本發(fā)明涉及一種電動機(jī)控制裝置，特別涉及一種在電源停電時限制電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩來使電動機(jī)減速的電動機(jī)控制裝置。

背景技術(shù)：

在對機(jī)床、產(chǎn)業(yè)機(jī)械內(nèi)的電動機(jī)進(jìn)行控制的電動機(jī)控制裝置中，將交流電源側(cè)的交流電力變換為直流電力后輸出到直流環(huán)節(jié)，之后通過放大器再變換為交流電力，供給該交流電力來作為電動機(jī)的驅(qū)動電力。

在供給用于驅(qū)動電動機(jī)的電力的電源停電的情況下，需要使對機(jī)床的進(jìn)給軸等進(jìn)行驅(qū)動的電動機(jī)緊急停止。

例如，如日本專利第5612058號公報所記載的那樣，已知以下方法：在具有驅(qū)動進(jìn)給軸的進(jìn)給軸電動機(jī)以及驅(qū)動主軸的主軸電動機(jī)的機(jī)床中，在交流電源側(cè)發(fā)生停電時，根據(jù)直流環(huán)節(jié)電壓的值使主軸電動機(jī)加減速，由此避免過電壓警報或低電壓警報。

另外，例如，如日本專利第5746276號公報所記載的那樣，已知以下方法：在具有驅(qū)動進(jìn)給軸的進(jìn)給軸電動機(jī)以及驅(qū)動主軸的主軸電動機(jī)的機(jī)床中，即使在交流電源側(cè)發(fā)生停電，也在進(jìn)給軸電動機(jī)的動作滿足規(guī)定的判定條件時進(jìn)行指示使得向主軸電動機(jī)輸出比上級控制單元原本指示的勵磁電流大的勵磁電流，由此能夠可靠地盡快停止進(jìn)給軸電動機(jī)，并且在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時抑制主軸電動機(jī)的發(fā)熱。

另外，例如，根據(jù)日本特開2016-25828號公報，已知一種避免停電后的過電壓警報并迅速停止驅(qū)動進(jìn)給軸的電動機(jī)的電動機(jī)控制裝置。

作為使電動機(jī)減速的方法，存在以下方法：使電動機(jī)產(chǎn)生減速轉(zhuǎn)矩(以下稱為“通過控制進(jìn)行的減速”。)；以及對電動機(jī)連接電阻，通過使電流流過該電阻來消耗能量，由此實(shí)施動力制動(以下稱為“通過硬件進(jìn)行的減速”。)。當(dāng)發(fā)生停電時從電源向電動機(jī)的電力供給被切斷，因此使用直流環(huán)節(jié)中蓄積的電力來進(jìn)行“通過控制進(jìn)行的減速”。一般來說，與“通過硬件進(jìn)行的減速”相比，“通過控制進(jìn)行的減速”的到電動機(jī)停止為止的距離(所謂的制動距離)更短，因此優(yōu)選的是在有限的電力內(nèi)確保長的“通過控制進(jìn)行的減速”的時間，以使電動機(jī)因停電而緊急停止。

通常，在電動機(jī)減速時，因再生動作導(dǎo)致動能降低而電力(電能)增加，因此在發(fā)生停電時的電動機(jī)的緊急停止中，能夠在有限的電力內(nèi)確保長的“通過控制進(jìn)行的減速”的時間。

然而，根據(jù)電動機(jī)的規(guī)格，出現(xiàn)以下狀況：當(dāng)在“通過控制進(jìn)行的減速”中使減速轉(zhuǎn)矩過大時，不進(jìn)行再生而成為消耗電力的動力運(yùn)行，從而消耗了有限的電力。圖5是表示電動機(jī)的每相的等效電路的電路圖。另外，圖6是表示電動機(jī)的繞組電流與電力之間的關(guān)系的圖。在將電動機(jī)的繞組電流設(shè)為i[a]、將電動機(jī)的端子電壓設(shè)為v[v]、將電動機(jī)的角速度設(shè)為ω(t)[rad/sec]、將每相的電動機(jī)的繞組電阻設(shè)為r[ω]、將每相的電感設(shè)為l[h]、將電動機(jī)的反電動勢系數(shù)設(shè)為kv[v×sec/rad]時，電動機(jī)的電力p[w]如式1所示。

