KR20160138144A - 전동기 제어 장치 - Google Patents

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KR20160138144A
KR20160138144A KR1020167029039A KR20167029039A KR20160138144A KR 20160138144 A KR20160138144 A KR 20160138144A KR 1020167029039 A KR1020167029039 A KR 1020167029039A KR 20167029039 A KR20167029039 A KR 20167029039A KR 20160138144 A KR20160138144 A KR 20160138144A
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히데토시 이케다
신야 무라코시
가즈야 이나즈마
다카시 이소다
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

온도 변화의 영향을 제외하고 이상으로 인한 마찰의 변동을 추출하기 위해, 전동기(3)에 의해 구동되는 구동 기구(2)를 포함한 구동부(1)로의 지령으로서 구동 지령 신호를 출력하는 지령 생성부(6)와, 구동부(1)의 위치 검출 신호를 출력하는 위치 검출기(5)와, 전동기(3)로의 구동 전류 검출치를 출력하는 구동 전류 검출부(7)와, 구동 지령 신호 및 위치 검출 신호가 입력되어 구동력 지령 신호를 생성하고, 상기 구동력 지령 신호 및 구동 전류 검출치에 따라서 구동 전류를 공급하는 제어부(4)와, 구동력 신호 및 위치 검출 신호가 입력되어 마찰 특성 추정치를 출력하는 마찰 특성 추정부(8)와, 구동부의 온도를 취득하여 온도 정보치를 출력하는 온도 정보 취득부(11)와, 구동부(1)의 온도에 의해 특성이 변화하는 기준 마찰 모델이 설정되고, 온도 정보치에 근거하여 기준 마찰 특성을 출력하는 마찰 모델부(9)와, 기준 마찰 특성에 대한 마찰 특성 추정치의 변동에 근거하는 마찰 변동치를 출력하는 마찰 변동 해석부(10)를 구비하는 전동기 제어 장치를 제공한다.

Description

전동기 제어 장치{MOTOR CONTROL APPARATUS}
본 발명은 전동기 제어 장치에 관한 것이다.
종래, 전동기 및 직동 가이드(linear guide) 등의 구동 기구로 구성되는 구동부를 갖는 기계 장치에서는, 구동부의 수명 또는 손상으로 인한 이상(異常)으로 기계 장치가 운전 정지한 경우에는, 구동부의 수복이 완료할 때까지, 장기간에 걸쳐 생산 활동을 정지할 수 밖에 없다. 또, 일부분의 이상이 다른 정상인 부분에 큰 부하를 가하는 원인으로 되어, 정상인 부분도 손상해 버리는 경우가 있다. 이러한 문제로부터, 기계 장치가 운전 정지하기 전에 이상 개소에 대해서 수리 또는 교환에 의해 대처를 할 수 있도록, 수명 또는 손상에 의한 이상을 조기에 발견하고 싶다고 하는 요망이 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 기계의 마찰 측정으로서 모터 구동 중의 토크 지령 및 속도를 판독하여, 표시 화면에 표시하는 기계 진단 장치가 개시되어 있고, 초기 운전시의 토크 지령 및 모터 위치를 기억하고, 소정 시간 경과 후의 토크 지령 및 모터 위치를 동시에 표시하는 것도 기재되어 있다. 또, 예를 들면 특허문헌 2에는, 화상 형성 장치의 용지 반송 기구에 있어서, 용지의 반송 시간의 정보에 근거하여 반송 기구의 열화를 판단하는 기술이 개시되어 있고, 열화를 판단하는 시간 경과 열화 판단부는, 용지의 두께 및 설치 환경에 있어서의 온도 또는 습도의 정보로부터 취득한 반송 시간을 보정하고 있다.
일본 공개 특허 공보 제 2009-068950 호 일본 공개 특허 공보 제 2010-210801 호
그렇지만, 상기 특허문헌 1에 기재된 종래의 기술에서는, 온도 변화에 따른 마찰 변화가 고려되어 있지 않다. 그 때문에, 마찰에 변동이 생긴 경우에도, 가동부의 이상에 기인하는 것인지, 온도 변화에 따른 것인지를 판단할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
또, 상기 특허문헌 2에 기재된 종래의 기술에서는, 설치 환경에 있어서의 온도에 따라서 보정을 행하고 있지만, 용지 반송이라고 하는 한정된 동작에 대응하는 것에 머물기 때문에, 기구의 열화를 용지 반송 시간에 근거하여 판단하고 있다. 그 때문에, 여러 방향으로의 동작이 요구되는, 동작 패턴이 다양한 범용적인 용도의 전동기 제어 장치에는 적용할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것이며, 동작 패턴이 다양해도 적용 가능하고, 온도 변화에 따른 마찰의 변동을 제외하고 가동부의 이상에 기인하는 마찰의 변동을 추출하는 것이 가능한 전동기 제어 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 전동기에 의해 구동되는 구동 기구를 포함한 구동부로의 지령으로서 구동 지령 신호를 출력하는 지령 생성부와, 상기 구동부의 위치 또는 속도를 검출하여 동작 검출 신호를 출력하는 동작 검출부와, 상기 전동기에 공급되는 구동 전류를 검출하여 구동 전류 검출치를 출력하는 구동 전류 검출부와, 상기 구동 지령 신호 및 상기 동작 검출 신호가 입력되어 구동력 지령 신호를 생성하고, 상기 구동력 지령 신호 및 상기 구동 전류 검출치에 따라서 상기 구동 전류를 공급하는 제어부와, 상기 전동기의 구동력을 나타내는 구동력 신호 및 상기 동작 검출 신호가 입력되어 마찰 특성 추정치를 출력하는 마찰 특성 추정부와, 상기 구동부의 온도 또는 상기 구동부의 온도에 따라서 온도 변화하는 부분의 온도를 취득하여 온도 정보치를 출력하는 온도 정보 취득부와, 상기 구동부의 온도 또는 상기 구동부의 온도에 따라서 온도 변화하는 부분의 온도에 의해 특성이 변화하는 기준 마찰 모델이 설정되고, 상기 온도 정보치에 근거하여 기준 마찰 특성을 출력하는 마찰 모델부와, 상기 기준 마찰 특성에 대한 상기 마찰 특성 추정치의 변동에 근거하는 마찰 변동치를 출력하는 마찰 변동 해석부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 동작 패턴이 다양해도 적용 가능하고, 온도 변화에 따른 마찰의 변동을 제외하고 가동부의 이상에 기인하는 마찰의 변동을 추출하는 것이 가능한 전동기 제어 장치를 얻을 수 있다고 하는 효과를 갖는다.
도 1은 실시의 형태 1에 따른 전동기 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 실시의 형태 1에 따른 전동기 제어 장치가 갖는 제어부의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 실시의 형태 1에 따른 전동기 제어 장치에 있어서, 정상시에 볼 나사(ball screw)로 구성되는 구동 기구를 전동기로 구동했을 때의 마찰치의 온도 의존성을 나타내는 그래프이다.
도 4는 실시의 형태 1에 따른 전동기 제어 장치에 있어서, 정상시에 볼 나사로 구성되는 구동 기구를 전동기로 구동했을 때의 마찰치에 온도 마찰 모델이 추가된 마찰의 온도 의존성을 나타내는 그래프이다.
도 5는 실시의 형태 1에 따른 마찰 변동 해석부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 실시의 형태 2에 따른 전동기 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 7은 실시의 형태 3에 따른 전동기 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 8은 실시의 형태 3에 따른 전동기 제어 장치에 있어서, 온도 마찰 자동 설정부가 자동 설정의 시퀀스에 의해 행하는, 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치를 설정하는 동작을 나타내는 플로우차트이다.
도 9는 실시의 형태 4에 따른 전동기 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 10은 실시의 형태 4에 따른 전동기 제어 장치의 제어부의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 11은 실시의 형태 5에 따른 전동기 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 12는 실시의 형태 6에 따른 전동기 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 13은 실시의 형태 6에 따른 전동기 제어 장치에 있어서, 정상시에 볼 나사로 구성되는 구동 기구를 전동기로 구동했을 때의 마찰치의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 14는 실시의 형태 7에 따른 전동기 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 15는 실시의 형태 8에 따른 전동기 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 16은 실시의 형태 9에 따른 전동기 제어 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
이하에, 본 발명의 실시의 형태에 따른 전동기 제어 장치를 도면에 근거하여 상세히 설명한다. 또, 본 실시의 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시의 형태 1.
