停電時減少耗電的電動機控制裝置制造方法
停電時減少耗電的電動機控制裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及停電時減少耗電的電動機控制裝置。PWM信號生成部根據由電流值采樣部采樣得到的電動機的電流值、由電動機采樣部采樣得到的電動機的位置或者速度、以及由被驅動體采樣部采樣得到的被驅動體的位置或者速度來生成用于驅動電動機的PWM信號。動作停止部在交流電源停止供電時，根據DC鏈路部中積累的電力和控制電源可提供的電力，使電動機采樣部和被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
【專利說明】停電時減少耗電的電動機控制裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于控制電動機的電動機控制裝置，其中，該電動機通過經由轉換器(converter )與交流電源相連接的DC鏈路部中積累的電力而被驅動，從對電動機的外圍設備提供電力的控制電源向上述電動機控制裝置提供電力。
【背景技術】
[0002]例如在日本特開平8-54914號公報(JP8-54914A)和日本特開2011-209936號公報(JP2011-209936A)中提出了一種用于控制電動機的電動機控制裝置:在需要始終同步地操作工件(work)和工具(tool)的機床等機械中，該電動機控制裝置在停電時進行將與電動機相連接的被驅動體退避(retract)到不與物體干涉的區域以及用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止中的至少一個。
[0003]然而，有時無法確保在停電時進行將與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域以及用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止中的至少一個這樣控制的電動機控制裝置所需的電力。
[0004]另一方面，例如在日本特開平5-333969號公報(JP5-333969A)中提出了通過不間斷電源裝置來確保停電時的控制裝置的電力的控制裝置。然而，不間斷電源裝置的價格高昂，因此在使用不間斷電源裝置來確保停電時的控制裝置的電力時，導致包括控制裝置的系統的價格變得高昂這樣的不良情況。
[0005]另夕卜，例如在日本特開平10-263973號公報(JP10-263973A)和日本特開2004-216829號公報(JP2004-216829A)中提出了使用具有平滑電容器的控制電源來確保停電時的電動機控制裝置的電力而不會使包括電動機控制裝置的系統的價格變得高昂。
[0006]然而，具有平滑電容器的控制電源在停電時能夠確保的電力小于不間斷電源裝置能夠確保的電力。因而，在控制電源除了對電動機控制裝置以外還對電動機的外圍設備(電動機冷卻用扇、監視器等)提供電力的情況下，有時無法確保在停電時進行將與電動機相連接的被驅動體退避(退回)到不與物體干涉的區域以及用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止中的至少一個這樣控制的電動機控制裝置所需的電力。
[0007]另外，例如在日本特開2007-185018號公報(JP2007-185018A)中提出了以下電動機控制裝置:在使用具有平滑電容器的控制電源的電動機控制裝置中，為了在停電時將參數、動作值等保存到存儲器，而在停電時停止向電動機的外圍設備提供電力，由此延長控制電源的輸出保持時間。
[0008]停電時為了將參數、動作值等保存到存儲器而延長停電時的控制電源的輸出保持時間的現有的電動機控制裝置，也在無法確保與電動機相連接的被驅動體向不與物體干涉的區域退避所需的第一電力、用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止所需的第二電力、或者第一電力與第二電力之和的情況下在停電時停止電動機向外圍設備提供電力，因此無法延長在停電時能夠進行將與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域和用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止中的至少一個的控制電源的輸出保持時間。
【發明內容】
[0009]作為本發明的一個方式，提供一種電動機控制裝置，其在停電時能夠進行將與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域以及用于回避與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止中的至少一個，因此能夠延長控制電源的輸出保持時間。
[0010]根據本發明的一個方式，電動機控制裝置用于控制電動機，該電動機通過經由轉換器與交流電源相連接的DC鏈路部中積累的電力而被驅動，從對電動機的外圍設備提供電力的控制電源向上述電動機控制裝置提供電力，上述電動機控制裝置具有:電流值采樣部，其對電動機的電流值進行采樣；電動機采樣部，其對電動機的位置或者速度進行采樣；被驅動體采樣部，其對與電動機相連接的被驅動體的位置或者速度進行采樣；PWM信號生成部，其根據采樣得到的電動機的電流值、電動機的位置或者速度、以及與電動機相連接的被驅動體的位置或者速度，來生成用于驅動電動機的PWM信號；以及動作停止部，在交流電源停止供電時，該動作停止部根據DC鏈路部中積累的電力和控制電源可提供的電力，使上述電動機采樣部和上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
[0011 ] 優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力、用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止所需的第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述動作停止部使上述電動機采樣部和上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
[0012]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于上述第一電力、上述第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述電流值采樣部增大電動機的電流值采樣周期，并且進行增大上述電動機采樣部的電動機的位置或者速度的采樣周期和增大上述被驅動體采樣部的被驅動體的位置或者速度的采樣周期中的某一個。
[0013]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于上述第一電力、上述第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述PWM信號生成部增大上述PWM信號的載波頻率。
[0014]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力以下、且大于用于避免與上述電動機控制裝置控制的電動機并聯連接的其它電動機所連接的被驅動體與物體的干涉的其它電動機的停止所需的第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由于其它電動機的停止而在DC鏈路部中積累的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，動作停止部使上述電動機采樣部和上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
[0015]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為上述第一電力以下且大于上述第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由其它電動機的停止而產生的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述電流值采樣部增大電動機的電流值的采樣周期，并且進行增大上述電動機采樣部的電動機的位置或者速度的采樣周期和增大上述被驅動體采樣部的被驅動體的位置或者速度的采樣周期中的某一個。
[0016]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為上述第一電力以下且大于上述第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由其它電動機的停止而產生的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述PWM信號生成部增大上述PWM信號的載波頻率。
[0017]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力、用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止所需的第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述動作停止部使上述電動機采樣部與上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
[0018]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于上述第一電力、上述第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述電流值采樣部增大電動機的電流值的采樣周期，并且進行增大上述電動機采樣部的電動機的位置或者速度的采樣周期以及增大上述被驅動體采樣部的被驅動體的位置或者速度的采樣周期中的某一個。
[0019]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于上述第一電力、上述第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述PWM信號生成部增大上述PWM信號的載波頻率。
[0020]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力以下、且大于用于避免與上述電動機控制裝置控制的電動機并聯連接的其它電動機所連接的被驅動體與物體的干涉的其它電動機的停止所需的第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由于其它電動機的停止而在DC鏈路部中積累的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，動作停止部使上述電動機采樣部和上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
[0021]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為上述第一電力以下且大于上述第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由其它電動機的停止而產生的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述電流值采樣部增大電動機的電流值的采樣周期，并且進行增大上述電動機采樣部的電動機的位置或者速度的采樣周期以及增大上述被驅動體采樣部的被驅動體的位置或者速度的采樣周期中的某一個。
[0022]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為上述第一電力以下且大于上述第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由其它電動機的停止而產生的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述PWM信號生成部增大上述PWM信號的載波頻率。
[0023]根據本發明的一個方式的電動機控制裝置，在停電時能夠進行將與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域以及用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止中的至少一個，因此能夠延長控制電源的輸出保持時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]通過與附圖相關聯的以下實施方式的說明使得本發明的目的、特征以及優點變得更清楚。在該附圖中，
[0025]圖1是具有本發明的實施方式的電動機控制裝置的系統的框圖。
[0026]圖2是圖1的電動機控制裝置的框圖。
[0027]圖3是圖1的上級控制裝置的動作的流程圖。
[0028]圖4是具有本發明的實施方式的電動機控制裝置的其它系統的框圖。
[0029]圖5是圖4的上級控制裝置的動作的流程圖。
[0030]圖6是具有本發明的實施方式的電動機控制裝置的其它系統的框圖。
[0031]圖7是圖6的電動機控制裝置的框圖。
[0032]圖8是圖6的上級控制裝置的動作的流程圖。
[0033]圖9是具有本發明的實施方式的電動機控制裝置的其它系統的框圖。
[0034]圖10是圖9的上級控制裝置的動作的流程圖。
【具體實施方式】
[0035]參照【專利附圖】
【附圖說明】本發明的電動機控制裝置的實施方式。在圖中，對相同的結構要素附加相同的標號。
[0036]參照附圖，圖1是具有本發明的實施方式的電動機控制裝置的系統的框圖，圖2是圖1的電動機控制裝置的框圖。圖1示出的系統使用于需要始終同步操作工件與工具的機床。圖1示出的系統具有作為交流電源的三相交流電源1、轉換器2、作為DC鏈路部的平滑用電容器3、反相器4、電動機5、被驅動體6、旋轉角度檢測部7、8、存儲器9、電動機控制裝置10、控制電源11、作為外圍設備的監視器12、作為外圍設備的冷卻用扇13、停電檢測部16、上級控制裝置17以及開關18。
[0037]轉換器2例如由多個(在三相交流的情況下為六個)整流二極管構成，將從三相交流電源I提供的交流電力轉換為直流電力。平滑用電容器3與轉換器2并聯連接，以使由轉換器2的整流二極管整流過的電壓平滑化。反相器4與平滑用電容器3并聯連接，例如由多個(在三相交流的情況下為六個)整流二極管以及與這些整流二極管各自反并聯連接的晶體管構成，根據在后文中說明的PWM信號Vpwm對晶體管進行導通和截止動作，由此將由轉換器2轉換得到的直流電力轉換為交流電力。
[0038]通過平滑用電容器3中積累的電力來驅動電動機5。電動機5使用:通過滾珠絲杠/螺母機構等進給螺桿機構(feed screw mechanism)在重力軸方向(Z軸方向)上驅動機床的主軸的重力軸用伺服電動機、對安裝于機床的主軸的工具進行驅動的主軸電動機、通過滾珠絲杠/螺母機構等進給螺桿機構在水平軸方向(例如，X軸方向)上驅動安裝了工件的機床的工作臺的水平軸用伺服電動機等電動機。
[0039]關于被驅動體6，例如在電動機5為重力軸用伺服電動機的情況下為機床的主軸，在電動機5為主軸電動機的情況下為工具，在電動機5為水平軸用伺服電動機的情況下為機床的工作臺。
[0040]旋轉角度檢測部7由將電動機5的旋轉角度Θ i檢測為電動機位置的旋轉編碼器(rotary encoder)構成,旋轉角度檢測部8由將被驅動體6的旋轉角度Θ 2檢測為被驅動體位置的旋轉編碼器構成。
[0041]存儲器9存儲查找表，該查找表表示從上級控制裝置17輸入到電動機控制裝置10的對于電動機5的速度指令值即旋轉速度指令值ω.、在后文中說明那樣計算出的與電動機5的位置或者速度對應的電動機5的實際旋轉速度ω、q軸電流指令值I,.和d軸電流指令值Id-之間的關系。
[0042]電動機控制裝置10控制電動機5，通過經由轉換器2與三相交流電源I相連接的平滑用電容器3中積累的電 力來驅動該電動機5。因此，電動機控制裝置10采樣通過設置于反相器4的輸出線的電流檢測器4u、4v、4w而檢測出的三相的U相電流IuJ相電流Iv和W相電流Iw各自的電流值作為電動機5的電流值，分別采樣旋轉角度Θ 1、Θ 2作為電動機的位置或者速度以及被驅動體的位置或者速度。然后，電動機控制裝置10根據采樣得到的U相電流Iu、V相電流Iv和W相電流Iw各自的電流值和旋轉角度Θ 1、Θ 2生成用于驅動電動機5的PWM信號VPWM。在此，電流檢測器4u、4v、4w例如由霍爾元件構成。另外，電動機控制裝置10從對監視器12和冷卻用扇13提供電力的控制電源11被提供電力，以控制電動機5。
[0043]另外，電動機控制裝置10為了在三相交流電源I停電時能夠進行被驅動體6(例如，工具)退避到不與物體(例如，安裝于機床的工作臺的工件)干涉的區域以及用于避免被驅動體6與物體的干涉的電動機5的安全停止(即，為了避免由電動機5工作(例如，落下)導致的被驅動體6與物體的干涉而使旋轉速度指令值《_歸零由此電動機5停止)中的至少一個，進行控制來延長控制電源11的輸出保持時間。
[0044]電動機控制裝置10為了進行電動機5的控制和用于延長控制電源11的輸出保持時間的控制，具有電流值采樣部10a、電動機采樣部10b、被驅動體采樣部10c、減法器10d、濾波器10e、加法器10f、q軸電流指令值制作部10g、d軸電流指令值制作部10h、減法器101、減法器10j、PI控制部10k、PI控制部101、指令電壓制作部10m、PWM信號生成部IOn以及動作停止部IOp。
[0045]電流值采樣部IOa按照相當于電動機控制裝置10中內置的時鐘(未圖示)輸出到電動機控制裝置10各部的時鐘信號的一個時鐘周期(例如，250微秒)的每個采樣周期(電動機控制裝置10的控制周期)來分別對流過電動機5的三相的U相電流1?、V相電流Iv和W相電流Iw的電流值進行采樣，根據流過電動機5的三相的U相電流Ι?、ν相電流Iv和W相電流Iw以及與電動機5的實際旋轉速度ω對應的旋轉角度Θ來檢測q軸電流I,和d軸電流Id。因此，電流值采樣部IOa由進行旋轉坐標轉換和三相-兩相轉換的坐標轉換器構成。因而，電流值采樣部IOa將靜止坐標系(UVW坐標系)的三相的U相電流1?、V相電流Iv和W相電流Iw轉換為相對于靜止坐標系(α β坐標系)旋轉與實際旋轉速度ω對應的旋轉角度Θ的使用旋轉坐標系表示的兩相的q軸電流Itl和d軸電流Id，分別將q軸電流Iq和d軸電流Id輸出到減法器IOi和減法器IOj。
[0046]在該情況下，由設置于反相器4的輸出線上的電流檢測器4u、4v、4w檢測出三相的U相電流Iu、V相電流Iv和W相電流Iw，由電流檢測器4u、4v、4w輸出的電流檢測信號被輸入到未圖示的A/D轉換器而被轉換為數字數據。此外，電流檢測器4u、4v、4w例如由霍爾元件構成。[0047]在圖2示出的電動機控制裝置10中，電流值采樣部IOa在從上級控制裝置17被輸入在后文中說明的采樣周期增大指令Cs的情況下，如在后文中詳細說明那樣使U相電流Iu> V相電流Iv和W相電流Iw的電流值的采樣周期增大。
