JP6620940B2 - モータ選定プログラム、モータ選定方法、モータ制御装置選定プログラム、及び機械システム - Google Patents
モータ選定プログラム、モータ選定方法、モータ制御装置選定プログラム、及び機械システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6620940B2 JP6620940B2 JP2016112297A JP2016112297A JP6620940B2 JP 6620940 B2 JP6620940 B2 JP 6620940B2 JP 2016112297 A JP2016112297 A JP 2016112297A JP 2016112297 A JP2016112297 A JP 2016112297A JP 6620940 B2 JP6620940 B2 JP 6620940B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- torque
- value
- machine
- drive machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
図1は、本実施形態に係るモータ選定装置の外観全体を示している。図示する例のモータ選定装置は、一般的なパーソナルコンピュータ1(以下、PCと略記)で具現化されており、当該PC1で実行するソフトウェアプログラムによってモータ選定処理を実現する。なお、当該PC1にはCPU、ROM、RAM、HDD、DVDドライブなどのリムーバブルメディアドライブ、キーボード、マウスなどのポインティングデバイス、ディスプレイ、ネットワークインターフェースなどの一般的なPCの構成を備えていればよく、その詳細なハードゥエア構成については後の図10で説明する。
以下に、本実施形態によるモータの選定手法について、当該モータを適用する具体的な機械システムの第1の構成例を挙げて説明する。
上記サーボモータ411などの産業用モータは、その作動原理、基本構造、出力規模が異なる多くの品種が開発、製品化されており、その適用対象である産業機械(駆動機械420)の設計にあたってはその機械の諸元や運転条件に適合するうちできるだけ出力規模が小さい(安価、小型な)モータが選定、適用される。しかし個々のモータの特性を表す特性データは多数かつ多様なパラメータからなり、所定の駆動機械420への適用可否を判定するためには各モータの特性データを記憶するモータ特性データベース121を参照しつつ、多くの演算処理を経て行う必要がある。
まず一般的にモータの選定を行うためには、ユーザは予めモータ選定プログラム100に少なくとも機械諸元と運転条件を入力する必要がある。このうち運転条件の入力、設定を行う操作画面の一例を図5に示す。この図5に示す操作画面は、上記PC1上でモータ選定プログラム100を起動した際に、上記の運転条件入力部132と上記出力部140の機能によって例えばディスプレイなどの表示装置に表示される。
機械システムの駆動に適したモータを選定するためには、駆動トルクパターンと要求特性を演算しなければならない。つまり、当該機械システムの制御対象(この場合の帯状物500)に、運転条件として設定した速度パターンで制御(この場合の巻き取り)させるために、モータの回転子と駆動機械を構成する全ての動力伝達要素と制御対象の負荷のそれぞれにおいて駆動に必要な駆動トルク(出力トルク)を、上記モータ特性データベース121から参照した回転子慣性モーメントとすでに設定された機械諸元に基づいて個別に解析する。なお、この要素別の駆動トルクの解析については、T=J・dω/dt(直進の場合はF=m・a)等の式によるトルク計算(推力計算)を行えばよく、ここではその詳細について省略する。そして、それらモータ回転子、制御対象、及び動力伝達要素ごとの駆動トルクを累積してモータに必要とされる駆動トルクの時系列パターンを求め、その駆動トルクパターンに基づいて当該モータに要求される要求特性を算出する。
このようにして解析された駆動トルクパターンに基づき、上記の要求特性演算部112が、上記運転条件に対応してモータに要求される特性、つまり要求特性を演算する。ここで駆動機械を駆動するモータに関して一般的に要求される要求特性としては、必要最大トルク、実効トルク、定常トルク、必要最高回転速度の4つが知られている。
しかしながら、駆動機械の機械諸元や運転条件によっては、上記した4つの条件の判定を全て満たすモータでありながら運転中に過熱状態となって作動を停止させざる得ない場合がある。本実施形態では、このように作動停止が必要なほど発熱過剰となる状態を過負荷状態といい、その発生原因について図7を用いて詳細に説明する。図7は、横軸に駆動トルクを取り、縦軸に作動時間を取って、ある種類のモータのモータ耐熱量に対応したモータ耐熱限界特性曲線を示している。
上記第1構成例の巻き取り機械システム400の場合は、駆動トルクが定格トルクを越えて出力されるのが最初の加速期の間だけとなる単純な駆動トルクパターン(上記図6参照)で動作していた。このため、この加速期の期間長だけを算出し、その間に発生する総発熱量が所定値(モータ耐熱量+総放熱量)未満であれば過負荷保護条件を満たすとして判定できた。
の関係を満たすことができれば、過負荷保護条件を満たすことができる。この場合には、駆動トルクパターンを運転開始時t0から運転終了時teまで経時的にシミュレートして未放熱分蓄積総熱量の変化パターン(図8下方部参照)を作成し、一度でもモータ耐熱量Olを越えないことを確認すればよい。もしくは、全運転期間t0〜teにおいて増減変化する未放熱分蓄積熱量の最大値を求め、これがモータ耐熱量Ol未満であることを確認してもよい。
