專利名稱：驅動具有多個線圈的電動機的電動機驅動系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及驅動具有多個線圈的電動機的電動機驅動系統(tǒng)。
背景技術：
在用逆變器裝置(伺服放大器)驅動控制大容量的電動機的場合，需要大容量的逆變器裝置。但是，因為存在構成逆變器裝置的元件的制約，所以要構成控制大容量的電動 機的一個逆變器裝置是困難的。因此，像在特開2005-86918號公報中公開的那樣，一般代 之以使用并聯(lián)的多個小容量的逆變器裝置。圖4是在如特開2005-86918號公報中所示那樣的現(xiàn)有技術中的一個電動機驅動 系統(tǒng)的框圖。圖4所示的電動機驅動系統(tǒng)100主要包含有具有多個線圈的大容量的電動機 110 ；檢測電動機110的轉子的位置的電動機位置檢測器120 ；和由互相連接的多個放大器 200a 200η組成的放大器組140。進而，各放大器200a 200η分別包含有逆變器210a 210η。如圖所示，電動機110通過動力電纜400a 400η連接到各個放大器200a 200η。 進而，從電動機位置檢測器120伸出的位置反饋電纜410在中途分支，連接全部的放大器 200a 200η。電動機驅動系統(tǒng)100還包含數(shù)值控制裝置130。在數(shù)值控制裝置130中，向軸控制 部310a 310η輸入由主處理器300生成的電動機110的軸的位置指令。軸控制部310a 310η生成PWM(脈沖寬度調制)指令(電壓指令)，通過串行總線控制電路320以及串行 通信電纜420供給一個放大器200a。因為放大器200a 200η互相連接。所以各放大器 200a 200η的逆變器210a 210η根據PWM指令驅動電動機110。但是，如圖4所示，在驅動單一電動機110的場合，只能得到單一的轉子位置檢測 信號。因此，在現(xiàn)有技術中，為了將單一的轉子位置檢測信號供給全部放大器200a 200η 的每一個，需要把位置反饋電纜410分支到全部放大器200a 200η。這樣的位置反饋電纜 410的配線作業(yè)復雜，由于要花費非常多的勞力以及時間，所以成本也高。另外，圖5是現(xiàn)有技術中的另外的電動機驅動系統(tǒng)的框圖。圖5表示的電動機驅 動系統(tǒng)100，，軸控制部310a 310η的每一個被包含在了對應的放大器200a 200η中， 在這一點上，與圖4表示的電動機驅動系統(tǒng)100不同。即使在圖5表示的電動機驅動系統(tǒng) 100’中，因為也只能得到單一的轉子位置檢測信號，所以和上述同樣，需要把位置反饋電纜 410分支到全部放大器200a 200η。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于這樣的情況而做出的，其目的是提供一種電動機驅動系統(tǒng)，其不需 要復雜的結構，而能夠通過多個逆變器部驅動大容量的電動機。為實現(xiàn)上述目的，根據第一形式，提供一種電動機驅動系統(tǒng)，其用于驅動具有多個 線圈的電動機，具有輸出位置指令的數(shù)值控制裝置；使用所述位置指令輸出PWM指令的多個軸控制部；根據該多個軸控制部的每一個的所述PWM指令使在所述線圈的每一個中流過 電流，同時在所述多個線圈的每一個上連接的多個電流供給部；檢測所述電動機的轉子位 置輸出轉子位置檢測信號的電動機位置檢測器；把從該電動機位置檢測器輸出的所述轉子 位置檢測信號供給所述多個電流供給部中的一個電流供給部的第一信號供給部；和把通過 該第一信號供給部供給的所述轉子位置檢測信號供給與所述一個電流供給部對應的軸控 制部的第二信號供給部，所述對應的軸控制部，根據從所述一個電流供給部通過所述第二 信號供給部供給所述對應的軸控制部的所述轉子位置檢測信號和所述位置指令輸出所述 PWM指令，其余的軸控制部，根據從所述對應的軸控制部供給所述其余的軸控制部的所述轉 子位置檢測信號和所述位置指令輸出所述PWM指令。