도 1은 본 발명에 따른 전동기 제어 장치의 실시의 형태 1의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 1에 나타내는 전동기 제어 장치는, 구동부(1), 제어부(4), 위치 검출기(5), 지령 생성부(6), 구동 전류 검출부(7), 마찰 특성 추정부(8), 마찰 모델부(9), 마찰 변동 해석부(10) 및 온도 정보 취득부(11)를 구비한다. 구동부(1)는, 직동 가이드로 대표되는 구동 기구(2) 및 전동기(3)를 구비한다. 전동기(3)는 제어부(4)로부터 구동 전류 검출부(7)를 거쳐서 공급되는 구동 전류에 따라 구동력을 발생시켜서 구동한다. 전동기(3)에 장착된 위치 검출기(5)는 전동기(3)의 위치를 검출하여 위치 검출 신호를 출력한다. 지령 생성부(6)는 구동부(1)가 소망의 동작을 하도록 설정되고, 설정에 따라서 동작 지령 신호인 구동 지령 신호를 생성하여 출력한다. 구동 전류 검출부(7)는 제어부(4)로부터의 구동 전류를 검출하여 출력한다. 제어부(4)는, 위치 검출 신호와, 구동 지령 신호와, 구동 전류 검출치에 근거하여, 구동 전류를 전동기(3)에 공급하면서, 위치 검출 신호에 근거한 속도 신호와, 구동 전류 검출치에 근거한 구동력 신호를 출력한다. 마찰 특성 추정부(8)는, 제어부(4)로부터의 속도 신호 및 구동력 신호에 근거하여, 구동부(1)의 마찰 특성을 추정하고, 마찰 특성 추정치를 출력한다. 온도 정보 취득부(11)는, 위치 검출기(5)의 온도를 측정하고, 온도 정보치를 마찰 모델부(9)로 출력한다. 마찰 모델부(9)에는, 마찰의 온도 의존성이 모델화되어, 온도에 의해 특성이 변화하는 온도 마찰 모델인 기준 마찰 모델이 설정되고, 마찰 모델부(9)는, 온도 정보치에 있어서의 온도 마찰 모델의 마찰 특성으로서 기준 마찰 특성을 출력한다. 그리고, 마찰 변동 해석부(10)는, 기준 마찰 특성에 대한 마찰 특성 추정치의 변동량에 근거한 연산을 행하여, 마찰 변동치를 출력한다. 또, 도시하고 있지 않지만, 마찰 변동치는, 예를 들면 전동기 제어 장치에 탑재된 표시부 또는 전동기 제어 장치의 외부의 표시부로 출력되어 유저에게 인식 가능하게 하면 좋다. 다만, 마찰 변동치는 시각을 통해서 유저에게 인식되는 형태로 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 음성에 의해 청각을 통해서 유저에게 인식되는 형태이어도 좋다.
도 2는 도 1에 나타내는 전동기 제어 장치가 갖는 제어부(4)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 2에 나타내는 제어부(4)는, 구동 제어부(41)와, 전류 제어부(42)와, 속도 연산부(43)와, 구동력 산출부(44)를 구비한다. 구동 제어부(41)는, 구동 지령 신호 및 위치 검출 신호로부터 구동력 지령 신호를 생성하여 전류 제어부(42)로 출력한다. 구동력 지령 신호의 생성에는, 비례, 적분 또는 미분에 의한 연산을 이용한다. 전류 제어부(42)는, 구동력 지령 신호 및 구동 전류 검출치에 따라서, 전동기(3)에서 생기는 구동력이 구동력 지령 신호에 추종하도록 구동 전류를 출력한다. 속도 연산부(43)는, 위치 검출 신호로부터 속도 신호를 생성하여 마찰 특성 추정부(8)로 출력한다. 속도 신호의 생성에는, 미분 또는 감산에 근거한 연산을 이용한다. 구동력 산출부(44)는 구동 전류 검출치로부터 구동력 신호를 생성하여 출력한다. 구동 전류 검출치를 이용함으로써, 전동기(3)에서 생기는 구동력에 따른 구동력 신호를 생성할 수 있다.
구동부(1)의 구동 기구(2)는 기계적으로 연결된 전동기(3)에 의해 구동된다. 구동 기구(2)는, 전동기(3)의 회전 운동을 선형 운동으로 변환하는 볼 나사, 또는 동작 방향을 설정하는 가이드 기구로 대표되는 가동부를 구비하고, 구동부(1)의 동작시에는 마찰이 생긴다. 이 마찰은, 가동부의 마모, 손상 또는 이물질의 영향으로 인해 변동하기 때문에, 마찰 특성은 구동 기구(2)의 상태를 나타내는 지표로 된다. 그 때문에, 기계 장치 도입시 또는 구동 기구(2)의 부품 교환시 등의 정상시의 마찰 특성과 현재의 마찰 특성을 비교함으로써, 구동 기구(2)의 경년 변화의 상황을 파악할 수 있다. 현재의 마찰 특성은, 마찰 특성 추정부(8)로부터 마찰 특성 추정치로서 출력된다. 마찰 특성 추정부(8)는, 구동력 신호 및 속도 신호로부터 구동부(1)에서 생기는 마찰을 추정하여 마찰 특성 추정치를 출력한다. 여기서, 마찰 특성 추정치는, 점성 계수와 쿨롱 계수의 2개의 계수를 포함하고, 마찰과 이들 계수의 관계는, 아래의 식(1)으로 표시된다.
Figure pct00001
또, 가동부에는 윤활 및 마찰 저감을 위해서 그리스(grease) 또는 윤활제가 도포되어 있다. 이러한 그리스 또는 윤활제는 온도에 의해 그 점도가 변화하기 때문에, 구동 기구(2)의 마찰에는 온도 의존성이 있다.
도 3은, 정상시, 일례로서 기계 장치 도입시에 볼 나사로 구성되는 구동 기구(2)를 전동기(3)로 구동했을 때의 마찰치의 온도 의존성을 나타내는 그래프이다. 여기서, 가로축에는 위치 검출기(5)의 온도(℃)를 나타내고, 세로축에는 회전 속도 3000rpm(revolution per minute)로 전동기(3)를 회전시켰을 때의 마찰치(N)를 나타낸다. 도 3에서 설계되어 있는 값은, 외기 온도가 10℃, 28℃ 또는 40℃일 때의 위치 검출기(5)의 온도에 대한 마찰치의 관계를 나타낸다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 위치 검출기(5)의 온도 또는 외기 온도가 높아질수록, 마찰이 작게 되어 있다.
또, 위치 검출기(5)는, 전동기(3)를 통해서 구동 기구(2)와 기계적으로 접속되어 있지만, 위치 검출기(5)의 온도는 구동 기구(2)의 온도에 따라서 변화하기 때문에, 구동 기구(2)의 마찰에 관련된 온도에는 위치 검출기(5)의 온도를 사용할 수 있다. 그리고, 위치 검출기(5)의 온도를 측정하는 온도 정보 취득부(11)는, 가동부가 아닌 위치 검출기(5)에 장착되기 때문에, 장착이 용이하다.
여기서, 외기 온도 28℃에서 취득한 마찰치 7.7N을 기준으로 하고, 마찰의 변동으로부터 경년 변화를 파악하는 경우에 대해 설명한다. 외기 온도 10℃에서는 추정되는 마찰치는 9.7N이기 때문에, 외기 온도 28℃에서는 마찰치가 2.0N만큼 변동하게 된다. 또, 마찰치의 변동량은, 비율로는 26%이다. 그 때문에, 온도 의존성을 고려하지 않는 경우에는, 마찰에 있어서의 26%의 변동이 경년 변화에 기인하고 있는 것으로 잘못 판단해 버린다. 그 때문에, 마찰의 변동으로부터 구동 기구(2)의 경년 변화에 기인하는 마찰 특성의 변동의 추출에는, 마찰의 온도 의존성을 고려해야 한다. 마찰의 온도 의존성을 고려하여 추정한 현재의 마찰 특성 추정치로부터 구동 기구(2)의 경년 변화를 추출하기 위해서, 마찰 모델부(9)에는 마찰의 온도 의존성을 모델화한 온도 마찰 모델이 설정되어 있고, 온도 정보 취득부(11)에서 취득된 온도에 대응하는 기준 마찰 특성이 산출된다.
도 4는 도 3에 온도 마찰 모델이 추가된 마찰의 온도 의존성을 나타내는 그래프이다. 도 4에 나타내는 그래프는, 도 3의 구동 기구(2)의 마찰의 온도 의존성에 근거하여 생성한 온도 마찰 모델에 있어서, 전동기(3)를 3000rpm로 회전시키고 있을 때의 마찰치를 나타내고 있다. 외기 온도가 10℃이고 전동기(3)를 회전 속도 3000rpm로 회전시키고 있는 경우에는, 추정되는 마찰치는 9.7N, 온도 정보 취득부(11)에서 취득되는 위치 검출기(5)의 온도는 46℃이다. 이 온도에 있어서의 온도 마찰 모델로부터 산출되는 기준 마찰 특성에 있어서의 전동기(3)를 회전 속도 3000rpm로 회전시키고 있는 조건의 마찰치는 9.56N이며, 마찰의 변동은 0.14N인 것으로 된다. 또, 마찰치의 변동량은, 비율로는 1.5%이다. 이와 같이, 경년 변화에 의한 마찰의 변동은 1.5%이며, 경년 변화는 거의 생기지 않는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 정상시, 일례로서 기계 장치 도입시에 있어서의 구동 기구(2)의 마찰의 온도 의존성에 근거한 온도 마찰 모델로부터, 마찰 특성 추정시의 온도에 있어서의 기준 마찰 특성이 얻어지고, 이 특성을 기준으로 하여 마찰 특성 추정치를 비교하여 해석함으로써, 마찰의 온도 의존성을 고려하여 구동 기구(2)의 경년 변화를 파악할 수 있게 된다.
