检测是否发生了不可逆减磁的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种检测是否发生了不可逆减磁的控制装置。推定转矩常数计算部，根据从跨越正弦波状指令信号的多个周期的同一动作状态下的多个电流值和多个加速度值取得的电流代表值以及加速度代表值、和与永久磁铁同步电动机关联的预先设定的惯量，来计算与永久磁铁同步电动机关联的推定转矩常数。减磁检测部，根据推定转矩常数和与永久磁铁同步电动机关联的预先设定的转矩常数的差分，来检测是否在永久磁铁同步电动机的永久磁铁中发生了不可逆减磁。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及检测是否发生了在机床等中使工件或刀具那样的被驱动体进行动作的永久磁铁同步电动机的永久磁铁的不可逆减磁的控制装置。
技术介绍
以往，在定子和转子中的某一方中设置了永久磁铁的旋转型伺服电动机、在定子和滑块(slider)中的某一方中设置了永久磁铁的线性伺服电动机、在定子和振动器(vibrator)中的某一方中设置了永久磁铁的振动型伺服电动机等永久磁铁同步电动机在各种领域被广泛利用。在永久磁铁同步电动机中，有时由于永久磁铁同步电动机的永久磁铁的异常的温度上升、在永久磁铁同步电动机的线圈中流过的异常的驱动电流等原因导致在永久磁铁同步电动机的永久磁铁中发生不可逆减磁。 在这种情况下，永久磁铁同步电动机无法生成预定的转矩，因此，通过永久磁铁同步电动机驱动而进行动作的被驱动体的实际的移动轨迹偏离通过CNC (数值控制装置)等上位控制装置指示的被驱动体的移动轨迹，引起轨迹精度的恶化，根据情形有可能引起被驱动体的损坏。因此，为了避免由于永久磁铁同步电动机的永久磁铁的不可逆减磁引起的加减速能力的降低所导致的轨迹精度的恶化，或者根据情形避免被驱动体的损坏，需要检测是否发生了永久磁铁同步电动机的永久磁铁的不可逆减磁。以往，例如在日本特许第3857425号公报(JP3857425B2)中提出一种控制装置，其为了检测永久磁铁同步电动机的永久磁铁的不可逆减磁，针对基于永久磁铁同步电动机的转子的旋转角度而检测出的每个磁极位置，比较永久磁铁同步电动机的被驱动体的计算惯量和永久磁铁同步电动机中固有的既定惯量，来确定发生了减磁的永久磁铁的位置。但是，在现有的控制装置中，针对永久磁铁的每个位置比较计算惯量和既定惯量，因此，需要使永久磁铁同步电动机的转子至少旋转一个电气角以上。因此，如在机床等中使用永久磁铁同步电动机使被驱动物进行圆弧运动的情况那样，永久磁铁同步电动机的驱动轴的动作范围受限制，无法使永久磁铁同步电动机的转子旋转一个电气角以上时，无法确定永久磁铁同步电动机的永久磁铁的不可逆减磁的位置。另外，在现有的控制装置中，通过推定惯量来间接地检测减磁。在这种情况下，通过用检测加速度除转矩常数和检测电流的积来进行计算，但是，一般根据速度的差分来求出加速度，因此，容易混入噪声，容易包含除法运算导致的误差。因此，有时在加速度小的情况下，运算精度较大恶化。
技术实现思路
作为本专利技术的一个方式，提供一种在永久磁铁同步电动机的驱动轴的动作范围受限制的情况下，也能够适当地检测是否发生了永久磁铁同步电动机的永久磁铁的不可逆减磁的控制装置。并且，通过推定转矩常数直接地检测减磁。在这种情况下，通过用检测电流除惯量和检测加速度的积来求出，因此，难以包含除法运算导致的误差，从而可以提供精度优良的控制装置。根据本专利技术的一个方式，控制装置具备正弦波状指令信号生成部，其生成与对于永久磁铁同步电动机的位置指令信号、速度指令信号以及转矩指令信号中的某一个指令信号对应的正弦波状指令信号；电流值取得部，其取得在永久磁铁同步电动机中流过的电流值；加速度值取得部，其取得永久磁铁同步电动机的加速度值；推定转矩常数计算部，其根据从跨越正弦波状指令信号的多个周期的同一动作状态下的多个电流值和多个所述加速度值取得的电流代表值以及加速度代表值、和与永久磁铁同步电动机关联的预先设定的惯量，计算与永久磁铁同步电动机关联的推定转矩常数；以及减磁检测部，其根据推定转矩常数和与永久磁铁同步电动机关联的预先设定的转矩常数的差分，来检测是否在永久磁铁同步电动机的永久磁铁中发生了不可逆减磁。根据本专利技术的一个方式，优选控制装置还具备摩擦计算部，其计算与永久磁铁同步电动机的速度值或者速度的极性对应的摩擦；以及修正电流值生成部，其生成根据摩擦修正所述电流值所得的修正电流值。 根据本专利技术的一个方式，优选控制装置还具备去除在永久磁铁同步电动机中流过的电流值的偏移成分的偏移成分去除部。优选减磁检测部将差分和多个减磁水平进行比较，为了在永久磁铁同步电动机的永久磁铁中发生了不可逆减磁的情况下生成报警或限制永久磁铁同步电动机的动作，而输出差分和所述多个减磁水平的比较结果。优选减磁检测部具有根据推定转矩常数以及预先设定的转矩常数来计算永久磁铁同步电动机的转矩常数的减少率，并根据减少率变更永久磁铁同步电动机的速度增益的减少率计算以及速度增益变更部。