能夠采取停電對策的電動機控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠采取停電對策的電動機控制裝置。交流直流轉(zhuǎn)換裝置（11）的停電檢測部（11a），對電動機（3）的驅(qū)動時三相交流電源（1）的停電進行檢測，并根據(jù)停電的檢測來生成停電檢測信號。交流直流轉(zhuǎn)換裝置（11）的發(fā)送部（11b）使用電線、無線或光纖來發(fā)送停電檢測信號。直流交流轉(zhuǎn)換裝置（12）的接收部（12a）用于接收發(fā)送部（11b）所發(fā)送的停電檢測信號。
【專利說明】能夠采取停電對策的電動機控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及能夠在電動機的驅(qū)動時交流電源停電時采取停電對策的電動機控制 裝直。

【背景技術(shù)】
[0002] 以往，例如如日本特開2011-101474號公報、日本特開2011-209936號公報、日本 專利第3472433號公報以及日本專利第3616759號公報中記載的，作為能夠在電動機的驅(qū) 動時的交流電源停電時采取停電對策的電動機控制裝置，提出了 一種電動機控制裝置，其 具有對電動機的驅(qū)動時交流電源的停電進行檢測，并根據(jù)停電的檢測來生成停電檢測信號 的停電檢測部；和響應(yīng)于停電的檢測來控制電動機以便進行電動機的停止的控制部。這種 情況下，在交流電源的輸出線與停電檢測部之間配置有內(nèi)部配線。
[0003] 此外，例如如日本特開平10-271866號公報、日本專利第3369346號公報以及日本 專利第4154679號公報中記載的，作為能夠在電動機的驅(qū)動時交流電源停電時采取停電對 策的電動機控制裝置，提出了一種電動機控制裝置，其具有對電動機的驅(qū)動時交流電源的 停電進行檢測，并根據(jù)停電的檢測來生成停電檢測信號的停電檢測部；和響應(yīng)于停電的檢 測來控制電動機以便進行由電動機驅(qū)動的被驅(qū)動體的退避的控制部。這種情況下，也在交 流電源的輸出線與停電檢測部之間配置有內(nèi)部配線。
[0004] 此外，例如如日本專利第3541121號公報中記載的，作為能夠在電動機的驅(qū)動時 的交流電源停電時采取停電對策的電動機控制裝置，提出了一種電動機控制裝置，其具有 對電動機的驅(qū)動時交流電源的停電進行檢測，并根據(jù)停電的檢測來生成停電檢測信號的停 電檢測部；和響應(yīng)于停電的檢測將電力供給至對用于驅(qū)動電動機的電力進行蓄積的DC鏈 路部的電力供給部。這種情況下，也在交流電源的輸出線與停電檢測部之間配置有內(nèi)部配 線。
[0005] 在電動機的驅(qū)動時交流電源停電時，在控制多個電動機，以便進行電動機的停止 和通過電動機驅(qū)動的被驅(qū)動體的退避中的任一方的情況下，分別對應(yīng)于多個電動機的多個 直流交流轉(zhuǎn)換裝置，分別由獨立的裝置構(gòu)成。因此，需要在各直流交流轉(zhuǎn)換裝置設(shè)置停電檢 測部和控制部，即，需要使用分別對應(yīng)于多個直流交流轉(zhuǎn)換裝置的多個停電檢測部和控制 部。
[0006] 有時由于構(gòu)成停電檢測部的部件的偏差而導(dǎo)致多個停電檢測部檢測停電的時刻 彼此不同。此外，有時由于配置于交流電源的輸出線與停電檢測部之間的內(nèi)部配線的電壓 下降的影響而導(dǎo)致多個停電檢測部檢測停電的時刻彼此不同。此外，有時由于設(shè)置有停電 檢測部的裝置的瞬間停電耐受量的差別導(dǎo)致多個停電檢測部檢測停電的時刻彼此不同。
[0007] 因此，為了不使由于多個停電檢測部檢測停電的時刻相互不同而導(dǎo)致的惡劣影響 波及到電動機的控制，存在為了在電動機的驅(qū)動時交流電源停電時，采取停電對策而進行 的控制變復(fù)雜這樣的問題。
[0008] 此外，在電動機的驅(qū)動時交流電源停電時，進行用于進行電動機的停止和由電動 機驅(qū)動的被驅(qū)動體的退避的任一方的電動機的控制，以及進行向DC鏈路部的電力供給的 情況下，需要使用針對控制部的停電檢測部和針對電力供給部的停電檢測部兩者。
[0009] 針對控制部的停電檢測部檢測停電的時刻，由于構(gòu)成停電檢測部的部件的偏差等 導(dǎo)致與針對電力供給部的停電檢測部檢測停電的時刻存在不同。此外，針對控制部的停電 檢測部檢測停電的時刻，由于設(shè)置有停電檢測部的裝置的瞬間停電耐受量的差別導(dǎo)致與針 對電力供給部的停電檢測部檢測停電的時刻存在不同。
[0010] 有時，由于針對控制部的停電檢測部檢測停電的時刻與針對電力供給部的停電檢 測部檢測停電的時刻不同而導(dǎo)致的惡劣影響會波及到電動機的控制。例如，會發(fā)生雖然針 對控制部的停電檢測部檢測了停電，但是針對電力供給部的停電檢測部不檢測停電的情 況。這種情況下，在電動機的驅(qū)動時交流電源停電時，無法進行電動機的停止和由電動機驅(qū) 動的被驅(qū)動體的退避中的任一方。
