马达控制装置以及具备该马达控制装置的建筑机械的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种马达控制装置以及具备该马达控制装置的建筑机械。在从控制器对马达控制部输入速度指令的马达控制装置中，获得即使在控制器与马达控制部之间的通信发生了异常的情况下也能够使马达迅速地减速的结构。马达控制^装置（1)具备主控制器（2)和马达控制部（3)，其中，该马达控制部（3)构成为能够与主控制器（2)进行通信，根据从主控制器输出的扭矩指令来驱动马达（M)。马达控制部（3)具有速度控制部，在驱动马达（M)时与主控制器（2)之间的通信发生了异常时，该速度控制部输出扭矩指令以使马达(M)减速。
【专利说明】马达控制装置以及具备该马达控制装置的建筑机械
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种控制马达的驱动的马达控制装置。
【背景技术】
[0002] 作为控制马达的驱动的马达控制装置，例如专利文献1所公开那样，已知一种用 于交流电动机的可变速驱动的变换器装置。在这种变换器装置中，一般具备在检测出过电 流时进行栅极截止的过电流保护装置。在像这样进行栅极截止的过电流保护装置中，在来 自设置于主电路的电流检测器的电流反馈值为规定值以上的情况下判断为异常，并截止栅 极，由此防止变换器装置的受损扩大。
[0003] 另一方面，在专利文献1所公开的变换器装置中，基于由分别检测二相以上的电 流的瞬时电流检测单元检测出的电流值来估计该瞬时电流检测单元是否异常，当确认电流 异常时禁止变换器装置进行运转。
[0004] 专利文献1 :专利3592144号公报
【发明内容】
[0005] 发明要解决的问是页
[0006] 另外，如上述专利文献1所公开的结构那样，在利用变换器装置来控制马达的驱 动的简单的结构的情况下，当发生异常时能够利用变换器装置使马达的旋转停止。
[0007] 然而，例如在利用一个控制器来控制多个马达的情况等、从控制器对马达控制部 输出驱动指令来进行马达的速度控制的结构的情况下，当控制器与马达控制部之间的通信 发生异常时，成为不对马达控制部输入新的驱动指令的状态。当成为这种状态时，马达控制 部为了使马达停止，截止栅极来停止向马达提供电流。当马达控制部停止向马达提供电流 时，马达不受到驱动控制而成为空转（ 7 U - 5 >)状态，因此根据马达的控制对象的不同 有可能损害安全性。另外，在控制多个马达的情况下，控制对象增加，因此有可能进一步损 害安全性。
[0008] 本发明的目的在于获得以下结构：在从控制器对马达控制部输入驱动指令的马达 控制装置中，即使在控制器与马达控制部之间的通信发生了异常的情况下，也能够使马达 迅速地减速。
[0009] 用于解决问题的方案
[0010] 本发明的一个实施方式所涉及的马达控制装置具备：控制器；以及马达控制部， 其构成为能够与上述控制器进行通信，根据从上述控制器输出的驱动指令来驱动马达。上 述马达控制部具有减速控制部，在驱动上述马达时与上述控制器之间的通信发生了异常 时，该减速控制部输出驱动指令以使上述马达减速。
[0011] 由此，即使在控制器与马达控制部之间的通信发生了异常的情况下，也能够利用 马达控制部的减速控制部使马达减速。因而，能够防止马达成为空转状态，能够使该马达安 全且迅速地减速或者停止。
[0012] 另外，根据上述结构，不需要在控制器与马达控制部之间设置在发生了通信异常 时使用的预备通信单元。由此，能够实现成本降低。
[0013] 上述马达控制部还具有：通信异常检测部，其检测与上述控制器之间的通信异常； 以及指令选择部，其在由上述通信异常检测部没有检测出通信异常的情况下，选择从上述 控制器输出的驱动指令来作为上述马达的驱动指令，另一方面，在由上述通信异常检测部 检测出通信异常的情况下，选择从上述减速控制部输出的驱动指令来作为上述马达的驱动 指令。
[0014] 由此，仅在控制器与马达控制部之间的通信发生了异常的情况下，选择从马达控 制部的减速控制部输出的驱动指令。因而，在控制器与马达控制部之间的通信正常地进行 的情况下，根据从该控制器输出的驱动指令来进行正常的马达控制（通常控制），另一方 面，在控制器与马达控制部之间发生了通信异常的情况下，能够根据从减速控制部输出的 驱动指令使马达安全且迅速地减速或者停止。
[0015] 上述减速控制部使上述马达进行再生运转（回生運転）以使上述马达减速，由此 能够使马达减速或者停止。
[0016] 上述驱动指令是扭矩指令。上述马达控制部还具有将上述扭矩指令限制为规定值 以下的扭矩限制部。上述扭矩限制部构成为在由上述通信异常检测部检测出通信异常的情 况下，在上述马达的再生运转区域中的至少一部分转速区域中，使上述规定值低于上述马 达的通常控制时的扭矩限制值。
[0017] 由此，在控制器与马达控制部之间的通信发生了异常的情况下，能够使马达的再 生运转时的扭矩指令小于通常控制时的扭矩指令。由此，能够在通信异常时进行的马达的 再生运转中抑制马达的发热。
[0018] 本发明的一个实施方式所涉及的建筑机械具备上述马达控制装置和由上述马达 控制装置控制的马达。在建筑机械的例如回转时使用的马达中，即使在控制器与多个马达 控制装置之间发生了通信异常的情况下，也能够通过应用上述结构的马达控制装置使马达 安全且迅速地减速或者停止。
[0019] 发明的效果
[0020] 根据本发明的一个实施方式所涉及的马达控制装置，在控制器与马达控制部之间 的通信发生了异常的情况下，从马达控制部的减速控制部输出驱动指令，由此利用马达控 制部进行驱动控制以使马达减速。由此，即使在没有从控制器对马达控制部输入驱动指令 的情况下，也能够使马达迅速且安全地减速或者停止。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1是表示实施方式1所涉及的马达控制装置的概要结构的框图。
[0022] 图2是表示马达控制部的概要结构的框图。
[0023] 图3是表示电流控制部的概要结构的框图。
[0024] 图4是表示扭矩钳位值与转速的关系的一例的图。
[0025] 图5是表示由马达控制部进行的减速停止控制的动作的流程图。
[0026] 图6是表示速度指令的变化的一例的图。
[0027] 图7是实施方式1的变形例所涉及的马达控制装置的与图6相当的图。
[0028] 图8是表示实施方式2所涉及的马达控制装置的电流控制部的概要结构的框图。
[0029] 附图标记说明
[0030] 1 :马达控制装置；2 :主控制器（控制器）；3 :马达控制部；24 :旋转检测部；31 :速 度控制部（减速控制部）；32 :扭矩指令选择部（指令选择部）；33 :扭矩钳位部（扭矩限制 部）；35 :通信异常检测部；102 :扭矩指令减法部（减速控制部）；M :马达。
【具体实施方式】
[0031] 下面，参照附图来详细地说明本发明的实施方式。对图中的相同或者相当部分附 加相同的附图标记并不重复对其进行说明。
[0032] 〈实施方式1>
[0033] (整体结构）
[0034] 在图1中示出实施方式1所涉及的马达控制装置1。该马达控制装置1利用一个 主控制器2 (控制器）来控制多个马达Μ的驱动。具体地说，马达控制装置1具备主控制器 2和多个马达控制部3。本实施方式的马达控制装置1例如设置于具备蓄电装置Β和马达 Μ的建筑机械（作业机械）。即，马达控制装置1对建筑机械的发动机的驱动、车身的回转 等时使用的马达Μ的旋转进行控制。
[0035] 此外，对马达Μ不作特别地限定，例如可以是ΙΡΜ马达。另外，蓄电装置Β例如只 要是电池、电容器等能够蓄电的结构，则可以是任意结构。并且，只要是具备马达的结构，则 马达控制装置1可以应用于除建筑机械以外的机械。
[0036] 主控制器2根据速度指令SMf生成针对各马达控制部3的扭矩指令TnMf (η是马 达Μ的数量）。具体地说，主控制器2具有根据速度指令SMf生成适于各马达Μ的扭矩指令 TnMf的速度控制部11。
[0037] 马达控制部3与各马达Μ对应地设置。S卩，当将由马达控制装置1控制的马达Μ 的数量设为η时，马达控制装置1所具有的马达控制部3的数量也是η。马达控制部3利用 能够进行CAN通信等的通信单元，以能够通信的方式与主控制器2相连接。
[0038] 马达控制部3基于从主控制器2输出的扭矩指令TnMf (驱动指令）来控制马达Μ 的驱动。具体地说，马达控制部3具有电流控制部21、PWM信号生成部22、主电路23、旋转 检测部24以及速度检测部25。另外，如图2所示，马达控制部3具备：电流检测部26,其检 测对马达Μ提供的电流；以及三相/二相变换部27,其基于由该电流检测部26检测出的电 流来求出q轴电流I,和d轴电流I d。
[0039] 下面，使用图1至图3来说明马达控制部3的结构和功能。
[0040] 如图1和图2所示，从上位控制器等对电流控制部21输入扭矩指令TnMf。电流控 制部21生成与被输入的扭矩指令TnMf相应的电流指令Ivrf、IdMf并进行输出。从电流控 制部21输出的电流指令I_ f、IdMf被输入到PWM信号生成部22。
[0041] 如图3所示，电流控制部21具备：速度控制部31 (减速控制部），其基于速度零指 令S0Mf生成代替扭矩指令T0Mf ;以及扭矩指令选择部32 (指令选择部），其在被从上位控 制器等输入扭矩指令TnMf的情况下选择该扭矩指令TnMf，在未被输入扭矩指令Tn Mf的情 况下选择代替扭矩指令TO,ef。
[0042] 对电流控制部21的详细结构后面叙述。
[0043] 如图2所示，PWM信号生成部22根据从电流控制部21输出的电流指令I_f、I dMf 来生成PWM控制信号Spwm。具体地说，PWM信号生成部22具备PI控制部41A、41B、二相/三 相变换部42以及PWM控制部43。
[0044] PI控制部41A、41B计算出用于以PI控制方式控制马达Μ的转速的电压指令Vvef、 Vd,ef。更为详细地说，如图2所示，PI控制部41A基于从三相/二相变换部27输出的当前 的q轴电流I,与q轴电流指令I_ f的偏差、比例增益以及积分增益来计算出扭矩电压指令 Vvef。PI控制部41B基于从三相/二相变换部27输出的当前的d轴电流Id与d轴电流指 令I dMf的偏差、比例增益以及积分增益来计算出励磁电压指令VdMf。PI控制部41A将扭矩 电压指令V vef输出到二相/三相变换部42, PI控制部41B将励磁电压指令Vd,ef输出到二 相/三相变换部42。
[0045] 如图2所示，从PI控制部41A、41B对二相/三相变换部42输入扭矩电压指令 和励磁电压指令Vd,ef，从三相/二相变换部27对二相/三相变换部42输入马达Μ的旋转 角度Θ。二相/三相变换部42基于马达Μ的旋转角度Θ将扭矩电压指令'#和励磁电 压指令变换为三相的电压指令Vmef、V vref、V"ef。
[0046] PWM控制部43生成与三相的电压指令Vmef、Vv,ef、V" ef相应的PWM控制信号S_并 输出到主电路23。主电路23基于该PWM控制信号S_将蓄电装置B的直流电压变换为交 流电压，来对马达Μ提供三相的交流电流。
[0047] 如图2所示，旋转检测部24将马达Μ的旋转作为旋转检测信号&输出到速度检测 部25和三相/二相变换部27。在本实施方式中将旋转检测信号S,设为马达Μ的旋转角度 Θ。然而，旋转检测信号&只要是与马达Μ的旋转有关的信号，则不作特别地限定，例如， 也可以是表示包含转数等的马达Μ的旋转量和在马达Μ中产生的扭矩等的信号。另外，作 为旋转检测部24,可以采用旋转变压器、回转式编码器以及磁性传感器等。
[0048] 速度检测部25以时间对由旋转检测部24检测出的马达Μ的旋转角度Θ进行微 分，由此计算出旋转角速度ω (以下简称为转速ω)，将该转速ω输出到电流控制部21。在 电流控制部21中，在生成代替扭矩指令T0Mf时使用转速ω。
[0049] 如图2所示，电流检测部26对流经马达Μ的U相电流IU、W相电流Iw进行检测，并 输出到三相/二相变换部27。使用从电流检测部26输出的U相电流I u、W相电流Iw计算 出V相电流Iv。计算出的V相电流Iv也被输入到三相/二相变换部27。
[0050] 如图2所示，对三相/二相变换部27输入U相电流IU、W相电流IW、V相电流I v以 及马达Μ的旋转角度Θ。三相/二相变换部27基于马达Μ的旋转角度Θ将U相电流Iu、 W相电流Iw以及V相电流Iv变换为q轴电流I,和d轴电流Id。如上所述，q轴电流I,和d 轴电流Id分别用于计算PI控制部41A、41B的各电压指令。
[0051] (电流控制部）
[0052] 接着，使用图3来详细地说明电流控制部21的结构。
[0053] 对电流控制部21输入从主控制器2输出的扭矩指令Tn,ef和从速度检测部25输 出的转速ω。另外，在电流控制部21中生成速度零指令S0 Mf。电流控制部21在被从主控 制器2输入了扭矩指令TnMf的情况下，根据扭矩指令Tn Mf生成q轴电流指令I_f和d轴 电流指令IdMf。另一方面，电流控制部21在没有被从主控制器2输入扭矩指令Tn Mf的情 况下，根据速度零指令S0Mf生成q轴电流指令Iqraf和d轴电流指令I dMf。
[0054] 具体地说，电流控制部21具备速度控制部31、扭矩指令选择部32、通信异常检测 部33、扭矩钳位（Torque clamp)部34 (扭矩限制部）、减速停止要否判断部35以及电流指 令生成部36。
[0055] 速度控制部31基于速度零指令SO,ef生成代替扭矩指令TO,ef。具体地说，速度控 制部31具有速度零指令生成部50、低通滤波器（LPF) 51、乘法器52、53、积分元件54、比例 增益输出部55以及积分增益输出部56。
[0056] 速度零指令生成部50生成速度零指令SO,ef，并输出到低通滤波器51。此外，速度 零指令S0 Mf只要在马达控制部3内生成，就可以在任何位置生成信号。另外，速度零指令 生成部50既可以总是生成速度零指令S0 ief，也可以仅在与主控制器2之间的通信发生了异 常的情况下生成速度零指令SO,ef。
[0057] 乘法器52将速度零指令S0Mf与从速度检测部25输出的转速ω的差乘以从比例 增益输出部55输出的比例增益。乘法器53将速度零指令S0与转速ω的差乘以从积分增 益输出部56输出的积分增益。
[0058] 积分元件54对利用乘法器53乘以积分增益而得到的信号进行积分。用积分元件 54计算出的信号与由乘法器53得到的信号相加。比例增益输出部55和积分增益输出部 56分别输出预先存储的比例增益和积分增益。此外，比例增益输出部55和积分增益输出部 56也可以分别计算并输出比例增益和积分增益。
[0059] 由乘法器52计算出的信号与将由乘法器53计算出的信号加上由积分元件54计 算出的信号而得到的信号彼此相加，来作为代替扭矩指令T0 Mf进行输出。
[0060] 根据以上结构，速度控制部31根据速度零指令S0Mf生成马达Μ的转速为零那样 的扭矩指令（代替扭矩指令T0 Mf)。
[0061] 扭矩指令选择部32根据来自通信异常检测部33的输出信号（通信异常信号）， 选择从主控制器2输出的扭矩指令Tn Mf和从速度控制部31输出的代替扭矩指令T0Mf中 的一方并进行输出。S卩，对扭矩指令选择部32输入从主控制器2输出的扭矩指令Tn raf和 从速度控制部31输出的代替扭矩指令T0Mf，在主控制器2与马达控制部3之间的通信不存 在异常的情况下，选择扭矩指令Tn Mf进行输出。另一方面，当由通信异常检测部33在主控 制器2与马达控制部3之间的通信中检测出异常时，扭矩指令选择部32选择从速度控制部 31输出的代替扭矩指令TO, ef进行输出。
[0062] 通信异常检测部32在主控制器2与马达控制部3之间的通信中检测出异常的情 况下，将通信异常信号输出到扭矩指令选择部32。例如在由于断路、其它原因使主控制器 2与马达控制部3之间的通信成为异常状态的情况下，通信异常检测部33输出通信异常信 号。
[0063] 扭矩钳位部34为了限制马达Μ的输出，将从扭矩指令选择部32输出的扭矩指令 限制为规定值以下。具体地说，例如图4所示，扭矩钳位部34根据从速度检测部25输出的 马达Μ的转速来限制扭矩指令，使得成为实线或点划线的范围内的扭矩值（规定值以下的 扭矩值）。
