專利名稱：控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種同步電機(jī)的控制器，尤其涉及一種能夠探測同步電機(jī)的移動(dòng)構(gòu)件的磁極位置的控制器(轉(zhuǎn)子是指旋轉(zhuǎn)同步電機(jī)的情況下，線性移動(dòng)構(gòu)件是指線性同步電機(jī)的情況下)。
背景技術(shù)：
在同步電機(jī)中，由于執(zhí)行控制操作是通過探測移動(dòng)構(gòu)件的磁極的位置來確定所加電流的激勵(lì)相位，所以需要探測移動(dòng)構(gòu)件的磁極位置。為了探測磁極位置，常常要用到精確的傳感器如編碼器、分解器以及霍爾元件來探測磁極位置。然而，探測磁極位置的精確傳感器是十分昂貴的。此外，此類傳感器需要進(jìn)行傳感器與電機(jī)磁極位置之間的布置，并且安裝這種精確的傳感器的工作也是十分困難的，從而導(dǎo)致了電機(jī)生產(chǎn)率的退化。
因此，近來已經(jīng)研制出一種探測磁極位置的探測方法，這種方法通過使用一種傳感器如位置探測器和速度探測器來探測轉(zhuǎn)子的位置和速度，而不使用精確傳感器來探測磁極的位置。這種方法包括如下步驟將直流電提供到給定的激勵(lì)相位上；在提供直流電時(shí)探測移動(dòng)部件的移動(dòng)方向；估計(jì)電機(jī)的磁極位置；基于預(yù)測的磁極位置探測下一個(gè)激勵(lì)相，并將直流電提供到該激勵(lì)相。重復(fù)以上操作來探測電機(jī)的磁極位置(見JP2001-78487A)。
根據(jù)利用同步線性電機(jī)的移動(dòng)構(gòu)件或轉(zhuǎn)子的傳感器來探測磁極位置的方法而不使用精確傳感器探測磁極位置的方法，直流電流向預(yù)定的激勵(lì)相，并且基于轉(zhuǎn)子或移動(dòng)構(gòu)件的位移方向預(yù)測磁極的位置。然而，當(dāng)提供直流電時(shí)，盡管轉(zhuǎn)子應(yīng)當(dāng)在給定的范圍內(nèi)移動(dòng)，但轉(zhuǎn)子或移動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)量很大，這偶爾會(huì)造成操作異常。
特別是在串聯(lián)控制中，即，只是電機(jī)的其中之一安裝了用于探測位置和速度的傳感器，一個(gè)軸(即要被驅(qū)動(dòng)的對(duì)象)通過兩個(gè)或更多的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)利用安裝在一個(gè)電機(jī)上的傳感器探測磁極位置時(shí)，由兩個(gè)或更多的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的軸(要被驅(qū)動(dòng)的對(duì)象)要發(fā)生扭曲或彎曲，這是因?yàn)榘惭b傳感器的電機(jī)的磁極位置與其它電機(jī)的磁極位置不一致所造成。所以探測一個(gè)精確的磁極位置是很困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種在通過一個(gè)探測同步電機(jī)的移動(dòng)構(gòu)件(轉(zhuǎn)子或線性移動(dòng)元件)的傳感器來探測磁極位置時(shí)，能夠監(jiān)視運(yùn)行狀態(tài)和探測操作異常的控制器，該控制器也能夠在串聯(lián)控制的情況下探測磁極的精確位置。
本發(fā)明的控制器對(duì)一個(gè)具有移動(dòng)構(gòu)件和靜止構(gòu)件的同步電機(jī)進(jìn)行控制，所述的移動(dòng)構(gòu)件和靜止構(gòu)件之一安裝有磁極，另一個(gè)安裝有激勵(lì)線圈?？刂破靼姍C(jī)控制部，用于驅(qū)動(dòng)控制同步電機(jī)，并且通過在預(yù)定的激勵(lì)相激發(fā)激勵(lì)線圈，利用用于探測移動(dòng)構(gòu)件的位置或速度的傳感器探測相對(duì)于激勵(lì)線圈的磁極位置；數(shù)字控制部，用來通過向所述的電機(jī)控制部發(fā)布命令進(jìn)行數(shù)字控制，其中，數(shù)字控制部將一個(gè)啟動(dòng)命令輸出到電機(jī)控制部來啟動(dòng)所述電機(jī)控制部進(jìn)行磁極位置的探測，所述的電機(jī)控制部響應(yīng)啟動(dòng)命令啟動(dòng)磁極位置的探測，并且通知所述數(shù)字控制部磁極位置探測狀態(tài)，并且所述的數(shù)字控制部基于所述電機(jī)控制部通知的探測狀態(tài)，確定正常完成或探測異常。
