能够采取停电对策的电动机控制装置制造方法

能够采取停电对策的电动机控制装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能够采取停电对策的电动机控制装置。交流直流转换装置（11）的停电检测部（11a），对电动机（3）的驱动时三相交流电源（1）的停电进行检测，并根据停电的检测来生成停电检测信号。交流直流转换装置（11）的发送部（11b）使用电线、无线或光纤来发送停电检测信号。直流交流转换装置（12）的接收部（12a）用于接收发送部（11b）所发送的停电检测信号。
【专利说明】能够采取停电对策的电动机控制装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及能够在电动机的驱动时交流电源停电时采取停电对策的电动机控制 装直。

【背景技术】
[0002] 以往，例如如日本特开2011-101474号公报、日本特开2011-209936号公报、日本 专利第3472433号公报以及日本专利第3616759号公报中记载的，作为能够在电动机的驱 动时的交流电源停电时采取停电对策的电动机控制装置，提出了 一种电动机控制装置，其 具有对电动机的驱动时交流电源的停电进行检测，并根据停电的检测来生成停电检测信号 的停电检测部；和响应于停电的检测来控制电动机以便进行电动机的停止的控制部。这种 情况下，在交流电源的输出线与停电检测部之间配置有内部配线。
[0003] 此外，例如如日本特开平10-271866号公报、日本专利第3369346号公报以及日本 专利第4154679号公报中记载的，作为能够在电动机的驱动时交流电源停电时采取停电对 策的电动机控制装置，提出了一种电动机控制装置，其具有对电动机的驱动时交流电源的 停电进行检测，并根据停电的检测来生成停电检测信号的停电检测部；和响应于停电的检 测来控制电动机以便进行由电动机驱动的被驱动体的退避的控制部。这种情况下，也在交 流电源的输出线与停电检测部之间配置有内部配线。
[0004] 此外，例如如日本专利第3541121号公报中记载的，作为能够在电动机的驱动时 的交流电源停电时采取停电对策的电动机控制装置，提出了一种电动机控制装置，其具有 对电动机的驱动时交流电源的停电进行检测，并根据停电的检测来生成停电检测信号的停 电检测部；和响应于停电的检测将电力供给至对用于驱动电动机的电力进行蓄积的DC链 路部的电力供给部。这种情况下，也在交流电源的输出线与停电检测部之间配置有内部配 线。
[0005] 在电动机的驱动时交流电源停电时，在控制多个电动机，以便进行电动机的停止 和通过电动机驱动的被驱动体的退避中的任一方的情况下，分别对应于多个电动机的多个 直流交流转换装置，分别由独立的装置构成。因此，需要在各直流交流转换装置设置停电检 测部和控制部，即，需要使用分别对应于多个直流交流转换装置的多个停电检测部和控制 部。
[0006] 有时由于构成停电检测部的部件的偏差而导致多个停电检测部检测停电的时刻 彼此不同。此外，有时由于配置于交流电源的输出线与停电检测部之间的内部配线的电压 下降的影响而导致多个停电检测部检测停电的时刻彼此不同。此外，有时由于设置有停电 检测部的装置的瞬间停电耐受量的差别导致多个停电检测部检测停电的时刻彼此不同。
[0007] 因此，为了不使由于多个停电检测部检测停电的时刻相互不同而导致的恶劣影响 波及到电动机的控制，存在为了在电动机的驱动时交流电源停电时，采取停电对策而进行 的控制变复杂这样的问题。
[0008] 此外，在电动机的驱动时交流电源停电时，进行用于进行电动机的停止和由电动 机驱动的被驱动体的退避的任一方的电动机的控制，以及进行向DC链路部的电力供给的 情况下，需要使用针对控制部的停电检测部和针对电力供给部的停电检测部两者。
[0009] 针对控制部的停电检测部检测停电的时刻，由于构成停电检测部的部件的偏差等 导致与针对电力供给部的停电检测部检测停电的时刻存在不同。此外，针对控制部的停电 检测部检测停电的时刻，由于设置有停电检测部的装置的瞬间停电耐受量的差别导致与针 对电力供给部的停电检测部检测停电的时刻存在不同。
[0010] 有时，由于针对控制部的停电检测部检测停电的时刻与针对电力供给部的停电检 测部检测停电的时刻不同而导致的恶劣影响会波及到电动机的控制。例如，会发生虽然针 对控制部的停电检测部检测了停电，但是针对电力供给部的停电检测部不检测停电的情 况。这种情况下，在电动机的驱动时交流电源停电时，无法进行电动机的停止和由电动机驱 动的被驱动体的退避中的任一方。
