计算消耗电量以及再生电量的伺服电动机驱动控制装置制造方法及图纸

技术编号:4141480 阅读:273 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种计算消耗电量以及再生电量的伺服电动机驱动控制装置。机械系统具有多个放大器组,该多个放大器组分别由与上位的电源连接的公共电源部、以及从此向伺服电动机供给电力的多个电力供给部构成。机械系统的伺服电动机驱动控制装置,各自具备求出每个放大器组的电量的多个放大器组电力检测部。各放大器组电力检测部,对关于在属于与其对应的放大器组的电力供给部上连接的伺服电动机的个别周期电量dEak进行合计,求出作为该放大器组中的消耗电量或再生电量的放大器组周期电量dEbg,针对预定的期间对其进行累计,来求出放大器组消耗电量Ebng。个别周期电量dEak,在伺服电动机正在消耗电力的情况下是正值,在伺服电动机正在再生电力的情况下是负值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有计算具备大量伺服电动机的机械系统、特别是机床中的消 耗电量以及再生电量的功能的伺服电动机驱动控制装置。
技术介绍
一般,例如JP实开平4-25485号公报中公开的那样,可以通过将功率计 安装在总电源中而得知机械系统的消耗电量。另一方面,已知在具有多个伺服 电动机的机械系统中,在求得每个伺服电动机的更详细的消耗电量的同时,还 求得在伺服电动机中有时产生的再生电力。作为这样的技术,在JP特开2000-105605号公报中记载了下述的技术 根据各伺服电动机的角速度和流过该伺服电动机的电流的测定值,对每个预定 时间周期求出各伺服电动机的消耗电力和再生电力,针对预定的期间对其进行 累计,由此求出消耗电量和再生电量。在该JP特开平2000-105605号公报中, 使用这样求出的消耗电量和再生电量来评价与各伺服电动机对应的每个轴的 运转负荷,由此可以掌握恰当的维护'检查时期。而且,提出了为了取得各轴 间的负荷的平衡而将步骤最佳化,或者实现与各伺服电动机对应的再生电阻的 大小的最佳化的方案。在JP特开2000 -206150号公报中记载了下述的技术针对注塑成型器的 伺服电动机或加热器等每个消耗电力要素,求出产品制造的每1个周期的消耗 电量。由此,在该文献中,可以准确地求出产品的制造成本,或者评价装置的 动作条件对消耗电量的影响来实现电力的有效利用。在JP特开2005-313610号公报中记载了下述的技术在打印机中通过监 视纸张的传送机构或托架的驱动机构的电动机的消耗电力,来抑制电动机的加 热导致的不良影响。此外,在JP特开2000-206150号公报以及JP特开2005-313610号公报中, 伺服电动机的消耗电力,是根据其电流的测定值而求出的。可是,在具有大量伺服电动机的机械系统中,有时将伺服电动机分为多个 组,采用将属于各组的多个伺服电动机与公共电源部连接的电源结构。即,在 该电源结构中,设置多个放大器组,它们与交流电源网等更上位的电源系统相 连,所述放大器组由1个公共电源部和与其连接向多个伺服电动机的每一个供 给电力的多个电力供给部构成。像这样具有多个放大器组的电源结构的情况下,在上述那样的现有技术中 的消耗电量或再生电量的评价中,有不完善的情况。例如,无法得知各伺服电 动机的再生电量是被返回到交流电源、还是被其它伺服电动机有效利用,另夕卜, 还有在每个放大器组中是电阻再生或电源再生不同的情况,也有再生电量通过 再生电阻被废弃的。如上所述,现有技术未着眼于使再生电量的流动明确。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于,在具有多个放大器组的电源结构的机床等机械 系统中,可以恰当地评价消耗电量和再生电量的流动。