计算工业机械的消耗功率的控制装置制造方法及图纸

一种工业机械的控制装置，具有：电动机消耗功率计算处理部，把电动机电流检测值、电动机旋转速度检测值和预定的电动机转矩常数相乘，计算电动机消耗功率；损失功率计算处理部，把电动机损失功率、放大器损失功率和预定的放大器固定消耗功率相加，计算电动机以及放大器的合计损失功率，所述电动机损失功率通过在电动机电流检测值的平方上乘以预定的电动机线圈电阻值而获得，所述放大器损失功率通过在电动机电流检测值上乘以预定的放大器功率损失系数而获得；固定消耗功率计算处理部，计算周边设备的固定消耗功率；全体消耗功率计算处理部，经历预定期间累计电动机消耗功率、合计损失功率和固定消耗功率，求预定期间中工业机械全体的消耗功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有电动机的机床或者机器人等工业机械的控制装置。
技术介绍
在配备了具有使用电力通过电动机驱动的机构部的机床或者机器人等工业机械 的系统中，经常出于各种目的而需要工业机械的消耗功率的信息。消耗功率的信息，可以通 过在工业机械的电源上安装的功率计来获得。 在特开2000-206150号公报(JP2000-206150A)中，记载了工业机械的控制装置通 过计算来求出消耗功率的结构。在该结构中，控制装置根据为使工业机械的机构部进行希 望的动作而控制电动机的动作中所使用的电动机电流检测值的反馈信号，求出电动机的消 耗功率。另外，工业机械具有的加热器等、电动机以外的电力消耗部(即周边设备)，在运行 中实质上消耗一定的电力，所以控制装置使用在控制装置内得到的运行时间的数据，求出 周边设备的消耗功率。这样，通过计算得到各种电力消耗部的每一个中的消耗功率的信息， 可以在为了有效利用电力而进行的分析中利用。 这样，为得到工业机械的消耗功率的信息， 一般使用功率计，但是工业机械的控制 装置能够根据为进行动作控制而使用的数据算出消耗功率。控制装置利用用于动作控制的 数据计算消耗功率是合理的，由此，不需要功率计等专用装置，能够减低成本。另外，通过由 控制装置求消耗功率的结构，能够基于多个电动机的每一个的消耗功率来进行功率消耗的 分析。
技术实现思路
本专利技术的目的是，在具有通过电动机驱动的机构部的工业机械的控制装置中，提 供能够高精度地计算消耗功率的控制装置。 本专利技术，作为一种形式，提供一种具有电动机、周边设备和驱动电动机的放大器的 工业机械的控制装置，其具有电动机消耗功率计算处理部，其把电动机电流检测值、电动 机旋转速度检测值和预定的电动机转矩常数相乘，来计算电动机的电动机消耗功率；损失 功率计算处理部，其把电动机损失功率、放大器损失功率和预定的放大器固定消耗功率相加，来计算电动机以及放大器的合计损失功率，所述电动机损失功率通过在电动机电流检 测值的平方上乘以预定的电动机线圈电阻值而获得，所述放大器损失功率通过在电动机电 流检测值上乘以预定的放大器功率损失系数而获得；固定消耗功率计算处理部，其计算周 边设备的固定消耗功率；和全体消耗功率计算处理部，其经历预定的期间累计通过电动机 消耗功率计算处理部算出的电动机消耗功率、通过损失功率计算处理部算出的合计损失功 率、和通过固定消耗功率计算处理部算出的固定消耗功率，求出在预定的期间中工业机械 全体的消耗功率。 根据上述结构，控制装置能够根据为进行动作控制而使用的数据计算工业机械全 体的消耗功率。特别是，通过考虑电动机以及放大器的损失和周边设备的固定消耗功率，能够不用功率计等专用装置而高精度地计算消耗功率。 本专利技术，作为另一种形式，提供一种工业机械，其具有电动机、检测流过电动机的 电流的电流检测装置、检测电动机的旋转速度的旋转速度检测装置、驱动电动机的放大器、 周边设备、和控制电动机以及周边设备的动作的控制装置，该控制装置具有电动机消耗功 率计算处理部，其把通过电流检测装置检测出的电动机电流检测值、通过旋转速度检测装 置检测出的电动机旋转速度检测值和预定的电动机转矩常数相乘，来计算电动机的电动机 消耗功率；损失功率计算处理部，其把电动机损失功率、放大器损失功率和预定的放大器固 定消耗功率相加，来计算电动机以及放大器的合计损失功率，所述电动机损失功率通过在 电动机电流检测值的平方上乘以预定的电动机线圈电阻值而获得，所述放大器损失功率通 过在电动机电流检测值上乘以预定的放大器功率损失系数而获得；固定消耗功率计算处理 部，其计算周边设备的固定消耗功率；和全体消耗功率计算处理部，其经历预定的期间累计 通过电动机消耗功率计算处理部算出的电动机消耗功率、通过损失功率计算处理部算出的 损失功率、和通过固定消耗功率计算处理部算出的固定消耗功率，求出在预定的期间中工 业机械全体的消耗功率。附图说明 通过对与附图关联的以下优选实施方式的说明，能够更加明了本专利技术的上述以及 其他目的、特征和优点。