本發(fā)明涉及一種對馬達(dá)(motor)及控制該馬達(dá)的馬達(dá)控制裝置的溫度進(jìn)行監(jiān)視的溫度監(jiān)視裝置等。
背景技術(shù):
以往,為了進(jìn)行機(jī)床等中所用的馬達(dá)及控制該馬達(dá)的伺服驅(qū)動(dòng)器(servodriver)等的過熱保護(hù),考慮有多種方法。例如,在專利文獻(xiàn)1中記載了一種方式:對給予至馬達(dá)的電流值進(jìn)行檢測,將該電流值與閾值進(jìn)行比較以限制給予至馬達(dá)的電流值,由此來進(jìn)行馬達(dá)的過熱保護(hù)。而且,在專利文獻(xiàn)2中記載有一種方法:對給予至馬達(dá)的電流值進(jìn)行檢測,基于表示該電流值與馬達(dá)各部位的發(fā)熱/散熱的關(guān)系的熱模型(model),來推斷馬達(dá)的各構(gòu)成要素的熱量,通過對該熱量與閾值進(jìn)行比較,從而進(jìn)行馬達(dá)的過熱保護(hù)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2005-218197號公報(bào)(2005年8月11日公開)
專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2012-175891號公報(bào)(2012年9月10日公開)
但是,所述的以往技術(shù)存在以下問題。專利文獻(xiàn)1所記載的方式中,并未考慮從發(fā)熱的部分接受熱的吸熱部分。因而,無法實(shí)現(xiàn)將馬達(dá)的框體或馬達(dá)的控制裝置(伺服驅(qū)動(dòng)器)等的整體考慮在內(nèi)的過熱保護(hù)。
而且,專利文獻(xiàn)2所記載的方式中,是進(jìn)行三相交流馬達(dá)自身的過熱保護(hù),也未考慮馬達(dá)的控制裝置,無法實(shí)現(xiàn)將整體考慮在內(nèi)的過熱保護(hù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是有鑒于所述問題而完成,其目的在于實(shí)現(xiàn)一種溫度監(jiān)視裝置等,能夠?qū)崿F(xiàn)包含馬達(dá)及控制裝置的系統(tǒng)整體的過熱保護(hù)。
[解決問題的技術(shù)手段]
為了解決所述問題,本發(fā)明的溫度監(jiān)視裝置對進(jìn)行馬達(dá)的動(dòng)作控制的馬達(dá)控制裝置的溫度進(jìn)行監(jiān)視,所述溫度監(jiān)視裝置包括:電流值獲取部,獲取對所述馬達(dá)供給的電流值;發(fā)熱量推斷部,通過第1熱模型來推斷所述馬達(dá)控制裝置的發(fā)熱量以作為第1發(fā)熱量,所述第1熱模型表示所述電流值與所述馬達(dá)控制裝置的發(fā)熱量的關(guān)系;以及異常判定部,對由所述發(fā)熱量推斷部推斷出的所述第1發(fā)熱量與規(guī)定的第1閾值進(jìn)行比較,從而判定所述馬達(dá)控制裝置有無發(fā)熱異常。
所述結(jié)構(gòu)中,基于對馬達(dá)供給的電流值,通過所述第1熱模型來推斷馬達(dá)控制裝置的發(fā)熱量以作為第1發(fā)熱量。并且,基于推斷出的第1發(fā)熱量來判定馬達(dá)控制裝置有無發(fā)熱異常。
此處,對馬達(dá)供給的電流值是馬達(dá)的控制所需的值,因此不需要另行設(shè)置獲取電流值的結(jié)構(gòu)。即,無須另行設(shè)置溫度傳感器(sensor)等用于對馬達(dá)控制裝置的發(fā)熱量進(jìn)行測定的結(jié)構(gòu),便可推斷該馬達(dá)控制裝置的發(fā)熱量,以探測發(fā)熱異常。
而且,可對馬達(dá)控制裝置的發(fā)熱異常進(jìn)行探測,因此例如在能夠支持多種馬達(dá)的馬達(dá)控制裝置的情況下,無論連接有何種馬達(dá),均能夠探測馬達(dá)控制裝置自身的發(fā)熱異常,從而能防止故障(trouble)產(chǎn)生。
本發(fā)明的溫度監(jiān)視裝置中也可為,所述發(fā)熱量推斷部通過第2熱模型來進(jìn)一步推斷所述馬達(dá)的發(fā)熱量以作為第2發(fā)熱量,所述第2熱模型表示所述電流值與所述馬達(dá)的發(fā)熱量的關(guān)系,并且所述異常判定部對由所述發(fā)熱量推斷部推斷出的所述第2發(fā)熱量與規(guī)定的第2閾值進(jìn)行比較,從而進(jìn)一步判定所述馬達(dá)有無發(fā)熱異常。
所述結(jié)構(gòu)中,基于對馬達(dá)供給的電流值,通過所述第2熱模型來進(jìn)一步推斷馬達(dá)的發(fā)熱量以作為第2發(fā)熱量。并且,基于推斷出的第2發(fā)熱量來進(jìn)一步判定馬達(dá)有無發(fā)熱異常。
因而,除了馬達(dá)控制裝置的發(fā)熱異常,也能探測馬達(dá)的發(fā)熱異常,因此能夠?qū)崿F(xiàn)包含馬達(dá)及馬達(dá)控制裝置的馬達(dá)控制系統(tǒng)整體的溫度監(jiān)視,從而能防止故障產(chǎn)生。
本發(fā)明的溫度監(jiān)視裝置中也可為,所述溫度監(jiān)視裝置被配設(shè)于所述馬達(dá)控制裝置中。
所述結(jié)構(gòu)中,在馬達(dá)控制裝置中配設(shè)本發(fā)明的溫度監(jiān)視裝置。馬達(dá)控制裝置中,由于基于馬達(dá)控制的目的來獲取對馬達(dá)供給的電流值,因此無須另行設(shè)置電流值獲取部。而且,異常判定也可利用馬達(dá)控制裝置所具備的運(yùn)算處理部等來實(shí)現(xiàn)。即,能夠相對較容易地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的溫度監(jiān)視裝置。
而且,即使在產(chǎn)生了發(fā)熱異常的情況下,也能夠進(jìn)行利用作為馬達(dá)控制裝置的功能來停止馬達(dá)的動(dòng)作等的應(yīng)對。
本發(fā)明的溫度監(jiān)視裝置中也可還包括:輸出部,在所述異常判定部判定為存在發(fā)熱異常時(shí),輸出發(fā)熱異常產(chǎn)生的信息。
根據(jù)所述結(jié)構(gòu),在產(chǎn)生了發(fā)熱異常的情況下,能夠?qū)⒃撘庵驾敵鲋镣獠?,因此,例如馬達(dá)控制系統(tǒng)的管理者等能夠確切地認(rèn)識到異常事態(tài)的產(chǎn)生。
本發(fā)明的溫度監(jiān)視裝置中也可為,所述電流值獲取部根據(jù)對所述馬達(dá)控制裝置向所述馬達(dá)供給電力的電力線進(jìn)行測定所得的實(shí)測值,來獲取所述電流值。
根據(jù)所述結(jié)構(gòu),根據(jù)對電力線進(jìn)行測定所得的實(shí)測值來獲取電流值,因此,例如與根據(jù)對馬達(dá)控制裝置向所述馬達(dá)供給的電流值進(jìn)行指示的指令值來獲取電流值的結(jié)構(gòu)相比,能夠提高發(fā)熱量的推斷精度。
本發(fā)明的溫度監(jiān)視裝置中也可為,所述電流值獲取部獲取所述電流值的周期短于所述異常判定部中進(jìn)行判定的周期。
所述結(jié)構(gòu)中,為了考慮到瞬間的電流值變動(dòng)的影響,電流值獲取部獲取電流值的周期越短越好。另一方面,異常判定部中的用于判定的運(yùn)算處理復(fù)雜。此處,根據(jù)所述結(jié)構(gòu),可將電流值獲取部獲取電流值的周期設(shè)為能夠考慮到瞬間的電流值變動(dòng)的影響的程度,并且可將異常判定部中進(jìn)行判定的周期設(shè)為可執(zhí)行復(fù)雜的運(yùn)算處理的程度。
本發(fā)明的溫度監(jiān)視裝置中也可為,所述第1閾值被分為多個(gè)階段,所述異常判定部在各階段判定所述馬達(dá)控制裝置有無發(fā)熱異常。
根據(jù)所述結(jié)構(gòu),第1閾值被分為多個(gè)階段,在各階段判定有無發(fā)熱異常,因此能夠掌握產(chǎn)生了何種程度的發(fā)熱異常。
本發(fā)明的溫度監(jiān)視裝置中也可為,所述第1熱模型包含:所述馬達(dá)控制裝置中的電流值探測電阻部的熱模型、與所述電流值探測電阻部的周圍所設(shè)的基板部的熱模型。
根據(jù)所述結(jié)構(gòu),將使用下述熱模型,該熱模型不僅考慮到了電流值探測電阻部的發(fā)熱,也將因電流值探測電阻部的發(fā)熱而溫度上升的周圍的基板部的發(fā)熱考慮在內(nèi)。因而,能夠精度更好地推斷馬達(dá)控制裝置中的發(fā)熱狀況。
本發(fā)明的溫度監(jiān)視裝置中也可為,所述第2熱模型包含:所述馬達(dá)中的繞組部的熱模型、與所述馬達(dá)的框體部的熱模型。
根據(jù)所述結(jié)構(gòu),將使用下述熱模型,該熱模型不僅考慮到了繞組部的發(fā)熱,也將因繞組部的發(fā)熱而溫度上升的框體部的發(fā)熱考慮在內(nèi)。因而,能夠精度更好地推斷馬達(dá)中的發(fā)熱狀況。
為了解決所述問題,本發(fā)明的溫度監(jiān)視方法對進(jìn)行馬達(dá)的動(dòng)作控制的馬達(dá)控制裝置的溫度進(jìn)行監(jiān)視,所述溫度監(jiān)視方法包括:電流值獲取步驟,獲取對所述馬達(dá)供給的電流值;發(fā)熱量推斷步驟,通過第1熱模型來推斷所述馬達(dá)控制裝置的發(fā)熱量以作為第1發(fā)熱量,所述第1熱模型表示所述電流值與所述馬達(dá)控制裝置的發(fā)熱量的關(guān)系;以及異常判定步驟,對通過所述發(fā)熱量推斷步驟推斷出的所述第1發(fā)熱量與規(guī)定的第1閾值進(jìn)行比較,從而判定所述馬達(dá)控制裝置有無發(fā)熱異常。
本發(fā)明的各方式的溫度監(jiān)視裝置也可利用計(jì)算機(jī)(computer)來實(shí)現(xiàn),此時(shí),通過使計(jì)算機(jī)作為所述溫度監(jiān)視裝置所具備的各部(軟件(software)要素)來進(jìn)行動(dòng)作,從而利用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)所述溫度監(jiān)視裝置的、溫度監(jiān)視裝置的控制程序以及記錄有該控制程序且計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)也屬于本發(fā)明的范疇。
[發(fā)明的效果]
根據(jù)本發(fā)明,基于對馬達(dá)供給的電流值,通過所述第1熱模型來推斷馬達(dá)控制裝置的發(fā)熱量以作為第1發(fā)熱量。并且,基于推斷出的第1發(fā)熱量來判定馬達(dá)控制裝置有無發(fā)熱異常。此處,對馬達(dá)供給的電流值是馬達(dá)的控制所需的值,因此不需要另行設(shè)置獲取電流值的結(jié)構(gòu)。即,起到下述效果:無須另行設(shè)置溫度傳感器等用于對馬達(dá)控制裝置的發(fā)熱量進(jìn)行測定的結(jié)構(gòu),便可推斷該馬達(dá)控制裝置的發(fā)熱量,以探測發(fā)熱異常。
而且,可對馬達(dá)控制裝置的發(fā)熱異常進(jìn)行探測,因此起到下述效果,即,例如在能夠支持多種馬達(dá)的馬達(dá)控制裝置的情況下,無論連接有何種馬達(dá),均能夠探測馬達(dá)控制裝置自身的發(fā)熱異常,從而能防止故障產(chǎn)生。
附圖說明
圖1是表示本實(shí)施方式的伺服驅(qū)動(dòng)器的主要部分結(jié)構(gòu)的框圖;
圖2是表示本實(shí)施方式的控制系統(tǒng)的概要的圖;
圖3是表示所述伺服驅(qū)動(dòng)器的詳細(xì)情況的框圖;
圖4是表示異常判定處理流程的流程圖;
圖5是表示變形例的圖。
附圖標(biāo)記說明:
1:控制器;
2:伺服驅(qū)動(dòng)器(溫度監(jiān)視裝置、馬達(dá)控制裝置);
3:馬達(dá);
4:工具pc;
10:異常判定部;
20、20′:發(fā)熱量推斷部;
30:馬達(dá)控制部;
40:輸出顯示部;
50:電流值獲取部;
51:基板部;
52:電流值探測電阻部;
61:框體部;
62:繞組部;
201:電流值算出部;
202:發(fā)熱量計(jì)算部;
203:繞組部熱阻比乘法部;
204:繞組部發(fā)熱運(yùn)算部;
205:框體部發(fā)熱運(yùn)算部;
206:探測電阻部熱阻比乘法部;
207:探測電阻部發(fā)熱運(yùn)算部;
208:基板部熱阻比乘法部;
209:基板部發(fā)熱運(yùn)算部;
210、211:加法部;
212:馬達(dá)異常判定部;
213:驅(qū)動(dòng)器異常判定部;
251:轉(zhuǎn)速獲取部;
252、253、254:停止時(shí)乘法部;
261:鐵損系數(shù)乘法部;
271~273:開關(guān);
s101、s102、s111~s116、s121~s126:步驟。
具體實(shí)施方式
控制系統(tǒng)的概要
以下,對于本發(fā)明的實(shí)施方式,基于圖1至圖5來進(jìn)行說明。首先,參照圖2來說明本實(shí)施方式的控制系統(tǒng)。圖2是表示本實(shí)施方式的控制系統(tǒng)的概要的圖??刂葡到y(tǒng)使用伺服機(jī)構(gòu)來控制負(fù)載裝置的動(dòng)作,如圖2所示,包含控制器(可編程邏輯控制器(programmablelogiccontroller,plc))1、伺服驅(qū)動(dòng)器(馬達(dá)控制裝置、溫度監(jiān)視裝置)2、馬達(dá)3及工具(tool)個(gè)人計(jì)算機(jī)(personalcomputer,pc)4。
控制器(plc)1對包含伺服驅(qū)動(dòng)器2的系統(tǒng)整體進(jìn)行控制。
伺服驅(qū)動(dòng)器2存儲(chǔ)通過控制器1或后述的工具pc4來設(shè)定、調(diào)整的控制參數(shù)(controlparameter),并且按照該控制參數(shù)來驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3,以使負(fù)載裝置進(jìn)行動(dòng)作。
而且,伺服驅(qū)動(dòng)器2對伺服驅(qū)動(dòng)器2自身、馬達(dá)3的溫度進(jìn)行監(jiān)視,若存在過熱等異常,則進(jìn)行異常顯示。另外,本實(shí)施方式中,作為馬達(dá)控制裝置,公開了使用進(jìn)行伺服馬達(dá)(servomotor)(馬達(dá)3)的控制的伺服驅(qū)動(dòng)器2的結(jié)構(gòu),但作為馬達(dá)控制裝置,也可使用進(jìn)行感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的控制的逆變器(inverter)。
而且,伺服驅(qū)動(dòng)器2通過有線或無線而可通信地與控制器1及馬達(dá)3連接。例如,伺服驅(qū)動(dòng)器2通過ethercat(ethernetforcontrolautomationtechnology(控制自動(dòng)化技術(shù)用以太網(wǎng)),注冊商標(biāo))等現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)來與控制器1連接,伺服驅(qū)動(dòng)器2與馬達(dá)3通過專用纜線而連接。
工具pc4是用于對伺服驅(qū)動(dòng)器2的控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定及調(diào)整的裝置,包含調(diào)整用軟件。工具pc4例如利用個(gè)人計(jì)算機(jī)而實(shí)現(xiàn),通過執(zhí)行保存在個(gè)人計(jì)算機(jī)中的程序(調(diào)整用軟件),從而該計(jì)算機(jī)作為工具pc4發(fā)揮功能。
而且,工具pc4與伺服驅(qū)動(dòng)器2通過通用串行總線(universalserialbus,usb)纜線等而連接。
伺服驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)
接下來,參照圖1來說明伺服驅(qū)動(dòng)器2及馬達(dá)3的主要部分結(jié)構(gòu)。圖1是表示伺服驅(qū)動(dòng)器2的主要部分結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖1所示,伺服驅(qū)動(dòng)器2包含異常判定部10、發(fā)熱量推斷部20、馬達(dá)控制部30、輸出顯示部40及電流值獲取部50。
異常判定部10對發(fā)熱量推斷部20推斷出的發(fā)熱量(推斷發(fā)熱量)與閾值進(jìn)行比較,當(dāng)推斷發(fā)熱量超過閾值時(shí),判定為異常(發(fā)熱異常),將其意旨通知給輸出顯示部40。另外,異常判定處理的詳細(xì)情況將后述。
發(fā)熱量推斷部20根據(jù)從電流值獲取部50獲取的電流值來推斷發(fā)熱量,并通知給異常判定部10。另外,發(fā)熱量推斷處理的詳細(xì)情況將后述。
馬達(dá)控制部30通過控制對馬達(dá)3供給的電流值,從而控制馬達(dá)3。
輸出顯示部40在異常判定部10判定為異常時(shí),顯示該意旨。另外,輸出顯示部40不僅在異常時(shí),而且也可在正常時(shí)也顯示其意旨,還可顯示發(fā)熱量推斷部20推斷出的發(fā)熱量自身。而且,對于發(fā)熱量的顯示,也可根據(jù)正?;虍惓6稚@示。
而且,也可不在伺服驅(qū)動(dòng)器2中顯示,而是輸出異常,并在外部裝置(例如工具pc4)中進(jìn)行顯示。
電流值獲取部50包含基板部51及電流值探測電阻部52,使用它們,從對馬達(dá)3供給電力的電力線獲取馬達(dá)控制部30對馬達(dá)3供給的電流值,并通知給發(fā)熱量推斷部20。
馬達(dá)3包含框體部61及繞組部62。
伺服驅(qū)動(dòng)器的詳細(xì)情況
接下來,參照圖3來說明伺服驅(qū)動(dòng)器2的發(fā)熱量推斷部20及異常判定部10的詳細(xì)情況。圖3是表示伺服驅(qū)動(dòng)器2的發(fā)熱量推斷部20及異常判定部10的詳細(xì)情況的框圖。
如圖3所示,發(fā)熱量推斷部20包含電流值算出部201、發(fā)熱量計(jì)算部202、繞組部熱阻比乘法部203、繞組部發(fā)熱運(yùn)算部204、框體部發(fā)熱運(yùn)算部205、探測電阻部熱阻比乘法部206、探測電阻部發(fā)熱運(yùn)算部207、基板部熱阻比乘法部208及基板部發(fā)熱運(yùn)算部209。
而且,異常判定部10包含馬達(dá)異常判定部212及驅(qū)動(dòng)器異常判定部213。而且,異常判定部10的處理周期例如為100hz,比后述的電流值算出部201對電流值的獲取周期長。通過縮短電流值的獲取周期,從而也能夠獲取瞬間的峰值,且通過加長異常判定處理的周期,從而無須超出必要地使用高速的運(yùn)算部,便可實(shí)現(xiàn)需要復(fù)雜運(yùn)算的異常判定處理。
電流值算出部201以規(guī)定的周期(例如16khz)導(dǎo)入從電流值獲取部50獲取的電流值,例如通過算出電流振幅值的二次方,從而算出實(shí)效電流,并通知給發(fā)熱量計(jì)算部202。
發(fā)熱量計(jì)算部202進(jìn)行電流值算出部201所算出的電流值的標(biāo)準(zhǔn)化處理。標(biāo)準(zhǔn)化處理例如是通過除以額定電流的二次方來進(jìn)行。
發(fā)熱量推斷部20中,分為與馬達(dá)3相關(guān)的部分和與伺服驅(qū)動(dòng)器2相關(guān)的部分來推斷發(fā)熱量。而且,將與馬達(dá)3相關(guān)的部分進(jìn)一步分為繞組部62與框體部61來算出發(fā)熱量,并進(jìn)行合計(jì)。這是由圖3所示的繞組部熱阻比乘法部203、繞組部發(fā)熱運(yùn)算部204、框體部發(fā)熱運(yùn)算部205及加法部210來承擔(dān)。
繞組部熱阻比乘法部203將由電流值算出部201所算出的電流值乘以繞組部熱阻比,并將結(jié)果通知給繞組部發(fā)熱運(yùn)算部204。所謂繞組部熱阻比,是指繞組部相對于框體部的比。
繞組部發(fā)熱運(yùn)算部204根據(jù)乘以繞組部熱阻比所得的電流值來算出繞組部62的發(fā)熱量。更詳細(xì)而言,使用表示電流值與繞組部62的發(fā)熱量的關(guān)系的熱模型(第2熱模型、繞組部的熱模型)來算出發(fā)熱量。
框體部發(fā)熱運(yùn)算部205根據(jù)從發(fā)熱量計(jì)算部202所通知的電流值來算出框體部61的發(fā)熱量。更詳細(xì)而言,使用表示電流值與框體部61的發(fā)熱量的關(guān)系的熱模型(第2熱模型、框體部的熱模型)來算出發(fā)熱量。
并且,由加法部210將繞組部發(fā)熱運(yùn)算部204所算出的繞組部的發(fā)熱量與框體部發(fā)熱運(yùn)算部205所算出的框體部的發(fā)熱量予以相加,由此來導(dǎo)出馬達(dá)3部分的發(fā)熱量(第2發(fā)熱量)。并且,將導(dǎo)出的馬達(dá)3部分的發(fā)熱量通知給馬達(dá)異常判定部212。
馬達(dá)異常判定部212對所通知的馬達(dá)3部分的發(fā)熱量與閾值(第2閾值)進(jìn)行比較,當(dāng)超過閾值時(shí),判定為異常并通知給輸出顯示部40。更詳細(xì)而言,將閾值分為多個(gè)階段,當(dāng)超過最初的閾值時(shí),進(jìn)行警告判定,當(dāng)超過下個(gè)閾值時(shí),進(jìn)行危險(xiǎn)判定。另外,本實(shí)施方式中,將警告判定及危險(xiǎn)判定包括在內(nèi)稱作異常判定。
而且,將與伺服驅(qū)動(dòng)器2相關(guān)的部分進(jìn)一步分為基板部51與電流值探測電阻部52來算出發(fā)熱量,并進(jìn)行合計(jì)。這是由圖3所示的探測電阻部熱阻比乘法部206、探測電阻部發(fā)熱運(yùn)算部207、基板部熱阻比乘法部208、基板部發(fā)熱運(yùn)算部209及加法部211來承擔(dān)。
探測電阻部熱阻比乘法部206將發(fā)熱量計(jì)算部202根據(jù)由電流值算出部201所算出的電流值而算出的發(fā)熱量乘以探測電阻部熱阻比,并將結(jié)果通知給探測電阻部發(fā)熱運(yùn)算部207。所謂探測電阻部熱阻比,是指電流值探測電阻部52相對于基板部51與電流值探測電阻部52的整體的比。
探測電阻部發(fā)熱運(yùn)算部207根據(jù)乘以探測電阻部熱阻比所得的電流值來算出電流值探測電阻部52的發(fā)熱量。更詳細(xì)而言,使用表示電流值與電流值探測電阻部52的發(fā)熱量的關(guān)系的熱模型(第1熱模型、電流值探測電阻部的熱模型)來算出發(fā)熱量。
基板部熱阻比乘法部208將由電流值算出部201所算出的電流值乘以基板部熱阻比,并將結(jié)果通知給基板部發(fā)熱運(yùn)算部209。所謂基板部熱阻比,是指從1減去探測電阻部熱阻比所得者。
基板部發(fā)熱運(yùn)算部209根據(jù)乘以基板部熱阻比所得的電流值來算出基板部51的發(fā)熱量。更詳細(xì)而言,使用表示電流值與基板部51的發(fā)熱量的關(guān)系的熱模型(第1熱模型、基板部的熱模型)來算出發(fā)熱量。
并且,由加法部211將探測電阻部發(fā)熱運(yùn)算部207所算出的電流值探測電阻部52的發(fā)熱量與基板部發(fā)熱運(yùn)算部209所算出的基板部51的發(fā)熱量予以相加,從而導(dǎo)出伺服驅(qū)動(dòng)器2部分的發(fā)熱量(第1發(fā)熱量)。并且,將導(dǎo)出的伺服驅(qū)動(dòng)器2部分的發(fā)熱量通知給驅(qū)動(dòng)器異常判定部213。
驅(qū)動(dòng)器異常判定部213對所通知的伺服驅(qū)動(dòng)器2部分的發(fā)熱量與閾值(第1閾值)進(jìn)行比較,當(dāng)超過閾值時(shí),判定為異常并通知給輸出顯示部40。更詳細(xì)而言,將閾值分為多個(gè)階段,當(dāng)超過最初的閾值時(shí),進(jìn)行警告判定,當(dāng)超過下個(gè)閾值時(shí),進(jìn)行危險(xiǎn)判定。
另外,本實(shí)施方式中,對進(jìn)行溫度監(jiān)視的發(fā)熱量推斷部20、異常判定部10及輸出顯示部40配設(shè)于伺服驅(qū)動(dòng)器2中的示例進(jìn)行了說明,但也可未必配設(shè)于伺服驅(qū)動(dòng)器2中。例如,也可使控制器(plc)1或者其他通信連接于伺服驅(qū)動(dòng)器2的任意外部裝置具備這些功能。
馬達(dá)3的發(fā)熱量的判定例
對于與馬達(dá)3相關(guān)的部分即繞組部熱阻比乘法部203及框體部發(fā)熱運(yùn)算部205,輸入經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的電流值,因此若將來自加法部210的輸出設(shè)為“a”,將繞組部熱阻比設(shè)為“k”,則馬達(dá)負(fù)載率可通過使輸出“a”除以將繞組部熱阻比乘法部203側(cè)的“k”與框體部發(fā)熱運(yùn)算部205側(cè)的“1”相加所得的(1+k)來表達(dá)。即,可記載為馬達(dá)負(fù)載率=a/(1+k)。
并且,例如若設(shè)繞組部熱阻比k=0.08,則馬達(dá)負(fù)載率為1.08/(1+0.08)=100(%)(額定電流的情況)。
而且,在將過負(fù)載異常判定式設(shè)為a/(1+k)>(繞組部容許電流率)2/(1+k)的情況下,若繞組部容許電流率為“1.2”,則由于1.22=1.44,因此當(dāng)從加法部210輸出的值超過1.44時(shí),即,當(dāng)馬達(dá)負(fù)載率為1.44/(1+0.08)=1.33→133%時(shí),為異常。
而且,在將過負(fù)載警告判定式設(shè)為a/(1+k)>((繞組部容許電流率)2/(1+k))×警告通知等級的情況下,若警告通知等級為0.85,則由于1.44×0.85=1.224,因此當(dāng)從加法部210輸出的值為1.224時(shí),即,當(dāng)馬達(dá)負(fù)載率為1.224/(1+0.08)=1.13→113%時(shí),將進(jìn)行警告通知。
伺服驅(qū)動(dòng)器2的發(fā)熱量的判定例
對于與伺服驅(qū)動(dòng)器2相關(guān)的部分即探測電阻部熱阻比乘法部206及基板部熱阻比乘法部208,輸入經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的電流值,因此若將來自加法部210的輸出設(shè)為“a”,將探測電阻部熱阻比設(shè)為“k′”,則驅(qū)動(dòng)器負(fù)載率可通過使輸出“a”除以將探測電阻部熱阻比乘法部206的“k′”與基板部熱阻比乘法部208側(cè)的“1-k′”相加所得的(k′+(1-k′))來表達(dá)。即,可記載為驅(qū)動(dòng)器負(fù)載率=a。例如,若設(shè)探測電阻部熱阻比k′=0.15,則驅(qū)動(dòng)器負(fù)載率為(0.85+0.15)/(0.15+(1-0.15))=100(%)(額定電流的情況)。
并且,在將過負(fù)載異常判定式設(shè)為a>(驅(qū)動(dòng)器部電流閾值率)2的情況下,若馬達(dá)3的繞組部容許電流率為“1.2”,則由于1.22=1.44,因此當(dāng)從加法部210輸出的值超過1.44時(shí),即,當(dāng)驅(qū)動(dòng)器負(fù)載率為144%時(shí),為異常。
而且,在將過負(fù)載警告判定式設(shè)為a>(驅(qū)動(dòng)器部電流閾值率)2×警告通知等級的情況下,若警告通知等級為0.85,則由于1.44×0.85=1.224,因此當(dāng)從加法部210輸出的值為1.224時(shí),即,當(dāng)驅(qū)動(dòng)器負(fù)載率為122%時(shí),將進(jìn)行警告通知。
異常判定處理流程
接下來,參照圖4來說明異常判定處理流程。圖4是表示異常判定處理流程的流程圖。
如圖4所示,當(dāng)電流值算出部201算出電流值(s101),發(fā)熱量計(jì)算部202算出發(fā)熱量時(shí)(s102),平行地進(jìn)行對馬達(dá)3的發(fā)熱量進(jìn)行監(jiān)視的處理(s111)與對伺服驅(qū)動(dòng)器2的發(fā)熱量進(jìn)行監(jiān)視的處理(s121)。在對馬達(dá)3的發(fā)熱量進(jìn)行監(jiān)視的處理中,首先,馬達(dá)異常判定部212判定將由繞組部發(fā)熱運(yùn)算部204所算出的發(fā)熱量與由框體部發(fā)熱運(yùn)算部205所算出的發(fā)熱量相加所得的值是否超過警告閾值(s112)。并且,在超過警告閾值的情況下(s112中為是(yes)),判定是否超過危險(xiǎn)閾值(s113),若未超過危險(xiǎn)閾值(s113中為否(no)),則為警告判定(s114),由輸出顯示部40來顯示該意旨(s116)。而且,在步驟s113中,若超過危險(xiǎn)閾值(s113中為是(yes)),則為危險(xiǎn)判定(s115),由輸出顯示部40來顯示該意旨(s116)。
而且,在對伺服驅(qū)動(dòng)器2的發(fā)熱量進(jìn)行監(jiān)視的處理(s121)中,首先,驅(qū)動(dòng)器異常判定部213判定將由探測電阻部發(fā)熱運(yùn)算部207所算出的發(fā)熱量與由基板部發(fā)熱運(yùn)算部209所算出的發(fā)熱量相加所得的值是否超過警告閾值(s122)。并且,在超過警告閾值的情況下(s122中為是(yes)),判定是否超過危險(xiǎn)閾值(s123),若未超過危險(xiǎn)閾值(s123中為否(no)),則為警告判定(s124),由輸出顯示部40來顯示該意旨(s126)。而且,在步驟s123中,若超過危險(xiǎn)閾值(s123中為是(yes)),則為危險(xiǎn)判定(s125),由輸出顯示部40來顯示該意旨(s126)。
變形例
接下來,參照圖5來說明本發(fā)明的變形例。圖5是用于說明本發(fā)明的變形例的圖。本變形例中,取代前述的發(fā)熱量推斷部20而具備圖5所示的發(fā)熱量推斷部20′。在發(fā)熱量推斷部20′中,與發(fā)熱量推斷部20的不同之處在于具備轉(zhuǎn)速獲取部251、停止時(shí)乘法部252~254、鐵損系數(shù)乘法部261以及開關(guān)271~273。
本變形例中,根據(jù)轉(zhuǎn)速獲取部251所獲取的馬達(dá)3的轉(zhuǎn)速,由鐵損系數(shù)乘法部261乘以鐵損系數(shù)而算出框體部61的發(fā)熱量。由此,能夠適當(dāng)?shù)厮愠隹蝮w部61的發(fā)熱量。而且,當(dāng)探測速度為規(guī)定值以下(例如15hz)時(shí),控制開關(guān)271~273來將開關(guān)271~273切換至下側(cè)(即,停止時(shí)乘法部252~254側(cè))。
例如,在馬達(dá)3為三相交流馬達(dá)的情況下,當(dāng)馬達(dá)3的轉(zhuǎn)速為規(guī)定值以下即大致停止時(shí),有時(shí)電流僅流經(jīng)特定的一相而不流經(jīng)其他相。此時(shí),僅根據(jù)簡單地獲取的電流值而算出的發(fā)熱量是以均等地流經(jīng)三相為前提,因此在電流實(shí)際上僅流經(jīng)一相的情況下,有可能并非為適當(dāng)?shù)乃愠鲋怠?/p>
本變形例中,在此種情況下,通過切換開關(guān)271~273,從而能夠在停止時(shí)乘法部252~254中,乘以根據(jù)電流值而算出的發(fā)熱量,以算出各部的發(fā)熱量,因此能夠適當(dāng)?shù)貞?yīng)對。
另外,例如在停止時(shí)乘法部252中“×2”,在停止時(shí)乘法部253中,可使用通過實(shí)測來對電阻調(diào)整值進(jìn)行調(diào)整所得的值,在停止時(shí)乘法部254中,可使用通過實(shí)測來對基板調(diào)整值進(jìn)行調(diào)整所得的值。
借助軟件的實(shí)現(xiàn)例
伺服驅(qū)動(dòng)器2的控制塊(尤其是異常判定部10、發(fā)熱量推斷部20及馬達(dá)控制部30)既可通過形成于集成電路(ic芯片(chip))等上的邏輯電路(硬件(hardware))實(shí)現(xiàn),也可使用中央處理器(centralprocessingunit,cpu)而通過軟件來實(shí)現(xiàn)。
在后者的情況下,伺服驅(qū)動(dòng)器2具備執(zhí)行實(shí)現(xiàn)各功能的軟件即程序的命令的cpu、可由計(jì)算機(jī)(或cpu)讀取地記錄有所述程序及各種數(shù)據(jù)的只讀存儲(chǔ)器(readonlymemory,rom)或存儲(chǔ)裝置(將它們稱作“記錄介質(zhì)”)、以及展開所述程序的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(randomaccessmemory,ram)等。并且,通過計(jì)算機(jī)(或cpu)從所述記錄介質(zhì)中讀取并執(zhí)行所述程序,從而達(dá)成本發(fā)明的目的。作為所述記錄介質(zhì),可使用“并非臨時(shí)的有形介質(zhì)”,例如可使用帶(tape)、盤(disk)、卡(card)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、可編程的邏輯電路等。而且,所述程序也可經(jīng)由可傳輸該程序的任意傳輸介質(zhì)(通信網(wǎng)絡(luò)或廣播波等)而提供給所述計(jì)算機(jī)。另外,本發(fā)明也能以通過電子傳輸來將所述程序具體化的、被嵌入載波中的數(shù)據(jù)信號的形式來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明并不限定于所述的各實(shí)施方式,可在權(quán)利要求書所示的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更,將不同的實(shí)施方式中分別揭示的技術(shù)部件適當(dāng)組合而獲得的實(shí)施方式也包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。進(jìn)而,通過將各實(shí)施方式中分別揭示的技術(shù)部件予以組合,能夠形成新的技術(shù)特征。