在式1中，當(dāng)設(shè)電流固定(di/dt＝0)、對電動機(jī)的繞組電流i進(jìn)行整理時變?yōu)槭?。

如式2所示，電動機(jī)的電力p表示為電動機(jī)的繞組電流i的2次函數(shù)，若使其為圖表則為圖6那樣。在圖6中，橫軸表示電動機(jī)的繞組電流i，縱軸表示電動機(jī)的電力p。根據(jù)圖6可知，在電動機(jī)的繞組電流i小于kvω/r時，由于電動機(jī)減速而再生電力，但是電動機(jī)的繞組電流i為kvω/r以上時，由于電動機(jī)的減速而消耗電力。電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電動機(jī)的繞組電流成正比，因此根據(jù)式2和圖6可知，根據(jù)電動機(jī)的規(guī)格，當(dāng)在“通過控制進(jìn)行的減速”中使減速轉(zhuǎn)矩過大時，不進(jìn)行再生而進(jìn)行消耗電力的動力運(yùn)行動作。

在發(fā)生停電時的電動機(jī)的緊急停止中，當(dāng)在“通過控制進(jìn)行的減速”中使減速轉(zhuǎn)矩過大而消耗電力、直流環(huán)節(jié)中的電力降低時，提供電源的裝置(共同電源)無法再供給電力，在放大器(逆變換器)中產(chǎn)生低電壓警報。當(dāng)產(chǎn)生低電壓警報時，從“通過控制進(jìn)行的減速”切換為“通過硬件進(jìn)行的減速(動力制動)”。當(dāng)該切換進(jìn)行得早時，用于電動機(jī)停止的距離(制動距離)會變長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在避免在電源停電后產(chǎn)生低電壓警報的同時縮短電動機(jī)的停止距離的電動機(jī)控制裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，對機(jī)床或產(chǎn)業(yè)機(jī)械中的電動機(jī)進(jìn)行控制的電動機(jī)控制裝置具備：停電檢測部，其檢測電源的停電，該電源供給用于驅(qū)動電動機(jī)的電力；直流環(huán)節(jié)電壓檢測部，其檢測施加于放大器的直流環(huán)節(jié)電壓的值，該放大器驅(qū)動電動機(jī)；比較部，其將直流環(huán)節(jié)電壓的值與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較；轉(zhuǎn)矩指令生成部，其生成用于驅(qū)動電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令；轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定部，其根據(jù)比較部的比較結(jié)果來設(shè)定轉(zhuǎn)矩限制值；以及轉(zhuǎn)矩指令限制部，其在停電檢測部檢測出停電時將轉(zhuǎn)矩指令限制為轉(zhuǎn)矩限制值。

在此，在比較部的比較結(jié)果是直流環(huán)節(jié)電壓的值小于規(guī)定的閾值的情況下，轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定部設(shè)定第一轉(zhuǎn)矩限制值，在比較部的比較結(jié)果是直流環(huán)節(jié)電壓的值為規(guī)定的閾值以上的情況下，轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定部設(shè)定比第一轉(zhuǎn)矩限制值大的第二轉(zhuǎn)矩限制值。

另外，上述規(guī)定的閾值也可以是預(yù)先設(shè)定的固定值。

另外，電動機(jī)控制裝置也可以還具備保持部，該保持部保持直流環(huán)節(jié)電壓檢測部按規(guī)定的周期檢測出的直流環(huán)節(jié)電壓的值，上述規(guī)定的閾值是在檢測出比較部的比較中使用的直流環(huán)節(jié)電壓時的周期之前的周期檢測出的、保持在保持部中的直流環(huán)節(jié)電壓的值。