该附图中 图1是表示包含本专利技术的一个实施方式的控制装置的工业机械的结构的框图。 图2是图1的控制装置执行的消耗功率计算的流程图。 图3a是用图表来显示电动机转矩常数相对于电动机线圈电流的变化的例子的 图。 图3b是用图表来显示用两条直线近似图3a的曲线的例子的图。 具体实施例方式以下，参照附图详细说明本专利技术的实施方式。在附图中，对相同或者类似的结构要 素附以相同的参照符号。 参照附图，图1表示包含本专利技术的一个实施方式的控制装置10的工业机械20的 结构。图示的工业机械20具有作为同步电动机的电动机5(以下简称电动机5);作为电 动机以外的电力消耗部，每单位时间实质上消耗一定的电力来动作的周边设备9 ;和控制 电动机5以及周边设备9的动作的控制装置10。电动机5以及周边设备9通过电力供给 部2、3连接到电源l，在电力供给部2、3上分别连接了伺服控制部12以及周边设备控制部 13。在伺服控制部12以及周边设备控制部13上连接了管理工业机械全体的动作的综合控 制部11。 在图示的实施方式中，具有单一的电动机5和单一的周边设备9，但是也可以具有 多个电动机5、多个周边设备9。与其对应，也可以具有多个伺服控制部12、多个周边设备控 制部13、多个电力供给部2、3。也可以总共配备多个电源l，每个电源l对应希望数目的电 力供给部2、3。 图示的控制装置10具有综合控制部11等多个功能框。这些功能框可以作为独立的硬件构成，但是也可以通过在各功能框之间没有明确的划分的硬件中的软件来实现。在 通过软件来实现的情况下，各功能框可以作为独立的软件部分而构成，也可以通过在各功 能框之间没有明确的划分的软件来实现。 在图示的工业机械20中，从综合控制部11向伺服控制部12以及周边设备控制部 13适当输出用于根据工业机械20执行的制造工序等的作业使通过电动机5驱动的机构部 (未图示)或者周边设备9动作的指令。伺服控制部12以及周边设备控制部13，遵照来自 综合控制部11的指令，向电力供给部2、3输出控制信号，控制向电动机5以及周边设备9 发送的电力，控制它们的动作。 与电动机5连接的电力供给部2，具体说是放大器，根据来自伺服控制部12的控制 信号来工作，以使向电动机5供给的电力的频率或电流变化。伺服控制部12根据需要适当 地控制电动机5的旋转量(位置)或者速度或者转矩那样来工作，控制电力供给部(放大 器)2的动作，以便得到适当的速度或者转矩。为进行那样的动作控制，伺服控制部12与附 属于电动机5的旋转速度检测装置6、电流检测装置7以及旋转角检测装置8连接，把从这 些装置6 8接收到的信号用作反馈信号。 周边设备9例如是加热器等，周边设备控制部13可以具有切换电力供给部3的电 力供给的接通/关断的结构。或者，周边设备控制部13也可以具有在高电平/低电平等多 个电平之间切换从电力供给部3向周边设备9的供给电力的结构。另外，周边设备9可以 具有在工业机械20的主电源接通过程中持续动作的结构，在那种情况下，也可以省略电力 供给部3或者周边设备控制部13。此外，假定向控制装置10的供给电力也被包含在向周边 设备9的供给电力中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业机械（２０）的控制装置（１０），该工业机械（２０）具有电动机（５）、周边设备（９）和驱动该电动机的放大器（２），该控制装置的特征在于，具有：电动机消耗功率计算处理部（１６），其把电动机电流检测值（Ｉｄ，Ｉｑ）、电动机旋转速度检测值（Ｓ）和预定的电动机转矩常数（Ｋｔ’）相乘，来计算电动机的电动机消耗功率（ΔＷ）；损失功率计算处理部（１７），其把电动机损失功率（Ｐ１）、放大器损失功率（Ｐ２）和预定的放大器固定消耗功率（Ｋａ２）相加，来计算所述电动机（５）以及所述放大器（２）的合计损失功率，所述电动机损失功率（Ｐ１）通过在所述电动机电流检测值（Ｉｄ，Ｉｑ）的平方上乘以预定的电动机线圈电阻值（Ｒ）而获得，所述放大器损失功率（Ｐ２）通过在所述电动机电流检测值（Ｉｄ，Ｉｑ）上乘以预定的放大器功率损失系数（Ｋａ１）而获得；固定消耗功率计算处理部（１８），其计算所述周边设备（９）的固定消耗功率（ΔＫｍ）；和全体消耗功率计算处理部（１９），其经历预定的期间累计通过所述电动机消耗功率计算处理部（１６）算出的所述电动机消耗功率（ΔＷ）、通过所述损失功率计算处理部（１７）算出的所述合计损失功率、和通过所述固定消耗功率计算处理部（１８）算出的所述固定消耗功率（ΔＫｍ），求出在该预定的期间中所述工业机械（２０）全体的消耗功率（Ｗｍ）。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岩下平辅，置田肇，河村宏之，手塚淳一，山本健太，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]