[0048]電動機采樣部IOb按照上述每個采樣周期來采樣旋轉角度Θ i，用時間對旋轉角度Θ !進行微分，由此運算出與U相電流1?、V相電流Iv和W相電流Iw的頻率相當的電動機5的旋轉速度O1來作為電動機5的速度，并將旋轉速度O1輸出到減法器IOd和加法器IOf。
[0049]在圖2示出的電動機控制裝置10中，電動機采樣部IOb在從上級控制裝置17被輸入上述采樣周期增大指令Cs的情況下，如在后文中詳細說明那樣使旋轉角度Θ i的采樣周期增大。
[0050]為了進行全封閉(full closed)控制而設置被驅動體采樣部10c。因此，被驅動體采樣部IOc按照上述每個采樣周期來采樣旋轉角度θ2，用時間對旋轉角度θ2進行微分，由此運算出與U相電流Ι?、ν相電流Iv和W相電流Iw的頻率相當的被驅動體6的旋轉速度ω2來作為被驅動體6的速度，并將旋轉速度ω2輸出到減法器10d。
[0051 ] 在圖2示出的電動機控制裝置10中，被驅動體采樣部IOc在開關18處于接通(0N)期間進行工作，在開關18處于斷開(OFF)期間停止工作。
[0052]減法器IOd具有:非反相輸入部,其被輸入電動機5的旋轉速度O1 ;反相輸入部，其被輸入被驅動體6的旋轉速度ω2 ;以及輸出部，其將電動機5的旋轉速度O1與被驅動體6的旋轉速度ω2的減法結果即差分Λ GJ1輸出到濾波器10e。濾波器IOe對差分Λ Q1進行濾波處理，將濾波處理過的差分Λ ω2輸出到加法器10f。加法器IOf具有:第一非反相輸入部，其被輸入電動機5的旋轉速度O1 ;第二非反相輸入部,其被輸入濾波處理過的差分Λ ω2 ;以及輸出部，其將電動機5的旋轉速度O1與濾波處理過的差分Λ ω2的相加結果即電動機5的實際旋轉速度ω輸出到q軸電流指令值制作部IOg和d軸電流指令值制作部10h。
[0053]q軸電流指令值制作部IOg制作q軸電流指令值I_m。因此，q軸電流指令值制作部IOg從加法器IOf被輸入電動機5的實際旋轉速度ω，從上級控制裝置17被輸入旋轉速度指令值ω com,從存儲器9讀取旋轉速度指令值ω com以及與電動機5的實際旋轉速度ω對應的q軸電流指令值I_m，將讀出的q軸電流指令值Ivot輸出到減法器IOi。
[0054]d軸電流指令值制作部IOh制作d軸電流指令值Idram。因此，d軸電流指令值制作部IOh從加法器IOf被輸入電動機5的實際旋轉速度ω，從上級控制裝置17被輸入旋轉速度指令值ω.。從存儲器9讀出旋轉速度指令值的ω.以及與電動機5的實際旋轉速度ω對應的d軸電流指令值Id.，將讀出的d軸電流指令值Id.輸出到減法器IOj。
[0055]減法器IOi具有:非反相輸入部，其被輸入q軸電流指令值I,。》;反相輸入部，其被輸入q軸電流Iq ;以及輸出部，其輸出q軸電流指令值I_m與q軸電流Iq的值的減法結果即電流偏差AIq。減法器IOj具有:非反相輸入部，其被輸入d軸電流指令值Id。》;反相輸入部，其被輸入d軸電流Id ；以及輸出部，其輸出d軸電流指令值Id_與d軸電流Id的值的減法結果即電流偏差AId。
[0056]PI控制部IOk被輸入電流偏差Λ Iq,對電流偏差Λ Iq進行比例積分運算，由此制作q軸電壓指令值Vq，將q軸電壓指令值Vq輸出到指令電壓制作部10m。PI控制部101被輸入電流偏差AId，對電流偏差Λ Id進行比例積分運算，由此制作d軸電壓指令值VdJfd軸電壓指令值Vd輸出到指令電壓制作部10m。
[0057]指令電壓制作部IOm根據q軸電壓指令值Vq和d軸電壓指令值Vd來制作U相電壓指令值V相電壓指令值Vv和W相電壓指令值Vw。因此，指令電壓制作部IOm由進行旋轉坐標轉換和兩相-三相轉換的坐標轉換器構成。因而，指令電壓設定部IOm將相對于靜止坐標系(α β坐標系)旋轉與電動機5的實際旋轉速度ω對應的旋轉角度Θ的使用旋轉坐標系表示的兩相的d軸電壓指令值Vd和q軸電壓指令值\轉換為三相的U相電壓指令值V相電壓指令值Vv和W相電壓指令值Vw，將U相電壓指令值Vu' V相電壓指令值Vv和W相電壓指令值Vw輸出到PWM信號生成部14η。
[0058]PWM信號生成部IOn根據U相電壓指令值Vu' V相電壓指令值Vv和W相電壓指令值Vw、即根據采樣得到的三相的U相電流1?、V相電流Iv和W相電流Iw的電流值和旋轉角度Θ P Θ 2來生成PWM信號VPWM(在該情況下，與反相器4的各晶體管對應的VPWM1、VPWM2、VPWM3、Vpwm4>Vpwm5以及Vpwm6)，為了驅動電動機5而將PWM信號Vpwm輸出到反相器4。因此，PWM信號生成部IOn根據與內置于電動機控制裝置10的計時器(未圖示)的一個周期(例如，250微秒)相當的載波頻率來生成PWM信號VPWM。
[0059]在圖2示出的電動機控制裝置10中，PWM信號生成部IOn在從上級控制裝置17輸入在后文中說明的載波頻率增大指令Cg的情況下，如在后文中詳細說明那樣使載波頻率增大。
[0060]動作停止部IOp在從上級控制裝置17輸入在后文中說明的動作停止指令C。的情況下，將用于斷開開關18的開關信號Stjff’提供給開關18，在電動機5的驅動過程中沒有從上級控制裝置17輸入動作停止指令C。的情況下，將用于接通開關18的開關信號Sra/提供給開關18。
[0061]控制電源11對電動機控制裝置10、監視器12以及冷卻用扇13提供電力。因此，控制電源11具有轉換器11a、平滑用電容器Ilb以及反相器11c。
[0062]轉換器Ila例如由多個(在該情況下兩個)整流二極管構成，將從三相交流電源I提供的交流電力轉換為直流電力。平滑用電容器Ilb具有小于平滑用電容器3的容量的容量，為了使由轉換器Ila的整流二極管整流過的電壓平滑化而與轉換器Ila進行并聯連接。反相器Ilc與平滑用電容器Ilb進行并聯連接，例如由多個(在該情況下兩個)整流二極管以及與這些整流二極管分別反并聯連接的晶體管構成，通過對晶體管進行導通和截止動作，來將由轉換器Ila轉換得到的直流電力轉換為交流電力。
[0063]監視器12顯示各種信息，從控制電源11被提供電力。冷卻用扇13對電動機5和電動機控制裝置10進行冷卻，從控制電源11被提供電力。
[0064]停電檢測部16檢測三相交流電源I的停電。因此,停電檢測部16具有:整流電路(未圖示)，其具有多個(在三相交流的情況下六個)整流二極管，該多個(在三相交流的情況下六個)整流二極管對由設置于三相交流電源I的輸出線上的電流檢測器lu、lv、lw檢測出的三相的U相電流1?、V相電流Iv和W相電流Iw進行整流；以及比較器(未圖示)，其將來自整流電路的輸出信號的電平與基準電平進行比較，在該輸出信號的電平為基準電平以下時將停電檢測信號Ss輸出到上級控制裝置17。在此，電流檢測器lu、lv、lw例如由霍爾元件構成。
[0065]在圖1示出的系統中，通過具備輸入輸出端口、串行通信電路、Α/D轉換器、比較器等的處理器來實現存儲器9、電動機控制裝置10以及停電檢測部16，按照存儲在未圖示的存儲器中的處理程序來執行在后文中說明的處理。
[0066]上級控制裝置17由CNC(數值控制裝置)等構成，為了控制電動機控制裝置10將旋轉速度指令值ω com輸入到q軸電流指令值制作部IOg和d軸電流指令值制作部IOh。另外，上級控制裝置17在被輸入停電檢測信號Ss時檢測平滑用電容器3的電壓(DC鏈電壓)^和平滑用電容器Ilb的電壓火2。然后，上級控制裝置17根據檢測出的電壓Vcl和電壓I2來分別計算平滑用電容器3中積累的電動機電源可提供電力Pm和平滑用電容器Ilb中積累的電力即在交流電源I停電時能夠由控制電源11提供的控制電源可提供電力P。。
[0067]開關18為了從旋轉角度檢測部8向被驅動體采樣部IOc提供旋轉角度Θ 2，按照來自動作停止部IOp的開關信號Sra/來進行接通動作，為了停止從旋轉角度檢測部8向被驅動體采樣部IOc提供旋轉角度Θ 2，按照來自動作停止部IOp的開關信號Stjf/來進行斷開動作。
[0068]在圖1示出的系統中，在上級控制裝置17的存儲器(未圖示)中與旋轉速度指令值ω-相關聯地預先存儲有相當于被驅動體6退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力、在交流電源I停電時用于避免被驅動體6與物體的干涉的電動機5的停止所需的第二電力、以及第一電力與第二電力之和中的某一個的電動機驅動用電力Psr。另外，在上級控制裝置17的存儲器(未圖示)中預先存儲有在交流電源I停電時用于驅動監視器12和冷卻用扇13所需的外圍設備驅動用電力Pmf。另外，在上級控制裝置17的存儲器(未圖示)中與旋轉速度指令值相關聯地預先存儲有在交流電源I停電時用于驅動電動機控制裝置10所需的第一電動機控制裝置驅動用電力Pmcl、在交流電源I停電時在斷開開關18時用于驅動電動機控制裝置10所需的第二電動機控制裝置驅動用電力Ρπ?、以及在交流電源I停電時斷開開關18并且在增大上述采樣周期時驅動電動機控制裝置10所需的第三電動機控制裝直驅動用電力Pmc3。
[0069]另外，上級控制裝置17接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl之和的情況下，將用于使被驅動體采樣部IOc的動作停止的動作停止指令C。輸出到動作停止部IOp。
[0070]另外，上級控制裝置17接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2之和的情況下，將用于增大上述采樣周期(例如，將上述采樣周期增大到兩倍)的采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部10b。
[0071]進而，上級控制裝置17接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3之和的情況下，將用于增大上述載波頻率(例如，將上述載波頻率增大到兩倍)的載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部10η。
[0072]圖3是圖1的上級控制裝置的動作的流程圖。在開始電動機5的驅動起到結束電動機5的驅動或者檢測三相交流電源I的停電為止的期間，按照每個控制周期(例如，250微秒)執行該流程圖，使用由上級控制裝置17執行的處理程序來控制該流程圖。
[0073]首先，上級控制裝置17判斷是否接收了停電檢測信號Ss (步驟SI)。在沒有接收停電檢測信號Ss的情況下，結束處理流程。相反，在接收到停電檢測信號Ss的情況下，上級控制裝置17計算電動機電源可提供電力Pm和控制電源可提供電力P。(步驟S2)。
[0074]在結束步驟S2之后，上級控制裝置17判斷電動機電源可提供電力Pm是否大于電動機驅動用電力Psr (步驟S3)。在電動機電源可提供電力Pni為電動機驅動用電力Psr以下的情況下，結束處理流程。相反，在電動機電源可提供電力Pm大于電動機驅動用電力Psr的情況下，上級控制裝置17判斷控制電源可提供電力P。是否為外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pmca之和以上(步驟S4)。
[0075]在控制電源可提供電力P。為外圍設備驅動用電力Pnif與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl之和以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl之和的情況下，上級控制裝置17將動作停止指令C。輸出到動作停止部IOp (步驟S5)。
[0076]動作停止部IOp在從上級控制裝置17被輸入動作停止指令C。的情況下，將開關信號Stjf/提供給開關18。因而，被驅動體采樣部IOc停止動作，被驅動體采樣部IOc不耗電，因此能夠減少電動機控制裝置10的耗電。
[0077]在步驟S5結束之后，上級控制裝置17判斷控制電源可提供電力P。是否為外圍設備驅動用電力Pnif與第二電動機控制裝置驅動用電力Pdk2之和以上(步驟S6)。在控制電源可提供電力P。為外圍設備驅動用電力Pmf與第二電動機控制裝置驅動用電力Ρπ?之和以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2之和的情況下，上級控制裝置17將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb (步驟S7)。
[0078]電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb在從上級控制裝置17被輸入采樣周期增大指令Cs的情況下，在每接收兩次內置于電動機控制裝置10的時鐘(未圖示)所輸出的時鐘信號時進行采樣處理。因而，電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb按照相當于兩個時鐘周期(例如，500微秒)的每個采樣周期(電動機控制裝置10的控制周期)分別進行采樣處理。即，電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb的采樣周期增大到被輸入采樣周期增大指令Cs之前的采樣周期的兩倍。
[0079]與電流值采樣部10a、電動機采樣部IOb以及被驅動體采樣部IOc的采樣周期相當的電動機控制裝置10的控制周期由電動機控制裝置10的各部進行處理的處理期間和電動機控制裝置10的各部進行暫停的暫停期間構成。處理期間與電動機控制裝置10的控制周期的長度無關而是固定的，在處理期間中電動機控制裝置10所消耗的電力大于在暫停期間中電動機控制裝置10所消耗的電力。因而，電動機控制裝置10所消耗的電力隨著電動機控制裝置10的處理期間相對于控制周期的長度的比例減少而減少。根據本實施方式，通過增大電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb的采樣周期，電動機控制裝置10的處理期間相對于控制周期的長度的比例減少，因此能夠減少電動機控制裝置10的耗電。
[0080]在結束步驟S7之后，上級控制裝置17判斷控制電源可提供電力P。是否為外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3之和以上(步驟S8)。在控制電源可提供電力P。為外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力Pme3之和以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3之和的情況下，上級控制裝置17將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部IOn (步驟S9)，結束處理流程。
[0081]PWM信號生成部IOn在從上級控制裝置17被輸入載波頻率增大指令Cg的情況下，設定與內置于電動機控制裝置10的計時器(未圖示)的兩個周期(例如，500微秒)相當的載波頻率，根據所設定的載波頻率來生成PWM信號VPWM。因而，載波頻率增大到被輸入載波頻率增大指令Cg之前的載波頻率的兩倍。
[0082]每個單位時間(例如，I秒)生成PWM信號Vpwm的次數隨著載波頻率增大而減少，PWM信號生成部IOn生成PWM信號Vpwm所需的電力隨著每個單位時間(例如，I秒)生成PWM信號Vpwm的次數減少而減少。根據本實施方式，通過增大載波頻率，每個單位時間(例如，I秒)生成PWM信號Vpwm的次數減少，因此能夠減少電動機控制裝置10的耗電。
[0083]在電動機5為重力軸用伺服電動機的情況下，電動機控制裝置10在上級控制裝置17的圖3的處理流程結束時進行電動機5的控制，以便進行被驅動體6退避到不與物體干涉的區域以及用于避免被驅動體6與物體的干涉的電動機5的停止。在電動機5為水平軸用伺服電動機的情況下，電動機控制裝置10在上級控制裝置17的圖3的處理流程結束時進行電動機5的控制，以便進行被驅動體6退避到不與物體干涉的區域。在電動機5為主軸電動機的情況下，電動機控制裝置10在上級控制裝置17的圖3的處理流程結束時進行電動機5的控制，以便進行用于避免被驅動體6與物體的干涉的電動機5的停止。
[0084]根據圖1示出的系統，在三相交流電源I停電時，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl之和的情況下，停止被驅動體采樣部IOc的動作，因此能夠減少電動機控制裝置10的耗電。因而，由于能夠在三相交流電源I停電時進行被驅動體6退避到不與物體干涉的區域以及用于避免被驅動體6與物體的干涉的電動機5的停止中的至少一個，因此不增大平滑用電容器Ilb的容量就能夠延長控制電源11的輸出保持時間。
[0085]另外，在三相交流電源I停電時，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pnif與第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2或者第三電動機控制裝置驅動用電力P-之和的情況下，增大電流值采樣部IOa和電動機米樣部IOb的米樣周期，或者增大電流值米樣部IOa和電動機米樣部IOb的采樣周期與PWM信號Vpwm的載波頻率兩者，由此能夠進一步減少電動機控制裝置10的耗電。[0086]圖4是具有本發明的實施方式的電動機控制裝置的其它系統的框圖。圖4示出的系統使用于需要始終同步操作工件與工具的機床。圖4示出的系統代替圖1的上級控制裝置17而具有上級控制裝置17’，除了具有上級控制裝置17以外的圖1示出的系統的結構要素以外，還具有反相器4’、電動機5’、被驅動體6’、旋轉角度檢測部7’、8’、存儲器9’以及電動機控制裝置10’。
[0087]反相器4’與平滑用電容器3和電動機5進行并聯連接，例如由多個(在三相交流的情況下六個)整流二極管以及與這些整流二極管各自進行反并聯連接的晶體管構成，根據在后文中說明的PWM信號VPWM’來進行晶體管的導通和截止動作，由此將由轉換器2轉換得到的直流電力轉換為交流電力。
[0088]電動機5’通過平滑用電容器3中積累的電力來驅動。在圖4示出的系統中，作為電動機5例如使用通過滾珠絲杠/螺母機構等進給螺桿機構在第一水平軸方向(例如，X軸方向)上驅動安裝了工件的機床的工作臺的第一水平軸用伺服電動機，作為電動機5’例如使用通過滾珠絲杠/螺母機構等進給螺桿機構在與第一水平軸方向正交的第二水平軸方向(例如，Y軸方向)上驅動安裝了工件的機床的工作臺的第二水平軸用伺服電動機。
[0089]被驅動體6和被驅動體6’例如在電動機5、5’分別為第一水平軸用伺服電動機和第二水平軸用伺服電動機的情況下為相同的機床的工作臺。
[0090]旋轉角度檢測部7’由作為電動機的位置而檢測電動機5’的旋轉角度Θ/的旋轉編碼器構成，旋轉角度檢測部8’由作為被驅動體的位置而檢測被驅動體6’的旋轉角度Θ2’的旋轉編碼器構成。
[0091]存儲器9’存儲查找表，該查找表表示從上級控制裝置17’輸入到電動機控制裝置10’的對電動機5’的速度指令值即旋轉速度指令值ω.’、與電動機5的實際旋轉速度ω同樣地計算得到的與電動機5’的位置或者速度對應的電動機5’的實際旋轉速度《’、q軸電流指令值I,。。/和d軸電流指令值Id_’之間的關系。