[0011] 因此，為了使針對控制部的停電檢測部檢測停電的時刻與針對電力供給部的停電 檢測部檢測停電的時刻不同而導(dǎo)致的惡劣影響不會波及到電動機的控制，存在為了在電動 機的驅(qū)動時交流電源停電時采取停電對策而進行的控制變復(fù)雜的問題。并且，隨著具有停 電檢測部的裝置增加，上述控制變得更加復(fù)雜，因此停電對策裝置等的裝置擴充變困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的在于，提供一種在電動機的驅(qū)動時交流電源停電時，能夠使為了采 取停電對策而進行的控制簡單化，并能夠簡單地進行停電對策的擴充的電動機控制裝置。
[0013] 本發(fā)明提供一種電動機控制裝置，其對利用經(jīng)由變換器連接至交流電源的DC鏈 路部中蓄積的電力而被驅(qū)動的電動機進行控制，該電動機控制裝置的特征在于，具備：一個 第1裝置，該第1裝置具有對電動機的驅(qū)動時交流電源的停電進行檢測，并根據(jù)停電的檢 測來生成停電檢測信號的停電檢測部和用于發(fā)送停電檢測信號的發(fā)送部；至少一個第2裝 置，該第2裝置具有用于接收發(fā)送部所發(fā)送的停電檢測信號的接收部。
[0014] 優(yōu)選地，發(fā)送部使用電線、無線或光纖將停電檢測信號發(fā)送至接收部。
[0015] 優(yōu)選地，第1裝置由具有變換器、DC鏈路部、停電檢測部以及發(fā)送部的交流直流轉(zhuǎn) 換裝置而構(gòu)成；第2裝置由具有接收部的直流交流轉(zhuǎn)換裝置而構(gòu)成。
[0016] 優(yōu)選地，第1裝置由具有變換器、DC鏈路部、停電檢測部和發(fā)送部的交流直流轉(zhuǎn)換 裝置，以及連接至交流直流轉(zhuǎn)換裝置的直流交流轉(zhuǎn)換裝置而構(gòu)成；第2裝置由具有接收部， 并響應(yīng)于接收部的停電檢測信號的接收來采取電動機的驅(qū)動時交流電源停電時的電力對 策的電力對策裝置而構(gòu)成。
[0017] 優(yōu)選地，第1裝置由具有變換器、DC鏈路部、停電檢測部以及發(fā)送部的交流直流轉(zhuǎn) 換裝置而構(gòu)成；第2裝置由具有接收部的直流交流轉(zhuǎn)換裝置，和響應(yīng)于接收部的停電檢測 信號的接收來采取電動機的驅(qū)動時交流電源停電時的電力對策的電力對策裝置而構(gòu)成。
[0018] 優(yōu)選地，電力對策裝置具有：再生電力消耗控制部，其響應(yīng)于接收部的停電檢測信 號的接收來進行控制，以便消耗電動機減速時發(fā)生的再生電力。
[0019] 優(yōu)選地，電力對策裝置具有：電力供給控制部，其響應(yīng)于接收部的停電檢測信號的 接收來進行電力供給的控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 通過參照以下附圖，可更明確地理解本發(fā)明。
[0021] 圖1是表示具有第1實施方式的電動機控制裝置的系統(tǒng)的圖。
[0022] 圖2是表示具有第2實施方式的電動機控制裝置的系統(tǒng)的圖。
[0023] 圖3是詳細表示圖2所示的再生電力消耗控制部的圖。
[0024] 圖4是詳細表示圖2所示的電力供給控制部的圖。
[0025] 圖5是詳細表示圖2所示的其他電力供給控制部的圖。
[0026] 圖6是詳細表示圖2所示的電力供給控制部的變形例的圖。
[0027] 圖7是詳細表示圖2所示的其他電力供給控制部的變形例的圖。
[0028] 圖8是詳細表示圖2所示的其他電力供給控制部的變形例的圖。
[0029] 圖9是表示具有第3實施方式的電動機控制裝置的系統(tǒng)的圖。
[0030] 圖10是表示具有第4實施方式的電動機控制裝置的系統(tǒng)的圖。

【具體實施方式】
[0031] 以下，參照附圖來說明能夠采取停電對策的電動機控制裝置。然而，不應(yīng)理解為本 發(fā)明受限于附圖或以下說明的實施方式。附圖中，對相同的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的符號。
[0032] 圖1是表示具有第1實施方式的電動機控制裝置的系統(tǒng)的圖。圖1所示的系統(tǒng)在 機床中使用。圖1所示的系統(tǒng)具備：作為交流電源的三相交流電源1 ;電壓檢測器2U、2V、 2W ;電動機3 ;被驅(qū)動體4 ;電動機控制裝置5 ;和上位控制裝置6。
[0033] 電壓檢測器2U、2V、2W設(shè)置于三相交流電源1的輸出線，用于檢測三相的U相電 壓、V相電壓和W相電壓。作為電動機3，使用了通過滾珠絲杠/螺母機構(gòu)等進給絲杠機構(gòu)在 重力軸方向（Z軸方向）驅(qū)動機床的主軸的重力軸用伺服電動機；對安裝于機床的主軸的刀 具進行驅(qū)動的主軸電動機；通過滾珠絲杠/螺母機構(gòu)等的進給絲杠機構(gòu)在水平軸方向（例 如，X軸方向）驅(qū)動安裝了工件的機床的工作臺的水平軸用伺服電動機等。
[0034] 在電動機3為重力軸用伺服電動機的情況下，被驅(qū)動體4例如為機床的主軸；在電 動機3為主軸電動機的情況下，被驅(qū)動體4為刀具；在電動機3為水平軸用伺服電動機的情 況下，被驅(qū)動體4為機床的工作臺。