根據第二形式，在第一形式中，所述多個軸控制部的每一個被納入到所述數(shù)值控 制裝置中。根據第三形式，在第一形式中，所述多個軸控制部被納入到對應的所述電流供給 部的每一個中。根據第四形式，在從第一到第三形式的任何一個形式中，還包含選擇部，該選擇部 選擇所述多個軸控制部的每一個是使用供給所述一個電流供給部的所述轉子位置檢測信 號，還是使用供給其余的軸控制部的所述轉子位置檢測信號。根據例如使用附解的對于本發(fā)明的示例實施方式的詳細說明，本發(fā)明的這些 以及其他的目的、特征和優(yōu)點會更加明顯。


圖1是根據本發(fā)明的第一實施形式的電動機驅動系統(tǒng)的框圖。圖2是根據本發(fā)明的第一實施形式的電動機驅動系統(tǒng)的另一個框圖。圖3是根據本發(fā)明的第二實施形式的電動機驅動系統(tǒng)的框圖。圖4是現(xiàn)有技術中的一個電動機驅動系統(tǒng)的框圖。圖5是現(xiàn)有技術中的另一個電動機驅動系統(tǒng)的框圖。
具體實施例方式參照

本發(fā)明的實施形式。在以下的附圖中，給同樣的構件附以同樣的參 照符號。為容易理解，這些附圖適當變更了比例尺。圖1是根據本發(fā)明的第一實施形式的電動機驅動系統(tǒng)的框圖。圖1表示的電動機 驅動系統(tǒng)10，包含有具有多個線圈的大容量的電動機11 ；檢測電動機11的轉子的位置輸 出轉子位置檢測信號的轉子位置檢測器12，例如轉子記錄器；和由互相連接的多個放大器 20a 20η組成的放大器組14。各放大器20a 20η分別包含逆變器21a 21η。使這些逆變器21a 21η分別 連接到電動機11的多個線圈上。放大器20a 20η與逆變器21a 21η —起、或者放大器 20a 20η的每一個單獨地起使電流流過電動機11的多個線圈的電流供給部的作用。如圖所示，從放大器20a 20η的每一個伸出的動力電纜40a 40η連接到電動 機11的每一個。進而，從電動機位置檢測器12伸出的位置反饋電纜41僅連接到放大器組 14中的單一放大器20a。
電動機驅動系統(tǒng)10還包含數(shù)值控制裝置13。在數(shù)值控制裝置13中，向軸控制部31a 31η輸入由主處理器30生成的電動機11的軸的位置指令。軸控制部31a 31η生 成PWM指令(電壓指令)，通過串行通信電纜42供給一個放大器20a。因為放大器20a 20η互相連接，所以各放大器20a 20η的逆變器21a 21η根據PWM指令驅動電動機11。 這樣，本發(fā)明的電動機驅動系統(tǒng)10是可以通過多個逆變器21a 21η驅動大容量的電動機 11的結構。如圖1所示，軸控制部31a 31η的每一個包含有寄存器45。寄存器45可以分 別記錄位置反饋、PWM指令以及電流反饋。假定這些位置反饋、PWM指令以及電流反饋在每 一規(guī)定周期被更新。這里，位置反饋是作為電動機位置檢測器12的轉子位置檢測信號的電 動機11的轉子的位置反饋值。在本發(fā)明中，位置反饋通過位置反饋電纜41、放大器20a以 及串行通信電纜42記錄在寄存器45中。因為放大器20a與軸控制部31a對應，所以在本 發(fā)明中在寄存器45中僅記錄用于軸控制部31a的位置反饋。另外，電流反饋是從各放大器 200a 200η供給的電流反饋值。另外，如從圖1可知，軸控制部31a 31η的每一個包有位置控制部51a 51η、速 度控制部52a 52η以及電流控制部53a 53η。軸控制部31a的位置控制部51a，從通過 主處理器30生成的位置指令中減去在寄存器45中記錄的位置反饋來求位置偏差。接著， 位置控制部51a在該位置偏差上乘以位置環(huán)增益來求速度指令值。速度控制部52a，從速度指令值中減去從寄存器45的位置反饋算出的速度反饋值 來求速度偏差。