伺服驅(qū)動器、伺服驅(qū)動設(shè)備、用于運(yùn)行伺服驅(qū)動器的方法和用于運(yùn)行伺服驅(qū)動設(shè)備的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種包括由控制單元(4)控制的電動馬達(dá)(2)的伺服驅(qū)動器(1)，其設(shè)定：確定為控制單元(4)饋電的中間電路(3)的中間電路電容器(5)的電荷狀態(tài)，并且根據(jù)所確定的電荷狀態(tài)如此調(diào)節(jié)電動馬達(dá)(2)的電功率消耗，從而能避免中間電路電容器(5)的臨界電荷狀態(tài)。
【專利說明】伺服驅(qū)動器、伺服驅(qū)動設(shè)備、用于運(yùn)行伺服驅(qū)動器的方法和用于運(yùn)行伺服驅(qū)動設(shè)備的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種伺服驅(qū)動器，其包括電動馬達(dá)和該電動馬達(dá)的由中間電路饋電的控制單元，所述中間電路具有至少一個(gè)中間電路電容器。
[0002]本發(fā)明還涉及一種伺服驅(qū)動設(shè)備，其包括至少一個(gè)伺服驅(qū)動器和至少一個(gè)能量供應(yīng)裝置，所述至少一個(gè)能量供應(yīng)裝置設(shè)立為用于為所述至少一個(gè)伺服驅(qū)動器供應(yīng)電能。
[0003]本發(fā)明還涉及一種用于運(yùn)行伺服驅(qū)動器的方法，其中，中間電路電容器為該伺服驅(qū)動器的電動馬達(dá)的控制單元饋電。
[0004]最后，本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行伺服驅(qū)動設(shè)備的方法，其中，所述伺服驅(qū)動設(shè)備的至少一個(gè)伺服驅(qū)動器由該伺服驅(qū)動設(shè)備的至少一個(gè)能量供應(yīng)裝置供應(yīng)電能。

【背景技術(shù)】
[0005]這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)是已知的并且已被證明是有效的。它們例如用在設(shè)備中以便馬達(dá)驅(qū)動地對配件進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0006]通常，這些伺服驅(qū)動器在電網(wǎng)運(yùn)行中由電網(wǎng)饋電。在停電或其它故障時(shí)可以設(shè)置蓄能器，如此設(shè)計(jì)蓄能器的大小，使得例如驅(qū)動器能夠進(jìn)入可靠狀態(tài)中。
[0007]備選或附加地，在已知的伺服驅(qū)動器中可構(gòu)造有發(fā)電機(jī)單元，借助該發(fā)電機(jī)單元可手動生成用于驅(qū)動電動馬達(dá)的電能。蓄能器和/或發(fā)電機(jī)單元構(gòu)成在停電時(shí)用于運(yùn)行的能量供應(yīng)裝置。
[0008]到目前為止，在已知的伺服驅(qū)動器中，相應(yīng)的中間電路由單獨(dú)配置的能量供應(yīng)裝置饋電。因此能量供應(yīng)裝置最佳地與伺服驅(qū)動器的需求協(xié)調(diào)一致。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于:提高在為設(shè)備配置伺服驅(qū)動器時(shí)的靈活性。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明在開頭所提類型的伺服驅(qū)動器中規(guī)定:設(shè)有監(jiān)控單元，借助該監(jiān)控單元可確定中間電路電容器的瞬時(shí)電荷狀態(tài)，并且控制單元設(shè)立為用于根據(jù)所確定的中間電路電容器的瞬時(shí)電荷狀態(tài)來調(diào)節(jié)電動馬達(dá)的電功率消耗。因此可能的是，為了為中間電路饋電設(shè)置不同的能量供應(yīng)裝置，所述能量供應(yīng)裝置可以不同地設(shè)計(jì)，因?yàn)榻柚O(jiān)控單元可能的是:通過及時(shí)減小電動馬達(dá)的電功率消耗來避免中間電路電容器上的中間電路電壓崩潰。通過這種方式可避免控制單元發(fā)生故障。這在停電時(shí)在獨(dú)立于電網(wǎng)的運(yùn)行中尤為有利。
[0011]在本發(fā)明的一種方案中可規(guī)定:控制單元設(shè)立為用于當(dāng)或只要所確定的電荷狀態(tài)相應(yīng)于存儲于中間電路電容器上的達(dá)到或低于預(yù)先給定的第一閾值的電荷量時(shí)減小功率消耗。優(yōu)選控制單元在此設(shè)立為用于將功率消耗減小低于所需的規(guī)定值。在此有利的是，可避免中間電路電壓不再足以為控制單元有效饋電的狀態(tài)。因此，尤其是在停電時(shí)，在其中應(yīng)移動到預(yù)先給定的移動位置上，可避免電動馬達(dá)的非限定狀態(tài)。例如可以為所追求的移動曲線或伺服驅(qū)動器的移動位置計(jì)算或預(yù)先給定所需的規(guī)定值。功率消耗的減小例如導(dǎo)致較慢地經(jīng)過移動曲線或在晚些時(shí)刻到達(dá)預(yù)先給定的移動位置。通過這種方式可實(shí)現(xiàn)的是:例如在手動或由蓄能器饋電的緊急運(yùn)行中借助功率減小的移動曲線可到達(dá)終點(diǎn)位置，即使手動或由蓄能器提供的能量不足以用于預(yù)先給定的移動曲線。
[0012]在本發(fā)明的一種方案中可規(guī)定:所述控制單元設(shè)立為用于當(dāng)或直至所確定的電荷狀態(tài)相應(yīng)于存儲于中間電路電容器上的達(dá)到或超過預(yù)先給定的第二閾值的電荷量時(shí)提高功率消耗。優(yōu)選規(guī)定，控制單元設(shè)立為用于當(dāng)或直至所確定的電荷狀態(tài)相應(yīng)于存儲于中間電路電容器上的達(dá)到或超過預(yù)先給定的第二閾值的電荷量時(shí)將功率消耗提高到所需的規(guī)定值。在此有利的是，一旦具備足夠用于運(yùn)行伺服驅(qū)動器的能量，減速的移動曲線行進(jìn)就能再次加速。第一閾值可表示這樣的臨界電荷狀態(tài)，在低于該第一閾值時(shí)不能再保證所限定的運(yùn)行。