[0092]電動機控制裝置10’控制電動機5’，該電動機5’通過經由轉換器2與三相交流電源I相連接的平滑用電容器3中積累的電力來驅動。因此，電動機控制裝置10’作為電動機的電流值對由設置于反相器4’的輸出線上的電流檢測器4u’、4v’、4w’檢測出的三相的U相電流I/ >V相電流I/以及W相電流I/各自的電流值進行采樣，作為電動機的位置或者速度以及被驅動體的位置或者速度分別對旋轉角度θ/、θ2’進行采樣。然后，電動機控制裝置10’根據采樣得到的U相電流I/、V相電流I/以及W相電流I/各自的電流值和旋轉角度θ/、θ2’來生成用于驅動電動機5’的PWM信號VPWM’。在此，電流檢測器4u’、4v’、4w’例如由霍爾元件構成。另外，電動機控制裝置10’從控制電源11被提供電力，但是為了說明更清楚，在圖4中省略從控制電源11用于對電動機控制裝置10’提供電力的路徑。并且，電動機控制裝置10’進行控制以便在從停電檢測部16輸入停電檢測信號Ss時停止電動機5’，并根據電動機5’的實際旋轉速度ω’來計算由于電動機5’的停止而在平滑用電容器3中積累的減速能量Pd。減速能量Pd大于在后文中說明的停止電力Pm。然后，電動機控制裝置10’將計算得到的減速能量Pd的信息提供給上級控制裝置17，。
[0093]在圖4示出的系統中，通過具備輸入輸出端口、串行通信電路、A/D轉換器、比較器等的處理器來實現存儲器9’和電動機控制裝置10’，按照存儲到未圖示的存儲器的處理程序來執行用于控制電動機5’的處理。[0094]在圖4示出的系統中，如后文中說明那樣，電動機控制裝置10在三相交流電源I停電時進行被驅動體6、6’退避到不與物體干涉的區域，電動機控制裝置10’在三相交流電源I停電時進行電動機5’的停止。
[0095]因此，在三相交流電源I停電時，在電動機電源可提供電力Pni為作為被驅動體6的退避所需的第一電力的退避電力Psri以下且大于作為電動機5’的停止所需的第二電力的停止電力Psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與在后文中說明的第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和的情況下，電動機控制裝置10的動作停止部IOp進行控制，通過將用于斷開開關18的開關信號Stjf/提供給開關18來停止被驅動體采樣部IOc的動作，來延長控制電源11的輸出保持時間。
[0096]上級控制裝置17’由CNC(數值控制裝置)等構成，為了控制電動機控制裝置10將旋轉速度指令值的ω com輸入到電動機控制裝置10的q軸電流指令值制作部IOg和d軸電流指令值制作部10h，為了控制電動機控制裝置10’將旋轉速度指令值’輸入到電動機控制裝置10’的q軸電流指令值制作部和d軸電流指令值制作部(均未圖示)。另外，上級控制裝置17’在被輸入停電檢測信號Ss時檢測平滑用電容器3的電壓(DC鏈電壓)Vca和平滑用電容器Ilb的電壓火2。然后，上級控制裝置17’根據檢測出的電壓Vcl和電壓νε2來分別計算出平滑用電容器3中積累的電動機電源可提供電力Pm以及平滑用電容器Ilb中積累的電力即交流電源I停電時控制電源11可提供的控制電源可提供電力P。。并且，也可以在電動機控制裝置10、電動機控制裝置10’以及上級控制裝置17’之間進行串行通信。
[0097]在圖4示出的系統中，在上級控制裝置17’的存儲器(未圖示)中與旋轉速度指令值相關聯地預先存儲退避電力Psrt,與旋轉速度指令值ω.’相關聯地預先存儲停止電力Pm。另外，在上級控制裝置17’的存儲器(未圖示)中預先存儲有在交流電源I停電時用于驅動監視器12和冷卻用扇13所需的外圍設備驅動用電力Pmf。另外，在上級控制裝置17’的存儲器(未圖示)中與旋轉速度指令值的相關聯地預先存儲有:在交流電源I停電時用于驅動電動機控制裝置10、10’所需的第一電動機控制裝置驅動用電力Pm。/、在交流電源I停電時在斷開開關18時用于驅動電動機控制裝置10、10’所需的第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2’、以及在交流電源I停電時斷開開關18并且在增大上述采樣周期時用于驅動電動機控制裝置10、10’所需的第三電動機控制裝置驅動用電力Pmc3’。
[0098]例如，電動機5、5’分別為第一水平軸用伺服電動機和第二水平軸用伺服電動機，在被驅動體6和被驅動體6’為相同的機床的工作臺的情況下，上級控制裝置17’根據旋轉速度指令值ω_、ω_’來判斷是否停止電動機5、5’以使交流電源I停電時被驅動體6、6’退避到不與物體干涉的區域。
[0099]例如，在上級控制裝置17’判定為為了退避而需要使被驅動體6、6’向第一水平方向(例如，X軸方向)移動且不需要使被驅動體6、6’向第二水平方向(例如，Y軸方向)移動的情況下，上級控制裝置17’為了退避而以驅動電動機5的方式控制電動機控制裝置10，以停止電動機5’的方式控制電動機控制裝置10’。
[0100]另外，上級控制裝置17’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm大于電動機驅動用電力Psr且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pmca’之和的情況下，將動作停止指令C。輸出到動作停止部10ρ。[0101]另外，上級控制裝置17’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和的情況下，也將動作停止指令C。輸出到動作停止部10p。
[0102]另外，上級控制裝置17’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pnif與第二電動機控制裝置驅動用電力Pdk2’之和的情況下，將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部10b。
[0103]另外，上級控制裝置17’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2’之和的情況下，也將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部10b。
[0104]另外，上級控制裝置17’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3’之和的情況下，將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部 IOn0
[0105]進而，上級控制裝置17 ’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力P-’之和的情況下，也將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部10η。
[0106]圖5是圖4的上級控制裝置的動作的流程圖。在開始電動機5的驅動起到結束電動機5的驅動或者檢測三相交流電源I的停電為止的期間，按照每個控制周期(例如，250微秒)來執行該流程圖，使用由上級控制裝置17’執行的處理程序來控制該流程圖。在此，說明為了進行被驅動體6、6’的退避而驅動電動機5并且停止電動機5’的情況。
[0107]在圖5的流程圖中，在結束步驟S2之后，上級控制裝置17’判斷電動機電源可提供電力Pm是否大于退避電力Psrl (步驟S21)。在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下的情況下，上級控制裝置17’判斷電動機電源可提供電力Pm是否大于停止電力Psr2(步驟 S22)。
[0108]在電動機電源可提供電力Pm為停止電力Psr2以下的情況下，結束處理流程。相反，在電動機電源可提供電力Pm大于停止電力Psr2的情況下，上級控制裝置17’判斷電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和是否大于退避電力Psri與停止電力Psr2之和(步驟S23)。在電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和為退避電力Psrl與停止電力Psr2之和以下的情況下，結束處理流程。
[0109]在步驟S21中判定為電動機電源可提供電力Pm大于退避電力Psrl的情況下或者在步驟S23中判定為電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psi2之和的情況下，上級控制裝置17’判斷控制電源可提供電力P。是否為外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和以上(步驟S24)。
[0110]在控制電源可提供電力P。為外圍設備驅動用電力Pnif與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和的情況下，上級控制裝置17’將動作停止指令C。輸出到動作停止部IOp (步驟S25)。
[0111]在結束步驟S25之后，上級控制裝置17’判斷控制電源可提供電力P。是否為外圍設備驅動用電力Pnif與第二電動機控制裝置驅動用電力Pdk2’之和以上(步驟S26)。在控制電源可提供電力P。為外圍設備驅動用電力Pmf與第二電動機控制裝置驅動用電力Ρπ?’之和以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第二電動機控制裝置驅動用電力P-’之和的情況下，上級控制裝置17’將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb (步驟S27)。
[0112]在結束步驟S27之后，上級控制裝置17’判斷控制電源可提供電力P。是否為外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力Pme3’之和以上(步驟S28)。在控制電源可提供電力P。為外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力Pm。/之和以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力P-’之和的情況下，上級控制裝置17’將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部IOn (步驟S29)，結束處理流程。
[0113]在電動機電源可提供電力Pm大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和的情況下，電動機控制裝置10’在上級控制裝置17’的圖5的處理流程結束時進行用于進行電動機5’的停止的電動機5’的控制，在電動機5’停止之后，電動機控制裝置10進行用于進行被驅動體6退避到被驅動體6不與物體干涉的區域的電動機5的控制。
[0114]相反，電動機5為重力軸用伺服電動機，電動機5’為主軸電動機，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl與停止電力Psr2之和以下的情況下，電動機控制裝置10在上級控制裝置17’的圖5的處理流程結束時或者電動機控制裝置10’進行電動機5’的停止之后進行用于被驅動體6退避到不與物體干涉的區域的電動機5的控制。S卩，在需要比電動機5’的停止優先進行被驅動體6的退避情況下，在上級控制裝置17’的圖5的處理流程結束時進行用于進行被驅動體6的退避的電動機5的控制，相反，在需要比被驅動體6的退避優先進行電動機5’的停止的情況下，在電動機控制裝置10’進行的電動機5’的停止之后進行用于進行被驅動體6的退避的電動機5的控制。
[0115]在圖4示出的系統中，在三相交流電源I停電時，在電動機電源可提供電力Pni為退避電力Psri以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pfflf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和的情況下，停止被驅動體采樣部IOc的動作，因此能夠減少電動機控制裝置10的耗電。因而，由于在電動機電源可提供電力Pni為退避電力Psri以下的情況下也能夠進行退避，因此不增大平滑用電容器Ilb的容量就能夠延長控制電源11的輸出保持時間。
[0116]另外，在三相交流電源I停電時，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下且大于停止電力Psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于第一電動機控制裝置驅動用電力pm。/、第二電動機控制裝置驅動用電力Pdk2’或者第三電動機控制裝置驅動用電力Pm。/之和的情況下，增大電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb的采樣周期，或者增大電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb的采樣周期與PWM信號VPWM’的載波頻率兩者，由此能夠進一步減少電動機控制裝置10的耗電。
[0117]圖6是具有本發明的實施方式的電動機控制裝置的其它系統的框圖，圖7是圖6的電動機控制裝置的框圖。圖6示出的系統使用于需要始終同步操作工件與工具的機床。圖6示出的系統代替圖1的電動機控制裝置10和上級控制裝置17而具有電動機控制裝置10’和上級控制裝置117，除了具有圖1示出的系統的結構要素以外具有開關14、15。另外，電動機控制裝置10’除了具有圖2示出的電動機控制裝置10的結構要素以外具有電力提供停止部IOo。
[0118]開關14為了從控制電源11向監視器12提供電力，按照來自電力提供停止部IOo的開關信號Sm來進行接通動作，為了停止從控制電源11向監視器12提供電力，按照來自電力提供停止部IOo的開關信號Stjff來進行接通動作。開關15為了從控制電源11向冷卻用扇13提供電力，按照來自電力提供停止部IOo的開關信號Sm來進行接通動作，為了停止從控制電源11向冷卻用扇13提供電力，按照來自電力提供停止部IOo的開關信號Stjff來進行斷開動作。
[0119]電力提供停止部IOo在從上級控制裝置117被輸入后文中說明的電力提供停止指令Cp的情況下，將用于斷開開關14、15的開關信號Stjff提供給開關14、15，在電動機5的驅動過程中電力提供停止指令Cp沒有從上級控制裝置117輸入的情況下，將用于接通開關14、15的開關信號Sm提供給開關14、15。
[0120]上級控制裝置117接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2之和的情況下，從控制電源11將用于停止向監視器12和冷卻用扇13提供電力的電力提供停止指令Cp輸出到電力提供停止部IOo。
[0121]另外，上級控制裝置117接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl的情況下，將動作停止指令C。輸出到動作停止部10p。
[0122]另外，上級控制裝置117接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2的情況下，將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部10b。
[0123]進而，上級控制裝置117接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于第三電動機控制裝置驅動用電力Pmc3的情況下，將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部10η。
[0124]圖8是圖6的上級控制裝置的動作的流程圖。在電動機5的驅動開始起直到電動機5的驅動結束或者檢測三相交流電源I停電為止的期間，按照每個控制周期(例如，250微秒)來執行該流程圖，使用由上級控制裝置117執行的處理程序來控制該流程圖。
[0125]在步驟S4中判定為控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pnif與第一電動機控制裝置驅動用電力Pmc;1之和的情況下，上級控制裝置117將電力提供停止指令Cp輸出到電力提供停止部10o(步驟S5’)。[0126]在結束步驟S5’之后，上級控制裝置117判斷控制電源可提供電力P。是否為第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl以上(步驟S6’ )。在控制電源可提供電力P。為第一電動機控制裝置驅動用電力Pmel以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力Pc小于第一電動機控制裝置驅動用電力Pmca的情況下，上級控制裝置117將動作停止指令C。輸出到動作停止部IOp (步驟S7，)。
[0127]在結束步驟S7’之后，上級控制裝置117判斷控制電源可提供電力P。是否為第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2以上(步驟S8’ )。在控制電源可提供電力P。為第二電動機控制裝置驅動用電力Ρπ?以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力Pc小于第二電動機控制裝置驅動用電力Ρπ?的情況下，上級控制裝置117將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb (步驟S9’)。
[0128]在結束步驟S9’之后，上級控制裝置117判斷控制電源可提供電力P。是否為第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3以上(步驟S10’)。在控制電源可提供電力P。為第三電動機控制裝置驅動用電力Pme3以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力Pc小于第三電動機控制裝置驅動用電力Pme3的情況下，上級控制裝置117將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部IOn (步驟Sir )，結束處理流程。
[0129]在圖6示出的系統中，在三相交流電源I停電時，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于第一電動機控制裝置驅動用電力Pmcl的情況下，停止被驅動體采樣部IOc的動作，因此能夠減少電動機控制裝置10的耗電。因而，由于在三相交流電源I停電時能夠進行被驅動體6退避到不與物體干涉的區域以及用于避免被驅動體6與物體的干涉的電動機5的停止中的至少一個，因此不會增大平滑用電容器Ilb的容量就能夠延長控制電源11的輸出保持時間。
[0130]圖9是具有本發明的實施方式的電動機控制裝置的其它系統的框圖。圖9示出的系統使用于需要始終同步操作工件和工具的機床。圖9示出的系統代替圖4的上級控制裝置17’而具有上級控制裝置117’。
[0131]上級控制裝置117’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和的情況下，將電力提供停止指令(；輸出到電力提供停止部IOo0