이상의 설명에서는, 전동기(3)를 회전 속도 3000rpm로 회전시키고 있을 때의 마찰치에 대해 설명했지만, 마찰 특성 추정치는 점성 계수와 쿨롱 계수의 2개의 계수를 포함하고, 마찰과 이들 계수의 관계는, 상기의 식(1)과 같이 속도 또는 회전 속도의 함수로 나타낸다. 이 마찰 특성 추정치의 표현에 대응한 온도 마찰 모델을 설정함으로써, 전동기(3)의 속도에 관계없이, 추정한 마찰 특성 추정치를 비교하여 해석할 수 있도록 된다. 그 경우의 온도 마찰 모델에서는, 점성 계수와 쿨롱 계수는 아래의 식 (2), (3)와 같은 온도 의존의 식으로 설정된다.
Figure pct00002
Figure pct00003
이때, 마찰 모델부(9)는, 입력된 온도 정보치에 따라서, 상기의 식 (2), (3)로부터 기준으로 되는 점성 계수 및 쿨롱 계수를 기준 마찰 특성으로서 출력한다.
이러한 구성에 있어서는, 마찰 모델부(9)에는, 정상시, 일례로서 기계 장치 도입시에 있어서의 구동 기구(2)의 마찰의 온도 의존성에 근거하여, 온도에 따라서 특성이 변화하는 온도 마찰 모델이 설정되어 있고, 마찰 모델부(9)는, 마찰 특성 추정치의 추정시에 온도 정보 취득부(11)가 출력하는 온도 정보치로부터, 그 온도에 있어서의 정상적인 구동 기구(2)의 마찰 특성인 기준 마찰 특성을 산출한다.
마찰 변동 해석부(10)는, 기준 마찰 특성 및 마찰 특성 추정치로부터, 상술한 바와 같이 경년 변화에 따른 구동 기구(2)의 마찰의 변동을 나타내는 마찰 변동치를 산출한다.
도 5는 마찰 변동 해석부(10)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 5에 나타내는 마찰 변동 해석부(10)는, 감산기(101)와, 변동량 비율 계산부(102)를 구비한다. 감산기(101)는, 기준 마찰 특성을 기준으로 하고, 마찰 특성 추정치와의 차이를 마찰 변동량으로서 출력한다. 변동량 비율 계산부(102)는, 입력된 기준 마찰 특성 및 마찰 변동량에 따라, 기준 마찰 특성에 대한 마찰 변동량의 비율을 산출하고, 마찰 변동치로서 출력한다. 이와 같이, 마찰 변동 해석부(10)는, 마찰 특성 추정부(8)가 추정한 구동 기구(2)의 마찰 특성 추정치와, 마찰 모델부(9)가 산출한 기준 마찰 특성을 비교하여, 마찰의 온도 의존성을 고려한 마찰 변동치를 출력할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치는, 온도 변화하는 설치 환경에 있어서도, 추정한 마찰 특성 추정치에 근거하여 구동 기구(2)의 경년 변화를 나타내는 마찰 변동치를 산출할 수 있다.
또, 본 실시의 형태에서는, 제어부(4)의 구동력 산출부(44)는, 구동 전류 검출치로부터 구동력 신호를 생성하고 있지만, 구동 전류 검출치 대신에 제어부(4)의 구동 제어부(41)에서 생성되는 구동력 지령 신호를 이용하여 구동력 신호를 생성해도 좋다. 또, 토크 미터로 대표되는 전동기(3)의 구동력을 계측하는 센서로부터 얻어지는 신호를 이용하여 구동력 신호를 생성해도 좋다.
또, 위치 검출기(5) 및 온도 정보 취득부(11) 대신에 검출치 보정용의 온도 측정 기능을 갖는 위치 및 온도 검출기를 이용하여, 이 위치 및 온도 검출기가, 위치 검출기(5) 및 온도 정보 취득부(11)를 겸하는 구성이어도 좋다. 이러한 구성으로 하면, 온도 정보 취득부(11)를 설치할 필요가 없고, 또, 온도 정보치의 송신용 케이블을 위치 검출치의 송신용 케이블과 공용할 수 있기 때문에, 코스트를 억제할 수 있다.
또, 본 실시의 형태에 있어서 온도 정보 취득부(11)의 온도 계측 개소를 위치 검출기(5)로 하고 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아니고, 온도 정보 취득부(11)가, 위치 검출기(5)의 온도 대신에, 구동 기구(2) 또는 전동기(3)의 온도를 계측하는 구성으로 해도 좋다. 구동 기구(2)의 온도를 계측하는 경우에는, 구동 기구(2)의 마찰의 온도 의존성을, 상기 설명한 본 실시의 형태보다 정확하게 모델화하는 것이 가능하다.
또, 본 실시의 형태에 있어서 위치 검출기(5)가 검출하는 위치를 전동기(3)의 위치로 하고 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아니고, 위치 검출기(5)가 구동 기구(2)의 위치를 검출하는 구성으로 해도 좋다. 이때, 제어부(4)는, 구동 기구(2)의 위치에 따른 위치 검출 신호에 근거하여 속도 신호를 산출하도록 하면 좋다.
또는, 위치 검출기(5) 대신에, 전동기(3) 또는 구동 기구(2)의 속도를 검출하는 속도 검출기를 이용해도 좋다. 위치 검출기(5) 대신에 속도 검출기를 이용할 때는, 속도 검출기가 검출한 속도를 나타내는 속도 검출 신호를 이용하여, 예를 들면 적분에 근거한 연산에 의해 위치를 산출하면 좋다. 위치 검출기 및 속도 검출기를 총칭하여 동작 검출부라고 부른다. 또, 속도 검출 신호 및 위치 검출 신호를 총칭하여 동작 검출 신호라고 부른다.
실시의 형태 2.
도 6은 본 발명에 따른 전동기 제어 장치의 실시의 형태 2의 구성을 나타내는 블럭도이다. 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치는, 도 1의 구성에, 상온시 온도 마찰 기억부(12)와, 고온시 온도 마찰 기억부(13)와, 저온시 온도 마찰 기억부(14)와, 온도 마찰 모델 생성부(15)가 추가되고, 마찰 모델부(9) 대신에 마찰 모델부(9a)를 구비하는 구성이다. 상온시 온도 마찰 기억부(12), 고온시 온도 마찰 기억부(13) 및 저온시 온도 마찰 기억부(14)에는, 온도 정보치 및 마찰 특성이 설정된다. 온도 마찰 모델 생성부(15)는, 상온시 온도 마찰 기억부(12), 고온시 온도 마찰 기억부(13) 및 저온시 온도 마찰 기억부(14)에 설정된 온도 정보치와 마찰 특성에 근거하여, 온도 마찰 모델을 생성한다. 도 6에 나타내는 전동기 제어 장치에 있어서, 도 1과 동일한 구성에 대해서는 마찬가지로 동작하고 마찬가지로 기능하기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다.
도 6에 나타내는 전동기 제어 장치에서는, 우선, 온도 마찰 모델 생성부(15)가, 다른 외기 온도 조건에 있어서의 정상시, 일례로서 기계 장치 도입시의 구동 기구(2)에 있어서의 온도 정보치 및 마찰 특성으로부터, 최소 제곱법으로 대표되는 근사 곡선을 구하는 방법, 즉 근사 계산에 의해 온도 마찰 모델을 생성한다. 상온시 온도 마찰 기억부(12), 고온시 온도 마찰 기억부(13) 및 저온시 온도 마찰 기억부(14)에는, 다른 외기 온도 조건에 있어서의 온도 정보치와 마찰 특성이 설정된다. 상온시 온도 마찰 기억부(12), 고온시 온도 마찰 기억부(13) 및 저온시 온도 마찰 기억부(14)의 각각의 설정의 일례에는, 도 3과 같이 외기 온도가 각각 상온 28℃, 저온 10℃ 및 고온 40℃인 경우에 있어서의, 온도 정보 취득부(11)에 의해 취득된 온도 정보치 및 마찰 특성 추정부(8)에 의해 추정된 마찰 특성 추정치의 설정을 들 수 있다. 온도 마찰 모델 생성부(15)는, 상기와 같이 설정된 온도 정보치 및 마찰 특성에 근거하여, 최소 제곱법으로 대표되는 근사 곡선, 즉 근사 계산을 구하는 방법에 의해 온도 마찰 모델을 생성하여, 마찰 모델부(9a)로 출력한다. 이러한 구성에 따르면, 예를 들면 항온실을 이용하여 구동부(1)를 서로 다른 온도 환경에서 운전시켜서 온도 정보치 및 마찰 특성을 취득하고, 각각을 상온시 온도 마찰 기억부(12), 고온시 온도 마찰 기억부(13) 및 저온시 온도 마찰 기억부(14)에 설정함으로써, 온도 마찰 모델 생성부(15)가 온도 마찰 모델을 생성하여 마찰 모델부(9a)로 자동적으로 출력하고, 마찰 모델부(9a)에는 온도 마찰 모델이 자동적으로 설정된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치에서는, 구동부(1)를 서로 다른 온도 환경에서 운전하여 얻어진 온도 정보치 및 마찰 특성을 설정함으로써, 온도 변화하는 설치 환경에서도, 추정한 마찰 특성에 근거하여 구동 기구(2)의 경년 변화를 나타내는 마찰 변동치를 산출할 수 있다.