接著，速度控制部52a對于該速度偏差進行比例積分控制來求電流指令值。 其后，電流控制部53a根據從電流指令值中減去寄存器45的電流反饋的電流偏差生成PWM 指令，記錄在寄存器45中。在寄存器45中記錄的PWM指令通過串行通信電纜42供給放大 器 20a。其余的軸控制部31b 31η也是和上述的軸控制部31a大體同樣的結構。但是， 如從圖1可知，這些軸控制部31b 31η不使用專用的位置反饋，而使用和軸控制部31a的 位置反饋同一的位置反饋。亦即，軸控制部31b 31η讀入軸控制部31a的寄存器45的位 置反饋，作為軸控制部31b 31η自身的位置反饋來使用。換言之，在本發(fā)明中，做成了把 單一的位置反饋共同化，在全部軸控制部31a 31η中使用。為該目的，軸控制部31b 31η也可以包含讀入軸控制部31a的寄存器45的位置 反饋的讀入單元和/或復制軸控制部31a的位置反饋的復制單元?；蛘?，本發(fā)明的電動機驅 動系統(tǒng)10也可以包含把軸控制部31a的寄存器45的位置反饋供給其他的軸控制部31b 31η的位置反饋供給部，例如信號線49。另外，如圖2所示，也可以在軸控制部31b 31η 中設置切換來自寄存器45中的放大器20b 20η的位置反饋和來自放大器20a的位置反 饋的開關60b 60η。因此，在本發(fā)明中，如果通過單一的位置反饋電纜41連接電動機位置檢測器12和 放大器20a，則在全部軸控制部31a 31η中可以使用共同的位置反饋。因此，在本發(fā)明中， 可以排除分支用于連接電動機位置檢測器12和其余的放大器20b 20η的位置反饋電纜、 或采用多個位置反饋電纜的必要性。因此，在本發(fā)明中，能夠提供不必做成復雜的結構而通 過多個逆變器部可以驅動大容量的電動機的電動機驅動系統(tǒng)10。進而，在圖1中，也可以把 從一個速度控制部輸出的電流指令值供給其余的電流控制部。由此，可以省略其余的位置控制部和速度控制部，縮短處理時間。圖3是根據本發(fā)明的第二實施形式的電動機驅動系統(tǒng)的框圖。在圖3中給和上述同樣的構件附以同樣的號碼，為簡潔的目的省略它們的說明。圖3表示的電動機驅動系統(tǒng) 10’，將軸控制部31a 31η的每一個包含在了對應的放大器20a 20η中，這點與圖1表 示的電動機驅動系統(tǒng)10不同?？芍词乖谠搱龊弦部梢缘玫胶蜕鲜龅碾妱訖C驅動系統(tǒng)大 體同樣的效果。另外，在圖3表示的實施形式中，假定使用數(shù)值控制裝置13的主處理器30 生成的位置指令，被一次記錄在寄存器46a 46η中。但是，在圖3中，在軸控制部31a 31η的每一個中在寄存器45a 45η和電流控 制部53a 53η之間分別具有開關60a 60η。這些開關60a 60η切換在寄存器45a 45η中記錄的位置反饋和從其他軸控制部31a 31η中讀入的位置反饋。亦即，通過操作開 關60a 60η，可以選擇使用的位置反饋。在圖3中，位置反饋電纜41連接到放大器20a的軸控制部31a。因此，軸控制部 31a的開關60a被設定為軸控制部31a使用作為轉子位置檢測信號的位置反饋。其余的軸 控制部31b 31η的開關60b 60η被設定為使用軸控制部31a的寄存器45a的位置反饋。這里，在把圖3表示的位置反饋電纜41從放大器20a例如換接到放大器20b的場 合，軸控制部31b的開關60b被設定為軸控制部31b使用作為轉子位置檢測信號的位置反 饋。進而，軸控制部31a的開關60a被設定為使用軸控制部31b的寄存器45b的位置反饋。 這樣，開關60a 60η在需要來自其他的軸控制部的位置指令的場合以及在其相反的場合 特別有利?；蛘?，開關60a 60η的切換動作，例如也可以根據電動機的條件來決定。在這樣 的場合，在把電動機11更換為別的電動機例如更大容量的電動機時可以根據新的電動機 的條件自動地設定開關60a 60η。