wird dieser Übersteuerungswert A um einen gesetzten Wert ΔA herabgesetzt. Ferner wird, wenn ein Verfahren zum Einstellen der ansteigenden Temperatur des Servo-Verstärkers mit der der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante B gewählt ist, die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante B um einen gesezten Wert ΔB erhöht (Schritt S67). Beiläufig bemerkt werden diese Parameters (d. h. der Übersteuerungswert A und die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante B) auf den Werten gehalten, die entweder anfänglich zur Betriebstartzeit vor der Einstellung oder mit dem Betriebsprogramm gesetzt wurden.
Der Wert des Geschwindigkeitsbefehls, der dem Servo-Verstärker zuzuführen ist, wird herabgesetzt, wenn der Übersteuerungswert A herabgesetzt wird, und der Strom, der zu der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeit des Motors durch diesen fließt, wird herabgesetzt, wenn die Beschleunigungs/ Verzögerungs-Zeitkonstante B erhöht wird.
Durch Herabsetzen des Übersteuerungswerts A und durch Erhöhen der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante B wird der Strom, der durch den Servo-Verstärker fließt, verringert, und die Temperatur des Servo-Verstärkers wird herabgesetzt.
Auf diese Weise werden in Schritt S67 die Parameter des Übersteuerungswerts und der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten eingestellt, um die Servo-Verstärker-Temperatur herabzusetzen. In der nächsten Routine wird das Kennzeichnungsbit F1 auf "1" gesetzt, so dass sich die Routine von Schritt S64 zu Schritt S68 forftsetzt, in dem entschieden wird, ob die Servo-Verstärker-Temperatur Tp gemäß Schritt S63 niedriger als der zweite gesetzte Wert T2 ist oder nicht. Wie zuvor beschrieben ist der zweite gesetzte Wert T2 auf eine Temperatur gesetzt, die niedriger als der erste gesetzte Wert T1 ist (d. h. T1 > T2), und er ist ein gesetzter Wert, der zu einer Referenz zum Umschalten der Parametes von einem Zustand, in dem die Servo-Verstärker-Temperatur in Herabsetzungsrichtung eingestellt wird, zu dem Zustand, in dem dieselbe in Erhöhungsrichtung eingestellt wird.
Wenn in Schritt S68 entschieden ist, dass die Servo-Verstärker-Temperatur Tp nicht gleich oder niedriger als der zweite gesetzte Wert T2 ist, setzt sich die Routine zu Schritt S67 fort, in dem die Parameter in der Richtung zum Erniedrigen der Servo-Verstärker-Temperatur eingestellt werden, Dann wird die Routine beendet.
In und nach der nachfolgenden Routine werden, sofern die Servo-Verstärker-Temperatur Tp gemäß Schritt S63 höher als der zweite gesetzte Wert T2 ist, die Operationen der Schritte S61 bis S64, des Schritts S68 und des Schritts S67 durchgeführt, und die Parameter werden in Schritt S67 sequentiell in einer Richtung zum Erniedrigen der Servo-Verstärker-Temperatur geändert.
Wenn die Parameter in der Richtung zum Erniedrigen der Servo-Verstärker-Temperatur geändert werden, so dass die Servo-Verstärker-Temperatur Tp niedriger als der zweite gesetzte Wert T2 wird, springt die Routine von Schritt S68 zu Schritt S69, in dem das Kennzeichnungsbit F1 auf "0" gesetzt wird, und das Kennzeichnungsbit F2 wird auf "1" gesetzt, so dass die Parameter in der Richtung zum Erhöhen der Servo-Verstärker-Temperatur eingestellt werden (Schritt S6A).
Diese Routine wird dadurch beendet, dass zumindest eine der gewählten Einstellungen zum Erhöhen des Übersteuerungswerts A um einen gesetzten Betrag ΔA' und zum Herabsetzen der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstanten B um einen gesetzten Betrag ΔB' durchgeführt ist. Beiläufig bemerkt können die gesetzten Beträge der einzelnen Parameter, die einzustellen sind, in Fällen, in denen die Motortemperatur herabgesetzt und erhöht wird, gleich sein. Das heißt, dass sie ΔA = ΔA' und ΔB = ΔB' sein können.