为了达成上述目的,根据本专利技术,提供一种伺服电动机驱动控制装置,其 控制机械系统的伺服电动机,该机械系统具有多个放大器组,各放大器组由与 上位的电源连接的公共电源部、和从公共电源部向伺服电动机供给电力的多个电力供给部构成,该伺服电动机驱动控制装置具备多个个别电力检测部,其各自对每个预定的周期,求出作为该周期中的伺服电动机的电量的别周期电量;和多个放大器组电力检测部,其求出各自对应的每个所述放大器组的电量, 当伺服电动机正在消耗电力时,个别周期电量成为正值,当伺服电动机正在再 生电力时,个别周期电量成为负值,各放大器组电力检测部,合计关于在属于 与该放大器组电力检测部对应的放大器组的电力供给部上连接的伺服电动机 的个别周期电量,求出作为各周期中的该放大器组中的消耗电量或再生电量的 放大器组周期电量,针对预定的期间对放大器组周期电量进行累计,求出作为 预定期间的该放大器组中的合计的消耗电量的放大器组消耗电量。根据该结构,通过^t大器组电力^^测部的计算结果,可以评价放大器组单 位中的消耗电力量以及再生电力量。理想的是,多个放大器组电力冲会测部的各自,分别针对预定的期间,仅在 放大器组周期电量为负的情况下对放大器组周期电量进行累计,求出作为预定的期间中的与该放大器组电力检测部对应的放大器组中的再生电量的总和的 放大器组再生电量。由此,可以评价各放大器组在预定的期间内返回交流电源 侧的合计的再生电力量。另外,理想的是,多个放大器组电力检测部的各自,仅在关于在属于与该别周期电量为负的情况下,对该个别周期电量进行合计,进而针对预定的期间 对合计而得的个别周期电量进行累计,从由此得到的电量中减去放大器组再生 电量,求出在该放大器组内的伺服电动机间授受的再生电量。由此,可以评价 在放大器组内有效利用的再生电力量,进行节能效果等的评价。理想的是,多个个别电力检测部的各自,根据流过对应的祠服电动机的电 流的测定值、和对应的伺服电动机的旋转速度的测定值,求出个別周期电量。 由此,如前所述,根据是消耗电量还是再生电量,可以简便且恰当地求出符号 改变的个别周期电量。另外,理想的是,针对多个个别电力检测部的每一个,也做成求出作为预 定期间中消耗电量的个别消耗电量、以及作为再生电量的总和的个别再生电量 的结构。由此,在放大器组电力检测部的计算结果之外,还得到伺服电动机的 个别的消耗电量或再生电量的信息,可以进行更详细的评价。另夕卜,也可以进一步设置整体电力检测部,其计算关于全部放大器组的合 计的消耗电量或再生电量的信息。由此,可以进一步得到从交流电源取得的电 量、和返回交流电源的电量的信息。在/>共电源部中也可以包含不进行向交流电源返回电力的再生动作的 共电源部。在这种情况下,为了进行恰当的评价,整体电力检测部,关于不进 行再生动作的公共电源部属于的放大器组,在放大器组周期电量为负时,将该 放大器组周期电量设为零,即需要把来自该放大器组的再生电量作为零来进行 计算。根据本专利技术,可以恰当地评价具有多个放大器组的电源结构的机械系统中 的消耗电量和再生电量的流动。 附图说明以下,参照附图,根据本专利技术的优选实施方式进一步详细说明本专利技术的上7述以及其它目的、特征、优点。图1是示意地表示本专利技术的一个实施方式的机械系统及其伺服电动机驱 动控制装置的结构的框图。图2是表示伺服电动机驱动控制装置中的每个电力供给部的电力计算步 骤的流程图。图3是表示伺服电动机驱动控制装置中的每个放大器组的电力计算步骤 的流程图。图4是表示伺服电动机驱动控制装置中的机械系统整体的电力计算步骤的流程图。图5是表示图3所示的每个放大器组的电力计算步骤的变形例的流程图。 具体实施例方式以下,参照附图记载本专利技术的优选实施方式。图1是示意性地表示具备本专利技术的一个实施方式的伺服电动机驱动控制 装置以及由其控制的多个伺服电动机的机床等机械系统的框图。此外,为了方便,在图1中仅表示了机械系统10中与本专利技术相关的部分。 另外,伺服电动机驱动控制装置30的结构,通过具有电力供给部控制处理部 31-34等多个功能部的形态来表示。这些功能部也可以作为独立的硬件来构 成,但在不具有各功能部间的明确区分的硬件中可以通过软件来实现。在通过 软件来实现的情况下,各功能部也可以作为独立的软件部分来构成,但也可以 通过不具有各功能部间的明确区分的软件来实现。在图1所示的例子中,机械系统IO具有4个伺服电动机1 ~4。