[0011] 因此，为了使针对控制部的停电检测部检测停电的时刻与针对电力供给部的停电 检测部检测停电的时刻不同而导致的恶劣影响不会波及到电动机的控制，存在为了在电动 机的驱动时交流电源停电时采取停电对策而进行的控制变复杂的问题。并且，随着具有停 电检测部的装置增加，上述控制变得更加复杂，因此停电对策装置等的装置扩充变困难。


【发明内容】

[0012] 本发明的目的在于，提供一种在电动机的驱动时交流电源停电时，能够使为了采 取停电对策而进行的控制简单化，并能够简单地进行停电对策的扩充的电动机控制装置。
[0013] 本发明提供一种电动机控制装置，其对利用经由变换器连接至交流电源的DC链 路部中蓄积的电力而被驱动的电动机进行控制，该电动机控制装置的特征在于，具备：一个 第1装置，该第1装置具有对电动机的驱动时交流电源的停电进行检测，并根据停电的检 测来生成停电检测信号的停电检测部和用于发送停电检测信号的发送部；至少一个第2装 置，该第2装置具有用于接收发送部所发送的停电检测信号的接收部。
[0014] 优选地，发送部使用电线、无线或光纤将停电检测信号发送至接收部。
[0015] 优选地，第1装置由具有变换器、DC链路部、停电检测部以及发送部的交流直流转 换装置而构成；第2装置由具有接收部的直流交流转换装置而构成。
[0016] 优选地，第1装置由具有变换器、DC链路部、停电检测部和发送部的交流直流转换 装置，以及连接至交流直流转换装置的直流交流转换装置而构成；第2装置由具有接收部， 并响应于接收部的停电检测信号的接收来采取电动机的驱动时交流电源停电时的电力对 策的电力对策装置而构成。
[0017] 优选地，第1装置由具有变换器、DC链路部、停电检测部以及发送部的交流直流转 换装置而构成；第2装置由具有接收部的直流交流转换装置，和响应于接收部的停电检测 信号的接收来采取电动机的驱动时交流电源停电时的电力对策的电力对策装置而构成。
[0018] 优选地，电力对策装置具有：再生电力消耗控制部，其响应于接收部的停电检测信 号的接收来进行控制，以便消耗电动机减速时发生的再生电力。
[0019] 优选地，电力对策装置具有：电力供给控制部，其响应于接收部的停电检测信号的 接收来进行电力供给的控制。

【专利附图】

【附图说明】
[0020] 通过参照以下附图，可更明确地理解本发明。
[0021] 图1是表示具有第1实施方式的电动机控制装置的系统的图。
[0022] 图2是表示具有第2实施方式的电动机控制装置的系统的图。
[0023] 图3是详细表示图2所示的再生电力消耗控制部的图。
[0024] 图4是详细表示图2所示的电力供给控制部的图。
[0025] 图5是详细表示图2所示的其他电力供给控制部的图。
[0026] 图6是详细表示图2所示的电力供给控制部的变形例的图。
[0027] 图7是详细表示图2所示的其他电力供给控制部的变形例的图。
[0028] 图8是详细表示图2所示的其他电力供给控制部的变形例的图。
[0029] 图9是表示具有第3实施方式的电动机控制装置的系统的图。
[0030] 图10是表示具有第4实施方式的电动机控制装置的系统的图。

【具体实施方式】
[0031] 以下，参照附图来说明能够采取停电对策的电动机控制装置。然而，不应理解为本 发明受限于附图或以下说明的实施方式。附图中，对相同的结构要素赋予相同的符号。
[0032] 图1是表示具有第1实施方式的电动机控制装置的系统的图。图1所示的系统在 机床中使用。图1所示的系统具备：作为交流电源的三相交流电源1 ;电压检测器2U、2V、 2W ;电动机3 ;被驱动体4 ;电动机控制装置5 ;和上位控制装置6。
[0033] 电压检测器2U、2V、2W设置于三相交流电源1的输出线，用于检测三相的U相电 压、V相电压和W相电压。作为电动机3，使用了通过滚珠丝杠/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；对安装于机床的主轴的刀 具进行驱动的主轴电动机；通过滚珠丝杠/螺母机构等的进给丝杠机构在水平轴方向（例 如，X轴方向）驱动安装了工件的机床的工作台的水平轴用伺服电动机等。
[0034] 在电动机3为重力轴用伺服电动机的情况下，被驱动体4例如为机床的主轴；在电 动机3为主轴电动机的情况下，被驱动体4为刀具；在电动机3为水平轴用伺服电动机的情 况下，被驱动体4为机床的工作台。
