[发明专利]电动机控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算并显示向负载仪的显示输出的电动机控制装置以及使用该显示输出来控制电动机的电动机控制装置，该负载仪是表示机床的主轴电动机的工作状态(负载状态)的装置。

背景技术

为了监视机床等的主轴电动机的工作状态，计算或者检测电动机的负载信息。目前，使用电动机控制装置(也称为放大器)的输出功率和电动机的效率、电动机的转矩指令(或者电流指令)等左右电动机输出的因素来计算电动机的负载信息。

另外，用于机床主轴的主轴电动机被要求高速度、高输出，所以存在即使在电动机的非线性控制区域也进行运转的情况。此时，不是按照转矩指令输出转矩，根据该转矩指令计算出的负载仪值与正确的值有偏差。另一方面，为了工具磨损等的监视以及决定机床的切削条件，用户越来越严格地要求负载仪值的正确显示。

在专利文献1中公开了一种可实时地掌握电动机工作状态的负载仪的视觉显示方法。现有技术的负载仪一般为了掌握电动机的工作状态，如下那样地计算并显示负载仪值。

图1是现有技术的电动机控制装置的第1具体例的方框结构图。在图1～图4中，同一参照符号表示相同的部件。在图1中，除电动机1之外的全部结构构成电动机控制装置10。如图1所示，电动机1的速度控制器12接收来自对速度指令与电动机1的实际速度V的偏差进行计算的加法器13的输出，并输出转矩指令Tc。

如图1所示，现有技术的电动机控制装置10内的负载仪11具有负载仪运算部111、负载仪显示部112和存储部113。在存储部113中预先存储设定的一定值的效率η。负载仪11对来自驱动部15的输出进行监视，根据驱动部15的输出功率W和电动机1的效率η计算电动机1的输出功率，作为负载仪值在负载仪显示部112的显示器中进行显示，或者将计算出的电动机1的输出功率和与其转速对应的最大输出功率的比作为负载仪值，在负载仪显示部112的显示器中进行显示。

在图1的负载仪运算部111所示的L_M＝f1_(W，V，η)中的L_M、W、V以及η分别如下所述。

L_M：负载仪值；W：放大器的输出功率；V：电动机实际速度；η：电动机效率

图2是现有技术的电动机控制装置的第2具体例的方框结构图。图2所示的负载仪21具有负载仪运算部211和负载仪显示部212。负载仪21对作为速度控制器12的输出的转矩指令(或者作为对提供给电动机的电流进行控制的驱动部的输出的电流指令)Tc进行监视，并显示(作为负载仪值)与此时的电动机转速(电动机速度V)对应的最大转矩指令(电流指令)与转矩指令(电流指令)Tc的比(显示百分比)。

在图2的负载仪运算部211所示的L_M＝f2_(V，Tc)中的L_M、V以及Tc分别如下所述。

L_M：负载仪；V：电动机速度；Tc：转矩指令；

[专利文献1]特开平10-90011号公报(参照权利要求的[权利要求1]，说明书的段落号[0002]～[0004]以及图2)。

发明内容

但是，图2所示的负载仪在把用于电动机控制的转矩指令(电流指令)等左右电动机输出的因素利用到电动机的负载计算中时，当(由于电动机的励磁电压饱和、放大器的输出电压饱和等原因)电动机进入非线性区域，则不存在转矩指令等因素与电动机输出的比例关系。由此，存在如下的问题，根据这些因素计算出的负载信息计算(负载仪)值与希望的值有较大出入，从而产生大的偏差。

另一方面，关于图1所示的负载仪的计算方法，因为负载仪的计算值依存于放大器输出功率和电动机的效率，所以如果不正确地了解根据电动机速度和负载状况而变化的电动机效率，则无法正确地计算负载仪。

由此，本发明为了解决上述问题，以提供如下的电动机控制装置作为目的，该电动机控制装置在包含电动机的非线性控制区域在内的整个电动机速度范围内，为了实时地正确表示电动机的负载状态而计算负载仪，使用计算值来控制电动机。

实现上述目的的本发明的电动机控制装置的特征是：根据对电动机速度、电动机输出以及左右电动机输出的因素的关系进行实测后的结果，求出函数(或者表)，使用上述函数(或者表)在任意的电动机速度下，正确地计算与左右输出的因素对应的负载信息。