CN106341073B - 电动机控制装置以及机械的容许工作循环时间计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动机控制装置以及机械的容许工作循环时间计算方法。本发明的电动机控制装置具备校正部，该校正部基于将在使安装于机械的电动机以规定的转速旋转的情况下由绕组温度估计部估计出的绕组的温度的绕组估计温度上升曲线与由温度传感器测量出的绕组的温度的绕组实际温度上升曲线相比较所得到的结果，来计算用于对绕组的温度进行校正的校正系数，并利用该校正系数来校正温度上升估计公式，以使绕组估计温度上升曲线与绕组实际温度上升曲线一致。

Description

电动机控制装置以及机械的容许工作循环时间计算方法

技术领域

本发明涉及一种为了防止电动机的绕组的烧损而对绕组的温度进行估计并对电动机进行控制的电动机控制装置以及该电动机控制装置所实施的机械的容许工作循环时间计算方法。

背景技术

当使电动机工作时，电动机的绕组的温度上升。而且，当使电动机工作之后经过了一段时间时，绕组的温度达到饱和并维持为高温(以下将此时的温度称为“饱和温度”)。而且，当这种饱和温度的绕组在超过了耐热温度的状态下被持续施加电流时，存在电动机的绕组烧损的危险性。另外，即使在绕组的温度未达到饱和的状态下，当绕组超过耐热温度时，也存在电动机的绕组损伤的危险性。因此，在电动机的驱动控制中，通过温度传感器来监视绕组的温度，在监视到的绕组温度超过了预先设定的温度的情况下，中止向绕组施加电流来防止绕组的烧损。

并且，以往以来，已知以下技术：为了抑制制造成本，不针对绕组设置温度传感器，而是通过电动机的软件中内置的温度上升估计公式来对绕组的温度进行估计(例如，参照日本特开2013-70485号公报)。

另外，在通过电动机来对机床、机器人等机械进行驱动控制的情况下，在规定的电动机驱动时间之后设定电动机休止时间，以使绕组的温度不超过预先设定的电动机的温度保护水平(以下称为“警报水平”)。

例如，电动机控制装置根据机床实际地进行加工的实绩、基于加工程序的分析的模拟等，事先分别求出与机械的一个循环的动作相对应的电动机驱动时间及电动机电流值。然后，电动机控制装置根据求出的电动机电流值来估计进行了一个循环的动作时的绕组的温度。并且，电动机控制装置为了使绕组的温度在重复进行机械的一个循环的动作时不超过警报水平，而求出在机械的一个循环的动作期间插入的电动机休止时间。然后，电动机控制装置按照事先求出的电动机驱动时间与电动机休止时间的组合(以下称为容许工作循环时间)来对电动机进行驱动，由此防止绕组的烧损。

然而，按安装有电动机的机械的构造不同而热容量是不同的，因此难以将机械的热容量考虑在内地对绕组的温度进行估计，难以准确地计算机械的容许工作循环时间。

在这种情况下，一边实际地将电动机安装于机械来使机械进行动作，一边反复进行试验来对绕组的温度进行估计，因此为求出机械的容许工作循环时间是需要时间和成本的。

另外，由于按照机械的容许工作循环时间来控制电动机休止时间，因此在计算出的容许工作循环时间不准确的情况下，难以使机械高效地运行。

发明内容

本发明提供一种能够将机械的热容量考虑在内地对绕组的温度进行估计的电动机控制装置以及电动机控制装置所实施的机械的容许工作循环时间计算方法。

根据本发明的第一方式，提供一种电动机控制装置，对使机械进行动作的电动机进行控制，该电动机控制装置具备：

绕组温度估计部，其通过温度上升估计公式来估计绕组温度，该温度上升估计公式使用施加于所述电动机的绕组的电流值来计算所述绕组的温度；

温度传感器，其安装于所述绕组；

校正部，其基于将在使安装于所述机械的所述电动机以规定的转速旋转的情况下由所述绕组温度估计部估计出的所述绕组的温度的绕组估计温度上升曲线与由所述温度传感器测量出的所述绕组的温度的绕组实际温度上升曲线相比较所得到的结果，来计算用于对所述绕组的温度进行校正的校正系数，并利用该校正系数来校正所述温度上升估计公式，以使所述绕组估计温度上升曲线与所述绕组实际温度上升曲线一致。

根据本发明的第二方式，提供如下一种电动机控制装置：在上述第一方式的电动机控制装置中，

所述校正部将所述机械的动作时的由冷却因素导致的温度下降量考虑在内地进行所述温度上升估计公式的校正。

根据本发明的第三方式，提供如下一种电动机控制装置：在上述第一方式或第二方式的电动机控制装置中，

所述绕组温度估计部使用与所述机械的一个循环的动作相对应的所述电动机的驱动时间和电流值来估计所述绕组的温度。

根据本发明的第四方式，提供如下一种电动机控制装置：在上述第三方式的电动机控制装置中，

还具备容许工作循环时间计算部，该容许工作循环时间计算部基于由所述绕组温度估计部估计出的绕组的温度，来计算满足所述估计出的绕组的温度不超过所述电动机的温度保护水平的机械的容许工作循环时间。

根据本发明的第五方式，提供一种机械的容许工作循环时间计算方法，由以下的电动机控制装置所实施，该电动机控制装置具备：绕组温度估计部，其通过温度上升估计公式来估计绕组温度，该温度上升估计公式使用施加于使机械进行动作的电动机的绕组的电流值来计算所述绕组的温度；以及温度传感器，其安装于所述绕组，该机械的容许工作循环时间计算方法具备以下步骤：

基于将在使安装于所述机械的所述电动机以规定的转速旋转的情况下由所述绕组温度估计部估计出的所述绕组的温度的绕组估计温度上升曲线与由所述温度传感器测量出的所述绕组的温度的绕组实际温度上升曲线相比较所得到的结果，来计算用于对所述绕组的温度进行校正的校正系数，并利用该校正系数来校正所述温度上升估计公式，以使所述绕组估计温度上升曲线与所述绕组实际温度上升曲线一致；

所述绕组温度估计部使用校正了所述校正系数后的所述温度上升估计公式，根据与所述机械的一个循环的动作相对应的所述电动机的驱动时间和电流值来估计所述绕组的温度；以及

计算满足估计出的所述绕组的温度不超过所述电动机的温度保护水平的机械的容许工作循环时间。

通过附图所示的本发明的典型的实施方式的详细的说明，本发明的这些目的、特征和优点以及其它目的、特征和优点会变得更加明确。

附图说明

图1是表示基于本发明的一个实施方式的电动机控制装置的结构的框图。

图2是示出了本发明所涉及的第一方法例的流程图。

图3是具体地说明图2所示的步骤S12的曲线图，是分别示出了绕组实际温度上升曲线和绕组估计温度上升曲线的曲线图。

图4是示出了本发明所涉及的第二方法例的流程图。

图5是具体地说明图4所示的步骤S22的曲线图，是分别示出了绕组实际温度上升曲线和绕组估计温度上升曲线的曲线图。

图6是示出了本发明所涉及的第三方法例的流程图。

图7是具体地说明图6所示的步骤S38的曲线图，是分别示出了满足绕组温度不超过警报水平的机械的容许工作循环时间以及与容许工作循环相对应的估计的绕组温度上升曲线的曲线图。

具体实施方式

接着，参照附图来说明本发明的实施方式。在以下的附图中，对相同的部件标注相同的参照标记。为了易于理解，这些附图适当地变更了比例尺。另外，附图所示的方式是用于实施本发明的一个例子，本发明并不限定于图示的方式。

图1是表示基于本发明的一个实施方式的电动机控制装置的结构的框图。

图1所示的电动机控制装置1具有对电动机驱动时间和电动机休止时间进行切换控制的功能，以防止使机器人或机床(未图示)等机械2进行动作的电动机11的绕组12的烧损。特别是，如背景技术部分所述的那样，电动机控制装置1对机械的一个循环的动作中的绕组12的温度进行估计，在重复进行机械的一个循环的动作时，按照满足绕组12的温度不超过警报水平(即电动机的温度保护水平)的电动机驱动时间与电动机休止时间的组合(即容许工作循环时间)来对电动机11进行驱动。此时，按安装有电动机11的机械2的构造的不同而热容量是不同的，因此将机械2的热容量考虑在内地准确地估计绕组12的温度对防止绕组12的烧损是有效的。

因此，如图1所示，本实施方式的电动机控制装置1具备：温度传感器13，其安装于电动机11来检测绕组12的温度；编码器14，其检测电动机11的旋转位置和转速；指令部15，其生成对电动机11进行驱动的规定的动作指令、例如速度指令、转矩指令等并输出该指令；以及电动机驱动部16，其基于编码器14的检测值和指令部15的指令值来对电动机11进行驱动。

并且，本实施方式的电动机控制装置1具备：绕组温度估计部17，其使用预先存储的温度上升估计公式来估计电动机11的绕组12的温度；容许工作循环时间计算部18，其基于由绕组温度估计部17估计出的绕组温度来计算机械的容许工作循环时间并将该机械的容许工作循环时间输出到电动机驱动部16；以及绕组温度记录部19，其按规定时间来依次记录由温度传感器13检测出的绕组12的温度。而且，该电动机控制装置1具备校正部20，该校正部20将根据由绕组温度记录部19依次记录的实际的温度而求出的绕组实际温度上升曲线与根据由绕组温度估计部17依次估计出的温度而求出的绕组估计温度上升曲线相比较，并且计算绕组温度估计部17内的温度上升估计公式的校正系数，并利用该校正系数来校正温度上升估计公式。并且，优选的是，在绕组温度估计部17上连接有能够输入温度上升估计公式的参数的输入部21。

另外，图1示出的绕组温度估计部17存储并保持有用于对绕组12的温度上升进行估计的温度上升估计公式、例如下述式(1)，使用式(1)来对绕组12的温度上升曲线进行估计。

[电动机绕组的温度上升]＝[连续额定时的温度上升]

×[电动机电流^2]÷[连续额定时的电流^{^}2]

×(1-e^{^}(-[经过时间]÷[热时间常数]))···(1)

关于上述式(1)，“连续额定时的电流”是指能够不使电动机11过热地对绕组12连续施加的最大电流值，“连续额定时的温度上升”是指在电动机单体中从实际地施加连续额定时的电流时起到绕组12的温度达到饱和为止的温度上升量。并且，“经过时间”是指从对绕组12施加电流起到结束电流施加为止的时间、即电动机驱动时间。“热时间常数”是指绕组12的温度变化所需要的时间。并且，“电动机电流”是指按照指令来使电动机11进行动作时的电流值。当然，“连续额定时的电流”、“连续额定时的温度上升”以及“热时间常数”是在电动机11的设计和制造阶段决定的，因此一开始就被提供给式(1)。另一方面，“电动机电流”和“经过时间”是上述式(1)的参数。并且，关于“电动机电流”和“经过时间”，能够从指令部15、输入部21输入到绕组温度估计部17。

并且，在本申请中，例如也能够根据机床实际地进行加工的实绩、基于加工程序的分析的模拟等来事先求出与机械的一个循环的动作相对应的电动机电流，将所求出的电动机电流从输入部21输入到绕组温度估计部17。

第一方法例

接着，对在图1示出的电动机控制装置1中对将机械2的热容量考虑在内的绕组12的温度上升曲线进行估计的第一方法例进行叙述。图2是示出了本发明所涉及的第一方法例的流程图。

首先，机械2的操作者将电动机11安装于机械2。此时，设为在电动机11的旋转轴上尚未连接任何对象的状态。在该状态下，指令部15(图1)对电动机驱动部16输出速度指令，以使电动机11以规定的转速旋转。然后，电动机驱动部16(图1)一边参照编码器14的检测值一边使电动机11以规定的转速空转(图2的步骤S11)。此外，关于“规定的转速”，期望的是最高转速，但是也可以是比最高转速低的转速。

并且，绕组温度记录部19(图1)按规定时间依次记录由温度传感器13检测出的绕组12的温度来创建绕组实际温度上升曲线，直到绕组12的温度至少达到饱和温度为止。另一方面，绕组温度估计部17(图1)基于上述式(1)的温度上升估计公式，按规定时间依次估计使电动机11以规定的转速旋转时的电动机11的绕组12的温度，来创建绕组估计温度上升曲线。此外，进行该估计所需要的式(1)的参数(即“电动机电流”和“经过时间”)是从指令部15和输入部21输入到绕组温度估计部17的。例如，作为式(1)的“电动机电流”，以规定的转速使电动机11旋转时的指令电流值被从指令部15输入到绕组温度估计部17。另外，从温度传感器13开始测量绕组12的温度起到绕组12的温度达到饱和温度为止所要的时间相当于式(1)的“经过时间”。

然后，校正部20(图1)将由绕组温度记录部19获取到的绕组实际温度上升曲线与由绕组温度估计部17获取到的绕组估计温度上升曲线相比较(图2的步骤S12)。

更加具体地说明该步骤S12。图3是具体地说明步骤S12的曲线图，是分别示出了绕组实际温度上升曲线(图中的实线的曲线图)和绕组估计温度上升曲线(图中的虚线的曲线图)的曲线图。在图3中，横轴表示从绕组被施加电流起的经过时间(h)，纵轴表示电动机的绕组温度(℃)。

从图3的曲线图可知，绕组实际温度上升曲线上的绕组12的饱和温度P1比绕组估计温度上升曲线上的绕组12的饱和温度P2低α[℃]。并且，在绕组实际温度上升曲线上绕组12达到饱和温度P1的时刻t2比在绕组估计温度上升曲线上绕组12达到饱和温度P2的时刻t1迟β[h]。在本申请的第一方法例中，使绕组估计温度上升曲线(图3中的虚线的曲线图)与绕组实际温度上升曲线(图3中的实线的曲线图)一致。为此，上述的校正部20首先将如图3所示的绕组实际温度上升曲线与使用式(1)而得到的绕组估计温度上升曲线相互比较，来分别求出上述的α、β的值。

若对于式(1)考虑上述的α、β并且使式(1)包含用于使估计出的绕组温度与实际的绕组温度一致的校正系数1，则式(1)变为下述式(2)。

[电动机绕组的温度上升]-α＝[连续额定时的温度上升×校正系数1]

×[电动机电流^{^}2]÷[连续额定时的电流^2]

×(1-e^(-[经过时间]÷[热时间常数-β]))···(2)

这样的式(2)被存储并保持于校正部20，另外，式(2)中的α、β以外的值在创建绕组估计温度上升曲线(图3中的虚线的曲线图)时已经被获取到。

接着，校正部20将所求出的α、β的值分别输入到式(2)的α、β项，以使式(2)的左边与右边相等的方式来计算式(2)内的校正系数1。然后，校正部20利用以使绕组估计温度上升曲线与绕组实际温度上升曲线一致的方式计算出的校正系数1，来对绕组温度估计部17内的温度上升估计公式(上述式(1))进行校正(图2的步骤S13)。校正后的温度上升估计公式成为对上述式(1)的右边乘以校正系数1后的式子。即，成为下述式(3)。

[电动机绕组的温度上升]＝[连续额定时的温度上升×校正系数1]

×[电动机电流^2]÷[连续额定时的电流^2]

×(1-e^(-[经过时间]÷[热时间常数]))···(3)

之后，绕组温度估计部17使用校正后的温度上升估计公式(上述式(3))来对绕组12的温度进行估计。

如上所述，在第一方法例中，首先，将电动机11实际地安装于机械2，将在使电动机11以规定的转速旋转时从温度传感器13得到的绕组实际温度上升曲线与在同样地使电动机11以规定的转速旋转的情况下由绕组温度估计部17估计出的绕组估计温度上升曲线相比较。然后，基于该比较结果来计算用于使绕组估计温度上升曲线与绕组实际温度上升曲线一致的温度上升估计公式的校正系数。然后，利用被乘以该校正系数后的温度上升估计公式来估计绕组温度。由此，能够准确地估计将机械2的热容量考虑在内的绕组12的温度。更进一步说，即使安装有电动机11的机械2的构造发生了变更，也能够如上述那样准确地估计将机械2的热容量考虑在内的绕组12的温度，从而以不会使电动机11的绕组12烧损的方式对电动机驱动时间和电动机休止时间进行切换控制。

第二方法例

接着，对在图1示出的电动机控制装置1中对将机械2的热容量考虑在内的绕组12的温度上升曲线进行估计的第二方法例进行说明。图4是示出了本发明所涉及的第二方法例的流程图。

在以下的第二方法例中，为了使通过上述的第一方法例得到的绕组估计温度上升曲线更加接近绕组实际温度上升曲线，利用加工程序实际地进行加工来对绕组12的温度上升估计公式进行校正。

为此，机械的操作者将电动机11安装于机械2，并且在电动机11的旋转轴上安装加工工具(未图示)，将要利用加工工具进行加工的工件(未图示)也固定在机械2的工作台上。在这种状态下，首先，指令部15(图1)向电动机驱动部16输出规定的指令来对电动机11进行驱动，以基于事先通过轨迹规划创建的加工程序来对工件进行实际的加工(图4的步骤S21)。此时，优选的是，一边向加工工具和工件供给切削液等冷却剂一边对电动机11进行驱动。

接着，绕组温度记录部19(图1)按规定时间来依次记录由温度传感器13检测出的绕组12的温度来再次创建绕组实际温度上升曲线，直到加工程序(即机械的一个循环的动作)结束为止。接着，校正部20(图1)将基于加工程序对工件进行加工时的绕组实际温度上升曲线与基于经过上述的第一方法例的步骤S11～S13(参照图2)而被校正后的温度上升估计公式(上述式(3))估计出的绕组估计温度上升曲线相比较(图4的步骤S22)。

更加具体地说明该步骤S22。图5是具体地说明步骤S22的曲线图，是分别示出了绕组实际温度上升曲线(图中的实线的曲线图)和绕组估计温度上升曲线(图中的虚线的曲线图)的曲线图。在图5中，横轴表示从绕组被施加电流起的经过时间(h)，纵轴表示电动机的绕组温度(℃)。

从图5的曲线图可知，在机械的一个循环的动作时间(即加工程序的一个周期)中，绕组实际温度上升曲线的最大温度P3比通过被校正后的温度上升估计公式而估计出的绕组估计温度上升曲线的最大温度P4低γ[℃]。在本申请的第二方法例中，使绕组估计温度上升曲线(图5中的虚线的曲线图)与绕组实际温度上升曲线(图5中的实线的曲线图)一致。为此，上述的校正部20首先将如图5所示的绕组实际温度上升曲线与通过上述式(3)得到的绕组估计温度上升曲线相互比较，来求出上述的γ的值。

若对于上述式(3)考虑上述的γ并且使上述式(3)包含用于使通过式(3)估计出的绕组温度与实际的绕组温度一致的校正系数2，则上述式(3)变为下述式(4)。

[电动机绕组的温度上升]-γ＝

[连续额定时的温度上升×校正系数1×校正系数2]

×[电动机电流^2]÷[连续额定时的电流^2]

×(1-e^{^}(-[经过时间]÷[热时间常数]))···(4)

这样的式(4)也被存储并保持于校正部20。另外，式(4)中的除了γ和校正系数2以外的值在上述的第一方法例的步骤S11～S13的过程中已经被提供给校正部20。

接着，校正部20将所求出的γ的值输入到式(4)的γ项，以使式(4)的左边与右边相等的方式来计算公式(4)内的校正系数2。然后，校正部20利用以使通过上述式(3)估计出的绕组估计温度上升曲线与绕组实际温度上升曲线一致的方式计算出的校正系数2，来对绕组温度估计部17内的温度上升估计公式(上述式(1))进行校正(图4的步骤S23)。也就是说，校正后的温度上升估计公式成为对上述式(1)的右边乘以校正系数1和校正系数2后的式子。即，成为下述式(5)。

[电动机绕组的温度上升]＝

[连续额定时的温度上升×校正系数1×校正系数2]

×[电动机电流^2]÷[连续额定时的电流^2]

×(1-e^(-[经过时间]÷[热时间常数]))···(5)

之后，绕组温度估计部17使用校正后的温度上升估计公式(上述式(5))来对绕组12的温度进行估计。

如上所述，在第二方法例中，将使机械进行动作时的由冷却剂、工件(被加工物)、加工工具等导致的电动机11和绕组12的温度下降考虑在内，来对温度上升估计公式进行校正。也就是说，校正部20将由机械动作时的冷却因素导致的温度下降量考虑在内地对温度上升估计公式进行校正。因此，能够比上述的第一方法例更准确地估计绕组12的温度。

此外，在第二方法例中，首先，将基于加工程序对工件进行加工时的绕组实际温度上升曲线与基于通过上述的第一方法例校正后的温度上升估计公式(上述式(3))估计出的绕组估计温度上升曲线相比较。然后，基于该比较结果来计算用于使估计出的绕组温度成为更接近实际的绕组温度的值的温度上升估计公式的校正系数2。但是，在本申请中也能够考虑其它方法。即，在电动机11的旋转轴上安装加工工具(未图示)，将要利用加工工具进行加工的工件(未图示)固定在机械的工作台上，向工件和加工工具供给冷却剂。然后，也可以是，在这种状态下不对工件进行加工，而是通过依次实施上述的第一方法例的步骤S11、S12来求出上述式(2)的α、β项并计算温度上升估计公式的校正系数1。

第三方法例

接着，将以下的机械的容许工作循环时间计算方法示为第三方法例：在图1示出的电动机控制装置1中，对将机械2的热容量考虑在内的绕组12的温度上升曲线进行估计，并且计算满足在重复进行机械的一个循环的动作时绕组12的温度不超过警报水平的电动机驱动时间与电动机休止时间的组合(即容许工作循环时间)。

图6是示出了本发明所涉及的第三方法例的流程图。图6所示的步骤S31～S38中的步骤S31～S33与上述的第一方法例的步骤S11～S13(参照图2)相同，步骤S31～S38中的步骤S34～S36与上述的第二方法例的步骤S21～S23(参照图4)相同。因此，下面仅对步骤S37～S38进行说明。

当图6示出的步骤S31～S36结束时，计算出上述式(2)的校正系数1和上述式(4)的校正系数2，并得到了对上述式(1)的右边乘以校正系数1和校正系数2之后的温度上升估计公式(上述式(5))。然后，通过使用所得到的温度上升估计公式，来准确地估计将机械2的实际的加工状况考虑在内的绕组12的温度。

在此，为了计算满足在重复进行机械的一个循环的动作时绕组12的温度不超过警报水平的机械的容许工作循环时间，需要对机械的一个循环的动作中的电动机11的绕组12的温度进行估计。为了进行该估计，需要上述式(5)的温度上升估计公式中的各参数的值。式(5)中的除了“电动机电流”和“经过时间”以外的各参数的值已经被从指令部15、输入部21提供到了绕组温度估计部17。

因此，需要求出与机械的一个循环的动作相对应的电动机电流值(最大值)和机械的一个循环的动作时间(即电动机驱动时间)。在本申请的第三方法例中，机械的操作者例如根据机床实际地进行加工的实绩、基于加工程序的分析的模拟等，来事先求出与机械的一个循环的动作相对应的电动机电流和电动机驱动时间，将求出的电动机电流值和电动机驱动时间从输入部21输入到绕组温度估计部17。当然，关于这样的电动机电流和电动机驱动时间，也可以由电动机控制装置的指令部15内的计算机(未图示)根据加工程序来求出，并从指令部15输入到绕组温度估计部17。

然后，当上述的电动机电流值和电动机驱动时间通过输入部21或指令部15而被输入到绕组温度估计部17时，绕组温度估计部17使用上述式(5)的温度上升估计公式来估计机械的一个循环的动作中的绕组12的温度(图6的步骤S37)。

接着，容许工作循环时间计算部18(图1)基于机械的一个循环的动作中的绕组12的温度上升量来计算机械的容许工作循环时间(图6的步骤S38)。

更加具体地说明该步骤S38。图7是具体地说明图6所示的步骤S38的曲线图，是分别示出了满足绕组温度不超过警报水平的机械的容许工作循环时间(图中的标记T)、以及与容许工作循环相对应的绕组估计温度上升曲线(图中的实线的曲线图)的曲线图。

从图7的曲线图可知，在机床中预先设定有不会使绕组12烧损的温度来作为警报水平(规定的设定温度P5)。然后，求出以使在步骤S37中估计出的绕组温度的最大值在重复进行机械的一个循环的动作(参照图7中的标记A)时不超过警报水平的方式被插入机械的一个循环的动作与动作之间的电动机休止时间(参照图7中的标记B)。

也就是说，若对电动机11的绕组12不断地施加电流，则绕组12达到饱和温度而发生绕组12的过热和烧损，因此需要设定警报水平来预防绕组12的烧损。因此，在重复进行机械的一个循环的动作时，在与机械的一个循环的动作相对应的电动机驱动时间之后不设定电动机休止时间的情况下，会对电动机11的绕组12不断地施加着电流，因此存在所估计出的绕组12的温度超过警报水平的担忧。另一方面，如果设定电动机休止时间，则能够创造不对电动机11的绕组12施加电流的时间，因此在电动机休止时间内绕组12的温度会下降。因此，在本申请中，求出用于在重复进行机械的一个循环的动作时使所估计出的绕组12的温度不超过警报水平的最短的电动机休止时间。此外，一个循环的各动作时间(图7中的标记A)均为相同的时间，各电动机休止时间(图7中的标记B)也均为相同的时间。

为了求出最短的电动机休止时间，例如将与机械的一个循环的动作相对应的绕组12的温度上升量设为Δt1，将与电动机休止时间相对应的绕组12的温度下降量设为Δt2，将重复进行机械的一个循环的动作的次数设为N。而且，设为满足以下条件：对从绕组12的温度上升量Δt1减去绕组12的温度下降量Δt2而得的值乘以重复次数N，所得到的值至少不超过警报水平P5。

也就是说，求出满足下述式(6)的条件式那样的电动机休止时间。

P5>(Δt1-Δt2)×N···(6)

在此，与机械的一个循环的动作相对应的绕组12的温度上升量Δt1已在上述的步骤S37中获取到。关于重复次数N，只要机械的操作者基于动作程序等来将重复次数N输入到容许工作循环时间计算部18即可。然后，将上述式(6)的左边的值近似为降低规定的温度Tm后的值，以使上述式(6)的右边的值不超过警报水平P5，计算出用于使近似后的值与上述式(6)的右边的值相等的Δt2的值。即，通过下述的式(7)来计算Δt2的值。

P5-Tm＝(Δt1-Δt2)×N···(7)

然后，对与电动机休止时间相对应的温度下降量Δt2乘以绕组12的热时间常数来求出电动机休止时间。

根据以上的说明，容许工作循环时间计算部18当在步骤S37中获取到绕组12的温度上升量Δt1时，使用上述式(7)来计算绕组12的温度下降量Δt2。也就是说，通过将温度上升量Δt1、警报水平P5、规定的温度Tm以及重复次数N的各值代入上述式(7)来计算温度下降量Δt2。并且，容许工作循环时间计算部18使用事先获取到的绕组12的热时间常数，对计算出的温度下降量Δt2乘以绕组12的热时间常数来计算温度下降量Δt2所要的时间。这样计算出的时间成为电动机休止时间。

然后，容许工作循环时间计算部18对与机械的一个循环的动作相对应的电动机驱动时间之后加上求出的电动机休止时间，来计算机械的容许工作循环时间。此外，与机械的一个循环的动作相对应的电动机驱动时间已经被从输入部21输入到绕组温度估计部17。

如上所述，根据第三方法例，能够将机械的热容量考虑在内地高效且准确地估计绕组的温度，还能够使用该估计值来准确地计算机械的容许工作循环时间。

此外，在以上所说明的实施方式中，作为求出用于对绕组12的温度上升估计公式(上述式(1))进行校正的校正系数的式子而例示了上述的式(2)、式(4)，但是本发明并不限定于这些公式来实施。

另外，以上示出了典型的实施方式，但是本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的思想的范围内，能够将上述的实施方式变更为各种形状、构造、材料等。

发明的各方式的效果

根据本发明的第一方式，电动机控制装置所具备的校正部将在机械上安装电动机并使该电动机以规定的转速旋转的状况下的由温度传感器测量出的绕组的温度的绕组实际温度上升曲线与针对与该测量相同的状况下由绕组温度估计部估计出的绕组的温度的绕组估计温度上升曲线相比较。然后，基于该比较结果来计算用于使绕组估计温度上升曲线与绕组实际温度上升曲线一致的温度上升估计公式的校正系数。然后，通过被乘以该校正系数后的温度上升估计公式来对绕组温度进行估计。由于像这样在将电动机安装于机械的状态下对温度上升估计公式进行校正，因此能够将机械的热容量考虑在内地准确地估计绕组的温度。

根据本发明的第二方式，通过将由机械动作时的冷却因素导致的温度下降量考虑在内地对温度上升估计公式进行校正，能够使由绕组温度估计部估计出的绕组的温度比上述的第一方式更接近机械中的实际的绕组温度。

根据本发明的第三方式至第五方式，例如在加工机械实际地进行加工时重复进行机械的一个循环的动作的情况下，能够高效且准确地估计绕组的温度，还能够使用该估计值来准确地计算用于防止绕组的过热和烧损的机械的容许工作循环时间(即，与机械的一个循环的动作相对应的电动机驱动时间和与该电动机驱动时间相接的电动机休止时间的组合)。

Claims (5)

1.一种电动机控制装置，对使机械进行动作的电动机进行控制，该电动机控制装置具备：

绕组温度估计部，其通过温度上升估计公式来估计所述电动机的绕组的温度，该温度上升估计公式使用施加于所述绕组的电流值来计算所述绕组的温度；

温度传感器，其安装于所述绕组；以及

校正部，其基于将绕组估计温度上升曲线与绕组实际温度上升曲线相比较所得到的结果，来计算用于对所述绕组的温度进行校正的校正系数，并利用该校正系数来校正所述温度上升估计公式，以使所述绕组估计温度上升曲线与所述绕组实际温度上升曲线一致，其中，所述绕组估计温度上升曲线是将在使安装于所述机械的所述电动机以规定的转速旋转的情况下由所述绕组温度估计部估计出的所述绕组的温度按从对所述绕组施加电流起的经过时间示出而得到的，所述绕组实际温度上升曲线是将在使安装于所述机械的所述电动机以规定的转速旋转的情况下由所述温度传感器测量出的所述绕组的温度按从对所述绕组施加电流起的经过时间示出而得到的。

2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述校正部将由所述机械动作时的冷却因素导致的温度下降量考虑在内地进行所述温度上升估计公式的校正。

3.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述绕组温度估计部使用与所述机械的一个循环的动作相对应的所述电动机的驱动时间和电流值来估计所述绕组的温度。

4.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于，

还具备容许工作循环时间计算部，该容许工作循环时间计算部基于由所述绕组温度估计部估计出的绕组的温度，来计算满足估计出的所述绕组的温度不超过所述电动机的温度保护水平的机械的容许工作循环时间。

5.一种机械的容许工作循环时间计算方法，由以下电动机控制装置所实施，该电动机控制装置具备：绕组温度估计部，其通过温度上升估计公式来估计绕组温度，该温度上升估计公式使用施加于使机械进行动作的电动机的绕组的电流值来计算所述绕组的温度；以及温度传感器，其安装于所述绕组，该机械的容许工作循环时间计算方法具备以下步骤：

基于将绕组估计温度上升曲线与绕组实际温度上升曲线相比较所得到的结果，来计算用于对所述绕组的温度进行校正的校正系数，并利用该校正系数来校正所述温度上升估计公式，以使所述绕组估计温度上升曲线与所述绕组实际温度上升曲线一致，其中，所述绕组估计温度上升曲线是将在使安装于所述机械的所述电动机以规定的转速旋转的情况下由所述绕组温度估计部估计出的所述绕组的温度按从对所述绕组施加电流起的经过时间示出而得到的，所述绕组实际温度上升曲线是将在使安装于所述机械的所述电动机以规定的转速旋转的情况下由所述温度传感器测量出的所述绕组的温度按从对所述绕组施加电流起的经过时间示出而得到的；

所述绕组温度估计部使用校正了所述校正系数后的所述温度上升估计公式，根据与所述机械的一个循环的动作相对应的所述电动机的驱动时间和电流值来估计所述绕组的温度；以及

计算满足估计出的所述绕组的温度不超过所述电动机的温度保护水平的机械的容许工作循环时间。