[0035] 電動機控制裝置5具備：作為第1裝置的交流直流轉(zhuǎn)換裝置11、作為第2裝置的直 流交流轉(zhuǎn)換裝置12。交流直流轉(zhuǎn)換裝置11具有：停電檢測部11a、發(fā)送部lib、變換器11c 以及DC鏈路部lid。直流交流轉(zhuǎn)換裝置12具有：接收部12a、控制部12b和逆變器12c。
[0036] 停電檢測部11a，通過監(jiān)視三相交流電源1的電壓和DC鏈路部lid的電壓，來檢測 電動機3的驅(qū)動時三相交流電源1的停電，并根據(jù)停電的檢測來生成停電檢測信號。為此， 停電檢測部11a具有：具有對通過設(shè)置于三相交流電源1的輸出線的電壓檢測器2U、2V、2W 檢測出的三相的U相電壓、V相電壓和W相電壓進行整流的多個(在3相交流的情況下為6 個）整流二極管的整流電路(未圖示）；將來自整流電路的輸出信號的電平與基準電平相比 較，在該輸出信號的電平在基準水平以下時，生成停電檢測信號的比較器(未圖示)。此外， 停電檢測部11a還具有：檢測DC鏈路部lid的電壓的電壓檢測部(未圖示）；計算檢測出的 電壓的每單位時間的減少量的計算部(未圖示）；將計算出的減少量與預(yù)先決定的基準量相 比較，在該減少量比基準量大時，生成停電檢測信號的其他比較器(未圖示)。
[0037] 發(fā)送部lib例如由輸入輸出端口構(gòu)成，并使用電線、無線或光纖將停電檢測信號 發(fā)送至接收部12a。變換器11c例如由多個(在3相交流的情況下為6個)整流二極管構(gòu)成， 并將從三相交流電源1供給的交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力。DC鏈路部lid例如由平滑用電 容器構(gòu)成，與變換器11c并聯(lián)連接，以便使通過變換器11c的整流二極管整流后的電壓平滑 化。由此，電動機3由DC鏈路部lid中蓄積的電力而被驅(qū)動。
[0038] 接收部12a例如由輸入輸出端口構(gòu)成，并接收發(fā)送部lib發(fā)送出的停電檢測信號。 控制部12b，根據(jù)通過設(shè)置于逆變器12c的輸出線的電流檢測器(未圖示)檢測出的三相的U 相電流、V相電流和W相電流各自的電流值、通過位置檢測器(未圖示)檢測出的電動機3的 位置、基于電動機3的位置決定的電動機3的速度、從上位控制裝置6輸入的位置指令值及 基于位置指令值決定的速度指令值，來生成用于驅(qū)動電動機3的PWM信號，并將生成的PWM 信號輸出至逆變器12c。
[0039] 逆變器12c例如由多個（3相交流的情況下為6個)整流二極管以及分別與這些整 流二極管逆并聯(lián)連接的晶體管構(gòu)成，并且與DC鏈路部lid并聯(lián)連接，通過基于上述PWM信 號來進行晶體管的導(dǎo)通截止動作，來將通過變換器11c轉(zhuǎn)換后的直流電力轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動 電動機3的交流電力。
[0040] 如上述，電動機控制裝置5,對由蓄積在經(jīng)由變換器11c連接至三相交流電源1的 DC鏈路部lid的電力所驅(qū)動的電動機3進行控制。在本實施方式中，控制部12b響應(yīng)于接 收部12a的停電檢測信號的接收來控制電動機3,以便進行電動機3的停止和由電動機3驅(qū) 動的被驅(qū)動體4的退避中的任一方。即，電動機控制裝置5檢測電動機3的驅(qū)動時三相交 流電源1的停電，并響應(yīng)于停電的檢測來控制電動機3,以便進行電動機3的停止和由電動 機3驅(qū)動的被驅(qū)動體4的退避中的任一方。
[0041] 上位控制裝置6由CNC (數(shù)值控制裝置）構(gòu)成，并將位置指令值輸出至控制部12b 以便控制電動機控制部5。
[0042] 停電檢測部11a和發(fā)送部lib通過具備輸入輸出端口、串行通信電路、A/D變換器、 比較器等的第1處理器(未圖示）來實現(xiàn)，并按照存儲器(未圖示）中存儲的停電檢測程序來 檢測三相交流電源1的停電。
[0043] 接收部12a和控制部12b通過具備輸入輸出端口、串行通信電路、A/D轉(zhuǎn)換器、t匕 較器等的第2處理器(未圖示）來實現(xiàn)，并按照存儲器(未圖示）中存儲的電動機控制程序來 進行電動機3的控制。
[0044] 根據(jù)本實施方式，不需要分別對于作為獨立裝置而構(gòu)成的交流直流轉(zhuǎn)換裝置11 和直流交流轉(zhuǎn)換裝置12設(shè)置停電檢測部。即，設(shè)置了一個停電檢測部1 la代替設(shè)置多個停 電檢測部，并將停電檢測部11a生成的停電檢測信號從發(fā)送部lib發(fā)送至接收部12a，控制 部12b響應(yīng)于接收部12a的停電檢測信號的接收，來采取電動機3的驅(qū)動時三相交流電源 1停電時的停電對策。
[0045] 這樣，通過在交流直流轉(zhuǎn)換裝置11側(cè)進行三相交流電源1的停電的檢測，并使用 電線、無線或光纖將停電檢測信號從交流直流轉(zhuǎn)換裝置11的發(fā)送部1 lb發(fā)送至直流交流轉(zhuǎn) 換器12的接收部12a，無需為了采取停電對策使得因多個停電檢測部檢測停電的時刻相互 不同所產(chǎn)生的影響不波及到電動機3的控制，而進行復(fù)雜的控制。因此，在電動機3的驅(qū)動 時三相交流電源1停電時，能夠使為了采取停電對策而進行的控制簡單化。此外，通過設(shè)置 一個停電檢測部11a代替設(shè)置多個停電檢測部，能夠使圖1所示的系統(tǒng)簡略化。
