停电时降低控制电源的消耗电力的电动机控制装置制造方法
【专利摘要】本发明提供停电时降低控制电源的消耗电力的电动机控制装置。该电动机控制装置具备：电流值采样部，其对电动机的电流值进行采样；PWM信号生成部，其根据采样到的电动机的电流值生成用于驱动电动机的PWM信号；电力供给停止部，其在交流电源停电时，与DC链路部中积蓄的电力和控制电源能够供给的电力对应地，停止从控制电源向周边设备的电力供给。
【专利说明】停电时降低控制电源的消耗电力的电动机控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种为了控制通过经由变换器与交流电源连接的DC链路部中积蓄的电力驱动的电动机，从对电动机的周边设备供给电力的控制电源供给电力的电动机控制装置。
【背景技术】
[0002]在需要使工件和刀具始终同步运转的机床等机械中，为了在停电时进行与电动机连接的被驱动体后退到不干扰物体的区域以及为了避免与电动机连接的被驱动体干扰物体而停止电动机中的至少一方的动作，例如在特开平8-54914号公报(JP8-54914A)和特开2011-209936号公报(JP2011-209936A)中提出了控制电动机的电动机控制装置。
[0003]但是，有时无法确保为了在停电时进行与电动机连接的被驱动体后退到不干扰物体的区域以及为了避免与电动机连接的被驱动体干扰物体而停止电动机中的至少一方的动作的控制，电动机控制装置所需要的电力。
[0004]另一方面，例如在特开平5-333969号公报(JP5-333969A)中提出了通过无停电电源装置确保停电时的控制装置的电力的控制装置。但是，无停电电源装置昂贵，因此在为了确保停电时的控制装置的电力而使用了无停电电源装置的情况下，存在包含控制装置的系统昂贵这样的不良情况。
[0005]另外，为了不使包含电动机控制装置的系统变得昂贵来确保停电时的电动机控制装置的电力，例如在特开平10-263973号公报(JP10-263973A)和特开2004-216829号公报(JP2004-216829A)中提出了使用具有平滑化电容器的控制电源的电动机控制装置。
[0006]但是，具有平滑化电容器的控制电源在停电时所能够确保的电力比无停电电源装置所能够确保的电力小。因此，在除了电动机控制装置以外，控制电源还向电动机的周边设备(电动机冷却用风扇、电动机等)供给电力的情况下，有时无法确保为了在停电时进行与电动机连接的被驱动体向不干扰物体的区域的后退以及为了避免与电动机连接的被驱动体干扰物体而停止电动机中的至少一方的动作的控制，电动机控制装置所需要的电力。
[0007]另外，在使用了具有平滑化电容器的控制电源的电动机控制装置中，为了在停电时将参数、动作值等保存在存储器中，例如在特开2007-185018号公报(JP2007-185018A)中，提出了通过在停电时停止向电动机的周边设备供给电力来延长控制电源的输出保持时间的电动机控制装置。
[0008]为了在停电时将参数、动作值等保存在存储器中而延长停电时的控制电源的输出保持时间的现有的电动机控制装置在无法确保与电动机连接的被驱动体向不干扰物体的区域后退所需要的第一电力、为了避免与电动机连接的被驱动体干扰物体而停止电动机所需要的第二电力、或第一电力与第二电力之和的情况下，在停电时停止向电动机的周边设备供给电力，无法为了在停电时能够进行与电动机连接的被驱动体向不干扰物体的区域的后退以及为了避免与电动机连接的被驱动体干扰物体而停止电动机中的至少一方的动作来延长控制电源的输出保持时间。
【发明内容】
[0009]作为一个方式，本发明提供一种电动机控制装置，其为了在停电时能够进行与电动机连接的被驱动体向不干扰物体的区域的后退以及为了避免与电动机连接的被驱动体干扰物体而停止电动机中的至少一方的动作，延长控制电源的输出保持时间。
[0010]根据本发明的一个方式，电动机控制装置为了控制通过在DC链路部中积蓄的电力驱动的电动机，从对电动机的周边设备供给电力的控制电源供给电力，DC链路部经由变换器与交流电源连接，该电动机控制装置具备:电流值采样部，其对电动机的电流值进行采样；PWM信号生成部，其根据采样得到的电动机的电流值生成用于驱动电动机的PWM信号；电力供给停止部，其在交流电源停电时，根据在DC链路部中积蓄的电力和控制电源能够供给的电力，停止从控制电源向周边设备的电力供给。
[0011 ] 优选在交流电源停电时，当在DC链路部中积蓄的电力比与电动机连接的被驱动体为了向不干扰物体的区域后退所需要的第一电力、为了避免与电动机连接的被驱动体干扰物体使电动机停止所需要的第二电力、以及第一电力和第二电力之和中的任意一个大，并且控制电源能够供给的电力比驱动周边设备所需要的电力和驱动电动机控制装置所需要的电力之和小的情况下，电力供给停止部停止从控制电源向周边设备的电力供给。
[0012]优选在交流电源停电时，当在DC链路部中积蓄的电力比第一电力、第二电力以及第一电力和第二电力之和中的任意一个大，并且控制电源能够供给的电力比驱动电动机控制装置所需要的电力小的情况下，电流值采样部增大电动机的电流值的采样周期。
[0013]优选在交流电源停电时，当在DC链路部中积蓄的电力比第一电力、第二电力、以及第一电力和第二电力之和中的任意一个大，并且控制电源能够供给的电力比驱动电动机控制装置所需要的电力小的情况下，PWM信号生成部增大PWM信号的载波频率。
[0014]优选还具备:电动机采样部，其采样电动机的位置或速度；被驱动体采样部，其采样与电动机连接的被驱动体的位置或速度；动作停止部，其在交流电源停电时，当在DC链路部中积蓄的电力比第一电力、第二电力以及第一电力和第二电力之和中的任意一个大，并且控制电源能够供给的电力比驱动电动机控制装置所需要的电力小的情况下，停止电动机采样部和被驱动体采样部中的一方的动作。
[0015]优选在交流电源停电时，当在DC链路部中积蓄的电力在与电动机连接的被驱动体为了向不干扰物体的区域后退所需要的第一电力以下，并且比为了避免与其他电动机连接的被驱动体干扰物体使其他电动机停止所需要的第二电力大，在DC链路部中积蓄的电力与由于其他电动机的停止在DC链路部中积蓄的减速能量之和比第一电力和第二电力之和大，并且控制电源能够供给的电力比驱动周边设备所需要的电力和用于驱动电动机控制装置以及其他电动机的电动机控制装置所需要的电力之和小的情况下，电力供给停止部停止从控制电源向周边设备的电力供给，其他电动机与电动机控制装置控制的电动机并联连接。
[0016]优选在交流电源停电时，当在DC链路部中积蓄的电力为第一电力以下，并且比第二电力大，在DC链路部中积蓄的电力和由于其他电动机的停止而产生的减速能量之和比第一电力和第二电力之和大，并且控制电源能够供给的电力比驱动电动机控制装置和其他电动机的电动机控制装置所需要的电力小的情况下，电流值采样部增大电动机的电流值的采样周期。
[0017]优选在交流电源停电时，当在DC链路部中积蓄的电力为第一电力以下，并且比第二电力大，在DC链路部中积蓄的电力和由于其他电动机的停止而产生的减速能量之和比第一电力和第二电力之和大，并且控制电源能够供给的电力比驱动电动机控制装置和其他电动机的电动机控制装置所需要的电力小的情况下，PWM信号生成部增大PWM信号的载波频率。