Von der nachfolgenden Routine wird das Kennzeichnungsbit F1 auf "0" gesetzt, wohingegen das Kennzeichnungsbit F2 auf "1" gesetzt wird, und die Routine setzt sich zu den Schritten S61 bis S65 fort, in welchem letzteren entschieden wird, ob die Servo-Verstärker-Temperatur Tp gleich oder niedriger als der erste gesetzte Wert T1 ist oder nicht. Wenn die Antwort JA lautet, setzt sich die Routine zu Schritt S6B fort, in dem entschieden wird, ob das Kennzeichnungsbit F2 auf "1" gesetzt ist oder nicht. Da das Kennzeichnungsbit F2 zu dieser Zeit auf "1" gesetzt ist, setzt sich die Routine zu Schritt S6A fort, in dem die Parameter in der Richtung zum Erhöhen der Servo-Verstärker-Temperatur eingestellt werden.
Die Operationen der Schritte S61 bis S65, des Schritts S6B und des Schritts S6A werden in jeder Routines in der Richtung zum graduellen Erhöhen der Servo-Verstärker-Temperatur ausgeführt. Als Ergebnis steigt die Servo-Verstärker-Temperatur Tp an. Wenn diese Temperatur Tp den ersten gesetzten Wert T1 überschreitet, setzt sich die Routine von Schritt S65 zu Schritt S66 fort, in dem das Kennzeichnungsbit F1 auf "1" gesetzt wird, wohingegen das Kennzeichnungsbit F2 auf "0" gesetzt wird, und die Parameter werden in der Richtung zum Herabsetzen der Servo-Verstärker-Temperatur eingestellt (Schritt S67).
Von der nachfolgenden Routine wird das Kennzeichnungsbit F1 auf "1" gesetzt, und die Operationen der Schritte S61 bis 564, des Schritts S68 und des Schritts S67 werden in jeder Routine ausgeführt, um die Parameter graduell in der Richtung zum Herabsetzen der Servo-Verstärke-Temperatur ausgeführt. Als Ergebnis wird die Servo-Verstärker-Temperatur erniedrigt. Wenn diese Temperatur Tp gleich oder niedriger als der zweite gesetzte Wert T2 wird, wird das Kennzeich nungsbit F1 auf "0" gesetzt, wohingegen das Kennzeichnungsbit F2 auf "1" gesetzt wird, und die Parameter werden in der Richtung zum Erhöhen der Motortemperatur eingestellt.
Von der nachfolgenden Routine wird das Kennzeichnungsbit F1 auf "0" gesetzt, wohingegen das Kennzeichnungsbit F2 auf "1" gesetzt wird, und die Operationen der Schritte S61 bis 565, des Schritts S6B und des Schritts S6A werden wiederholt ausgeführt, um Einstellungen in der Richtung zum Erhöhen der Motortemperatur zu bewirken, um dadurch die einzelnen Parameter in der Richtung zum graduellen Erhöhen der Servo-Verstärker-Temperatur zu ändern.
Wenn die Operationen auf diese Weise ausgeführt werden, so dass die Servo-Verstärker-Temperatur Tp den ersten gesetzten Wert T1 überschreitet, werden die Parameter sequentiell in der Richtung zum Herabsetzen der Servo-Verstärker-Temperatur (entweder durch sequentielles Herabsetzen des Übersteuerungswerts A um ΔA oder durch sequentielles Erhöhen der Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante B um ΔB) eingestellt. Wenn die Servo-Verstärker-Temperatur Tp gleich oder niedriger als der zweite gesetzte Wert T2 wird, werden die Parameter im Gegensatz dazu sequentiell in der Richtung zum Erhöhen der Servo-Verstärker-Temperatur eingestellt. Als Ergebnis werden die Parameter-Einstelungen bewirkt, um die Servo-Verstärker-Temperatur Tp zwischen den ersten und zweiten gesetzten Werten T1 u. T2 zu halten, so dass eine Betriebs-Instabilittät des Elektromotors verhindert werden kann, die andernfalls durch ein Ansteigen der Servo-Verstärker-Temperatur verursacht werden könnte.