[0035] 电动机控制装置5具备：作为第1装置的交流直流转换装置11、作为第2装置的直 流交流转换装置12。交流直流转换装置11具有：停电检测部11a、发送部lib、变换器11c 以及DC链路部lid。直流交流转换装置12具有：接收部12a、控制部12b和逆变器12c。
[0036] 停电检测部11a，通过监视三相交流电源1的电压和DC链路部lid的电压，来检测 电动机3的驱动时三相交流电源1的停电，并根据停电的检测来生成停电检测信号。为此， 停电检测部11a具有：具有对通过设置于三相交流电源1的输出线的电压检测器2U、2V、2W 检测出的三相的U相电压、V相电压和W相电压进行整流的多个(在3相交流的情况下为6 个）整流二极管的整流电路(未图示）；将来自整流电路的输出信号的电平与基准电平相比 较，在该输出信号的电平在基准水平以下时，生成停电检测信号的比较器(未图示)。此外， 停电检测部11a还具有：检测DC链路部lid的电压的电压检测部(未图示）；计算检测出的 电压的每单位时间的减少量的计算部(未图示）；将计算出的减少量与预先决定的基准量相 比较，在该减少量比基准量大时，生成停电检测信号的其他比较器(未图示)。
[0037] 发送部lib例如由输入输出端口构成，并使用电线、无线或光纤将停电检测信号 发送至接收部12a。变换器11c例如由多个(在3相交流的情况下为6个)整流二极管构成， 并将从三相交流电源1供给的交流电力转换为直流电力。DC链路部lid例如由平滑用电 容器构成，与变换器11c并联连接，以便使通过变换器11c的整流二极管整流后的电压平滑 化。由此，电动机3由DC链路部lid中蓄积的电力而被驱动。
[0038] 接收部12a例如由输入输出端口构成，并接收发送部lib发送出的停电检测信号。 控制部12b，根据通过设置于逆变器12c的输出线的电流检测器(未图示)检测出的三相的U 相电流、V相电流和W相电流各自的电流值、通过位置检测器(未图示)检测出的电动机3的 位置、基于电动机3的位置决定的电动机3的速度、从上位控制装置6输入的位置指令值及 基于位置指令值决定的速度指令值，来生成用于驱动电动机3的PWM信号，并将生成的PWM 信号输出至逆变器12c。
[0039] 逆变器12c例如由多个（3相交流的情况下为6个)整流二极管以及分别与这些整 流二极管逆并联连接的晶体管构成，并且与DC链路部lid并联连接，通过基于上述PWM信 号来进行晶体管的导通截止动作，来将通过变换器11c转换后的直流电力转换为用于驱动 电动机3的交流电力。
[0040] 如上述，电动机控制装置5,对由蓄积在经由变换器11c连接至三相交流电源1的 DC链路部lid的电力所驱动的电动机3进行控制。在本实施方式中，控制部12b响应于接 收部12a的停电检测信号的接收来控制电动机3,以便进行电动机3的停止和由电动机3驱 动的被驱动体4的退避中的任一方。即，电动机控制装置5检测电动机3的驱动时三相交 流电源1的停电，并响应于停电的检测来控制电动机3,以便进行电动机3的停止和由电动 机3驱动的被驱动体4的退避中的任一方。
[0041] 上位控制装置6由CNC (数值控制装置）构成，并将位置指令值输出至控制部12b 以便控制电动机控制部5。
[0042] 停电检测部11a和发送部lib通过具备输入输出端口、串行通信电路、A/D变换器、 比较器等的第1处理器(未图示）来实现，并按照存储器(未图示）中存储的停电检测程序来 检测三相交流电源1的停电。
[0043] 接收部12a和控制部12b通过具备输入输出端口、串行通信电路、A/D转换器、t匕 较器等的第2处理器(未图示）来实现，并按照存储器(未图示）中存储的电动机控制程序来 进行电动机3的控制。
[0044] 根据本实施方式，不需要分别对于作为独立装置而构成的交流直流转换装置11 和直流交流转换装置12设置停电检测部。即，设置了一个停电检测部1 la代替设置多个停 电检测部，并将停电检测部11a生成的停电检测信号从发送部lib发送至接收部12a，控制 部12b响应于接收部12a的停电检测信号的接收，来采取电动机3的驱动时三相交流电源 1停电时的停电对策。
[0045] 这样，通过在交流直流转换装置11侧进行三相交流电源1的停电的检测，并使用 电线、无线或光纤将停电检测信号从交流直流转换装置11的发送部1 lb发送至直流交流转 换器12的接收部12a，无需为了采取停电对策使得因多个停电检测部检测停电的时刻相互 不同所产生的影响不波及到电动机3的控制，而进行复杂的控制。因此，在电动机3的驱动 时三相交流电源1停电时，能够使为了采取停电对策而进行的控制简单化。此外，通过设置 一个停电检测部11a代替设置多个停电检测部，能够使图1所示的系统简略化。
