CN103580555B - 电动机控制装置及电动机的绝缘劣化检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动机控制装置及电动机的绝缘劣化检测方法。检测动作控制部在接收到电动机(M1)的绝缘电阻的检测指示时，将断路器(130)打开且使检测开关(155)关闭以形成绝缘电阻检测用电流路径，使成为检测对象的电动机(M1)连接的逆变电路以外的、使用高耐压IC构成的所有逆变电路(140－2)的直流电源连接开关(149－2)打开，以防止电流流入绝缘电阻检测用电流路径，而使成为检测对象的电动机(M1)所连接的逆变电路(140－1)的直流电源连接开关(149－1)关闭，向成为检测对象的电动机(M1)所连接的第一驱动电路(145)输出PWM信号。绝缘电阻检测部使用电阻器(160)的端子间电压来检测成为检测对象的电动机(M1)的绝缘电阻(R1i)。
Description
技术领域
本发明涉及具备电动机的绝缘劣化检测功能的电动机控制装置及电动机的绝缘劣化检测方法。
背景技术
通常，伺服电动机与电动机控制装置连接，由设于电动机控制装置内的PWM逆变器驱动。伺服电动机多在以机床为首的生产设备中使用。在机床中，有一边供给切削液一边加工工件的机械。在使用切削液的机械中，切削液附着在伺服电动机上，附着的切削液侵入伺服电动机的内部，使伺服电动机的绝缘逐渐劣化。
若伺服电动机的绝缘劣化，则伺服电动机内的绕组和地之间的绝缘电阻变小，最终绕组和地电连接，导致接地。若产生接地，就会使漏电断路器跳闸或使电动机控制装置损坏，产生系统故障。系统故障的产生使工厂的生产线强制停止，因此，对工厂中的生产带来巨大的损害。
目前，从预防性维修的观点出发，有希望在达到接地前，可容易地检测伺服电动机的绝缘劣化的装置的呼声。特别是在使用采用了许多伺服电动机的多轴机床的工厂中，渴望能够分别地检测伺服电动机的绝缘劣化的装置。
作为检测大量的电动机的绝缘劣化的现有方法，具有如下述专利文献1所示的方法。
在下述专利文献1所示的方法中，在进行电动机的绝缘劣化检测时，首先，对每个电动机，将整流电路具备的平滑电容器的一端经由第一开关与电动机的绕组连接，将另一端经由第二开关与大地连接，形成从平滑电容器到第一开关、电动机的绕组、第二开关、大地、平滑电容器的闭合电路。然后，对每个电动机测定流过该闭合电路的电流，并且测定与闭合电路连接的电阻器的链电压。最后，根据测定的电流和测定的链电压检测各个电动机的绝缘电阻。
专利文献1：(日本)特开2010－156661号公报
但是，有时采用该方法也不能正确地检测电动机的绝缘电阻。例如，有电动机控制装置如下构成的情况。
有时，设置使逆变电路的正极晶体管的门控制信号使用高耐压IC传送，而不能使用高耐压IC对其负极晶体管的门控制信号进行传送的逆变电路，并设置在所有逆变电路中共用的整流电路。
在这种结构的电动机控制装置中，在对每个电动机检测绝缘电阻时，电流从连接逆变电路和电动机的连接线通过高耐压IC的电源而流向整流电路的一侧。即，在检测绝缘电阻时形成的闭合电路中流过与检测电流相反的电流。该相反的电流阻碍绝缘电阻的正确的检测。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种电动机控制装置及电动机的绝缘劣化检测方法，即使在具有如上所述的结构的电动机控制装置中，也能够容易地检测绝缘电阻，且能够分别正确地掌握多个电动机的绝缘劣化的状态。
用于实现所述目的的本发明提供一种电动机控制装置，其包括：断路器、多个逆变电路、检测开关、检测动作控制部、绝缘电阻检测部。各逆变电路具有：开关部、第一驱动电路、直流电源连接开关。
断路器将具备平滑电容器的整流电路和交流电源的连接断开。
多个逆变电路与所述平滑电容器并联连接，以分别驱动多个电动机中的各电动机。
检测开关形成从所述平滑电容器到所述逆变电路、所述电动机、所述平滑电容器的绝缘电阻检测用电流路径。
各逆变电路的开关部将多个桥臂电路并联连接，且将所述多个桥臂电路与所述平滑电容器并联连接，所述桥臂电路将一对半导体开关串联连接，且将所述一对半导体开关彼此的连接线连接于所述电动机的绕组。
各逆变电路的第一驱动电路具备驱动所述桥臂电路的一对半导体开关中的一个半导体开关的高耐压IC。
各逆变电路的直流电源连接开关将向所述第一驱动电路供给电力的直流电源连接于所述高耐压IC。高耐压IC的2次侧电源及晶体管的驱动电源由另外的隔离电源等构成。
检测动作控制部在接收到所述电动机的绝缘电阻的检测指示时，将所述断路器断开、使所述检测开关关闭而形成绝缘电阻检测用电流路径，使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路以外的、使用高耐压IC构成的所有逆变电路的直流电源连接开关打开，以不使电流流入所述绝缘电阻检测用电流路径，另一方面，使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路的直流电源连接开关关闭，向成为检测对象的电动机所连接的所述第一驱动电路、第二驱动电路输出PWM信号。
绝缘电阻检测部使用流过所述绝缘电阻检测用电流路径的电流，来检测各电动机的绝缘电阻。
用于实现上述目的的本发明提供另一电动机控制装置，其包括：断路器、多个逆变电路、检测开关、检测动作控制部、绝缘电阻检测部。各逆变电路具有：开关部、第一驱动电路、第二驱动电路、分离开关。
断路器将具备平滑电容器的整流电路和交流电源的连接断开。
多个逆变电路与所述平滑电容器并联连接，以分别驱动多个电动机中的各电动机。
检测开关形成从所述平滑电容器到所述逆变电路、所述电动机、所述平滑电容器的绝缘电阻检测用电流路径。
各逆变电路的开关部将多个桥臂电路并联连接，且将所述多个桥臂电路与所述平滑电容器并联连接，所述桥臂电路将一对半导体开关串联连接，且将所述一对半导体开关彼此的连接线连接于所述电动机的绕组。
各逆变电路的第一驱动电路具有高耐压IC和驱动该高耐压IC的自举电路，并且驱动桥臂电路的一对半导体开关中的一个半导体开关。
各逆变电路的第二驱动电路驱动所述桥臂电路的一对半导体开关中的另一个半导体开关。
所述分离开关将向所述自举电路和所述高耐压IC供给电力的直流电源与所述自举电路和所述高耐压IC连接，另一方面将所述第一驱动电路和所述第二驱动电路分离。
检测动作控制部在接收到对所述电动机的绝缘电阻的检测指示时，将所述断路器断开，使所述检测开关关闭而形成绝缘电阻检测用电流路径，使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路以外的、使用高耐压IC构成的所有逆变电路的分离开关打开，以不使电流流入所述绝缘电阻检测用电流路径，另一方面，使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路的分离开关关闭，反复进行以下开关动作，即向成为检测对象的电动机所连接的逆变电路的所述第一驱动电路输出A％的占空比的PWM信号、向所述逆变电路的第二驱动电路输出使所述PWM信号的高电平、低电平在同一时间标记翻转而成的(100－A)％的占空比的PWM信号，以使该逆变电路的开关部的至少一个桥臂电路的一对半导体开关的一方成为接通状态并使另一方成为断开状态，之后，使所述桥臂电路的一对半导体开关的一方成为断开状态并使另一方成为接通状态。
绝缘电阻检测部使用流过所述绝缘电阻检测用电流路径的电流，来检测各电动机的绝缘电阻。
用于实现上述目的的本发明提供一种电动机的绝缘劣化检测方法，其包括：第一阶段，接收对所述电动机的绝缘电阻的检测指示；第二阶段，将所述断路器断开，且使检测开关关闭，以形成绝缘电阻检测用电流路径，使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路以外的、使用高耐压IC构成的所有逆变电路的直流电源连接开关打开，以不使电流流入所述绝缘电阻检测用电流路径，另一方面，使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路的直流电源连接开关关闭；第三阶段，向成为检测对象的电动机所连接的第一驱动电路输出PWM信号；第四阶段，使用流过所述绝缘电阻检测用电流路径的电流检测各电动机的绝缘电阻。
用于实现上述目的的本发明提供另一种电动机的绝缘劣化检测方法，其包括：第一阶段，接收所述电动机的绝缘电阻的检测指示；第二阶段，将断路器断开、使检测开关关闭以形成绝缘电阻检测用电流路径，使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路以外的所有逆变电路的分离开关打开，以不使电流流入所述绝缘电阻检测用电流路径，另一方面，使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路的分离开关关闭；第三阶段，反复进行以下的开关动作，以使所述绝缘电阻检测用电流路径内流过检测电流，所述开关动作为：向成为所述检测对象的电动机所连接的逆变电路的第一驱动电路输出A％的占空比的PWM信号、向所述逆变电路的第二驱动电路输出使所述PWM信号的高电平、低电平在同一时间标记翻转而成的(100－A)％的占空比的PWM信号，以使该逆变电路的开关部的至少一个桥臂电路的一对半导体开关的一方成为接通状态并使另一方成为断开状态，之后，使所述桥臂电路的一对半导体开关的一方成为断开状态并使另一方成为接通状态；第四阶段，使用流过所述绝缘电阻检测用电流路径的电流，检测各电动机的绝缘电阻。
发明效果
根据本发明，即使是具有高耐压IC的电动机控制装置，也能够容易地检测绝缘电阻，并且能够分别正确地掌握多个电动机的绝缘劣化的状态。
附图说明
图1是实施方式1的电动机控制装置的结构图；
图2是进行图1所示的电动机控制装置的绝缘电阻检测时的动作流程图；
图3是为进行实施方式1的电动机控制装置的绝缘电阻检测时的动作说明提供的图；
图4是为进行实施方式2的电动机控制装置的绝缘电阻检测时的动作说明提供的图；
图5是为进行实施方式3的电动机控制装置的绝缘电阻检测时的动作说明提供的图；
图6是表示在实施方式3的电动机控制装置中使用的PWM信号的一个例子的图；
图7是为进行实施方式4的电动机控制装置的绝缘电阻检测时的动作说明提供的图。
符号说明
100 电动机控制装置、
110 整流电路、
120 交流电源、
130 断路器、
140－1、140－2 逆变电路、
145 高耐压IC、
147 第二驱动电路、
149－1、149－2 直流电压连接开关、
150A、150B、150C 桥臂电路(开关部)、
152A、152B、152C 连接线、
155 检测开关、
156－1、156－2、159－1、159－2 旁路开关、
157－1A、157－1B、157－2A、157－2B 分离开关、
160 电阻器、
165 保护电阻器、
170 检测动作指示部、
175 PWM控制电路、
180 A/D转换器、
185 绝缘劣化判定计算机、
C 平滑电容器、
TR1－TR6 晶体管、
DPS 直流电源、
R0 电阻、
D0 二极管、
C0 电容器。
具体实施方式
下面，分成[实施方式1]到[实施方式4]来说明本发明的电动机控制装置及电动机的绝缘劣化检测方法的实施方式。
[实施方式1]
〔电动机控制装置的结构〕
图1是实施方式1的电动机控制装置的结构图。如图所示，实施方式1的电动机控制装置100可驱动两台电动机M1、M2，并且可分别检测两台电动机M1、M2的绝缘电阻。在使用实施方式1的电动机控制装置检测电动机M1、M2的绝缘电阻的情况下，不需要将成为检测对象的电动机的配线拆下，并且不会受到来自交流电源的漏电流的影响。另外，如下述，即使由双轴构成的电动机控制装置具备高耐压IC，也能够分别正确地检测两个电动机的绝缘电阻。需要说明的是，本说明书中记载的高耐压IC是指混装有通常的控制电路和高电压系统电路的IC。
实施方式1中示例的电动机为三相交流电动机，电动机M1具有：星形连接的R相绕组W1r、S相绕组W1s、T相绕组W1t。在驱动电动机M1时，例如，在绕组W1r、W1s、W1t中流过以电角度错开120°相位的电流。另外，电动机M1的绝缘电阻R1i记载为作为等效电路表示绕组W1r、W1s、W1t的中性点与大地之间的绝缘的电阻。当绝缘电阻R1i的电阻值达到预定的一定值以下时，可以判断为电动机M1的绝缘劣化。
同样，电动机M2具有：星形连接的R相绕组W2r、S相绕组W2s、T相绕组W2t。在驱动电动机M2时，与电动机M1一样，例如，在绕组W2r、W2s、W2t中流过以电角度错开120°相位的电流。另外，当电动机M2的绝缘电阻R2i的电阻值达到预定的一定值以下时，可判断为电动机M2的绝缘劣化。
电动机控制装置100具有断开具备平滑电容器C的整流电路110和交流电源(三相)120的连接的断路器130。
如图所示，整流电路110具有桥接的六个二极管D1－D6，六个二极管D1－D6将从交流电源120流来的交流电流进行全波整流。利用六个二极管D1－D6进行了全波整流的直流电流由平滑电容器C而平滑化，全波整流后的直流电流电压的脉动减少。
在检测电动机M1或M2的绝缘电阻时，断路器130的接点被分离，从而将整流电路110和交流电源120的连接断开。
在整流电路110中并联连接有两个逆变电路140－1和140－2。逆变电路140－1和140－2与平滑电容器C并联连接，分别驱动电动机M1、M2的每个。逆变电路140－1和140－2结构相同，因此，代表性地说明逆变器140－1的结构。
逆变器140－1具有构成开关部的三个桥臂电路150A、150B、150C。
桥臂电路150A将一对晶体管(半导体开关)TR1和TR4串联连接，并将电动机M1的绕组W1r连接于一对晶体管TR1和TR4彼此的连接线152A。桥臂电路150B将一对晶体管TR2和TR5串联连接，并将电动机M1的绕组W1t连接于一对晶体管TR2和TR5彼此的连接线152B。桥臂电路150C将一对晶体管TR3和TR6串联连接，并将电动机M1的绕组W1s连接于一对晶体管TR3和TR6彼此的连接线152C。
三个桥臂电路150A、150B、150C(开关部)与整流电路110的平滑电容器C并联连接。在形成开关部的六个晶体管TR1、TR4、TR2、TR5、TR3、TR6的集电极－发射极间，反向连接有二极管D。
在形成各桥臂电路150A、150B、150C的一对晶体管TR1、TR4或TR2、TR5或TR3、TR6中的一方晶体管TR1、TR2、TR3中的每一个上连接有高耐压IC145。电容器C0与高耐压IC145并联连接。由高耐压IC145和电容器C0形成第一驱动电路。高耐压IC的2次侧电源及晶体管的驱动电源由另外的隔离电源等构成。
在形成各桥臂电路150A、150B、150C的一对晶体管TR1、TR4或TR2、TR5或TR3、TR6中的另一方晶体管TR4、TR5、TR6中的每一个连接有驱动晶体管TR4、TR5、TR6的第二驱动电路147。
高耐压IC145相对于晶体管TR1、TR2、TR3中的每一个分别设置。另外，第二驱动电路147相对于晶体管TR4、TR5、TR6中的每一个分别设置。
驱动晶体管TR1、TR2、TR3的第一驱动电路的高耐压IC145借助直流电源连接开关149－1连接有直流电源DPS。另外，第一驱动电路的高耐压IC145和驱动晶体管TR4、TR5、TR6的第二驱动电路147由直流电源连接开关149－1连接。
当直流电源连接开关149－1变成断开时，高耐压IC145和直流电源DPS被分离，防止通过高耐压IC145流过的电流流入绝缘电阻检测用电流路径。另外，第一驱动电路的高耐压IC145和第二驱动电路147分离。相反，当直流电源连接开关149－1变成闭合时，高耐压IC145和直流电源DPS连接，高耐压IC145利用直流电源DPS的电压驱动晶体管TR1、TR2、TR3。另外，第一驱动电路的高耐压IC145和第二驱动电路147连接。
需要说明的是，在实施方式1中，将直流电源连接开关149－1设于连接有高耐压IC145的线和连接有第二驱动电路147的线之间，通过使直流电源连接开关149－1打开，可以用一个直流电源连接开关149－1将全部的高耐压IC145和全部的第二驱动电路147一并分离。但是，直流电源连接开关149－1也可以设于邻接的高耐压IC145及邻接的第二驱动电路147之间。
在检测开关155的一个端子上连接有电阻器160，该电阻器160的一个端子连接于将平滑电容器C的一端和晶体管TR4、TR5、TR6的发射极相连接的线。另外，在检测开关155的另一端子上连接有保护电阻器165的一端，该保护电阻器165防止电动机M1或M2处于接地状态时流过过电流。保护电阻器165的另一端与大地连接。
在检测电动机M1或M2的绝缘电阻时，当关闭检测开关155时，形成下述任意一个绝缘电阻检测用电流路径。
即，在检测电动机M1的绝缘电阻时，在逆变电路140－1中，形成如下的绝缘电阻检测用电流路径，即从平滑电容器C经由桥臂电路150A的晶体管TR1、TR4、电动机M1的绕组W1r、桥臂电路150B的晶体管TR2、TR5、电动机M1的绕组W1t及桥臂电路150C的晶体管TR3、TR6、电动机M1的绕组W1s的三个绕组，并通过绝缘电阻R1i、大地，从保护电阻器165、检测开关155、电阻器160到平滑电容器C。
另外，绝缘电阻检测用电流路径也可以不是如上所述经由三个绕组，而是各经由一个绕组的下述任一路径。
即，也可以是从平滑电容器C通过桥臂电路150A的晶体管TR1、TR4、电动机M1的绕组W1r、绝缘电阻R1i、大地，从保护电阻器165、检测开关155、电阻器160到平滑电容器C的绝缘电阻检测用电流路径。或者，也可以是从平滑电容器C通过桥臂电路150B的晶体管TR2、TR5、电动机M1的绕组W1t、绝缘电阻R1i、大地，从保护电阻器165、检测开关155、电阻器160到平滑电容器C的绝缘电阻检测用电流路径。或者，也可以是从平滑电容器C通过桥臂电路150C的晶体管TR3、TR6、电动机M1的绕组W1s、绝缘电阻R1i、大地，从保护电阻器165、检测开关155、电阻器160到平滑电容器C的绝缘电阻检测用电流路径。另外，也可以利用任意两个桥臂电路(例如桥臂电路150A和150C)形成绝缘电阻检测用电流路径。
需要说明的是，在检测电动机M2的绝缘电阻时，在逆变电路140－2侧，与上述同样地，由任一路径形成绝缘电阻检测用电流路径。
断路器130、直流电源连接开关149－1、149－2、检测开关155由检测动作指示部170驱动。
检测动作控制部170在接收到对电动机M1或M2的绝缘电阻的检测指示时，识别该检测指示是对哪个电动机的检测指示。如果绝缘电阻的检测指示是对电动机M1的检测指示，则如图3所示，使断路器130打开，使直流电源连接开关149－1关闭，使直流电源连接开关149－2打开，同时使检测开关155关闭，从而在逆变电路140－1侧形成上述绝缘电阻检测用电流路径。
另一方面，如果绝缘电阻的检测指示是对电动机M2的检测指示，则使断路器130打开，使直流电源连接开关149－1打开，使直流电源连接开关149－2关闭，同时使检测开关155设为关闭，从而在逆变电路140－2侧形成上述的绝缘电阻检测用电流路径。
直流电源连接开关149－1和149－2通常不会同时成为关闭，根据绝缘电阻的检测指示是对电动机M1的检测指示、还是对电动机M2的检测指示而选取其一来开关。因此，在逆变电路140－1侧形成绝缘电阻检测用电流路径时，可以测定电动机M1的绝缘电阻R1i，而不会受到逆变电路140－2侧的影响。另外，在逆变电路140－2侧形成绝缘电阻检测用电流路径时，可以测定电动机M2的绝缘电阻R2i，而不会受到逆变电路140－1侧的影响。需要说明的是，在检测电动机M1的绝缘电阻R1i和电动机M2的绝缘电阻R2i的并联电阻值的情况下，使直流电源连接开关149－1和149－2同时关闭。
在进行绝缘电阻检测时，PWM控制电路175接收来自检测动作控制部170的指示，向高耐压IC145及第二驱动电路147输出一定占空比的PWM信号。
由此，反复进行使开关部的至少一个桥臂电路(例如，如果是三个，则为桥臂电路150A－150C)的一对晶体管中的TR1、TR2、TR3成为接通状态、使晶体管TR4、TR5、TR6成为断开状态，然后使晶体管TR1、TR2、TR3成为断开状态、使晶体管TR4、TR5、TR6成为接通状态的开关动作。另外，反复进行使开关部的至少一个桥臂电路(例如，如果是一个，则为桥臂电路150A)的一对晶体管中的TR1成为接通状态、使晶体管TR4成为断开状态、然后使晶体管TR1成为断开状态、使晶体管TR4成为接通状态的开关动作。
PWM控制电路175向形成桥臂电路150A－150C的第一驱动电路的高耐压IC145和第二驱动电路147，以使脉冲相位一致的方式同步输出上述一定占空比的PWM信号，以便能够检测电动机M1或M2的绕组的绝缘电阻。
另外，PWM控制电路175向桥臂电路150A的高耐压IC145和第二驱动电路147输出上述占空比的PWM信号，以能够检测电动机M1或M2的绕组W1r或绕组W2r的绝缘电阻。或者，向桥臂电路150B的高耐压IC145和第二驱动电路147输出上述占空比的PWM信号，以能够检测电动机M1或M2的绕组W1t或绕组W2t的绝缘电阻。或者，向桥臂电路150C的高耐压IC145和第二驱动电路147输出上述占空比的PWM信号，以能够检测电动机M1或M2的绕组W1s或绕组W2s的绝缘电阻。
另外，PWM控制电路175也可以对任意两个桥臂电路(例如桥臂电路150A和150C)的高耐压IC145和第二驱动电路147，以脉冲相位一致的方式同步地、同时输出上述占空比的PWM信号。
需要说明的是，由检测动作指示部170和PWM控制电路175形成检测动作控制部。
在检测开关155和电阻160之间连接有A/D转换器180。A/D转换器180将电阻160的端子间电压变换成数字值。在A/D转换器180上连接有绝缘劣化判定计算机185，该绝缘劣化判定计算机185根据数字化的电阻160的端子间电压检测电动机M1、M2的绝缘电阻R1i或R2i，且使用所检测的绝缘电阻值判定绝缘劣化状态。
需要说明的是，由A/D转换器180和绝缘劣化判定计算机185形成绝缘电阻检测部。
〔电动机控制装置的动作〕
接着，对图1所示的电动机控制装置100的动作进行说明。在对检测绝缘电阻的动作进行说明之前，首先，对驱动电动机M1、M2的通常的动作进行说明。
(通常动作)
在驱动电动机M1和M2的情况下，检测动作指示部170不工作，因此断路器130成为图1所示的关闭状态。由交流电源120施加的电压被整流电路110变换成直流，并供给到驱动电动机M1的逆变电路140－1和驱动电动机M2的逆变电路140－2。另外，在通常动作中，如图1所示，直流电源连接开关149－1和149－2均为关闭状态，检测开关155成为打开状态。
PWM控制电路175通过反复进行对逆变电路140－1和140－2的桥臂电路150A－150C的晶体管TR1－TR6的开关，使电流流过电动机M1、M2的绕组W1r－W1t、W2r－W2t，从而使电动机M1、M2旋转。
PWM控制电路175进行的晶体管TR1－TR6的开关控制，基于来自安装于电动机M1、M2上的编码器的信号来进行。为了检测电动机M1、M2的旋转位置并进行定位而利用来自编码器的信号控制电动机M1、M2的速度。
(绝缘电阻检测动作)
与如上所述的通常动作不同，在检测电动机M1或M2的绝缘电阻时，电动机控制装置100如下进行动作。
图2是图1所示的电动机控制装置100的绝缘电阻检测时的动作流程图。该动作流程图所示的处理顺序表示电动机的绝缘劣化检测方法的顺序。
参照图3对图2的动作流程图的处理进行说明。
检测动作指示部170从外部输入电动机M1或M2的绝缘电阻的检测指示，由此开始绝缘电阻检测动作。
当检测动作指示部170从外部接收到绝缘电阻的检测指示时(S100)，如图3所示，检测动作指示部170使断路器130从关闭状态变为打开状态，将整流电路110从交流电源120分离(S101)。由此，逆变电路140－1和140－2中未供给电力，电动机控制装置100从通常动作转换成绝缘电阻检测动作。需要说明的是，绝缘电阻的检测指示中含有成为检测对象的电动机M1或M2的信息。
该步骤S100的处理相当于绝缘劣化检测方法的第一阶段。
检测动作指示部170根据绝缘电阻的检测指示所包含的成为检测对象的电动机的信息，识别该检测指示是对哪个电动机的检测指示。根据识别出的检测指示，选择使其变成打开状态的直流电源连接开关149－1或149－2，并使选择的直流电源连接开关成为打开状态。
例如，如果绝缘电阻的检测指示是对电动机M1的检测指示，则成为绝缘电阻的检测对象的电动机所连接的逆变电路为140－1，因此，如图3所示，检测动作指示部170只使直流电源连接开关149－1成为关闭状态。即，直流电源连接开关149－1维持关闭状态，并且将在绝缘电阻的检测对象以外的电动机所连接的逆变电路140－2的直流电源连接开关149－2从关闭状态变为打开状态。
使直流电源连接开关149－2成为打开状态，是因为万一在电动机M2的绝缘电阻R2i降低的情况下，会导致电流从电动机M2的绕组流入连接有高耐压IC145、直流电源DPS、平滑电容器C的线路侧。该电流导致绝缘电阻R1i的错误检测。
为了避免以上的错误检测，在检测电动机M1的绝缘电阻时，使直流电源连接开关149－2为打开状态。另外，在检测电动机M2的绝缘电阻时，使直流电源连接开关149－1为打开状态(S102)。
接着，如图3所示，检测动作指示部170使检测开关155为关闭状态(S103)。
该步骤S101到步骤S103的动作相当于绝缘劣化检测方法的第二阶段。
PWM控制电路175接受来自检测动作指示部170的动作指示，向逆变电路140－1的桥臂电路150A－150C的高耐压IC145，以使脉冲相位一致的方式同步输出一定占空比的PWM信号。需要说明的是，进行绝缘劣化检测动作时使用的PWM信号和上述的通常动作时使用的PWM信号不同。在绝缘劣化检测动作时，使用适于绝缘劣化检测的独自的PWM信号。
根据该PWM信号，晶体管TR1、TR2、TR3及TR4、TR5、TR6交替地进行开关动作。通过晶体管TR1、TR2、TR3及TR4、TR5、TR6交替地进行开关动作，所生成的电压施加于从平滑电容器C通过晶体管TR1、电动机M1的绕组W1r及晶体管TR2、电动机M1的绕组W1t及晶体管TR3、电动机M1的绕组W1s、绝缘电阻R1i、大地、保护电阻器165、检测开关155、电阻器160到平滑电容器C的绝缘电阻检测用电流路径。
晶体管TR1、TR2、TR3接通的时间由向高耐压IC145输出的PWM信号的占空比决定，因此，当将平滑电容器C的充电电压设为VDC时，施加于绝缘电阻R1i、保护电阻器165、电阻器160的串联电路的平均电压V成为V＝VDC×A/100伏特。
因此，若将流过绝缘电阻检测用电流路径的检测电流设为I、将绝缘电阻R1i的电阻值设为RR1i、将保护电阻器165的电阻值设为R165、将电阻器160的电阻值设为R160，则
I＝V/(RR1i+R165+R160)
＝VDC×A×/100(RR1i+R165+R160)安培。
因此，电阻器160的端子间电压V160为
V160＝VDC×A×R160/100(RR1i+R165+R160)伏特。需要说明的是，在此，电动机M1的绕组W1r、绕组W1t、绕组W1s的合成电阻值和晶体管TR1、TR2、TR3的压降极小，所以忽略不计。
电阻器160的端子间电压V160的大小与绝缘电阻R1i的大小RR1i成比例。因此，可以通过检测电阻器160的端子间电压V160的大小，得知绝缘电阻R1i的电阻值RR1i。
因此，可以由RR1i＝VDC×A×R160/100×V160－R160－R165求得。
如上所述，晶体管TR1、TR2、TR3根据输出到高耐压IC145的PWM信号进行开关。PWM信号的占空比越大，施加于包含电动机M1的绕组W1r、绕组W1t、绕组W1s的绝缘电阻R1i、保护电阻器165、电阻器160的串联电路的平均电压V越大，所以对绝缘电阻R1i的检测有利。
因此，向高耐压IC145输出的PWM信号的占空比A，选定30％～70％范围的值，使得生成用于在绝缘电阻检测用电流路径中流过检测绝缘电阻R1i所需要的电流的电压(S104)。
该步骤S104相当于绝缘劣化检测方法的第三阶段。
接着，A/D转换器180对通过检测电流I流过电阻器160而生成的电阻器160的电压V160进行A/D转换(S105)。
该步骤S105相当于绝缘劣化检测方法的第四阶段。
最后，绝缘劣化判定计算机185根据A/D转换后的电压V160检测电动机M1的绝缘电阻值RR1i(S106)。监视检测出的绝缘电阻值RR1i，在绝缘电阻值RR1i降低的情况下，更换电动机M1，预防因接地引起的系统故障的产生。需要说明的是，也可以在绝缘劣化判定计算机185中设置使用所检测的电动机的绝缘电阻判定电动机的绝缘劣化的绝缘劣化判定功能。
在上述绝缘电阻检测动作中，对逆变电路140－1或140－2的桥臂电路150A、150B、150C，以使脉冲相位一致的方式，同步地给予相同占空比的PWM信号，因此，在使电动机M1、M2旋转的方向不会作用力，电动机M1、M2不会旋转。反过来说，在绝缘劣化检测动作时，以不使电动机M1、M2旋转的方式对逆变电路140－1或140－2的各桥臂电路150A、150B、150C给予相同占空比的PWM信号。
如以上所述，根据实施方式1的电动机控制装置100，通过停止电动机M1、M2的通常运转，并且使断路器130成为打开状态，可测定电动机M1、M2的绝缘电阻。因此，不需要拆下电动机M1、M2的配线，且在绝缘电阻的测定时，不会受到通过电源线而流过的漏电流或交流电源的噪音的影响。
另外，在绝缘电阻的检测时，使用只在检测时通电的专用电阻器160测定绝缘电阻。因此，绝缘电阻的电阻值可以采用适于检测绝缘电阻的值。
另外，只设置一个绝缘电阻检测部就可以分别检测多个电动机的绝缘电阻。
[实施方式2]
〔电动机控制装置的结构〕
图4是实施方式2的电动机控制装置的结构图。实施方式2的电动机控制装置100A的结构与图1所示的实施方式1的电动机控制装置100的结构大致相同。
与实施方式1的电动机控制装置100不同点是，在逆变电路140－1的桥臂电路150A上，连接有将晶体管TR1的集电极－发射极间旁通的旁路开关156－1和电阻器R的串联电路；在逆变电路140－2的桥臂电路150A上，连接有将晶体管TR1的集电极－发射极间旁通的旁路开关156－2和电阻器R的串联电路。该结构以外的结构与实施方式1的电动机控制装置100的结构相同。
旁路开关156－1和156－2由检测动作指示部170进行开关。另外，其动作独立于直流电源连接开关149－1和149－2。
〔电动机控制装置的动作〕
接着，对图4所示的电动机控制装置100A的动作进行说明。
(通常动作)
通常动作除了旁路开关156－1和156－2均成为打开之外，与实施方式1的电动机控制装置100的动作完全相同。
(绝缘电阻检测动作)
与通常动作不同，在检测电动机M1或M2的绝缘电阻时，电动机控制装置100A进行如下动作。该动作表示电动机的绝缘劣化检测方法。
与实施方式1的电动机控制装置100一样，实施方式2的电动机控制装置100A也通过检测动作指示部170从外部输入电动机M1或M2的绝缘电阻的检测指示而开始绝缘电阻检测动作。
当检测动作指示部170从外部接收到绝缘电阻的检测指示时，如图4所示，检测动作指示部170使断路器130从关闭状态变为打开状态，将整流电路110从交流电源120分离。由此，不会向逆变电路140－1和140－2供给电力，电动机控制装置100从通常动作转换成绝缘电阻检测动作。
检测动作指示部170根据绝缘电阻的检测指示所包含的成为检测对象的电动机的信息识别该检测指示是对哪个电动机的检测指示。根据识别的检测指示，选择成为打开状态的直流电源连接开关149－1或149－2及旁路开关156－1或156－2，并使选择的直流电源连接开关及旁路开关成为打开状态。
例如，如果绝缘电阻的检测指示是对电动机M1的检测指示，则成为绝缘电阻的检测对象的电动机所连接的逆变电路为140－1，所以如图4所示，检测动作指示部170使直流电源连接开关149－1和旁路开关156－1为关闭状态。即，直流电源连接开关149－1维持关闭状态，使旁路开关156－1从打开状态变为关闭状态，在绝缘电阻的检测对象以外的电动机所连接的逆变电路140－2的直流电源连接开关149－2从关闭状态变为打开状态，旁路开关156－2维持打开状态。
使直流电源连接开关149－2为打开状态是因为，与实施方式1的情况一样，万一在电动机M2的绝缘电阻R2i降低的情况下，会导致电流从电动机M2的绕组流入连接有高耐压IC145、直流电源DPS、平滑电容器C的线路侧。该电流导致绝缘电阻R1i的错误检测。
接着，如图4所示，检测动作指示部170使检测开关155为关闭状态。
当成为绝缘电阻的检测对象的电动机所连接的逆变电路140－1的旁路开关156－1成为关闭状态、检测开关155成为关闭状态时，电流流入从平滑电容器C通过旁路开关156－1、电动机M1的绕组W1r、绝缘电阻R1i、大地、保护电阻器165、检测开关155、电阻器160到平滑电容器C的绝缘电阻检测用电流路径。
A/D转换器180对通过检测电流I流入电阻器160而生成的电阻器160的电压V160进行A/D转换。绝缘劣化判定计算机185根据进行了A/D转换的电压V160检测电动机M1的绝缘电阻值RR1i。监视检测出的绝缘电阻值RR1i，在绝缘电阻值RR1i降低的情况下，更换电动机M1，预防因接地引起的系统故障的产生。
在实施方式2的电动机控制装置100A中，在绝缘电阻检测动作时，只使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路的旁路开关关闭。当旁路开关关闭时，由于与晶体管无关系地在关闭旁路开关期间形成绝缘电阻检测用电流路径，所以不需要将PWM信号给予高耐压IC145。
[实施方式3]
〔电动机控制装置的结构〕
图5是实施方式3的电动机控制装置的结构图。实施方式3的电动机控制装置100B的结构与图1所示的实施方式1的电动机控制装置100的结构大致相同。实施方式2的电动机控制装置100B中，如下述，即使由双轴构成的电动机控制装置具备自举电路，也能够分别正确地检测两个电动机的绝缘电阻。
与实施方式1的电动机控制装置100不同点是，在逆变电路140－1及140－2的桥臂电路150A、150B、150C的高耐压IC145上连接有由电阻器R1、二极管D1、电容器C1构成的自举电路；设有将直流电源DPS连接于高耐压IC145和自举电路以及分离由高耐压IC145和电容器C0构成的第一驱动电路和第二驱动电路147的分离开关157－1A、157－1B、157－2A、157－2B。该结构以外的结构与实施方式1的电动机控制装置100的结构相同。
分离开关157－1A、157－1B、157－2A、157－2B根据检测动作指示部170进行开关。即，在成为检测对象的电动机为M1时，分离开关157－1A、157－1B关闭，分离开关157－2A、157－2B打开。相反，在成为检测对象的电动机为M2时，分离开关157－1A、157－1B打开，分离开关157－2A、157－2B关闭。
驱动晶体管TR1、TR2、TR3的高耐压IC145和驱动晶体管TR4、TR5、TR6的第二驱动电路147由分离开关157－1B、157－2B连接。当分离开关157－1B、157－2B打开时，将高耐压IC145和第二驱动电路147分离。分离开关157－1A、157－2A断开从直流电源DPS、构成自举电路的电阻器R1、二极管D1、电容器C1以及晶体管TR4、TR5、TR6返回直流电源DPS的电路。即，当分离开关157－1A、157－2A打开时，断开向自举电路的通电。相反，当分离开关157－1A、157－2A关闭时，高耐压IC145和第二驱动电路147连接，可以进行向自举电路的通电。因此，电容器C1被充电，高耐压IC145利用电容器C1的电压驱动晶体管TR1、TR2、TR3。
需要说明的是，在本实施方式中，通过将分离开关157－1A、157－2A设于电阻器R1和直流电源DPS之间，并将分离开关157－1A、157－2A设为打开，从而将全部高耐压IC145和全部第二驱动电路147利用一个分离开关157－1A、157－2A一并分离，但分离开关也可以设于各个电阻器R1和电容器C1之间。
在检测电动机M1或M2的绝缘电阻时，若关闭检测开关155，则形成下述任一绝缘电阻检测用电流路径。
即，在检测电动机M1的绝缘电阻时，在逆变电路140－1中，形成如下的绝缘电阻检测用电流路径，即从平滑电容器C经由桥臂电路150A的晶体管TR1、TR4、电动机M1的绕组W1r、桥臂电路150B的晶体管TR2、TR5、电动机M1的绕组W1t及桥臂电路150C的晶体管TR3、TR6、电动机M1的绕组W1s三个绕组，并通过绝缘电阻R1i、大地，从保护电阻器165、检测开关155、电阻器160到平滑电容器C。
