專利名稱：計算工業機械的消耗功率的控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有電動機的機床或者機器人等工業機械的控制裝置。
背景技術：
在配備了具有使用電力通過電動機驅動的機構部的機床或者機器人等工業機械 的系統中，經常出于各種目的而需要工業機械的消耗功率的信息。消耗功率的信息，可以通 過在工業機械的電源上安裝的功率計來獲得。 在特開2000-206150號公報(JP2000-206150A)中，記載了工業機械的控制裝置通 過計算來求出消耗功率的結構。在該結構中，控制裝置根據為使工業機械的機構部進行希 望的動作而控制電動機的動作中所使用的電動機電流檢測值的反饋信號，求出電動機的消 耗功率。另外，工業機械具有的加熱器等、電動機以外的電力消耗部(即周邊設備)，在運行 中實質上消耗一定的電力，所以控制裝置使用在控制裝置內得到的運行時間的數據，求出 周邊設備的消耗功率。這樣，通過計算得到各種電力消耗部的每一個中的消耗功率的信息， 可以在為了有效利用電力而進行的分析中利用。 這樣，為得到工業機械的消耗功率的信息， 一般使用功率計，但是工業機械的控制 裝置能夠根據為進行動作控制而使用的數據算出消耗功率。控制裝置利用用于動作控制的 數據計算消耗功率是合理的，由此，不需要功率計等專用裝置，能夠減低成本。另外，通過由 控制裝置求消耗功率的結構，能夠基于多個電動機的每一個的消耗功率來進行功率消耗的 分析。
發明內容
本發明的目的是，在具有通過電動機驅動的機構部的工業機械的控制裝置中，提 供能夠高精度地計算消耗功率的控制裝置。 本發明，作為一種形式，提供一種具有電動機、周邊設備和驅動電動機的放大器的 工業機械的控制裝置，其具有電動機消耗功率計算處理部，其把電動機電流檢測值、電動 機旋轉速度檢測值和預定的電動機轉矩常數相乘，來計算電動機的電動機消耗功率；損失 功率計算處理部，其把電動機損失功率、放大器損失功率和預定的放大器固定消耗功率相
加，來計算電動機以及放大器的合計損失功率，所述電動機損失功率通過在電動機電流檢 測值的平方上乘以預定的電動機線圈電阻值而獲得，所述放大器損失功率通過在電動機電 流檢測值上乘以預定的放大器功率損失系數而獲得；固定消耗功率計算處理部，其計算周 邊設備的固定消耗功率；和全體消耗功率計算處理部，其經歷預定的期間累計通過電動機 消耗功率計算處理部算出的電動機消耗功率、通過損失功率計算處理部算出的合計損失功 率、和通過固定消耗功率計算處理部算出的固定消耗功率，求出在預定的期間中工業機械 全體的消耗功率。 根據上述結構，控制裝置能夠根據為進行動作控制而使用的數據計算工業機械全 體的消耗功率。特別是，通過考慮電動機以及放大器的損失和周邊設備的固定消耗功率，能夠不用功率計等專用裝置而高精度地計算消耗功率。 本發明，作為另一種形式，提供一種工業機械，其具有電動機、檢測流過電動機的 電流的電流檢測裝置、檢測電動機的旋轉速度的旋轉速度檢測裝置、驅動電動機的放大器、 周邊設備、和控制電動機以及周邊設備的動作的控制裝置，該控制裝置具有電動機消耗功 率計算處理部，其把通過電流檢測裝置檢測出的電動機電流檢測值、通過旋轉速度檢測裝 置檢測出的電動機旋轉速度檢測值和預定的電動機轉矩常數相乘，來計算電動機的電動機 消耗功率；損失功率計算處理部，其把電動機損失功率、放大器損失功率和預定的放大器固 定消耗功率相加，來計算電動機以及放大器的合計損失功率，所述電動機損失功率通過在 電動機電流檢測值的平方上乘以預定的電動機線圈電阻值而獲得，所述放大器損失功率通 過在電動機電流檢測值上乘以預定的放大器功率損失系數而獲得；固定消耗功率計算處理 部，其計算周邊設備的固定消耗功率；和全體消耗功率計算處理部，其經歷預定的期間累計 通過電動機消耗功率計算處理部算出的電動機消耗功率、通過損失功率計算處理部算出的 損失功率、和通過固定消耗功率計算處理部算出的固定消耗功率，求出在預定的期間中工 業機械全體的消耗功率。