在第一形式中，只要通過單一的第一信號供給部例如位置反饋電纜把電動機位置 檢測器連接到一個電流供給部就足夠了。亦即沒有必要使用多個第一信號供給部把多個電 流供給部的每一個連接到電動機檢測器。因此，能夠提供簡單結構的電動機驅動系統(tǒng)。這 樣，不需要復雜的結構，就能夠通過多個電源供給部驅動大容量的電動機。在第二形式中，在所述多個軸控制部的每一個被納入到數(shù)值控制裝置中的場合， 能夠把電動機驅動系統(tǒng)做成比較簡單的結構。在第三形式中，在把多個控制部納入到對應的電流供給部的每一個中的場合，能 夠把電動機驅動系統(tǒng)做成比較簡單的結構。在第四形式中，代替檢測出的轉子位置檢測信號，在需要來自其他的軸控制部的 轉子位置檢測信號的場合，以及在其相反的場合，是有利的。另外，選擇部例如可以用開關 實現(xiàn)。雖然用其例示實施方式表示和說明了本發(fā)明，但是，本領域的專業(yè)人員應該明白， 在不離開本發(fā)明的范圍的情況下可以對其進行各種變更、省略和添加。
權利要求
一種電動機驅動系統(tǒng)(10，10’)，用于驅動具有多個線圈的電動機(11)，包含輸出位置指令的數(shù)值控制裝置(13)；使用所述位置指令輸出PWM指令的多個軸控制部(31a～31n)；根據該多個軸控制部(31a～31n)的每一個的所述PWM指令使在所述線圈的每一個中流過電流、同時被連接在所述多個線圈的每一個上的多個電流供給部(20a～20n)，其特征在于，具有檢測所述電動機(11)的轉子位置輸出轉子位置檢測信號的電動機位置檢測器(12)；把從該電動機位置檢測器(12)輸出的所述轉子位置檢測信號供給所述多個電流供給部(20a～20n)中的一個電流供給部的第一信號供給部(41)；和把通過該第一信號供給部(41)供給的所述轉子位置檢測信號供給與所述一個電流供給部對應的軸控制部的第二信號供給部(42)，所述對應的軸控制部，根據從所述一個電流供給部通過所述第二信號供給部(42)供給所述對應的軸控制部的所述轉子位置檢測信號和所述位置指令輸出所述PWM指令，其余的軸控制部，根據從所述對應的軸控制部供給所述其余的軸控制部的所述轉子位置檢測信號和所述位置指令輸出所述PWM指令。
2.根據權利要求1所述的電動機驅動系統(tǒng)，其特征在于，所述多個軸控制部(31a 31η)的每一個被納入到所述數(shù)值控制裝置(13)中。
3.根據權利要求1所述的電動機驅動系統(tǒng)，其特征在于，所述多個軸控制部(31a 31η)被納入到對應的所述電流供給部(20a 20η)的每一 個中。
4.根據權利要求1到3中任何一項所述的電動機驅動系統(tǒng)，其特征在于，還包含選擇部，該選擇部選擇所述多個軸控制部(31a 31η)的每一個是使用供給所 述一個電流供給部的所述轉子位置檢測信號，還是使用供給其余的軸控制部的所述轉子位 置檢測信號。
全文摘要
一種電動機驅動系統(tǒng)，具有使用位置指令輸出PWM指令的多個軸控制部；根據多個軸控制部的各PWM指令使在各線圈中流過電流、同時在各線圈上連接的多個電流供給部；輸出電動機的轉子位置的信號的電動機位置檢測器；把輸出的信號供給多個電流供給部中的一個電流供給部的第一信號供給部；和把通過第一信號供給部供給的信號供給與一個電流供給部對應的軸控制部的第二信號供給部，對應的軸控制部，根據從一個電流供給部通過第二信號供給部供給對應的軸控制部的信號和位置指令輸出PWM指令，其余的軸控制部，根據從對應的軸控制部供給其余的軸控制部的信號和位置指令輸出PWM指令。由此，能夠簡化可用多個逆變器驅動的電動機驅動系統(tǒng)。
文檔編號H02P27/06GK101826832SQ200910258328
公開日2010年9月8日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權日2009年3月2日
發(fā)明者豐澤雪雄, 前田和臣, 巖下平輔, 置田肇 申請人:發(fā)那科株式會社