[0018]优选还具备:电动机采样部，其采样电动机的位置或速度；被驱动体采样部，其采样与电动机连接的被驱动体的位置或速度；动作停止部，其在交流电源停电时，当在DC链路部中积蓄的电力为第一电力以下，并且比第二电力大，在DC链路部中积蓄的电力和由于其他电动机的停止而产生的减速能量之和比第一电力和第二电力之和大，并且控制电源能够供给的电力比驱动电动机控制装置和其他电动机的电动机控制装置所需要的电力小的情况下，停止电动机采样部和被驱动体采样部中的一方的动作。
[0019]根据本发明的一个方式的电动机控制装置，能够为了在停电时能够进行退到与电动机连接的被驱动体不干扰物体的区域以及为了避免与电动机连接的被驱动体干扰物体而停止电动机中的至少一方的动作，延长控制电源的输出保持时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]通过参照附图对以下的实施方式进行说明，进一步明确本发明的目的、特征和优点。
[0021]图1是具有本发明的实施方式的电动机控制装置的系统的框图。
[0022]图2是图1的电动机控制装置的框图。
[0023]图3是图1的上位控制装置的动作的流程图。
[0024]图4是具有本发明的实施方式的电动机控制装置的其他系统的框图。
[0025]图5是图4的上位控制装置的动作的流程图。
【具体实施方式】
[0026]以下，一边参照附图，一边说明本发明的电动机控制装置的实施方式。在附图中，对相同的结构要素赋予相同的符号。
[0027]参照附图，图1是具有本发明的实施方式的电动机控制装置的系统的框图，图2是图1的电动机控制装置的框图。在需要使工件和刀具始终同步运转的机床中，使用图1所示的系统。图1所示的系统具有作为交流电源的三相交流电源1、变换器2、作为DC链路部的平滑用电容器3、逆变器4、电动机5、被驱动体6、旋转角度检测部7、8、存储器9、电动机控制装置10、控制电源11、作为周边设备的电动机12、作为周边设备的冷却用风扇13、开关
14、15、停电检测部16、上位控制装置17、开关18。
[0028]变换器2例如由多个(在三相交流时是6个)整流二极管构成，将从三相交流电源I供给的交流电力变换为直流电力。平滑用电容器3为了使变换器2的整流二极管整流后的电压平滑而与变换器2并联连接。逆变器4与平滑用电容器3并联连接，例如由多个(在三相交流时是6个)整流二极管和与这些整流二极管分别逆并联连接的晶体管构成，根据后面说明的PWM信号Vpwm进行晶体管的开关动作，由此将由变换器2变换后的直流电力变换为交流电力。
[0029]通过平滑用电容器3中积蓄的电力驱动电动机5。作为电动机5，使用通过滚珠丝杠/螺母机构等进给丝杠机构在重力轴方向(Z轴方向)驱动机床的主轴的重力轴用伺服电动机、驱动安装在机床的主轴上的刀具的主轴电动机、通过滚珠丝杠/螺母机构等进给丝杠机构在水平轴方向(例如X轴方向)驱动安装有工件的机床的工作台的水平轴用伺服电动机等。
[0030]被驱动体6例如在电动机5是重力用伺服电动机的情况下是机床的主轴，在电动机5是主轴电动机的情况下是刀具，在电动机5是水平轴用伺服电动机的情况下是机床的
工作台。
[0031]旋转角度检测部7由检测电动机5的旋转角度Θ I来作为电动机的位置的旋转编码器构成，旋转角度检测部8由检测被驱动体6的旋转角度Θ 2来作为被驱动体的位置的旋转编码器构成。
[0032]存储器9存储表示从上位控制装置17输入给电动机控制装置10的针对电动机5的速度指令值，即转速指令值ω.、如后述说明的那样计算的与电动机5的位置或速度对应的电动机5的实际转速ω、q轴电流指令值Iqram和d轴电流指令值Id.之间的关系的查找表。
[0033]电动机控制装置10对经由变换器2与三相交流电源I连接的平滑用电容器3中积蓄的电力驱动的电动机5进行控制。因此，电动机控制装置10对由设置在逆变器4的输出线上的电流检测器4u、4v、4w检测出的三相的U相电流1?、V相电流Iv、W相电流Iw各自的电流值进行采样来作为电动机5的电流值，分别对旋转角度Θ P θ2进行采样来作为电动机的位置或速度和被驱动体的位置或速度。另外，电动机控制装置10根据采样到的U相电流IuJ相电流IV、W相电流Iw各自的电流值和旋转角度Θ P Θ 2，生成用于驱动电动机5的PWM信号VPWM。在此，电流检测器4u、4v、4w例如由霍尔元件构成。另外，电动机控制装置10为了控制电动机5，从向电动机12和冷却用风扇13供给电力的控制电源11供给电力。
[0034]另外，电动机控制装置10为了在三相交流电源I停电时能够进行被驱动体6 (例如刀具)向不干扰物体(例如安装在机床的工作台上的工件)的区域后退以及为了避免被驱动体6干扰物体而安全地停止电动机5 (即为了避免由于电动机5运动(例如落下)导致被驱动体6干扰物体，通过将转速指令值ω com设为O来停止电动机5)中的至少一方，来进行用于延长控制电源11的输出保持时间的控制。
[0035]电动机控制装置10为了进行用于延长电动机5的控制和控制电源11的输出保持时间的控制，具备电流值采样部10a、电动机采样部10b、被驱动体采样部10c、减法器10d、滤波器10e、加法器10f、q轴电流指令值作成部10g、d轴电流指令值作成部10h、减法器101、减法器10j、PI控制部10k、PI控制部101、指令电压作成部10m、PWM信号生成部10η、电力供给停止部10ο、动作停止部10p。
[0036]电流值采样部IOa在相当于电动机控制装置10中内置的时钟(未图示)向电动机控制装置10的各部输出的时钟信号的I个时钟周期(例如250微秒)的每个采样周期(电动机控制装置10的控制周期)分别对流过电动机5的U相电流IuJ相电流IV、W相电流Iw的电流值进行采样，根据流过电动机5的三相的U相电流1?、V相电流Iv、W相电流Iw和与电动机5的实际转速ω对应的旋转角度Θ，检测q轴电流Iq和d轴电流Id。为此， 电流值采样部IOa由进行旋转坐标变换和三相-二相变换的坐标变换器构成。因此，电流值采样部IOa将静止坐标系(UVW坐标系)的三相的U相电流IuJ相电流IV、W相电流Iw变换为通过相对于静止坐标系(α β坐标系)旋转与实际转速ω对应的旋转角度Θ的旋转坐标系表示的二相的q轴电流Iq和d轴电流Id，将q轴电流I,和d轴电流Id分别输出到减法器IOi和减法器IOj。
[0037]在该情况下，由设置在逆变器4的输出线上的电流检测器4u、4v、4w检测三相的U相电流Iu、V相电流IV、W相电流Iw，把电流检测器4u、4v、4w输出的电流检测信号输入到未图示的A/D变换器变换为数字数据。另外，电流检测器4u、4v、4w例如由霍尔元件构成。
[0038]在图2所示的电动机控制装置10中，电流值采样部IOa在从上位控制装置17输入了后面说明的采样周期增大指令Cs的情况下，如后面详细说明的那样增大U相电流1?、V相电流Iv、W相电流Iw的电流值的采样周期。
[0039]电动机采样部IOb在每个上述采样周期对旋转角度Θ i进行采样，以时间对旋转角度Θ I进行微分，计算与U相电流1?、V相电流Iv、W相电流Iw的频率相当的电动机5的转速O1，来作为电动机5的速度，将转速O1输出到减法器IOd和加法器IOf。
[0040]在图2所示的电动机控制装置10中，电动机采样部IOb在从上位控制装置17输入了上述采样周期增大指令Cs的情况下，如后面详细说明的那样增大转速Q1的采样周期。