它们之中, 伺服电动机l、 2与第1公共电源部11相连,伺服电动本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种伺服电动机驱动控制装置(30),其控制机械系统(10)的伺服电动机,该机械系统(10)具有多个放大器组(15、16),该多个放大器组(15、16)的各自由与上位的电源连接的公共电源部(11、12)、和从该公共电源部(11、12)向伺服电动机(1、2;3、4)供给电力的多个电力供给部(21、22;23、24)构成,该伺服电动机驱动控制装置的特征在于, 具备: 多个个别电力检测部(35,36,37,38),其各自每隔预定的周期,求出作为该周期中的对应的伺服电动机( 1;2;3;4)的电量的个别周期电量;和 多个放大器组电力检测部(42、43),其求出各自对应的每个所述放大器组的电量, 当所述伺服电动机(1;2;3;4)正在消耗电力时,所述个别周期电量成为正值,当所述伺服电动机(1;2;3; 4)正在再生电力时,所述个别周期电量成为负值, 所述多个放大器组电力检测部(42、43)的各自,对关于在属于与该放大器组电力检测部(42、43)对应的所述放大器组(15、16)的所述电力供给部(21、22;23、24)上连接的所述伺服 电动机(1、2;3、4)的所述个别周期电量进行合计,求出作为各周期中的该放大器组(15;16)中的消耗电量或再生电量的放大器组周期电量,针对预定的期间对该放大器组周期电量进行累计,求出作为该预定期间的该放大器组(15;16)中的合计的消耗电量的放大器组消耗电量。...

【技术特征摘要】
JP 2008-9-24 2008-2443641.一种伺服电动机驱动控制装置(30),其控制机械系统(10)的伺服电动机,该机械系统(10)具有多个放大器组(15、16),该多个放大器组(15、16)的各自由与上位的电源连接的公共电源部(11、12)、和从该公共电源部(11、12)向伺服电动机(1、2;3、4)供给电力的多个电力供给部(21、22;23、24)构成,该伺服电动机驱动控制装置的特征在于,具备多个个别电力检测部(35,36,37,38),其各自每隔预定的周期,求出作为该周期中的对应的伺服电动机(1;2;3;4)的电量的个别周期电量;和多个放大器组电力检测部(42、43),其求出各自对应的每个所述放大器组的电量,当所述伺服电动机(1;2;3;4)正在消耗电力时,所述个别周期电量成为正值,当所述伺服电动机(1;2;3;4)正在再生电力时,所述个别周期电量成为负值,所述多个放大器组电力检测部(42、43)的各自,对关于在属于与该放大器组电力检测部(42、43)对应的所述放大器组(15、16)的所述电力供给部(21、22;23、24)上连接的所述伺服电动机(1、2;3、4)的所述个别周期电量进行合计,求出作为各周期中的该放大器组(15;16)中的消耗电量或再生电量的放大器组周期电量,针对预定的期间对该放大器组周期电量进行累计,求出作为该预定期间的该放大器组(15;16)中的合计的消耗电量的放大器组消耗电量。2. 根据权利要求1所述的伺服电动机驱动控制装置,其特征在于, 所述多个》文大器组电力冲全测部(42、 43)的各自,针对所述预定的期间,仅在所述放大器组周期电量为负时对该放大器组周期电量进行累计,求出作为 所述预定的期间中的与该放大器组电力4企测部(42; 43)对应的所述放大器组 (15; 16)中的再生电量的总和的放大器组再生电量。3. 根据权利要求2所述的伺服电动机驱动控制装置,其特征在于, 所述多个放大器组电力检测部(42、 43)的各自,仅在关于在属于与该放大器组电力一企测部(42; 43)对应的所述放大器组(15; 16)的所述电力供绐 部(21、 22; 23、 24)上连接的所述伺服电动机(1、 2; 3、 4)的所述个别周 期电量为负时,对该个别周...

【专利技术属性】
技术研发人员:岩下平辅置田肇河村宏之上野裕也
申请(专利权)人:发那科株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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