[0013]特別有利的是，第二閾值高于第一閾值。由此可實(shí)現(xiàn)滯后特性，滯后特性避免為功率消耗進(jìn)行過于頻繁的切換過程。第一和第二閾值也可相等。
[0014]例如可以在控制單元中存儲規(guī)則，根據(jù)該規(guī)則，一旦低于第一閾值，電功率消耗就減小或可減小，并且根據(jù)該規(guī)則，一旦高過第二閾值，電功率消耗就提高或可提高。
[0015]也可以在控制單元中存儲特性曲線，該特性曲線為每個(gè)電荷狀態(tài)配置一個(gè)用于電功率消耗的上限值。
[0016]特別有利的是，所述控制單元具有用于控制電動馬達(dá)的功率電子裝置。在此有利的是，通過相應(yīng)控制功率電子裝置可調(diào)節(jié)電動馬達(dá)的瞬時(shí)功率消耗。
[0017]在本發(fā)明的一種方案中可規(guī)定:監(jiān)控單元包括下述組中的至少一個(gè)元件，所述組包括用于測量中間電路電容器上的電壓的裝置、用于測量在中間電路內(nèi)流動的和/或流到中間電路電容器上的電流的裝置、用于測量從中間電路和/或從中間電路電容器流出的電流的裝置、用于測量存儲于中間電路電容器上的電荷量的裝置。在此有利的是，中間電路電容器的電荷狀態(tài)可作為施加在中間電路電容器上的電壓、尤其是作為中間電路電壓來測量，和/或作為存儲于中間電路電容器上的電荷量來測量，并且可用于調(diào)節(jié)電動馬達(dá)的電功率消耗。為此在監(jiān)控單元與控制單元之間可以設(shè)立有控制連接。電荷量例如可以由測得的經(jīng)積分的電流的差求出。
[0018]通?？梢栽诳刂茊卧写鎯μ匦郧€，該特性曲線為中間電路電容器的瞬時(shí)或每個(gè)電荷狀態(tài)限定一個(gè)用于電動馬達(dá)的電功率消耗的上限?？刂茊卧蛇@樣設(shè)立，使得電動馬達(dá)的實(shí)際電功率消耗不超過預(yù)先給定的上限。
[0019]為了實(shí)現(xiàn)所述目的，在開頭所提類型的伺服驅(qū)動設(shè)備中提出:伺服驅(qū)動器根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造。在此有利的是，在伺服驅(qū)動設(shè)備中伺服驅(qū)動器可與不同類型的能量供應(yīng)裝置組合，在此通過以控制單元相應(yīng)限制電動馬達(dá)的功率消耗，使得即使在停電時(shí)也能避免中間電路電容器放電到低于預(yù)先給定的水平。
[0020]優(yōu)選能量供應(yīng)裝置構(gòu)造為用于獨(dú)立于電網(wǎng)地為至少一個(gè)伺服驅(qū)動器饋電。因此在停電時(shí)伺服驅(qū)動設(shè)備也至少在緊急運(yùn)行中可運(yùn)行。
[0021]在本發(fā)明的一種方案中可規(guī)定，至少一個(gè)能量供應(yīng)裝置具有發(fā)電機(jī)單元。優(yōu)選該發(fā)電機(jī)單元可用人力、尤其是手動驅(qū)動。在此有利的是，在停電時(shí)可提供自給自足的能量供應(yīng)，其中，借助本發(fā)明即使在能量供應(yīng)不足時(shí)、例如在操作人員體力耗竭的情況下能避免伺服驅(qū)動器的非限定狀態(tài)。
[0022]在本發(fā)明的一種方案中可規(guī)定，所述至少一個(gè)能量供應(yīng)裝置具有蓄能器。優(yōu)選蓄能器構(gòu)造成例如在電網(wǎng)運(yùn)行中可充電。在此有利的是，在停電時(shí)即使當(dāng)不能手動供應(yīng)能量或手動能量供應(yīng)不足時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)緊急運(yùn)行。
[0023]在本發(fā)明的一種方案中可規(guī)定，構(gòu)造有至少兩個(gè)能量供應(yīng)裝置，所述至少兩個(gè)能量供應(yīng)裝置能單獨(dú)用于為所述至少一個(gè)伺服驅(qū)動器供應(yīng)電能。在此有利的是，不同位置可用于例如用人力來供應(yīng)電能。這例如當(dāng)在緊急情況下不能到達(dá)架設(shè)能量供應(yīng)裝置的各個(gè)位置時(shí)可以是有利的。
[0024]備選或附加地可規(guī)定，構(gòu)造有至少兩個(gè)能量供應(yīng)裝置，所述至少兩個(gè)能量供應(yīng)裝置可共同用于為所述至少一個(gè)伺服驅(qū)動器供應(yīng)電能。因此例如可在停電時(shí)使用兩個(gè)用人力可驅(qū)動的發(fā)電機(jī)單元來驅(qū)動伺服驅(qū)動器。備選地，一個(gè)能量供應(yīng)裝置的用人力可驅(qū)動的發(fā)電機(jī)單元能通過另一能量供應(yīng)裝置的例如可充電的蓄能器來輔助。蓄能器也可用于均衡用人力可驅(qū)動的發(fā)電機(jī)單元所生成的電能。
[0025]在本發(fā)明的一種方案中可規(guī)定，構(gòu)造有至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器，所述至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器能單獨(dú)由一個(gè)能量供應(yīng)裝置供應(yīng)電能。因此能量供應(yīng)裝置例如在停電時(shí)在時(shí)間上依次地可用于多個(gè)伺服驅(qū)動器的供電。因此各伺服驅(qū)動器的供電借助最重要的伺服驅(qū)動器的優(yōu)先化而能保證。