[0041]为了进行全闭环控制而设置被驱动体采样部10c。为此，被驱动体采样部IOc在每个上述采样周期对旋转角度92进行采样，以时间对旋转角度02进行微分，由此计算与U相电流Iu、V相电流Iv、W相电流Iw的频率相当的被驱动体6的转速ω 2来作为被驱动体6的速度，将转速ω2输出到减法器10d。
[0042]在图2所示的电动机控制装置10中，被驱动体采样部IOc在从上位控制装置17输入了上述采样周期增大指令Cs的情况下，如后面详细说明的那样增大旋转角度Θ 2的采样周期。另外，被驱动体采样部IOc在开关18接通的期间进行动作，在开关18关断的期间
停止动作。
[0043]减法器IOd具备输入电动机5的转速GJ1的非反转输入部、输入被驱动体6的转速ω2的反转输入部、向滤波器IOe输出电动机5的转速ω:与被驱动体6的转速ω2的减法结果即差分Λ Co1的输出部。滤波器IOe对差分Λ O1进行滤波处理，将滤波处理后的差分Δ ω2输出到加法器IOf。加法器IOf具备输入电动机5的转速O1的第一非反转输入部、输入滤波处理后的差分Λ ω2的第二非反转输入部、向q轴电流指令值作成部IOg和d轴电流指令值作成部IOh输出电动机5的转速O1与滤波处理后的差分△ ω2的加法结果即电动机5的实际转速ω的输出部。
[0044]q轴电流指令值作成部IOg作成q轴电流指令值I,.。为此，q轴电流指令值作成部IOg从加法器IOf输入电动机5的实际转速ω，从上位控制装置17输入转速指令值ω com,从存储器9读出与转速指令值ω com和电动机5的实际转速ω对应的q轴电流指令值Iqcom,向减法器IOi输出所读出的q轴电流指令值I,.。
[0045]d轴电流指令值作成部IOh作成q轴电流指令值I,.。为此，d轴电流指令值作成部IOh从减法器IOf输入电动机5的实际转速ω，从上位控制装置17输入转速指令值ω com,从存储器9读出与转速指令值ω com和电动机5的实际转速ω对应的d轴电流指令值Idcom,向减法器IOj输出读出的d轴电流指令值Id.。[0046]减法器IOi具备输入q轴电流指令值I_m的非反转输入部、输入q轴电流Iq的反转输入部、输出q轴电流指令值、.与q轴电流Iq的值的减法结果即电流偏差Λ Iq的输出部。减法器IOj具备输入d轴电流指令值Id。》的非反转输入部、输入d轴电流Id的反转输入部、输出d轴电流指令值Id.与d轴电流Id的值的减法结果即电流偏差Λ Id的输出部。[0047]PI控制部IOk输入电流偏差Λ Iq，进行电流偏差Λ Iq的比例积分计算，由此作成q轴电压指令值Vq，向指令电压作成部IOm输出q轴电压指令值Vq。PI控制部101输入电流偏差AId，进行电流偏差八^的比例积分计算，由此作成d轴电压指令值Vd，向指令电压作成部IOm输出d轴电压指令值Vd。
[0048]指令电压作成部IOm根据q轴电压指令值\和d轴电压指令值Vd，作成U相电压指令值V相电压指令值Vv、W相电压指令值Vw。为此，指令电压作成部IOm由进行旋转坐标变换和二相-三相变换的坐标变换器构成。因此，指令电压作成部IOm将通过相对于静止坐标系(α β坐标系)旋转与电动机5的实际转速ω对应的旋转角度Θ的旋转坐标系表示的二相的d轴电压指令值Vd和q轴电压指令值\变换为三相的U相电压指令值ν?、V相电压指令值Vv、W相电压指令值Vw，向PWM信号生成部14η输出U相电压指令值VuJ相电压指令值Vv、W相电压指令值Vw。
[0049]PWM信号生成部IOn根据U相电压指令值Vu' V相电压指令值Vv、W相电压指令值Vw、即采样到的三相的U相电流1?、V相电流Iv、W相电流Iw的电流值、旋转角度θρ Q2,生成PWM信号Vpwm (在该情况下，与逆变器4的各晶体管对应的VPWM1、Vpwm2, VPWM3> Vpwm4, Vpwm5,VPWM6)，为了驱动电动机5而向逆变器4输出PWM信号VPWM。为此，PWM信号生成部IOn根据与电动机控制装置10中内置的计时器(未图示)的I个周期(例如250微秒)相当的载波频率，生成PWM信号VPWM。
[0050]在图2所示的电动机控制装置10中，PWM信号生成部IOn在从上位控制装置17输入了后面说明的载波频率增大指令Cg的情况下，如后面详细说明的那样增大载波频率。
[0051]电力供给停止部IOo在从上位控制装置17输入了后面说明的电力供给停止指令Cp的情况下，向开关14、15供给用于使开关14、15关断的开关信号Stjff，在电动机5的驱动过程中没有从上位控制装置17输入电力供给停止指令Cp的情况下，向开关14、15供给用于使开关14、15接通的开关信号Sm。
[0052]动作停止部IOp在从上位控制装置17输入了后面说明的动作停止指令Co的情况下，向开关18供给用于使开关18关断的开关信号S。:，在电动机5的驱动过程中没有从上位控制装置17输入动作停止指令C。的情况下，向开关18供给用于使开关18接通的开关信号Sra/。
[0053]控制电源11向电动机控制装置10、监视器12、冷却用风扇13供给电力。为此，控制电源11具备变换器11a、平滑用电容器lib、逆变器11c。
[0054]变换器Ila例如由多个(此时为2个)整流二极管构成，将从三相交流电源I供给的交流电力变换为直流电力。平滑用电容器Ilb具有比平滑用电容器3的电容小的电容量，为了使通过变换器Ila的整流二极管整流后的电压平滑而与变换器Ila并联连接。逆变器Ilc与平滑用电容器Ilb并联连接，例如由多个(此时为2个)整流二极管和分别与这些整流二极管逆并联连接的晶体管构成，通过进行晶体管的开关动作，将由变换器Ila变换后的直流电力变换为交流电力。[0055]监视器12显示各种信息，从控制电源11被供给电力。冷却用风扇13对电动机5和电动机控制装置10进行冷却，从控制电源11被供给电力。开关14为了从控制电源11向监视器12供给电力，依照来自电力供给停止部IOo的开关信号Sm进行接通动作，为了停止从控制电源11向监视器12供给电力，依照来自电力供给停止部IOo的开关信号Stjff进行关断动作。开关15为了从控制电源11向冷却用风扇13供给电力，依照来自电力供给停止部IOo的开关信号Sm进行接通动作，为了停止从控制电源11向冷却用风扇13供给电力，依照来自电力供给停止部IOo的开关信号Stjff进行关断动作。
[0056]停电检测部16检测三相交流电源I的停电。为此，停电检测部16具备:整流电路(未图示)，其具有对设置在三相交流电源I的输出线上的电流检测器lu、lv、lw检测到的三相的U相电流i?、V相电流iv、W相电流丨?进行整流的多个(在三相交流的情况下为6个)整流二极管；比较器(未图示)，其对来自整流电路的输出信号的电平和基准电平进行比较，在该输出信号的电平比基准电平低的情况下，向上位控制装置17输出停电检出信号Ss。在此，电流检测器lu、lv、Iw例如由霍尔元件构成。
[0057]在图1所示的系统中，由具备输入输出端口、串行通信电路、A/D变换器、比较器等的处理器实现存储器9、电动机控制装置10和停电检测部16，依照存储在未图示的存储器中的处理程序执行后面说明的处理。