[0046] 图2是表示具有第2实施方式的电动机控制装置的系统的图。图2所示的系统具 备：三相交流电源1 ;电压检测器2U、2V、2W ;电动机3 ;被驱动体4 ;电动机控制装置15 ;上 位控制装置6。
[0047] 电动机控制装置15具备：交流直流转换装置11 ;直流交流转换装置12' ；和作为 第2装置的电力对策装置13。直流交流转换装置12'具有：控制部12b和逆变器12c。电 力对策装置13具有：接收部13a ;再生电力消耗控制部13b ;电力供给控制部13b' ；和电力 供给控制部13b"。在本实施方式中，由交流直流转换装置11以及与其连接的直流交流转换 装置12'，构成了作为第1装置的装置14。
[0048] 在本实施方式中，电动机控制装置15检测电动机3的驱动时三相交流电源1的停 电，并根据停电的检测来控制电动机3,以便进行电动机3的停止和由电动机3驱动而被驱 动体4的退避中的任一个，同时采取电动机3的驱动时三相交流电源1停电时的电力对策。
[0049] 为此，发送部lib使用电线、无线或光纤将停电检测信号发送至接收部13a，电力 对策装置13响应接收部13a的停电检测信号的接收，来采取电动机3的驱动时三相交流电 源1停电时的电力对策。
[0050] 接收部13a例如由输入输出端口构成，如上述，接收发送部lib发送出的停电检测 信号。再生电力消耗控制部13b响应于接收部13a的停电检测信号的接收来进行控制，以 便消耗电动机3减速时发生的再生电力。图3是详细表示图2所示的再生电力消耗控制部 的图。如图3所示，再生电力消耗控制部13b与DC链路部lid并联连接，并具有：环流晶体 管即NPN型晶体管（IGBT) 21a ;控制器21b ;和再生电阻21c。
[0051] 控制器21b响应于接收部13a的停电检测信号的接收，使NPN型晶体管21a为导 通状态。在NPN型晶体管21a为导通状态时，再生电阻21c消耗电动机3的减速驱动时产 生的再生能量。本实施方式中，二极管21d与NPN型晶体管21a并联连接，二极管21e与再 生电阻21c并联连接。
[0052] 电力供给控制部13b'响应于接收部13a的停电检测信号的接收来进行电力供给 的控制。更详细地说，电力供给控制部13b'响应于接收部13a的停电检测信号的接收来进 行如下控制：向DC链路部1 Id供给为了进行由电动机3驱动的被驱动器4的退避而在电动 机的驱动中所需要的电力。图4是详细表示图2所示的电力供给控制部的图。如图4所示， 电力供给控制部13b'与DC链路部lid并联连接，并具有：DC/DC转换器22a ;控制器22b ; 和电容器22c。
[0053] 控制器22b在接收部13a未接收停电检测信号的期间，进行包含于DC/DC转换器 22a中的开关(未图示）的通断动作，以便将DC链路部1 Id中蓄积的电力的一部分供给至电 容器22c。
[0054] 此外，控制器22b响应于接收部13a的停电检测信号的接收，进行包含于DC/DC转 换器22a中的开关(未图示)的通断动作，以便将电容器22c中蓄积的电力供给至DC链路部 lid。
[0055] 这样，通过进行包含于DC/DC转换器22a中的开关(未图示)的通断动作，在电动机 3的驱动时三相交流电源1停电时，能够向DC链路部11 d供给为了进行由电动机3驱动的 被驱动体4的退避而在电动机3的驱动中所需要的电力。
[0056] 此外，根据本实施方式，控制器22b进行包含于DC/DC转换器22a中的开关(未图 示）的通断动作，以便将在电动机3的减速驱动时产生的再生能量供给至电容器22c。
[0057] 电力供给控制部13b'响应于接收部13a的停电检测信号的接收来进行如下控制： 将为了控制电动机3来进行电动机3的停止和由电动机3驱动的被驱动体4的退避中的任 一方而在控制部12b中所需的电力，供给后述说明的用于向控制部12b供给电力的控制电 源31。
[0058] 图5是详细表示图2所示的其他电力供给控制部的图。如图5所示，电力供给控 制部13b"与DC链路部lid并联连接，具有：DC/DC转换器23a ;AC/DC转换器23b ;以及控 制器23c。此外，在图5中，在DC/DC转换器23a与控制电源31之间配置有二极管23d，并 在AC/DC转换器23b与控制电源31之间配置有二极管23e。
[0059] 控制器23c在接收部13a未接收停电检测信号的期间，将DC/DC转换器23a中包 含的开关(未图示)断开，同时进行包含于AC/DC转换器23b中的开关(未图示)的通断动作， 以便将由三相交流电源1供给的交流电力转换为用于供给至控制电源31的直流电力。
[0060] 此外，控制器23c响应于接收部13a的停电检测信号的接收，进行包含于DC/DC转 换器23a中的开关(未图示)的通断动作，同时，使AC/DC转换器23b中包含的开关(未图示） 关断，以便将DC链路部lid中蓄积的电力的一部分供给至控制电源31。
[0061] 这样，控制器23c响应于接收部13a的停电检测信号的接收地，进行包含于DC/DC 转换器23a中的开关(未图示)的通断动作，由此，在电动机3的驱动时的三相交流电源1停 电时，能够将控制部12b所需要的电力供给至控制电源31以控制电动机3,以便进行电动机 3的停止和由电动机3驱动的被驱动体4的退避中的任一方。
[0062] 在本实施方式中，停电检测部11a、发送部lib和控制部12b，通过具备输入输出端 口、串行通信电路、A/D转换器、比较器等的第3处理器(未图示）来实现，并按照存储器(未 图示）中存储的停电检测程序来检测三相交流电源1的停电，并按照存储器(未图示）中存 储的电动机控制程序来执行电动机3的控制。
[0063] 此外，在本实施方式中，接收部13a和控制器21b、22b、23c，通过具备输入输出端 口、串行通信电路、A/D转换器、比较器等的第4处理器(未图示）来实现，并按照存储器(未 图示）中存储的再生电力消耗控制程序来执行再生电力消耗的控制，并按照存储器(未图 示）中存储的电力供给程序来进行对于DC链路部lid的电力供给，并且，按照存储器(未图 示）中存储的电力供给程序来进行对于控制电源31的电力供给。
[0064] 根据本实施方式，不需要对作为独立装置而构成的装置14和电力对策装置13分 别设置停电检测部。这样，通过在装置14侧进行三相交流电源1的停电的检测，并使用电 线、无线或光纤将停电检测信号从装置14的发送部lib发送至电力对策装置13的接收部 13a，无需为了采取停电对策使得多个停电检测部检测停电的时刻相互不同所产生的影响 不波及到电动机3的控制，而进行复杂的控制。因此，在电动机3的驱动时三相交流电源 1停电时，能够使为了采取停电对策而进行的控制简单化，并且也能够简单地进行停电对策 的扩充。此外，通过设置一个停电检测部11a代替设置多个停电检测部，能够使图2所示的 系统简略化，因此成为停电对策时的成本对策。
[0065] 图6是详细表示图2所示的电力供给控制部的变形例的图。使用图6所示的电 力供给控制部42,来代替图2中所示的电力供给控制部13b'。如图6所示，电力供给控制 部42与DC链路部1 Id并联连接，具有：AC/DC转换器42a、控制器42b和带有飞轮的电动机 42c〇
[0066] 控制器42b响应于接收部13a的停电检测信号的接收，进行包含于AC/DC转换器 42a中的开关(未图示）的通断动作，由此使带有飞轮的电动机42c减速。这样，通过使带有 飞轮的电动机42c减速而产生电力，并将产生的再生电力供给至DC链路部lid。
[0067] 这样，通过进行包含于AC/DC转换器42a中的开关(未图示)的通断动作，在电动机 3的驱动时三相交流电源1停电时，能够将电动机3的驱动所需要的电力供给至DC链路部 lld，以便进行由电动机3驱动的被驱动体4的退避。
[0068] 此外，根据电力供给控制部42,为了消耗电动机3的减速驱动时产生的再生能量， 控制器42b能够进行包含于AC/DC转换器42a中的开关(未图示）的通断动作，以便使带有 飞轮的电动机42c加速。
[0069] 图7是详细表示图2所示的其他电力供给控制部的变形例的图。使用图7中所示 的电力供给控制部43,来代替图2中所示的电力供给控制部13b"。如图7所示，电力供给 控制部43与DC链路部lid并联连接，具有：开关43a、控制器43b和电源电路43c。
[0070] 控制器43b，在接收部13a未接收停电检测信号的期间，控制开关43a和电源电路 43c，以便三相交流电源1经由包含于开关43a和电源电路43c的AC/DC转换器(未图示)而 连接至控制电源31。并且，控制器43b进行在包含于电源电路43c中的AC/DC转换器(未图 示）中的开关(未图示）的通断动作，以便将从三相交流电源1供给的交流电力转换为用于 供给至控制电源31的直流电力。