通過對與附圖關聯的以下優選實施方式的說明，能夠更加明了本發明的上述以及 其他目的、特征和優點。該附圖中 圖1是表示包含本發明的一個實施方式的控制裝置的工業機械的結構的框圖。
圖2是圖1的控制裝置執行的消耗功率計算的流程圖。 圖3a是用圖表來顯示電動機轉矩常數相對于電動機線圈電流的變化的例子的 圖。 圖3b是用圖表來顯示用兩條直線近似圖3a的曲線的例子的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明本發明的實施方式。在附圖中，對相同或者類似的結構要 素附以相同的參照符號。 參照附圖，圖1表示包含本發明的一個實施方式的控制裝置10的工業機械20的 結構。圖示的工業機械20具有作為同步電動機的電動機5(以下簡稱電動機5);作為電 動機以外的電力消耗部，每單位時間實質上消耗一定的電力來動作的周邊設備9 ;和控制 電動機5以及周邊設備9的動作的控制裝置10。電動機5以及周邊設備9通過電力供給 部2、3連接到電源l，在電力供給部2、3上分別連接了伺服控制部12以及周邊設備控制部 13。在伺服控制部12以及周邊設備控制部13上連接了管理工業機械全體的動作的綜合控 制部11。 在圖示的實施方式中，具有單一的電動機5和單一的周邊設備9，但是也可以具有 多個電動機5、多個周邊設備9。與其對應，也可以具有多個伺服控制部12、多個周邊設備控 制部13、多個電力供給部2、3。也可以總共配備多個電源l，每個電源l對應希望數目的電 力供給部2、3。 圖示的控制裝置10具有綜合控制部11等多個功能框。這些功能框可以作為獨立的硬件構成，但是也可以通過在各功能框之間沒有明確的劃分的硬件中的軟件來實現。在 通過軟件來實現的情況下，各功能框可以作為獨立的軟件部分而構成，也可以通過在各功 能框之間沒有明確的劃分的軟件來實現。 在圖示的工業機械20中，從綜合控制部11向伺服控制部12以及周邊設備控制部 13適當輸出用于根據工業機械20執行的制造工序等的作業使通過電動機5驅動的機構部 (未圖示)或者周邊設備9動作的指令。伺服控制部12以及周邊設備控制部13，遵照來自 綜合控制部11的指令，向電力供給部2、3輸出控制信號，控制向電動機5以及周邊設備9 發送的電力，控制它們的動作。 與電動機5連接的電力供給部2，具體說是放大器，根據來自伺服控制部12的控制 信號來工作，以使向電動機5供給的電力的頻率或電流變化。伺服控制部12根據需要適當 地控制電動機5的旋轉量(位置)或者速度或者轉矩那樣來工作，控制電力供給部(放大 器)2的動作，以便得到適當的速度或者轉矩。為進行那樣的動作控制，伺服控制部12與附 屬于電動機5的旋轉速度檢測裝置6、電流檢測裝置7以及旋轉角檢測裝置8連接，把從這 些裝置6 8接收到的信號用作反饋信號。 周邊設備9例如是加熱器等，周邊設備控制部13可以具有切換電力供給部3的電 力供給的接通/關斷的結構。或者，周邊設備控制部13也可以具有在高電平/低電平等多 個電平之間切換從電力供給部3向周邊設備9的供給電力的結構。另外，周邊設備9可以 具有在工業機械20的主電源接通過程中持續動作的結構，在那種情況下，也可以省略電力 供給部3或者周邊設備控制部13。此外，假定向控制裝置10的供給電力也被包含在向周邊 設備9的供給電力中。 