[0058]上位控制装置17由CNC (数值控制装置)等构成，为了控制电动机控制装置10而向q轴电流指令值作成部10g、d轴电流指令值作成部IOh输入转速指令值OJcom0另外，上位控制装置17在输入了停电检出信号Ss时，检测平滑用电容器3的电压(DC链路电压)Vca和平滑用电容器Ilb的电压火2。另外，上位控制装置17根据检测出的电压Vca和电压火2，分别计算在平滑用电容器3中积蓄的电动机电源可供给电力Pm和在平滑用电容器Ilb中积蓄的电力即交流电源I停电时控制电源11能够供给的控制电源可供给电力P。。
[0059]开关18为了从旋转角度检测部8向被驱动体采样部IOc供给旋转角度Θ 2，依照来自动作停止部IOp的开关信号Sra/进行接通动作，为了停止从旋转角度检测部8向被驱动体采样部IOc供给旋转角度θ2，依照来自动作停止部IOp的开关信号Stjf/进行关断动作。
[0060]在图1所示的系统中，在上位控制装置17的存储器(未图示)中，与转速指令值 相关联地预先存储有相当于被驱动体6向不干扰物体的区域后退所需要的第一电力、
在交流电源I停电时为了避免被驱动体6干扰物体而停止电动机5所需要的第二电力以及第一电力和第二电力之和中的任意一个电动机驱动用电力Psr。另外，在上位控制装置17的存储器(未图示)中，预先存储有在交流电源I停电时驱动监视器12和冷却用风扇13所需要的周边设备驱动用电力Pmf。另外，在上位控制装置17的存储器(未图示)中，与转速指令值相关联地预先存储有在交流电源I停电时驱动电动机控制装置10所需要的第一电动机控制装置驱动用电力Pnrcl、在交流电源I停电时在增大上述采样周期时驱动电动机控制装置10所需要的第二电动机控制装置驱动用电力Ρπ?、以及在交流电源I停电时增大上述采样周期和上述载波频率时驱动电动机控制装置10所需要的第三电动机控制装置驱动用电力P-。
[0061]另外，上位控制装置17接收停电检出信号Ss，在电动机电源可供给电力Pni比电动机驱动用电力Psr大，并且控制电源可供给电力P。比周边设备驱动用电力Pmf和第一电动机控制装置驱动用电力Pdk1之和小的情况下，向电力供给停止部IOo输出用于停止从控制电源11向监视器12和冷却用风扇13供给电力的电力供给停止指令Cp。
[0062]另外，上位控制装置17接收停电检出信号Ss，在电动机电源可供给电力Pm比电动机驱动用电力Psr大，并且控制电源可供给电力P。比第一电动机控制装置驱动用电力Pmcl小的情况下，分别向电流值采样部10a、电动机采样部10b、以及被驱动体采样部IOc输出用于增大上述采样周期(例如使上述采样周期成为2倍)的采样周期增大指令Cs。
[0063]另外，上位控制装置17接收停电检出信号Ss，在电动机电源可供给电力Pni比电动机驱动用电力Psr大，并且控制电源可供给电力P。比第二电动机控制装置驱动用电力Pmc2小的情况下，向PWM信号生成部IOn输出用于增大上述载波频率(例如使上述载波频率成为2倍)的载波频率增大指令Cg。
[0064]并且，上位控制装置17接收停电检出信号Ss，在电动机电源可供给电力Pni比电动机驱动用电力Psr大，并且控制电源可供给电力P。比第三电动机控制装置驱动用电力Pmc3小的情况下，向动作停止部IOp输出用于停止被驱动体采样部IOc的动作的动作停止指令C。。
[0065]图3是图1的上位控制装置的动作的流程图。在从开始驱动电动机5到结束电动机5的驱动或检测出三相交流电源I的停电为止的期间中，在每个控制周期(例如250微秒)执行该流程图，通过在上位控制装置17中执行的处理程序进行控制。
[0066]首先，上位控制装置17判断是否接收到停电检出信号Ss (步骤SI)。在没有接收到停电检出信号Ss的情况下，结束处理流程。与此相对，在接收到停电检出信号Ss的情况下，上位控制装置17计算电动机电源可供给电力Pm、控制电源可供给电力P。(步骤S2)。
[0067]在步骤S2结束后，上位控制装置17判断电动机电源可供给电力Pm是否比电动机驱动用电力Psr大(步骤S3)。在电动机电源可供给电力Pni为电动机驱动用电力Psr以下时，结束处理流程。与此相对，在电动机电源可供给电力Pm大于电动机驱动用电力Psr时，上位控制装置17判断控制电源可供给电力P。是否为周边设备驱动用电力Pmf和第一电动机控制装置驱动用电力Pmca之和以上(步骤S4)。
[0068]在控制电源可供给电力P。为周边设备驱动用电力Pnif和第一电动机控制装置驱动用电力Pnrcl之和以上时，结束处理流程。与此相对，在控制电源可供给电力P。比周边设备驱动用电力Pmf和第一电动机控制装置驱动用电力Pnrcl之和小的情况下，上位控制装置17向电力供给停止部IOo输出电力供给停止指令Cp。
[0069]在步骤S5结束后，上位控制装置17判断控制电源可供给电力P。是否为第一电动机控制装置驱动用电力Pnrcl以上(步骤S6)。在控制电源可供给电力P。为第一电动机控制装置驱动用电力Pnrcl以上的情况下，结束处理流程。与此相对，在控制电源可供给电力P。比第一电动机控制装置驱动用电力Pnrcl小的情况下，上位控制装置17分别向电流值采样部10a、电动机采样部IOb以及被驱动体采样部IOc输出采样周期增大指令Cs (步骤S7)。
[0070]电流值采样部10a、电动机采样部10b、被驱动体采样部IOc在从上位控制装置17输入了采样周期增大指令Cs的情况下，在每2次接收到电动机控制装置10中内置的时钟(未图示)输出的时钟信号时进行采样处理。因此，电流值采样部10a、电动机采样部10b、被驱动体采样部IOc在相当于2个时钟周期(例如500微秒)的每个采样周期(电动机控制装置10的控制周期)分别进行采样处理。即电流值采样部10a、电动机采样部10b、被驱动体采样部IOc的采样周期增大到输入采样周期增大指令Cs之前的采样周期的2倍。[0071]相当于电流值采样部10a、电动机采样部10b、被驱动体采样部IOc的采样周期的电动机控制装置10的控制周期由电动机控制装置10的各部进行处理的处理期间和电动机控制装置10的各部休止的休止期间构成。处理期间与电动机控制装置10的控制周期的长度无关为恒定，在处理期间电动机控制装置10所消耗的电力比在休止期间电动机控制装置10消耗的电力大。因此，电动机控制装置10所消耗的电力随着处理期间相对于电动机控制装置10的控制周期的长度的比例减少而减少。根据本实施方式，通过增大电流值采样部10a、电动机采样部IOb以及被驱动体采样部IOc的采样周期，处理期间相对于电动机控制装置10的控制周期的长度的比例减少，因此能够减少电动机控制装置10的消耗电力。
[0072]在步骤S7结束后，上位控制装置17判断控制电源可供给电力P。是否为第二电动机控制装置驱动用电力Pdk2以上(步骤S8)。在控制电源可供给电力P。为第二电动机控制装置驱动用电力Pnrc2以上的情况下，结束处理流程。与此相对，在控制电源可供给电力P。比第二电动机控制装置驱动用电力Ρπ?小的情况下，上位控制装置17向PWM信号生成部IOn输出载波频率增大指令Cg (步骤S9)。
[0073]PWM信号生成部IOn在从上位控制装置17输入了载波频率增大指令Cg的情况下，设定与电动机控制装置10中内置的计时器(未图示)的2个周期(例如500微秒)相当的载波频率，根据所设定的载波频率生成PWM信号VPWM。因此，载波频率增大为输入载波频率增大指令Cg之前的载波频率的2倍。
[0074]每单位时间(例如I秒)生成PWM信号Vpwm的次数随着载波频率增大而减少，PWM信号生成部IOn生成PWM信号Vpwm所需要的电力随着每单位时间(例如I秒)生成PWM信号Vpwm的次数减少而减少。根据本实施方式，通过增大载波频率，每单位时间(例如I秒)生成PWM信号Vpwm的次数减少，因此能够减少电动机控制装置10的消耗电力。