[0071] 此外，控制器43b响应于接收部13a的停电检测信号的接收，来控制开关43a和电 源电路43c，以使DC链路部lid经由包含于开关43a和电源电路43c中的DC/DC转换器(未 图示）而连接至控制电源31。并且，控制器43b进行包含于电源电路43c中的AC/DC转换 器(未图示）中包含的开关(未图示）的通断动作，以便将DC链路部lid中蓄积的电力的一 部分供给至包含于控制电源31中的电容器(未图示)。
[0072] 这样，控制器43b响应于接受部13a的停电检测信号的接收，进行包含于电源电路 43c中的AC/DC转换器(未图示）中包含的开关(未图示）的通断动作，由此，在电动机3的驱 动时三相交流电源1停电时，能够将控制部12b所需要的电力供给至控制电源31以控制电 动机3,以便进行电动机3的停止和由电动机3驱动的被驱动体4的退避中的任一方。
[0073] 图8是详细表示图1所示的其他电力供给控制部的变形例的图。使用了例如图8 中所示的电力供给控制部43'，来代替图2中所示的电力供给控制部13b"。如图8所示，电 力供给控制部43'与DC链路部lid并联连接，具有整流电路43a'、43b'和控制器43c'以 及电源电路43d'。
[0074] 控制器43c'，在接收部13a未接收停电检测信号的期间，进行包含于电源电路 43d'中的DC/DC转换器(未图示）中包含的开关(未图示）的通断动作，以便将利用整流电路 43a'对从三相交流电源1供给的交流电力进行整流而得到的直流电力供给至控制电源31。
[0075] 此外，控制器43c'响应于接收部13a的停电检测信号的接收，进行包含于电源电 路43d'中的DC/DC转换器(未图示）中包含的开关(未图示）的通断动作，以便将利用整流 电路43b'对从DC链路部lid供给的直流电力进行整流而得到的直流电力供给至控制电源 31。
[0076] 这样，控制器43c'响应于接受部13a的停电检测信号的接收，进行包含于电源电 路43d'中的DC/DC转换器(未图示）中包含的开关(未图示）的通断动作，由此，在电动机3 的驱动时三相交流电源1停电时，能够将控制部12b所需要的电力供给至控制电源31以控 制电动机3,以便进行电动机3的停止和由电动机3驱动的被驱动体4的退避中的任一方。
[0077] 图9是表示具有第3实施方式的电动机控制装置的系统的图。图9所示的系统具 备：三相交流电源1 ;电压检测器2U、2V、2W ;电动机3 ;被驱动体4 ;电动机控制装置25 ;和 上位控制装置6。
[0078] 电动机控制装置25具备：作为第1装置的交流直流转换装置11、直流交流转换装 置12和电力对策装置13'。电力对策装置13'具有：再生电力消耗控制部13b ;电力供给控 制部13b';和电力供给控制部13b"。在本实施方式中，由直流交流转换装置12以及与其连 接的电力对策装置13'，构成了作为第2装置的装置14'。
[0079] 在本实施方式中，电动机控制装置25检测电动机3的驱动时三相交流电源1的停 电，并根据停电的检测来控制电动机3,以便进行电动机3的停止和由电动机3驱动的被驱 动体4的退避中的任一方，同时采取电动机3的驱动时三相交流电源1停电时的电力对策。
[0080] 为此，发送部lib使用电线、无线或光纤将停电检测信号发送至接收部12a，控制 部12b响应于接收部12a的停电检测信号的接收来控制电动机3,以便进行电动机3的停止 和由电动机3驱动的被驱动体4的退避中的任一方，电力对策装置13响应于接收部12a的 停电检测信号的接收，来采取电动机3的驱动时三相交流电源1停电时的电力对策。
[0081] 在本实施方式中，接收部12a、控制部12b和控制器211^、2213、23(3，通过具备输入输 出端口、串行通信电路、A/D转换器、比较器等的第5处理器(未图示)来实现，并按照存储器 (未图示）中存储的电动机控制程序来执行电动机3的控制，并按照存储器(未图示）中存储 的再生电力消耗控制程序来执行再生电力消耗的控制，并按照存储器(未图示）中存储的电 力供给程序来进行对DC链路部1 Id的电力供给，并且，按照存储器(未图示）中存储的电力 供给程序来进行对于控制电源31的电力供给。
[0082] 根据本实施方式，不需要对于作为独立的装置构成的交流直流转换装置11和装 置14'分别设置停电检测部。这样，通过在交流直流转换装置11侧进行三相交流电源1 的停电的检测，并使用电线、无线或光纤将停电检测信号从交流直流转换装置11的发送部 lib发送至装置14'的接收部12a，无需为了采取停电对策使得由于多个停电检测部检测停 电的时刻相互不同而导致的恶劣影响不波及到电动机3的控制，而进行复杂的控制。因此， 能够使为了在电动机3的驱动时三相交流电源1停电时采取停电对策而进行的控制简单 化，同时也能够简单地进行停电对策的扩充。此外，通过设置一个停电检测部1来代替设置 多个停电检测部，能够使图9所示的系统简略化，因此也成为停电对策时的成本对策。