當(dāng)確定探測異常時(shí)，數(shù)字控制部可以停止磁極位置的探測并發(fā)出警告。
可以提供多個(gè)電機(jī)控制部分別驅(qū)動(dòng)控制多個(gè)同步電機(jī)來共同驅(qū)動(dòng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)元件。在這種情況下，數(shù)字控制部可以向多個(gè)電機(jī)控制部之一輸出一個(gè)啟動(dòng)命令來啟動(dòng)磁極位置的探測，從而能夠進(jìn)行關(guān)聯(lián)的同步電機(jī)的磁極位置的探測，并且向其它電機(jī)控制部發(fā)布命令來釋放對(duì)關(guān)聯(lián)的同步電機(jī)的激勵(lì)來消除對(duì)上述那個(gè)輸入啟動(dòng)命令的電機(jī)控制部進(jìn)行磁極位置探測的干擾。可替代地，數(shù)字控制部可以向多個(gè)電機(jī)控制部發(fā)布用于啟動(dòng)磁極位置探測的啟動(dòng)命令以使相關(guān)聯(lián)的同步電機(jī)的磁極位置探測同步進(jìn)行。在這種情況下，控制器可以進(jìn)一步包括一個(gè)存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)多個(gè)同步電機(jī)磁極位置之間相對(duì)位移，并且多個(gè)電機(jī)控制部可以利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置的磁極位置之間的相對(duì)位移來進(jìn)行磁極位置探測。
同步電機(jī)可以包括一個(gè)線性同步電機(jī)，其中，移動(dòng)構(gòu)件和靜止構(gòu)件之一可以安裝磁極，另一個(gè)可以安裝激勵(lì)線圈?？商娲?，同步電機(jī)可以包括一個(gè)安裝有轉(zhuǎn)子和定子旋轉(zhuǎn)同步電機(jī)，轉(zhuǎn)子作為安裝磁極的移動(dòng)構(gòu)件，定子作為安裝激勵(lì)線圈的靜止構(gòu)件。


圖1是一個(gè)顯示本發(fā)明實(shí)施例的方框圖；圖2是一個(gè)顯示管理和監(jiān)視探測磁極位置操作過程的流程圖，這在實(shí)施例中是通過數(shù)字控制部進(jìn)行的。
具體實(shí)施例方式
圖1是一個(gè)顯示本發(fā)明實(shí)施例的方框圖。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，在通過兩個(gè)同步線性電機(jī)驅(qū)動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)目標(biāo)的一個(gè)平臺(tái)的串聯(lián)控制中，磁極的位置利用探測位置和速度的線性標(biāo)度尺來探測的，該標(biāo)度尺安裝到每個(gè)同步線性電機(jī)上。
本實(shí)施例包括一個(gè)數(shù)字控制部1，該數(shù)字控制部1包括一個(gè)數(shù)字控制器；一個(gè)構(gòu)成電機(jī)控制部的主控制部2m，用于在主軸的同步線性電機(jī)4m上執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制；一個(gè)構(gòu)成電機(jī)控制部的從動(dòng)控制器2s，用于在從動(dòng)軸上的同步線性電機(jī)4s上執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制；一個(gè)主放大器3m以及一個(gè)從動(dòng)放大器3s。主軸的同步線性馬達(dá)4m包括一個(gè)定子5m和一個(gè)移動(dòng)構(gòu)件6m，其中，從動(dòng)軸的同步線性電機(jī)4s包括一個(gè)定子5s和一個(gè)移動(dòng)構(gòu)件6s。定子5m或移動(dòng)構(gòu)件6m之一，和定子5s或移動(dòng)構(gòu)件6s之一分別安裝有磁極，其余的安裝有激勵(lì)線圈。根據(jù)圖1說明的實(shí)施例，定子5m和5s各自安裝有磁極，并且移動(dòng)構(gòu)件6m和6s各自安裝有激勵(lì)線圈。