[0075]在步骤S9结束后，上位控制装置17判断控制电源可供给电力P。是否为第三电动机控制装置驱动用电力Pme3以上(步骤S10)。在控制电源可供给电力P。为第三电动机控制装置驱动用电力Pnrc3以上的情况下，结束处理流程。与此相对，在控制电源可供给电力P。比第三电动机控制装置驱动用电力P-小的情况下，上位控制装置17向动作停止部IOp输出动作停止指令C。(步骤S11)，结束处理流程。
[0076]动作停止部IOp在从上位控制装置17输入了动作停止指令C。的情况下，向开关18供给开关信号Stjf/。因此，被驱动体采样部IOc停止动作，被驱动体采样部IOc不消耗电力，因此能够减少电动机控制装置10的消耗电力。
[0077]在电动机5是重力轴用伺服电动机的情况下，电动机控制装置10在上位控制装置17的图3的处理流程结束时，进行为了被驱动体6向不干扰物体的区域后退以及避免被驱动体6干扰物体而停止电动机5的电动机5的控制。在电动机5是水平轴用伺服电动机的情况下，电动机控制装置10在上位控制装置17的图3的处理流程结束时，进行为了被驱动体6向不干扰物体的区域后退的电动机5的控制。在电动机5是主轴电动机的情况下，电动机控制装置10在上位控制装置17的图3的处理流程结束时，进行为了避免被驱动体6干扰物体而停止电动机5的电动机5的控制。
[0078]根据图1所示的系统，在三相交流电源I停电时，在电动机电源可供给电力Pni比电动机驱动用电力Psr大，并且控制电源可供给电力P。比周边设备驱动用电力Pmf和第一电动机控制装置驱动用电力Pnrcl之和小的情况下，停止从控制电源11向监视器12和冷却用风扇13供给电力，因此能够减少电动机控制装置10的消耗电力。因此，由于能够在三相交流电源I停电时进行被驱动体6向不干扰物体的区域的后退以及为了避免被驱动体6干扰物体而停止电动机5中的至少一方的动作，所以能够不增大平滑用电容器Ilb的电容量地延长控制电源11的输出保持时间。
[0079]另外，在三相交流电源I停电时，在电动机电源可供给电力Pni比电动机驱动用电力Psr大，并且控制电源可供给电力P。比第一电动机控制装置驱动用电力Pnrcl、第二电动机控制装置驱动用电力Pnrc2或第三电动机控制装置驱动用电力Pnrc3小的情况下，增大电流值采样部10a、电动机采样部IOb以及被驱动体采样部IOc的采样周期，增大电流值采样部10a、电动机采样部10b、被驱动体采样部IOc的采样周期和PWM信号Vpwm的载波频率的双方，或者通过使被驱动体采样部IOc的动作停止，能够进一步减少电动机控制装置10的消耗电力。
[0080]图4是具有本发明的实施方式的电动机控制装置的其他系统的框图。在需要始终使工件和刀具同步运转的机床中使用图4所示的系统。图4所示的系统具有上位控制装置17’来代替图1的上位控制装置17，除了包括上位控制装置17在内的图1所示的系统的构成要素以外，还具备逆变器4’、电动机5’、被驱动体6’、旋转角度检测部7’、8’、存储器9’、电动机控制装置10’。
[0081]逆变器4’与平滑用电容器3和电动机5并联连接，例如由多个(在三相交流的情况下是6个)整流二极管和与这些整流二极管分别逆并联连接的晶体管构成，根据后面说明的PWM信号VPWM’进行晶体管的开关动作，由此将由变换器2变换后的直流电力变换为交流电力。
[0082]通过平滑用电容器3中积蓄的电力驱动电动机5’。在图4所示的系统中，作为电动机5，例如使用通过滚珠丝杠/螺母机构等进给丝杠机构在水平轴方向(例如X轴方向)驱动安装有工件的机床的工作台的第一水平轴用伺服电动机等，作为电动机5’，例如使用通过滚珠丝杠/螺母机构等进给丝杠机构在与第一水平轴方向垂直的第二水平轴方向(例如Y轴方向)驱动安装有工件的机床的工作台的第二水平轴用伺服电动机。
[0083]被驱动体6和被驱动体6’例如在电动机5、5’分别是第一水平轴用伺服电动机和第二水平轴用伺服电动机的情况下是同一机床的工作台。
[0084]旋转角度检测部7’由检测电动机5’的旋转角度Θ/作为电动机的位置的旋转编码器构成，旋转角度检测部8’由检测被驱动体6’的旋转角度θ2’作为被驱动体的位置的旋转编码器构成。
[0085]存储器9’存储表示从上位控制装置17’输入给电动机控制装置10’的针对电动机5’的速度指令值即转速指令值ω.’、与电动机5的实际转速ω同样地计算的与电动机5’的位置或速度对应的电动机5’的实际转速ω ’、q轴电流指令值1,。?’和d轴电流指令值U之间的关系的查找表。
[0086]电动机控制装置10’对通过经由变换器2与三相交流电源I连接的平滑用电容器3中积蓄的电力驱动的电动机5’进行控制。因此，电动机控制装置10’对设置在逆变器4’的输出线上的电流检测器4u’、4v’、4w’检测出的三相的U相电流I/、V相电流Iv’、W相电流I/各自的电流值进行采样，来作为电动机5的电流值，并分别对旋转角度θ /、Θ 2’进行采样来作为电动机的位置或速度以及被驱动体的位置或速度。另外，电动机控制装置10’根据采样到的U相电流I/、V相电流I/、W相电流I/各自的电流值和旋转角度Θ /、θ2’，生成用于驱动电动机5’的PWM信号VPWM’。在此，电流检测器4u’、4v’、4w’例如由霍尔元件构成。另外，电动机控制装置10’从控制电源11被供给电力，但为了清楚，在图4中省略用于从控制电源11向电动机控制装置10’供给电力的路径。进而，电动机控制装置10’在从停电检测部16输入了停电检出信号Ss时进行控制以便停止电动机5’，根据电动机5’的实际转速ω’，计算由于电动机5’的停止而在平滑用电容器3中积蓄的减速能量Pd。减速能量Pd比后面说明的停止电力Psrf大。另外，电动机控制装置10’向上位控制装置17’提供计算出的减速能量Pd的信息。
[0087]在图4所示的系统中，由具备输入输出端口、串行通信电路、A/D变换器、比较器等的处理器实现存储器9’和电动机控制装置10’，依照在未图示的存储器中存储的处理程序执行用于控制电动机5’的处理。
[0088]在图4所示的系统中，如后面说明的那样，电动机控制装置10在三相交流电源I停电时进行被驱动体6、6’向不干扰物体的区域后退的动作，电动机控制装置10’在三相交流电源I停电时停止电动机5’。
[0089]为此，在三相交流电源I停电时，在电动机电源可供给电力Pni为作为被驱动体6后退所需要的第一电力的后退电力Psri以下，并且比作为停止电动机5’所需要的第二电力的停止电力Psr2大，电动机电源可供给电力Pni和减速能量Pd之和比后退电力Psrl和停止电力Psi2之和大，并且控制电源可供给电力P。比周边设备驱动用电力Pmf和后面说明的第一电动机控制装置驱动用电力Pnrcl’之和小的情况下，电动机控制装置10的电源供给停止部IOo向开关14、15供给用于使开关14、15关断的开关信号Stjff,由此停止从控制电源11向监视器12和冷却用风扇13供给电力，进行用于延长控制电源11的输出保持时间的控制。