또, 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치는 3개의 온도 마찰 기억부를 구비하고 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 일례로서, 상온시 온도 마찰 기억부 및 고온시 온도 마찰 기억부의 2개의 온도 마찰 기억부를 구비하고 있어도 좋고, 일례로서 제 1, 2의 상온시 온도 마찰 기억부, 고온시 온도 마찰 기억부, 저온시 온도 마찰 기억부의 4개 이상의 온도 마찰 기억부를 구비하고 있어도 좋다. 온도 마찰 모델 생성부(15)는, 적어도 2개의 온도 마찰 기억부가 있으면, 온도 마찰 모델을 생성할 수 있다.
실시의 형태 3.
도 7은 본 발명에 따른 전동기 제어 장치의 실시의 형태 3의 구성을 나타내는 블럭도이다. 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치는, 도 6의 구성에, 온도 마찰 자동 설정부(16)와, 자동 설정되는 기간을 계측하는 자동 설정 기간 계측부(17)가 추가되고, 상온시 온도 마찰 기억부(12) 대신에 상온시 온도 마찰 기억부(12a)를 구비하고, 고온시 온도 마찰 기억부(13) 대신에 고온시 온도 마찰 기억부(13a)를 구비하고, 저온시 온도 마찰 기억부(14) 대신에 저온시 온도 마찰 기억부(14a)를 구비하는 구성이다. 온도 마찰 자동 설정부(16)는, 자동 설정되는 기간 내에 있어, 상온시 온도 마찰 기억부(12a), 고온시 온도 마찰 기억부(13a) 및 저온시 온도 마찰 기억부(14a)에 온도 정보치와 마찰 특성 추정치를 설정한다. 자동 설정 기간 계측부(17)는, 자동 설정 기간을 보유하고 있고, 상기 자동 설정 기간 내에서는, 자동 설정 요구 신호를 온도 마찰 자동 설정부(16)로 출력한다. 자동 설정 요구 신호가 입력되고 있는 기간에서는, 온도 마찰 자동 설정부(16)는, 상온시 온도 마찰 기억부(12a), 고온시 온도 마찰 기억부(13a) 및 저온시 온도 마찰 기억부(14a)의 자동 설정을 계속 행한다. 도 7에 나타내는 전동기 제어 장치에 있어서, 온도 마찰 모델 생성부(15)를 제외하고, 도 1 및 도 6과 동일한 구성에 대해서는, 마찬가지로 동작하여 마찬가지로 기능하기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다. 온도 마찰 모델 생성부(15)는, 도 1 및 도 6과 구성에 대해서는 동일하지만, 동작이 서로 다르다. 또, 자동 설정 기간 계측부(17)에서 설정되는 기간이 1년 이상이라고 하는 장기간으로 되면, 그 기간에 구동 기구(2)가 경년 변화할 우려가 있다. 그 때문에, 자동 설정하는 기간은, 경년 변화가 거의 없으면 상정되는 기간인 3개월 내지 6개월 정도로 하는 것이 바람직하다.
도 7에 나타내는 전동기 제어 장치에서는, 온도 마찰 자동 설정부(16)는, 구동부(1)가 설치된 환경이 계절 변화에 따라 외기 온도가 변화하는 것을 이용하여, 상온시 온도 마찰 기억부(12a), 고온시 온도 마찰 기억부(13a) 및 저온시 온도 마찰 기억부(14a)에 온도 정보치를 설정하고, 마찰 특성 추정치를 자동으로 설정한다. 여기서, 온도 마찰 모델은, 상온시 온도 마찰 기억부(12a), 고온시 온도 마찰 기억부(13a) 및 저온시 온도 마찰 기억부(14a)의 온도 정보치와 마찰 특성에 근거하여 생성되기 때문에, 온도 변화의 폭이 큰 온도 정보치와 마찰 특성을 이용하는 쪽이 정확하게 모델화할 수 있다. 그리고, 온도 마찰 자동 설정부(16)는, 계절 변화에 따른 외기 온도 변화를 이용하는 것이지만, 자동 설정의 기간이 1년 이상이라고 하는 장기간으로 되면, 그 기간에 구동 기구(2)가 경년 변화할 우려가 있다. 그 때문에, 자동 설정하는 기간은, 계절 변화에 따른 외기 온도 변화가 있고, 경년 변화가 거의 없으면 상정되는 기간인 3개월 내지 6개월 정도로 하는 것이 바람직하다.
도 8은 온도 마찰 자동 설정부(16)가 자동 설정의 시퀀스에 따라 행하는, 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치를 설정하는 동작을 나타내는 플로우차트이다. 설정된 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치는, 상온시 온도 마찰 기억부(12a), 고온시 온도 마찰 기억부(13a) 및 저온시 온도 마찰 기억부(14a)에 설정된다. 우선, 자동 설정 동작을 개시하고, 자동 설정 요구 신호가 입력되고 있는지 아닌지를 판정한다(스텝 S1). 자동 설정 요구 신호가 입력되고 있지 않은 경우(스텝 S1의 판정에 의해 No로 판정된 경우)에는, 자동 설정을 종료한다. 자동 설정 요구 신호가 입력되고 있는 경우(스텝 S1의 판정에 의해 Yes로 판정된 경우)에는, 상온시 온도 마찰 기억부(12a)에 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치가 설정되어 있는지 아닌지를 판정한다(스텝 S2). 상온시 온도 마찰 기억부(12a)에 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치가 설정되어 있지 않은 경우(스텝 S2의 판정에 의해 No로 판정된 경우)에는, 상온시 온도 마찰 기억부(12a)에 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치를 설정하고(스텝 S3), 스텝 S1로 돌아와, 재차 스텝 S1의 판정을 행한다. 상온시 온도 마찰 기억부(12a)에 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치가 설정되어 있는 경우(스텝 S2의 판정에 의해 Yes로 판정된 경우)에는, 온도 정보치가 상온시 온도 마찰 기억부(12a)의 온도보다 고온인지 아닌지를 판정한다(스텝 S4). 온도 정보치가 상온시 온도 마찰 기억부(12a)의 온도보다 고온인 경우(스텝 S4의 판정에 의해 Yes로 판정된 경우)에는, 고온시 온도 마찰 기억부(13a)에 온도 정보치와 마찰 특성 추정치가 설정되어 있는지 아닌지를 판정한다(스텝 S5). 고온시 온도 마찰 기억부(13a)에 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치가 설정되어 있는 경우(스텝 S5의 판정에 의해 Yes로 판정된 경우)에는, 온도 정보치가 고온시 온도 마찰 기억부(13a)의 온도보다 고온인지 아닌지를 판정하고(스텝 S6), 고온이 아닌 경우(스텝 S6의 판정에 의해 No로 판정된 경우)에는, 스텝 S1로 돌아와, 재차 스텝 S1의 판정을 행한다. 고온시 온도 마찰 기억부(13a)에 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치가 설정되어 있지 않은 경우(스텝 S5의 판정에 의해 No로 판정된 경우), 또는, 온도 정보치가 고온시 온도 마찰 기억부(13a)의 온도보다 고온인 경우(스텝 S6의 판정에 의해 Yes로 판정된 경우)에는, 고온시 온도 마찰 기억부(13a)에 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치를 설정 및 갱신하고(스텝 S7), 스텝 S1로 돌아와, 재차 스텝 S1의 판정을 행한다. 또, 온도 정보치가 상온시 온도 마찰 기억부(12a)의 온도보다 고온이 아닌 경우(스텝 S4의 판정에 의해 No로 판정된 경우)에는, 저온시 온도 마찰 기억부(14a)에 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치가 설정되어 있는지 아닌지를 판정한다(스텝 S8). 저온시 온도 마찰 기억부(14a)에 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치가 설정되어 있는 경우(스텝 S8의 판정에 의해 Yes로 판정된 경우)에는, 온도 정보치가 저온시 온도 마찰 기억부(14a)의 온도보다 고온인지 아닌지를 판정하고(스텝 S9), 고온인 경우(스텝 S9의 판정에 의해 Yes로 판정된 경우)에는, 스텝 S1로 돌아와, 재차 스텝 S1의 판정을 행한다. 저온시 온도 마찰 기억부(14a)에 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치가 설정되어 있지 않은 경우(스텝 S8의 판정에 의해 No로 판정된 경우), 또는, 온도 정보치가 저온시 온도 마찰 기억부(14a)의 온도보다 고온이 아닌 경우(스텝 S9의 판정에 의해 No로 판정된 경우)에는, 저온시 온도 마찰 기억부(14a)에 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치를 설정 및 갱신하고(스텝 S10), 스텝 S1로 돌아와, 재차 스텝 S1의 판정을 행한다.
그리고, 온도 마찰 모델 생성부(15)는, 자동 설정하는 기간으로 설정된 상온시 온도 마찰 기억부(12a), 고온시 온도 마찰 기억부(13a) 및 저온시 온도 마찰 기억부(14a)의 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치에 근거하여, 온도 마찰 모델을 생성한다. 이때, 온도 마찰 모델은, 자동 설정하는 기간에 구동 기구(2)가 경년 변화하고 있을 가능성을 고려하여, 상온시 온도 마찰 기억부(12a)에 설정되어 있는 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치를 지나가도록 생성된다. 이러한 구성에 따르면, 온도 마찰 자동 설정부(16)는, 자동 설정하는 기간에서, 계절 변화에 따른 외기 온도 변화를 이용하여, 상온시 온도 마찰 기억부(12a), 고온시 온도 마찰 기억부(13a) 및 저온시 온도 마찰 기억부(14a)에, 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치를 자동 설정한다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치에서는, 자동적으로 설정된 온도 정보치와 마찰 특성 추정치에 의해, 온도 마찰 모델이 자동적으로 생성되고, 온도 변화하는 설치 환경에서도, 추정한 마찰 특성 추정치에 근거하여 구동 기구(2)의 경년 변화를 나타내는 마찰 변동치를 산출할 수 있다.