[0046] 圖2是表示具有第2實施方式的電動機控制裝置的系統(tǒng)的圖。圖2所示的系統(tǒng)具 備：三相交流電源1 ;電壓檢測器2U、2V、2W ;電動機3 ;被驅(qū)動體4 ;電動機控制裝置15 ;上 位控制裝置6。
[0047] 電動機控制裝置15具備：交流直流轉(zhuǎn)換裝置11 ;直流交流轉(zhuǎn)換裝置12' ；和作為 第2裝置的電力對策裝置13。直流交流轉(zhuǎn)換裝置12'具有：控制部12b和逆變器12c。電 力對策裝置13具有：接收部13a ;再生電力消耗控制部13b ;電力供給控制部13b' ；和電力 供給控制部13b"。在本實施方式中，由交流直流轉(zhuǎn)換裝置11以及與其連接的直流交流轉(zhuǎn)換 裝置12'，構(gòu)成了作為第1裝置的裝置14。
[0048] 在本實施方式中，電動機控制裝置15檢測電動機3的驅(qū)動時三相交流電源1的停 電，并根據(jù)停電的檢測來控制電動機3,以便進行電動機3的停止和由電動機3驅(qū)動而被驅(qū) 動體4的退避中的任一個，同時采取電動機3的驅(qū)動時三相交流電源1停電時的電力對策。
[0049] 為此，發(fā)送部lib使用電線、無線或光纖將停電檢測信號發(fā)送至接收部13a，電力 對策裝置13響應(yīng)接收部13a的停電檢測信號的接收，來采取電動機3的驅(qū)動時三相交流電 源1停電時的電力對策。
[0050] 接收部13a例如由輸入輸出端口構(gòu)成，如上述，接收發(fā)送部lib發(fā)送出的停電檢測 信號。再生電力消耗控制部13b響應(yīng)于接收部13a的停電檢測信號的接收來進行控制，以 便消耗電動機3減速時發(fā)生的再生電力。圖3是詳細表示圖2所示的再生電力消耗控制部 的圖。如圖3所示，再生電力消耗控制部13b與DC鏈路部lid并聯(lián)連接，并具有：環(huán)流晶體 管即NPN型晶體管（IGBT) 21a ;控制器21b ;和再生電阻21c。
[0051] 控制器21b響應(yīng)于接收部13a的停電檢測信號的接收，使NPN型晶體管21a為導(dǎo) 通狀態(tài)。在NPN型晶體管21a為導(dǎo)通狀態(tài)時，再生電阻21c消耗電動機3的減速驅(qū)動時產(chǎn) 生的再生能量。本實施方式中，二極管21d與NPN型晶體管21a并聯(lián)連接，二極管21e與再 生電阻21c并聯(lián)連接。
[0052] 電力供給控制部13b'響應(yīng)于接收部13a的停電檢測信號的接收來進行電力供給 的控制。更詳細地說，電力供給控制部13b'響應(yīng)于接收部13a的停電檢測信號的接收來進 行如下控制：向DC鏈路部1 Id供給為了進行由電動機3驅(qū)動的被驅(qū)動器4的退避而在電動 機的驅(qū)動中所需要的電力。圖4是詳細表示圖2所示的電力供給控制部的圖。如圖4所示， 電力供給控制部13b'與DC鏈路部lid并聯(lián)連接，并具有：DC/DC轉(zhuǎn)換器22a ;控制器22b ; 和電容器22c。
[0053] 控制器22b在接收部13a未接收停電檢測信號的期間，進行包含于DC/DC轉(zhuǎn)換器 22a中的開關(guān)(未圖示）的通斷動作，以便將DC鏈路部1 Id中蓄積的電力的一部分供給至電 容器22c。
[0054] 此外，控制器22b響應(yīng)于接收部13a的停電檢測信號的接收，進行包含于DC/DC轉(zhuǎn) 換器22a中的開關(guān)(未圖示)的通斷動作，以便將電容器22c中蓄積的電力供給至DC鏈路部 lid。
[0055] 這樣，通過進行包含于DC/DC轉(zhuǎn)換器22a中的開關(guān)(未圖示)的通斷動作，在電動機 3的驅(qū)動時三相交流電源1停電時，能夠向DC鏈路部11 d供給為了進行由電動機3驅(qū)動的 被驅(qū)動體4的退避而在電動機3的驅(qū)動中所需要的電力。
[0056] 此外，根據(jù)本實施方式，控制器22b進行包含于DC/DC轉(zhuǎn)換器22a中的開關(guān)(未圖 示）的通斷動作，以便將在電動機3的減速驅(qū)動時產(chǎn)生的再生能量供給至電容器22c。
[0057] 電力供給控制部13b'響應(yīng)于接收部13a的停電檢測信號的接收來進行如下控制： 將為了控制電動機3來進行電動機3的停止和由電動機3驅(qū)動的被驅(qū)動體4的退避中的任 一方而在控制部12b中所需的電力，供給后述說明的用于向控制部12b供給電力的控制電 源31。
[0058] 圖5是詳細表示圖2所示的其他電力供給控制部的圖。如圖5所示，電力供給控 制部13b"與DC鏈路部lid并聯(lián)連接，具有：DC/DC轉(zhuǎn)換器23a ;AC/DC轉(zhuǎn)換器23b ;以及控 制器23c。此外，在圖5中，在DC/DC轉(zhuǎn)換器23a與控制電源31之間配置有二極管23d，并 在AC/DC轉(zhuǎn)換器23b與控制電源31之間配置有二極管23e。