[0090]上位控制装置17’由CNC (数值控制装置)等构成，为了控制电动机控制装置10而向电动机控制装置10的q轴电流指令值作成部10g、d轴电流指令值作成部IOh输入转速指令值，为了控制电动机控制装置10’而向电动机控制装置10’的q轴电流指令值作成部IOg以及d轴电流指令值作成部IOh (都未图示)输入转速指令值ω.’。另外，上位控制装置17’在输入了停电检出信号Ss时，检测平滑用电容器3的电压(DC链路电压)Vca和平滑用电容器I Ib的电压ν?。另外，上位控制装置17 ’根据检测出的电压Vca和电压\2，分别计算在平滑用电容器3中积蓄的电动机电源可供给电力Pm和平滑用电容器Ilb中积蓄的电力即交流电源I停电时控制电源11能够供给的控制电源可供给电力P。。进而，也可以在电动机控制装置10、电动机控制装置10’和上位控制装置17’之间进行串行通信。
[0091]在图4的系统中，在上位控制装置17’的存储器(未图示)中，与转速指令值ω.相关联地预先存储有后退电力Psri，与转速指令值ω.’相关联地预先存储有停止电力Pm。另外，在上位控制装置17’的存储器(未图示)中，预先存储有在交流电源I停电时驱动监视器12和冷却用风扇13所需要的周边设备驱动用电力Pmf。另外，在上位控制装置17’的存储器(未图示)中，与转速指令值相关联地预先存储有在交流电源I停电时驱动电动机控制装置10、10’所需要的第一电动机控制装置驱动用电力Pm。/、在交流电源I停电时增大上述采样周期时为了驱动电动机控制装置10、10’所需要的第二电动机控制装置驱动用电力Pme2’以及在交流电源I停电时增大上述采样周期和上述载波频率时驱动电动机控制装置10、10’所需要的第三电动机控制装置驱动用电力Pmc3’。[0092]例如，在电动机5、5’分别是第一水平轴用伺服电动机和第二水平轴伺服电动机，被驱动体6和被驱动体6’是同一机床的工作台的情况下，上位控制装置17’为了在交流电源I停电时被驱动体6、6’向不干扰物体的区域后退，根据转速指令值ω.、ω。。/判断是否停止电动机5、5’。
[0093]例如，在上位控制装置17’判断为为了进行后退需要使被驱动体6、6’在第一水平方向(例如X轴方向)移动但不需要使被驱动体6、6’在第二水平方向(例如Y轴方向)移动的情况下，上位控制装置17’控制电动机控制装置10以便为了进行被驱动体6、6’的后退来驱动电动机5，并且控制电动机控制装置10’来停止电动机5’。
[0094]另外，上位控制装置17’接收停电检出信号Ss，在电动机电源可供给电力Pm比后退电力Psri大，并且控制电源可供给电力P。比周边设备驱动用电力Pmf和第一电动机控制装置驱动用电力Pdk1 ’之和小的情况下，向电力供给停止部IO0输出电力供给停止指令Cp。
[0095]另外，上位控制装置17’接收停电检出信号Ss，在电动机电源可供给电力Pni为后退电力Psrl以下，并且比停止电力Psr2大，电动机电源可供给电力Pm和减速能量Pd之和比后退电力Psrl和停止电力Psr2之和大，并且控制电源可供给电力P。比周边设备驱动用电力Pmf和第一电动机控制装置驱动用电力Pmca’之和小的情况下，也向电力供给停止部IO0输出电力供给停止指令cp。
[0096]另外，上位控制装置17’接收停电检出信号Ss，在电动机电源可供给电力Pni比后退电力Psrl大，并且控制电源可供给电力P。比第一电动机控制装置驱动用电力Pmel’小的情况下，向电流值采样部10a、电动机采样部IOb以及被驱动体采样部IOc分别输出采样周期增大指令Cs。
[0097]另外，上位控制装置17’接收停电检出信号Ss，在电动机电源可供给电力Pni为后退电力Psrl以下并且比停止电力Psr2大，电动机电源可供给电力Pm和减速能量Pd之和比后退电力Psrl和停止电力Psr2之和大，并且控制电源可供给电力P。比第一电动机控制装置驱动用电力Pnrcl’小的情况下，也向电流值采样部10a、电动机采样部IOb以及被驱动体采样部IOc分别输出采样周期增大指令Cs。
[0098]另外，上位控制装置17’接收停电检出信号Ss，在电动机电源可供给电力Pni比后退电力Psrl大，并且控制电源可供给电力P。比第二电动机控制装置驱动用电力Pme2’小的情况下，向PWM信号生成部IOn输出载波频率增大指令cg。
[0099]另外，上位控制装置17’接收停电检出信号Ss，在电动机电源可供给电力Pni为后退电力Psrl以下并且比停止电力Psr2大，电动机电源可供给电力Pm和减速能量Pd之和比后退电力Psrl和停止电力Psr2之和大，并且控制电源可供给电力P。比第二电动机控制装置驱动用电力Pdk2’小的情况下，也向PWM信号生成部IOn输出载波频率增大指令Cg。
[0100]另外，上位控制装置17’接收停电检出信号Ss，在电动机电源可供给电力Pm比后退电力Psrl大，并且控制电源可供给电力P。比第三电动机控制装置驱动用电力ρπ。/小的情况下，向动作停止部IOp输出动作停止指令C。。
[0101]进而，上位控制装置17’接收停电检出信号Ss，在电动机电源可供给电力Pni为后退电力Psrl以下并且比停止电力Psr2大，电动机电源可供给电力Pm和减速能量Pd之和比后退电力Psrl和停止电力Psr2之和大，并且控制电源可供给电力P。比第三电动机控制装置驱动用电力Pm。/小的情况下，也向动作停止部IOp输出动作停止指令C。。[0102]图5是图4的上位控制装置的流程图。在从开始电动机5的驱动到结束电动机5的驱动或检测出三相交流电源I的停电为止的期间中，在每个控制周期(例如250微秒)执行该流程图，通过在上位控制装置17’中执行的处理程序进行控制。在此，说明为了被驱动体6、6’的后退来驱动电动机5，并且停止电动机5’的情况。
[0103]在图5的流程图中，在步骤S2结束后，上位控制装置17’判断电动机电源可供给电力Pm是否比后退电力Psrl大(步骤S21)。在电动机电源可供给电力Pm为后退电力Psrl以下的情况下，上位控制装置17 ’判断电动机电源可供给电力Pm是否比停止电力Psr2大(步骤
522)。
[0104]在电动机电源可供给电力Pm为停止电力Psr2以下的情况下，结束处理流程。与此相对，在电动机电源可供给电力Pm比停止电力Psr2大的情况下，上位控制装置17’判断电动机电源可供给电力Pm和减速能量Pd之和是否比后退电力Psrl和停止电力Psr2之和大(步骤
523)。在电动机电源可供给电力Pm和减速能量Pd之和为后退电力Psrl和停止电力Psr2之和以下的情况下，结束处理流程。
[0105]在步骤S21中判断为电动机电源可供给电力Pni比后退电力Psrl大的情况下，或在步骤S23中判断为电动机电源可供给电力Pni和减速能量Pd之和比后退电力Psrl和停止电力Psi2之和大的情况下，上位控制装置17’判断控制电源可供给电力P。是否为周边设备驱动用电力Pmf和第一电动机控制装置驱动用电力Pnrcl’之和以上(步骤S24)。
[0106]在控制电源可供给电力P。为周边设备驱动用电力Pnif和第一电动机控制装置驱动用电力Pnrcl’之和以上的情况下，结束处理流程。与此相对，在控制电源可供给电力P。比周边设备驱动用电力Pmf和第一电动机控制装置驱动用电力Pmc;1 ’之和小的情况下，上位控制装置17’向电力供给停止部IOo输出电力供给停止指令Cp (步骤S25)。