[0026]為此可規(guī)定，為伺服驅(qū)動設(shè)備的各伺服驅(qū)動器分別存儲一個(gè)優(yōu)選權(quán)信息，并且控制單元和/或至少一個(gè)所述控制裝置設(shè)立為用于按照通過伺服驅(qū)動器的優(yōu)先權(quán)信息預(yù)先給定的順序來控制伺服驅(qū)動器。
[0027]備選或附加地可規(guī)定:構(gòu)造有至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器，所述至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器可共同由一個(gè)能量供應(yīng)裝置供應(yīng)電能。在此有利的是，在停電時(shí)在較短的時(shí)間內(nèi)可操作更多數(shù)量的伺服驅(qū)動器。
[0028]在本發(fā)明的一種方案中可規(guī)定，所述至少一個(gè)能量供應(yīng)裝置配置有控制裝置，借助該控制裝置可控制所述至少一個(gè)伺服驅(qū)動器。在此有利的是，在停電時(shí)可以在能量供應(yīng)裝置的地點(diǎn)控制伺服驅(qū)動器。借助控制裝置例如可以將相應(yīng)的伺服驅(qū)動器從電網(wǎng)運(yùn)行切換到獨(dú)立于電網(wǎng)的運(yùn)行中。借助控制裝置也可以關(guān)斷相應(yīng)的伺服驅(qū)動器。
[0029]在本發(fā)明的一種方案中可規(guī)定，包括至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器，至少一個(gè)控制裝置單獨(dú)或共同與所述至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器可連接或已連接以便進(jìn)行控制。在此有利的是，一個(gè)控制裝置可用于在時(shí)間上依次或同時(shí)控制兩個(gè)伺服驅(qū)動器或更多伺服驅(qū)動器。
[0030]在本發(fā)明的一種方案中可規(guī)定，包括多個(gè)能量供應(yīng)裝置和多個(gè)伺服驅(qū)動器，在此構(gòu)造有饋電電路，借助該饋電電路，多個(gè)能量供應(yīng)裝置中的每個(gè)能量供應(yīng)裝置與多個(gè)伺服驅(qū)動器中的每個(gè)伺服驅(qū)動器可連接或已連接以便為所述至少一個(gè)伺服驅(qū)動器供應(yīng)電能。特別有利的是，饋電電路構(gòu)造為能由至少兩個(gè)能量供應(yīng)裝置同時(shí)使用的饋電電路、例如構(gòu)造為與多個(gè)能量供應(yīng)裝置的所有能量供應(yīng)裝置可連接或已連接的能量總線。在此有利的是，伺服驅(qū)動設(shè)備中的電能流可以大的靈活性配置或引導(dǎo)。因此在停電時(shí)可以根據(jù)需要為多個(gè)伺服驅(qū)動器的各個(gè)伺服驅(qū)動器供應(yīng)所需的電能量。由于根據(jù)本發(fā)明根據(jù)相應(yīng)的中間電路電容器的電荷狀態(tài)來調(diào)節(jié)電功率消耗，可以以簡單的方式實(shí)現(xiàn)或確保在停電時(shí)瞬時(shí)能量供應(yīng)不足不導(dǎo)致中間電路電壓的崩潰并且因此不導(dǎo)致相應(yīng)的伺服驅(qū)動器的非限定運(yùn)行狀態(tài)。
[0031]在本發(fā)明的一種方案中可規(guī)定，包括多個(gè)控制裝置和多個(gè)伺服驅(qū)動器，在此構(gòu)造有控制電路，借助該控制電路，多個(gè)控制裝置的每個(gè)控制裝置與多個(gè)伺服驅(qū)動器的每個(gè)伺服驅(qū)動器可連接或已連接以便控制所述至少一個(gè)伺服驅(qū)動器。優(yōu)選控制裝置構(gòu)造成能由至少兩個(gè)控制裝置和/或至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器同時(shí)使用的控制電路，例如構(gòu)造成與伺服驅(qū)動設(shè)備的所有控制裝置和/或所有伺服驅(qū)動器已連接或可連接的控制總線。因此能夠?qū)崿F(xiàn)伺服驅(qū)動設(shè)備的可配置性的或可操作性的大的靈活性。
[0032]通過這種方式也可構(gòu)造可模塊化擴(kuò)展的伺服驅(qū)動設(shè)備，在其中可簡單地集成附加的能量供應(yīng)裝置、附加的伺服驅(qū)動器和/或附加的控制裝置。通過根據(jù)本發(fā)明的根據(jù)相應(yīng)中間電路電容器的電荷狀態(tài)來調(diào)節(jié)各伺服驅(qū)動器電動馬達(dá)的電功率消耗的構(gòu)造可實(shí)現(xiàn)的是:即使事后集成另外的伺服驅(qū)動器或耗能器，在停電時(shí)也至少能這樣長時(shí)間地避免伺服驅(qū)動器上中間電路的崩潰，直至到達(dá)伺服驅(qū)動器的限定的終點(diǎn)位置。
[0033]在開頭所提或根據(jù)本發(fā)明的伺服驅(qū)動設(shè)備中，一種獨(dú)立有創(chuàng)造性的方案可以規(guī)定，至少一個(gè)控制裝置與讀取單元控制連接，其中，借助讀取裝置讀取的識別信息可接通一方面控制裝置或所配置的能量供應(yīng)裝置與另一方面至少一個(gè)伺服驅(qū)動器之間的控制連接和/或饋電連接。例如控制連接可由已描述的控制電路的區(qū)段或部分構(gòu)成。例如饋電連接可以由已描述的饋電電路的區(qū)段或部分構(gòu)成。有利的是，可根據(jù)屬于識別信息的用戶授權(quán)來接通不同的連接。因此例如可避免未授權(quán)的使用操作。
[0034]為了實(shí)現(xiàn)所述目的，根據(jù)本發(fā)明在開頭所提類型的用于運(yùn)行伺服驅(qū)動器的方法中規(guī)定，借助監(jiān)控單元來確定中間電路電容器的瞬時(shí)電荷狀態(tài)，并且借助控制單元根據(jù)所確定的瞬時(shí)電荷狀態(tài)來調(diào)節(jié)電動馬達(dá)的功率消耗。例如瞬時(shí)電荷狀態(tài)可作為存儲于中間電路電容器上的電荷量或作為施加在中間電路電容器上的電壓來確定。在此有利的是，在能量供應(yīng)不足時(shí)、例如在停電時(shí)可避免中間電路電壓由于電動馬達(dá)過高的功率消耗而崩潰。因此，即使發(fā)生特殊情況、如停電或事故，也可實(shí)現(xiàn)伺服驅(qū)動器的限定運(yùn)行。