[0059] 控制器23c在接收部13a未接收停電檢測信號的期間，將DC/DC轉(zhuǎn)換器23a中包 含的開關(guān)(未圖示)斷開，同時進行包含于AC/DC轉(zhuǎn)換器23b中的開關(guān)(未圖示)的通斷動作， 以便將由三相交流電源1供給的交流電力轉(zhuǎn)換為用于供給至控制電源31的直流電力。
[0060] 此外，控制器23c響應(yīng)于接收部13a的停電檢測信號的接收，進行包含于DC/DC轉(zhuǎn) 換器23a中的開關(guān)(未圖示)的通斷動作，同時，使AC/DC轉(zhuǎn)換器23b中包含的開關(guān)(未圖示） 關(guān)斷，以便將DC鏈路部lid中蓄積的電力的一部分供給至控制電源31。
[0061] 這樣，控制器23c響應(yīng)于接收部13a的停電檢測信號的接收地，進行包含于DC/DC 轉(zhuǎn)換器23a中的開關(guān)(未圖示)的通斷動作，由此，在電動機3的驅(qū)動時的三相交流電源1停 電時，能夠?qū)⒖刂撇?2b所需要的電力供給至控制電源31以控制電動機3,以便進行電動機 3的停止和由電動機3驅(qū)動的被驅(qū)動體4的退避中的任一方。
[0062] 在本實施方式中，停電檢測部11a、發(fā)送部lib和控制部12b，通過具備輸入輸出端 口、串行通信電路、A/D轉(zhuǎn)換器、比較器等的第3處理器(未圖示）來實現(xiàn)，并按照存儲器(未 圖示）中存儲的停電檢測程序來檢測三相交流電源1的停電，并按照存儲器(未圖示）中存 儲的電動機控制程序來執(zhí)行電動機3的控制。
[0063] 此外，在本實施方式中，接收部13a和控制器21b、22b、23c，通過具備輸入輸出端 口、串行通信電路、A/D轉(zhuǎn)換器、比較器等的第4處理器(未圖示）來實現(xiàn)，并按照存儲器(未 圖示）中存儲的再生電力消耗控制程序來執(zhí)行再生電力消耗的控制，并按照存儲器(未圖 示）中存儲的電力供給程序來進行對于DC鏈路部lid的電力供給，并且，按照存儲器(未圖 示）中存儲的電力供給程序來進行對于控制電源31的電力供給。
[0064] 根據(jù)本實施方式，不需要對作為獨立裝置而構(gòu)成的裝置14和電力對策裝置13分 別設(shè)置停電檢測部。這樣，通過在裝置14側(cè)進行三相交流電源1的停電的檢測，并使用電 線、無線或光纖將停電檢測信號從裝置14的發(fā)送部lib發(fā)送至電力對策裝置13的接收部 13a，無需為了采取停電對策使得多個停電檢測部檢測停電的時刻相互不同所產(chǎn)生的影響 不波及到電動機3的控制，而進行復(fù)雜的控制。因此，在電動機3的驅(qū)動時三相交流電源 1停電時，能夠使為了采取停電對策而進行的控制簡單化，并且也能夠簡單地進行停電對策 的擴充。此外，通過設(shè)置一個停電檢測部11a代替設(shè)置多個停電檢測部，能夠使圖2所示的 系統(tǒng)簡略化，因此成為停電對策時的成本對策。
[0065] 圖6是詳細表示圖2所示的電力供給控制部的變形例的圖。使用圖6所示的電 力供給控制部42,來代替圖2中所示的電力供給控制部13b'。如圖6所示，電力供給控制 部42與DC鏈路部1 Id并聯(lián)連接，具有：AC/DC轉(zhuǎn)換器42a、控制器42b和帶有飛輪的電動機 42c〇
[0066] 控制器42b響應(yīng)于接收部13a的停電檢測信號的接收，進行包含于AC/DC轉(zhuǎn)換器 42a中的開關(guān)(未圖示）的通斷動作，由此使帶有飛輪的電動機42c減速。這樣，通過使帶有 飛輪的電動機42c減速而產(chǎn)生電力，并將產(chǎn)生的再生電力供給至DC鏈路部lid。
[0067] 這樣，通過進行包含于AC/DC轉(zhuǎn)換器42a中的開關(guān)(未圖示)的通斷動作，在電動機 3的驅(qū)動時三相交流電源1停電時，能夠?qū)㈦妱訖C3的驅(qū)動所需要的電力供給至DC鏈路部 lld，以便進行由電動機3驅(qū)動的被驅(qū)動體4的退避。
[0068] 此外，根據(jù)電力供給控制部42,為了消耗電動機3的減速驅(qū)動時產(chǎn)生的再生能量， 控制器42b能夠進行包含于AC/DC轉(zhuǎn)換器42a中的開關(guān)(未圖示）的通斷動作，以便使帶有 飛輪的電動機42c加速。
[0069] 圖7是詳細表示圖2所示的其他電力供給控制部的變形例的圖。使用圖7中所示 的電力供給控制部43,來代替圖2中所示的電力供給控制部13b"。如圖7所示，電力供給 控制部43與DC鏈路部lid并聯(lián)連接，具有：開關(guān)43a、控制器43b和電源電路43c。
[0070] 控制器43b，在接收部13a未接收停電檢測信號的期間，控制開關(guān)43a和電源電路 43c，以便三相交流電源1經(jīng)由包含于開關(guān)43a和電源電路43c的AC/DC轉(zhuǎn)換器(未圖示)而 連接至控制電源31。并且，控制器43b進行在包含于電源電路43c中的AC/DC轉(zhuǎn)換器(未圖 示）中的開關(guān)(未圖示）的通斷動作，以便將從三相交流電源1供給的交流電力轉(zhuǎn)換為用于 供給至控制電源31的直流電力。