Wenn die numerische Steuereinheit mit einer Vielzahl von Elektromotoren und Servo-Verstärkern ausgestattet ist, können die zuvor erwähnten Operationen entweder für einen Elektromotor, der einen Servo-Verstärker mit der höchsten Temperaturveränderung aufweist, oder für alle der Servo-Verstärker durchgeführt werden.
Wenn die Operationen für alle der Servo-Verstärker durchzuführen sind, werden die einzelnen Servo-Verstärkers den Operationen der Schritte S61 bis S63 untezogen. Wenn in Schritt S64 entschieden ist, dass das Kennzeichnungsbit "0" ist, wird entschieden, ob die Temperatur Tp aller der Servo-Verstärker gleich oder geringer als der erste gesetzte Wert T1 ist oder nicht, der für die einzelnen Servo-Verstärkers gesetzt ist. Wenn alle der Servo-Verstärker temperaturmäßig gleich oder niedriger als der erste gesetzte Wert T1 sind, setzt sich die Routine zu Schritt S6B fort. Wenn irgendeiner der Servo-Verstärker den ersten gesetzten Wert T1 überschreitet, setzt sich die Routine zu Schritt S66 fort.
Ferner setzt sich die Routine, wenn die Entscheidung in Schritt S68 zeigt, dass die Temperatur Tp aller der Servo-Verstärker gleich oder niedriger als der zweite gesetzte Wert T2 ist, der für jeden der Servo-Verstärkers gesetzt ist, zu Schritt S69 fort. Wenn die Temperatur Tp irgendeines der Servo-Verstärkerss nicht gleich oder niedriger als der zweite gesetzte Wert T2 ist, setzt sich die Routine zu Schritt S67 fort.
Ferner werden in dem zuvor erwähnten Beispiel die Parameter (d. h. der Übersteuerungswert A und die Beschleunigungs/ Verzögerungs-Zeitkonstante B) auf deren anfänglich gesetzten Werten belassen, bis die Servo-Verstärker-Temperatur Tp den ersten gesetzten Wert T1 überschreitet. Die Parameter können jedoch auch in dieser Zwischenzeit eingestellt werden.
In diesem Fall sind die Wirkungen und Operationen des Kennzeichnungsbits F2 und des Schritts S6B unnötig, und es werden die Operationen des Schritts S66 und des Schritts S69 ausgeführt, um das Kennzeichnungsbit F1 auf "1" oder "0" zu setzen. Wenn die Antwort in Schritt S65 "JA" lautet, setzt sich die Routine zu Schritt S6B fort.
Wenn die Servo-Verstärker-Temperatur Tp gleich oder niedriger als der erste gesetzte Wert T1 ist, setzt sich Routine zu Schritt S6A fort, in dem die Parameter in der Richtung zum Erhöhen der Motortemperatur eingestellt werden. Wenn die Servo-Verstärker-Temperatur Tp den ersten gesetzten Wert T1 überschreitet, setzt sich die Routine zu Schritt S66 fort, in dem das Kennzeichnungsbit F1 auf "1" gesetzt wird, und die Parameter werden in der Richtung zum Herabsetzen der Servo-Verstärker-Temperatur eingestellt. Die Parameter werden in jeder Routine in der Richtung zum Herabsetzen der Servo-Verstärker-Temperatur eingestellt, bis die Servo-Verstärker-Temperatur Tp gleich oder niedriger als der zweite gesetzte Wert T2 wird (Schritte S61 bis 564, Schritt S68 u. Schritt S67). Wenn die Servo-Verstärker-Temperatur Tp gleich oder niedriger als der zweite gesetzte Wert T2 wird, wird das Kennzeichnungsbit F1 auf "0" gesetzt, und die Parameters werden in der Richtung zum Erhöhen der Servo-Verstärker-Temperatur eingestellt, bis die Servo-Verstärker-Temperatur Tp den ersten gesetzten Wert T1 erreicht. Von nun an werden diese Operationen wiederholt.