[0035]在本發(fā)明的一種方案中可規(guī)定，當(dāng)或只要所確定的電荷狀態(tài)相應(yīng)于存儲于中間電路電容器上的達(dá)到或低于預(yù)先給定的第一閾值的電荷量時(shí)，功率消耗減小。優(yōu)選規(guī)定，功率消耗在此減小到低于所需的規(guī)定值。該規(guī)定值例如可由預(yù)先給定的移動曲線或預(yù)先給定的移動位置獲得。優(yōu)選第一閾值是中間電路電容器的用于電荷量的值，在該值，中間電路電壓下降到低于臨界值。
[0036]由此為電功率消耗設(shè)定極限值，該極限值低于規(guī)定值并且該極限值向上或從上限制電功率消耗。
[0037]可規(guī)定，從存儲的特性曲線為每個(gè)電荷狀態(tài)讀取用于電功率消耗的上限值。在此有利的是，可以以簡單的方式使電功率消耗如此適配所供應(yīng)的能量或所供應(yīng)的供電功率，從而在控制一個(gè)或多個(gè)伺服驅(qū)動器期間能避免能量供應(yīng)的崩潰。
[0038]在本發(fā)明的一種方案中可規(guī)定，當(dāng)或一旦所確定的電荷狀態(tài)相應(yīng)于存儲于中間電路電容器上的達(dá)到或超過預(yù)先給定的第二閾值的電荷量時(shí)，功率消耗增加。優(yōu)選功率消耗在此增加到所需的規(guī)定值。該規(guī)定值可以由預(yù)先給定的移動曲線或預(yù)先給定的、需到達(dá)的移動位置產(chǎn)生。在此優(yōu)選規(guī)定，第二閾值大于第一閾值和/或這樣確定，使得所屬的中間電路電壓足以用于伺服驅(qū)動器和尤其是控制單元的故障保險(xiǎn)的運(yùn)行。在該方案中有利的是，一旦能量供應(yīng)恢復(fù)或一旦附加的能量供應(yīng)裝置可供使用，在停電時(shí)可再次開始所希望的伺服驅(qū)動器運(yùn)行。
[0039]在本發(fā)明的一種方案中可規(guī)定，為了確定瞬時(shí)電荷狀態(tài)，實(shí)施下述組中的至少一個(gè)步驟，所述組包括:測量中間電路電容器上的電壓、測量在中間電路內(nèi)流動的和/或流到中間電路電容器上的電流、測量從中間電路和/或從中間電路電容器流出的電流和測量存儲于中間電路電容器上的電荷量。在此有利的是，可直接測量施加在中間電路電容器上的中間電路電壓，或者必要時(shí)能通過求在流入與流出電流之間的差來直接測量或計(jì)算存儲于中間電路電容器上的電荷量。因此提供了簡單的可能性來確定中間電路電容器的瞬時(shí)電荷狀態(tài)，以便相應(yīng)調(diào)節(jié)電動馬達(dá)的瞬時(shí)功率消耗。
[0040]為了實(shí)現(xiàn)所述目的，根據(jù)本發(fā)明在開頭所提類型的用于運(yùn)行伺服驅(qū)動設(shè)備的方法中規(guī)定，在至少一個(gè)伺服驅(qū)動器中實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行伺服驅(qū)動器的方法。在此有利的是，在停電時(shí)能確保執(zhí)伺服驅(qū)動器的限定運(yùn)行，至少直到到達(dá)預(yù)先給定的終點(diǎn)位置。
[0041]因此可降低對可連接的用于供應(yīng)電能的能量供應(yīng)裝置的要求。這提高了在配置具有伺服驅(qū)動器的設(shè)備時(shí)的靈活性。
[0042]例如可規(guī)定，能量供應(yīng)裝置中的電能通過人力來提供。在此有利的是，至少一個(gè)伺服驅(qū)動器在停電時(shí)能自給自足地操作。借助根據(jù)本發(fā)明的方法能實(shí)現(xiàn)的是:借助能量供應(yīng)裝置以人力驅(qū)動的伺服驅(qū)動器即使在操作人員體力耗竭時(shí)也不進(jìn)入非限定狀態(tài)。
[0043]備選或附加地可規(guī)定，能量供應(yīng)裝置中的電能由蓄能器提供。在此有利的是，能實(shí)現(xiàn)與操作人員的身體狀態(tài)的無關(guān)性。在此有利的還有，伺服驅(qū)動設(shè)備的運(yùn)行在停電時(shí)能進(jìn)行無操作人員的自動化運(yùn)行。
[0044]在本發(fā)明的一種方案中可規(guī)定，按照由所存儲的分別配置給所述至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器的優(yōu)選權(quán)信息預(yù)先給定的順序來對所述至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器進(jìn)行控制。因此可實(shí)現(xiàn)的是:在優(yōu)選權(quán)較低的伺服驅(qū)動器之前對優(yōu)先權(quán)較高的伺服驅(qū)動器進(jìn)行控制和操作。在此有利的是，將在停電開始時(shí)供應(yīng)的或可生成的能量用于對功能更重要的伺服驅(qū)動器進(jìn)行符合規(guī)定的控制。
[0045]在一種獨(dú)立有創(chuàng)造性的方案中可規(guī)定，在一方面至少一個(gè)控制裝置和/或至少一個(gè)配置給控制裝置的能量供應(yīng)裝置與另一方面至少一個(gè)伺服驅(qū)動器之間設(shè)立控制連接和/或饋電連接，并且根據(jù)讀取單元讀取的識別信息將其接通。在此有利的是，通過分級的識別信息能限定授權(quán)系統(tǒng)，借助該授權(quán)系統(tǒng)，伺服驅(qū)動設(shè)備的伺服驅(qū)動器例如在停電時(shí)可由被不同程度授權(quán)的操作人員操作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]現(xiàn)在，借助實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例。其它實(shí)施例通過權(quán)利要求的單個(gè)或多個(gè)特征彼此間的和/或與實(shí)施例的單個(gè)或多個(gè)特征的組合來獲得。