[0107]在步骤S25结束后，上位控制装置17’判断控制电源可供给电力P。是否为第一电动机控制装置驱动用电力Pnrcl’以上(步骤S26)。在控制电源可供给电力P。为第一电动机控制装置驱动用电力Pmel’以上时，结束处理流程。与此相对，在控制电源可供给电力P。比第一电动机控制装置驱动用电力Pmel’小的情况下，上位控制装置17’向电流值采样部10a、电动机采样部IOb以及被驱动体采样部IOc分别输出采样周期增大指令Cs (步骤S27)。
[0108]在步骤S27结束后，上位控制装置17’判断控制电源可供给电力P。是否为第二电动机控制装置驱动用电力Pnrc2’以上(步骤S28)。在控制电源可供给电力P。为第二电动机控制装置驱动用电力Pnrc2’以上的情况下，结束处理流程。与此相对，在控制电源可供给电力P。比第二电动机控制装置驱动用电力Ρπ?’小的情况下，上位控制装置17’向PWM信号生成部IOn输出载波频率增大指令Cg (步骤S29)。
[0109]在步骤S29结束后，上位控制装置17’判断控制电源可供给电力P。是否为第三电动机控制装置驱动用电力Pnrc3’以上(步骤S30)。在控制电源可供给电力P。为第三电动机控制装置驱动用电力Pm。/以上的情况下，结束处理流程。与此相对，在控制电源可供给电力P。比第三电动机控制装置驱动用电力Pm。/小的情况下，上位控制装置17’向动作停止部IOp输出动作停止指令C。(步骤S31)，结束处理流程。
[0110]在电动机电源可供给电力Pni比后退电力Psrl和停止电力Psr2之和大的情况下，电动机控制装置10’在上位控制装置17’的图5的处理流程结束时，进行用于停止电动机5’的电动机5’的控制，在电动机5’停止后，电动机控制装置10进行用于被驱动体6向不干扰物体的区域后退的电动机5的控制。
[0111]与此相对,在电动机5是重力轴用伺服电动机，电动机5’是主轴电动机，电动机电源可供给电力Pm为后退电力Psrl和停止电力Psr2之和以下的情况下，电动机控制装置10在上位控制装置17’的图5的处理流程结束时、或电动机控制装置10’使电动机5’停止后，进行用于被驱动体6向不干扰物体的区域后退的电动机5的控制。即，在与电动机5’的停止相比需要优先进行被驱动体6的后退的情况下，在上位控制装置17’的图5的处理流程结束时进行用于进行被驱动体6的后退的电动机5的控制，与此相对，在与被驱动体6的后退相比需要优先进行电动机5’的停止的情况下，在电动机控制装置10’使电动机5’停止后进行用于进行被驱动体6的后退的电动机5的控制。
[0112]在图4的系统中，在三相交流电源I停电时，在电动机电源可供给电力Pni为后退电力Psrl以下、并且比停止电力Psr2大，电动机电源可供给电力Pm和减速能量Pd之和比后退电力Psrl和停止电力Psr2之和大，并且控制电源可供给电力P。比周边设备驱动用电力Pmf和第一电动机控制装置驱动用电力Pdk1 ’之和小的情况下，停止从控制电源11向监视器12和冷却用风扇13供给电力，所以能够减少电动机控制装置10的消耗电力。因此，能够为了在电动机电源可供给电力Pm为后退电力Psri以下时也能够进行后退，能够不增大平滑用电容器Ilb的电容量地延长控制电源11的输出保持时间。
[0113]另外，在三相交流电源I停电时，在电动机电源可供给电力Pm为后退电力Psrl以下、并且比停止电力Psr2大，电动机电源可供给电力Pm和减速能量Pd之和比后退电力Psrl和停止电力Psr2之和大，并且控制电源可供给电力P。比第一电动机控制装置驱动用电力Pmcl ’、第二电动机控制装置驱动用电力ρπ。/、或第三电动机控制装置驱动用电力P-’小的情况下，增大电流值采样部10a、电动机采样部IOb以及被驱动体采样部IOc的采样周期，增大电流值采样部10a、电动机采样部10b、被驱动体采样部IOc的采样周期和PWM信号VPWM’的载波频率的双方，或者使被驱动体采样部IOc的动作停止，由此能够进一步减少电动机控制装置10的消耗电力。
[0114]本发明并不限于上述实施方式，能够进行若干变更和变形。例如，能够在需要使工件和刀具始终同步地运转的机床以外的机械中使用本发明的电动机控制装置。
[0115]另外，本发明的电动机控制装置也能够在不进行全闭环控制的情况下应用，也能够省略由旋转角度检测部7、电动机采样部10b、减法器10d、滤波器10e、加法器IOf构成的构成要素和由旋转角度检测部8、被驱动体采样部10c、减法器10d、滤波器10e、加法器IOf构成的构成要素中的任意一方。
[0116]另外，在上述实施方式中，使用了三相交流电源I作为交流电源，但也能够使用三相以外的多相交流电源作为电源。另外，也能够在进行电源再生的系统中应用本发明的电动机控制装置。在该情况下，在三相交流电源I和电流检测器lu、lv、lw之间配置电抗器，由多个整流二极管和与整流二极管的个数相同个数的晶体管构成变换器2。
[0117]另外，能够由旋转编码器以外的部件(例如霍尔元件或分解器(resolver))构成旋转角度检测部7、8。另外，也能够在电动机控制装置10的外部设置电动机采样部10b、被驱动体采样部10c。另外，也能够省略旋转角度检测部7，根据向电动机5供给的交流电流和交流电压计算旋转角度Q1和转速ω1Ι5
[0118]另外，说明了使用监视器12和冷却用风扇13作为周边设备的情况，但也能够使用监视器12和冷却用风扇13中的任意一方、或监视器12和冷却用风扇13以外的周边设备。[0119]另外，说明了采样旋转角度Θ 1、Θ 2的情况，但也能够采样作为电动机5的速度和被驱动体6的速度的转速ω” ω2来代替作为电动机5的位置和被驱动体6的位置的旋转角度θ:、θ2。
[0120]另外，作为处理器的一部分说明了存储器9，但也能够将存储器9构成为处理器外的部件。另外，也能够将存储器9设置在q轴电流指令值作成部IOg或d轴电流指令值作成部IOh内。
[0121]另外，说明了停电检测部16检测三相交流电源I的电流，把与检测出的电流对应的输出信号的电平与基准电平进行比较的情况，但也能够由停电检测部16检测三相交流电源I的电压，把与检测出的电压对应的输出信号的电平与基准电平进行比较。
[0122]另外，说明了停电检测部16向上位控制装置17、17’输出停电检出信号Ss的情况，但也能够由停电检测部16向q轴电流指令值作成部10g、d轴电流指令值作成部IOh输出停电检出信号Ss，由q轴电流指令值作成部IOg以及d轴电流指令值作成部IOh判断是否检测出三相交流电源I的停电。
[0123]另外，说明了将电流值采样部10a、电动机采样部10b、被驱动体采样部IOc的采样周期(电动机控制装置10的控制周期)增大为2倍，但也能够在每次接收电动机控制装置10中内置的时钟(未图示)输出的3以上的任意次数的时钟信号时进行采样处理，由此将采样周期增大为3以上的任意的整数倍。另外，为了增大采样周期，也能够在电动机控制装置10内设置用于增大电动机控制装置10中内置的时钟(未图示)向电动机控制装置10的各部输出的时钟信号的频率的时钟控制部。
[0124]说明了将PWM信号Vpwm的载波频率增大为2倍的情况，但也能够通过设定与电动机控制装置10中内置的计时器(未图示)的3以上的任意个数的周期相当的载波频率，来将PWM信号Vpwm的载波频率增大为3以上的任意转数倍。另外，为了增大PWM信号Vpwm的载波频率，还能够在电动机控制装置10内设置用于增大电动机控制装置10中内置的计时器(未图示)的计数值的计时器控制部。