[0132]另外，上級控制裝置117’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl ’之和的情況下，也將電力提供停止指令Cp輸出到電力提供停止部IO0。
[0133]另外，上級控制裝置117’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于第一電動機控制裝置驅動用電力Pmc/的情況下，將動作停止指令C。輸出到動作停止部10p。
[0134]另外，上級控制裝置117’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和的情況下，也將動作停止指令C。輸出到動作停止部10p。
[0135]另外，上級控制裝置117’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2’的情況下，將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部10b。
[0136]另外，上級控制裝置117’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psri與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2’的情況下，也將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部10b。
[0137]另外，上級控制裝置117’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Psr，并且控制電源可提供電力P。小于第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3’的情況下，將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部10η。
[0138]進而，上級控制裝置117’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psri與停止電力Pm之和，并且控制電源可提供電力P。小于第三電動機控制裝置驅動用電力Pm。/的情況下，也將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部10η。
[0139]圖10是圖9的上級控制裝置的動作的流程圖。在開始電動機5的驅動起直到結束電動機5的驅動或者檢測三相交流電源I的停電為止的期間，按照每個控制周期(例如，250微秒)來執行該流程圖，使用由上級控制裝置117’執行的處理程序來控制該流程圖。
[0140]在步驟S24中判定為控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pnif與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和的情況下，上級控制裝置117’將電力提供停止指令Cp輸出到電力提供停止部10o(步驟S25’)。
[0141]在結束步驟S25之后，上級控制裝置117’判斷控制電源可提供電力P。是否為第一電動機控制裝置驅動用電力Pdk1 ’以上(步驟S26’)。在控制電源可提供電力P。為第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于第一電動機控制裝置驅動用電力Pdk1 ’的情況下，上級控制裝置117’將動作停止指令C。輸出到動作停止部IOp (步驟S27’)。
[0142]在結束步驟S27’之后，上級控制裝置117’判斷控制電源可提供電力P。是否為第二電動機控制裝置驅動用電力P-’以上(步驟S28’ )。在控制電源可提供電力P。為第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2’以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于第二電動機控制裝置驅動用電力Ρπ?’的情況下，上級控制裝置117’將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb (步驟S29’)。
[0143]在結束步驟S29’之后，上級控制裝置117’判斷控制電源可提供電力P。是否為第三電動機控制裝置驅動用電力Pm。/以上(步驟S30’)。在控制電源可提供電力P。為第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3’以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3的情況下，上級控制裝置117’將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部IOn (步驟S31’)，結束處理流程。
[0144]在圖9示出的系統中，在三相交流電源I停電時，在電動機電源可提供電力Pni為退避電力Psri以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’的情況下，停止被驅動體采樣部IOc的動作，因此能夠減少電動機控制裝置10的耗電。因而，電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psri以下的情況下也能夠進行退避，因此不增大平滑用電容器Iib的容量就能夠延長控制電源11的輸出保持時間。
[0145]本發明并不限定于上述實施方式，能夠進行很多變更和變形。例如，能夠將本發明的電動機控制裝置使用于需要始終同步操作工件和工具的機床以外的機械。
[0146]另外，本發明的電動機控制裝置在停電時不使向外圍設備提供的電力停止的情況下，也可以從與對電動機的外圍設備提供電力的控制電源不同的電源提供電力。
[0147]另外，在上述實施方式中，作為交流電源使用了三相交流電源1，但是還可以將三相以外的多相交流電源用作電源。另外，還可以將本發明的電動機控制裝置應用于進行電源再生的系統。在該情況下，在三相交流電源I與電流檢測部、、、、。之間配置電抗器，通過多個整流二極管以及與整流二極管的個數相同數量的晶體管來構成轉換器2。
[0148]另外，能夠通過旋轉編碼器以外的部件(例如，霍爾元件或者旋轉變壓器(resolver))來構成旋轉角度檢測部7、8。另外，還可以將電動機采樣部IOb和被驅動體采樣部IOc設置于電動機控制裝置10的外部。另外，還可以省略旋轉角度檢測部7，而根據提供給電動機5的交流電流和交流電壓來運算旋轉角度Θ I和旋轉速度ω”
[0149]另外，說明了作用外圍設備而使用監視器12和冷卻用扇13的情況，但是還可以使用監視器12和冷卻用扇13中的某一個或者監視器12和冷卻用扇13以外的外圍設備。
[0150]另外，說明了對旋轉角度θ” 02進行采樣的情況，但是還可以代替作為電動機5的位置和被驅動體6的位置的旋轉角度Θ P Θ 2，而對作為電動機5的速度和被驅動體6的速度的旋轉速度ω” ω2進行采樣。
[0151]另外，說明了將存儲器9用作處理器的一部分，但是還可以將存儲器9構成為處理器外的部件。另外，還可以將存儲器9設置于q軸電流指令值制作部IOg或者d軸電流指令值制作部IOh內。
[0152]另外，說明了停電檢測部16檢測三相交流電源I的電流而將與檢測出的電流對應的輸出信號的電平與基準電平進行比較的情況，但是停電檢測部16檢測三相交流電源I的電壓，還可以將與檢測出的電壓對應的輸出信號的電平與基準電平進行比較。
[0153]另外，說明了停電檢測部16將停電檢測信號Ss輸出到上級控制裝置17、17’的情況，但是停電檢測部16還可以將停電檢測信號Ss輸出到q軸電流指令值制作部IOg和d軸電流指令值制作部10h，q軸電流指令值制作部IOg和d軸電流指令值制作部IOh判斷是否檢測三相交流電源I的停電。
[0154]另外，說明了將電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb的采樣周期(電動機控制裝置10的控制周期)增大兩倍的情況，但是每次在接收到內置于電動機控制裝置10內的時鐘(未圖示)所輸出的3以上的任意次數的時鐘信號時進行采樣處理，由此還可以將采樣周期增大到3以上的任意整數倍。另外，為了增大采樣周期，還可以將時鐘控制部設置于電動機控制裝置10內，該時鐘控制部用于增大內置于電動機控制裝置10內的時鐘(未圖示)輸出到電動機控制裝置10的各部的時鐘信號的頻率。
[0155]另外，說明了將PWM信號Vpwm的載波頻率增大到兩倍的情況，但是還可以通過設定與內置于電動機控制裝置10內的計時器(未圖示)的3以上的任意數的周期相當的載波頻率，來將PWM信號Vpwm的載波頻率增大到3以上的任意的整數倍。另外，為了增大PWM信號Vpwm的載波頻率，還可以將計時器控制部設置于電動機控制裝置10內，該計時器控制部用于增大內置于電動機控制裝置10內的計時器(未圖示)的計數值。
[0156]另外，為了減少電動機控制裝置10的耗電，還可以僅進行被驅動體采樣部IOc的動作的停止，或者進行被驅動體采樣部IOc的動作的停止與采樣周期的增大兩者。
[0157]另外，說明了通過上級控制裝置17、17’進行平滑用電容器3的電壓(DC鏈電壓)Vcl和平滑用電容器I Ib的電壓ν?的檢測以及電動機電源可提供電力Pm和控制電源可提供電力P。的計算的情況，但是還可以將檢測平滑用電容器3的電壓(DC鏈電壓Wca的第一電壓檢測部、檢測平滑用電容器Ilb的電壓ν?的第二檢測部以及計算電動機電源可提供電力Pn^P控制電源可提供電力P。的計算部設置于電動機控制裝置10。
[0158]另外，說明了將電動機驅動用電力外圍設備驅動用電力Pmf、與旋轉速度指令值相關聯的第一電動機控制裝置驅動用電力Pm。/、第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2、第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3以及第四電動機控制裝置驅動用電力Pnrc4預先存儲到上級控制裝置17、17’的存儲器(未圖示)的情況，但是還可以將存儲了電動機驅動用電力Pf外圍設備驅動用電力Pmf、與旋轉速度指令值ω 相關聯的第一電動機控制裝置驅動用電力P-、第二電動機控制裝置驅動用電力Pdk2、第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3以及第四電動機控制裝置驅動用電力Pdk4的存儲部設置于電動機控制裝置10。
[0159]并且，為了減少電動機控制裝置10的耗電，還可以代替停止被驅動體采樣部IOc的動作，而停止電動機采樣部 IOb的動作。
[0160]以上，與其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應該理解在不脫離后述的權利要求的公開范圍 的情況下能夠進行各種修改和變更。
【權利要求】
1.一種電動機控制裝置(10)，其用于控制電動機(5)，該電動機(5)通過經由轉換器(2)與交流電源(I)相連接的DC鏈路部(3)中積累的電力而被驅動，從對電動機的外圍設備提供電力的控制電源(11)向上述電動機控制裝置(10)提供電力，其特征在于，上述電動機控制裝置(10)具有: 電流值采樣部(10a)，其對電動機的電流值進行采樣； 電動機采樣部(10b)，其對電動機的位置或者速度進行采樣； 被驅動體采樣部(10c)，其對與電動機相連接的被驅動體的位置或者速度進行采樣； PWM信號生成部(IOn)，其根據采樣得到的電動機的電流值、電動機的位置或者速度、以及與電動機相連接的被驅動體的位置或者速度，來生成用于驅動電動機的PWM信號；以及 動作停止部(IOp)，在交流電源停止供電時，該動作停止部(IOp)根據DC鏈路部中積累的電力和控制電源可提供的電力，使上述電動機采樣部和上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
2.根據權利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力、用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止所需的第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述動作`停止部使上述電動機采樣部和上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
3.根據權利要求2所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于上述第一電力、上述第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述電流值采樣部增大電動機的電流值采樣周期，并且進行增大上述電動機采樣部的電動機的位置或者速度的采樣周期和增大上述被驅動體采樣部的被驅動體的位置或者速度的采樣周期中的某一個。
4.根據權利要求3所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于上述第一電力、上述第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述PWM信號生成部增大上述PWM信號的載波頻率。
5.根據權利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力以下、且大于用于避免與上述電動機控制裝置控制的電動機并聯連接的其它電動機所連接的被驅動體與物體的干涉的其它電動機的停止所需的第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由于其它電動機的停止而在DC鏈路部中積累的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，動作停止部使上述電動機采樣部和上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
6.根據權利要求5所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為上述第一電力以下且大于上述第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由其它電動機的停止而產生的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述電流值采樣部增大電動機的電流值的采樣周期，并且進行增大上述電動機采樣部的電動機的位置或者速度的采樣周期和增大上述被驅動體采樣部的被驅動體的位置或者速度的采樣周期中的某一個。
7.根據權利要求6所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為上述第一電力以下且大于上述第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由其它電動機的停止而產生的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述PWM信號生成部增大上述PWM信號的載波頻率。
8.根據權利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力、用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止所需的第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述動作停止部使上述電動機采樣部與上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
9.根據權利要求8所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于上述第一電力、上述第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述電流值采樣部增大電動機的電流值的采樣周期，并且進行增大上述電動機采樣部的電動機的位置或者速度的采樣周期以及增大上述被驅動體采樣部的被驅動體的位置或者速度的采樣周期中的某一個。
10.根據權利要求9所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于上述第一電力、上述第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述PWM信號生成部增大上述PWM信號的載波頻率。
11.根據權利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力以下、且大于用于避免與上述電動機控制裝置控制的電動機并聯連接的其它電動機所連接的被驅動體與物體的干涉的其它電動機的停止所需的第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由于其它電動機的停止而在DC鏈路部中積累的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，動作停止部使上述電動機采樣部和上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
12.根據權利要求11所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為上述第一電力以下且大于上述第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由其它電動機的停止而產生的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述電流值采樣部增大電動機的電流值的采樣周期，并且進行增大上述電動機采樣部的電動機的位置或者速度的采樣周期以及增大上述被驅動體采樣部的被驅動體的位置或者速度的采樣周期中的某一個。
13.根據權利要求12所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為上述第一電力以下且大于上述第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由其它電動機的停止而產生的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述PWM信號生成部增大上述PWM信號的載波 頻率。
【文檔編號】H02P27/08GK103516293SQ201310254643
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月25日 優先權日:2012年6月25日
【發明者】益田直樹, 稻葉樹一 申請人:發那科株式會社