[0047]附圖中:
[0048]圖1為根據(jù)本發(fā)明的伺服驅(qū)動器的高度簡化的電路圖；
[0049]圖2為根據(jù)圖1的伺服驅(qū)動器的中間電路電容器的瞬時(shí)電荷狀態(tài)的時(shí)間曲線和圖1的電動馬達(dá)的被調(diào)節(jié)的電功率消耗的時(shí)間曲線，用以說明根據(jù)本發(fā)明的方法；
[0050]圖3為根據(jù)本發(fā)明的伺服驅(qū)動設(shè)備的高度簡化的框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0051]圖1示出整體以附圖標(biāo)記I表示的驅(qū)動器，其包括電動馬達(dá)2和中間電路3。
[0052]控制單元4以已知方式包括未進(jìn)一步示出的用于控制電動馬達(dá)2的功率電子裝置并且由中間電路3供電。
[0053]中間電路3具有中間電路電容器5，在中間電路電容器上存儲有電荷量用于為控制單元4供電。
[0054]在輸入端6上，伺服驅(qū)動器I在電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)與電網(wǎng)連接而在停電或在獨(dú)立于電網(wǎng)的運(yùn)行中與能量供應(yīng)裝置7連接。
[0055]在圖1中，中間電路3連接到具有發(fā)電機(jī)單元8的能量供應(yīng)裝置7上。
[0056]發(fā)電機(jī)單元8可借助人力手動運(yùn)行并且用于為中間電路電容器5充電。
[0057]伺服驅(qū)動器I具有監(jiān)控單元9，借助該監(jiān)控單元可確定中間電路電容器4的瞬時(shí)電荷狀態(tài)。
[0058]為此監(jiān)控單元9包括用于測量中間電路電容器5上的電壓的裝置10。
[0059]監(jiān)控單元9還具有用于測量流入中間電路3中間電路電容器5上的電流的裝置
11。電流也可通過計(jì)算每單位時(shí)間流過的電荷量或直接通過測量電流強(qiáng)度來測量。
[0060]監(jiān)控單元9還具有用于測量來自中間電路3的從中間電路電容器5流向控制單元4的電流的裝置12。這例如可以通過測量電流強(qiáng)度或通過測量每單位時(shí)間傳送的電荷來進(jìn)行。
[0061]通過對裝置11和12的測量結(jié)果求差可以作為對裝置10的測量結(jié)果的備選來計(jì)算存儲于中間電路電容器5上的電荷或所屬的電壓。為此定時(shí)對傳送的電荷或流過的電流進(jìn)行積分。
[0062]圖2示出中間電路電容器5在運(yùn)行期間的電荷狀態(tài)的時(shí)間曲線13。以高度簡化的形式通過相互連接的三角形示出定性曲線，用以說明根據(jù)本發(fā)明的方法。
[0063]時(shí)間曲線13產(chǎn)生于借助監(jiān)控單元9測量或計(jì)算的在中間電路電容器5上的電壓。
[0064]圖2還以相互連接的四邊形示出電動馬達(dá)2的電功率消耗的時(shí)間曲線14。電功率消耗的時(shí)間曲線14由控制單元4根據(jù)本發(fā)明方法而預(yù)先給定。
[0065]為了說明根據(jù)本發(fā)明的方法應(yīng)假設(shè)，在時(shí)刻h，能量供應(yīng)裝置7或電網(wǎng)不提供電倉泛。
[0066]因此，在該時(shí)刻中間電路電容器5放電，并且中間電路電容器5上的中間電路電壓為零。由圖2可見:從時(shí)刻h起中間電路電壓建立。
[0067]在能量供應(yīng)裝置7起動后，在時(shí)刻h在中間電路電容器5上出現(xiàn)最小電壓，借助該最小電壓，控制單元4可起動。在時(shí)刻t2，控制單元4可使用。
[0068]在時(shí)刻t3，監(jiān)控單元9確定中間電路電容器5的電荷狀態(tài)超過第二閾值。
[0069]控制單元4由此可取消對電動馬達(dá)2的電功率消耗的限制。隨后電動馬達(dá)2的電功率消耗上升，以便實(shí)施預(yù)先給定的移動曲線直到預(yù)先給定的移動位置。
[0070]由于電動馬達(dá)2的電功率消耗增加，所以中間電路電容器5的電荷狀態(tài)降低。因此中間電路電壓減小。
[0071]在時(shí)刻t4，監(jiān)控單元9確定中間電路電容器5的電荷狀態(tài)下降到低于預(yù)先給定的第一閾值。
[0072]因此，與監(jiān)控單元9作用連接的控制單元4這樣控制電動馬達(dá)2，使得電動馬達(dá)2的電功率消耗再次下降。
[0073]這導(dǎo)致中間電路電容器5的電荷狀態(tài)和因此中間電路電壓可再次恢復(fù)。
[0074]在時(shí)刻t5，監(jiān)控單元9確定中間電路電容器5的電荷狀態(tài)再次超過已提到的第二閾值。
[0075]因此控制單元4可再次提高電動馬達(dá)2的電功率消耗的上限值，使得電動馬達(dá)2的瞬時(shí)電功率消耗增加。
[0076]在時(shí)刻t6達(dá)到由移動曲線預(yù)先給定的起動位置，并且電動馬達(dá)2的電功率消耗再次降低。
[0077]由此中間電路電容器5的電荷狀態(tài)進(jìn)一步恢復(fù)，并且中間電路電壓進(jìn)一步上升。
[0078]在時(shí)刻t7，控制單元4與觸發(fā)移動的位置之間的通信終止，并且控制單元4進(jìn)入靜止?fàn)顟B(tài)。
[0079]因此，由圖2可清楚地看出:在時(shí)刻t3的移動起點(diǎn)與時(shí)刻t6的移動終點(diǎn)期間，一旦并且只要中間電路電容器5的所確定的電荷狀態(tài)相應(yīng)于低于第一閾值的電荷量，功率消耗就減小。還可看出:一旦并且只要所確定的存儲在中間電路電容器5上的電荷量的電荷狀態(tài)超過第二閾值，功率消耗就增加。