電動機(jī)控制裝置也可以還具備速度檢測部，該速度檢測部檢測被驅(qū)動的電動機(jī)的角速度，轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定部設(shè)定基于由速度檢測部檢測出的角速度求出的能夠抑制直流環(huán)節(jié)電壓的減少的轉(zhuǎn)矩限制值，來作為直流環(huán)節(jié)電壓的值小于規(guī)定的閾值的情況下的第一轉(zhuǎn)矩限制值。

另外，在將被驅(qū)動的電動機(jī)的反電動勢系數(shù)設(shè)為kv、將轉(zhuǎn)矩常數(shù)設(shè)為kt、將繞組電阻設(shè)為r、將角速度設(shè)為ω時，轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定部也可以將第一轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定為基于

計算出的值tupper以下。

另外，轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定部也可以將直流環(huán)節(jié)電壓的值為規(guī)定的閾值以上的情況下的第二轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定為被驅(qū)動的電動機(jī)所容許的最大轉(zhuǎn)矩以下的值。

附圖說明

通過參照以下的附圖會更明確地理解本發(fā)明。

圖1是基于實(shí)施方式的電動機(jī)控制裝置的框圖。

圖2是基于其它實(shí)施方式的電動機(jī)控制裝置的框圖。

圖3是表示基于實(shí)施方式的電動機(jī)控制裝置的動作流程的流程圖。

圖4是說明電動機(jī)的角速度與電動機(jī)的電力再生或電力消耗之間的關(guān)系的圖。

圖5是表示電動機(jī)的每相的等效電路的電路圖。

圖6是表示電動機(jī)的繞組電流與電力之間的關(guān)系的圖。

具體實(shí)施方式

下面，參照附圖來說明具有轉(zhuǎn)矩指令限制部的電動機(jī)控制裝置。然而，需要理解的是，本發(fā)明并不限定于附圖或下面所說明的實(shí)施方式。

圖1是基于實(shí)施方式的電動機(jī)控制裝置的框圖。以后，設(shè)在不同的附圖中標(biāo)注有相同參照標(biāo)記的結(jié)構(gòu)要素是指具有相同功能的結(jié)構(gòu)要素。

基于實(shí)施方式的電動機(jī)控制裝置1將從交流電源(下面有時僅稱為電源)2供給的交流電力變換為適于驅(qū)動電動機(jī)3的電力后供給到電動機(jī)3。電動機(jī)3例如被用作機(jī)床的進(jìn)給軸、主軸或者產(chǎn)業(yè)機(jī)械、產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的臂等的驅(qū)動源。此外，由電動機(jī)控制裝置1驅(qū)動的電動機(jī)3的種類在本發(fā)明中沒有限定，既可以是感應(yīng)電動機(jī)、同步電動機(jī)這樣的交流電動機(jī)，或者也可以是直流電動機(jī)。在本實(shí)施方式中，作為一例，說明電動機(jī)3是交流電動機(jī)的情況。另外，在圖示的例子中，將交流電源2的相數(shù)設(shè)為三相，但是相數(shù)也在本發(fā)明中沒有特別限定，除了三相以外，例如也可以是單相、其它多相的交流電源。若列舉交流電源2的一例，則有三相交流400v電源、三相交流200v電源、三相交流600v電源、單相交流100v電源等。