[0064] 在图4中，实线是没有被从主控制器2输入扭矩指令TnMf、而根据从速度控制部31 输出的代替扭矩指令T0 Mf进行驱动马达Μ的控制（以下，称为减速停止控制）时的扭矩限 制值。在图4中，转速为正的象限是对马达Μ进行动力运转的区域，在图4中，转速为负的 象限是对马达Μ进行再生运转的区域。
[0065] 此外，在马达Μ进行再生运转时的一部分转速区域中，与根据从主控制器2输出的 扭矩指令TnMf进行驱动马达Μ的控制（以下，称为通常控制）的情况（图4中的点划线） 相比，将减速停止控制时的扭矩限制值设定得较小。由此，在减速停止控制时，能够使通过 再生运转使马达Μ停止时的马达Μ的发热在允许范围内。
[0066] 如图3所示，对扭矩钳位部34输入从减速停止要否判断部35输出的信号。如后 述那样，减速停止要否判断部35在与主控制器2之间发生了通信异常时判断马达Μ是否为 要进行减速停止控制的对象设备。在由该减速停止要否判断部35判断为马达Μ是要进行 减速停止的对象设备的情况下，从减速停止要否判断部35对扭矩钳位部34输出减速停止 判断信号。当输出减速停止判断信号时，扭矩钳位部34如图4所示那样，在马达Μ进行再 生运转时的一部分转速区域（在图4的例子中为转速高的区域）中，将扭矩限制值设定为 比通常控制时的扭矩限制值（图4的点划线）小（图4的实线）。
[0067] 减速停止要否判断部35在与主控制器2之间发生了通信异常时判断马达Μ是否 为要进行减速停止的对象设备。具体地说，减速停止要否判断部35在与主控制器2之间发 生了通信异常时，根据马达Μ的用途、规格等判断是否为需要进行减速停止的马达Μ。与各 马达Μ有关的数据被预先存储到马达控制部3内的未图示的存储器等中。在由减速停止要 否判断部35判断为马达Μ是要进行减速停止的对象设备的情况下，对扭矩钳位部34输出 减速停止判断信号。此外，在由减速停止要否判断部35判断为马达Μ不是要进行减速停止 的对象设备的情况下，马达控制部3将未图示的栅极截止。由此，马达Μ继续进行旋转，直 到由于摩擦等自然停止为止。
[0068] 电流指令生成部36基于被扭矩钳位部34限制后的扭矩指令（以下，称为钳位后 扭矩指令Tl Mf)来生成q轴电流指令I_f和d轴电流指令IdMf。具体地说，对电流指令生 成部36输入钳位后扭矩指令Tl Mf和马达Μ的转速ω。电流指令生成部36根据钳位后扭 矩指令TlMf和转速ω来生成用于对马达Μ进行矢量控制的q轴电流指令1,#和(1轴电流 指令I draf。
[0069] 如上所述，在被从主控制器2输入了扭矩指令TnMf的情况下，电流控制部21使用 扭矩指令Tn Mf来控制马达Μ的驱动。另一方面，在与主控制器2之间的通信发生了异常的 情况下，如果马达Μ是减速停止控制的对象设备，则电流控制部21使用从速度控制部31输 出的代替扭矩指令T0 Mf来控制马达Μ的驱动，使得马达Μ的速度为零。由此，能够防止马 达Μ成为空转状态。由此，即使在与主控制器2之间的通信发生了异常的情况下，也能够使 马达Μ安全且迅速地停止。
[0070] (电流控制部的动作）
[0071] 接着，使用图5的流程对具有如上结构的电流控制部21的减速停止控制进行说 明。
[0072] 当图5所示的流程开始时（开始），通信异常检测部33判断与主控制器2之间的 通信是否正常地进行（步骤S1)。
[0073] 在由通信异常检测部33判断为与主控制器2之间的通信正常地进行的情况下 (在步骤S1中为"是"的情况），电流控制部21基于从主控制器2输出的扭矩指令TnMf来 控制马达Μ (步骤S2)。具体地说，在扭矩指令选择部32中，将从主控制器2输出的扭矩指 令TnMf输出到扭矩钳位部34。然后，扭矩钳位部34在将扭矩指令限制为在图4中用实线 和点划线表示的范围内的值之后，作为钳位后扭矩指令TlMf输出到电流指令生成部36。在 电流指令生成部36中，根据被输入的钳位后扭矩指令Tl Mf生成q轴电流指令Ivef和d轴 电流指令IdMf并进行输出。