[0083] 图10是表示具有第4实施方式的电动机控制装置的系统的图。图10所示的系统 具备：三相交流电源1 ;电压检测器2U、2V、2W ;电动机3、3' ；被驱动体4、4' ；电动机控制装 置35 ;和上位控制装置6。
[0084] 作为电动机3'，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、对安装于机床的主轴的刀具进行驱动的主 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 装了工件的机床的工作台的水平轴用伺服电动机等。
[0085] 被驱动体4'例如在电动机3'为重力轴用伺服电动机的情况下是机床的主轴；在 电动机3'为主轴电动机的情况下是刀具；在电动机3'为水平轴用伺服电动机的情况下是 机床的工作台。
[0086] 电动机控制装置35具备：作为第1装置的交流直流转换装置11、作为第2装置的 直流交流转换装置12、作为第2装置的直流交流转换装置12'和作为第2装置的电力对策 装置13。直流交流转换装置12'具有：接收部12a'、控制部12b'和逆变器12c'。
[0087] 接收部12a'例如由输入输出端口构成，接收发送部lib发送出的停电检测信号。 控制部12b'根据通过设置于逆变器12c'的输出线的电流检测器(未图示)检测出的三相的 U相电流、V相电流和W相电流的各自的电流值以及通过位置检测器(未图示）检测出的电 动机3'的位置、基于电动机3'的位置决定的电动机3'的速度、从上位控制装置6输入的 位置指令值及基于位置指令值决定的速度指令值，来生成用于驱动电动机3'的PWM信号， 并将生成的PWM信号输出至逆变器12c'。
[0088] 逆变器12c'例如由多个（3相交流的情况下为6个）整流二极管以及分别与这些 整流二极管逆并联的晶体管构成，并且与DC链路部lid并列连接，通过基于上述PWM信号 来进行晶体管的导通截止动作，来将通过变换器12c'转换后的直流电力转换为用于驱动电 动机3'的交流电力。
[0089] 根据本实施方式，接收部12a'和控制部12b'通过具备输入输出端口、串行通信电 路、A/D转换器、比较器等的第5处理器(未图示）来实现，并按照存储器(未图示）中存储的 电动机控制程序来执行电动机3'的控制。
[0090] 根据本实施方式，不需要对于作为独立的装置而构成的交流直流转换装置11、直 流交流转换装置12、直流交流转换装置12'和电力对策装置13分别设置停电检测部。这 样，通过在交流直流转换装置11侧进行三相交流电源1的停电的检测，并使用电线、无线或 光纤将停电检测信号从交流直流转换装置11的发送部lib发送至直流交流转换装置12的 接收部12a、直流交流转换装置12'的接收部12a'和电力对策装置13的接收部13a，无需 为了采取停电对策使得由于多个停电检测部检测停电的时刻相互不同所导致的影响不波 及到电动机3、3'的控制，而进行复杂的控制。因此，在对与一个第1装置对应的交流直流 转换装置11，使用对应于多个(在该情况下为3个）第2装置的直流交流转换装置12、直流 交流转换装置12'和电力对策装置13的情况下，在电动机3的驱动时三相交流电源1停电 时，也能够使为了采取停电对策而进行的控制简单化，同时也能够简单地进行停电对策的 扩充。此外，通过设置一个停电检测部11a来代替设置多个停电检测部，能够使图10所示 的系统简略化，因此成为停电对策时的成本对策。
[0091] 本发明并不限于上述实施方式，而可以进行各种变更和变形。例如，可以将本发明 的电动机控制装置用于机床以外的机器、工业用机器人等。此外，还可以将本发明的电动机 控制装置适用于在电动机3减速时进行电源再生，在电动机3的驱动时三相交流电源1停 电时中断电源再生的情况。
[0092] 此外，在上述实施方式中，说明了电力对策装置13具有再生电力消耗控制部13b、 电力供给控制部13b'和电力供给控制部13b"的情况，但是电力对策装置13也可以具有再 生电力消耗控制部13b、电力供给控制部13b'和电力供给控制部13b"中的至少一个。此 夕卜，控制电源31也可以向控制部12b以外的结构要素(例如，控制器21b、22b、23c)供给电 力。