Ferner werden in dem zuvor beschriebenen Beispiel die Parameter zum Einstellen der Temperatur des Servo-Verstärkers durch den Übersteuerungswert und die Beschleunigungs/ Verzögerungs-Zeitkonstante veranschaulicht. Es können jedoch gleichfalls die steuerbaren Faktoren, die sich auf den Temperaturanstieg des Servo-Verstärkers beziehen, wie die maximale Geschwindigkeit oder die Betriebs-Stoppzeit, angewendet werden.
Für ein Ausführungsbeispiel der Elektromotor-Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt 11 eine schematische Darstellung zur Erklärung eines Aufbaus zum Kompensieren des Stromversatzes in Übereinstimmung mit der Temperatur des Servo-Verstärkers.
Gemäß 11 treibt der Servo-Verstärker 5 den Elektromo tor M auf der Grundlage eines Befehls, der von einer Stromregelungsschleife 14 kommt, die zu der nichtgezeigten numerischen Steuereinheit gehört.
Im allgemeinen enthalten die Rückkopplungsdaten bei der Strom-Rückkopplung, die während der Stromregelung zu benutzen sind, nicht nur den Rückkopplungsstrom des Motors, sondern auch die Versatzdaten einer elektronischen Einrichtung, wie eines A/D-Wandlers oder eines Isolier-Verstärkers. Diese Versatzdaten verursachen unregelmäßige Drehungen des Motors.
Die Elektromotor-Regelungsvorrichtung ist in der numerischen Steuereinheit mit einem Versatzkompensationsmittel 13 zum Kompensieren des Verschiebe- oder Versatzstroms ausgestattet. Dieses Versatzkompensationsmittel 13 enthält ein Temperatur-Versatzdaten-Speichermittel 12' zum Speichern von Zemperatur-Versatzdaten und ein Versatzberechnungsmittel 11' zum Bestimmen eines Versatzwerts auf der Grundlage der Versatzdaten, die von dem Temperatur-Versatzdaten-Speichermittel 12' gewonnen sind. Das Versatzkompensationsmittel 13 führt die Versatzkompensation mit den Temperaturdaten durch, die von dem Servo-Verstärker 5 kommen.
12 zeigt ein Flussdiagramm zur Erklärung der Operationen bei der Versatzkompensation.
Die Stromversatzdaten werden verglichen mit der Temperatur des Servo-Verstärkers gewonnen, wie dies in 13 veranschaulicht ist. Diese Beziehung veranschaulicht die Bestimmung der Stromversatzdaten von der Temperatur des Servo-Verstärkers. Daher werden die Charakteristika zwischen der Servo-Verstärker-Temperatur und den Stromversatzdaten vorab gemessen und in dem Temperatur-Versatzdaten-Speichermittel 12' gespeichert. Beiläufig bemerkt können diese Charakteristika in einem willkürlichen Speicherformat, wie einer Datentabelle oder einem Berechnungsschema, gespeichert werden (Schritt S71).
Die Temperaturdaten werden von dem Servo-Verstärker 5 bestimmt und in dem Temperature-Versatzdaten-Speichermittel 12' gespeichert (Schritt S72), und die Versatzdaten, die den Temperaturdaten entsprechen, werden ausgelesen (Schritt S73).
Das Versatzkompensationsmittel 13 kompensiert den Stromversatz durch Berechnen des Versatzwerts unter Benutzung der ausgelesenen Versatzdaten und durch Beseitigen des aus dem Rückkopplungsstrom der Stromregelungsschleife berechneten Werts (Schritt S74).
Gemäß dieser Stromversatzkompensation können die Versatzdaten in Echtzeit ohne Verringerung des Motor-Rückkopplungsstroms auf Null bestimmt werden, so dass die Versatzkompensation des Rückkopplungsstroms ohne Zeitverzögerung bewirkt werden kann.