根据本专利技术的一个方式，根据从跨越正弦波状指令信号的多个周期的同一动作状态下的多个电流值和多个加速度值取得的电流代表值以及加速度代表值、和与永久磁铁同步电动机关联的预先设定的惯量，来计算与永久磁铁同步电动机关联的推定转矩常数，根据推定转矩常数和与永久磁铁同步电动机关联的预先设定的转矩常数的差分，来检测是否在所述永久磁铁同步电动机的永久磁铁中发生了不可逆减磁。由此，永久磁铁同步电动机在推定转矩常数计算时在短时间进行与正弦波状指令信号对应的周期性的动作，因此，能够缩小推定转矩常数计算时的永久磁铁同步电动机的动作范围。由于可以如此缩小永久磁铁同步电动机的动作范围，因此无需使永久磁铁同步电动机的转子旋转一个电气角以上。因此，在永久磁铁同步电动机的驱动轴的动作范围被限制的情况下，也能够适当地检测永久磁铁同步电动机的转子的磁铁的不可逆减磁。附图说明通过与附图关联的以下的实施方式的说明，能够进一步明了本专利技术的目的、特征以及优点。在该附图中，图I是具有本专利技术第一实施方式的控制装置的系统的框图。图2是本专利技术第一实施方式的控制装置的动作的流程图。图3是具有本专利技术第二实施方式的控制装置的系统的框图。图4是具有本专利技术第三实施方式的控制装置的系统的框图。具体实施例方式参照附图说明本专利技术的控制装置的实施方式。此外，在附图中对相同结构要素赋予相同符号。参照附图，图I是具有本专利技术的第一实施方式的控制装置的系统的框图。在图I中，控制装置I根据来自与控制装置I连接的CNC (数值控制装置)等上位控制装置2的与作业工序对应的指令信号，来控制永久磁铁同步电动机3的位置、速度、转矩等。通过控制装置I的控制，与永久磁铁同步电动机3连接的工作台、机械臂、可拆卸地安装在它们上的工件等被驱动体4进行预定的运动(例如圆弧运动)。控制装置I为了控制永久磁铁同步电动机3的位置、速度、转矩等而设置检测永久磁铁同步电动机3的速度(旋转速度)并将检测出的速度供给控制装置I的检测器5。例如将检测器5设为用于生成与永久磁铁同步电动机3的速度成比例的脉冲的编码器。永久磁铁同步电动机3例如是用于改变在机床中保持工件的工作台的位置或姿势的电动机，还可以是使机器人的机械臂进行旋转操作的电动机等。在本实施方式中，将永久磁铁同步电动机3设为旋转型伺服电动机，其具有具有安装了检测器5的旋转轴31的转子32、和以包围转子32的方式配置的定子33。转子32具有以90°间隔配置的四个永久磁铁34a、34b、34c、34d。以如下方式配置 永久磁铁34a、34b、34c、34d :定子33侧的端部相对于转子32的旋转方向互相以90°逐一远离，并且永久磁铁34a、34b、34c、34d的外侧的端部交替地成为N极、S极、N极以及S极。 定子33以120°间隔配置，具有分别被供给U相、V相以及W相的交流电流的三个线圈35u、35v、35w。因此，永久磁铁同步电动机3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制装置（1；1’，1”），其检测是否发生了永久磁铁同步电动机（3）的永久磁铁（34a、34b、34c、34d）的不可逆减磁，该控制装置的特征在于，具备：正弦波状指令信号生成部（17），其生成与对于永久磁铁同步电动机的位置指令信号、速度指令信号以及转矩指令信号中的某一个指令信号对应的正弦波状指令信号；电流值取得部（18），其取得在所述永久磁铁同步电动机中流过的电流值；加速度值取得部（21），其取得所述永久磁铁同步电动机的加速度值；推定转矩常数计算部（23），其根据从跨越所述正弦波状指令信号的多个周期的同一动作状态下的多个所述电流值和多个所述加速度值中取得的电流代表值以及加速度代表值、和与所述永久磁铁同步电动机关联的预先设定的惯量，计算与所述永久磁铁同步电动机关联的推定转矩常数；以及减磁检测部（24），其根据所述推定转矩常数和与所述永久磁铁同步电动机关联的预先设定的转矩常数的差分，检测是否在所述永久磁铁同步电动机的永久磁铁中发生了不可逆减磁。

【技术特征摘要】
2011.07.26 JP 2011-1633021.一种控制装置(I其检测是否发生了永久磁铁同步电动机(3)的永久磁铁(34a、34b、34c、34d)的不可逆减磁，该控制装置的特征在于， 具备 正弦波状指令信号生成部(17)，其生成与对于永久磁铁同步电动机的位置指令信号、速度指令信号以及转矩指令信号中的某一个指令信号对应的正弦波状指令信号； 电流值取得部(18)，其取得在所述永久磁铁同步电动机中流过的电流值； 加速度值取得部(21)，其取得所述永久磁铁同步电动机的加速度值； 推定转矩常数计算部(23)，其根据从跨越所述正弦波状指令信号的多个周期的同一动作状态下的多个所述电流值和多个所述加速度值中取得的电流代表值以及加速度代表值、和与所述永久磁铁同步电动机关联的预先设定的惯量，计算与所述永久磁铁同步电动机关联的推定转矩常数；以及 减磁检测部(24)，其根据所述推定转矩常数和与所述永久磁铁同步电动机关联的预先设定的转矩常数的差分，检测是否在所述永...

【专利技术属性】
技术研发人员：园田直人，岩下平辅，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：