在圖示的實施方式中，控制裝置10具有不需要功率計等專用裝置，而根據在控制 裝置10內得到的數據計算工業機械20全體的消耗功率的消耗功率計算處理部15。消耗功 率計算處理部15，具有在伺服控制部12上連接的電動機消耗功率計算處理部16和損失功 率計算處理部17，以及在周邊設備控制部13上連接的固定消耗功率計算處理部18。電動 機消耗功率計算處理部16利用伺服控制部12具有的數據計算電動機5的消耗功率，損失 功率計算處理部17利用伺服控制部12具有的數據計算與電動機5的動作相伴的電動機5 以及電力供給部(放大器)2中的損失功率。固定消耗功率計算處理部18利用周邊設備控 制部13具有的數據計算周邊設備9的消耗功率(包含控制裝置10的消耗功率)。消耗功 率計算處理部15還具有與電動機消耗功率計算處理部16、損失功率計算處理部17以及固 定消耗功率計算處理部18連接的全體消耗功率計算處理部19。全體消耗功率計算處理部 19計算作為工業機械20的全體的消耗功率。 接著，參照圖2說明消耗功率計算處理部15執行的消耗功率計算方法。在圖示實 施方式中，消耗功率計算處理部15在每一預定的周期At對數據進行采樣來計算消耗功 率，經歷預定的期間累計所求得的消耗功率，由此計算該預定期間中的消耗功率量。圖2是 表示一個采樣周期中的消耗功率的計算方法的流程圖。 首先，在步驟Sl、 S2以及S3中，分別取得電動機旋轉速度S、勵磁相位e以及電 動機線圈電流Ir (R相電流)、Is (S相電流)。根據由附屬于電動機5的旋轉速度檢測裝置 6、電流檢測裝置7以及旋轉角檢測裝置8檢測出并輸入伺服控制部12的信號，通過電動機 消耗功率計算處理部16(圖1)取得這些數據。
接著，在步驟S4中，根據在步驟S2以及S3中取得的勵磁相位9以及電動機線圈 電流Ir、 Is，通過DQ坐標變換計算D相電流Id以及Q相電流Iq。 這里說明DQ坐標變換的原理。首先，考察作為在電動機5的定子(未圖示)上固 定設定的正交坐標系的坐標系、和在轉子(未圖示)上固定設定的正交坐標系的d-q 坐標系。坐標系是靜止坐標系，d-q坐標系是伴隨轉子的旋轉而旋轉的坐標系。設定 d軸的方向與轉子磁通的方向一致。 在電動機5的線圈電流中，把a軸方向的電流分量作為Ia ，把P軸方向的電流 分量作為I P ，把它們分解到d軸方向以及q軸方向而得到的分量分別作為Id以及Iq。此 時，當設轉子相對于a軸的相位為小時，以下的關系式成立。 <formula>formula see original document page 7</formula>
遵照該關系式，電動機消耗功率計算處理部16(圖1)可以根據勵磁相位9以及 電動機線圈電流Ir以及Is，求出D相電流Id以及Q相電流Iq。 接著，在步驟S5中計算電動機轉矩常數Kt'。這里，電動機輸出P可以使用在步驟 SI中取得的電動機速度S、和在步驟S4中算出的、作為與磁通正交的分量的Q相電流Iq如 下計算。<formula>formula see original document page 7</formula> 把上述常數Kt'在本申請中定義為電動機轉矩常數。此外，因為在Q相電流Iq的
振幅足夠小的區域內電動機5的輸出轉矩T與Q相電流Iq成比例，所以電動機轉矩常數
Kt'可以作為根據電動機5的磁通的強度而決定的恒定的值Kt來對待。即T = KtXIq的