【專利摘要】本發明涉及停電時減少耗電的電動機控制裝置。PWM信號生成部根據由電流值采樣部采樣得到的電動機的電流值、由電動機采樣部采樣得到的電動機的位置或者速度、以及由被驅動體采樣部采樣得到的被驅動體的位置或者速度來生成用于驅動電動機的PWM信號。動作停止部在交流電源停止供電時，根據DC鏈路部中積累的電力和控制電源可提供的電力，使電動機采樣部和被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
【專利說明】停電時減少耗電的電動機控制裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于控制電動機的電動機控制裝置，其中，該電動機通過經由轉換器(converter )與交流電源相連接的DC鏈路部中積累的電力而被驅動，從對電動機的外圍設備提供電力的控制電源向上述電動機控制裝置提供電力。
【背景技術】
[0002]例如在日本特開平8-54914號公報(JP8-54914A)和日本特開2011-209936號公報(JP2011-209936A)中提出了一種用于控制電動機的電動機控制裝置:在需要始終同步地操作工件(work)和工具(tool)的機床等機械中，該電動機控制裝置在停電時進行將與電動機相連接的被驅動體退避(retract)到不與物體干涉的區域以及用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止中的至少一個。
[0003]然而，有時無法確保在停電時進行將與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域以及用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止中的至少一個這樣控制的電動機控制裝置所需的電力。
[0004]另一方面，例如在日本特開平5-333969號公報(JP5-333969A)中提出了通過不間斷電源裝置來確保停電時的控制裝置的電力的控制裝置。然而，不間斷電源裝置的價格高昂，因此在使用不間斷電源裝置來確保停電時的控制裝置的電力時，導致包括控制裝置的系統的價格變得高昂這樣的不良情況。
[0005]另夕卜，例如在日本特開平10-263973號公報(JP10-263973A)和日本特開2004-216829號公報(JP2004-216829A)中提出了使用具有平滑電容器的控制電源來確保停電時的電動機控制裝置的電力而不會使包括電動機控制裝置的系統的價格變得高昂。
[0006]然而，具有平滑電容器的控制電源在停電時能夠確保的電力小于不間斷電源裝置能夠確保的電力。因而，在控制電源除了對電動機控制裝置以外還對電動機的外圍設備(電動機冷卻用扇、監視器等)提供電力的情況下，有時無法確保在停電時進行將與電動機相連接的被驅動體退避(退回)到不與物體干涉的區域以及用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止中的至少一個這樣控制的電動機控制裝置所需的電力。
[0007]另外，例如在日本特開2007-185018號公報(JP2007-185018A)中提出了以下電動機控制裝置:在使用具有平滑電容器的控制電源的電動機控制裝置中，為了在停電時將參數、動作值等保存到存儲器，而在停電時停止向電動機的外圍設備提供電力，由此延長控制電源的輸出保持時間。
[0008]停電時為了將參數、動作值等保存到存儲器而延長停電時的控制電源的輸出保持時間的現有的電動機控制裝置，也在無法確保與電動機相連接的被驅動體向不與物體干涉的區域退避所需的第一電力、用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止所需的第二電力、或者第一電力與第二電力之和的情況下在停電時停止電動機向外圍設備提供電力，因此無法延長在停電時能夠進行將與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域和用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止中的至少一個的控制電源的輸出保持時間。
【發明內容】
[0009]作為本發明的一個方式，提供一種電動機控制裝置，其在停電時能夠進行將與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域以及用于回避與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止中的至少一個，因此能夠延長控制電源的輸出保持時間。
[0010]根據本發明的一個方式，電動機控制裝置用于控制電動機，該電動機通過經由轉換器與交流電源相連接的DC鏈路部中積累的電力而被驅動，從對電動機的外圍設備提供電力的控制電源向上述電動機控制裝置提供電力，上述電動機控制裝置具有:電流值采樣部，其對電動機的電流值進行采樣；電動機采樣部，其對電動機的位置或者速度進行采樣；被驅動體采樣部，其對與電動機相連接的被驅動體的位置或者速度進行采樣；PWM信號生成部，其根據采樣得到的電動機的電流值、電動機的位置或者速度、以及與電動機相連接的被驅動體的位置或者速度，來生成用于驅動電動機的PWM信號；以及動作停止部，在交流電源停止供電時，該動作停止部根據DC鏈路部中積累的電力和控制電源可提供的電力，使上述電動機采樣部和上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
[0011 ] 優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力、用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止所需的第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述動作停止部使上述電動機采樣部和上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
[0012]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于上述第一電力、上述第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述電流值采樣部增大電動機的電流值采樣周期，并且進行增大上述電動機采樣部的電動機的位置或者速度的采樣周期和增大上述被驅動體采樣部的被驅動體的位置或者速度的采樣周期中的某一個。
[0013]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于上述第一電力、上述第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述PWM信號生成部增大上述PWM信號的載波頻率。
[0014]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力以下、且大于用于避免與上述電動機控制裝置控制的電動機并聯連接的其它電動機所連接的被驅動體與物體的干涉的其它電動機的停止所需的第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由于其它電動機的停止而在DC鏈路部中積累的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，動作停止部使上述電動機采樣部和上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
[0015]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為上述第一電力以下且大于上述第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由其它電動機的停止而產生的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述電流值采樣部增大電動機的電流值的采樣周期，并且進行增大上述電動機采樣部的電動機的位置或者速度的采樣周期和增大上述被驅動體采樣部的被驅動體的位置或者速度的采樣周期中的某一個。
[0016]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為上述第一電力以下且大于上述第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由其它電動機的停止而產生的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述PWM信號生成部增大上述PWM信號的載波頻率。
[0017]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力、用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止所需的第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述動作停止部使上述電動機采樣部與上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
[0018]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于上述第一電力、上述第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述電流值采樣部增大電動機的電流值的采樣周期，并且進行增大上述電動機采樣部的電動機的位置或者速度的采樣周期以及增大上述被驅動體采樣部的被驅動體的位置或者速度的采樣周期中的某一個。
[0019]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于上述第一電力、上述第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述PWM信號生成部增大上述PWM信號的載波頻率。
[0020]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力以下、且大于用于避免與上述電動機控制裝置控制的電動機并聯連接的其它電動機所連接的被驅動體與物體的干涉的其它電動機的停止所需的第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由于其它電動機的停止而在DC鏈路部中積累的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，動作停止部使上述電動機采樣部和上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
[0021]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為上述第一電力以下且大于上述第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由其它電動機的停止而產生的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述電流值采樣部增大電動機的電流值的采樣周期，并且進行增大上述電動機采樣部的電動機的位置或者速度的采樣周期以及增大上述被驅動體采樣部的被驅動體的位置或者速度的采樣周期中的某一個。
[0022]優選在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為上述第一電力以下且大于上述第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由其它電動機的停止而產生的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述PWM信號生成部增大上述PWM信號的載波頻率。
[0023]根據本發明的一個方式的電動機控制裝置，在停電時能夠進行將與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域以及用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止中的至少一個，因此能夠延長控制電源的輸出保持時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]通過與附圖相關聯的以下實施方式的說明使得本發明的目的、特征以及優點變得更清楚。在該附圖中，
[0025]圖1是具有本發明的實施方式的電動機控制裝置的系統的框圖。
[0026]圖2是圖1的電動機控制裝置的框圖。
[0027]圖3是圖1的上級控制裝置的動作的流程圖。
[0028]圖4是具有本發明的實施方式的電動機控制裝置的其它系統的框圖。
[0029]圖5是圖4的上級控制裝置的動作的流程圖。
[0030]圖6是具有本發明的實施方式的電動機控制裝置的其它系統的框圖。
[0031]圖7是圖6的電動機控制裝置的框圖。
[0032]圖8是圖6的上級控制裝置的動作的流程圖。
[0033]圖9是具有本發明的實施方式的電動機控制裝置的其它系統的框圖。
[0034]圖10是圖9的上級控制裝置的動作的流程圖。
【具體實施方式】
[0035]參照【專利附圖】
【附圖說明】本發明的電動機控制裝置的實施方式。在圖中，對相同的結構要素附加相同的標號。
[0036]參照附圖，圖1是具有本發明的實施方式的電動機控制裝置的系統的框圖，圖2是圖1的電動機控制裝置的框圖。圖1示出的系統使用于需要始終同步操作工件與工具的機床。圖1示出的系統具有作為交流電源的三相交流電源1、轉換器2、作為DC鏈路部的平滑用電容器3、反相器4、電動機5、被驅動體6、旋轉角度檢測部7、8、存儲器9、電動機控制裝置10、控制電源11、作為外圍設備的監視器12、作為外圍設備的冷卻用扇13、停電檢測部16、上級控制裝置17以及開關18。
[0037]轉換器2例如由多個(在三相交流的情況下為六個)整流二極管構成，將從三相交流電源I提供的交流電力轉換為直流電力。平滑用電容器3與轉換器2并聯連接，以使由轉換器2的整流二極管整流過的電壓平滑化。反相器4與平滑用電容器3并聯連接，例如由多個(在三相交流的情況下為六個)整流二極管以及與這些整流二極管各自反并聯連接的晶體管構成，根據在后文中說明的PWM信號Vpwm對晶體管進行導通和截止動作，由此將由轉換器2轉換得到的直流電力轉換為交流電力。
[0038]通過平滑用電容器3中積累的電力來驅動電動機5。電動機5使用:通過滾珠絲杠/螺母機構等進給螺桿機構(feed screw mechanism)在重力軸方向(Z軸方向)上驅動機床的主軸的重力軸用伺服電動機、對安裝于機床的主軸的工具進行驅動的主軸電動機、通過滾珠絲杠/螺母機構等進給螺桿機構在水平軸方向(例如，X軸方向)上驅動安裝了工件的機床的工作臺的水平軸用伺服電動機等電動機。
[0039]關于被驅動體6，例如在電動機5為重力軸用伺服電動機的情況下為機床的主軸，在電動機5為主軸電動機的情況下為工具，在電動機5為水平軸用伺服電動機的情況下為機床的工作臺。
[0040]旋轉角度檢測部7由將電動機5的旋轉角度Θ i檢測為電動機位置的旋轉編碼器(rotary encoder)構成,旋轉角度檢測部8由將被驅動體6的旋轉角度Θ 2檢測為被驅動體位置的旋轉編碼器構成。
[0041]存儲器9存儲查找表，該查找表表示從上級控制裝置17輸入到電動機控制裝置10的對于電動機5的速度指令值即旋轉速度指令值ω.、在后文中說明那樣計算出的與電動機5的位置或者速度對應的電動機5的實際旋轉速度ω、q軸電流指令值I,.和d軸電流指令值Id-之間的關系。
[0042]電動機控制裝置10控制電動機5，通過經由轉換器2與三相交流電源I相連接的平滑用電容器3中積累的電 力來驅動該電動機5。因此，電動機控制裝置10采樣通過設置于反相器4的輸出線的電流檢測器4u、4v、4w而檢測出的三相的U相電流IuJ相電流Iv和W相電流Iw各自的電流值作為電動機5的電流值，分別采樣旋轉角度Θ 1、Θ 2作為電動機的位置或者速度以及被驅動體的位置或者速度。然后，電動機控制裝置10根據采樣得到的U相電流Iu、V相電流Iv和W相電流Iw各自的電流值和旋轉角度Θ 1、Θ 2生成用于驅動電動機5的PWM信號VPWM。在此，電流檢測器4u、4v、4w例如由霍爾元件構成。另外，電動機控制裝置10從對監視器12和冷卻用扇13提供電力的控制電源11被提供電力，以控制電動機5。
[0043]另外，電動機控制裝置10為了在三相交流電源I停電時能夠進行被驅動體6(例如，工具)退避到不與物體(例如，安裝于機床的工作臺的工件)干涉的區域以及用于避免被驅動體6與物體的干涉的電動機5的安全停止(即，為了避免由電動機5工作(例如，落下)導致的被驅動體6與物體的干涉而使旋轉速度指令值《_歸零由此電動機5停止)中的至少一個，進行控制來延長控制電源11的輸出保持時間。
[0044]電動機控制裝置10為了進行電動機5的控制和用于延長控制電源11的輸出保持時間的控制，具有電流值采樣部10a、電動機采樣部10b、被驅動體采樣部10c、減法器10d、濾波器10e、加法器10f、q軸電流指令值制作部10g、d軸電流指令值制作部10h、減法器101、減法器10j、PI控制部10k、PI控制部101、指令電壓制作部10m、PWM信號生成部IOn以及動作停止部IOp。
[0045]電流值采樣部IOa按照相當于電動機控制裝置10中內置的時鐘(未圖示)輸出到電動機控制裝置10各部的時鐘信號的一個時鐘周期(例如，250微秒)的每個采樣周期(電動機控制裝置10的控制周期)來分別對流過電動機5的三相的U相電流1?、V相電流Iv和W相電流Iw的電流值進行采樣，根據流過電動機5的三相的U相電流Ι?、ν相電流Iv和W相電流Iw以及與電動機5的實際旋轉速度ω對應的旋轉角度Θ來檢測q軸電流I,和d軸電流Id。因此，電流值采樣部IOa由進行旋轉坐標轉換和三相-兩相轉換的坐標轉換器構成。因而，電流值采樣部IOa將靜止坐標系(UVW坐標系)的三相的U相電流1?、V相電流Iv和W相電流Iw轉換為相對于靜止坐標系(α β坐標系)旋轉與實際旋轉速度ω對應的旋轉角度Θ的使用旋轉坐標系表示的兩相的q軸電流Itl和d軸電流Id，分別將q軸電流Iq和d軸電流Id輸出到減法器IOi和減法器IOj。
[0046]在該情況下，由設置于反相器4的輸出線上的電流檢測器4u、4v、4w檢測出三相的U相電流Iu、V相電流Iv和W相電流Iw，由電流檢測器4u、4v、4w輸出的電流檢測信號被輸入到未圖示的A/D轉換器而被轉換為數字數據。此外，電流檢測器4u、4v、4w例如由霍爾元件構成。[0047]在圖2示出的電動機控制裝置10中，電流值采樣部IOa在從上級控制裝置17被輸入在后文中說明的采樣周期增大指令Cs的情況下，如在后文中詳細說明那樣使U相電流Iu> V相電流Iv和W相電流Iw的電流值的采樣周期增大。
[0048]電動機采樣部IOb按照上述每個采樣周期來采樣旋轉角度Θ i，用時間對旋轉角度Θ !進行微分，由此運算出與U相電流1?、V相電流Iv和W相電流Iw的頻率相當的電動機5的旋轉速度O1來作為電動機5的速度，并將旋轉速度O1輸出到減法器IOd和加法器IOf。
