伺服电动机驱动装置及伺服电动机驱动方法制造方法及图纸

本发明专利技术目的在于提供可以提高伺服电动机再生能量的再利用效率的，驱动多个伺服电动机的伺服电动机驱动装置以及伺服电动机的驱动方法。伺服电动机驱动装置（２）具备：向各个伺服电动机（５，５’，５”）分别提供交流电的逆变电路（４，４’，４”），通用地向这些逆变电路提供电源的顺变电路（３），和在对任意一个伺服电动机给予加速指令的同时向其他任意一个伺服电动机给予减速指令的逆变控制部（６）。

【技术实现步骤摘要】
伺服电动机驱动装置及伺服电动机驱动方法
本专利技术涉及一种伺服电动机驱动装置及其驱动方法，由顺变电路将交流电源变换为直流电，然后进一步由逆变电路将该直流电变换为交流电并提供给伺服电动机来驱动该伺服电动机。特别是涉及对设置在可动机构的，向可动机构提供动力的多个伺服电动机进行驱动的伺服电动机驱动装置及其驱动方法。
技术介绍
图1是驱动多个伺服电动机的现有装置的说明图。多个伺服电动机5、5’、...、5”分别与逆变装置2、2’、...、2”相连接，各个逆变装置2、2’、...、2”从三相交流电源1接收电力。各个逆变装置2、2’、...、2”在由各自的顺变电路3、3’、...、3”把由三相交流电源所提供的交流电变换为直流电后，进一步由(例如，PWM控制电路)逆变控制部(没有图示)控制各个逆变电路4、4’、...、4”把被变换的直流电分别变换为具有希望的频率及电压的三相交流电来分别提供给各个伺服电动机5、5’、...、5”。图2是图1所示的逆变装置2、2’、...、2”的现有例子。在图2中只表示逆变装置2的结构，虽然省略了其他逆变装置2’、...、2”的结构，但是这些逆变装置2、2’、...、2”具有全部相同的结构。顺变电路3具备桥电路，由动力元件(例如晶体(三极)管等)T31～T36以及与这些动力元件逆并联连接的二极管D31～D36组成；和蓄电部(例如电容器)，在平滑顺变电路3的输出的同时，存储在使电动机5减速或停止时由电动机5的感应电动势产生的再生电力。当电动机5动力运行时，顺变电路3通过二极管D31～D36对由三相交流电源1提供的交流电进行全波整流变换为直流电。另一方面，当电动机5再生时，通过再生控制部31与三相交流电源2的相位同步地驱动动力元件T31～-->T36，可以对电源1再生再生电力。逆变电路4由晶体(三极)管T41～T46以及与这些晶体(三极)管并联连接的二极管D41～D46构成桥电路。然后，通过这些晶体(三极)管T41～T46的ON/OFF例如由晶体(三极)管PWM控制电路等逆变控制部(没有图示)进行控制，来产生具有希望的电压以及频率的交流电压信号，并通过向电动机5提供该交流电压信号来进行电动机5的速度控制。图3是图1所示的逆变装置2、2’、...、2”的其他的现有例子。与图2一样只表示逆变装置2的结构而省略其他逆变装置2’、...、2”的结构。图3所示的逆变装置1的顺变电路3使用由二极管D31～D36组成的三相二极管桥电路来代替由动力元件以及与动力元件逆并联连接的二极管组成的桥电路来对供给电压进行全波整流。而且，顺变电路3的输出端之间由再生电阻R相连接，在电动机5再生时，通过使晶体(三极)管T37为ON经由再生电阻R流动电流，由此将再生能量转换为热能进行消耗(这称为电阻再生)。如此，在现有的驱动多个伺服电动机5的伺服电动机驱动装置中，对于每一台伺服电动机5，要分别设置一台具有顺变电路3及逆变电路4的逆变装置2来驱动伺服电动机。在日本公开专利公报2002-113737号中公开了一种逆变装置，由一个顺变电路对分别驱动多个伺服电动机的多个逆变电路提供直流电。
技术实现思路
但是，在上述图1及图2所示的电源再生方式的逆变装置2中，由一台逆变装置2驱动一台伺服电动机5，此外为了使伺服电动机5的再生能量返回到电源，需要将该再生能量从逆变装置2中取出一次。因此，存在在顺变电路3的动力元件及电源线中产生能量损失，再生能量的再利用效率低的问题。此外，由于驱动伺服电动机5的电力几乎都是经由顺变电路从电源取出，因此存在顺变电路部分大型化的问题。另外，在上述图3所示的电阻再生方式的逆变装置2中，伺服电动机5的再生能量以热能的方式被消耗掉。因此，存在的问题为：不能再利用再生能量，同时为了避免由过剩的通电电流引起的再生电阻R的热破坏无法提高-->再生时顺变电路输出端之间的电压，存在设计上的制约。而且，在上述日本公开专利公报2002-113737号中记述的逆变装置可以不把再生动作时由电动机产生的再生能量返回到电源，而由动力运行中的其他的电动机来消耗。但是，这种再生能量的再利用方式只局限于在某个电动机动力运行时有其他电动机暂时进行再生动作的情况，而在其他情况下则进行上述图1及图3所示的电阻再生。因此，再生能量的再利用是非常有限的。鉴于以上问题，本专利技术的目的在于专利技术一种可以提高伺服电动机的再生能量的再利用效率的，驱动多个伺服电动机的伺服电动机驱动装置以及伺服电动机的驱动方法，为了达成上述目的，在本专利技术中，具备分别对各个伺服电动机提供交流电的多个逆变电路和通用地向这些逆变电路提供电源的顺变电路来构成伺服电动机驱动装置，在对某一伺服电动机给予加速指令时，同时对另外某一伺服电动机给予减速指令。即，涉及本专利技术第一方式的伺服电动机驱动装置是被设置在由至少包含第1伺服电动机和第伺服2电动机的多个伺服电动机提供动力的可动机构中的，驱动各个伺服电动机的伺服电动机驱动装置，其具备：分别向这些多个伺服电动机提供交流电的多个逆变电路；通用地对这些多个逆变电路提供电源的顺变电路；和逆变控制部，分别同时地将对应第1伺服电动机的加速指令和对应第2伺服电动机的减速指令给予分别与这些伺服电动机相对应的各个逆变电路。较为理想的是将这些第1以及第2伺服电动机设置在可动机构中以使其中一方的转矩经由上述可动机构传到另一方。另外，可以由在逆变控制部上运行的程序来生成对应第1伺服电动机的加速指令以及对应第2伺服电动机的减速指令，并给予逆变控制部。另外更为理想的是，上述逆变控制部至少在给予对应第2伺服电动机的减速指令的期间，同时给予对应第1伺服电动机的加速指令。此外，上述逆变控制部可以控制分别与第1伺服电动机及第2伺服电动机相对应的逆变电路，使各个电动机产生的转矩反向作用于可动机构。上述可动机构例如可以是冲压机构。这时，在该冲压机构的冲压轴用伺-->服电动机使用上述第1伺服电动机，缓冲用伺服电动机使用上述第2伺服电动机。上述可动机构也可以是缆绳卷绕机构。这时，在缆绳卷绕机构的卷绕用伺服电动机使用上述第1伺服电动机，在缆绳输出用伺服电动机使用上述第2伺服电动机。上述可动机构也可以是应用于印刷装置的印刷材料卷绕机构。这时，在该印刷材料卷绕机构的卷绕用伺服电动机使用上述第1伺服电动机，在输出用伺服电动机使用上述第2伺服电动机。另外，涉及本专利技术第2方式的伺服电动机的驱动方法至少对于第1伺服电动机及第2伺服电动机分别同时地使其进行该第1伺服电动机的动力运行和第2伺服电动机的再生动作，上述第1伺服电动机和第2伺服电动机分别由各个逆变电路来提供电力对可供机构提供动力，上述各个逆变电路由通用的顺变电路提供电力。这时，可以使第1伺服电动机以及第2伺服电动机的各个转矩相互相反地作用于可动机构。附图说明本专利技术的上述内容和其他目的及特征，可以通过参照附图及阅读以下所示的最佳实施例来理解得更加清楚。图1是驱动多个伺服电动机的现有装置的说明图。图2是图1所示的逆变装置的现有例子。图3是图1所示的逆变装置的其他现有例子。图4是构成涉及本专利技术实施例的伺服电动机驱动装置的逆变装置的概略结构图。图5是图4所示的逆变装置的顺变电路的概略结构图。图6是图4所示的逆变装置的逆变电路的概略结构图。图7是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伺服电动机驱动装置（２），设置在由至少包含第１伺服电动机（５）和第２伺服电动机（５’）的多个伺服电动机（５，５’，５”）提供动力的可动机构７中，驱动所述多个伺服电动机，其特征在于，具备：多个逆变电路（ｉｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃ ｕｉｔ）（４，４’，４”），分别向所述各个伺服电动机（５，５’，５”）提供交流电；顺变电路（ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔ）（３），通用地向所述多个逆变电路（４，４’，４”）提供电源；和逆变控制部（６），分别将对应第１ 伺服电动机（５）的加速指令和对应第２伺服电动机（５’）的减速指令同时给予分别与这些伺服电动机（５，５’）相对应的所述逆变电路（４，４’）。