在電動機(jī)控制裝置1中，從交流電源2側(cè)輸入的交流電力被整流器4變換為直流電力后被輸出到直流環(huán)節(jié)。在直流環(huán)節(jié)中設(shè)置有直流環(huán)節(jié)電容器6，以達(dá)到抑制整流器4的直流輸出的脈動成分以及蓄積直流電力的目的。直流環(huán)節(jié)中的電壓(下面，“直流環(huán)節(jié)電壓”)被施加于驅(qū)動電動機(jī)3的放大器5。放大器5由包括半導(dǎo)體開關(guān)元件的全橋電路的逆變換器(逆變器)構(gòu)成，根據(jù)基于轉(zhuǎn)矩指令生成的開關(guān)指令對該放大器5的開關(guān)元件進(jìn)行導(dǎo)通截止驅(qū)動，由此該放大器5將直流環(huán)節(jié)電壓變換為交流電壓，對電動機(jī)3供給驅(qū)動電力。另外，放大器5能夠如后所述那樣將由電動機(jī)3再生的交流電力變換為直流電力后輸出到直流環(huán)節(jié)。此外，整流器4和放大器5的種類、結(jié)構(gòu)在本發(fā)明中沒有特別限定。

基于本實(shí)施方式的電動機(jī)控制裝置1具備停電檢測部11、直流環(huán)節(jié)電壓檢測部12、將直流環(huán)節(jié)電壓與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較的比較部13、轉(zhuǎn)矩指令生成部14、轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定部15、轉(zhuǎn)矩指令限制部16以及速度檢測部17。

停電檢測部11檢測交流電源2的停電，該交流電源2供給用于驅(qū)動電動機(jī)3的電力。停電檢測的方法本身在本發(fā)明中沒有特別限定，例如有以下方法等：將整流器4的交流電源2側(cè)的三相交流輸入電壓坐標(biāo)變換為與其等效的二相坐標(biāo)上的電壓矢量，計算該矢量的振幅，由此計算電源電壓的振幅值，根據(jù)該振幅值低于規(guī)定的基準(zhǔn)電壓值的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定的基準(zhǔn)時間這一情況來檢測停電。當(dāng)停電檢測部11檢測出交流電源2的停電時，表示檢測出停電的停電檢測信號被發(fā)送到轉(zhuǎn)矩指令限制部16。

直流環(huán)節(jié)電壓檢測部12檢測施加于放大器5的直流環(huán)節(jié)電壓的值，該放大器5驅(qū)動電動機(jī)3。直流環(huán)節(jié)電壓檢測部12檢測出的直流環(huán)節(jié)電壓的值被發(fā)送到比較部13。

比較部13將直流環(huán)節(jié)電壓檢測部12檢測出的直流環(huán)節(jié)電壓的值與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較。閾值的詳情在后面敘述。

轉(zhuǎn)矩指令生成部14生成用于驅(qū)動電動機(jī)3的轉(zhuǎn)矩指令。放大器(逆變換器)5對電動機(jī)3輸出交流電力(電力供給動作)或者從電動機(jī)3被輸入交流電力(電力再生動作)，使得電動機(jī)3能夠以與轉(zhuǎn)矩指令相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動作。例如在放大器5是pwm控制方式的逆變器的情況下，由轉(zhuǎn)矩指令生成部14生成的轉(zhuǎn)矩指令被變換為用于對放大器5內(nèi)的各半導(dǎo)體開關(guān)元件的開關(guān)動作進(jìn)行pwm控制的pwm控制信號后，被發(fā)送到放大器5內(nèi)的各半導(dǎo)體開關(guān)元件。

轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定部15根據(jù)比較部13的比較結(jié)果來設(shè)定轉(zhuǎn)矩限制值。轉(zhuǎn)矩限制值的詳情在后面敘述。由轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定部15設(shè)定的轉(zhuǎn)矩限制值被發(fā)送到轉(zhuǎn)矩指令限制部16。

轉(zhuǎn)矩指令限制部16在停電檢測部11檢測出停電時，將轉(zhuǎn)矩指令生成部14生成的轉(zhuǎn)矩指令限制為轉(zhuǎn)矩限制值。即，在檢測出停電時，從轉(zhuǎn)矩指令生成部14輸出作為轉(zhuǎn)矩指令的轉(zhuǎn)矩限制值，該轉(zhuǎn)矩限制值被變換為用于對放大器5內(nèi)的各半導(dǎo)體開關(guān)元件的開關(guān)動作進(jìn)行控制的開關(guān)指令后被發(fā)送到放大器5內(nèi)的各半導(dǎo)體開關(guān)元件，放大器5基于該開關(guān)指令來進(jìn)行電力變換動作。