[0049]在圖2示出的電動機控制裝置10中，電動機采樣部IOb在從上級控制裝置17被輸入上述采樣周期增大指令Cs的情況下，如在后文中詳細說明那樣使旋轉角度Θ i的采樣周期增大。
[0050]為了進行全封閉(full closed)控制而設置被驅動體采樣部10c。因此，被驅動體采樣部IOc按照上述每個采樣周期來采樣旋轉角度θ2，用時間對旋轉角度θ2進行微分，由此運算出與U相電流Ι?、ν相電流Iv和W相電流Iw的頻率相當的被驅動體6的旋轉速度ω2來作為被驅動體6的速度，并將旋轉速度ω2輸出到減法器10d。
[0051 ] 在圖2示出的電動機控制裝置10中，被驅動體采樣部IOc在開關18處于接通(0N)期間進行工作，在開關18處于斷開(OFF)期間停止工作。
[0052]減法器IOd具有:非反相輸入部,其被輸入電動機5的旋轉速度O1 ;反相輸入部，其被輸入被驅動體6的旋轉速度ω2 ;以及輸出部，其將電動機5的旋轉速度O1與被驅動體6的旋轉速度ω2的減法結果即差分Λ GJ1輸出到濾波器10e。濾波器IOe對差分Λ Q1進行濾波處理，將濾波處理過的差分Λ ω2輸出到加法器10f。加法器IOf具有:第一非反相輸入部，其被輸入電動機5的旋轉速度O1 ;第二非反相輸入部,其被輸入濾波處理過的差分Λ ω2 ;以及輸出部，其將電動機5的旋轉速度O1與濾波處理過的差分Λ ω2的相加結果即電動機5的實際旋轉速度ω輸出到q軸電流指令值制作部IOg和d軸電流指令值制作部10h。
[0053]q軸電流指令值制作部IOg制作q軸電流指令值I_m。因此，q軸電流指令值制作部IOg從加法器IOf被輸入電動機5的實際旋轉速度ω，從上級控制裝置17被輸入旋轉速度指令值ω com,從存儲器9讀取旋轉速度指令值ω com以及與電動機5的實際旋轉速度ω對應的q軸電流指令值I_m，將讀出的q軸電流指令值Ivot輸出到減法器IOi。
[0054]d軸電流指令值制作部IOh制作d軸電流指令值Idram。因此，d軸電流指令值制作部IOh從加法器IOf被輸入電動機5的實際旋轉速度ω，從上級控制裝置17被輸入旋轉速度指令值ω.。從存儲器9讀出旋轉速度指令值的ω.以及與電動機5的實際旋轉速度ω對應的d軸電流指令值Id.，將讀出的d軸電流指令值Id.輸出到減法器IOj。
[0055]減法器IOi具有:非反相輸入部，其被輸入q軸電流指令值I,。》;反相輸入部，其被輸入q軸電流Iq ;以及輸出部，其輸出q軸電流指令值I_m與q軸電流Iq的值的減法結果即電流偏差AIq。減法器IOj具有:非反相輸入部，其被輸入d軸電流指令值Id。》;反相輸入部，其被輸入d軸電流Id ；以及輸出部，其輸出d軸電流指令值Id_與d軸電流Id的值的減法結果即電流偏差AId。
[0056]PI控制部IOk被輸入電流偏差Λ Iq,對電流偏差Λ Iq進行比例積分運算，由此制作q軸電壓指令值Vq，將q軸電壓指令值Vq輸出到指令電壓制作部10m。PI控制部101被輸入電流偏差AId，對電流偏差Λ Id進行比例積分運算，由此制作d軸電壓指令值VdJfd軸電壓指令值Vd輸出到指令電壓制作部10m。
[0057]指令電壓制作部IOm根據q軸電壓指令值Vq和d軸電壓指令值Vd來制作U相電壓指令值V相電壓指令值Vv和W相電壓指令值Vw。因此，指令電壓制作部IOm由進行旋轉坐標轉換和兩相-三相轉換的坐標轉換器構成。因而，指令電壓設定部IOm將相對于靜止坐標系(α β坐標系)旋轉與電動機5的實際旋轉速度ω對應的旋轉角度Θ的使用旋轉坐標系表示的兩相的d軸電壓指令值Vd和q軸電壓指令值\轉換為三相的U相電壓指令值V相電壓指令值Vv和W相電壓指令值Vw，將U相電壓指令值Vu' V相電壓指令值Vv和W相電壓指令值Vw輸出到PWM信號生成部14η。
[0058]PWM信號生成部IOn根據U相電壓指令值Vu' V相電壓指令值Vv和W相電壓指令值Vw、即根據采樣得到的三相的U相電流1?、V相電流Iv和W相電流Iw的電流值和旋轉角度Θ P Θ 2來生成PWM信號VPWM(在該情況下，與反相器4的各晶體管對應的VPWM1、VPWM2、VPWM3、Vpwm4>Vpwm5以及Vpwm6)，為了驅動電動機5而將PWM信號Vpwm輸出到反相器4。因此，PWM信號生成部IOn根據與內置于電動機控制裝置10的計時器(未圖示)的一個周期(例如，250微秒)相當的載波頻率來生成PWM信號VPWM。
[0059]在圖2示出的電動機控制裝置10中，PWM信號生成部IOn在從上級控制裝置17輸入在后文中說明的載波頻率增大指令Cg的情況下，如在后文中詳細說明那樣使載波頻率增大。
[0060]動作停止部IOp在從上級控制裝置17輸入在后文中說明的動作停止指令C。的情況下，將用于斷開開關18的開關信號Stjff’提供給開關18，在電動機5的驅動過程中沒有從上級控制裝置17輸入動作停止指令C。的情況下，將用于接通開關18的開關信號Sra/提供給開關18。
[0061]控制電源11對電動機控制裝置10、監視器12以及冷卻用扇13提供電力。因此，控制電源11具有轉換器11a、平滑用電容器Ilb以及反相器11c。
[0062]轉換器Ila例如由多個(在該情況下兩個)整流二極管構成，將從三相交流電源I提供的交流電力轉換為直流電力。平滑用電容器Ilb具有小于平滑用電容器3的容量的容量，為了使由轉換器Ila的整流二極管整流過的電壓平滑化而與轉換器Ila進行并聯連接。反相器Ilc與平滑用電容器Ilb進行并聯連接，例如由多個(在該情況下兩個)整流二極管以及與這些整流二極管分別反并聯連接的晶體管構成，通過對晶體管進行導通和截止動作，來將由轉換器Ila轉換得到的直流電力轉換為交流電力。
[0063]監視器12顯示各種信息，從控制電源11被提供電力。冷卻用扇13對電動機5和電動機控制裝置10進行冷卻，從控制電源11被提供電力。
[0064]停電檢測部16檢測三相交流電源I的停電。因此,停電檢測部16具有:整流電路(未圖示)，其具有多個(在三相交流的情況下六個)整流二極管，該多個(在三相交流的情況下六個)整流二極管對由設置于三相交流電源I的輸出線上的電流檢測器lu、lv、lw檢測出的三相的U相電流1?、V相電流Iv和W相電流Iw進行整流；以及比較器(未圖示)，其將來自整流電路的輸出信號的電平與基準電平進行比較，在該輸出信號的電平為基準電平以下時將停電檢測信號Ss輸出到上級控制裝置17。在此，電流檢測器lu、lv、lw例如由霍爾元件構成。
[0065]在圖1示出的系統中，通過具備輸入輸出端口、串行通信電路、Α/D轉換器、比較器等的處理器來實現存儲器9、電動機控制裝置10以及停電檢測部16，按照存儲在未圖示的存儲器中的處理程序來執行在后文中說明的處理。
[0066]上級控制裝置17由CNC(數值控制裝置)等構成，為了控制電動機控制裝置10將旋轉速度指令值ω com輸入到q軸電流指令值制作部IOg和d軸電流指令值制作部IOh。另外，上級控制裝置17在被輸入停電檢測信號Ss時檢測平滑用電容器3的電壓(DC鏈電壓)^和平滑用電容器Ilb的電壓火2。然后，上級控制裝置17根據檢測出的電壓Vcl和電壓I2來分別計算平滑用電容器3中積累的電動機電源可提供電力Pm和平滑用電容器Ilb中積累的電力即在交流電源I停電時能夠由控制電源11提供的控制電源可提供電力P。。
[0067]開關18為了從旋轉角度檢測部8向被驅動體采樣部IOc提供旋轉角度Θ 2，按照來自動作停止部IOp的開關信號Sra/來進行接通動作，為了停止從旋轉角度檢測部8向被驅動體采樣部IOc提供旋轉角度Θ 2，按照來自動作停止部IOp的開關信號Stjf/來進行斷開動作。
[0068]在圖1示出的系統中，在上級控制裝置17的存儲器(未圖示)中與旋轉速度指令值ω-相關聯地預先存儲有相當于被驅動體6退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力、在交流電源I停電時用于避免被驅動體6與物體的干涉的電動機5的停止所需的第二電力、以及第一電力與第二電力之和中的某一個的電動機驅動用電力Psr。另外，在上級控制裝置17的存儲器(未圖示)中預先存儲有在交流電源I停電時用于驅動監視器12和冷卻用扇13所需的外圍設備驅動用電力Pmf。另外，在上級控制裝置17的存儲器(未圖示)中與旋轉速度指令值相關聯地預先存儲有在交流電源I停電時用于驅動電動機控制裝置10所需的第一電動機控制裝置驅動用電力Pmcl、在交流電源I停電時在斷開開關18時用于驅動電動機控制裝置10所需的第二電動機控制裝置驅動用電力Ρπ?、以及在交流電源I停電時斷開開關18并且在增大上述采樣周期時驅動電動機控制裝置10所需的第三電動機控制裝直驅動用電力Pmc3。
[0069]另外，上級控制裝置17接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl之和的情況下，將用于使被驅動體采樣部IOc的動作停止的動作停止指令C。輸出到動作停止部IOp。
[0070]另外，上級控制裝置17接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2之和的情況下，將用于增大上述采樣周期(例如，將上述采樣周期增大到兩倍)的采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部10b。
[0071]進而，上級控制裝置17接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3之和的情況下，將用于增大上述載波頻率(例如，將上述載波頻率增大到兩倍)的載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部10η。
[0072]圖3是圖1的上級控制裝置的動作的流程圖。在開始電動機5的驅動起到結束電動機5的驅動或者檢測三相交流電源I的停電為止的期間，按照每個控制周期(例如，250微秒)執行該流程圖，使用由上級控制裝置17執行的處理程序來控制該流程圖。
[0073]首先，上級控制裝置17判斷是否接收了停電檢測信號Ss (步驟SI)。在沒有接收停電檢測信號Ss的情況下，結束處理流程。相反，在接收到停電檢測信號Ss的情況下，上級控制裝置17計算電動機電源可提供電力Pm和控制電源可提供電力P。(步驟S2)。
[0074]在結束步驟S2之后，上級控制裝置17判斷電動機電源可提供電力Pm是否大于電動機驅動用電力Psr (步驟S3)。在電動機電源可提供電力Pni為電動機驅動用電力Psr以下的情況下，結束處理流程。相反，在電動機電源可提供電力Pm大于電動機驅動用電力Psr的情況下，上級控制裝置17判斷控制電源可提供電力P。是否為外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pmca之和以上(步驟S4)。
[0075]在控制電源可提供電力P。為外圍設備驅動用電力Pnif與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl之和以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl之和的情況下，上級控制裝置17將動作停止指令C。輸出到動作停止部IOp (步驟S5)。
[0076]動作停止部IOp在從上級控制裝置17被輸入動作停止指令C。的情況下，將開關信號Stjf/提供給開關18。因而，被驅動體采樣部IOc停止動作，被驅動體采樣部IOc不耗電，因此能夠減少電動機控制裝置10的耗電。
[0077]在步驟S5結束之后，上級控制裝置17判斷控制電源可提供電力P。是否為外圍設備驅動用電力Pnif與第二電動機控制裝置驅動用電力Pdk2之和以上(步驟S6)。在控制電源可提供電力P。為外圍設備驅動用電力Pmf與第二電動機控制裝置驅動用電力Ρπ?之和以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2之和的情況下，上級控制裝置17將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb (步驟S7)。
[0078]電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb在從上級控制裝置17被輸入采樣周期增大指令Cs的情況下，在每接收兩次內置于電動機控制裝置10的時鐘(未圖示)所輸出的時鐘信號時進行采樣處理。因而，電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb按照相當于兩個時鐘周期(例如，500微秒)的每個采樣周期(電動機控制裝置10的控制周期)分別進行采樣處理。即，電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb的采樣周期增大到被輸入采樣周期增大指令Cs之前的采樣周期的兩倍。
[0079]與電流值采樣部10a、電動機采樣部IOb以及被驅動體采樣部IOc的采樣周期相當的電動機控制裝置10的控制周期由電動機控制裝置10的各部進行處理的處理期間和電動機控制裝置10的各部進行暫停的暫停期間構成。處理期間與電動機控制裝置10的控制周期的長度無關而是固定的，在處理期間中電動機控制裝置10所消耗的電力大于在暫停期間中電動機控制裝置10所消耗的電力。因而，電動機控制裝置10所消耗的電力隨著電動機控制裝置10的處理期間相對于控制周期的長度的比例減少而減少。根據本實施方式，通過增大電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb的采樣周期，電動機控制裝置10的處理期間相對于控制周期的長度的比例減少，因此能夠減少電動機控制裝置10的耗電。
[0080]在結束步驟S7之后，上級控制裝置17判斷控制電源可提供電力P。是否為外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3之和以上(步驟S8)。在控制電源可提供電力P。為外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力Pme3之和以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3之和的情況下，上級控制裝置17將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部IOn (步驟S9)，結束處理流程。
[0081]PWM信號生成部IOn在從上級控制裝置17被輸入載波頻率增大指令Cg的情況下，設定與內置于電動機控制裝置10的計時器(未圖示)的兩個周期(例如，500微秒)相當的載波頻率，根據所設定的載波頻率來生成PWM信號VPWM。因而，載波頻率增大到被輸入載波頻率增大指令Cg之前的載波頻率的兩倍。
[0082]每個單位時間(例如，I秒)生成PWM信號Vpwm的次數隨著載波頻率增大而減少，PWM信號生成部IOn生成PWM信號Vpwm所需的電力隨著每個單位時間(例如，I秒)生成PWM信號Vpwm的次數減少而減少。根據本實施方式，通過增大載波頻率，每個單位時間(例如，I秒)生成PWM信號Vpwm的次數減少，因此能夠減少電動機控制裝置10的耗電。
[0083]在電動機5為重力軸用伺服電動機的情況下，電動機控制裝置10在上級控制裝置17的圖3的處理流程結束時進行電動機5的控制，以便進行被驅動體6退避到不與物體干涉的區域以及用于避免被驅動體6與物體的干涉的電動機5的停止。在電動機5為水平軸用伺服電動機的情況下，電動機控制裝置10在上級控制裝置17的圖3的處理流程結束時進行電動機5的控制，以便進行被驅動體6退避到不與物體干涉的區域。在電動機5為主軸電動機的情況下，電動機控制裝置10在上級控制裝置17的圖3的處理流程結束時進行電動機5的控制，以便進行用于避免被驅動體6與物體的干涉的電動機5的停止。
[0084]根據圖1示出的系統，在三相交流電源I停電時，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl之和的情況下，停止被驅動體采樣部IOc的動作，因此能夠減少電動機控制裝置10的耗電。因而，由于能夠在三相交流電源I停電時進行被驅動體6退避到不與物體干涉的區域以及用于避免被驅動體6與物體的干涉的電動機5的停止中的至少一個，因此不增大平滑用電容器Ilb的容量就能夠延長控制電源11的輸出保持時間。
[0085]另外，在三相交流電源I停電時，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pnif與第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2或者第三電動機控制裝置驅動用電力P-之和的情況下，增大電流值采樣部IOa和電動機米樣部IOb的米樣周期，或者增大電流值米樣部IOa和電動機米樣部IOb的采樣周期與PWM信號Vpwm的載波頻率兩者，由此能夠進一步減少電動機控制裝置10的耗電。[0086]圖4是具有本發明的實施方式的電動機控制裝置的其它系統的框圖。圖4示出的系統使用于需要始終同步操作工件與工具的機床。圖4示出的系統代替圖1的上級控制裝置17而具有上級控制裝置17’，除了具有上級控制裝置17以外的圖1示出的系統的結構要素以外，還具有反相器4’、電動機5’、被驅動體6’、旋轉角度檢測部7’、8’、存儲器9’以及電動機控制裝置10’。
[0087]反相器4’與平滑用電容器3和電動機5進行并聯連接，例如由多個(在三相交流的情況下六個)整流二極管以及與這些整流二極管各自進行反并聯連接的晶體管構成，根據在后文中說明的PWM信號VPWM’來進行晶體管的導通和截止動作，由此將由轉換器2轉換得到的直流電力轉換為交流電力。
[0088]電動機5’通過平滑用電容器3中積累的電力來驅動。在圖4示出的系統中，作為電動機5例如使用通過滾珠絲杠/螺母機構等進給螺桿機構在第一水平軸方向(例如，X軸方向)上驅動安裝了工件的機床的工作臺的第一水平軸用伺服電動機，作為電動機5’例如使用通過滾珠絲杠/螺母機構等進給螺桿機構在與第一水平軸方向正交的第二水平軸方向(例如，Y軸方向)上驅動安裝了工件的機床的工作臺的第二水平軸用伺服電動機。
[0089]被驅動體6和被驅動體6’例如在電動機5、5’分別為第一水平軸用伺服電動機和第二水平軸用伺服電動機的情況下為相同的機床的工作臺。
[0090]旋轉角度檢測部7’由作為電動機的位置而檢測電動機5’的旋轉角度Θ/的旋轉編碼器構成，旋轉角度檢測部8’由作為被驅動體的位置而檢測被驅動體6’的旋轉角度Θ2’的旋轉編碼器構成。
[0091]存儲器9’存儲查找表，該查找表表示從上級控制裝置17’輸入到電動機控制裝置10’的對電動機5’的速度指令值即旋轉速度指令值ω.’、與電動機5的實際旋轉速度ω同樣地計算得到的與電動機5’的位置或者速度對應的電動機5’的實際旋轉速度《’、q軸電流指令值I,。。/和d軸電流指令值Id_’之間的關系。