Beiläufig bemerkt werden in dem zuvor beschriebenen Aufbau, die Daten des Servo-Verstärkers überwacht, und über eine Funktionsstörung wird entschieden, wenn der überwachte Wert einen voreingestellten Wert überschreitet, so dass durch Zuführen eines Anomalsignals oder dgl. zu der numerischen Steuereinheit eine Warnung ausgegeben werden kann.
Wie zuvor beschrieben worden ist, ist es möglich, den instabilen Betrieb eines Elektromotors zu verbessern, der andernfalls durch Veränderung des Zustands des Servo-Verstärkers verursacht werden könnte. Überdies können die Geschwindigkeitsübersteuerung, die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante, der Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktor und der Stromversatz durch Messen der Temperatur, der Befehlsspannung, der regenerativen Spannung und dgl. des Servo-Verstärkers eingestellt werden.

Claims

Regelungsvorrichtung (10) zur Regelung eines Elektromotors (M) durch Ausgeben eines Befehls an einen Servoverstärker (5) zum Treiben des Elektromotors (M), wobei die Regelungsvorrichtung (10) ein Parameteränderungsmittel (11) umfasst, das betriebsfähig ist, einen Regelungsparameter zur Regelung des Elektromotors (M) auf der Grundlage der Temperatur des Servo-Verstärkers (5) derart zu ändern, dass die Regelungsvorrichtung (10) einen Eingabebefehl auf der Grundlage des geänderten Regelungsparameters an den Servoverstärker (5) ausgeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Parameteränderungsmittel (11) betriebsfähig ist, den Motor-Regelungsparameter auf der Grundlage irgendeiner oder mehrerer der Größen Temperatur, Befehlsspannung und Rückkopplungsspannung des Servo-Verstärkers (5) zu ändern, wobei der Motor-Regelungsparameter, der geändert wird, irgendeine oder mehrere der Größen Geschwindigkeitsübersteuerungs-Beschränkungsmaß zum Beschränken einer befohlenen Motor-Geschwindigkeit, Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante, Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktor und Versatzwert eines Motor-Rückkopplungsstroms umfasst.
Regelungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Parameteränderungsmittel (11) betriebsfähig ist, die Motor-Regelungsparameter-Geschwindigkeitsübersteuerung auf der Grundlage der Temperatur des Servo-Verstärkers (5) zu ändern.
Regelungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Parameteränderungsmittel (11) betriebsfähig ist, die Motor-Regelungsparameter-Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante auf der Grundlage der Temperatur des Servo-Verstärkers (5) zu ändern.
Regelungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Parameteränderungsmittel (11) betriebsfähig ist, das Motor-Regelungsparameter-Geschwindigkeitsübersteuerungsmaß auf der Grundlage der Rückkopplungsspannung des Servo-Verstärkers (5) zu ändern.
Regelungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Parameteränderungsmittel (11) betriebsfähig ist, die Motor-Regelungsparameter-Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante auf der Grundlage der Rückkopplungsspannung des Servo-Verstärkers (5) zu ändern.
Regelungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Parameteränderungsmittel (11) betriebsfähig ist, die Motor-Regelungsparameter-Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante auf der Grundlage der Befehlsspannung des Servo-Verstärkers (5) zu ändern.
Regelungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Parameteränderungsmittel (11) betriebsfähig ist, die Motor-Regelungsparameter-Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante und den Stromregelungsschleifen-Übertragungsfaktor auf der Grundlage der Befehlsspannung des Servo-Verstärkers (5) zu ändern.
Regelungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Parameteränderungsmittel (11) betriebsfähig ist, das Motor-Regelungsparameter-Geschwindigkeitsübersteuerungsmaß und die Beschleunigungs/Verzögerungs-Zeitkonstante auf der Grundlage der Temperatur des Servo-Verstärkers (5) zu ändern.
Regelungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Parameteränderungsmittel (11) betriebsfähig ist, den Motor-Regelungsparameter-Versatzwert des Motor-Rückkopplungsstroms auf der Grundlage der Temperatur des Servo-Verstärkers (5) zu ändern.