[0080]通過這種方式簡單地實(shí)現(xiàn)伺服驅(qū)動器I能夠最佳地充分利用由能量供應(yīng)裝置7提供的電能，以便實(shí)施預(yù)先給定的移動曲線。
[0081]換言之，在該實(shí)施例中并且總體上在本發(fā)明中，通過控制單元4這樣調(diào)節(jié)瞬時(shí)電功率消耗，使得中間電路電容器5的中間電路電壓被調(diào)節(jié)到處于第一閾值與第二閾值之間的范圍內(nèi)。
[0082]為此，借助裝置10通過測量中間電路電容器5上的電壓來確定電荷狀態(tài)，或通過對借助裝置11、12測得的電流進(jìn)行積分并且通過隨后的求差來確定存儲在中間電路電容器5上的電荷量、中間電路電容器5的電荷狀態(tài)。
[0083]在圖1中還可看出:伺服驅(qū)動器I具有自身的形式為蓄能器15的能量供應(yīng)裝置。該蓄能器15在當(dāng)前情況下是可充電的電池。
[0084]圖3以高度簡化的原理圖示出整體上以附圖標(biāo)記16表示的伺服驅(qū)動設(shè)備。
[0085]在圖3中可以看出，已在圖1中描述的伺服驅(qū)動器I設(shè)立為用于操作配件17。
[0086]為此伺服驅(qū)動器I以已知方式具有輸出裝置18，經(jīng)由該輸出裝置，配件17可被電動馬達(dá)2操作。
[0087]此外可在電動馬達(dá)2與配件17之間可以設(shè)置傳動機(jī)構(gòu)23。
[0088]伺服驅(qū)動設(shè)備16還包括另一伺服驅(qū)動器I’，該另一伺服驅(qū)動器在功能和結(jié)構(gòu)上與伺服驅(qū)動器I相同地構(gòu)造。因此伺服驅(qū)動器I’也如伺服驅(qū)動器I 一樣具有電動馬達(dá)2’、中間電路3’、控制單元4’、中間電路電容器、配件17’、輸出裝置18’、傳動機(jī)構(gòu)23’和另外的構(gòu)件。
[0089]伺服驅(qū)動器I’的組成部件因此以帶撇號的附圖標(biāo)記來表示而不再次單獨(dú)說明。更確切地說，伺服驅(qū)動器I的說明適用于伺服驅(qū)動器I’。
[0090]伺服驅(qū)動設(shè)備16還包括能量供應(yīng)裝置7。該能量供應(yīng)裝置7具有發(fā)電機(jī)單元8，該發(fā)電機(jī)單元可用人力手動操作，以便供應(yīng)電能。
[0091]能量供應(yīng)裝置7還包括蓄能器19，該蓄能器可被加載電能以提供電能。
[0092]伺服驅(qū)動設(shè)備16包括另一能量供應(yīng)裝置7’，該另一能量供應(yīng)裝置與能量供應(yīng)裝置7相同地構(gòu)造。能量供應(yīng)裝置7的說明因此相應(yīng)適用于附圖標(biāo)記帶撇號的能量供應(yīng)裝置
I O
[0093]在能量供應(yīng)裝置7上構(gòu)造有控制裝置20，借助該控制裝置可控制伺服驅(qū)動器I和/或伺服驅(qū)動器I’。
[0094]為此控制裝置20與伺服驅(qū)動器I和伺服驅(qū)動器I’經(jīng)由控制電路21連接?？刂齐娐?1具有樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0095]也可以實(shí)現(xiàn)其它拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0096]控制電路21構(gòu)造為控制總線，伺服驅(qū)動器1、1’和能量供應(yīng)裝置7、7’連接到該控制總線上。
[0097]通過控制電路21的相應(yīng)布線，伺服驅(qū)動器I和I’甚至可同時(shí)、例如同步地受到能量供應(yīng)裝置7的控制裝置20的控制。
[0098]類似地，能量供應(yīng)裝置7’具有控制裝置20’，借助該控制裝置可選擇性地控制伺服驅(qū)動器I或伺服驅(qū)動器I’或共同控制兩個(gè)伺服驅(qū)動器1、1’。
[0099]借助控制裝置20、20’的控制包括在緊急斷路時(shí)借助電動馬達(dá)2或者2’從預(yù)先給定的移動曲線出發(fā)到到達(dá)預(yù)先給定的移動位置、如終點(diǎn)位置。
[0100]為了運(yùn)行伺服驅(qū)動器1、1’，饋電電路22同樣構(gòu)造成樹形的，借助該饋電電路，每個(gè)能量供應(yīng)裝置7、7’與每個(gè)伺服驅(qū)動器1、1’連接以便供應(yīng)電能。
[0101]伺服驅(qū)動設(shè)備16還包括能量供應(yīng)裝置7"、7" ’，所述能量供應(yīng)裝置與能量供應(yīng)裝置7和7’的區(qū)別僅在于，未設(shè)置發(fā)電機(jī)單元8、8’。
[0102]能量供應(yīng)裝置7"和7" ’因此僅由它們相應(yīng)的蓄能器19"和19" ’來供應(yīng)電能。
[0103]能量供應(yīng)裝置7"和7" ’也可經(jīng)由控制電路21交替或共同地與一個(gè)伺服驅(qū)動器
1、1’或兩個(gè)伺服驅(qū)動器I和I’共同連接，以便相應(yīng)控制電動馬達(dá)2或者2’。
[0104]能量供應(yīng)裝置7"和7" ’同樣連接到饋電電路22上，以便在停電時(shí)為一個(gè)或兩個(gè)伺服驅(qū)動器1、1’或另外的未示出的伺服驅(qū)動器供應(yīng)電能。
[0105]在圖3中未進(jìn)一步示出，每個(gè)能量供應(yīng)裝置7、7’、7"和7" ’與相應(yīng)配置的讀取單元f禹合。
[0106]讀取單元例如可從芯片卡或RFID芯片或類似數(shù)據(jù)載體中讀取識別信息，以便接通一方面單個(gè)或多個(gè)能量供應(yīng)裝置7、7’、7"和7" ’與另一方面單個(gè)或多個(gè)伺服驅(qū)動器1、I’之間的沿控制電路21的確定的控制連接。
[0107]對于接通的控制連接，隨后控制信號可從相應(yīng)的控制裝置20、20’、20"、20" ’傳送到相應(yīng)的伺服驅(qū)動器1、I’。