図9は、以上説明した本実施形態によるモータ選定処理を実現するために、PC1のCPU901(演算装置、後述の図10参照)が実行する制御内容を表すフローチャートの一例である。なお、このフローは、モータ選定プログラム100の起動時から開始される。
以上説明したように、本実施形態のPC1が実行するモータ選定プログラム100によれば、過負荷状態によって発熱過剰となるのを防止できる過負荷保護条件についても判定し、これを満たす特性データに対応するモータの種類をPC1の表示部に表示して選定する。これにより、駆動対象の駆動機械に適用してもその運転中において過負荷状態を回避し、発熱過剰となるのを防ぐことができるモータの種類を選定できる。
なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。
次に、図10を参照しつつ、上記で説明したCPU901が実行するプログラムにより実装された選定演算部110、記憶部120、入力部130、出力部140等による処理を実現するPC1のハードウェア構成例について説明する。
100 モータ選定プログラム
110 選定演算部
111 駆動トルクパターン演算部
112 要求特性演算部
113 モータ選定部
120 記憶部
121 モータ特性データベース(第1特性データベース)
122 駆動機械モデル記憶部
130 入力部
131 機械諸元入力部
132 運転条件入力部
140 出力部(表示部)
400 巻き取り機械システム
401 上位制御装置
410 モータ駆動機構
411 サーボモータ
412 エンコーダ
413 サーボコントローラ(モータ制御装置)
420 駆動機械
421 カップリング
422 減速機
423 カップリング
424 駆動シャフト
425 巻き取りローラ
500 帯状物
901 CPU
Claims (6)
- 入力部と表示部を備えたモータ選定装置の演算装置に対して実行させるモータ選定プログラムであって、
モータの駆動対象である駆動機械の機械諸元及び運転条件を前記入力部からの入力を介して設定することと、
複数種類のモータそれぞれに対応する特性データを記憶した第1特性データベースから所定種類のモータの特性データを取得することと、
設定入力された前記機械諸元及び前記運転条件と、取得された前記特性データに基づいて、前記所定種類のモータそれぞれについて前記駆動機械の運転時に当該モータが過負荷状態となるのを防止できる過負荷保護条件を満たすか判定することと、
前記過負荷保護条件を満たす特性データに対応するモータの種類を選定して前記表示部に表示することと、
を実行させ、
前記過負荷保護条件は、
モータの電機子抵抗値に対して、前記駆動機械の運転時におけるモータの出力トルクの瞬時値の2乗値を乗算した値をトルク定数の2乗値で除した値をモータの瞬時的な発熱量とし、またモータの電機子抵抗値に対して、モータの定格トルクの2乗値を乗算した値をトルク定数の2乗値で除した値をモータの瞬時的な放熱量とし、これら発熱量と放熱量の差分値を前記駆動機械の運転開始時から逐次積算した値であるモータの未放熱分の蓄積熱量が、前記駆動機械の運転期間全体に渡って常にモータの耐熱量未満である関係を満たす
ことを特徴とするモータ選定プログラム。 - さらに、
前記駆動機械の運転時におけるモータの必要最大トルクが、瞬時最大トルク以下となる最大トルク条件と、
前記駆動機械の運転時におけるモータの実効トルクが、定格トルク以下となる実効トルク条件と、
前記駆動機械の運転時におけるモータの定常トルクが、定格トルク以下となる定常トルク条件と、
前記駆動機械の運転時におけるモータの必要最高回転速度が、最高回転速度以下となる最高回転速度条件と、
のそれぞれを満たすか判定し、前記表示部には前記過負荷保護条件を含めた全ての条件を満たす特性データに対応するモータの種類を表示することを特徴とする請求項1又は2記載のモータ選定プログラム。 - 入力部と表示部を備えたモータ選定装置が実行するモータ選定方法であって、
モータの駆動対象である駆動機械の機械諸元及び運転条件を前記入力部からの入力を介して設定することと、
複数種類のモータそれぞれに対応する特性データを記憶した第1特性データベースから所定種類のモータの特性データを取得することと、
設定入力された前記機械諸元及び前記運転条件と、取得された前記特性データに基づいて、前記所定種類のモータそれぞれについて前記駆動機械の運転時に当該モータが過負荷状態となるのを防止できる過負荷保護条件を満たすか判定することと、
前記過負荷保護条件を満たす特性データに対応するモータの種類を選定して前記表示部に表示することと、
を実行させ、
前記過負荷保護条件は、
モータの電機子抵抗値に対して、前記駆動機械の運転時におけるモータの出力トルクの瞬時値の2乗値を乗算した値をトルク定数の2乗値で除した値をモータの瞬時的な発熱量とし、またモータの電機子抵抗値に対して、モータの定格トルクの2乗値を乗算した値をトルク定数の2乗値で除した値をモータの瞬時的な放熱量とし、これら発熱量と放熱量の差分値を前記駆動機械の運転開始時から逐次積算した値であるモータの未放熱分の蓄積熱量が、前記駆動機械の運転期間全体に渡って常にモータの耐熱量未満である関係を満たす
ことを特徴とするモータ選定方法。 - 入力部と表示部を備えたモータ制御装置選定装置の演算装置に対して実行させるモータ制御装置選定プログラムであって、
モータの駆動対象である駆動機械の機械諸元及び運転条件を前記入力部からの入力を介して設定することと、
前記モータを駆動する複数種類のモータ制御装置それぞれに対応する特性データを記憶した第2特性データベースから所定種類のモータ制御装置の特性データを取得することと、
