[发明专利]伺服电动机控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种伺服电动机控制系统，特别涉及一种具有具备多个绕组的缓冲用伺服电动机的伺服电动机控制系统。

背景技术

在大型的机床、产业设备中，有时使用多台伺服电动机来驱动轴。在图1中示出以往的伺服电动机控制系统的结构。图1例示了使用多台(例如(M+N)台)驱动用电动机(M1-1、M1-2、…、M1-M、…、M1-(M+N))来作为对机床等的轴进行驱动的伺服电动机的情况下的伺服电动机控制系统。

(M+N)台驱动用电动机(M1-1、M1-2、…、M1-M、…、M1-(M+N))分别由作为逆变器电路的驱动用放大器(SV1-1、SV1-2、…、SV1-M、…、SV1-(M+N))来驱动。在(M+N)台驱动用放大器(SV1-1、SV1-2、…、SV1-M、…、SV1-(M+N))上分别连接有转换器电路(PS-1、PS-2、…、PS-M、…、PS-(M+N))，转换器电路将来自交流电源(未图示)的交流电力转换为直流电力并供给到驱动用放大器。驱动用放大器将从转换器电路接收到的直流电力转换为交流电力来对驱动用电动机进行驱动。

在像这样具备多个驱动用电动机的大型的机床、产业设备中，由伺服电动机引起的消耗电力的峰值大。因此，在电源设备容量不足的情况下，需要抑制输出地进行动作使得不消耗电力，或者需要增大电源设备容量。

因此，提出了如下方法：为了降低驱动用电动机的电力，使设置有惯性件(inertia)的伺服电动机(缓冲用电动机)旋转来蓄积旋转能量。在该方法中，在驱动用电动机消耗电力时使缓冲用电动机减速来供给能量。另一方面，在驱动用电动机再生电力时使缓冲用电动机加速来消耗能量。例如，已知如下技术：在将飞轮(flywheel)用作压力加工的动力的压力机中，为了节能，根据在伺服电动机的轴中消耗的电力来进行飞轮的加减速(日本专利申请公开公报、特开2013-71123号公报(2013-71123A)和特开2010-221221号公报(JP2010-221221A))。

在图2中示出具备缓冲用电动机的以往的伺服电动机控制系统的结构图。驱动用电动机(M1-1、M1-2、…、M1-M、…、M1-(M+N))、驱动用放大器(SV1-1、SV1-2、…、SV1-M、…、SV1-(M+N))以及转换器电路(PS-1、PS-2、…、PS-M、…、PS-(M+N))分别各设置有(M+N)台，这点与图1相同。图2的伺服电动机控制系统除了图1所示的结构以外，还具备具有惯性件(IS-1、IS-2、…、IS-M、…、IS-(M+N))的(M+N)台缓冲用电动机(M2-1、M2-2、…、M2-M、…、M2-(M+N))。(M+N)台缓冲用电动机(M2-1、M2-2、…、M2-M、…、M2-(M+N))分别由(M+N)台缓冲用放大器(SV2-1、SV2-2、…、SV2-M、…、SV2-(M+N))来驱动。另外，(M+N)台缓冲用放大器(SV2-1、SV2-2、…、SV2-M、…、SV2-(M+N))分别与转换器电路(PS-1、PS-2、…、PS-M、…、PS-(M+N))连接，转换器电路将来自交流电源(未图示)的交流电力转换为直流电力并供给到缓冲用放大器。缓冲用放大器将从转换器电路接收到的直流电力转换为交流电力来对缓冲用电动机进行驱动。

通过该方法，与不使用缓冲用电动机的情况相比，能够减小电源设备容量、转换器电路的容量。

然而，在向驱动用电动机供给电力的转换器电路如图2所示那样存在多台的情况下，需要准备多台缓冲用电动机。或者，需要将多个缓冲用电动机、多个缓冲用放大器以及多个转换器电路分别汇总为一个。图3示出将多个缓冲用电动机、多个缓冲用放大器以及多个转换器电路分别汇总为一个的伺服电动机控制系统的例子。驱动用电动机(M1-1、M1-2、…、M1-M、…、M1-(M+N))和驱动用放大器(SV1-1、SV1-2、…、SV1-M、…、SV1-(M+N))分别各配置有(M+N)台，与此相对，转换器电路PS、缓冲用放大器SV2以及缓冲用电动机M2分别各配置有一台。并且，缓冲用放大器SV2与缓冲用电动机M2通过一根导线相连接。