[0071] 此外，控制器43b響應(yīng)于接收部13a的停電檢測信號的接收，來控制開關(guān)43a和電 源電路43c，以使DC鏈路部lid經(jīng)由包含于開關(guān)43a和電源電路43c中的DC/DC轉(zhuǎn)換器(未 圖示）而連接至控制電源31。并且，控制器43b進行包含于電源電路43c中的AC/DC轉(zhuǎn)換 器(未圖示）中包含的開關(guān)(未圖示）的通斷動作，以便將DC鏈路部lid中蓄積的電力的一 部分供給至包含于控制電源31中的電容器(未圖示)。
[0072] 這樣，控制器43b響應(yīng)于接受部13a的停電檢測信號的接收，進行包含于電源電路 43c中的AC/DC轉(zhuǎn)換器(未圖示）中包含的開關(guān)(未圖示）的通斷動作，由此，在電動機3的驅(qū) 動時三相交流電源1停電時，能夠?qū)⒖刂撇?2b所需要的電力供給至控制電源31以控制電 動機3,以便進行電動機3的停止和由電動機3驅(qū)動的被驅(qū)動體4的退避中的任一方。
[0073] 圖8是詳細表示圖1所示的其他電力供給控制部的變形例的圖。使用了例如圖8 中所示的電力供給控制部43'，來代替圖2中所示的電力供給控制部13b"。如圖8所示，電 力供給控制部43'與DC鏈路部lid并聯(lián)連接，具有整流電路43a'、43b'和控制器43c'以 及電源電路43d'。
[0074] 控制器43c'，在接收部13a未接收停電檢測信號的期間，進行包含于電源電路 43d'中的DC/DC轉(zhuǎn)換器(未圖示）中包含的開關(guān)(未圖示）的通斷動作，以便將利用整流電路 43a'對從三相交流電源1供給的交流電力進行整流而得到的直流電力供給至控制電源31。
[0075] 此外，控制器43c'響應(yīng)于接收部13a的停電檢測信號的接收，進行包含于電源電 路43d'中的DC/DC轉(zhuǎn)換器(未圖示）中包含的開關(guān)(未圖示）的通斷動作，以便將利用整流 電路43b'對從DC鏈路部lid供給的直流電力進行整流而得到的直流電力供給至控制電源 31。
[0076] 這樣，控制器43c'響應(yīng)于接受部13a的停電檢測信號的接收，進行包含于電源電 路43d'中的DC/DC轉(zhuǎn)換器(未圖示）中包含的開關(guān)(未圖示）的通斷動作，由此，在電動機3 的驅(qū)動時三相交流電源1停電時，能夠?qū)⒖刂撇?2b所需要的電力供給至控制電源31以控 制電動機3,以便進行電動機3的停止和由電動機3驅(qū)動的被驅(qū)動體4的退避中的任一方。
[0077] 圖9是表示具有第3實施方式的電動機控制裝置的系統(tǒng)的圖。圖9所示的系統(tǒng)具 備：三相交流電源1 ;電壓檢測器2U、2V、2W ;電動機3 ;被驅(qū)動體4 ;電動機控制裝置25 ;和 上位控制裝置6。
[0078] 電動機控制裝置25具備：作為第1裝置的交流直流轉(zhuǎn)換裝置11、直流交流轉(zhuǎn)換裝 置12和電力對策裝置13'。電力對策裝置13'具有：再生電力消耗控制部13b ;電力供給控 制部13b';和電力供給控制部13b"。在本實施方式中，由直流交流轉(zhuǎn)換裝置12以及與其連 接的電力對策裝置13'，構(gòu)成了作為第2裝置的裝置14'。
[0079] 在本實施方式中，電動機控制裝置25檢測電動機3的驅(qū)動時三相交流電源1的停 電，并根據(jù)停電的檢測來控制電動機3,以便進行電動機3的停止和由電動機3驅(qū)動的被驅(qū) 動體4的退避中的任一方，同時采取電動機3的驅(qū)動時三相交流電源1停電時的電力對策。
[0080] 為此，發(fā)送部lib使用電線、無線或光纖將停電檢測信號發(fā)送至接收部12a，控制 部12b響應(yīng)于接收部12a的停電檢測信號的接收來控制電動機3,以便進行電動機3的停止 和由電動機3驅(qū)動的被驅(qū)動體4的退避中的任一方，電力對策裝置13響應(yīng)于接收部12a的 停電檢測信號的接收，來采取電動機3的驅(qū)動時三相交流電源1停電時的電力對策。
[0081] 在本實施方式中，接收部12a、控制部12b和控制器211^、2213、23(3，通過具備輸入輸 出端口、串行通信電路、A/D轉(zhuǎn)換器、比較器等的第5處理器(未圖示)來實現(xiàn)，并按照存儲器 (未圖示）中存儲的電動機控制程序來執(zhí)行電動機3的控制，并按照存儲器(未圖示）中存儲 的再生電力消耗控制程序來執(zhí)行再生電力消耗的控制，并按照存儲器(未圖示）中存儲的電 力供給程序來進行對DC鏈路部1 Id的電力供給，并且，按照存儲器(未圖示）中存儲的電力 供給程序來進行對于控制電源31的電力供給。
[0082] 根據(jù)本實施方式，不需要對于作為獨立的裝置構(gòu)成的交流直流轉(zhuǎn)換裝置11和裝 置14'分別設(shè)置停電檢測部。這樣，通過在交流直流轉(zhuǎn)換裝置11側(cè)進行三相交流電源1 的停電的檢測，并使用電線、無線或光纖將停電檢測信號從交流直流轉(zhuǎn)換裝置11的發(fā)送部 lib發(fā)送至裝置14'的接收部12a，無需為了采取停電對策使得由于多個停電檢測部檢測停 電的時刻相互不同而導(dǎo)致的惡劣影響不波及到電動機3的控制，而進行復(fù)雜的控制。因此， 能夠使為了在電動機3的驅(qū)動時三相交流電源1停電時采取停電對策而進行的控制簡單 化，同時也能夠簡單地進行停電對策的擴充。此外，通過設(shè)置一個停電檢測部1來代替設(shè)置 多個停電檢測部，能夠使圖9所示的系統(tǒng)簡略化，因此也成為停電對策時的成本對策。