또, 본 실시의 형태에서는, 자동 설정 기간 계측부(17)는, 자동 설정하는 기간이 설정되어 계측되는 구성이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 전원의 온 오프의 횟수 또는 운전 횟수의 카운트 횟수가 설정되어, 이들 횟수의 계측 결과에 근거하여 자동 설정 요구 신호를 출력하는 구성이어도 좋다.
실시의 형태 4.
도 9는 본 발명에 따른 전동기 제어 장치의 실시의 형태 4의 구성을 나타내는 블럭도이다. 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치는, 도 7의 제어부(4) 대신에 구동 전압 지령치도 출력하는 제어부(4a)와, 온도 정보 취득부(11) 대신에 구동 전류 검출치 및 구동 전압 지령치로부터 전동기(3)의 온도를 추정하는 온도 정보 취득부(11a)를 구비하는 구성이다. 도 9에 나타내는 전동기 제어 장치에 있어서, 도 7과 동일한 구성에 대해서는 마찬가지로 동작하여 마찬가지로 기능하기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다.
도 9에 나타내는 전동기 제어 장치에서는, 제어부(4a)는, 위치 검출 신호와, 구동 지령 신호와, 구동 전류 검출치에 근거한 구동 전류를 전동기(3)에 공급함과 아울러, 속도 신호와, 구동력 신호와, 구동 전압 지령치를 출력한다. 그리고, 전동기(3)에서는, 공급된 구동 전류에 따른 구동력이 발생한다.
도 10은 제어부(4a)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 10에 나타내는 제어부(4a)는, 구동 제어부(41)과, 전류 제어부(42a)와, 속도 연산부(43)와, 구동력 산출부(44)를 구비한다. 즉, 도 10에 나타내는 제어부(4a)는, 도 2에 나타내는 제어부(4)의 전류 제어부(42) 대신에, 전류 제어부(42a)를 구비하는 구성이다. 전류 제어부(42a)는, 전류 제어 연산부(421)와, 주 회로부(422)를 구비한다. 또, 구동 제어부(41), 속도 연산부(43) 및 구동력 산출부(44)는, 실시의 형태 1의 도 2에서 설명했으므로 여기에서는 설명을 생략한다.
전류 제어 연산부(421)는, 구동력 지령 신호 및 구동 전류 검출치가 입력되어, 전동기(3)에서 생기는 구동력이 구동력 지령 신호에 추종하도록 구동 전압 지령치를 출력한다. 주 회로부(422)는, 구동 전압 지령치에 따라서, 전동기(3)에 구동 전류를 출력한다.
온도 정보 취득부(11a)는, 구동 전류 검출치 및 구동 전압 지령치로부터 전동기(3)의 권선 저항을 측정하고, 구리선의 저항율과 온도의 관계로부터 전동기(3)의 온도를 추정하여 온도 정보치를 출력한다. 구체적으로는, 측정된 권선 저항 측정치와, 미리 측정된 값인 권선이 20℃일 때의 권선 저항인 20℃ 권선 저항값과, 20℃의 저항 온도 계수인 20℃ 저항 온도 계수로부터, 아래의 식 (4)을 이용하여 온도의 추정치가 산출된다.
Figure pct00004
상기의 식 (4)에 따라, 온도 정보 취득부(11a)는, 전동기(3)의 온도를 추정하여 온도 정보치를 출력한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치에서는, 자동적으로 설정된 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치에 의해 온도 마찰 모델이 자동 설정되고, 온도 변화하는 설치 환경에서도, 추정한 마찰 특성 추정치에 근거하여 구동 기구(2)의 경년 변화를 나타내는 마찰 변동치를 산출할 수 있다.
또, 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치에서는, 온도 정보 취득부(11a)는 전류 제어부(42a)가 출력하는 구동 전압 지령치를 이용하여 전동기(3)의 온도를 추정하지만, 주 회로부(422) 또는 전동기(3)에 걸리는 전압의 검출치인 구동 전압 검출치를 이용하여 전동기(3)의 온도를 추정해도 좋다.
또, 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치에서는, 실시의 형태 2의 도 6에 나타내는 전동기 제어 장치와 같이, 온도 마찰 자동 설정부(16) 및 자동 설정 기간 계측부(17)가 생략되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 상온시 온도 마찰 기억부(12), 고온시 온도 마찰 기억부(13) 및 저온시 온도 마찰 기억부(14)에, 온도 정보치와 마찰 특성 추정치를 설정하면 좋다.
또, 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치에서는, 실시의 형태 1의 도 1에 나타내는 전동기 제어 장치와 같이, 상온시 온도 마찰 기억부(12, 12a), 고온시 온도 마찰 기억부(13, 13a), 저온시 온도 마찰 기억부(14, 14a), 온도 마찰 모델 생성부(15), 온도 마찰 자동 설정부(16) 및 자동 설정 기간 계측부(17)가 생략되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 마찰 모델부(9, 9a)에 온도 마찰 모델을 설정하면 좋다.
실시의 형태 5.
도 11은 본 발명에 따른 전동기 제어 장치의 실시의 형태 5의 구성을 나타내는 블럭도이다. 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치는, 도 7의 구성에, 마찰력 신호 생성부(18)와, 기준 마찰치 생성부(19)를 구비하고, 마찰 변동 해석부(10) 대신에 마찰 변동 해석부(10a)를 구비한다. 마찰력 신호 생성부(18)는, 구동력 신호 및 속도 신호로부터 구동 기구(2)에서 생기는 마찰력을 산출하고, 마찰력 신호를 생성하여 출력한다. 기준 마찰치 생성부(19)는, 속도 신호 및 기준 마찰 특성으로부터 기준 마찰치를 생성하여 출력한다. 마찰 변동 해석부(10a)는, 마찰력 신호와 기준 마찰치를 비교하여, 마찰 변동치를 산출한다. 도 11에 나타내는 전동기 제어 장치에 있어서, 도 7과 동일한 구성에 대해서는 마찬가지로 동작하여 마찬가지로 기능하기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다.
마찰력 신호 생성부(18)는, 미리 기억된 전동기(3)에 걸리는 부하 질량과, 제어부(4)의 출력인 속도 신호를 미분한 가속도 신호를 이용하여, 부하 질량의 가감 속도에 필요한 토크 또는 추진력의 파형을 구하고, 이 파형을 구동력 신호로부터 감산함으로써, 구동 기구(2)에서 생기는 마찰력을 산출하고, 마찰력 신호를 생성하여 출력한다. 기준 마찰치 생성부(19)는, 마찰 모델부(9a)의 출력인 기준 마찰 특성과 제어부(4)의 출력인 속도 신호에 근거하여, 속도 신호가 나타내는 속도에 있어서의 기준 마찰 특성의 마찰치인 기준 마찰치를 생성하여 출력한다. 마찰 변동 해석부(10a)에는, 마찰 특성 추정치는 입력되지 않고, 마찰력 신호 생성부(18)의 출력인 마찰력 신호 및 기준 마찰치 생성부(19)의 출력인 기준 마찰치가 입력되고, 마찰 변동 해석부(10)와 동일한 연산에 의해, 경년 변화에 따른 구동 기구(2)의 마찰의 변동을 나타내는 마찰 변동치를 산출한다.
이러한 구성에 있어서는, 마찰 특성 추정부(8)가 추정하는 마찰 특성 추정치 대신에, 구동 기구(2)에서 생기는 마찰력을 산출한 마찰력 신호가 이용되고 있다. 마찰 특성 추정부(8)에 있어서의 마찰 특성 추정치의 추정에는 시간을 요하지만, 마찰력 신호는 구동력 신호 및 가속도 신호로부터 대수(代數) 계산에 의해 즉시 생성하는 것이 가능하다. 그 때문에, 마찰 변동치를 단시간에 산출할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치에서는, 온도 변화하는 설치 환경에서도, 구동 기구(2)의 경년 변화를 나타내는 마찰 변동치를 단시간에 산출할 수 있다.
또, 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치에서는, 실시의 형태 2의 도 6에 나타내는 전동기 제어 장치와 같이, 온도 마찰 자동 설정부(16) 및 자동 설정 기간 계측부(17)가 생략되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 상온시 온도 마찰 기억부(12), 고온시 온도 마찰 기억부(13) 및 저온시 온도 마찰 기억부(14)에, 온도 정보치와 마찰 특성 추정치를 설정하면 좋다. 또, 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치에서는, 실시의 형태 1의 도 1에 나타내는 전동기 제어 장치와 같이, 상온시 온도 마찰 기억부(12, 12a), 고온시 온도 마찰 기억부(13, 13a), 저온시 온도 마찰 기억부(14, 14a), 온도 마찰 모델 생성부(15), 온도 마찰 자동 설정부(16) 및 자동 설정 기간 계측부(17)가 생략되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 마찰 모델부(9)에 온도 마찰 모델을 설정하면 좋다.