此外，用于探測移動(dòng)構(gòu)件6m和6s的線性標(biāo)度尺7m和7s分別固定在主軸和從動(dòng)軸上。由線性標(biāo)度尺7m和7s探測的位置和速度分別被反饋到主控制部2m和從動(dòng)控制部2s上。另外，平臺(tái)8作為被驅(qū)動(dòng)對(duì)象被固定到移動(dòng)構(gòu)件6m和6s上。
數(shù)字控制部1向主控制部2m和從動(dòng)控制部2s輸出移動(dòng)命令?；谠撘苿?dòng)命令，主控制部2m和從動(dòng)控制部2s分別通過主放大器3m和從動(dòng)放大器3s對(duì)同步線性電機(jī)4m和4s執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制，并且與固定在移動(dòng)構(gòu)件6m和6s上的平臺(tái)8執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)同步。
特別在本發(fā)明中，數(shù)字控制部1將用于磁極位置探測的磁極探測啟動(dòng)信號(hào)以及使PWM信號(hào)到達(dá)主放大器3m和從動(dòng)放大器3s的能動(dòng)信號(hào)輸出到主控制部2m和從動(dòng)控制部2s。主控制部2m和從動(dòng)控制部2s將顯示磁極位置探測在進(jìn)行中的信號(hào)，將顯示磁極位置探測完成的信號(hào)，甚至將從線性標(biāo)度尺7m和7s反饋的位置反饋信息輸出到數(shù)字控制部1。
通過將磁極探測啟動(dòng)信號(hào)和能動(dòng)信號(hào)輸出到主控制部2m和從動(dòng)控制部2s，數(shù)字控制部1控制由主控制部2m和從動(dòng)控制部2s執(zhí)行的探測磁極位置的過程。此外，基于主控制部2m和從動(dòng)控制部2s送回的“探測在進(jìn)行中”的信號(hào)以及位置反饋信號(hào)，數(shù)字控制部1在“磁極位置探測完成”信號(hào)被送回之前，監(jiān)視探測磁極位置的操作，并且當(dāng)確定操作異常時(shí)停止探測磁極位置的操作并且輸出一個(gè)類似的警告。
圖2是一個(gè)顯示管理和監(jiān)視通過數(shù)字控制部1的處理器完成探測磁極位置操作過程的流程圖。
圖2說明的例子可以應(yīng)用于利用數(shù)字控制部1的各種系統(tǒng)，并且也可以設(shè)計(jì)為能夠管理和監(jiān)視磁極位置的探測，這種探測可以利用也可以不利用用于探測磁極位置的裝置(傳感器)，甚至在多個(gè)同步電機(jī)被相互連接的串聯(lián)控制的情況下。
一旦探測磁極位置的命令被輸入數(shù)字控制部1，數(shù)字控制部1的處理器首先確定是否連接到數(shù)字控制部1的同步電機(jī)具有用于探測磁極位置的精確傳感器(步驟100)。如果同步電機(jī)具有精確傳感器，因?yàn)椴恍枰M(jìn)行探測磁極位置，從而終止處理過程。相反，如果同步電機(jī)沒有安裝探測磁極位置的精確傳感器，處理器確定是否利用了多個(gè)同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)對(duì)象來執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制的串聯(lián)控制(步驟101)。
在圖1顯示的實(shí)施例中，處理器確定利用了串聯(lián)控制，這是因?yàn)槠脚_(tái)8是作為由兩個(gè)線性電機(jī)4m和4s同步驅(qū)動(dòng)要被驅(qū)動(dòng)的對(duì)象，然后處理器確定是否利用一個(gè)標(biāo)度尺或多個(gè)標(biāo)度尺來探測位置(步驟102)。因?yàn)樵趫D1說明的實(shí)施例中有兩個(gè)標(biāo)度尺，所以處理程序前進(jìn)到步驟110。首先，主控制部2m接收到一個(gè)為ON的能動(dòng)信號(hào)，而從動(dòng)控制部2s接收到一個(gè)為OFF的能動(dòng)信號(hào)。相應(yīng)地，主控制部2m使得送到驅(qū)動(dòng)同步線性電機(jī)4m的主放大器3m的PWM信號(hào)進(jìn)入一個(gè)ON狀態(tài)，而從動(dòng)控制部2s使得送到從動(dòng)放大器3m的PWM信號(hào)進(jìn)入一個(gè)OFF狀態(tài)。結(jié)果，主軸的同步線性電機(jī)4s的激勵(lì)被釋放了，這使得同步線性電機(jī)4s成為允許自由移動(dòng)的自由狀態(tài)。