[0108]借助已提到的識別信息還可在一方面一個(gè)或多個(gè)能量供應(yīng)裝置7、7’、7"和7" ’與另一方面一個(gè)或多個(gè)伺服驅(qū)動器1、1’之間接通供電連接，從而經(jīng)由接通的供電連接來供應(yīng)電能。
[0109]在此為各個(gè)用戶配置不同的識別信息，通過這種方式可定義不同的授權(quán)級用以操作伺服驅(qū)動設(shè)備16。
[0110]在具有由控制單元4控制的電動馬達(dá)2的伺服驅(qū)動器I中提出，確定為控制單元4供電的中間電路3的中間電路電容器5的電荷狀態(tài)并且根據(jù)確定的電荷狀態(tài)這樣調(diào)節(jié)電動馬達(dá)2的電功率消耗，從而可避免中間電路電容器5的臨界電荷狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1.伺服驅(qū)動器(11,),包括電動馬達(dá)(2.2,)和所述電動馬達(dá)(2.2,)的由中間電路(3,3-)饋電的控制單元(^七)，所述中間電路(3.30具有至少一個(gè)中間電路電容器(5),其特征在于，構(gòu)造有監(jiān)控單元(9),借助該監(jiān)控單元可確定中間電路電容器(5)的瞬時(shí)電荷狀態(tài)，并且控制單元設(shè)立為用于根據(jù)中間電路電容器(5)的所確定的瞬時(shí)電荷狀態(tài)來調(diào)節(jié)電動馬達(dá)(24,)的電功率消耗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服驅(qū)動器〈1、1’)，其特征在于，所述控制單元〈4、4’)設(shè)立為用于當(dāng)或只要所確定的電荷狀態(tài)相應(yīng)于預(yù)先給定的存儲于中間電路電容器(5)上的達(dá)到或低于預(yù)先給定的第一閾值的電荷量時(shí)，就減小功率消耗、優(yōu)選減小到低于所需的規(guī)定值；和丨或控制單元(43,)設(shè)立為用于當(dāng)或一旦所確定的電荷狀態(tài)相應(yīng)于存儲于中間電路電容器(5)上的達(dá)到或超過預(yù)先給定的第二閾值的電荷量時(shí)提高功率消耗、優(yōu)選提高到所需的規(guī)定值；和/或在控制單元(430內(nèi)存儲有特性曲線，該特性曲線為每個(gè)電荷狀態(tài)配置一個(gè)用于電功率消耗的上限值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的伺服驅(qū)動器(11,),其特征在于，所述監(jiān)控單元(9)具有下述組中的至少一個(gè)元件，所述組包括用于測量中間電路電容器上的電壓的裝置(10)、用于測量在中間電路(3.30內(nèi)流動的和/或流到中間電路電容器(5)上的電流的裝置(11)和/或用于測量從中間電路(3.30和/或從中間電路電容器(5)流出的電流的裝置(^)、用于測量存儲于中間電路電容器上的電荷量的裝置。
4.伺服驅(qū)動設(shè)備(16)，包括至少一個(gè)伺服驅(qū)動器〈1、1’)和至少一個(gè)能量供應(yīng)裝置0、7’、7〃、7〃 ’)，所述至少一個(gè)能量供應(yīng)裝置〈7、7’、7〃、7〃 ’)設(shè)立為用于為所述至少一個(gè)伺服驅(qū)動器(11,)供應(yīng)電能，其特征在于，所述伺服驅(qū)動器(11,)根據(jù)上述權(quán)利要求之一構(gòu)造。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的伺服驅(qū)動設(shè)備(16),其特征在于，所述至少一個(gè)能量供應(yīng)裝置〈7、7’、7〃、1” ’)具有優(yōu)選能用人力驅(qū)動的發(fā)電機(jī)單元(830和/或優(yōu)選可充電的蓄能器(19,191、19〃、19〃 ”。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的伺服驅(qū)動設(shè)備(16),其特征在于，構(gòu)造有至少兩個(gè)能量供應(yīng)裝置〈7、7’、7〃、7〃 ’)，所述至少兩個(gè)能量供應(yīng)裝置能單獨(dú)和/或共同用于為所述至少一個(gè)伺服驅(qū)動器(11,)供應(yīng)電能，和/或構(gòu)造有至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器，所述至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器能單獨(dú)和/或共同由至少一個(gè)能量供應(yīng)裝置〈7、7’、7〃、7〃 ’)供應(yīng)電能。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6之一所述的伺服驅(qū)動設(shè)備(16),其特征在于，所述至少一個(gè)能量供應(yīng)裝置〈7、7’、7〃、7〃 ’)配置有控制裝置(2040^2(^、20〃 ’)，借助該控制裝置(20,20-,20^、20〃 ’)可控制所述至少一個(gè)伺服驅(qū)動器〈1、1’)，和/或包括有至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器(11,)，所述至少一個(gè)控制裝置(2020^2(^、20〃 ’)單獨(dú)或共同與所述至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器(11,)可連接或已連接以便進(jìn)行控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7之一所述的伺服驅(qū)動設(shè)備(16),其特征在于，包括多個(gè)能量供應(yīng)裝置〈7、7’、7〃、7〃 ’)和多個(gè)伺服驅(qū)動器(11,),其中，構(gòu)造有一個(gè)優(yōu)選能由至少兩個(gè)能量供應(yīng)裝置〈7、7’、7〃、7〃 ’)同時(shí)使用的饋電電路(22),借助該饋電電路，所述多個(gè)能量供應(yīng)裝置〈7、7’、7〃、7〃 ’)的每個(gè)能量供應(yīng)裝置〈7、7’、7〃、7〃 ’)與所述多個(gè)伺服驅(qū)動器(11,)的每個(gè)伺服驅(qū)動器(11,)可連接或已連接以便為所述至少一個(gè)伺服驅(qū)動器(丄“’)供應(yīng)電能，和/或包括多個(gè)控制裝置〈7、7’、7〃、7〃 ’)和多個(gè)伺服驅(qū)動器(11),其中，構(gòu)造有一個(gè)優(yōu)選能由至少兩個(gè)控制裝置(2040^2(^、20〃 ’)和/或至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器(11)同時(shí)使用的控制電路(21),借助該控制電路，所述多個(gè)控制裝置〈20、20’、20〃、20〃 ’)的每個(gè)控制裝置(2040^2(^、20〃 ’)與所述多個(gè)伺服驅(qū)動器(11,)的每個(gè)伺服驅(qū)動器(11,)可連接或已連接以便控制所述至少一個(gè)伺服驅(qū)動器(丨“’)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8之一所述的伺服驅(qū)動設(shè)備(16),其特征在于，為伺服驅(qū)動器〈1、丄’)分別存儲一個(gè)優(yōu)選權(quán)信息，并且控制單元(430和/或至少一個(gè)所述控制裝置〈20、20’、20〃、20〃 ’)設(shè)立為用于按照通過伺服驅(qū)動器(1.1,)的優(yōu)先權(quán)信息預(yù)先給定的順序來控制伺服驅(qū)動器(^^)。
10.用于運(yùn)行伺服驅(qū)動器(11,)的方法，其中，中間電路(3.3,)的中間電路電容器(5)為伺服驅(qū)動器(11,)的電動馬達(dá)(2.20的控制單元(430饋電，其特征在于，借助監(jiān)控單元(9)來確定中間電路電容器(5)的瞬時(shí)電荷狀態(tài)，并且借助控制單元(430根據(jù)所確定的瞬時(shí)電荷狀態(tài)來調(diào)節(jié)電動馬達(dá)(2.2,)的功率消耗。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，當(dāng)或只要所確定的電荷狀態(tài)相應(yīng)于存儲于中間電路電容器(5)上的達(dá)到或低于預(yù)先給定的第一閾值的電荷量時(shí)，使得功率消耗優(yōu)選減小到低于所需的規(guī)定值；和/或當(dāng)或一旦所確定的電荷狀態(tài)相應(yīng)于存儲于中間電路電容器(5)上的達(dá)到或超過預(yù)先給定的第二閾值的電荷量時(shí)，功率消耗優(yōu)選增加到所需的規(guī)定值；和/或從存儲的特性曲線中為每個(gè)電荷狀態(tài)讀取用于電功率消耗的上限值。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，為了確定瞬時(shí)電荷狀態(tài)，實(shí)施下述組中的至少一個(gè)步驟，所述組包括:測量中間電路電容器(5)上的電壓、測量在中間電路(3,3-)內(nèi)流動的和/或流到中間電路電容器(5)上的電流、測量從中間電路(31)和/或從中間電路電容器(5)流出的電流、測量存儲于中間電路電容器(5)上的電荷量。
13.用于運(yùn)行伺服驅(qū)動設(shè)備(16)的方法，其中，所述伺服驅(qū)動設(shè)備(16)的至少一個(gè)伺服驅(qū)動器(11,)由該伺服驅(qū)動設(shè)備(16)的至少一個(gè)能量供應(yīng)裝置〈7、7’、7〃、7〃 ’)供應(yīng)電能，其特征在于，在所述至少一個(gè)伺服驅(qū)動器中實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求9至11之一所述的方法。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，能量供應(yīng)裝置〈7、7’、7〃、7〃’)中的電能通過人力和/或由蓄能器〈19、19’、19〃、19〃 ’)提供。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)伺服驅(qū)動器(1.1,)共同或交替地由伺服驅(qū)動設(shè)備(16)的至少兩個(gè)能量供應(yīng)裝置〈7、7’、7〃、7〃 ’)供應(yīng)電能，和/或伺服驅(qū)動設(shè)備(16)的至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器(11,)單獨(dú)和/或共同地由一個(gè)能量供應(yīng)裝置〈7、7’、7〃、7〃 ’)供應(yīng)電能。
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15之一所述的方法，其特征在于，借助配置給所述至少一個(gè)能量供應(yīng)裝置〈7、7’、7〃、7〃 ’)的控制裝置(2040^2(^、20〃 ’)共同或交替地來控制伺服驅(qū)動設(shè)備(16)的至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器〈1、1’)，和/或按照通過存儲的相應(yīng)配置給所述至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器(11,)的優(yōu)選權(quán)信息預(yù)先給定的順序來控制所述至少兩個(gè)伺服驅(qū)動器(丄」，)。
【文檔編號】H02J9/06GK104364991SQ201380031702
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月22日
【發(fā)明者】H·內(nèi)韋拉, T·韋伯, W·普拉策, B·霍夫曼 申請人:歐瑪里斯特有限責(zé)任兩合公司