실시의 형태 6.
도 12는 본 발명에 따른 전동기 제어 장치의 실시의 형태 6의 구성을 나타내는 블럭도이다. 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치는, 도 1의 온도 정보 취득부(11) 대신에 연속 운전 카운터부(20)를 구비하고, 마찰 모델부(9) 대신에 마찰 모델부(9b)를 구비한다. 연속 운전 카운터부(20)는, 연속 운전 시간에 따라서 단조롭게 증가해 나가는 연속 운전 카운터치를 생성하여 출력한다. 마찰 모델부(9b)는, 연속 운전 카운터치에 따라서 마찰 특성이 변화하는 연속 운전 마찰 모델이 설정된다. 도 12에 나타내는 전동기 제어 장치에 있어서, 도 1과 동일한 구성에 대해서는, 마찬가지로 동작하여 마찬가지로 기능하기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다.
도 12에 나타내는 전동기 제어 장치에 있어서, 구동부(1)는, 구동 기구(2)와 전동기(3)를 구비하고, 전동기(3)는 구동 지령 신호에 따라서 구동 기구(2)를 구동한다. 구동 기구(2)는, 회전 운동을 선형 운동으로 변환하는 볼 나사 또는 동작 방향을 설정하는 가이드 기구로 대표되는 가동부를 구비하고, 구동부(1)가 동작할 때에는 마찰이 생긴다. 이 마찰은, 가동부의 마모, 손상 또는 이물질의 영향에 의해 변동하기 때문에, 마찰 특성은 구동 기구(2)의 상태를 나타내는 지표로 된다. 구동 기구(2)의 가동부에는 윤활 및 마찰 저감을 위해서 그리스 또는 윤활제가 도포되어 있다. 이러한 그리스 또는 윤활제는 온도에 따라서 그 점도가 변화하는 특성이 있고, 실시의 형태 1에서 설명한 바와 같이, 구동 기구(2)의 마찰에는 온도 의존성이 있다. 그리고, 구동 기구(2)의 온도는, 구동부(1)의 연속 운전 중에 있어, 마찰에 의한 손실 및 전동기(3)의 전기적 손실에 의해 상승하므로, 구동 기구(2)의 마찰 특성은 연속 운전에 의해 변화한다.
도 13은, 정상시, 일례로서 기계 장치 도입시에 볼 나사로 구성되는 구동 기구(2)를 전동기(3)에서 구동했을 때의 마찰치의 변화를 나타내는 그래프이다. 여기서, 가로축에는 연속 운전 카운터치를 나타내고, 세로축에는 회전 속도 3000rpm로 전동기(3)를 회전시켰을 때의 마찰치(N)를 나타낸다. 여기서, 연속 운전 카운터치는 분 단위이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 연속 운전 카운터치는 일정한 단위 시간이면 좋다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 마찰치는, 연속 운전 개시부터 120분까지의 사이에서는 계속 감소하고, 그 후는 거의 변화하지 않고, 마찰치는 거의 일정한 값으로 되고 있다. 이와 같이 마찰치가 변동하는 이유는, 연속 운전 개시부터 120분까지의 사이에서는 마찰 손실 또는 전기적 손실로 인한 구동 기구(2)의 온도 상승에 의해 마찰 특성이 변화하고, 그 후는 외기 온도과 손실로 인한 열의 발생이 평형 상태로 되어 온도가 변화하지 않기 때문인 것으로 생각된다.
여기서, 연속 운전 개시부터 300분 후의 마찰치 8.2 N를 기준으로 하여, 마찰의 변동으로부터 경년 변화를 파악하는 경우에 대해 설명한다. 연속 운전 개시부터 60분 후에는, 추정되는 마찰치는 9.7N이기 때문에, 마찰치가 1.5N만큼 변동하고 있게 된다. 또, 마찰치의 변동량은, 비율로는 18%이다. 그 때문에, 연속 운전 중의 마찰 특성 변화를 고려하지 않는 경우에는, 마찰에 있어서의 18%의 변동이 경년 변화에 기인하고 있으면 잘못 판단해 버린다. 그 때문에, 마찰의 변동으로부터 구동 기구(2)의 경년 변화에 기인하는 마찰 특성의 변동의 추출에는, 연속 운전 중의 마찰 특성 변화를 고려해야 한다. 여기서, 마찰 손실 또는 전기적 손실로 인한 열의 발생은, 구동부(1)의 운전 패턴이 동일하면 변화하지 않는 것으로 생각된다. 그 때문에, 정상시, 일례로서 기계 장치 도입시에 있어서의 구동 기구(2)를 어느 운전 패턴의 반복으로 동작시켰을 때의, 연속 운전 카운터부(20)의 출력인 연속 운전 카운터치와, 마찰 특성 추정부(8)가 추정하여 출력하는 마찰 특성 추정치에 근거하여, 연속 운전 카운터치와 마찰 특성의 관계를 모델화한 연속 운전 마찰 모델을 생성함으로써, 구동부(1)의 운전 패턴이 동일하면 연속 운전 마찰 모델을 기준으로 하여 구동 기구(2)의 경년 변화를 파악할 수 있다. 즉, 마찰 모델부(9b)는, 연속 운전 마찰 모델로부터 연속 운전 카운터치에 따른 기준 마찰 특성을 산출하고, 이 특성을 기준으로 하여 마찰 특성 추정부(8)가 추정한 마찰 특성 추정치를 비교하여 해석함으로써, 마찰의 온도 의존성을 고려하여 구동 기구(2)의 경년 변화를 파악할 수 있다.
연속 운전 마찰 모델은, 마찰 특성 추정부(8)가 추정하는 마찰 특성 추정치에 따라서, 점성 계수와 쿨롱 계수를 연속 운전 카운터치에 대한 함수로 한 표현이 적합하고, 아래의 식 (5), (6)에 의해 설정된다.
Figure pct00005
Figure pct00006
이때의 마찰 모델부(9b)는, 입력된 연속 운전 카운터치에 따라서, 상기의 식 (5), (6)으로부터 기준이 되는 점성 계수 및 쿨롱 계수를 기준 마찰 특성으로서 출력한다.
마찰 변동 해석부(10)는, 기준 마찰 특성 및 마찰 특성 추정치로부터, 상술한 바와 같이 경년 변화에 따른 구동 기구(2)의 마찰의 변동을 나타내는 마찰 변동치를 산출한다.
이러한 구성에 있어서는, 마찰 모델부(9b)에는, 정상시, 일례로서 기계 장치 도입시의 구동 기구(2)에 있어서의, 어느 운전 패턴이 반복되고 있을 때의 마찰과 연속 운전 시간의 관계에 근거하여, 연속 운전 카운터치에 따라서 마찰 특성이 변화하는 연속 운전 마찰 모델이 설정된다. 그리고, 마찰 모델부(9b)는, 마찰 특성 추정치의 추정시의 연속 운전 카운터부(20)가 생성하는 연속 운전 카운터치에 따라서, 기준 마찰 특성을 산출하여 출력한다. 마찰 변동 해석부(10)는, 마찰 특성 추정부(8)가 추정한 마찰 특성 추정치 및 기준 마찰 특성을 비교하고, 연속 운전 시간과 마찰 특성의 관계를 고려한 마찰 변동치를 출력한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치는, 어느 운전 패턴의 반복에 의한 연속 운전에 의해, 마찰 특성이 변화하는 구동 기구(2)에 있어서도, 추정한 마찰 특성 추정치에 근거하여, 구동 기구(2)의 경년 변화를 나타내는 마찰 변동치를 산출할 수 있다. 또, 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치에서는, 연속 운전 카운터부(20)는 연속 운전 시간에 따라서 단조 증가하는 연속 운전 카운터치를 생성하지만, 운전 패턴의 반복 횟수 또는 가감 속도의 횟수 등의, 정해진 운전 패턴의 반복에 의해 그 운전 패턴의 횟수, 즉 운전 횟수가 단조 증가하는 현상으로부터 연속 운전 카운터치를 생성해도 좋다.
실시의 형태 7.
도 14는 본 발명에 따른 전동기 제어 장치의 실시의 형태 7의 구성을 나타내는 블럭도이다. 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치는, 도 1에 나타내는 전동기 제어 장치에 마찰 이상 진단부(21)가 추가된 구성이다. 마찰 이상 진단부(21)에는, 마찰 변동 해석부(10)가 출력한 마찰 변동치가 입력되고, 마찰 이상 진단 신호를 출력한다. 도 14에 나타내는 전동기 제어 장치에 있어서, 도 1과 동일한 구성에 대해서는 마찬가지로 동작하여 마찬가지로 기능하기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다.
도 14에 나타내는 전동기 제어 장치에 있어서, 마찰 이상 진단부(21)는, 입력된 마찰 변동치와 미리 정해진 마찰 변동치의 정상치 범위를 비교하고, 마찰 변동치가 정상치 범위 외인 경우에는, 마찰의 이상을 나타내는 마찰 이상 진단 신호를 출력한다. 또, 입력된 마찰 변동치가 정상치 범위 내인 경우에는, 마찰이 정상인 것을 나타내는 마찰 이상 진단 신호를 출력하고, 또는 신호를 출력하지 않는다.