速度檢測部17檢測被驅(qū)動的電動機(jī)3的角速度。由速度檢測部17檢測出的角速度被發(fā)送到轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定部15。

接著，說明基于本實(shí)施方式的電動機(jī)控制裝置1的動作原理。

如參照圖5和圖6所說明的那樣，在使電動機(jī)3產(chǎn)生減速轉(zhuǎn)矩來減速時(“通過控制進(jìn)行的減速”)，根據(jù)減速轉(zhuǎn)矩的大小，電動機(jī)3在再生電力和消耗電力之間進(jìn)行切換。根據(jù)圖6可知，在電動機(jī)3的繞組電流i小于kvω/r時，若使電動機(jī)3產(chǎn)生減速轉(zhuǎn)矩則再生電力，在電動機(jī)3的繞組電流i為kvω/r以上時，若使電動機(jī)3產(chǎn)生減速轉(zhuǎn)矩則消耗電力。另外，在設(shè)轉(zhuǎn)矩常數(shù)為kt[n/arms]時，在電動機(jī)3的繞組電流i與轉(zhuǎn)矩t之間，式4所示的關(guān)系式成立。

t＝kti…(4)

因而，在電動機(jī)3的轉(zhuǎn)矩t小于kvktω/r時，若使電動機(jī)3產(chǎn)生減速轉(zhuǎn)矩則再生電力，在電動機(jī)3的轉(zhuǎn)矩t為kvktω/r以上時，若使電動機(jī)3產(chǎn)生減速轉(zhuǎn)矩則消耗電力。當(dāng)在整流器4的交流電源2側(cè)發(fā)生停電時，不再從整流器4輸出直流電力，因此在此期間，需要使用直流環(huán)節(jié)中蓄積的電力來進(jìn)行使電動機(jī)3產(chǎn)生減速轉(zhuǎn)矩來減速的“通過控制進(jìn)行的減速”。減速轉(zhuǎn)矩越大，則電動機(jī)3的停止距離(制動距離)越短，雖然有這種優(yōu)點(diǎn)，但是當(dāng)轉(zhuǎn)矩t變?yōu)閗vktω/r以上時，盡管電動機(jī)3進(jìn)行減速，電動機(jī)3也會消耗電力，因此存在以下?lián)鷳n：直流環(huán)節(jié)電壓降低，在放大器5中產(chǎn)生低電壓警報。另一方面，減速轉(zhuǎn)矩越小，則電動機(jī)3的停止距離(制動距離)越長，雖然有這種缺點(diǎn)，但是如果轉(zhuǎn)矩t小于kvktω/r，則通過電動機(jī)3的減速而從電動機(jī)3再生電力，因此直流環(huán)節(jié)電壓不降低，不產(chǎn)生低電壓警報。因此，在交流電源2停電時，為了在避免產(chǎn)生低電壓警報的同時使電動機(jī)3在盡可能短的時間內(nèi)停止，在直流環(huán)節(jié)電壓的值小于規(guī)定的閾值的情況下設(shè)定第一轉(zhuǎn)矩限制值tlim1，在直流環(huán)節(jié)電壓的值為規(guī)定的閾值以上的情況下設(shè)定比第一轉(zhuǎn)矩限制值tlim1大的第二轉(zhuǎn)矩限制值tlim2。即，“第一轉(zhuǎn)矩限制值tlim1<第二轉(zhuǎn)矩限制值tlim2”的關(guān)系成立。在交流電源2停電時，根據(jù)直流環(huán)節(jié)電壓的值來設(shè)定第一轉(zhuǎn)矩限制值tlim1和第二轉(zhuǎn)矩限制值tlim2中的某一個轉(zhuǎn)矩限制值，利用該轉(zhuǎn)矩限制值對轉(zhuǎn)矩指令進(jìn)行限制，由此使得在避免產(chǎn)生低電壓警報的同時盡可能縮短電動機(jī)3的停止距離(制動距離)(即，電動機(jī)3能夠在盡可能短的時間內(nèi)停止)。在轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定部15中進(jìn)行是設(shè)為第一轉(zhuǎn)矩限制值tlim1還是設(shè)為第二轉(zhuǎn)矩限制值tlim2的設(shè)定。另外，由轉(zhuǎn)矩指令限制部16來進(jìn)行將由轉(zhuǎn)矩指令生成部14生成的轉(zhuǎn)矩指令限制為轉(zhuǎn)矩限制值的處理。