[0093] 此外，能够使用电线、无线或光纤将停电检测信号从发送部lib发送至上位控制 装置6的接收部(未图示)，上位控制装置6能够响应于停电检测信号输出针对控制部12b 的指令，控制部12b能够响应于该指令来控制电动机3,以便进行电动机3的停止和通过电 动机3驱动的被驱动体4的退避中的任一方。此外，停电检测部11a可以基于三相的U相 电压、V相电压和W相电压的振幅、频率等，来判断停电。
[0094] 在上述实施方式中，说明了对一个电动机3或两个电动机3、3'进行控制的情况， 但是也可以将本发明的电动机控制装置适用于对3个以上的电动机进行控制的情况。
[〇〇95] 根据本发明，能够在第1装置中设置一个停电检测部来代替设置多个停电检测 部，并使用电线、无线、光纤等将在一个停电检测部中生成的停电检测信号发送至第2装 置。其结果，即使第2装置的个数为多个，检测停电的时刻互相不同而导致恶劣影响消失， 并能够简单地采取电动机驱动时交流电源的停电对策，并能够使为了采取停电对策而进行 的控制简单化。此外，由于能够通过单一的停电检测信号来采取电动机驱动时交流电源的 停电对策，因此能够简单地进行停电对策装置的扩充。此外，根据本发明，能够减少用于停 电对策的工时和部件数量，成为了成本对策。
【权利要求】
1. 一种电动机控制装置，对利用经由变换器（11c)连接至交流电源（1)的DC链路部 (11 d)中蓄积的电力而被驱动的电动机（3 )进行控制， 所述电动机控制装置的特征在于，具备： 一个第1装置，该第1装置具有对电动机（3)的驱动时交流电源（1)的停电进行检测， 并根据停电的检测来生成停电检测信号的停电检测部（1 la)和用于发送所述停电检测信号 的发送部（lib); 至少一个第2装置，该第2装置具有用于接收所述发送部（lib)所发送的所述停电检 测信号的接收部。
2. 根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 所述发送部（1 lb )使用电线、无线或光纤来将所述停电检测信号发送至所述接收部。
3. 根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于， 所述第1装置由具有所述变换器（11c)、所述DC链路部（lid)、所述停电检测部（11a)、 以及所述发送部（1 lb)的交流直流转换装置（11)而构成， 所述第2装置由具有所述接收部（12a)的直流交流转换装置（12)而构成。
4. 根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于， 所述第1装置由具有所述变换器（11c)、所述DC链路部（lid)、所述停电检测部（11a) 和所述发送部（1 lb )的交流直流转换装置（11 )，以及连接至所述交流直流转换装置（11)的 直流交流转换装置（12'）而构成， 所述第2装置由具有所述接收部（13a)，并响应于所述接收部（13a)的所述停电检测信 号的接收来采取电动机（3 )的驱动时交流电源（1)停电时的电力对策的电力对策装置（13 ) 而构成。
5. 根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于， 所述第1装置由具有所述变换器（11c)、所述DC链路部（lid)、所述停电检测部（11a)、 以及所述发送部（1 lb )的交流直流转换装置（11)而构成， 所述第2装置由具有所述接收部（12a)的直流交流转换装置（12)，和响应于所述接收 部（12a)的所述停电检测信号的接收来采取电动机（3)的驱动时交流电源（1)停电时的电 力对策的电力对策装置（13)而构成。
6. 根据权利要求4或5所述的电动机控制装置，其特征在于， 所述电力对策装置（13)具有：再生电力消耗控制部（13b)，其响应于所述接收部（13a) 的所述停电检测信号的接收来进行控制，以便消耗电动机（3)减速时发生的再生电力。
7. 根据权利要求4或5所述的电动机控制装置，其特征在于， 所述电力对策装置具有：电力供给控制部，其响应于所述接收部的所述停电检测信号 的接收来进行电力供给的控制。
【文档编号】H02P27/06GK104104305SQ201410143492
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2013年4月10日
【发明者】酒井幸次郎 申请人:发那科株式会社