[0092]電動機控制裝置10’控制電動機5’，該電動機5’通過經由轉換器2與三相交流電源I相連接的平滑用電容器3中積累的電力來驅動。因此，電動機控制裝置10’作為電動機的電流值對由設置于反相器4’的輸出線上的電流檢測器4u’、4v’、4w’檢測出的三相的U相電流I/ >V相電流I/以及W相電流I/各自的電流值進行采樣，作為電動機的位置或者速度以及被驅動體的位置或者速度分別對旋轉角度θ/、θ2’進行采樣。然后，電動機控制裝置10’根據采樣得到的U相電流I/、V相電流I/以及W相電流I/各自的電流值和旋轉角度θ/、θ2’來生成用于驅動電動機5’的PWM信號VPWM’。在此，電流檢測器4u’、4v’、4w’例如由霍爾元件構成。另外，電動機控制裝置10’從控制電源11被提供電力，但是為了說明更清楚，在圖4中省略從控制電源11用于對電動機控制裝置10’提供電力的路徑。并且，電動機控制裝置10’進行控制以便在從停電檢測部16輸入停電檢測信號Ss時停止電動機5’，并根據電動機5’的實際旋轉速度ω’來計算由于電動機5’的停止而在平滑用電容器3中積累的減速能量Pd。減速能量Pd大于在后文中說明的停止電力Pm。然后，電動機控制裝置10’將計算得到的減速能量Pd的信息提供給上級控制裝置17，。
[0093]在圖4示出的系統中，通過具備輸入輸出端口、串行通信電路、A/D轉換器、比較器等的處理器來實現存儲器9’和電動機控制裝置10’，按照存儲到未圖示的存儲器的處理程序來執行用于控制電動機5’的處理。[0094]在圖4示出的系統中，如后文中說明那樣，電動機控制裝置10在三相交流電源I停電時進行被驅動體6、6’退避到不與物體干涉的區域，電動機控制裝置10’在三相交流電源I停電時進行電動機5’的停止。
[0095]因此，在三相交流電源I停電時，在電動機電源可提供電力Pni為作為被驅動體6的退避所需的第一電力的退避電力Psri以下且大于作為電動機5’的停止所需的第二電力的停止電力Psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與在后文中說明的第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和的情況下，電動機控制裝置10的動作停止部IOp進行控制，通過將用于斷開開關18的開關信號Stjf/提供給開關18來停止被驅動體采樣部IOc的動作，來延長控制電源11的輸出保持時間。
[0096]上級控制裝置17’由CNC(數值控制裝置)等構成，為了控制電動機控制裝置10將旋轉速度指令值的ω com輸入到電動機控制裝置10的q軸電流指令值制作部IOg和d軸電流指令值制作部10h，為了控制電動機控制裝置10’將旋轉速度指令值’輸入到電動機控制裝置10’的q軸電流指令值制作部和d軸電流指令值制作部(均未圖示)。另外，上級控制裝置17’在被輸入停電檢測信號Ss時檢測平滑用電容器3的電壓(DC鏈電壓)Vca和平滑用電容器Ilb的電壓火2。然后，上級控制裝置17’根據檢測出的電壓Vcl和電壓νε2來分別計算出平滑用電容器3中積累的電動機電源可提供電力Pm以及平滑用電容器Ilb中積累的電力即交流電源I停電時控制電源11可提供的控制電源可提供電力P。。并且，也可以在電動機控制裝置10、電動機控制裝置10’以及上級控制裝置17’之間進行串行通信。
[0097]在圖4示出的系統中，在上級控制裝置17’的存儲器(未圖示)中與旋轉速度指令值相關聯地預先存儲退避電力Psrt,與旋轉速度指令值ω.’相關聯地預先存儲停止電力Pm。另外，在上級控制裝置17’的存儲器(未圖示)中預先存儲有在交流電源I停電時用于驅動監視器12和冷卻用扇13所需的外圍設備驅動用電力Pmf。另外，在上級控制裝置17’的存儲器(未圖示)中與旋轉速度指令值的相關聯地預先存儲有:在交流電源I停電時用于驅動電動機控制裝置10、10’所需的第一電動機控制裝置驅動用電力Pm。/、在交流電源I停電時在斷開開關18時用于驅動電動機控制裝置10、10’所需的第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2’、以及在交流電源I停電時斷開開關18并且在增大上述采樣周期時用于驅動電動機控制裝置10、10’所需的第三電動機控制裝置驅動用電力Pmc3’。
[0098]例如，電動機5、5’分別為第一水平軸用伺服電動機和第二水平軸用伺服電動機，在被驅動體6和被驅動體6’為相同的機床的工作臺的情況下，上級控制裝置17’根據旋轉速度指令值ω_、ω_’來判斷是否停止電動機5、5’以使交流電源I停電時被驅動體6、6’退避到不與物體干涉的區域。
[0099]例如，在上級控制裝置17’判定為為了退避而需要使被驅動體6、6’向第一水平方向(例如，X軸方向)移動且不需要使被驅動體6、6’向第二水平方向(例如，Y軸方向)移動的情況下，上級控制裝置17’為了退避而以驅動電動機5的方式控制電動機控制裝置10，以停止電動機5’的方式控制電動機控制裝置10’。
[0100]另外，上級控制裝置17’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm大于電動機驅動用電力Psr且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pmca’之和的情況下，將動作停止指令C。輸出到動作停止部10ρ。[0101]另外，上級控制裝置17’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和的情況下，也將動作停止指令C。輸出到動作停止部10p。
[0102]另外，上級控制裝置17’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pnif與第二電動機控制裝置驅動用電力Pdk2’之和的情況下，將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部10b。
[0103]另外，上級控制裝置17’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2’之和的情況下，也將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部10b。
[0104]另外，上級控制裝置17’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3’之和的情況下，將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部 IOn0
[0105]進而，上級控制裝置17 ’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力P-’之和的情況下，也將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部10η。
[0106]圖5是圖4的上級控制裝置的動作的流程圖。在開始電動機5的驅動起到結束電動機5的驅動或者檢測三相交流電源I的停電為止的期間，按照每個控制周期(例如，250微秒)來執行該流程圖，使用由上級控制裝置17’執行的處理程序來控制該流程圖。在此，說明為了進行被驅動體6、6’的退避而驅動電動機5并且停止電動機5’的情況。
[0107]在圖5的流程圖中，在結束步驟S2之后，上級控制裝置17’判斷電動機電源可提供電力Pm是否大于退避電力Psrl (步驟S21)。在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下的情況下，上級控制裝置17’判斷電動機電源可提供電力Pm是否大于停止電力Psr2(步驟 S22)。
[0108]在電動機電源可提供電力Pm為停止電力Psr2以下的情況下，結束處理流程。相反，在電動機電源可提供電力Pm大于停止電力Psr2的情況下，上級控制裝置17’判斷電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和是否大于退避電力Psri與停止電力Psr2之和(步驟S23)。在電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和為退避電力Psrl與停止電力Psr2之和以下的情況下，結束處理流程。
[0109]在步驟S21中判定為電動機電源可提供電力Pm大于退避電力Psrl的情況下或者在步驟S23中判定為電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psi2之和的情況下，上級控制裝置17’判斷控制電源可提供電力P。是否為外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和以上(步驟S24)。
[0110]在控制電源可提供電力P。為外圍設備驅動用電力Pnif與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和的情況下，上級控制裝置17’將動作停止指令C。輸出到動作停止部IOp (步驟S25)。
[0111]在結束步驟S25之后，上級控制裝置17’判斷控制電源可提供電力P。是否為外圍設備驅動用電力Pnif與第二電動機控制裝置驅動用電力Pdk2’之和以上(步驟S26)。在控制電源可提供電力P。為外圍設備驅動用電力Pmf與第二電動機控制裝置驅動用電力Ρπ?’之和以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第二電動機控制裝置驅動用電力P-’之和的情況下，上級控制裝置17’將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb (步驟S27)。
[0112]在結束步驟S27之后，上級控制裝置17’判斷控制電源可提供電力P。是否為外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力Pme3’之和以上(步驟S28)。在控制電源可提供電力P。為外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力Pm。/之和以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第三電動機控制裝置驅動用電力P-’之和的情況下，上級控制裝置17’將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部IOn (步驟S29)，結束處理流程。
[0113]在電動機電源可提供電力Pm大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和的情況下，電動機控制裝置10’在上級控制裝置17’的圖5的處理流程結束時進行用于進行電動機5’的停止的電動機5’的控制，在電動機5’停止之后，電動機控制裝置10進行用于進行被驅動體6退避到被驅動體6不與物體干涉的區域的電動機5的控制。
[0114]相反，電動機5為重力軸用伺服電動機，電動機5’為主軸電動機，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl與停止電力Psr2之和以下的情況下，電動機控制裝置10在上級控制裝置17’的圖5的處理流程結束時或者電動機控制裝置10’進行電動機5’的停止之后進行用于被驅動體6退避到不與物體干涉的區域的電動機5的控制。S卩，在需要比電動機5’的停止優先進行被驅動體6的退避情況下，在上級控制裝置17’的圖5的處理流程結束時進行用于進行被驅動體6的退避的電動機5的控制，相反，在需要比被驅動體6的退避優先進行電動機5’的停止的情況下，在電動機控制裝置10’進行的電動機5’的停止之后進行用于進行被驅動體6的退避的電動機5的控制。
[0115]在圖4示出的系統中，在三相交流電源I停電時，在電動機電源可提供電力Pni為退避電力Psri以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pfflf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和的情況下，停止被驅動體采樣部IOc的動作，因此能夠減少電動機控制裝置10的耗電。因而，由于在電動機電源可提供電力Pni為退避電力Psri以下的情況下也能夠進行退避，因此不增大平滑用電容器Ilb的容量就能夠延長控制電源11的輸出保持時間。
[0116]另外，在三相交流電源I停電時，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下且大于停止電力Psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于第一電動機控制裝置驅動用電力pm。/、第二電動機控制裝置驅動用電力Pdk2’或者第三電動機控制裝置驅動用電力Pm。/之和的情況下，增大電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb的采樣周期，或者增大電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb的采樣周期與PWM信號VPWM’的載波頻率兩者，由此能夠進一步減少電動機控制裝置10的耗電。
[0117]圖6是具有本發明的實施方式的電動機控制裝置的其它系統的框圖，圖7是圖6的電動機控制裝置的框圖。圖6示出的系統使用于需要始終同步操作工件與工具的機床。圖6示出的系統代替圖1的電動機控制裝置10和上級控制裝置17而具有電動機控制裝置10’和上級控制裝置117，除了具有圖1示出的系統的結構要素以外具有開關14、15。另外，電動機控制裝置10’除了具有圖2示出的電動機控制裝置10的結構要素以外具有電力提供停止部IOo。
[0118]開關14為了從控制電源11向監視器12提供電力，按照來自電力提供停止部IOo的開關信號Sm來進行接通動作，為了停止從控制電源11向監視器12提供電力，按照來自電力提供停止部IOo的開關信號Stjff來進行接通動作。開關15為了從控制電源11向冷卻用扇13提供電力，按照來自電力提供停止部IOo的開關信號Sm來進行接通動作，為了停止從控制電源11向冷卻用扇13提供電力，按照來自電力提供停止部IOo的開關信號Stjff來進行斷開動作。
[0119]電力提供停止部IOo在從上級控制裝置117被輸入后文中說明的電力提供停止指令Cp的情況下，將用于斷開開關14、15的開關信號Stjff提供給開關14、15，在電動機5的驅動過程中電力提供停止指令Cp沒有從上級控制裝置117輸入的情況下，將用于接通開關14、15的開關信號Sm提供給開關14、15。
[0120]上級控制裝置117接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2之和的情況下，從控制電源11將用于停止向監視器12和冷卻用扇13提供電力的電力提供停止指令Cp輸出到電力提供停止部IOo。
[0121]另外，上級控制裝置117接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl的情況下，將動作停止指令C。輸出到動作停止部10p。
[0122]另外，上級控制裝置117接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2的情況下，將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部10b。
[0123]進而，上級控制裝置117接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于第三電動機控制裝置驅動用電力Pmc3的情況下，將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部10η。
[0124]圖8是圖6的上級控制裝置的動作的流程圖。在電動機5的驅動開始起直到電動機5的驅動結束或者檢測三相交流電源I停電為止的期間，按照每個控制周期(例如，250微秒)來執行該流程圖，使用由上級控制裝置117執行的處理程序來控制該流程圖。
[0125]在步驟S4中判定為控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pnif與第一電動機控制裝置驅動用電力Pmc;1之和的情況下，上級控制裝置117將電力提供停止指令Cp輸出到電力提供停止部10o(步驟S5’)。[0126]在結束步驟S5’之后，上級控制裝置117判斷控制電源可提供電力P。是否為第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl以上(步驟S6’ )。在控制電源可提供電力P。為第一電動機控制裝置驅動用電力Pmel以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力Pc小于第一電動機控制裝置驅動用電力Pmca的情況下，上級控制裝置117將動作停止指令C。輸出到動作停止部IOp (步驟S7，)。
[0127]在結束步驟S7’之后，上級控制裝置117判斷控制電源可提供電力P。是否為第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2以上(步驟S8’ )。在控制電源可提供電力P。為第二電動機控制裝置驅動用電力Ρπ?以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力Pc小于第二電動機控制裝置驅動用電力Ρπ?的情況下，上級控制裝置117將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb (步驟S9’)。
[0128]在結束步驟S9’之后，上級控制裝置117判斷控制電源可提供電力P。是否為第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3以上(步驟S10’)。在控制電源可提供電力P。為第三電動機控制裝置驅動用電力Pme3以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力Pc小于第三電動機控制裝置驅動用電力Pme3的情況下，上級控制裝置117將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部IOn (步驟Sir )，結束處理流程。
[0129]在圖6示出的系統中，在三相交流電源I停電時，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于第一電動機控制裝置驅動用電力Pmcl的情況下，停止被驅動體采樣部IOc的動作，因此能夠減少電動機控制裝置10的耗電。因而，由于在三相交流電源I停電時能夠進行被驅動體6退避到不與物體干涉的區域以及用于避免被驅動體6與物體的干涉的電動機5的停止中的至少一個，因此不會增大平滑用電容器Ilb的容量就能夠延長控制電源11的輸出保持時間。
[0130]圖9是具有本發明的實施方式的電動機控制裝置的其它系統的框圖。圖9示出的系統使用于需要始終同步操作工件和工具的機床。圖9示出的系統代替圖4的上級控制裝置17’而具有上級控制裝置117’。
[0131]上級控制裝置117’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和的情況下，將電力提供停止指令(；輸出到電力提供停止部IOo0
[0132]另外，上級控制裝置117’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl ’之和的情況下，也將電力提供停止指令Cp輸出到電力提供停止部IO0。