設定入力された前記機械諸元及び前記運転条件と、取得された前記特性データに基づいて、前記所定種類のモータ制御装置それぞれについて前記駆動機械の運転時に当該モータ制御装置が過給電状態となるのを防止できる過給電保護条件を満たすか判定することと、
前記過給電保護条件を満たす特性データに対応するモータ制御装置の種類を選定して前記表示部に表示することと、
を実行させ、
前記過負荷保護条件は、
モータの電機子抵抗値に対して、前記駆動機械の運転時におけるモータの出力トルクの瞬時値の2乗値を乗算した値をトルク定数の2乗値で除した値をモータの瞬時的な発熱量とし、またモータの電機子抵抗値に対して、モータの定格トルクの2乗値を乗算した値をトルク定数の2乗値で除した値をモータの瞬時的な放熱量とし、これら発熱量と放熱量の差分値を前記駆動機械の運転開始時から逐次積算した値であるモータの未放熱分の蓄積熱量が、前記駆動機械の運転期間全体に渡って常にモータの耐熱量未満である関係を満たす
ことを特徴とするモータ制御装置選定プログラム。 - モータと、
所定の機械諸元で構成されて前記モータにより駆動される駆動機械と、
制御指令に基づいて前記モータの駆動を制御するモータ制御装置と、
前記駆動機械を所定の運転条件で動作させるよう前記モータ制御装置に制御指令を入力する上位制御装置と、
を有する機械システムであって、
前記モータは、
前記駆動機械の運転時に当該モータが過負荷状態となるのを防止できる過負荷保護条件を満たす特性データを有し、
前記モータ制御装置は、
前記駆動機械の運転時に当該モータ制御装置が過給電状態となるのを防止できる過給電保護条件を満たす特性データを有しており、
前記過負荷保護条件及び前記過給電保護条件は、
モータの電機子抵抗値に対して、前記駆動機械の運転時におけるモータの出力トルクの瞬時値の2乗値を乗算した値をトルク定数の2乗値で除した値をモータの瞬時的な発熱量とし、またモータの電機子抵抗値に対して、モータの定格トルクの2乗値を乗算した値をトルク定数の2乗値で除した値をモータの瞬時的な放熱量とし、これら発熱量と放熱量の差分値を前記駆動機械の運転開始時から逐次積算した値であるモータの未放熱分の蓄積熱量が、前記駆動機械の運転期間全体に渡って常にモータの耐熱量未満である関係を満たす
ことを特徴とする機械システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016112297A JP6620940B2 (ja) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | モータ選定プログラム、モータ選定方法、モータ制御装置選定プログラム、及び機械システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016112297A JP6620940B2 (ja) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | モータ選定プログラム、モータ選定方法、モータ制御装置選定プログラム、及び機械システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017220991A JP2017220991A (ja) | 2017-12-14 |
JP6620940B2 true JP6620940B2 (ja) | 2019-12-18 |
Family
ID=60656309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016112297A Active JP6620940B2 (ja) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | モータ選定プログラム、モータ選定方法、モータ制御装置選定プログラム、及び機械システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6620940B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102190029B1 (ko) * | 2018-05-16 | 2020-12-14 | 한국과학기술원 | 전기 자동차의 파워 트레인 사양을 결정하는 방법 및 장치 |
JP7244379B2 (ja) * | 2019-07-18 | 2023-03-22 | ファナック株式会社 | モータ選定装置およびモータ選定方法 |
CN116436369B (zh) * | 2023-06-13 | 2023-10-03 | 威海天拓合创电子工程有限公司 | 一种基于大数据分析的伺服电机控制方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3507320B2 (ja) * | 1997-12-17 | 2004-03-15 | 松下電器産業株式会社 | 電子部品実装機の稼働制御方法及びその装置 |
JP3783229B2 (ja) * | 2001-08-30 | 2006-06-07 | セイコーエプソン株式会社 | 印刷装置のモータ制御方法及び装置 |
JP2005012888A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-01-13 | Unisia Jkc Steering System Co Ltd | 温度推定装置及び電動パワーステアリング装置 |
JP4711120B2 (ja) * | 2004-06-24 | 2011-06-29 | 株式会社安川電機 | サーボモータ選定装置、サーボモータ選定方法、プログラムおよび記録媒体 |