[0074] 之后，结束该流程（结束）。
[0075] 另一方面，在由通信异常检测部33判断为与主控制器2之间的通信异常的情况下 (在步骤S1中为"否"的情况），由减速停止要否判断部35判断马达Μ是否为减速停止控 制的对象设备（需要进行减速停止控制的设备）（步骤S3)。
[0076] 在由减速停止要否判断部35判断为马达Μ是减速停止控制的对象设备的情况下 (在步骤S3中为"是"的情况），利用马达控制部3进行减速停止控制（步骤S4)。
[0077] 具体地说，扭矩指令选择部32基于从通信异常检测部33输出的通信异常信号，选 择从速度控制部31输出的代替扭矩指令TO, ef，并输出到扭矩钳位部34。代替扭矩指令TO,ef 是用于将马达Μ的转速变为零的扭矩指令。即，代替扭矩指令T0Mf是通过使马达Μ进行再 生运转来使马达Μ减速并停止的扭矩指令。
[0078] 在扭矩钳位部34中，根据从减速停止要否判断部35输出的减速停止判断信号，将 再生运转的一部分转速区域中的扭矩限制值设定为比通常控制时的扭矩限制值小（在图4 中从点划线变更为实线）。扭矩钳位部34将代替扭矩指令T0 ief限制在图4中用实线表示 的范围内，并作为钳位后扭矩指令TlMf输出到电流指令生成部36。由此，能够将使马达Μ 进行再生运转时的扭矩指令设为能够抑制马达Μ的发热那样的范围的扭矩指令。
[0079] 电流指令生成部36根据一边抑制马达Μ的发热一边使转速降低那样的钳位后扭 矩指令Tl Mf来生成q轴电流指令I_f和d轴电流指令IdMf并进行输出。
[0080] 另一方面，在由减速停止要否判断部35判断为马达Μ不是减速停止的对象设备的 情况下（在步骤S3中为"否"的情况），马达控制部3将未图示的栅极截止，来停止对马达 Μ提供电流（步骤S5)。由此，马达Μ由于摩擦等而转速逐渐降低。
[0081] 在进行了如上所述的马达控制部3的减速停止控制（步骤S4)以及栅极截止（步 骤S5)之后，结束该流程（结束）。
[0082] 图6示意性地表示在本实施方式的马达控制装置1中，由通信异常检测部33在主 控制器2与马达控制部3之间检测出通信异常时的马达Μ所对应的速度指令的变化。如 该图6所示，当检测出与主控制器2之间的通信异常时，马达控制部3生成代替扭矩指令 T〇Mf，使得速度指令为零。由此，在与主控制器2之间的通信发生了异常的情况下，能够使 马达Μ迅速且安全地停止。
[0083] 如上所述，在根据从主控制器2输出的扭矩指令TnMf来通过马达控制部3驱动马 达Μ的马达控制装置1中，马达控制部3具有速度控制部31，该速度控制部31用于在与主 控制器2之间的通信发生了异常的情况下使马达Μ减速并停止。由此，即使在没有从主控 制器2对马达控制部3输入扭矩指令Tn Mf的情况下，也能够使马达Μ安全且迅速地减速和 停止。
[0084] 另外，马达控制部3具有扭矩指令选择部32,该扭矩指令选择部32根据与主控制 器2之间的通信是否存在异常，来选择从主控制器2输出的扭矩指令Tn Mf和从速度控制部 31输出的代替扭矩指令T0Mf中的一方。由此，能够容易地进行扭矩指令Tn Mf和代替扭矩 指令T0Mf之间的切换。因而，即使在与主控制器2之间的通信发生了异常的情况下，也能 够更为可靠且迅速地使马达Μ减速和停止。
[0085] 并且，马达控制部3具有减速停止要否判断部35,该减速停止要否判断部35判断 马达Μ是否为要进行减速停止控制的对象设备。在由减速停止要否判断部35判断为马达 Μ不是减速停止控制的对象设备的情况下，将栅极截止。另一方面，在由减速停止要否判断 部35判断为马达Μ是减速停止控制的对象设备的情况下，利用马达控制部3进行减速停止 控制。由此，能够利用马达控制部3对需要进行减速停止控制的设备进行减速停止控制，并 且能够防止马达控制部3对不需要进行减速停止控制的设备进行减速停止控制。
[0086] 另外，在由减速停止要否判断部35判断为马达Μ是减速停止控制的对象设备的情 况下，利用扭矩钳位部34在再生运转的至少一部分转速区域中使扭矩限制值比通常控制 时的扭矩限制值小。由此，能够在对马达Μ进行再生运转来作为减速停止控制的情况下防 止马达Μ的温度上升。
[0087] 通过在建筑机械中设置具有上述结构的马达控制装置1，能够获得更高的效果。 艮Ρ，在马达Μ是进行建筑机械的回转等的结构的情况下，即使在主控制器2与马达控制部3 之间的通信发生了异常的情况下，也不会使马达Μ成为空转状态，能够使马达Μ安全且迅速 地减速并停止。
[0088](实施方式1的变形例）
[0089] 在图7中示出实施方式1的变形例的马达控制装置的速度指令的变化模式。该变 形例的马达控制装置的结构与实施方式1的马达控制装置1的结构相同，仅在马达控制部 3的速度控制部31的速度零指令生成部50中生成的速度指令的模式不同。在以下的说明 中，对与实施方式1相同的结构附加与实施方式1相同的附图标记并省略说明。
[0090] 在本变形例中，如图7所示，当在与主控制器2之间的通信中检测出异常时，速度 零指令生成部50生成速度与时间相应地线性地减小的速度指令，使得马达Μ的速度逐渐接 近零。此外，在图7中例示了速度相对于时间线性地减小的速度指令，但并不限于此，速度 零指令生成部50也可以生成速度指令相对于时间非线性地减小等、除图7以外的模式的速 度指令。
[0091] 由此，当在与主控制器2之间的通信中检测出异常时，马达Μ的速度逐渐降低。因 而，能够防止马达Μ急剧减速和停止。
[0092] (实施方式2)
[0093] 在图8中示出实施方式2所涉及的马达控制装置的电流控制部101的概要结构。 本实施方式在电流控制部101不具有速度控制部而具有扭矩指令减法部102 (减速控制部） 这一点上与实施方式1的结构不同。下面，对与实施方式1相同的结构附加与实施方式1 相同的附图标记并省略说明，主要说明与实施方式1不同的结构。
[0094] 如图8所示，电流控制部101具备扭矩指令减法部102、扭矩指令选择部32、通信 异常检测部33、扭矩钳位部34、减速停止要否判断部35以及电流指令生成部36。扭矩指令 选择部32、通信异常检测部33、扭矩钳位部34、减速停止要否判断部35以及电流指令生成 部36与实施方式1的结构相同，因此省略说明。
[0095] 扭矩指令减法部102将从扭矩指令选择部32输出的扭矩指令乘以比1小的规定 系数（在本实施方式中为〇. 9)，由此使输入到扭矩指令选择部32的代替扭矩指令TsMf减 少。具体地说，扭矩指令减法部102具有系数输出部103和乘法器104。系数输出部103预 先存储比1小的规定系数并输出到乘法器104。此外，系数输出部103的系数既可以是0. 9 以外的值，也可以不是固定值而是变量。
[0096] 乘法器104将从扭矩指令选择部32输出的扭矩指令乘以从系数输出部103输出 的系数。由此，能够获得比从扭矩指令选择部32输出的扭矩指令小的扭矩指令。由乘法器 104得到的扭矩指令作为代替扭矩指令Ts Mf被输入到扭矩指令选择部32。
[0097] 在与主控制器2之间的通信正常地进行的情况下，扭矩指令选择部32将从主控制 器2输入的扭矩指令Tn ief输出到扭矩钳位部34。另一方面，在由通信异常检测部33检测 出与主控制器2之间的通信异常的情况下，扭矩指令选择部32将由扭矩指令减法部102利 用即将检测出异常时从扭矩指令选择部32输出的扭矩指令计算出的代替扭矩指令Ts Mf输 出到扭矩钳位部34。此时，在扭矩指令减法部102中，使从扭矩指令选择部32输出的扭矩 指令减少并再次输入到扭矩指令选择部32,因此从扭矩指令选择部32输出的扭矩指令逐 渐减少。此外，即使输出了从扭矩指令选择部32输出的扭矩指令为"0"的信号，扭矩指令 减法部102也继续输出"0"信号的代替扭矩指令。
[0098] 本实施方式中，能够由扭矩指令减法部102利用与主控制器2之间的通信即将发 生异常时从扭矩指令选择部32输出的扭矩指令计算出马达Μ的扭矩指令。由此，即使在没 有被从主控制器2输入扭矩指令Tn Mf的情况下，也能够利用马达控制部对马达Μ进行驱动 控制。