실시의 형태 1 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 마찰 변동 해석부(10)는, 마찰 모델부(9)가 산출한 기준 마찰 특성과, 마찰 특성 추정부(8)가 추정한 구동 기구(2)의 마찰 특성 추정치를 비교하여, 구동 기구(2)의 마찰의 변동을 나타내는 마찰 변동치를 산출한다. 마찰 모델부(9)가 산출한 기준 마찰 특성은, 온도 정보 취득부(11)가 취득한 온도 정보치에 대응한 정상시의 구동 기구(2)의 마찰 특성이다. 이것에 의해 마찰 변동 해석부(10)는, 마찰 특성 추정치와 기준 마찰 특성을 비교하여, 현재의 온도에 있어서의 정상시의 마찰 특성에 대한 현재의 마찰 특성의 변동량을 산출하고, 기준 마찰 특성에 대한 이 변동량의 비율을 산출하여 마찰 변동치를 출력한다. 이와 같이 마찰 변동치는, 마찰의 온도 의존성을 고려하여 산출되기 때문에, 마찰 변동치는 온도에 관계없이 경년 변화에 따른 마찰 특성의 변동을 나타내는 것으로 된다.
마찰 이상 진단부(21)는, 경년 변화에 따른 마찰 특성의 변동을 나타낸 마찰 변동치와, 미리 정해진 정상치 범위를 비교함으로써, 구동 기구(2)의 마찰이 정상인지 또는 이상인지를 진단한다. 마찰 변동치는 온도에 의존하지 않기 때문에, 온도에 따르지 않고 1개의 정상치 범위에 의한 진단이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치는, 마찰 이상 진단부(21)가 출력하는 마찰 이상 진단 신호로부터 구동 기구(2)에 있어서의 마찰의 이상의 유무를 유저에게 통보할 수 있다. 또, 본 실시의 형태에서는, 실시의 형태 1의 도 1의 구성에 마찰 이상 진단부(21)를 추가한 형태에 대해 설명했지만, 실시의 형태 2의 도 6, 실시의 형태 3의 도 7, 실시의 형태 4의 도 9, 실시의 형태 5의 도 11, 또는 실시의 형태 6의 도 12의 구성에 마찰 이상 진단부(21)를 추가하여도 마찬가지의 효과가 얻어진다.
실시의 형태 8.
도 15는 본 발명에 따른 전동기 제어 장치의 실시의 형태 8의 구성을 나타내는 블럭도이다. 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치는, 실시의 형태 7의 도 14의 마찰 이상 진단부(21) 대신에 마찰 이상 진단부(21a)를 구비한다.
마찰 이상 진단부(21a)는, 마찰 변동 해석부(10)가 출력한 마찰 변동치에 근거하여, 마찰 이상 증가 진단 신호 또는 마찰 이상 감소 진단 신호를 출력한다. 도 15에 나타내는 전동기 제어 장치에 있어서, 도 1과 동일한 구성에 대해서는 마찬가지로 동작하여 마찬가지로 기능하기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다.
도 15에 나타내는 전동기 제어 장치에 있어서, 마찰 이상 진단부(21a)에는 상한치와 하한치로 이루어지는 마찰 변동치의 정상치 범위가 미리 정해져 있고, 입력된 마찰 변동치와 이 정상치 범위를 비교하고, 마찰 변동치가 정상치 범위의 상한치를 넘으면 마찰의 이상 증가를 나타내는 마찰 이상 증가 진단 신호를 출력하고, 마찰 변동치가 정상치 범위의 하한치를 하회하면 마찰의 이상 감소를 나타내는 마찰 이상 감소 진단 신호를 출력한다. 또, 마찰 변동치가 정상치 범위 내인 경우에는, 마찰이 정상인 것을 나타내는 마찰 이상 증가 진단 신호 혹은 마찰이 정상인 것을 나타내는 마찰 이상 감소 진단 신호를 출력하고, 또는 신호를 출력하지 않는다.
구동 기구(2)에서 발생하는 마찰은, 윤활제인 윤활유 또는 윤활유에 기인하고, 또는 구동 기구(2)에서 이용되고 있는 베어링, 볼 나사 또는 직동 가이드의 여압(pressurization)에 기인한다. 경년 변화에 따라 윤활유의 점도가 증가하고, 또는 윤활유의 경화가 발생하고, 또는 이물질이 혼입하면, 마찰이 증가하는 것으로 예상된다. 한편, 윤활유의 점도가 저하하고, 또는 윤활유의 연화가 발생하고, 또는 여압이 저하하면, 마찰이 감소하는 것으로 예상된다. 마찰 이상 진단부(21a)는, 마찰의 이상 증가와 이상 감소를 구별하여 마찰 이상 증가 진단 신호 또는 마찰 이상 감소 진단 신호를 출력하기 때문에, 상기 현상을 구별한 진단이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시의 형태에서는, 마찰 변동치가 정상치 범위의 상한치를 넘으면 마찰의 이상 증가를 나타내는 마찰 이상 증가 진단 신호를 출력하고, 마찰 변동치가 정상치 범위의 하한치를 하회하면 마찰의 이상 감소를 나타내는 마찰 이상 감소 진단 신호를 출력한다. 구동 기구(2)에 있어서 마찰이 증가할 때와 마찰이 감소할 때는 서로 다른 현상이 발생하고 있는 것으로 생각되기 때문에, 유저는 마찰의 이상 증가시와 마찰의 이상 감소시에 서로 다른 대응을 채택할 수 있다. 또, 본 실시의 형태에서는, 실시의 형태 7의 구성의 마찰 이상 진단부(21)를 마찰 이상 진단부(21a)에 대신한 형태, 즉, 실시의 형태 1의 도 1의 구성에 마찰 이상 진단부(21)를 추가한 형태에 대해 설명했지만, 실시의 형태 2의 도 6, 실시의 형태 3의 도 7, 실시의 형태 4의 도 9, 실시의 형태 5의 도 11, 또는 실시의 형태 6의 도 12의 구성에 마찰 이상 진단부(21a)를 추가해도 마찬가지의 효과가 얻어진다.
실시의 형태 9.
도 16은 본 발명에 따른 전동기 제어 장치의 실시의 형태 9의 구성을 나타내는 블럭도이다. 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치는, 실시의 형태 3의 도 7의 구성으로부터 상온시 온도 마찰 기억부(12a), 고온시 온도 마찰 기억부(13a), 저온시 온도 마찰 기억부(14a)를 생략하고, 온도 마찰 모델 생성부(15) 대신에 온도 마찰 모델 생성부(15a)를 구비한다.
온도 마찰 모델 생성부(15a)는, 자동 설정 기간 계측부(17)에서 설정되는 기간 내에 있어서, 온도 마찰 자동 설정부(16)로부터 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치가 설정된다. 도 16에 나타내는 전동기 제어 장치에 있어서, 도 7과 동일한 구성에 대해서는, 마찬가지로 동작하여 마찬가지로 기능하기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다.
도 16에 나타내는 전동기 제어 장치에서는, 온도 마찰 자동 설정부(16)는, 자동 설정 기간 계측부(17)에서 설정되는 기간 내에 있어서, 온도 마찰 모델 생성부(15a)에 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치를 자동으로 설정한다. 자동 설정 기간 계측부(17)에서 설정되는 기간이 1년 이상이라고 하는 장기간으로 되면, 그 기간에 구동 기구(2)가 경년 변화할 우려가 있다. 그 때문에, 자동 설정하는 기간은, 경년 변화가 거의 없으면 상정되는 기간인 3개월 내지 6개월 정도로 하는 것이 바람직하다.
그리고, 온도 마찰 모델 생성부(15a)는, 온도 마찰 자동 설정부(16)로부터 설정되는 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치로부터 온도 마찰 모델을 생성한다. 예를 들면, 온도 마찰 모델 생성부(15a)는, 자동 설정하는 기간에 입력된 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치로부터, 순차 최소 제곱법을 이용하여 온도 마찰 모델을 생성한다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시의 형태의 전동기 제어 장치에서는, 자동적으로 설정된 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치에 의해, 온도 마찰 모델이 자동적으로 생성되고, 추정한 마찰 특성 추정치에 근거하여 구동 기구(2)의 경년 변화를 나타내는 마찰 변동치를 산출할 수 있다. 또, 실시의 형태 3의 도 7에 나타내는 구성에서는 필요한, 상온시 온도 마찰 기억부(12a), 고온시 온도 마찰 기억부(13a) 및 저온시 온도 마찰 기억부(14a)가 불필요하다. 그 때문에, 온도 마찰 모델의 자동 생성에 필요한 기억량을 적게 할 수 있다. 이와 같이, 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치로부터 기준 마찰 모델을 산출하여 마찰 모델부에 설정할 수 있다.
또, 본 실시의 형태에서는, 온도 마찰 모델 생성부(15a)는 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치로부터, 예를 들면 순차 최소 제곱법을 이용하여 온도 마찰 모델을 생성하고 있지만 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 공조가 관리되어 있고 온도 변화가 거의 없는 환경에서 이용되는 경우에는, 온도 정보치 및 마찰 특성 추정치를 각각 평균화함으로써 온도 마찰 모델을 생성해도 좋다. 이 경우에는, 온도 마찰 모델은 온도 의존성을 갖지 않기 때문에, 마찰 모델부(9a)는 온도 정보치에 따르지 않고 일정한 기준 마찰 특성을 출력한다. 또, 이 경우에는, 자동 설정 기간은 구동 기구(2)의 경년 변화가 거의 없으면 상정되는 기간인 6개월보다 짧은 기간이 바람직하다.