作為直流環(huán)節(jié)電壓的值小于規(guī)定的閾值的情況下的第一轉(zhuǎn)矩限制值tlim1，設(shè)定基于由速度檢測部17檢測出的角速度求出的能夠抑制直流環(huán)節(jié)電壓的減少的轉(zhuǎn)矩限制值。如上所述，如果轉(zhuǎn)矩t小于kvktω/r，則通過電動機(jī)3的減速而從電動機(jī)3再生電力，因此只要將第一轉(zhuǎn)矩限制值tlim1設(shè)定為kvktω/r(＝tupper)以下的值，那么即使將轉(zhuǎn)矩指令限制為第一轉(zhuǎn)矩限制值tlim1，直流環(huán)節(jié)電壓也不會減少。換言之，第一轉(zhuǎn)矩限制值tlim1的上限值tupper為kvktω/r。

另一方面，直流環(huán)節(jié)電壓的值為規(guī)定的閾值以上的情況下的第二轉(zhuǎn)矩限制值tlim2只要設(shè)定為比上述的第一轉(zhuǎn)矩限制值tlim1大的值即可，其上限值是電動機(jī)3所容許的最大轉(zhuǎn)矩。在直流環(huán)節(jié)電壓的值為規(guī)定的閾值以上的情況下，可以說處于直流環(huán)節(jié)中蓄積的電力比較充裕的狀態(tài)，因此只要在不超過電動機(jī)3所容許的最大轉(zhuǎn)矩的范圍內(nèi)執(zhí)行使電動機(jī)3產(chǎn)生減速轉(zhuǎn)矩來減速的“通過控制進(jìn)行的減速”即可。

這樣，在交流電源2停電時，根據(jù)直流環(huán)節(jié)電壓的值來切換轉(zhuǎn)矩限制值的值，以在避免產(chǎn)生低電壓警報的同時使電動機(jī)3在盡可能短的時間內(nèi)停止。

在此，也可以將上述規(guī)定的閾值設(shè)定為預(yù)先設(shè)定的固定值。

或者，作為上述規(guī)定的閾值，也可以設(shè)定在檢測出比較部13的比較中使用的直流環(huán)節(jié)電壓時的周期之前的周期檢測出的直流環(huán)節(jié)電壓的值。圖2是基于其它實(shí)施方式的電動機(jī)控制裝置的框圖。直流環(huán)節(jié)電壓檢測部12以規(guī)定的周期檢測直流環(huán)節(jié)電壓的值，通過設(shè)置暫時保持直流環(huán)節(jié)電壓檢測部12檢測出的直流環(huán)節(jié)電壓的值的保持部18，能夠在比較部13中將直流環(huán)節(jié)電壓檢測部12檢測出的直流環(huán)節(jié)電壓的值與在檢測出該直流環(huán)節(jié)電壓時的周期之前的周期檢測出的直流環(huán)節(jié)電壓的值(即，以其為閾值)進(jìn)行比較。通過設(shè)置保持部18，能夠在比較部13中判定直流環(huán)節(jié)電壓處于上升趨勢還是處于下降趨勢，因此能夠更可靠地在避免產(chǎn)生低電壓警報的同時使電動機(jī)3在盡可能短的時間內(nèi)停止。例如，在直流環(huán)節(jié)電壓的值小于在檢測出該直流環(huán)節(jié)電壓時的周期之前的周期檢測出的直流環(huán)節(jié)電壓的值(即，作為閾值而保持在保持部18中的值)的情況下，直流環(huán)節(jié)電壓處于下降趨勢，因此設(shè)定第一轉(zhuǎn)矩限制值tlim1，在直流環(huán)節(jié)電壓的值為在檢測出該直流環(huán)節(jié)電壓時的周期之前的周期檢測出的直流環(huán)節(jié)電壓的值(即，作為閾值而保持在保持部18中的值)以上的情況下，直流環(huán)節(jié)電壓處于上升趨勢，因此設(shè)定比第一轉(zhuǎn)矩限制值tlim1大的第二轉(zhuǎn)矩限制值tlim2。

圖3是表示基于實(shí)施方式的電動機(jī)控制裝置的動作流程的流程圖。

在通過電動機(jī)控制裝置1對電動機(jī)3進(jìn)行控制的情況下，首先在步驟s101中，停電檢測部11檢測是否發(fā)生交流電源2的停電。當(dāng)停電檢測部11檢測出交流電源2的停電時，表示檢測出停電的停電檢測信號被發(fā)送到轉(zhuǎn)矩指令限制部16，進(jìn)入步驟s102。

在步驟s102中，比較部13判定直流環(huán)節(jié)電壓檢測部12檢測出的直流環(huán)節(jié)電壓的值是否為規(guī)定的閾值以上。在直流環(huán)節(jié)電壓的值為規(guī)定的閾值以上的情況下進(jìn)入步驟s103，在直流環(huán)節(jié)電壓的值小于規(guī)定的閾值的情況下進(jìn)入步驟s104。

在步驟s103中，轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定部15設(shè)定第二轉(zhuǎn)矩限制值tlim2。

在步驟s104中，轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定部15設(shè)定第一轉(zhuǎn)矩限制值tlim1。

在步驟s105中，轉(zhuǎn)矩指令限制部16將轉(zhuǎn)矩指令生成部14生成的轉(zhuǎn)矩指令限制為在步驟s103中設(shè)定的第二轉(zhuǎn)矩限制值tlim2或者在步驟s104中設(shè)定的第一轉(zhuǎn)矩限制值tlim1。

放大器(逆變換器)5根據(jù)基于所設(shè)定的轉(zhuǎn)矩限制值而制作出的開關(guān)指令，對放大器5內(nèi)的各半導(dǎo)體開關(guān)元件的開關(guān)動作進(jìn)行控制，進(jìn)行使電動機(jī)3產(chǎn)生減速轉(zhuǎn)矩的電力變換動作。由此，電動機(jī)3產(chǎn)生減速轉(zhuǎn)矩而減速(步驟s106)。

在步驟s107中，判定電動機(jī)3是否已完全停止。只要例如通過轉(zhuǎn)矩指令限制部16或者上級控制裝置(未圖示)基于速度檢測部17檢測的角速度來進(jìn)行該判定即可。在電動機(jī)3未完全停止的情況下返回到步驟s102。

在步驟s101中檢測出交流電源2的停電之后、且在步驟s107中判定為電動機(jī)3完全停止之前，重復(fù)執(zhí)行步驟s102～s107的處理。在此期間，根據(jù)直流環(huán)節(jié)電壓的值來切換為第一轉(zhuǎn)矩限制值tlim1或第二轉(zhuǎn)矩限制值tlim2，電動機(jī)3產(chǎn)生與被限制為所設(shè)定的轉(zhuǎn)矩限制值的轉(zhuǎn)矩指令相應(yīng)的減速轉(zhuǎn)矩。根據(jù)本實(shí)施方式，在直流環(huán)節(jié)中蓄積的電力比較充裕的情況下，以大的第二轉(zhuǎn)矩限制值tlim2一下子減速，在直流環(huán)節(jié)中蓄積的電力不充裕的情況下，以小的第一轉(zhuǎn)矩限制值tlim1進(jìn)行使直流環(huán)節(jié)電壓的減少被抑制的程度的減速，能夠進(jìn)行這樣的靈活的減速，因此能夠在避免產(chǎn)生放大器5中的低電壓警報的同時縮短電動機(jī)3的停止距離(制動距離)。

