JPH04312378A - モータ制御装置の負荷トルク検出方式 - Google Patents
モータ制御装置の負荷トルク検出方式Info
- Publication number
- JPH04312378A JPH04312378A JP3077982A JP7798291A JPH04312378A JP H04312378 A JPH04312378 A JP H04312378A JP 3077982 A JP3077982 A JP 3077982A JP 7798291 A JP7798291 A JP 7798291A JP H04312378 A JPH04312378 A JP H04312378A
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- JP
- Japan
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- motor
- current
- load torque
- torque
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- Pending
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モータの制御装置に関
し、特に、工作機械を駆動するスピンドルモータやサー
ボモータの負荷トルクの検出方式に関する。
し、特に、工作機械を駆動するスピンドルモータやサー
ボモータの負荷トルクの検出方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】工作機械には、そのテーブルを駆動する
サーボモータと刃物や被工作物を駆動するスピンドルモ
ータを備えている。工作機械の一例としてマシニングセ
ンタがある。マシニングセンタは、そのスピンドル先端
に取り付けられた刃物が被工作物を切削することにより
加工する。刃物が摩耗すると切削トルクが変動し、負荷
トルクの変動として表れる。この刃物の摩耗管理や交換
時期を管理するために、モータの負荷トルク監視が不可
欠となっている。
サーボモータと刃物や被工作物を駆動するスピンドルモ
ータを備えている。工作機械の一例としてマシニングセ
ンタがある。マシニングセンタは、そのスピンドル先端
に取り付けられた刃物が被工作物を切削することにより
加工する。刃物が摩耗すると切削トルクが変動し、負荷
トルクの変動として表れる。この刃物の摩耗管理や交換
時期を管理するために、モータの負荷トルク監視が不可
欠となっている。
【０００３】図３は従来におけるこの種のモータ制御装
置のブロック図である。速度制御器１は、電流検出器４
からの電流フィードバック信号によって構成されたマイ
ナーループを含み、速度検出器３からの速度フィードバ
ック信号によって速度ループを構成する。
置のブロック図である。速度制御器１は、電流検出器４
からの電流フィードバック信号によって構成されたマイ
ナーループを含み、速度検出器３からの速度フィードバ
ック信号によって速度ループを構成する。
【０００４】モータ２は、速度制御器１からの出力電流
によって駆動される。速度検出器３は、モータ２に直結
され、モータ２の速度を直接検出する。電流検出器４は
、モータ２に流れる電流を検出するものであり、トルク
に比例する電流、即ちトルク電流の検出器である。交流
モータの場合には、ベクトル制御などによって、電流を
演算によって直流値に変換したトルク電流を表す。
によって駆動される。速度検出器３は、モータ２に直結
され、モータ２の速度を直接検出する。電流検出器４は
、モータ２に流れる電流を検出するものであり、トルク
に比例する電流、即ちトルク電流の検出器である。交流
モータの場合には、ベクトル制御などによって、電流を
演算によって直流値に変換したトルク電流を表す。
【０００５】いま、速度制御器１に速度指令が与えられ
ると、モータ２に電流が流れモータ２は回転を始める。 この時モータのトルク電流は電流検出器４によって検出
され、速度制御器１にフィードバックされると同時に、
負荷トルク監視に使用される。
ると、モータ２に電流が流れモータ２は回転を始める。 この時モータのトルク電流は電流検出器４によって検出
され、速度制御器１にフィードバックされると同時に、
負荷トルク監視に使用される。
【０００６】ここで、モータの運動方程式を考えてみる
。
。
【０００７】
【数１】Ｔ＝Ｊ・ｄω／ｄｔ＋ＴＬ
ただし、Ｔはモータが発生するトルク、ωはモータの角
加速度 Ｊはモータと負荷の慣性モーメントの総和ＴＬ は負荷
トルク
加速度 Ｊはモータと負荷の慣性モーメントの総和ＴＬ は負荷
トルク
【数２】Ｉ＝Ｔ／ＫＴ
ただし、Ｉはトルク電流、ＫＴ はトルク定数数１式は
、加速度成分と負荷トルク成分の和がモータのトルクと
なることを示している。数２式は、モータトルクとトル
ク電流が比例することを示している。
、加速度成分と負荷トルク成分の和がモータのトルクと
なることを示している。数２式は、モータトルクとトル
ク電流が比例することを示している。
【０００８】数１式、数２式が示すように、モータのト
ルク電流と出力トルクは比例関係にあるために、モータ
のトルク電流を監視することで負荷トルク監視を行って
いた。
ルク電流と出力トルクは比例関係にあるために、モータ
のトルク電流を監視することで負荷トルク監視を行って
いた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のモータ制御装置は、モータのトルク電流をその
まま負荷トルク監視として使用しているために、モータ
の加速時、減速時にその加速度に起因する負荷電流が加
算され、正しい負荷トルクが検出できないという欠点が
ある。
た従来のモータ制御装置は、モータのトルク電流をその
まま負荷トルク監視として使用しているために、モータ
の加速時、減速時にその加速度に起因する負荷電流が加
算され、正しい負荷トルクが検出できないという欠点が
ある。
【００１０】本発明は従来の上記実情に鑑みてなされた
ものであり、従って本発明の目的は、従来の技術に内在
する上記欠点を解消することを可能としたモータ制御装
置の新規な負荷トルク検出方式を提供することにある。
ものであり、従って本発明の目的は、従来の技術に内在
する上記欠点を解消することを可能としたモータ制御装
置の新規な負荷トルク検出方式を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るモータ制御装置の負荷トルク検出方式
は、速度フィードバックを発生する速度検出器と、モー
タに流れる電流を検出する電流検出器とを含むモータの
制御装置であって、速度検出器から加速度を発生する微
分手段と、前記電流検出器からの信号と前記微分手段か
ら発生する出力の差を計算する減算手段とを備えて構成
される。
に、本発明に係るモータ制御装置の負荷トルク検出方式
は、速度フィードバックを発生する速度検出器と、モー
タに流れる電流を検出する電流検出器とを含むモータの
制御装置であって、速度検出器から加速度を発生する微
分手段と、前記電流検出器からの信号と前記微分手段か
ら発生する出力の差を計算する減算手段とを備えて構成
される。
【００１２】
【実施例】次に、本発明をその好ましい一実施例につい
て図面を参照して具体的に説明する。
て図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】図１は本発明の一実施例を示すブロック構
成図である。
成図である。
【００１４】図１を参照するに、図３と同等な部分は同
一の符号により示されている。図１の図３と異なる部分
について述べれば、図１に示された本発明の一実施例に
は、図３の速度検出器３からの出力を微分し加速度を算
出する微分器５と、この微分器５の出力と電流検出器４
の出力の差を求める減算器６が設けられている。
一の符号により示されている。図１の図３と異なる部分
について述べれば、図１に示された本発明の一実施例に
は、図３の速度検出器３からの出力を微分し加速度を算
出する微分器５と、この微分器５の出力と電流検出器４
の出力の差を求める減算器６が設けられている。
【００１５】図２に本実施例の動作タイミングチャート
を示す。速度指令が図２に示すように入力されると、速
度制御器１からモータ２に電流が流れ、モータ２が回転
する。速度検出器３からは、速度指令に追従する形で信
号ａが出力される。信号ａを受けて微分器５からは、そ
の微分結果が信号ｂとして出力される。信号ｂは速度の
微分であり、加速度を表している。信号ｂは減算器６に
入力される。
を示す。速度指令が図２に示すように入力されると、速
度制御器１からモータ２に電流が流れ、モータ２が回転
する。速度検出器３からは、速度指令に追従する形で信
号ａが出力される。信号ａを受けて微分器５からは、そ
の微分結果が信号ｂとして出力される。信号ｂは速度の
微分であり、加速度を表している。信号ｂは減算器６に
入力される。
【００１６】一方、電流検出器４からのモータ電流信号
ｃが減算器６に入力され、信号ｂと信号ｃの差が信号ｄ
として出力される。
ｃが減算器６に入力され、信号ｂと信号ｃの差が信号ｄ
として出力される。
【００１７】いま、モータ２に間欠的な負荷トルクが加
わったことを仮定すると、モータ２には、信号ｃに示す
ごとく、間欠的な電流と加減速時の加速度に起因する電
流が加算された電流が流れる。しかしながら、この電流
には加速度に起因する電流が含まれている。そこで加速
度成分である信号ｂを減算することにより、負荷トルク
のみが信号ｄのように出力されるのである。
わったことを仮定すると、モータ２には、信号ｃに示す
ごとく、間欠的な電流と加減速時の加速度に起因する電
流が加算された電流が流れる。しかしながら、この電流
には加速度に起因する電流が含まれている。そこで加速
度成分である信号ｂを減算することにより、負荷トルク
のみが信号ｄのように出力されるのである。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モータの加減速時に発生する加速度成分をトルク電流か
ら減算することにより、モータが負荷に与えている純粋
な負荷トルクを算出できるという効果が得られる。
モータの加減速時に発生する加速度成分をトルク電流か
ら減算することにより、モータが負荷に与えている純粋
な負荷トルクを算出できるという効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック構成図である
。
。
【図２】本発明の一実施例の動作を示すタイミングチャ
ートである。
ートである。
【図３】従来例を示すブロック図である。
１…速度制御器
２…モータ
３…速度検出器
４…電流検出器
５…微分器
６…減算器
Claims (1)
- 【請求項１】 速度フィードバックを発生する速度検
出器と、モータに流れる電流を検出する電流検出器とを
含むモータの制御装置であって、前記速度検出器から加
速度を発生する微分手段と、前記電流検出器からの信号
と前記微分手段から発生する出力の差を計算する減算出
段とを含むことを特徴とするモータ制御装置の負荷トル
ク検出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077982A JPH04312378A (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | モータ制御装置の負荷トルク検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077982A JPH04312378A (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | モータ制御装置の負荷トルク検出方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04312378A true JPH04312378A (ja) | 1992-11-04 |
Family
ID=13649084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3077982A Pending JPH04312378A (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | モータ制御装置の負荷トルク検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04312378A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995009479A1 (en) * | 1993-09-30 | 1995-04-06 | Atsushi Watanabe | Robot control apparatus for monitoring robot load |
-
1991
- 1991-04-10 JP JP3077982A patent/JPH04312378A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995009479A1 (en) * | 1993-09-30 | 1995-04-06 | Atsushi Watanabe | Robot control apparatus for monitoring robot load |
| US5587635A (en) * | 1993-09-30 | 1996-12-24 | Fanuc Ltd. | Robot control apparatus for monitoring load on robot |
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