[0083] 圖10是表示具有第4實施方式的電動機控制裝置的系統(tǒng)的圖。圖10所示的系統(tǒng) 具備：三相交流電源1 ;電壓檢測器2U、2V、2W ;電動機3、3' ；被驅(qū)動體4、4' ；電動機控制裝 置35 ;和上位控制裝置6。
[0084] 作為電動機3'，使用通過滾珠絲杠/螺母機構(gòu)等進給絲杠機構(gòu)在重力軸方向（Z軸 方向）驅(qū)動機床的主軸的重力軸用伺服電動機、對安裝于機床的主軸的刀具進行驅(qū)動的主 軸電動機、通過滾珠絲杠/螺母機構(gòu)等進給絲杠機構(gòu)在水平軸方向(例如，X軸方向)驅(qū)動安 裝了工件的機床的工作臺的水平軸用伺服電動機等。
[0085] 被驅(qū)動體4'例如在電動機3'為重力軸用伺服電動機的情況下是機床的主軸；在 電動機3'為主軸電動機的情況下是刀具；在電動機3'為水平軸用伺服電動機的情況下是 機床的工作臺。
[0086] 電動機控制裝置35具備：作為第1裝置的交流直流轉(zhuǎn)換裝置11、作為第2裝置的 直流交流轉(zhuǎn)換裝置12、作為第2裝置的直流交流轉(zhuǎn)換裝置12'和作為第2裝置的電力對策 裝置13。直流交流轉(zhuǎn)換裝置12'具有：接收部12a'、控制部12b'和逆變器12c'。
[0087] 接收部12a'例如由輸入輸出端口構(gòu)成，接收發(fā)送部lib發(fā)送出的停電檢測信號。 控制部12b'根據(jù)通過設(shè)置于逆變器12c'的輸出線的電流檢測器(未圖示)檢測出的三相的 U相電流、V相電流和W相電流的各自的電流值以及通過位置檢測器(未圖示）檢測出的電 動機3'的位置、基于電動機3'的位置決定的電動機3'的速度、從上位控制裝置6輸入的 位置指令值及基于位置指令值決定的速度指令值，來生成用于驅(qū)動電動機3'的PWM信號， 并將生成的PWM信號輸出至逆變器12c'。
[0088] 逆變器12c'例如由多個（3相交流的情況下為6個）整流二極管以及分別與這些 整流二極管逆并聯(lián)的晶體管構(gòu)成，并且與DC鏈路部lid并列連接，通過基于上述PWM信號 來進行晶體管的導(dǎo)通截止動作，來將通過變換器12c'轉(zhuǎn)換后的直流電力轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動電 動機3'的交流電力。
[0089] 根據(jù)本實施方式，接收部12a'和控制部12b'通過具備輸入輸出端口、串行通信電 路、A/D轉(zhuǎn)換器、比較器等的第5處理器(未圖示）來實現(xiàn)，并按照存儲器(未圖示）中存儲的 電動機控制程序來執(zhí)行電動機3'的控制。
[0090] 根據(jù)本實施方式，不需要對于作為獨立的裝置而構(gòu)成的交流直流轉(zhuǎn)換裝置11、直 流交流轉(zhuǎn)換裝置12、直流交流轉(zhuǎn)換裝置12'和電力對策裝置13分別設(shè)置停電檢測部。這 樣，通過在交流直流轉(zhuǎn)換裝置11側(cè)進行三相交流電源1的停電的檢測，并使用電線、無線或 光纖將停電檢測信號從交流直流轉(zhuǎn)換裝置11的發(fā)送部lib發(fā)送至直流交流轉(zhuǎn)換裝置12的 接收部12a、直流交流轉(zhuǎn)換裝置12'的接收部12a'和電力對策裝置13的接收部13a，無需 為了采取停電對策使得由于多個停電檢測部檢測停電的時刻相互不同所導(dǎo)致的影響不波 及到電動機3、3'的控制，而進行復(fù)雜的控制。因此，在對與一個第1裝置對應(yīng)的交流直流 轉(zhuǎn)換裝置11，使用對應(yīng)于多個(在該情況下為3個）第2裝置的直流交流轉(zhuǎn)換裝置12、直流 交流轉(zhuǎn)換裝置12'和電力對策裝置13的情況下，在電動機3的驅(qū)動時三相交流電源1停電 時，也能夠使為了采取停電對策而進行的控制簡單化，同時也能夠簡單地進行停電對策的 擴充。此外，通過設(shè)置一個停電檢測部11a來代替設(shè)置多個停電檢測部，能夠使圖10所示 的系統(tǒng)簡略化，因此成為停電對策時的成本對策。
[0091] 本發(fā)明并不限于上述實施方式，而可以進行各種變更和變形。例如，可以將本發(fā)明 的電動機控制裝置用于機床以外的機器、工業(yè)用機器人等。此外，還可以將本發(fā)明的電動機 控制裝置適用于在電動機3減速時進行電源再生，在電動機3的驅(qū)動時三相交流電源1停 電時中斷電源再生的情況。
[0092] 此外，在上述實施方式中，說明了電力對策裝置13具有再生電力消耗控制部13b、 電力供給控制部13b'和電力供給控制部13b"的情況，但是電力對策裝置13也可以具有再 生電力消耗控制部13b、電力供給控制部13b'和電力供給控制部13b"中的至少一個。此 夕卜，控制電源31也可以向控制部12b以外的結(jié)構(gòu)要素(例如，控制器21b、22b、23c)供給電 力。