실시의 형태 1 내지 9에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 전동기 제어 장치에 따르면, 이상을 조기에 인식할 수 있기 때문에, 이상으로 인한 다른 부품에의 과부하가 방지되고, 장수명이며, 이상으로 인한 에너지의 소비를 억제할 수 있어, 환경에의 부하도 저감할 수 있다. 또, 생산 기계에 적용한 경우에는 수율을 향상시킬 수 있다. 또, 수송 기기에 적용한 경우에는 이상에 대해서 조기에 대응할 수 있기 때문에, 수송 효율을 향상시킬 수 있다.
(산업상의 이용 가능성)
이상과 같이, 본 발명에 따른 전동기 제어 장치는, 자동기, 공작 기계 또는 로봇으로 대표되는 전동기에 의해 구동되는 구동부를 갖는 기계 장치에 유용하고, 특히, 설치 환경의 온도 변화 또는 연속 운전 시간에 의해 마찰 특성이 변화하는 구동 기구를 갖는 기계 장치에 적합하다.
이상의 실시의 형태에 나타낸 구성은, 본 발명의 내용의 일례를 나타내는 것이고, 다른 공지의 기술과 조합하는 것도 가능하고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 일부를 생략, 변경하는 것도 가능하다.
1 : 구동부 2 : 구동 기구
3 : 전동기 4, 4a : 제어부
5 : 위치 검출기 6 : 지령 생성부
7 : 구동 전류 검출부 8 : 마찰 특성 추정부
9, 9a, 9b : 마찰 모델부 10, 10a : 마찰 변동 해석부
11, 11a : 온도 정보 취득부 12, 12a : 상온시 온도 마찰 기억부
13, 13a : 고온시 온도 마찰 기억부 14, 14a : 저온시 온도 마찰 기억부
15, 15a : 온도 마찰 모델 생성부 16 : 온도 마찰 자동 설정부
17 : 자동 설정 기간 계측부 18 : 마찰력 신호 생성부
19 : 기준 마찰치 생성부 20 : 연속 운전 카운터부
21, 21a : 마찰 이상 진단부 41 : 구동 제어부
42, 42a : 전류 제어부 43 : 속도 연산부
44 : 구동력 산출부 101 : 감산기
102 : 변동량 비율 계산부 421 : 전류 제어 연산부
422 : 주 회로부

Claims (15)

  1. 전동기에 의해 구동되는 구동 기구를 포함한 구동부로의 지령으로서 구동 지령 신호를 출력하는 지령 생성부와,
    상기 구동부의 위치 또는 속도를 검출하여 동작 검출 신호를 출력하는 동작 검출부와,
    상기 전동기에 공급되는 구동 전류를 검출하여 구동 전류 검출치를 출력하는 구동 전류 검출부와,
    상기 구동 지령 신호 및 상기 동작 검출 신호가 입력되어 구동력 지령 신호를 생성하고, 상기 구동력 지령 신호 및 상기 구동 전류 검출치에 따라서 상기 구동 전류를 공급하는 제어부와,
    상기 전동기의 구동력을 나타내는 구동력 신호 및 상기 동작 검출 신호가 입력되어 마찰 특성 추정치를 출력하는 마찰 특성 추정부와,
    상기 구동부의 온도 또는 상기 구동부의 온도에 따라서 온도 변화하는 부분의 온도를 취득하여 온도 정보치를 출력하는 온도 정보 취득부와,
    상기 구동부의 온도 또는 상기 구동부의 온도에 따라서 온도 변화하는 부분의 온도에 의해 특성이 변화하는 기준 마찰 모델이 설정되고, 상기 온도 정보치에 근거하여 기준 마찰 특성을 출력하는 마찰 모델부와,
    상기 기준 마찰 특성에 대한 상기 마찰 특성 추정치의 변동에 근거하는 마찰 변동치를 출력하는 마찰 변동 해석부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마찰 변동 해석부는, 상기 기준 마찰 특성에 대한 상기 마찰 특성 추정치의 변동량을 비율로 나타낸 마찰 변동치를 출력하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 정보치 및 상기 마찰 특성 추정치로부터 상기 기준 마찰 모델을 산출하여 상기 마찰 모델부에 설정하는 온도 마찰 모델 생성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 정보 취득부가 상기 동작 검출부에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 정보 취득부가 상기 구동부에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기 제어 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부에는 전류 제어부가 포함되고,
    상기 전류 제어부는, 상기 구동력 지령 신호 및 상기 구동 전류 검출치에 근거하여 구동 전압 지령치를 생성하고, 상기 구동 전압 지령치를 이용하여 산출한 상기 구동 전류를 상기 전동기로 공급하고,
    상기 온도 정보 취득부는, 상기 구동부의 온도 또는 상기 구동부의 온도에 따라서 온도 변화하는 부분의 온도를 취득하지 않고, 상기 구동 전압 지령치 및 상기 구동 전류 검출치로부터 상기 전동기의 온도를 추정하여 출력하는
    것을 특징으로 하는 전동기 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동력 신호 및 상기 동작 검출 신호로부터 마찰력 신호를 출력하는 마찰력 신호 생성부와,
    상기 기준 마찰 특성 및 상기 동작 검출 신호로부터 기준 마찰치를 출력하는 기준 마찰치 생성부
    를 구비하고,
    상기 마찰 변동 해석부는, 상기 기준 마찰 특성 대신에 상기 기준 마찰치에 대한 마찰력 신호의 변동량으로부터 상기 마찰 변동치를 출력하는
    것을 특징으로 하는 전동기 제어 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    지정된 온도에 있어서의 온도치와 마찰 특성을 기억하는 복수의 온도 마찰 기억부와,
    상기 복수의 온도 마찰 기억부가 기억하는 복수의 온도치에 있어서의 마찰 특성에 근거하는 근사 계산에 의해, 온도 변화에 의해 마찰 특성이 변화하는 기준 마찰 모델을 산출하여 상기 마찰 모델부에 설정하는 온도 마찰 모델 생성부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    설정된 기간에 있어서, 상기 온도 정보치 및 상기 마찰 특성 추정치에 근거하여 상기 복수의 온도 마찰 기억부를 자동 설정하는 온도 마찰 자동 설정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 온도 마찰 모델 생성부는, 상기 복수의 온도 마찰 기억부 중 적어도 하나가 기억하고 있는 온도치와 마찰 특성에 의해 나타내어지는 점을 통과하는 기준 마찰 모델을 근사 계산으로 산출하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어 장치.
  11. 전동기에 의해 구동되는 구동 기구를 포함한 구동부로의 지령으로서 구동 지령 신호를 출력하는 지령 생성부와,
    상기 구동부의 위치 또는 속도를 검출하여 동작 검출 신호를 출력하는 동작 검출부와,
    상기 전동기로 공급되는 구동 전류를 검출하여 구동 전류 검출치를 출력하는 구동 전류 검출부와,
    상기 구동 지령 신호 및 상기 동작 검출 신호가 입력되어 구동력 지령 신호를 생성하고, 상기 구동력 지령 신호 및 상기 구동 전류 검출치에 따라서 상기 구동 전류를 공급하는 제어부와,
    상기 전동기의 구동력을 나타내는 구동력 신호 및 상기 동작 검출 신호가 입력되어 마찰 특성 추정치를 출력하는 마찰 특성 추정부와,
    연속 운전시에 단조 증가하는 연속 운전 카운터치를 출력하는 연속 운전 카운터부와,
    상기 연속 운전 카운터치에 따라서 특성이 변화하는 기준 마찰 모델이 설정되고, 상기 연속 운전 카운터치에 근거하여 기준 마찰 특성을 출력하는 기준 마찰 모델부와,
    상기 기준 마찰 특성에 대한 상기 마찰 특성 추정치의 변동에 근거하는 마찰 변동치를 출력하는 마찰 변동 해석부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 연속 운전 카운터부는, 연속 운전 개시로부터 단위 시간 경과마다 단조 증가하는 연속 운전 카운터치를 출력하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 연속 운전 카운터부는, 연속 운전 개시로부터의 운전 횟수마다 단조 증가하는 연속 운전 카운터치를 출력하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    마찰 이상 진단부를 구비하고,
    상기 마찰 이상 진단부는, 상기 마찰 변동치와 미리 정해진 정상치 범위를 비교함으로써 상기 마찰 변동치가 정상인지 이상인지를 판정하여 마찰 이상 진단 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    마찰 이상 진단부를 구비하고,
    상기 마찰 이상 진단부는, 상한치와 하한치로 정해진 정상치 범위가 설정되고, 상기 마찰 변동치와 상기 정상치 범위를 비교하고, 상기 마찰 변동치가 상한치를 넘는 경우에는 마찰 이상 증가 진단 신호를 출력하고, 상기 마찰 변동치가 하한치 미만인 경우에는 마찰 이상 감소 진단 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어 장치.
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