电动机控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电动机控制装置，在进行电动机的无速度传感器控制的电动机控制装置中，检测出转速推定值的异常或者接近开关的异常。电动机控制装置(1)具有：转速推定部(30)，其根据电动机(3)的电流信息和一次频率信息来推定电动机的转速；接近开关(31)，其在电动机(3)的旋转体的一部分接近时输出接通信号，在电动机的旋转体的一部分没有接近时输出断开信号；转速计算部(32)，其根据从接近开关输出的接通信号和断开信号来计算电动机的转速；异常检测部(40)，其在转速推定部(30)推定出的转速推定值与转速计算部计算出的转速计算值之差为阈值以上时，检测出转速推定值的异常或者接近开关的异常。

Motor control device

The invention provides a motor control device, which detects the abnormality of the presumed speed or the abnormality close to the switch in the motor control device of sensorless control of the motor. The motor control device (1) has: a speed estimation unit (30), which estimates the speed of the motor based on the current information and the primary frequency information of the motor (3); a proximity switch (31), which outputs a turn-on signal when a part of the rotating body of the motor (3) approaches, a turn-off signal when a part of the rotating body of the motor (3) does not approach; and a speed calculation unit (32), according to the turn-on signal when a part of the rotating body of the motor (3) approaches. The turn-on and turn-off signals of the shutdown output are used to calculate the speed of the motor; the abnormal detection unit (40) detects the abnormality of the presumed speed or the abnormality close to the switch when the difference between the presumed value of the speed in the speed estimation unit (30) and the calculated value of the speed calculated by the speed calculation unit is above the threshold value.

【技术实现步骤摘要】
电动机控制装置
本专利技术涉及进行电动机的无速度传感器控制的电动机控制装置。
技术介绍
作为对感应电动机或者同步电动机等电动机进行驱动控制的电动机控制装置，存在使用了旋转编码器或分解器(resolver)等速度传感器的电动机控制装置，以及不使用这样的速度传感器而进行所谓的无速度传感器控制的电动机控制装置。在专利文献1和2中记载有进行电动机的无速度传感器控制的电动机控制装置。例如专利文献2所记载的电动机控制装置是从电动机的实际电流值(电流FB值)推定电动机的一次频率和滑差频率(slipfrequency)，从一次频率推定值减去滑差频率推定值由此推定电动机的转速，根据该转速推定值来驱动控制电动机。这样的电动机控制装置由于不具有速度传感器，因此具有低成本化和小型化等优点。此外，由于不需要用于速度传感器的布线，因此可以提高电动机的防水性。现有技术文献专利文献1：日本专利第5435252号公报专利文献2：日本特开2013-240194号公报在进行电动机的无速度传感器控制的电动机控制装置中，有时因控制性能(例如，响应性)的限制，而使得转速推定值与实际速度背离得大。这样的情况下，在电动机控制装置中，无法正常进行基于转速推定值的速度控制，可能引起异常的动作(例如，不能控制状态)。关于这一点，本申请的专利技术者们提出另外使用接近开关(例如，由JISC8201-5-2或者IEC60947-5-2所定义的接近开关(proximityswitch)。在后面详细叙述。)来检测实际速度，并校正一次频率和/或滑差频率的方案。但是，当接近开关产生异常时，无法准确进行校正，可能引起异常的动作。因此，希望检测出转速推定值的异常和接近开关的异常。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电动机控制装置，其进行电动机的无速度传感器控制，能够检测出转速推定值的异常或者接近开关的异常。(1)本专利技术涉及一种电动机控制装置(例如，后述的电动机控制装置1)，其进行电动机(例如，后述的感应电动机3)的无速度传感器控制，其特征在于，所述电动机控制装置具有：转速推定部(例如，后述的转速推定部30)，其根据所述电动机的电流信息和一次频率信息来推定所述电动机的转速；接近开关(例如，后述的接近开关31)，其在所述电动机的旋转体的一部分接近时输出接通信号，在所述电动机的旋转体的一部分没有接近时输出断开信号；转速计算部(例如，后述的转速计算部32)，其根据从所述接近开关输出的接通信号和断开信号来计算所述电动机的转速；异常检测部(例如，后述的异常检测部40)，其在所述转速推定部推定出的转速推定值与所述转速计算部计算出的转速计算值之差为阈值以上时，检测出所述转速推定值的异常或者所述接近开关的异常。(2)在(1)所记载的电动机控制装置中，可以是，在所述转速推定部推定出的转速推定值与所述转速计算部计算出的转速计算值之差为所述阈值以上的状态持续了规定时间以上时，所述异常检测部检测出所述转速推定值的异常或者所述接近开关的异常。(3)在(1)或(2)所记载的电动机控制装置中，可以是，所述电动机控制装置还具有：延迟补偿部(例如，后述的延迟补偿部34)，其对所述转速计算部计算出的转速计算值相对于实际速度的延迟或者相对于所述转速推定部推定出的转速推定值的延迟进行校正，在所述转速推定部推定出的转速推定值与所述延迟补偿部校正后的转速计算值之差为阈值以上时，所述异常检测部检测出所述转速推定值的异常或者所述接近开关的异常。(4)在(3)所记载的电动机控制装置中，可以是，所述转速计算部在规定的采样周期对从所述接近开关输出的接通信号的脉冲数进行计数而换算为速度，并通过滤波器对换算后的速度平均化，由此，求出所述转速计算值，所述延迟补偿部具有所述转速计算部中滤波器的传递函数的反函数。(5)在(1)或(2)所记载的电动机控制装置中，可以是，所述电动机控制装置还具有：延迟部，其使所述转速推定部推定出的转速推定值延迟所述转速计算部计算出的转速计算值相对于实际速度或者相对于所述转速推定部推定出的转速推定值的延迟量大小，在所述延迟部延迟后的转速推定值与所述转速计算部计算出的转速计算值之差为阈值以上时，所述异常检测部检测出所述转速推定值的异常或者所述接近开关的异常。(6)在(5)所记载的电动机控制装置中，可以是，所述转速计算部在规定的采样周期内对从所述接近开关输出的接通信号的脉冲数进行计数而换算成速度，并通过滤波器将换算后的速度平均化，由此，求出所述转速计算值，所述延迟部具有与所述转速计算部中的滤波器相同的滤波器。(7)在(1)～(6)中任一项所记载的电动机控制装置中，可以是，所述电动机控制装置还具有：异常通知部(例如，后述的异常通知部42)，其将所述异常检测部检测出所述转速推定值的异常或者所述接近开关的异常通知给上级控制装置。专利技术效果根据本专利技术，可以提供一种电动机控制装置，其进行电动机的无速度传感器控制，能够检测出转速推定值的异常或者接近开关的异常。附图说明图1是表示第一实施方式涉及的电动机控制装置的结构的图。图2是用于对接近开关的一例进行说明的图。图3是表示感应电动机的最大输出时的最大一次q相电流和最大一次d相电流-电动机速度特性的一例的图。图4是表示感应电动机的最大输出时的滑差频率最大值-电动机速度特性的一例的图。图5是表示感应电动机的输出与滑差的关系的一例的图。图6是表示本实施方式涉及的电动机控制装置进行的异常检测动作的流程图。图7是表示第二实施方式涉及的电动机控制装置的结构的图。图8是表示第二实施方式涉及的电动机控制装置的各部波形的图。图9是表示第二实施方式涉及的电动机控制装置的各部波形的图。图10是表示第二实施方式的变形例涉及的电动机控制装置的结构的图。符号说明1电动机控制装置2数值控制装置(CNC)3感应电动机3s主轴(旋转体)10速度控制系统11、20减法器12速度控制器14电流控制器16一次频率控制部18滑差频率计算部222相-3相变换部30转速推定部31接近开关32转速计算部34延迟补偿部35存储部36一次频率最大值计算部37延迟部38状态判定部39状态通知部40异常检测部42异常通知部具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式的一例进行说明。另外，在各附图中对相同或者相当的部分标注相同的符号。(第一实施方式)图1是表示本实施方式涉及的电动机控制装置的结构的图。图1所示的电动机控制装置1按照基于加工程序的速度指令来驱动控制感应电动机3，所述速度指令是从数值控制装置(CNC)2供给的速度指令。感应电动机3例如对进行切削加工的机床的主轴(旋转轴)进行驱动。感应电动机3是不具有旋转编码器等速度传感器的所谓无速度传感器的电动机。电动机控制装置1是不使用旋转编码器等速度传感器的进行所谓无速度传感器控制的电动机控制装置。电动机控制装置1进行感应电动机3的矢量控制。电动机控制装置1具有：减法器11、速度控制器12、电流控制器14、一次频率控制部16、滑差频率计算部18、减法器20、2相-3相变换部22、接近开关31、转速计算部32、延迟补偿部34、存储部35、一次频率最大值计算部36。另外，减法器11、速度控制器12、电流控制器14以及2相-3相变换部22构成速度控制系统10。另外，滑差频率计算部18与减本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机控制装置，其进行电动机的无速度传感器控制，其特征在于，所述电动机控制装置具有：转速推定部，其根据所述电动机的电流信息和一次频率信息来推定所述电动机的转速；接近开关，其在所述电动机的旋转体的一部分接近时输出接通信号，在所述电动机的旋转体的一部分没有接近时输出断开信号；转速计算部，其根据从所述接近开关输出的接通信号和断开信号来计算所述电动机的转速；以及异常检测部，其在所述转速推定部推定出的转速推定值与所述转速计算部计算出的转速计算值之差为阈值以上时，检测出所述转速推定值的异常或者所述接近开关的异常。

【技术特征摘要】
2017.07.28 JP 2017-1469861.一种电动机控制装置，其进行电动机的无速度传感器控制，其特征在于，所述电动机控制装置具有：转速推定部，其根据所述电动机的电流信息和一次频率信息来推定所述电动机的转速；接近开关，其在所述电动机的旋转体的一部分接近时输出接通信号，在所述电动机的旋转体的一部分没有接近时输出断开信号；转速计算部，其根据从所述接近开关输出的接通信号和断开信号来计算所述电动机的转速；以及异常检测部，其在所述转速推定部推定出的转速推定值与所述转速计算部计算出的转速计算值之差为阈值以上时，检测出所述转速推定值的异常或者所述接近开关的异常。2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，在所述转速推定部推定出的转速推定值与所述转速计算部计算出的转速计算值之差为所述阈值以上的状态持续了规定时间以上时，所述异常检测部检测出所述转速推定值的异常或者所述接近开关的异常。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，所述电动机控制装置还具有：延迟补偿部，其对所述转速计算部计算出的转速计算值相对于实际速度的延迟或者相对于所述转速推定部推定出的转速推定值的延迟进行校正，在所述转速推定部推定出的转速推定值与所述延迟补偿部校正后的转速计算值之差为阈值以上时，所述异...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本章太郎，森田有纪，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP