提供能夠抑制再生時的振動的執行器控制裝置。具備：運算電動機的目標轉速的目標速度運算單元（121）、檢測對執行器施加的負荷的負荷檢測單元（2）、根據負荷運算電動機的轉矩指令的轉矩指令運算單元（123）、根據轉矩指令運算流過電動機的電流矢量指令的電流指令運算單元（131）、電流檢測單元（5a）、將電流變換為電流矢量的電流變換單元（132）、根據電流矢量指令與電流矢量的偏差運算電壓矢量指令的電壓指令運算單元（133）、將電壓矢量指令變換為電壓指令，并且將電壓指令輸出到電動機的控制部的電壓變換單元（134），電流變換單元以及電壓變換單元根據目標速度運算單元運算出的目標轉速進行各自的變換。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及執行器控制裝置，尤其涉及適合于控制由電動機驅動的執行器的控制>J-U裝直。
技術介紹
在用電動機驅動執行器的技術中，在動力運行時通過電動機產生的轉矩驅動執行器。另外，在再生時通過執行器的反力轉矩驅動電動機，使電動機進行發電機動作，由此來得到再生電力。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :特開2006-336846號公報專利文獻2 :特開2006-336843號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題在這種由電動機驅動執行器的技術中，通過對應于執行器的反力轉矩調整電動機的轉矩，控制執行器的速度，因此，由于執行器的負荷的變動，在執行器或電動機中有可能發生振動。另外，在再生時比動力運行時容易發生振動。使用圖I說明在再生時容易發生振動的原因。圖中的橫軸表示電動機的轉速，縱軸表示電動機的轉矩，等功率曲線LI以及L2分別表示以恒定功率進行動力運行以及再生時的與電動機的轉速對應的電動機的轉矩的變化。另外，圖中的直線LO表示反力轉矩，若電動機的轉矩比反力轉矩大，則電動機的動作點向正轉方向(圖的右向)移動，若電動機的轉矩比反力轉矩小，則電動機的動作點向逆轉方向(圖的左向)移動。在此，在圖右半面的動力運行時，當考慮對執行器施加的負荷變動，反力轉矩變得比電動機的轉矩大時，電動機的動作點向逆轉方向移動，因此，在等功率曲線LI上電動機的轉矩自然增大，電動機的轉矩與反力轉矩均衡，電動機的轉速變得恒定。即，可知動力運行時是穩定系統。另一方面，在圖左半面的再生時，當考慮對執行器施加的負荷變動，反力轉矩變得比電動機的轉矩大時，電動機的動作點向反轉方向移動，因此，在等功率曲線L2上電動機的轉矩減小，電動機的動作點進一步向反轉方向移動，電動機的轉速不恒定。即，可知再生時是不穩定系統。特別是在再生時，反力轉矩變得比電動機的轉矩大時，電動機的轉速越增大，電動機的動作越不穩定，產生大的振動的可能性高。這成為電動機或執行器的故障的原因，或者在驅動執行器來進行某作業的情況下，成為引起作業的安全方面的問題的原因。因此，抑制再生時的振動成為非常重要的課題。為了抑制執行器或電動機中發生的振動，例如，在專利文獻I中記載的流體壓力回路中，為了可以通過電動機平滑地吸收來自流體壓力執行器的返回流體具有的能量，并且得到流體壓力執行器的穩定的動作，具有控制流量的電磁閥。但是，在專利文獻I所記載的流體壓力回路中，通過電磁閥節流返回流體的流量，因此壓力損失比較大，殘留有再生電力減少壓力損失量的課題。 另外，在專利文獻2所記載的作業機械的控制裝置中，具有通過流體壓力執行器和通過閉合回路連接的可變容量型泵的容量可變控制，進行流體壓力執行器的至少速度控制以及壓力變動的抑制控制，并且大致地控制電動機的旋轉速度的控制器。但是，專利文獻2所記載的作業機械的控制裝置，需要用于使可變容量型泵的容量變化的執行器，存在回路復雜的課題。另外，當對執行器施加的負荷的變動周期，比可變容量型泵的容量可變控制的控制周期短時，有可能無法控制流體壓力執行器的壓力變動。本專利技術的目的在于，提供一種能夠抑制執行器或電動機中產生的振動，特別是再生時的振動的執行器控制裝置以及具備該執行器控制裝置的作業機械。用于解決課題的手段為了解決上述課題，第I專利技術是一種用于控制由電動機驅動的執行器的執行器控制裝置，其特征為具備目標速度運算單元，其根據所述執行器的操作信號運算所述電動機的目標轉速；負荷檢測單元，其檢測對所述執行器施加的負荷；轉矩指令運算單元，其根據所述負荷檢測單元檢測出的負荷運算所述電動機的轉矩指令；電流指令運算單元，其根據所述轉矩指令運算流過所述電動機的電流矢量指令；電流檢測單元，其檢測流過所述電動機的三相電流；電流變換單元，其將所述電流檢測單元檢測出的三相電流變換為d軸電流以及q軸電流，(以下，將d軸電流以及q軸電流稱為“電流矢量”);電壓指令運算單元，其根據所述電流矢量指令和所述電流矢量的偏差運算電壓矢量指令；以及電壓變換單元，其將所述電壓矢量指令變換為電壓指令，并且將該電壓指令輸出到所述電動機的控制部，所述電流變換單元以及所述電壓變換單元根據所述目標速度運算單元運算出的目標轉速進行各自的變換。另外，第2專利技術的特征在于，在上述專利技術中，所述轉矩指令運算單元，使用使所述負荷檢測單元檢測出的負荷平滑后得到的值來運算所述電動機的轉矩指令，以使與所述執行器的負荷的瞬間變化對應的電流的變化量小于與所述執行器的負荷的穩定變化對應的電流的變化量。另外，第3專利技術的特征在于，在上述專利技術中，還具備動力運行再生判定單元，其根據所述負荷檢測單元檢測出的負荷和所述目標速度運算單元運算出的目標轉速，判定所述電動機的動作是動力運行或再生中的哪一種，在所述動力運行再生判定單元的判定為再生時，所述電流變換單元以及所述電壓變換單元，根據所述目標速度運算單元運算出的目標轉速進行各自的變換，另一方面，在所述動力運行再生判定單元的判定為動力運行的情況下，所述電流變換單元以及所述電壓變換單元根據所述電動機的實際轉速進行各自的變換，而且還具備積分單元，其對所述目標速度運算單元運算出的目標轉速以及所述電動機的實際轉速進行積分，所述電流變換單元以及所述電壓變換單元根據所述積分單元積分所得的值進行各自的變換。另外，第4專利技術的特征在于，在上述專利技術中，使用感應電動機作為所述電動機。另外，第5專利技術的特征在于，在上述專利技術中，所述轉矩指令運算單元還參照所述目標速度運算單元運算出的目標轉速來運算轉矩指令。另外，第6專利技術的特征在于，在上述專利技術中，所述轉矩指令運算單元，對與所述執行器的負荷對應的轉矩的時間平均值預先相加與所述執行器的負荷的變動量對應的轉矩，來運算轉矩指令。另外，第7專利技術是一種作業機械，其具備上述專利技術所涉及的執行器控制裝置。專利技術的效果根據本專利技術，通過根據目標轉速進行電流變換以及電壓變換，對電動機施加的3相電壓的相位以與目標速度對應的角速度變化，因此，電動機與3相電壓的相位的變化速度、即與目標轉速對應的角速度大體同步地旋轉，可以抑制電動機以及執行器的振動。另夕卜，通過使執行器的負荷平滑來進行轉矩指令的運算，可以進行控制以使與執行器的負荷的瞬間變化對應的電流的變化量小于與執行器的負荷的穩定變化對應的電流的變化量，因此，可以抑制電動機以及執行器的振動。 另外，根據本專利技術，由于在與負荷對應的轉矩的時間平均值上預先相加了與負荷的變動量對應的轉矩，因此，電動機的轉矩比與負荷對應的轉矩大，可以防止電動機的失調。附圖說明圖I表示再生時容易發生振動的原因。圖2表示本專利技術的第一實施方式的執行器控制裝置。圖3是具備本專利技術的第一實施方式所示的執行器控制裝置的叉架起貨機的外觀圖。圖4用于說明圖2所示的控制器的結構。圖5用于說明圖4所示的速度控制器的結構。圖6用于說明圖4所示的電動機控制器的結構的圖。圖7用于說明使用感應電動機作為電動機時的效果。圖8表示升降機下降時進行PI控制的結果。圖9表示升降機下降時進行第一實施方式所示的控制的結果。圖10表示在升降機下降時進行第一實施方式所示的控制，瞬間施加外力的結果。圖11表示本專利技術的第二實施方式的執行器控制裝置。圖12用于說明圖11所示的控制器的結構。圖13用于說明圖12所示的速度控制器的結構。圖14表示本專利技術的第三實施方式的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：森木秀一，金子悟，泉枝穗，伊君高志，山田弘幸，正野信夫，
申請(專利權)人：日立建機株式會社，
類型：發明
國別省市：
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