數(shù)字控制部1的處理器將一個(gè)啟動(dòng)探測磁極位置的命令輸出到主控制部2m(步驟111)。響應(yīng)啟動(dòng)探測磁極位置的命令，主控制部2m的處理器開始探測樣極位置的操作過程，這些已在JP2001-78487A等中公開了。
數(shù)字控制部1的處理器在從主控制部2m接收到“磁極位置的探測在進(jìn)行中”的信號(hào)前，處于待命狀態(tài)(步驟112)。根據(jù)收到的“磁極位置的探測在進(jìn)行中”的信號(hào)，數(shù)字控制部1的處理器監(jiān)視從主控制部2m發(fā)送的位置反饋信號(hào)并且重復(fù)確定其是否在給定的時(shí)間間隔內(nèi)為給定值或給定值范圍內(nèi)，是否移動(dòng)超出了給定的值，這意味著操作異常，并且確定是否收到探測完成信號(hào)(步驟113到115)，從而監(jiān)視探測磁極位置的操作。
如圖1所示，盡管主軸的同步線性電機(jī)4m的移動(dòng)構(gòu)件6m和從動(dòng)軸的同步線性電機(jī)4s的移動(dòng)構(gòu)件6s連接到平臺(tái)8，但是在主軸和從動(dòng)軸以及平臺(tái)8的驅(qū)動(dòng)傳送結(jié)構(gòu)中也不會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)或彎曲。這是因?yàn)楫?dāng)用于驅(qū)動(dòng)主軸的同步線性電機(jī)4m的移動(dòng)構(gòu)件6m移動(dòng)進(jìn)行探測磁極位置的操作時(shí)，由于用于驅(qū)動(dòng)主軸的同步線性電機(jī)4s響應(yīng)PWM信號(hào)的OFF狀態(tài)，即不能執(zhí)行狀態(tài)的激勵(lì)中釋放出來，平臺(tái)8和從動(dòng)軸的同步線性電機(jī)4s的移動(dòng)構(gòu)件6s也一起移動(dòng)。
在探測磁極位置通過重復(fù)進(jìn)行步驟113到115的處理被監(jiān)視期間，基于位置反饋信號(hào)，如果確定了移動(dòng)構(gòu)件6m的移動(dòng)超出了給定的值，并發(fā)生了操作異常，過程前進(jìn)到將能動(dòng)OFF輸出到主控制部2m并通過顯示裝置等在探測磁極位置中顯示操作異常的警告的警示。此外，收到能動(dòng)OFF的主控制部2m使得PWM信號(hào)進(jìn)入不能執(zhí)行狀態(tài)，將移動(dòng)構(gòu)件6m變成允許自由移動(dòng)的自由狀態(tài)，并終止探測磁極位置的處理。
相反，如果沒有探測到異常，并且從主控制部2m發(fā)送出“探測磁極位置的完成”信號(hào)時(shí)，數(shù)字控制部1的處理器將一個(gè)能動(dòng)信號(hào)為OFF的命令給了主控制部2m并且將一個(gè)能動(dòng)信號(hào)為ON的命令給了從動(dòng)控制部2s。相應(yīng)地，主控制部2m使得PWM信號(hào)進(jìn)入OFF狀態(tài)(不能執(zhí)行狀態(tài))，并且使得主軸的同步線性電機(jī)4m的移動(dòng)構(gòu)件6m進(jìn)入允許自由移動(dòng)的自由狀態(tài)。從動(dòng)控制部2s使得從動(dòng)放大器3s的PWM信號(hào)變成ON狀態(tài)，從而的能夠探測主軸的同步線性電機(jī)4s的磁極位置(步驟116)。
然后，命令啟動(dòng)探測磁極位置的信號(hào)被輸出到從動(dòng)控制部2s(步驟117)。響應(yīng)啟動(dòng)探測磁極位置的信號(hào)的命令，從動(dòng)控制部2s開始探測磁極位置的操作過程。數(shù)字控制部1的處理器收到“從動(dòng)控制部2s”發(fā)送的“探測在進(jìn)行中”的信號(hào)(步驟120)，并且重復(fù)執(zhí)行與步驟112到115的異常探測處理步驟121到124，一直到收到來自從動(dòng)控制部2s的“磁極探測完成”信號(hào)為止。如上所述，基于收到的位置反饋信號(hào)，如果移動(dòng)構(gòu)件6s在給定的時(shí)間間隔內(nèi)的移動(dòng)量大時(shí)，可以確定在探測磁極位置的處理中發(fā)生操作異常，并且將能動(dòng)OFF同步輸出到從動(dòng)控制部從而使探測磁極位置的操作不能執(zhí)行。
如果探測到異常時(shí)，并且“磁極位置探測完成”信號(hào)從從動(dòng)控制部2s發(fā)送時(shí)，管理和監(jiān)視探測磁極位置的處理被確定了。同時(shí)，在探測用于驅(qū)使動(dòng)從動(dòng)軸的線性電機(jī)4s的磁極位置的操作時(shí)期，主軸的線性電機(jī)4m的移動(dòng)構(gòu)件6m因?yàn)橹鬏S的線性電機(jī)4m從響應(yīng)PWM的OFF狀態(tài)的激勵(lì)中釋放處在自由移動(dòng)狀態(tài)中，這樣在如平臺(tái)8之類的機(jī)械中，既不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)也不產(chǎn)生彎曲。
以上描述了圖1說明的根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行串聯(lián)控制的實(shí)施例中管理和監(jiān)視探測磁極位置的操作的處理操作。
相反，當(dāng)沒使用串聯(lián)控制時(shí)，由于電機(jī)獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)要被驅(qū)動(dòng)的對(duì)象，以使得沒有必要考慮與其它同步電機(jī)的關(guān)系。首先在這種情況下，能動(dòng)信號(hào)被調(diào)為ON以使得送到用于探測同步電機(jī)的放大器的PWM信號(hào)進(jìn)入ON狀態(tài)(步驟118)，以及命令啟動(dòng)探測磁極位置的信號(hào)調(diào)為ON來促使用于對(duì)同步電機(jī)執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制的控制部開始探測磁極位置的處理操作(步驟119)。數(shù)字控制部1的處理器執(zhí)行前述在步驟119的處理，從而監(jiān)視探測磁極位置的操作。
在確定數(shù)字控制部1執(zhí)行了串聯(lián)控制并且有一個(gè)標(biāo)度尺(步驟102)的情況下，盡管是多個(gè)同步電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)要驅(qū)動(dòng)的對(duì)象，只有一種用于探測位置和速度的探測器。前述的例子應(yīng)當(dāng)是圖1顯示的實(shí)施例的改進(jìn)例，在改進(jìn)例中，只有主軸安裝了線性標(biāo)度尺7m，而從動(dòng)軸沒有安裝線性標(biāo)度尺7s。下面將要描述線性標(biāo)度尺僅被固定到主軸的情況。
首先，能動(dòng)信號(hào)ON被輸出到主控制部2m和從動(dòng)控制部2s。在響應(yīng)中，主控制部2m和從動(dòng)控制部2s使得PWM信號(hào)進(jìn)入能動(dòng)狀態(tài)，從而促使主軸和從動(dòng)軸的同步線性電機(jī)為可操作的(步驟103)。
接下來，命令啟動(dòng)探測磁極位置的信號(hào)被輸出到主控制部2m和從動(dòng)控制部2s(步驟104)?！疤綔y在進(jìn)行中”信號(hào)被期望從主控制部2m和從動(dòng)控制部2s發(fā)送出，并且一旦信號(hào)被按收到(步驟105)，步驟106到109中涉及探測磁極位置的操作的監(jiān)視處理和異常探測根據(jù)主軸和從動(dòng)軸二者來實(shí)施。步驟106到109中涉及探測磁極位置的操作的監(jiān)視處理和異常探測等同于步驟113到115以及步驟121到124的處理步驟。然而，也存在著一點(diǎn)差別，這就是，當(dāng)在主控制部2m或從動(dòng)控制部2s中探測到操作異常時(shí)，能動(dòng)OFF被輸出到主控制部2m和從動(dòng)控制部2s。這樣一來，PWM信號(hào)被設(shè)定為不可執(zhí)行的，并且同步線性電機(jī)4m和4s兩個(gè)進(jìn)入一個(gè)自由狀態(tài)，停止了探測磁極的操作。此外，輸出警告信號(hào)從而宣布在探測磁極位置的操作中發(fā)生了異常。