[0099] 而且，能够利用扭矩指令减法部102使针对马达Μ的扭矩指令逐渐减少，因此能够 使马达Μ逐渐减速并停止。
[0100](其它实施方式）
[0101] 以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只不过是用于实施本发明的例 示。由此并不限定于上述实施方式，在不脱离其宗旨的范围内能够对上述实施方式进行适 当变形并实施。
[0102] 在上述各实施方式中，马达控制装置1具备根据从主控制器2输出的扭矩指令 TnMf来控制马达Μ的驱动的多个马达控制部3。然而，也可以针对主控制器2设置一个马 达控制部3。
[0103] 在上述各实施方式中，扭矩指令选择部32根据与主控制器2之间的通信是否存在 异常，来选择从主控制器2输出的扭矩指令Tn Mf和在马达控制部3内生成的代替扭矩指令 T0Mf、TsMf中的某一方。然而，只要是在与主控制器2之间的通信发生了异常时能够利用马 达控制部对马达Μ进行减速停止控制的结构，马达控制部可以是任意结构。
[0104] 在上述各实施方式中，马达控制部3在与主控制器2之间的通信发生了异常的情 况下持续进行减速停止控制，直到马达Μ停止为止。然而，马达控制部3也可以构成为持续 进行减速停止控制，直到马达Μ的转速为规定值以下为止。即，在与主控制器2之间的通信 发生了异常的情况下，马达控制部3也可以将针对马达Μ的速度指令不设为零，而设为规定 值。
[0105] 上述各实施方式中，仅通过马达控制部3的减速停止控制使马达Μ的转速为零。然 而，在需要使马达Μ尽可能早地减速或者停止的情况下，可以同时使用未图示的机械制动 器。由此，与单个利用机械制动器使马达Μ减速或者停止的情况相比，能够使马达Μ更加迅 速地减速或者停止，并且还能够减轻机械制动器的负荷，从而实现机械制动器的寿命延长。
[0106] 在上述各实施方式中，马达Μ例如是IPM马达，但并不限于此，例如也可以是SPM 马达、交流马达等。
[0107] 产业h的可利用件
[0108] 本发明的马达控制装置能够应用于具备基于从主控制器输出的扭矩指令来控制 马达的驱动的马达控制部的结构。
【权利要求】
1. 一种马达控制装置，具备： 控制器；以及 马达控制部，其构成为能够与上述控制器进行通信，根据从上述控制器输出的驱动指 令来驱动马达， 其中，上述马达控制部具有减速控制部，在驱动上述马达时与上述控制器之间的通信 发生了异常时，该减速控制部输出驱动指令以使上述马达减速。
2. 根据权利要求1所述的马达控制装置，其特征在于，上述马达控制部还具有： 通信异常检测部，其检测与上述控制器之间的通信异常；以及 指令选择部，其在由上述通信异常检测部没有检测出通信异常的情况下，选择从上述 控制器输出的驱动指令来作为上述马达的驱动指令，另一方面，在由上述通信异常检测部 检测出通信异常的情况下，选择从上述减速控制部输出的驱动指令来作为上述马达的驱动 指令。
3. 根据权利要求1或2所述的马达控制装置，其特征在于， 上述减速控制部使上述马达进行再生运转以使上述马达减速。
4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的马达控制装置，其特征在于， 上述驱动指令是扭矩指令， 上述马达控制部还具有将上述扭矩指令限制为规定值以下的扭矩限制部， 上述扭矩限制部构成为在由上述通信异常检测部检测出通信异常的情况下，在上述马 达的再生运转区域中的至少一部分转速区域中，使上述规定值低于上述马达的通常控制时 的扭矩限制值。
5. -种建筑机械，具备： 根据权利要求1至4中的任一项所述的马达控制装置；以及 由上述马达控制装置控制的马达。
【文档编号】H02P3/18GK104218852SQ201410236409
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2013年5月30日
【发明者】伊藤丈生, 守屋英朗, 富崎猛, 中住晃, 上村佑介 申请人:昕芙旎雅有限公司, 神钢建机株式会社