[0093] 此外，能夠使用電線、無線或光纖將停電檢測信號從發(fā)送部lib發(fā)送至上位控制 裝置6的接收部(未圖示)，上位控制裝置6能夠響應(yīng)于停電檢測信號輸出針對控制部12b 的指令，控制部12b能夠響應(yīng)于該指令來控制電動機3,以便進行電動機3的停止和通過電 動機3驅(qū)動的被驅(qū)動體4的退避中的任一方。此外，停電檢測部11a可以基于三相的U相 電壓、V相電壓和W相電壓的振幅、頻率等，來判斷停電。
[0094] 在上述實施方式中，說明了對一個電動機3或兩個電動機3、3'進行控制的情況， 但是也可以將本發(fā)明的電動機控制裝置適用于對3個以上的電動機進行控制的情況。
[〇〇95] 根據(jù)本發(fā)明，能夠在第1裝置中設(shè)置一個停電檢測部來代替設(shè)置多個停電檢測 部，并使用電線、無線、光纖等將在一個停電檢測部中生成的停電檢測信號發(fā)送至第2裝 置。其結(jié)果，即使第2裝置的個數(shù)為多個，檢測停電的時刻互相不同而導(dǎo)致惡劣影響消失， 并能夠簡單地采取電動機驅(qū)動時交流電源的停電對策，并能夠使為了采取停電對策而進行 的控制簡單化。此外，由于能夠通過單一的停電檢測信號來采取電動機驅(qū)動時交流電源的 停電對策，因此能夠簡單地進行停電對策裝置的擴充。此外，根據(jù)本發(fā)明，能夠減少用于停 電對策的工時和部件數(shù)量，成為了成本對策。
【權(quán)利要求】
1. 一種電動機控制裝置，對利用經(jīng)由變換器（11c)連接至交流電源（1)的DC鏈路部 (11 d)中蓄積的電力而被驅(qū)動的電動機（3 )進行控制， 所述電動機控制裝置的特征在于，具備： 一個第1裝置，該第1裝置具有對電動機（3)的驅(qū)動時交流電源（1)的停電進行檢測， 并根據(jù)停電的檢測來生成停電檢測信號的停電檢測部（1 la)和用于發(fā)送所述停電檢測信號 的發(fā)送部（lib); 至少一個第2裝置，該第2裝置具有用于接收所述發(fā)送部（lib)所發(fā)送的所述停電檢 測信號的接收部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于， 所述發(fā)送部（1 lb )使用電線、無線或光纖來將所述停電檢測信號發(fā)送至所述接收部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動機控制裝置，其特征在于， 所述第1裝置由具有所述變換器（11c)、所述DC鏈路部（lid)、所述停電檢測部（11a)、 以及所述發(fā)送部（1 lb)的交流直流轉(zhuǎn)換裝置（11)而構(gòu)成， 所述第2裝置由具有所述接收部（12a)的直流交流轉(zhuǎn)換裝置（12)而構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動機控制裝置，其特征在于， 所述第1裝置由具有所述變換器（11c)、所述DC鏈路部（lid)、所述停電檢測部（11a) 和所述發(fā)送部（1 lb )的交流直流轉(zhuǎn)換裝置（11 )，以及連接至所述交流直流轉(zhuǎn)換裝置（11)的 直流交流轉(zhuǎn)換裝置（12'）而構(gòu)成， 所述第2裝置由具有所述接收部（13a)，并響應(yīng)于所述接收部（13a)的所述停電檢測信 號的接收來采取電動機（3 )的驅(qū)動時交流電源（1)停電時的電力對策的電力對策裝置（13 ) 而構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動機控制裝置，其特征在于， 所述第1裝置由具有所述變換器（11c)、所述DC鏈路部（lid)、所述停電檢測部（11a)、 以及所述發(fā)送部（1 lb )的交流直流轉(zhuǎn)換裝置（11)而構(gòu)成， 所述第2裝置由具有所述接收部（12a)的直流交流轉(zhuǎn)換裝置（12)，和響應(yīng)于所述接收 部（12a)的所述停電檢測信號的接收來采取電動機（3)的驅(qū)動時交流電源（1)停電時的電 力對策的電力對策裝置（13)而構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電動機控制裝置，其特征在于， 所述電力對策裝置（13)具有：再生電力消耗控制部（13b)，其響應(yīng)于所述接收部（13a) 的所述停電檢測信號的接收來進行控制，以便消耗電動機（3)減速時發(fā)生的再生電力。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電動機控制裝置，其特征在于， 所述電力對策裝置具有：電力供給控制部，其響應(yīng)于所述接收部的所述停電檢測信號 的接收來進行電力供給的控制。
【文檔編號】H02P27/06GK104104305SQ201410143492
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月10日
【發(fā)明者】酒井幸次郎 申請人:發(fā)那科株式會社