式子成立。 但是，實際的電動機轉矩常數Kt'并不恒定，如圖3a所示，有隨著Q相電流Iq的 振幅增加而減小的傾向。因此，在步驟S5中，電動機消耗功率計算處理部16(圖1)根據在 步驟S4中算出的Q相電流Iq計算電動機轉矩常數Kt'。 在計算電動機轉矩常數Kt'時，預先求出圖3a所示那樣的、電動機5的電動機轉 矩常數Kt'和電流的關系。該關系可以通過試驗求出，也可以根據電動機5的規格在理論 上推定。并且，例如可以通過把圖3a所示那樣的電動機轉矩常數和電流的關系(曲線)近 似為圖3b所示那樣的兩條直線，來算出電動機轉矩常數Kt'。在圖3b的例子中，在Iq在 10以下時，使Kt'二 Kt，在Iq比IO大時，使<formula>formula see original document page 7</formula>來計算電動機轉矩常數 Kt'。為進行該計算，預先在控制裝置10的存儲部(未圖示)中存儲10和a的值。
另外，也可以預先把電流和電動機轉矩常數的關系作為表來存儲。在該情況下，根 據與Iq的值對應地存儲在表中的數據，可以通過插補等計算電動機轉矩常數Kt'。
接著，在步驟S6中取得磁阻轉矩常數Kl 。這里，在步驟S4中算出的D相電流Id， 本來是無助于電動機5的轉矩發生的無效電流，但是在電動機5的每一磁極的電感不一樣 的情況下，通過流過D相電流Id而發生轉矩。該轉矩稱為磁阻轉矩，如果把電動機5的d 軸方向以及q軸方向的電感記為Ld以及Lq，則遵照以下的式子求出。
<formula>formula see original document page 7</formula>
由上式可知，每一磁極的電感的變動越大，磁阻轉矩越大，另外，D相電流Id(無效 電流)越大，磁阻轉矩越大。因此，在電動機線圈的電動勢高、高速旋轉時流過無效電流來降低電動機的端子間電壓的電動機中，磁阻轉矩大到不可忽略。 因此，為求出上述磁阻轉矩，預先求出磁阻轉矩常數K1。磁阻轉矩常數K1與上述
的理論式中的(Ld-Lq)相當，它可以通過試驗求出，或者也可以根據電動機5的規格在理論
上推定。預先求得的磁阻轉矩常數Kl存儲在控制裝置10的存儲部中，在步驟S6中，電動
機消耗功率計算處理部16(圖1)讀出并取得所存儲的磁阻轉矩常數K1。 接著在步驟S7中，使用在步驟SI S6中取得的數據，如下這樣計算正在執行該
計算流程的采樣周期At(以下稱為當前采樣周期At)中的電動機輸出AW。
AW = SX A tX (IqXKt， +IdXIqXKl) 電動機輸出A W，用電動機消耗功率計算處理部16 (圖1)計算出，作為當前采樣周 期At中的電動機消耗功率來對待。 接著，在步驟S8中計算當前采樣周期At中的電動機損失功率P1。在電動機5 中，與電動機線圈電流(D相電流Id以及Q相電流Iq)對應地產生P1 =電動機線圈電阻 RX(Id2+Iq2)的損失。該電動機損失功率P1，因為對工業機械20的消耗功率有影響，所以 在步驟S8中由損失功率計算處理部17(圖1)計算。 接著在步驟S9中，計算放大器功率損失系數Kal。在電力供給部(放大器)2中， 發生通過作為功率設備(功率半導體元件)的IGBT(絕緣柵雙極晶體管)的開關而引起的 放大器損失功率P2。放大器損失功率P2與電動機線圈電流成比例，用下式求出。P2-Kalx如2 +Iq2) 這里，在通過功率設備的開關所進行的P麗(脈沖寬度調制)控制中，當功率設備 的開關頻率、即P麗頻率變大時，放大器功率損失系數Kal有增大的傾向。預先研究該關 系，作為近似的函數或者表來存儲。然后，根據電力供給部(放大器)2中的實際的P麗頻 率，損失功率計算處理部17(圖1)計算放大器功率損失系數Kal。由此能夠高精度地計算 放大器損失功率P2。 因此，在步驟SIO中，損失功率計算處理部17(圖1)根據在步驟S9中算出的放大 器功率損失系數Kal和在步驟S4中算出的電動機線圈電流(D相電流Id以及Q相電流Iq) 計算當前采樣周期At中的放大器損失功率P2。 接著，在步驟Sll中，取得當前采樣周期At中的放大器固定消耗功率Ka2。