[0125]另外，说明了为了减少电动机控制装置10的消耗电力，顺序地进行电流值采样部10a、电动机采样部10b、被驱动体采样部IOc的采样周期的增大、PWM信号Vpwm的载波频率的增大以及被驱动体采样部IOc的动作的停止，但是能够在增大采样周期之前停止被驱动体采样部IOc的动作。另外，也能够只进行采样周期的增大、进行采样周期的增大和载波频率的增大的双方、只进行被驱动体采样部IOc的动作的停止、或进行采样周期的增大和被驱动体采样部IOc的动作的停止的双方，来代替全部进行采样周期的增大、载波频率的增大和被驱动体采样部IOc的动作的停止。
[0126]另外，说明了在上位控制装置17、17 ’中进行平滑用电容器3的电压(DC链路电压)Vcl和平滑用电容器I Ib的电压ν?的检测以及电动机电源可供给电力Pm和控制电源可供给电力P。的计算，但也能够在电动机控制装置10中设置检测平滑用电容器3的电压(DC链路电压)Vca的第一电压检测部、检测平滑用电容器Ilb的电压\2的第二检测部、对电动机电源可供给电力Pm和控制电源可供给电力P。进行计算的计算部。
[0127]另外，说明了在上位控制装置17、17’的存储器(未图示)中预先存储电动机驱动用电力PSr、周边设备驱动用电力Pmf、与根据转速指令值ωcom相关的第一电动机控制装置驱动用电力Pnrcl、第二电动机控制装置驱动用电力Pdk2、第三电动机控制装置驱动用电力Pdk3，但也能够在电动机控制装置10中设置存储有电动机驱动用电力Pf周边设备驱动用电力Pmf、与转速指令值关联的第一电动机控制装置驱动用电力Pmcl、第二电动机控制装置驱动用电力Pme2、弟二电动机控制装直驱动用电力Pme3的存储部。
[0128]并且，为了减少电动机控制装置10的消耗电力，还能够停止电动机采样部IOb的动作，来代替停止被驱动体采样部IOc的动作。
[0129]至此，与优选的实施方式相关联地说明了本发明，但本【技术领域】的技术人员应该理解能够在不超出权利要求的公开范围的情况下进行各种修正和变更。
【权利要求】
1.一种电动机控制装置，其为了控制通过在DC链路部(3)中积蓄的电力驱动的电动机(5)，从对电动机的周边设备供给电力的控制电源(11)供给电力，上述DC链路部(3)经由变换器(2 )与交流电源(I)连接，该电动机控制装置(10 )的特征在于，具备: 电流值采样部(10a)，其对电动机的电流值进行采样； PWM信号生成部(10η)，其根据采样得到的电动机的电流值生成用于驱动电动机的PWM信号(Vpwm); 电力供给停止部(10ο)，其在交流电源停电时，根据在DC链路部中积蓄的电力和控制电源能够供给的电力，停止从控制电源向周边设备的电力供给。
2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，` 在交流电源停电时，当在DC链路部中积蓄的电力比与电动机连接的被驱动体为了向不干扰物体的区域后退所需要的第一电力、为了避免与电动机连接的被驱动体干扰物体使电动机停止所需要的第二电力、以及第一电力和第二电力之和中的任意一个大，并且控制电源能够供给的电力比驱动周边设备所需要的电力和驱动电动机控制装置所需要的电力之和小的情况下，上述电力供给停止部停止从控制电源向周边设备的电力供给。
3.根据权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于， 在交流电源停电时，当在DC链路部中积蓄的电力比上述第一电力、上述第二电力以及上述第一电力和上述第二电力之和中的任意一个大，并且控制电源能够供给的电力比驱动上述电动机控制装置所需要的电力小的情况下，上述电流值采样部增大电动机的电流值的采样周期。
4.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于， 在交流电源停电时，当在DC链路部中积蓄的电力比上述第一电力、上述第二电力、以及上述第一电力和上述第二电力之和中的任意一个大，并且控制电源能够供给的电力比驱动上述电动机控制装置所需要的电力小的情况下，上述PWM信号生成部增大上述PWM信号的载波频率。
5.根据权利要求2~4中的任意一项所述的电动机控制装置，其特征在于，还具备: 电动机米样部(IOb),其米样电动机的位置或速度； 被驱动体采样部(10c)，其采样与电动机连接的被驱动体的位置或速度； 动作停止部(IOp),其在交流电源停电时，当在DC链路部中积蓄的电力比上述第一电力、上述第二电力以及上述第一电力和上述第二电力之和中的任意一个大，并且控制电源能够供给的电力比驱动上述电动机控制装置所需要的电力小的情况下，停止上述电动机采样部和上述被驱动体米样部中的一方的动作。
6.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 在交流电源停电时，当在DC链路部中积蓄的电力在与电动机连接的被驱动体为了向不干扰物体的区域后退所需要的第一电力以下，并且比为了避免与其他电动机连接的被驱动体干扰物体使其他电动机停止所需要的第二电力大，在DC链路部中积蓄的电力与由于其他电动机的停止在DC链路部中积蓄的减速能量之和比上述第一电力和上述第二电力之和大，并且控制电源能够供给的电力比驱动周边设备所需要的电力和用于驱动上述电动机控制装置以及其他电动机的电动机控制装置所需要的电力之和小的情况下，上述电力供给停止部停止从控制电源向周边设备的电力供给，上述其他电动机与上述电动机控制装置控制的电动机并联连接。
7.根据权利要求6所述的电动机控制装置，其特征在于， 在交流电源停电时，当在DC链路部中积蓄的电力为上述第一电力以下，并且比上述第二电力大，在DC链路部中积蓄的电力和由于其他电动机的停止而产生的减速能量之和比上述第一电力和上述第二电力之和大，并且控制电源能够供给的电力比驱动上述电动机控制装置和其他电动机的电动机控制装置所需要的电力小的情况下，上述电流值采样部增大电动机的电流值的采样周期。
8.根据权利要求7所述的电动机控制装置，其特征在于， 在交流电源停电时，当在DC链路部中积蓄的电力为上述第一电力以下，并且比上述第二电力大，在DC链路部中积蓄的电力和由于其他电动机的停止而产生的减速能量之和比上述第一电力和上述第二电力之和大，并且控制电源能够供给的电力比驱动上述电动机控制装置和其他电动机的电动机控制装置所需要的电力小的情况下，上述PWM信号生成部增大上述PWM信号的载波频率。
9.根据权利要求6~8中的任意一项所述的电动机控制装置，其特征在于，还具备: 电动机米样部(IOb),其米样电动机的位置或速度； 被驱动体采样部(10c)，其采样与电动机连接的被驱动体的位置或速度； 动作停止部(IOp)，其在交流电源停电时，当在DC链路部中积蓄的电力为上述第一电力以下，并且比上述第二电 力大，在DC链路部中积蓄的电力和由于其他电动机的停止而产生的减速能量之和比上述第一电力和上述第二电力之和大，并且控制电源能够供给的电力比驱动上述电动机控制装置和其他电动机的电动机控制装置所需要的电力小的情况下，停止上述电动机采样部和上述被驱动体采样部中的一方的动作。
【文档编号】H02P27/04GK103516289SQ201310256222
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月25日 优先权日:2012年6月25日
【发明者】益田直树, 稻叶树一 申请人:发那科株式会社