【技术特征摘要】
JP 2004-8-20 2004-2409341.一种伺服电动机驱动装置(2)，设置在由至少包含第1伺服电动机(5)和第2伺服电动机(5’)的多个伺服电动机(5，5’，5”)提供动力的可动机构7中，驱动所述多个伺服电动机，其特征在于，具备：多个逆变电路(inverter circuit)(4，4’，4”)，分别向所述各个伺服电动机(5，5’，5”)提供交流电；顺变电路(converter circuit)(3)，通用地向所述多个逆变电路(4，4’，4”)提供电源；和逆变控制部(6)，分别将对应第1伺服电动机(5)的加速指令和对应第2伺服电动机(5’)的减速指令同时给予分别与这些伺服电动机(5，5’)相对应的所述逆变电路(4，4’)。2.根据权利要求1所述的伺服电动机驱动装置，其特征在于，所述第1伺服电动机(5)和所述第2伺服电动机(5’)被设置在所述可动机构中，以使将其中一方的发生转矩经由所述可动机构(7)传送给另一方。3.根据权利要求1所述的伺服电动机驱动装置，其特征在于，对应所述第1伺服电动机(5)的加速指令和对应所述第2伺服电动机(5’)的减速指令由在所述逆变控制部(6)上运行的程序生成。4.根据权利要求1所述的伺服电动机驱动装置，其特征在于，所述逆变控制部(6)至少在给予与所述第2伺服电动机(5’)相对应的减速指令的期间，同时给予与所述第1伺服电动机(5)相对应的加速指令。5.根据权利要求1所述的伺服电动机驱动装置，其特征在于，所述逆变控制部(6)对分别对应于所述第1伺服电动机(5)及所述第2伺服电...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈本敬，山口晃，羽生茂树，山田裕一，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]