電力 供給部(放大器)2恒定地消耗電力。因此，預先通過試驗或者用理論方式求出該消耗功率， 存儲在控制裝置10的存儲部中。在步驟Sll中，損失功率計算處理部17(圖1)讀出并取 得在存儲部中存儲的放大器固定消耗功率Ka2。此外，損失功率計算處理部17，可以將電動 機損失功率Pl (步驟S8)、放大器損失功率P2 (步驟S10)和放大器固定消耗功率Ka2 (步驟 Sll)互相相加，來計算出電動機5以及驅動它的電力供給部(放大器)2的損失功率(合計 值)。 接著，在步驟S12中計算與電動機5相關的消耗功率W(n)(累計值)。這里，把在 步驟S7中算出的電動機輸出AW視為電動機5在當前采樣周期At中的消耗功率，加在在 前一采樣周期中求得的消耗功率W(n-l)(累計值)上。進而，把在步驟S8、S10以及Sll中 分別求得的電動機損失功率Pl、放大器損失功率P2以及放大器固定消耗功率Ka2加在消耗 功率W(n-l)上。該計算可以由全體消耗功率計算處理部19(圖1)執行。
接著，在步驟S13中計算周邊設備9在當前采樣周期A t中的消耗功率AKm。這里，從周邊設備控制部13取得與周邊設備9的動作狀態(例如電力供給的接通/關斷或者 供給電力水平)相關的數據，計算與動作狀態對應的周邊設備9的消耗功率AKm。在存在 經常運行的周邊設備等、多個周邊設備9的情況下，合計這些周邊設備9的每一個的消耗功 率AKm來計算周邊設備全體的消耗功率(合計值)。另外，也把控制裝置10在當前采樣周 期At中的消耗功率加到AKm上。 周邊設備9的消耗功率AKm，可以通過把預先通過試驗或者在理論上求得的固定 值存儲在控制裝置10的存儲部中，根據該固定值算出。這里，控制裝置10的消耗功率不一 定恒定，但是一般在工業機械20中消耗的功率量主要由電動機5的動作決定，控制裝置10 的消耗功率的影響很小。因此，作為控制裝置10的消耗功率，使用平均值即可，在這種情況 下也能夠以必要充分的精度計算作為工業機械20全體的消耗功率。周邊設備9的消耗功 率AKm的計算，可以由固定消耗功率計算處理部18(圖1)執行。 接著，在步驟S14中，在步驟S12中求得的與電動機5相關的消耗功率W(n)(累 計值)上加上周邊設備9的消耗功率Km(n)(累計值)，求出工業機械20全體的消耗功率 Wm(n)。這里，把在步驟S13中求得的當前采樣周期A t中的周邊設備9的消耗功率A Km 加在在前一采樣周期中求得的周邊設備9的消耗功率Km(n-l)(累計值)上，計算周邊設備 9的消耗功率Km(n)(累計值)，把該消耗功率Km(n)(累計值)加在與電動機5相關的消耗 功率W(n)(累計值)上。該計算可以由全體消耗功率計算處理部19(圖1)執行。
在預定的期間內重復執行上述采樣周期At中的計算流程，在預定的期間內累計 各個采樣周期At中的電動機輸出AW、電動機損失功率P1、放大器損失功率P2以及放大 器固定消耗功率Ka2，得到與電動機5相關的在該預定的期間內的消耗功率W，同時在預定 的期間內累計各個采樣周期At中的周邊設備9的消耗功率AKm，得到周邊設備9在該預 定的期間內的消耗功率Km。然后，通過將消耗功率W和消耗功率Km相加，求出工業機械20 全體在該預定的期間內的消耗功率Wm。工業機械20全體的消耗功率Wm可以由全體消耗功 率計算處理部19計算。 根據圖示實施方式，在具有通過電動機5驅動的機構部(未圖示)的工業機械20 中，可以不使用功率計等專用裝置，而由控制裝置io根據為進行動作控制而使用的數據高 精度地計算消耗功率Wm。特別是通過考慮電動機5以及電力供給部(放大器)2中的損失、 以及周邊設備9或者控制裝置10的消耗功率，能夠得到與使用功率計進行測量時同樣高的 計算精度。 