[发明专利]电动机控制装置

说明书

提供一种电动机控制装置。对机床或产业机械中的电动机(3)进行控制的电动机控制装置(1)具备：停电检测部(11)，其检测电源(2)的停电，该电源(2)供给用于驱动电动机(3)的电力；直流环节电压检测部(12)，其检测施加于放大器(5)的直流环节电压的值，该放大器(5)驱动电动机(3)；比较部(13)，其将直流环节电压的值与规定的阈值进行比较；转矩指令生成部(14)，其生成用于驱动电动机(3)的转矩指令；转矩限制值设定部(15)，其根据比较部(13)的比较结果来设定转矩限制值；以及转矩指令限制部(16)，其在停电检测部(11)检测出停电时将转矩指令限制为转矩限制值。

技术领域

本发明涉及一种电动机控制装置，特别涉及一种在电源停电时限制电动机的转矩来使电动机减速的电动机控制装置。

背景技术

在对机床、产业机械内的电动机进行控制的电动机控制装置中，将交流电源侧的交流电力变换为直流电力后输出到直流环节，之后通过放大器再变换为交流电力，供给该交流电力来作为电动机的驱动电力。

在供给用于驱动电动机的电力的电源停电的情况下，需要使对机床的进给轴等进行驱动的电动机紧急停止。

例如，如日本专利第5612058号公报所记载的那样，已知以下方法：在具有驱动进给轴的进给轴电动机以及驱动主轴的主轴电动机的机床中，在交流电源侧发生停电时，根据直流环节电压的值使主轴电动机加减速，由此避免过电压警报或低电压警报。

另外，例如，如日本专利第5746276号公报所记载的那样，已知以下方法：在具有驱动进给轴的进给轴电动机以及驱动主轴的主轴电动机的机床中，即使在交流电源侧发生停电，也在进给轴电动机的动作满足规定的判定条件时进行指示使得向主轴电动机输出比上级控制单元原本指示的励磁电流大的励磁电流，由此能够可靠地尽快停止进给轴电动机，并且在通常运转时抑制主轴电动机的发热。

另外，例如，根据日本特开2016-25828号公报，已知一种避免停电后的过电压警报并迅速停止驱动进给轴的电动机的电动机控制装置。

作为使电动机减速的方法，存在以下方法：使电动机产生减速转矩(以下称为“通过控制进行的减速”。)；以及对电动机连接电阻，通过使电流流过该电阻来消耗能量，由此实施动力制动(以下称为“通过硬件进行的减速”。)。当发生停电时从电源向电动机的电力供给被切断，因此使用直流环节中蓄积的电力来进行“通过控制进行的减速”。一般来说，与“通过硬件进行的减速”相比，“通过控制进行的减速”的到电动机停止为止的距离(所谓的制动距离)更短，因此优选的是在有限的电力内确保长的“通过控制进行的减速”的时间，以使电动机因停电而紧急停止。

通常，在电动机减速时，因再生动作导致动能降低而电力(电能)增加，因此在发生停电时的电动机的紧急停止中，能够在有限的电力内确保长的“通过控制进行的减速”的时间。

然而，根据电动机的规格，出现以下状况：当在“通过控制进行的减速”中使减速转矩过大时，不进行再生而成为消耗电力的动力运行，从而消耗了有限的电力。图5是表示电动机的每相的等效电路的电路图。另外，图6是表示电动机的绕组电流与电力之间的关系的图。在将电动机的绕组电流设为i[A]、将电动机的端子电压设为V[V]、将电动机的角速度设为ω(t)[rad/sec]、将每相的电动机的绕组电阻设为R[Ω]、将每相的电感设为L[H]、将电动机的反电动势系数设为K_V[V×sec/rad]时，电动机的电力P[W]如式1所示。

在式1中，当设电流固定(di/dt＝0)、对电动机的绕组电流i进行整理时变为式2。