圖4是說明電動機(jī)的角速度與電動機(jī)的電力再生或電力消耗之間的關(guān)系的圖。在圖4中，橫軸表示電動機(jī)3的繞組電流i，縱軸表示電動機(jī)3的電力p。如參照圖5和圖6所說明的那樣，在使電動機(jī)3產(chǎn)生減速轉(zhuǎn)矩來減速時(“通過控制進(jìn)行的減速”)，根據(jù)減速轉(zhuǎn)矩的大小，電動機(jī)3在再生電力和消耗電力之間進(jìn)行切換。在電動機(jī)3的繞組電流i小于kvω/r時，若使電動機(jī)3產(chǎn)生減速轉(zhuǎn)矩則再生電力，在電動機(jī)3的繞組電流i為kvω/r以上時，若使電動機(jī)3產(chǎn)生減速轉(zhuǎn)矩則消耗電力。電動機(jī)3的角速度ω越低，則從電力消耗向電力再生切換的電動機(jī)3的繞組電流的值kvω/r越小。根據(jù)電動機(jī)3的規(guī)格，有時在發(fā)生交流電源2的停電后不久的期間(電動機(jī)3的角速度ω還比較高的期間)內(nèi)只進(jìn)行電力再生。然而，當(dāng)電動機(jī)3的減速持續(xù)而電動機(jī)3的角速度ω低到某種程度時，從電力消耗向電力再生切換的電動機(jī)3的繞組電流的值kvω/r變小，因此會產(chǎn)生“盡管電動機(jī)3減速，但電動機(jī)3消耗電力”之類的狀態(tài)。因而，無論電動機(jī)3的規(guī)格是什么樣的參數(shù)，電動機(jī)控制裝置1都能夠在避免在電源停電后產(chǎn)生低電壓警報的同時縮短電動機(jī)3的停止距離。

此外，上述的比較部13、轉(zhuǎn)矩指令生成部14、轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定部15以及轉(zhuǎn)矩指令限制部16例如既可以構(gòu)建為軟件程序形式，或者也可以構(gòu)建為各種電子電路與軟件程序的組合。例如在將它們構(gòu)建為軟件程序形式的情況下，通過使處于電動機(jī)控制裝置1內(nèi)的運(yùn)算處理裝置按照該軟件程序來進(jìn)行動作，能夠?qū)崿F(xiàn)上述的各部的功能?；蛘?，也可以將比較部13、轉(zhuǎn)矩指令生成部14、轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定部15以及轉(zhuǎn)矩指令限制部16實(shí)現(xiàn)為寫入有實(shí)現(xiàn)各部的功能的軟件程序的半導(dǎo)體集成電路。

根據(jù)本發(fā)明，在對機(jī)床或產(chǎn)業(yè)機(jī)械中的電動機(jī)進(jìn)行控制的電動機(jī)控制裝置中，能夠在避免在電源停電后產(chǎn)生低電壓警報的同時縮短電動機(jī)的停止距離。根據(jù)本發(fā)明，在直流環(huán)節(jié)中蓄積的電力比較充裕的情況下，以大的轉(zhuǎn)矩限制值使電動機(jī)減速，在直流環(huán)節(jié)中蓄積的電力不充裕的情況下，以小的轉(zhuǎn)矩限制值使電動機(jī)進(jìn)行使直流環(huán)節(jié)電壓的減少被抑制的程度的減速，能夠進(jìn)行這樣的靈活的減速動作，因此能夠在避免產(chǎn)生低電壓警報的同時縮短電動機(jī)的停止距離(在短時間內(nèi)停止電動機(jī))。