[0133]另外，上級控制裝置117’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于第一電動機控制裝置驅動用電力Pmc/的情況下，將動作停止指令C。輸出到動作停止部10p。
[0134]另外，上級控制裝置117’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pmf與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和的情況下，也將動作停止指令C。輸出到動作停止部10p。
[0135]另外，上級控制裝置117’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm大于電動機驅動用電力Py并且控制電源可提供電力P。小于第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2’的情況下，將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部10b。
[0136]另外，上級控制裝置117’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psri與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2’的情況下，也將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部10b。
[0137]另外，上級控制裝置117’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pni大于電動機驅動用電力Psr，并且控制電源可提供電力P。小于第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3’的情況下，將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部10η。
[0138]進而，上級控制裝置117’接收停電檢測信號Ss，在電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psrl以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psri與停止電力Pm之和，并且控制電源可提供電力P。小于第三電動機控制裝置驅動用電力Pm。/的情況下，也將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部10η。
[0139]圖10是圖9的上級控制裝置的動作的流程圖。在開始電動機5的驅動起直到結束電動機5的驅動或者檢測三相交流電源I的停電為止的期間，按照每個控制周期(例如，250微秒)來執行該流程圖，使用由上級控制裝置117’執行的處理程序來控制該流程圖。
[0140]在步驟S24中判定為控制電源可提供電力P。小于外圍設備驅動用電力Pnif與第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’之和的情況下，上級控制裝置117’將電力提供停止指令Cp輸出到電力提供停止部10o(步驟S25’)。
[0141]在結束步驟S25之后，上級控制裝置117’判斷控制電源可提供電力P。是否為第一電動機控制裝置驅動用電力Pdk1 ’以上(步驟S26’)。在控制電源可提供電力P。為第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于第一電動機控制裝置驅動用電力Pdk1 ’的情況下，上級控制裝置117’將動作停止指令C。輸出到動作停止部IOp (步驟S27’)。
[0142]在結束步驟S27’之后，上級控制裝置117’判斷控制電源可提供電力P。是否為第二電動機控制裝置驅動用電力P-’以上(步驟S28’ )。在控制電源可提供電力P。為第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2’以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于第二電動機控制裝置驅動用電力Ρπ?’的情況下，上級控制裝置117’將采樣周期增大指令Cs分別輸出到電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb (步驟S29’)。
[0143]在結束步驟S29’之后，上級控制裝置117’判斷控制電源可提供電力P。是否為第三電動機控制裝置驅動用電力Pm。/以上(步驟S30’)。在控制電源可提供電力P。為第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3’以上的情況下，結束處理流程。相反，在控制電源可提供電力P。小于第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3的情況下，上級控制裝置117’將載波頻率增大指令Cg輸出到PWM信號生成部IOn (步驟S31’)，結束處理流程。
[0144]在圖9示出的系統中，在三相交流電源I停電時，在電動機電源可提供電力Pni為退避電力Psri以下且大于停止電力psr2，電動機電源可提供電力Pm與減速能量Pd之和大于退避電力Psrl與停止電力Psr2之和，并且控制電源可提供電力P。小于第一電動機控制裝置驅動用電力Pnrcl’的情況下，停止被驅動體采樣部IOc的動作，因此能夠減少電動機控制裝置10的耗電。因而，電動機電源可提供電力Pm為退避電力Psri以下的情況下也能夠進行退避，因此不增大平滑用電容器Iib的容量就能夠延長控制電源11的輸出保持時間。
[0145]本發明并不限定于上述實施方式，能夠進行很多變更和變形。例如，能夠將本發明的電動機控制裝置使用于需要始終同步操作工件和工具的機床以外的機械。
[0146]另外，本發明的電動機控制裝置在停電時不使向外圍設備提供的電力停止的情況下，也可以從與對電動機的外圍設備提供電力的控制電源不同的電源提供電力。
[0147]另外，在上述實施方式中，作為交流電源使用了三相交流電源1，但是還可以將三相以外的多相交流電源用作電源。另外，還可以將本發明的電動機控制裝置應用于進行電源再生的系統。在該情況下，在三相交流電源I與電流檢測部、、、、。之間配置電抗器，通過多個整流二極管以及與整流二極管的個數相同數量的晶體管來構成轉換器2。
[0148]另外，能夠通過旋轉編碼器以外的部件(例如，霍爾元件或者旋轉變壓器(resolver))來構成旋轉角度檢測部7、8。另外，還可以將電動機采樣部IOb和被驅動體采樣部IOc設置于電動機控制裝置10的外部。另外，還可以省略旋轉角度檢測部7，而根據提供給電動機5的交流電流和交流電壓來運算旋轉角度Θ I和旋轉速度ω”
[0149]另外，說明了作用外圍設備而使用監視器12和冷卻用扇13的情況，但是還可以使用監視器12和冷卻用扇13中的某一個或者監視器12和冷卻用扇13以外的外圍設備。
[0150]另外，說明了對旋轉角度θ” 02進行采樣的情況，但是還可以代替作為電動機5的位置和被驅動體6的位置的旋轉角度Θ P Θ 2，而對作為電動機5的速度和被驅動體6的速度的旋轉速度ω” ω2進行采樣。
[0151]另外，說明了將存儲器9用作處理器的一部分，但是還可以將存儲器9構成為處理器外的部件。另外，還可以將存儲器9設置于q軸電流指令值制作部IOg或者d軸電流指令值制作部IOh內。
[0152]另外，說明了停電檢測部16檢測三相交流電源I的電流而將與檢測出的電流對應的輸出信號的電平與基準電平進行比較的情況，但是停電檢測部16檢測三相交流電源I的電壓，還可以將與檢測出的電壓對應的輸出信號的電平與基準電平進行比較。
[0153]另外，說明了停電檢測部16將停電檢測信號Ss輸出到上級控制裝置17、17’的情況，但是停電檢測部16還可以將停電檢測信號Ss輸出到q軸電流指令值制作部IOg和d軸電流指令值制作部10h，q軸電流指令值制作部IOg和d軸電流指令值制作部IOh判斷是否檢測三相交流電源I的停電。
[0154]另外，說明了將電流值采樣部IOa和電動機采樣部IOb的采樣周期(電動機控制裝置10的控制周期)增大兩倍的情況，但是每次在接收到內置于電動機控制裝置10內的時鐘(未圖示)所輸出的3以上的任意次數的時鐘信號時進行采樣處理，由此還可以將采樣周期增大到3以上的任意整數倍。另外，為了增大采樣周期，還可以將時鐘控制部設置于電動機控制裝置10內，該時鐘控制部用于增大內置于電動機控制裝置10內的時鐘(未圖示)輸出到電動機控制裝置10的各部的時鐘信號的頻率。
[0155]另外，說明了將PWM信號Vpwm的載波頻率增大到兩倍的情況，但是還可以通過設定與內置于電動機控制裝置10內的計時器(未圖示)的3以上的任意數的周期相當的載波頻率，來將PWM信號Vpwm的載波頻率增大到3以上的任意的整數倍。另外，為了增大PWM信號Vpwm的載波頻率，還可以將計時器控制部設置于電動機控制裝置10內，該計時器控制部用于增大內置于電動機控制裝置10內的計時器(未圖示)的計數值。
[0156]另外，為了減少電動機控制裝置10的耗電，還可以僅進行被驅動體采樣部IOc的動作的停止，或者進行被驅動體采樣部IOc的動作的停止與采樣周期的增大兩者。
[0157]另外，說明了通過上級控制裝置17、17’進行平滑用電容器3的電壓(DC鏈電壓)Vcl和平滑用電容器I Ib的電壓ν?的檢測以及電動機電源可提供電力Pm和控制電源可提供電力P。的計算的情況，但是還可以將檢測平滑用電容器3的電壓(DC鏈電壓Wca的第一電壓檢測部、檢測平滑用電容器Ilb的電壓ν?的第二檢測部以及計算電動機電源可提供電力Pn^P控制電源可提供電力P。的計算部設置于電動機控制裝置10。
[0158]另外，說明了將電動機驅動用電力外圍設備驅動用電力Pmf、與旋轉速度指令值相關聯的第一電動機控制裝置驅動用電力Pm。/、第二電動機控制裝置驅動用電力Pnrc2、第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3以及第四電動機控制裝置驅動用電力Pnrc4預先存儲到上級控制裝置17、17’的存儲器(未圖示)的情況，但是還可以將存儲了電動機驅動用電力Pf外圍設備驅動用電力Pmf、與旋轉速度指令值ω 相關聯的第一電動機控制裝置驅動用電力P-、第二電動機控制裝置驅動用電力Pdk2、第三電動機控制裝置驅動用電力Pnrc3以及第四電動機控制裝置驅動用電力Pdk4的存儲部設置于電動機控制裝置10。
[0159]并且，為了減少電動機控制裝置10的耗電，還可以代替停止被驅動體采樣部IOc的動作，而停止電動機采樣部 IOb的動作。
[0160]以上，與其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應該理解在不脫離后述的權利要求的公開范圍 的情況下能夠進行各種修改和變更。
【權利要求】
1.一種電動機控制裝置(10)，其用于控制電動機(5)，該電動機(5)通過經由轉換器(2)與交流電源(I)相連接的DC鏈路部(3)中積累的電力而被驅動，從對電動機的外圍設備提供電力的控制電源(11)向上述電動機控制裝置(10)提供電力，其特征在于，上述電動機控制裝置(10)具有: 電流值采樣部(10a)，其對電動機的電流值進行采樣； 電動機采樣部(10b)，其對電動機的位置或者速度進行采樣； 被驅動體采樣部(10c)，其對與電動機相連接的被驅動體的位置或者速度進行采樣； PWM信號生成部(IOn)，其根據采樣得到的電動機的電流值、電動機的位置或者速度、以及與電動機相連接的被驅動體的位置或者速度，來生成用于驅動電動機的PWM信號；以及 動作停止部(IOp)，在交流電源停止供電時，該動作停止部(IOp)根據DC鏈路部中積累的電力和控制電源可提供的電力，使上述電動機采樣部和上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
2.根據權利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力、用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止所需的第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述動作`停止部使上述電動機采樣部和上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
3.根據權利要求2所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于上述第一電力、上述第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述電流值采樣部增大電動機的電流值采樣周期，并且進行增大上述電動機采樣部的電動機的位置或者速度的采樣周期和增大上述被驅動體采樣部的被驅動體的位置或者速度的采樣周期中的某一個。
4.根據權利要求3所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于上述第一電力、上述第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述PWM信號生成部增大上述PWM信號的載波頻率。
5.根據權利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力以下、且大于用于避免與上述電動機控制裝置控制的電動機并聯連接的其它電動機所連接的被驅動體與物體的干涉的其它電動機的停止所需的第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由于其它電動機的停止而在DC鏈路部中積累的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，動作停止部使上述電動機采樣部和上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
6.根據權利要求5所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為上述第一電力以下且大于上述第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由其它電動機的停止而產生的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述電流值采樣部增大電動機的電流值的采樣周期，并且進行增大上述電動機采樣部的電動機的位置或者速度的采樣周期和增大上述被驅動體采樣部的被驅動體的位置或者速度的采樣周期中的某一個。
7.根據權利要求6所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為上述第一電力以下且大于上述第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由其它電動機的停止而產生的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于外圍設備的驅動所需的電力與上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力之和的情況下，上述PWM信號生成部增大上述PWM信號的載波頻率。
8.根據權利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力、用于避免與電動機相連接的被驅動體與物體的干涉的電動機的停止所需的第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述動作停止部使上述電動機采樣部與上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
9.根據權利要求8所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于上述第一電力、上述第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述電流值采樣部增大電動機的電流值的采樣周期，并且進行增大上述電動機采樣部的電動機的位置或者速度的采樣周期以及增大上述被驅動體采樣部的被驅動體的位置或者速度的采樣周期中的某一個。
10.根據權利要求9所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力大于上述第一電力、上述第二電力、以及上述第一電力與上述第二電力之和中的某一個，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述PWM信號生成部增大上述PWM信號的載波頻率。
11.根據權利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為與電動機相連接的被驅動體退避到不與物體干涉的區域所需的第一電力以下、且大于用于避免與上述電動機控制裝置控制的電動機并聯連接的其它電動機所連接的被驅動體與物體的干涉的其它電動機的停止所需的第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由于其它電動機的停止而在DC鏈路部中積累的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，動作停止部使上述電動機采樣部和上述被驅動體采樣部中的一個的動作停止。
12.根據權利要求11所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為上述第一電力以下且大于上述第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由其它電動機的停止而產生的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述電流值采樣部增大電動機的電流值的采樣周期，并且進行增大上述電動機采樣部的電動機的位置或者速度的采樣周期以及增大上述被驅動體采樣部的被驅動體的位置或者速度的采樣周期中的某一個。
13.根據權利要求12所述的電動機控制裝置，其特征在于， 在交流電源停止供電時，在DC鏈路部中積累的電力為上述第一電力以下且大于上述第二電力，DC鏈路部中積累的電力與由其它電動機的停止而產生的減速能量之和大于上述第一電力與上述第二電力之和，并且控制電源可提供的電力小于上述電動機控制裝置和其它電動機的電動機控制裝置的驅動所需的電力的情況下，上述PWM信號生成部增大上述PWM信號的載波 頻率。
【文檔編號】H02P27/08GK103516293SQ201310254643
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月25日 優先權日:2012年6月25日
【發明者】益田直樹, 稻葉樹一 申請人:發那科株式會社
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