[实用新型]具有能量存储部的电动机控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及把来自交流电源的交流电力变换为直流电力后再变换为交流电力，将其作为驱动电力的控制电动机的电动机控制装置，特别涉及具有能够存储从交流电源供给的电力以及从电动机再生的电力，并向电动机供给存储的电力的能量存储部的电动机控制装置。

背景技术

在机床系统中，针对机床的每一个驱动轴具有伺服电动机（以下简称“电动机”），通过电动机控制装置驱动控制这些电动机。电动机控制装置对于驱动机床的驱动轴的控制轴数量的电动机指示并控制电动机旋转的位置、速度或者转矩。

电动机控制装置具有作为把三相的工频交流电力变换为直流电力的交流－直流变换器的变换器电路、和在该变换器电路的直流侧连接的、作为把从变换器电路输出的直流电力变换为作为电动机部的驱动电力供给的希望的频率的交流电力的直流－交流变换器的逆变器电路，控制在该逆变器电路的交流侧连接的电动机部的电动机旋转的位置、速度或者转矩。

为了向与机床中的多个驱动轴对应地分别设置的各电动机个别地供给驱动电力，多数情况下设置与电动机的个数相同个数的逆变器电路。另一方面，为减小电动机控制装置的成本和占有空间，多数情况下对于多个逆变器电路设置一个变换器电路。也就是说，在电动机控制装置中，通过用单一的变换器电路向多个逆变器电路供给直流电力，与设置多个变换器电路的情况相比，能够减少成本和占有空间。

在如上述那样构成的电动机控制装置中，为了能够稳定而且可靠地驱动多个电动机部，需要对于这些多个电动机部的各个电动机部可靠地供给足够的驱动电力，所以需要选定把三相工频交流电力变换为直流电力的变换器电路的最大输出比这些多个电动机的最大输出的合计值大的变换器电路。根据情况，有时增大交流电源的容量。

因此，为减小交流电源的容量以及变换器电路的容量，在变换器电路的直流侧和逆变器电路的直流侧，有时设置能够存储从交流电源供给的电力以及从电动机再生的电力，并把存储的电力再次供给电动机的能量存储部。此外，在这种情况下，因为需要把从电动机再生的交流电力变换为能够通过能量存储部存储的直流电力，所以逆变器电路构成为不仅可以把直流电力变换为交流电力，而且也可以把交流电力变换为直流电力的、即能够进行交直流双向变换的半导体电力变换器。通过设置这样的能量存储部，降低交流电源的最大输出或者变换器电路的最大变换输出（以下简称“峰值”），由此，减小交流电源的容量以及变换器电路的容量。

作为能量存储部，例如有电容器。

另外，有时作为日本特开2008－023599号公报中记载的那样的能量存储部，也使用飞轮。在日本特开2008－023599号公报中记载的发明，是综合控制在交流电源上连接的变换器电路的直流侧的电压、向多个电动机流过电流的多个逆变器电路的直流侧的电压、和在变换器电路的直流侧以及逆变器电路的直流侧连接的飞轮存储装置的电压的技术。

在具有这样的能量存储部的电动机控制装置中，检测从变换器电路向逆变器电路流入的直流电流，使用该直流电流的检测值计算电动机消耗或者从电动机再生的功率，根据该功率进行在能量存储部中存储电力或者从能量存储部输出电力的控制。为在能量存储部的控制中使用该直流电流的检测值，在电动机控制装置中设置用于从直流电流的检测值中除去噪声成分的滤波器。但是，通过该滤波器，电流检测值变得在时间上有延迟。另外，由于控制系统以及能量存储部本来具有的特性，从检测出直流电流起到能量存储部开始蓄电动作或者供给动作为止，在时间上必定产生延迟。能量存储部使用上述那样具有延迟的电流检测值来动作，所以对于指令值的应答延迟必然变大。由于这样的延迟，不太能降低交流电源或者变换器电路的峰值，因此，不太能够减小交流电源的容量以及变换器电路的容量。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种电动机控制装置，其具有把来自交流电源的交流电力变换为直流电力的变换器电路、把直流电力变换为用于驱动电动机的交流电力或者把从电动机再生的交流电力变换为直流电力的逆变器电路、和存储或者输出直流电力的能量存储部，其能够减小交流电源的容量以及变换器电路的容量，小型而且成本低。

为实现上述目的，在本实用新型中，电动机控制装置具有：把交流电力变换为直流电力的变换器电路；在变换器电路的直流侧连接的、把直流电力变换为用于驱动电动机的交流电力或者把从电动机再生的交流电力变换为直流电力的逆变器电路；在变换器电路以及逆变器电路的直流侧连接的、存储或者输出直流电力的能量存储部；和根据对电动机指示角度、角速度或者角加速度的电动机动作指令，控制能量存储部应该存储或者输出的直流电力量的控制部。