如果沒有探測到異常，并且“完成探測磁極位置”信號(hào)從主控制部2m和從動(dòng)控制部2s發(fā)送出，管理和監(jiān)視探測磁極位置的操作的處理就終止了。在僅利用一個(gè)標(biāo)度尺的串聯(lián)控制中，如上所述，探測磁極位置的處理通過同步驅(qū)動(dòng)主軸和從動(dòng)軸的同步電機(jī)(同步線性電機(jī))來執(zhí)行。因此，需要進(jìn)行校正以使在主軸和從動(dòng)軸的同步電機(jī)的磁極位置(同步線性電機(jī))之間不發(fā)生位移。沒有相對(duì)位移，主軸和從動(dòng)軸的同步電機(jī)(同步線性電機(jī))4m和4s在探測磁極位置的時(shí)期內(nèi)同步操作將順利進(jìn)行。然而，如果在主軸和從動(dòng)軸的同步電機(jī)(同步線性電機(jī))4m和4s的磁極位置之間存在著相對(duì)位移，就要先對(duì)相對(duì)位移進(jìn)行測量，并將其存儲(chǔ)在數(shù)字控制部1的存儲(chǔ)裝置之類中。當(dāng)探測磁極位置的操作開始時(shí)，上述位移被讀入并將其發(fā)送到主控制部2m和從動(dòng)控制部2s來進(jìn)行校正，從而執(zhí)行探測磁極位置的操作。
雖然在上述實(shí)施例中，基于從電機(jī)控制部(主控制部2m和從動(dòng)控制部2s)發(fā)送的位置反饋信號(hào)，在探測磁極位置的操作中的異?？梢员惶綔y到，但是在探測磁極位置的操作中的異?？梢酝ㄟ^利用速度反饋信號(hào)代替位置反饋信號(hào)探測到。此外，雖然在上述實(shí)施例中描述了通過利用同步線性電機(jī)執(zhí)行串聯(lián)控制的例子，但本發(fā)明也可以應(yīng)用到通用的旋轉(zhuǎn)同步電機(jī)中。
當(dāng)磁極位置利用用于探測同步電機(jī)中轉(zhuǎn)子和移動(dòng)構(gòu)件的位置和速度的傳感器來探測，而不利用用于探測磁極位置的傳感器時(shí)，本發(fā)明能夠監(jiān)視探測操作并且能夠探測操作異常。此外，甚至在執(zhí)行串聯(lián)控制的情況下，本發(fā)明能夠正常地實(shí)施探測磁極位置的操作，而不會(huì)在機(jī)械中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)和彎曲。
權(quán)利要求
1.一種控制器，用于控制具有移動(dòng)構(gòu)件和靜止構(gòu)件的同步電機(jī)，所述的移動(dòng)構(gòu)件和靜止構(gòu)件之一安裝有磁極，另一構(gòu)件則安裝有激勵(lì)線圈，所述的控制器包括電機(jī)控制部，用于驅(qū)動(dòng)控制同步電機(jī)并且通過在預(yù)定的激勵(lì)相激發(fā)激勵(lì)線圈，利用用于探測移動(dòng)構(gòu)件的位置或速度的傳感器探測相對(duì)于激勵(lì)線圈的磁極位置；數(shù)字控制部，用來通過向所述的電機(jī)控制部發(fā)布命令進(jìn)行數(shù)字控制，其中，所述的數(shù)字控制部將一個(gè)啟動(dòng)命令輸出到所述的電機(jī)控制部來啟動(dòng)所述電機(jī)控制部進(jìn)行磁極位置的探測，所述的電機(jī)控制部響應(yīng)啟動(dòng)命令啟動(dòng)磁極位置的探測，并且通知所述數(shù)字控制部磁極位置探測狀態(tài)，并且所述的數(shù)字控制部基于所述電機(jī)控制部通知的探測狀態(tài)，確定正常完成或探測異常。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中當(dāng)確定了探測異常時(shí)，所述數(shù)字控制部停止磁極位置的探測并發(fā)出一個(gè)警告。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中多個(gè)電機(jī)控制部用來分別驅(qū)動(dòng)控制多個(gè)同步電機(jī)從而共同驅(qū)動(dòng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)元件，并且所述的數(shù)字控制部可以向所述多個(gè)電機(jī)控制部之一輸出一個(gè)啟動(dòng)命令來啟動(dòng)磁極位置的探測，從而能夠進(jìn)行關(guān)聯(lián)的同步電機(jī)的磁極位置的探測，并且向其它的所述電機(jī)控制部發(fā)布命令來釋放對(duì)關(guān)聯(lián)的同步電機(jī)的激勵(lì)，從而消除對(duì)上述那個(gè)輸入啟動(dòng)命令的電機(jī)控制部進(jìn)行磁極位置探測的干擾。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中多個(gè)電機(jī)控制部用來分別驅(qū)動(dòng)控制多個(gè)同步電機(jī)從而共同驅(qū)動(dòng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)元件，并且所述的數(shù)字控制部可以向所述多個(gè)電機(jī)控制部發(fā)出啟動(dòng)命令來啟動(dòng)磁極位置的探測，從而能夠同時(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián)的同步電機(jī)的磁極位置的探測。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制器，進(jìn)一步包括一個(gè)存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)多個(gè)同步電機(jī)磁極位置之間的相對(duì)位移，并且多個(gè)電機(jī)控制部可以利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置的磁極位置之間的相對(duì)位移來進(jìn)行磁極位置探測。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任何一項(xiàng)所述的控制器，其中同步電機(jī)可以包括一個(gè)線性同步電機(jī)，其中移動(dòng)構(gòu)件和靜止構(gòu)件之一安裝有磁極，另一個(gè)安裝有激勵(lì)線圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任何一項(xiàng)所述的控制器，其中同步電機(jī)包括一個(gè)安裝有轉(zhuǎn)子和定子旋轉(zhuǎn)同步電機(jī)，轉(zhuǎn)子作為安裝磁極的移動(dòng)構(gòu)件，定子作為安裝激勵(lì)線圈的靜止構(gòu)件。
全文摘要
一種控制器，在用探測同步電機(jī)的移動(dòng)部分(轉(zhuǎn)子或移動(dòng)構(gòu)件)的位置和速度的傳感器探測磁極位置時(shí)，監(jiān)視操作狀態(tài)和執(zhí)行適當(dāng)處理。如果不是串聯(lián)控制，電機(jī)的PWM使得開始探測磁極位置的操作，這樣基于位置的反饋探測操作異常。在串聯(lián)控制包括兩個(gè)位置探測器中，主、從動(dòng)電機(jī)之一進(jìn)入一個(gè)自由狀態(tài)，另一個(gè)執(zhí)行探測磁極位置的操作，從而基于位置的反饋探測操作異常。在串聯(lián)控制包括一個(gè)位置探測器中，對(duì)于主、從動(dòng)軸的電機(jī)的磁極位置間的相對(duì)位移要進(jìn)行調(diào)整，并同時(shí)實(shí)施探測磁極的位置，從而基于位置反饋探測操作異常?？梢蕴綔y出在探測磁極位置操作中出現(xiàn)的異常。同樣在串聯(lián)控制中，在探測磁極位置操作中正常地探測磁極位置可以防止機(jī)械的扭轉(zhuǎn)和彎曲。
文檔編號(hào)H02P6/00GK1520023SQ20041003935
公開日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2004年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月30日
發(fā)明者置田肇, 園田直人, 人 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社