此外，上述的實施方式舉例說明本發明，在專利申請要求保護的范圍所規定的本 發明的范圍內可以進行各種變更。 例如，在圖示實施方式中，通過把電動機電流檢測值分解為Q相電流值Iq和D相 電流值Id，計算電動機消耗功率AW，考慮到D相電流值Id而提高了計算精度。另外，通過 使用通過把Q相電流值Iq和D相電流值Id和預定的常數Kl相乘而得到的磁阻轉矩來計 算電動機消耗功率AW，考慮到磁阻轉矩而提高了計算精度。但是，在同步電動機的控制中， 一般是使0相電流=0(9相電流=電動機線圈電流)來進行控制的方式。在這種情況下， 也可以省略步驟S4中的DQ坐標變換，代替Q相電流使用電動機線圈電流進行其后的計算。 另外在這種情況下，因為磁阻轉矩成為零，所以也可以省略步驟S6的計算。另外，即使是在 D相電流發生的情況下，在電動機5的d軸方向和q軸方向的電感的差很小，可以忽略磁阻
9轉矩時，也可以省略步驟S6的計算。 另外，在圖示實施方式中，通過認為電動機轉矩常數Kt'根據電動機線圈電流而變 化來對待，提高了計算精度。但是電動機轉矩常數Kt'的變化，特別在電動機線圈電流大的 情況下顯現，所以在通常的運用中設想的電動機線圈電流的范圍內電動機轉矩常數Kt'的 變化足夠小時，也可以把電動機轉矩常數Kt'作為恒定的值Kt來對待。
同樣，在圖示實施方式中，通過認為放大器功率損失系數Kal根據P麗頻率而變化 來對待，提高了計算精度。但是，放大器功率損失系數Kal的變化，在P麗頻率大的情況下 顯現，所以在通常的運用中設想的P麗頻率的范圍內放大器功率損失系數Kal的變化足夠 小時，也可以把放大器功率損失系數Kal作為恒定的值來對待。 以上，與本發明的優選實施方式相關聯地說明了本發明，但是本領域技術人員理 解，在不脫離本專利申請要求保護的范圍的公開范圍的情況下，可以進行各種修正和變更。
權利要求
一種工業機械(20)的控制裝置(10)，該工業機械(20)具有電動機(5)、周邊設備(9)和驅動該電動機的放大器(2)，該控制裝置的特征在于，具有電動機消耗功率計算處理部(16)，其把電動機電流檢測值(Id，Iq)、電動機旋轉速度檢測值(S)和預定的電動機轉矩常數(Kt’)相乘，來計算電動機的電動機消耗功率(ΔW)；損失功率計算處理部(17)，其把電動機損失功率(P1)、放大器損失功率(P2)和預定的放大器固定消耗功率(Ka2)相加，來計算所述電動機(5)以及所述放大器(2)的合計損失功率，所述電動機損失功率(P1)通過在所述電動機電流檢測值(Id，Iq)的平方上乘以預定的電動機線圈電阻值(R)而獲得，所述放大器損失功率(P2)通過在所述電動機電流檢測值(Id，Iq)上乘以預定的放大器功率損失系數(Ka1)而獲得；固定消耗功率計算處理部(18)，其計算所述周邊設備(9)的固定消耗功率(ΔKm)；和全體消耗功率計算處理部(19)，其經歷預定的期間累計通過所述電動機消耗功率計算處理部(16)算出的所述電動機消耗功率(ΔW)、通過所述損失功率計算處理部(17)算出的所述合計損失功率、和通過所述固定消耗功率計算處理部(18)算出的所述固定消耗功率(ΔKm)，求出在該預定的期間中所述工業機械(20)全體的消耗功率(Wm)。
2. 根據權利要求l所述的控制裝置，其中，所述電動機消耗功率計算處理部(16)把所述電動機電流檢測值分解為與轉子磁通正 交的q軸方向的Q相電流值(Iq)、和與轉子磁通的方向一致的d軸方向的D相電流值(Id)， 把所述Q相電流值(Iq)、所述電動機旋轉速度檢測值(S)和所述電動機轉矩常數(Kt')相 乘，來計算所述電動機消耗功率(AW)。
3. 根據權利要求2所述的控制裝置，其中，所述電動機消耗功率計算處理部(16)，在通過把所述Q相電流值(Iq)、所述電動機旋 轉速度檢測值(S)和所述電動機轉矩常數(Kt')相乘而求得的值上，進一步加上用所述電 動機旋轉速度檢測值(S)乘以磁阻轉矩而得到的值來計算所述電動機消耗功率(AW)，所 述磁阻轉矩通過把所述Q相電流值(Iq)、所述D相電流值(Id)和預定的常數(Kl)相乘而 獲得。
4. 根據權利要求l所述的控制裝置，其中，所述電動機消耗功率計算處理部(16)，使用根據所述電動機電流檢測值(Id，Iq)變化 的可變值作為所述電動機轉矩常數(Kt')，計算所述電動機消耗功率(AW)。
5. 根據權利要求l所述的控制裝置，其中，所述放大器(2)通過對功率設備進行開關的P麗控制來驅動所述電動機(5)，所述損失 功率計算處理部(17)，使用根據所述功率設備的開關頻率變化的可變值作為所述放大器功 率損失系數(Kal)，計算所述放大器損失功率(P2)。
6. —種工業機械(20)，具有電動機(5)、檢測流過所述電動機(5)的電流的電流檢測裝 置(7)、檢測所述電動機(5)的旋轉速度的旋轉速度檢測裝置(6)、驅動所述電動機(5)的 放大器(2)、周邊設備(9)、和控制所述電動機(5)以及所述周邊設備(9)的動作的控制裝 置(IO)，其特征在于，所述控制裝置(10)具有電動機消耗功率計算處理部(16)，其把通過所述電流檢測裝置(7)檢測出的電動機電 流檢測值(Id， Iq)、通過所述旋轉速度檢測裝置(6)檢測出的電動機旋轉速度檢測值(S)和預定的電動機轉矩常數(Kt')相乘，來計算所述電動機的電動機消耗功率(AW);損失功率計算處理部(17)，其把電動機損失功率(Pl)、放大器損失功率(P2)和預定的放大器固定消耗功率(Ka2)相加，來計算所述電動機(5)以及所述放大器(2)的合計損失功率，所述電動機損失功率通過在所述電動機電流檢測值(Id， Iq)的平方上乘以預定的電動機線圈電阻值(R)而獲得，所述放大器損失功率(P2)通過在所述電動機電流檢測值(Id，Iq)上乘以預定的放大器功率損失系數(Kal)而獲得；固定消耗功率計算處理部(18)，其計算所述周邊設備(9)的固定消耗功率(AKm);和全體消耗功率計算處理部(19)，其經歷預定的期間累計通過所述電動機消耗功率計算處理部(16)算出的所述電動機消耗功率(AW)、通過所述損失功率計算處理部(17)算出的所述合計損失功率、和通過所述固定消耗功率計算處理部(18)算出的所述固定消耗功率(AKm)，求出在該預定的期間中所述工業機械(20)全體的消耗功率(Wm)。
全文摘要
一種工業機械的控制裝置，具有電動機消耗功率計算處理部，把電動機電流檢測值、電動機旋轉速度檢測值和預定的電動機轉矩常數相乘，計算電動機消耗功率；損失功率計算處理部，把電動機損失功率、放大器損失功率和預定的放大器固定消耗功率相加，計算電動機以及放大器的合計損失功率，所述電動機損失功率通過在電動機電流檢測值的平方上乘以預定的電動機線圈電阻值而獲得，所述放大器損失功率通過在電動機電流檢測值上乘以預定的放大器功率損失系數而獲得；固定消耗功率計算處理部，計算周邊設備的固定消耗功率；全體消耗功率計算處理部，經歷預定期間累計電動機消耗功率、合計損失功率和固定消耗功率，求預定期間中工業機械全體的消耗功率。
文檔編號G05B19/18GK101738979SQ20091021220
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月5日 優先權日2008年11月7日
發明者山本健太, 巖下平輔, 手塚淳一, 河村宏之, 置田肇 申請人:發那科株式會社