JP2006260350A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ容量選定方法 |
JP4641293B2 (ja) * | 2006-08-25 | 2011-03-02 | 本田技研工業株式会社 | 鞍乗り型車両の過熱保護装置 |
JP4821857B2 (ja) * | 2007-05-15 | 2011-11-24 | 株式会社安川電機 | 電動機制御装置の選定装置、電動機制御装置の選定方法、該方法を実現するコンピュータプログラム、及びその記憶媒体 |
JP2012075259A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Gs Yuasa Corp | 電動乗用車両 |
WO2014054142A1 (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-10 | 株式会社安川電機 | 機器選定装置、及び機器選定処理プログラム、並びに機器選定処理方法 |
JP2014121371A (ja) * | 2012-12-20 | 2014-07-03 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | インバータ駆動消火ポンプシステム |
-
2016
- 2016-06-03 JP JP2016112297A patent/JP6620940B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017220991A (ja) | 2017-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6620940B2 (ja) | モータ選定プログラム、モータ選定方法、モータ制御装置選定プログラム、及び機械システム | |
JP6056838B2 (ja) | ブレーキ診断装置及びブレーキ診断方法 | |
CN103941643B (zh) | 具有时间推定单元的机床的控制装置 | |
JP5582240B1 (ja) | モータの最適動作パターン選定方法、モータの最適動作パターン選定プログラム及びモータ選定装置 | |
JP6348095B2 (ja) | 電動機システムを選定するための選定装置、ネットワークシステム、及び方法 | |
JP5327720B2 (ja) | 電動機制御装置の選定装置および発注装置、電動機制御装置の選定方法および発注方法、選定機能または発注機能を有するコンピュータプログラムおよびその記憶媒体 | |
CN109095301B (zh) | 一种电梯控制方法、装置、设备和介质 | |
CN111769764B (zh) | 多电机功率平衡控制方法及相关设备 | |
JP6532541B2 (ja) | 風力発電装置の運転方法 | |
JP6560631B2 (ja) | モータ制御装置、モータ制御方法及びモータ制御プログラム | |
JP5737292B2 (ja) | エレベータの制御装置 | |
JP5602318B2 (ja) | 車両制御装置 | |
JP2021509378A (ja) | ブレーキアクチュエータ及び関連する制御方法 | |
JPH09282020A (ja) | サーボモータ駆動装置 | |
EP3334031B1 (en) | Motor control device | |
JP6557185B2 (ja) | サーボ制御装置、サーボ制御方法、及びサーボ制御用プログラム | |
JP5552900B2 (ja) | 車両自重測定装置 | |
KR102698952B1 (ko) | 전동기 위치제어장치 | |
EP2406740A1 (de) | Verfahren zur energiebedarfsbestimmung, und verfahren zur komponentenauswahl sowie datenträger | |
JP6992443B2 (ja) | 駆動装置、制御方法およびプログラム | |
JP5549351B2 (ja) | モータの制御装置 | |
JP2020027542A (ja) | モータの加速用および減速用の制御装置およびモータ駆動装置 | |
JP6625957B2 (ja) | 工作機械の数値制御装置 | |
JP5642306B2 (ja) | 電気車の駆動システム、インバータ制御装置及び制御方法 | |
JP7473738B2 (ja) | モータ制御システム、モータ制御装置、残寿命推定方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190108 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190213 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190312 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190805 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190821 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191024 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191106 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6620940 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |