短路检测装置、马达控制装置以及数值控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种短路检测装置、马达控制装置以及数值控制系统。短路检测装置(10)用于检测马达(3)中的层间短路，在马达(3)中，多组的多相绕组以各组独立的方式配置于定子，短路检测装置(10)具备：获取部(11)，其获取与各组的多相绕组中的各个相的绕组对应的电气信息；以及判定部(12)，其基于由获取部(11)针对多组的多相绕组中的彼此相同的相的绕组获取到的电气信息，来判定是否在相同的相的绕组中的某一绕组发生了层间短路。

【技术实现步骤摘要】
短路检测装置、马达控制装置以及数值控制系统
本专利技术涉及一种检测马达内的绕组的层间短路的短路检测装置、马达控制装置以及数值控制系统。
技术介绍
以往，关于马达内的绕组中的层间短路(LayerShort)的检测，是基于作为检查对象的马达的电流波形与针对没有发生层间短路的正常的马达事先测定出的电流波形的比较结果来进行的。例如日本特开昭60-109742号公报所记载的那样，已知如下一种电动机的诊断方法：检测3相电动机的旋转中的各相的电流波形，基于该检测结果来诊断有无电动机的层间短路或绕组的松弛，所述方法的特征在于，根据所述各相的检测电流波形来求出同各相间的相位差的最大值与最小值之差相关联的相位不平衡率，另外，求出同各相的电流波形的振幅的最大值与最小值之差相关联的振幅不平衡率，由此判别有无电动机的层间短路或绕组的松弛。例如日本特开2012-220485号公报所记载的那样，已知如下一种电气设备的好坏诊断系统，其特征在于，具备：特征量检测单元，其根据在作为诊断对象的电气设备中流过的电流来检测特征量；运算存储单元，其导出并存储在所述电气设备为正常状态时由所述特征量检测单元得到的特征量的平均和标准偏差；以及概率计算单元，在进行所述电气设备的诊断时，该概率计算单元求出基于由所述特征量检测单元得到的特征量以及所述运算存储单元中存储的所述平均和标准偏差决定的存在于椭球体的内侧的概率值，并且所述电气设备的好坏诊断系统具备诊断单元，所述诊断单元对在所述电气设备的多个相中流过的电流进行同步测量，利用所述概率计算单元根据在各相中流过的电流来导出每个相的所述概率值，并且基于通过将针对各相得到的概率值相乘或相加所得到的概率值，来诊断所述电气设备是正常还是异常(例如参照专利文献2。)。
技术实现思路
在检测马达内的绕组中的层间短路时，需要事先测定出没有发生层间短路的正常的马达的电流波形。另外，必须使用专用装置(硬件)来测定用于检测层间短路的电流波形，花费功夫。另外，用于检测层间短路的电流波形必须是在马达以固定速度动作时测定出的电流波形，根据在马达的加减速时测定出的电流波形的话无法检测层间短路，因此能够检测层间短路的马达动作状态受到限制。因而，期望一种在任意的马达动作状态下不使用专用装置就能够检测马达内的绕组的层间短路的技术。根据本公开的一个方式，是一种短路检测装置，用于检测马达中的层间短路，在该马达中，多组的多相绕组以各组独立的方式配置于定子，短路检测装置具备：获取部，其获取与各组的多相绕组中的各个相的绕组对应的电气信息；以及判定部，其基于由获取部针对多组的多相绕组中的彼此相同的相的绕组获取到的电气信息，来判定是否在相同的相的绕组的某一绕组中发生了层间短路。另外，根据本公开的一个方式，马达控制装置具备用于控制马达的马达控制部以及上述短路检测装置。另外，根据本公开的一个方式，机床的数值控制系统具备上述马达控制装置。附图说明通过参照下面的附图能够进一步明确地理解本专利技术。图1是示出本公开的实施方式的短路检测装置、马达控制装置以及数值控制系统的图。图2是例示具有4组独立的三相绕组的4绕组马达的概要图。图3是说明绕组与定子内的槽的位置关系的分解立体图。图4是例示4绕组马达的各三相绕组在定子中的配置例的截面图。图5是说明在多绕组马达的绕组中发生的层间短路的图。图6是说明由于在多绕组马达的绕组中发生的层间短路而流过的电流路径的图。图7是说明由于层间短路产生的循环电流与磁通之间的关系的图。图8是例示在第一方式中在多组的三相绕组中的一组的U相绕组中发生了层间短路的情况下的电流的波形的图。图9是例示在第二方式中在多组的三相绕组中的一组的U相绕组中发生了层间短路的情况下的电流的波形的图。图10是例示在第三方式中在多组的三相绕组中的一组的U相绕组中发生了层间短路的情况下的电流的波形的图。图11是示出执行第四方式的短路检测处理的短路检测装置、马达控制装置以及数值控制系统的图。图12是示出针对根据针对各组的指令独立地受到控制使得在多相绕组内的各绕组中流过的电流相同的多绕组马达执行第一～第三方式的短路检测处理的短路检测装置、马达控制装置以及数值控制系统的图。具体实施方式下面，参照附图来说明检测马达内的绕组的层间短路的短路检测装置、马达控制装置以及数值控制系统。在各附图中，对相同的构件标注相同的附图标记。另外，为了易于理解，适当地变更了这些附图的比例尺。另外，附图所示的方式是用于实施的一例，并不限定于图示的方式。本公开的实施方式的短路检测装置用于检测多组的多相绕组以各组独立的方式配置于定子的马达中的层间短路。多组的多相绕组以各组独立的方式配置于定子的马达例如有时被称作“多绕组马达”。下面，在本说明书中，根据多相绕组的组数而称作“〇绕组马达”(在〇处记入多相绕组的组数)。例如，将设置于定子的多相绕组的组数为4组的马达称作“4绕组马达”。在此，作为一例，对检测4组的三相绕组以各组独立的方式配置于定子的4绕组马达的层间短路的实施方式进行说明，但本实施方式还能够应用于三相绕组以外的多相绕组以多组独立的方式设置于定子的多绕组马达。图1是示出本公开的实施方式的短路检测装置、马达控制装置以及数值控制系统的图。此外，在图1以及后述的图11和图12中，为了使附图简明，依照惯例，用一根布线“―”与三根斜线“///”的组合来表示与三相交流的马达3有关的布线。本公开的实施方式的短路检测装置10具备：获取部11，其获取与马达3的各组的多相绕组中的各个相的绕组对应的电气信息；以及判定部12，其基于由获取部11针对多组的多相绕组中的彼此相同的相的绕组获取到的电气信息，来判定是否在相同的相的绕组中的某一绕组中发生了层间短路。在由获取部11获取的电气信息中，例如包括在多相绕组的各个相的绕组中流过的电流的波形、在多相绕组的各个相的绕组中产生的电压的波形、或者用于进行控制使得在多相绕组中的各个相的绕组中流过的电流相同的针对各组的指令的振幅。另外，马达控制装置1具备马达控制部20和短路检测装置10。马达控制装置1例如设置于机床的数值控制系统100。在图1所示的例子中，马达3为具有4组(即30-1、30-2、30-3、30-4)独立的三相绕组的4绕组马达。在此，对4绕组马达的一例进行说明。图2是例示具有4组独立的三相绕组的4绕组马达的概要图。另外，图3是说明绕组与定子内的槽的位置关系的分解立体图。另外，图4是例示4绕组马达的各三相绕组在定子中的配置例的截面图。如图2所示，例如在4绕组马达3的转子31的周围，4组(即30-1、30-2、30-3、30-4)独立的三相绕组配置于定子。将组30-1的三相绕组中的U相绕组设为U1，将V相绕组设为V1，将W相绕组设为W1。另外，将组30-2的三相绕组中的U相绕组设为U2，将V相绕组设为V2，将W相绕组设为W2。另外，将组30-3的三相绕组中的U相绕组设为U3，将V相绕组设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种短路检测装置，用于检测马达中的层间短路，在所述马达中，多组的多相绕组以各组独立的方式配置于定子，所述短路检测装置具备：/n获取部，其获取与各组的所述多相绕组中的各个相的绕组对应的电气信息；以及/n判定部，其基于由所述获取部针对多组的所述多相绕组中的彼此相同的相的绕组获取到的所述电气信息，来判定是否在所述相同的相的绕组中的某一绕组发生了层间短路。/n

【技术特征摘要】
20190116 JP 2019-0052811.一种短路检测装置，用于检测马达中的层间短路，在所述马达中，多组的多相绕组以各组独立的方式配置于定子，所述短路检测装置具备：
获取部，其获取与各组的所述多相绕组中的各个相的绕组对应的电气信息；以及
判定部，其基于由所述获取部针对多组的所述多相绕组中的彼此相同的相的绕组获取到的所述电气信息，来判定是否在所述相同的相的绕组中的某一绕组发生了层间短路。


2.根据权利要求1所述的短路检测装置，其中，
所述电气信息为在所述各个相的绕组中流过的电流的波形或在所述各个相的绕组中产生的电压的波形。


3.根据权利要求2所述的短路检测装置，其中，
所述判定部将由所述获取部针对所述彼此相同的相的绕组获取到的所述波形在所述组彼此之间相互进行比较，在某一组的所述多相绕组中的所述波形的振幅与其它组的所述多相绕组中的所述波形的振幅之差大于预先规定的振幅阈值的情况下，所述判定部判定为在所述一组的所述多相绕组的所述相同的相中发生了所述层间短路。


4.根据权利要求2所述的短路检测装置，其中，
所述判定部将由所述获取部针对所述彼此相同的相的绕组获取到的所述波形在所述组彼此之间相互进行比较，在某一组的所述多相绕组中的所述波形的相位与其它组的所述多相绕组中的所述波形的相位之差大于预先规定的相位阈值的情况下，所述判定部判定为在所述一组的所述多相绕组的所述相同的相中发生了所述层间短路。
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【专利技术属性】
技术研发人员：川合康夫，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP