[发明专利]用于控制驱动电机的方法

说明书

本发明涉及一种用于控制驱动电机的方法。在用于控制工业设备的特别是电动的驱动器的方法中，驱动控制器对驱动电机进行控制，并且驱动电机对具有一个或多个耦合的部件的机械装置进行驱动。所述方法的特征在于，驱动控制器借助仿真模型，对设备的机械装置进行仿真，并且基于仿真，对驱动电机进行预控制。

技术领域

本发明涉及一种用于控制工业设备的特别是电动的驱动电机的方法，其中，驱动控制器控制驱动电机，并且驱动电机驱动具有一个或多个耦合的部件的设备的机械装置。

背景技术

在工业设备中通常使用电动的驱动电机，其驱动设备的不同的轴。轴又驱动机械装置的部件，由此设备在运行时执行其任务。

在设备运行时，可能需要驱动电机的相应地不同的旋转速度和转矩。例如，可以响应于机械装置的部件之一的加速度或者短暂地出现的大的摩擦，来建立不同的转矩。在出现这种事件之后，驱动控制器做出反应，并且例如相应地调整电机电流或者电机功率。然而，这种事件可能影响电机的同步和平稳运转，由此在机械装置中可能出现不期望的力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，给出一种用于控制驱动电机的方法，所述方法减少或者防止在机械装置中同步干扰和/或附加的力的出现。

上述技术问题通过根据本发明的方法来解决。

特别是，上述技术问题以如下方式来解决，即，驱动控制器借助仿真模型，对设备的机械装置进行仿真，并且基于仿真，对驱动电机进行预控制。

本发明基于如下知识，即，可以事先通过机械装置的仿真模型，来对机械装置的运动进行仿真。然后，在仿真中，例如可以事先确定增大的转矩要求。如果识别出这种增大的转矩要求，则可以对驱动电机进行预控制，使得这种增大的转矩要求不对电机的平稳运转产生负面影响，或者不在机械装置中形成不期望的附加的力，这些力例如使机械装置的磨损增大。

特别是，驱动控制器可以借助在仿真中计算的(理论)值来执行预控制。可以通过与在设备上实际测量的(真实)值进行比较，来调整/改善在理论上确定的值。特别是，可以通过理论值与真实值的重复比较，来关于工业设备的使用寿命，确定使得能够推断出机械上的变化的趋势。由此，可以开发使得能够预测哪些机械构件将来可能更容易出现故障和/或磨损的模型。

根据本发明，由驱动控制器本身(即不由外部系统)执行仿真，从而不需要附加的部件。在驱动控制器本身中执行仿真的另一个优点是，驱动控制器可以直接进一步处理在仿真中获得的数据，并且用于对驱动电机进行预控制。

驱动控制器特别是可以包括执行仿真并且例如存储仿真模型的计算装置，例如可编程控制器(speicherprogrammierbare Steuerung，SPS)。此外，驱动控制器可以包括对驱动电机进行电气控制的功率构件、特别是功率晶体管。驱动控制器优选可以例如借助电接头线路，与驱动电机直接连接。特别是，可以将驱动控制器的部件安装在唯一的壳体中。

可以将驱动控制器安装在工业设备中。在该设备中，驱动电机驱动机械装置，其中，机械装置包括一个或多个耦合的部件。在此，耦合应当理解为在机械上和/或以有效驱动的方式耦合。驱动电机可以是机械装置的部件中的一个。例如，驱动电机可以对驱动轴进行驱动，其中，驱动轴又可以与多个另外的部件、例如传动杆、传动装置等耦合。现在，可以在仿真模型中，通过数据，对机械装置的部件、即例如驱动轴、传动杆、传动装置等，进行存储和/或仿真。

驱动控制器也可以控制多个驱动电机，该多个驱动电机又驱动单独的驱动轴。该多个驱动电机和轴可以包括在一个仿真模型中，或者映射到单独的仿真模型中。

从下面的描述和附图中得到本发明的有利的扩展方案。

根据有利的第一实施方式，仿真模型包括关于机械装置的结构的信息。在仿真中使用关于机械装置的结构的信息。信息例如可以包括部件的数量、至少一个或者所有部件的质量、转动惯量、位置等。