另外，绝缘电阻检测用电流路径也可以不是如上所述经由三个绕组，而是各经由一个绕组的下述任一路径。
即，也可以是从平滑电容器C通过桥臂电路150A的晶体管TR1、TR4、电动机M1的绕组W1r、绝缘电阻R1i、大地，从保护电阻器165、检测开关155、电阻器160到平滑电容器C的绝缘电阻检测用电流路径。或者，也可以是从平滑电容器C通过桥臂电路150B的晶体管TR2、TR5、电动机M1的绕组W1t、绝缘电阻R1i、大地，从保护电阻器165、检测开关155、电阻器160到平滑电容器C的绝缘电阻检测用电流路径。或者，也可以是从平滑电容器C通过桥臂电路150C的晶体管TR3、TR6、电动机M1的绕组W1s、绝缘电阻R1i、大地，从保护电阻器165、检测开关155、电阻器160到平滑电容器C的绝缘电阻检测用电流路径。另外，也可以由任意两个桥臂电路(例如桥臂电路150A和150C)形成绝缘电阻检测用电流路径。
需要说明的是，在检测电动机M2的绝缘电阻时，在逆变电路140－2侧，与上述同样，由任一路径形成绝缘电阻检测用电流路径。
检测动作控制部170在接收到电动机M1或M2的绝缘电阻的检测指示时，识别该检测指示是对哪个电动机的检测指示。如果绝缘电阻的检测指示是对电动机M1的检测指示，则如图5所示，使断路器130打开，使分离开关157－1A、157－1B关闭，使分离开关157－2A、157－2B打开，同时，使检测开关155关闭，从而在逆变电路140－1侧形成上述绝缘电阻检测用电流路径。
另一方面，如果绝缘电阻的检测指示是对电动机M2的检测指示，则使断路器130打开，使分离开关157－1A、157－1B打开，使分离开关157－2A、157－2B关闭，同时，使检测开关155关闭，从而在逆变电路140－2侧形成上述的绝缘电阻检测用电流路径。
分离开关157－1A、157－1B和157－2A、157－2B不会同时关闭，根据绝缘电阻的检测指示是对电动机M1的检测指示、还是对电动机M2的检测指示而选择其一进行开关。因此，在逆变电路140－1侧形成绝缘电阻检测用电流路径时，可以测定电动机M1的绝缘电阻R1i，而不会受到逆变电路140－2侧的影响。另外，在逆变电路140－2侧形成绝缘电阻检测用电流路径时，可以测定电动机M2的绝缘电阻R2i，而不会受到逆变电路140－1侧的影响。
PWM控制电路175接收来自检测动作控制部170的指示，向高耐压IC145输出A％的占空比的PWM信号，并向第二驱动电路147输出使PWM信号的高电平、低电平在同一时间标记翻转而成的(100－A)％的占空比的PWM信号。
由此，反复进行使开关部的至少一个桥臂电路(例如，如果是三个，则为桥臂电路150A－150C)的一对晶体管中的TR1、TR2、TR3成为接通状态、使晶体管TR4、TR5、TR6成为断开状态、然后使晶体管TR1、TR2、TR3成为断开状态、使晶体管TR4、TR5、TR6成为接通状态的开关动作。另外，反复进行使开关部的至少一个桥臂电路(例如，如果是一个，则为桥臂电路150A)的一对晶体管中的TR1成为接通状态、使晶体管TR4成为断开状态、然后使晶体管TR1成为断开状态、使晶体管TR4成为接通状态的开关动作。
PWM控制电路175向桥臂电路150A－150C的高耐压IC145和第二驱动电路147，以使脉冲相位一致的方式，同步地输出上述占空比的PWM信号，以便能够检测电动机M1或M2的绕组的绝缘电阻。
另外，PWM控制电路175向桥臂电路150A的高耐压IC145和第二驱动电路147输出上述占空比的PWM信号，以能够检测电动机M1或M2的绕组W1r或绕组W2r的绝缘电阻。或者，向桥臂电路150B的高耐压IC145和第二驱动电路147输出上述占空比的PWM信号，以能够检测电动机M1或M2的绕组W1t或绕组W2t的绝缘电阻。或者，向桥臂电路150C的高耐压IC145和第二驱动电路147输出上述占空比的PWM信号，以能够检测电动机M1或M2的绕组W1s或绕组W2s的绝缘电阻。
另外，PWM控制电路175也可以对任意两个桥臂电路(例如桥臂电路150A和150C)的第一驱动电路145和第二驱动电路147，以使脉冲相位一致的方式，同步地、同时输出上述占空比的PWM信号。
需要说明的是，由检测动作指示部170和PWM控制电路175形成检测动作控制部。
此时的、向高耐压IC145输出的PWM信号的占空比A选定30％～70％范围的值，使得能够生成用于在绝缘电阻检测用电流路径中流过检测电动机M1或M2的绝缘电阻R1i或R2i所需要的电流的电压，且可对自举电路的电容器C1充电达到可以实现高耐压IC145进行的晶体管TR1的开关动作的程度。
如上所述，自举电路连接于图5所示的电动机控制装置100B的桥臂电路150A的高耐压IC145。自举电路中，在分离开关157－1A关闭且晶体管TR4接通期间，电流流入由直流电源DSP、电阻R1、二极管D1、电容器C1、晶体管TR4构成的闭合电路，利用该电流对电容器C1进行充电。
图6是表示实施方式3的电动机控制装置中使用的PWM信号的一个例子的图。
被充电到电容器C1的电荷使施加于高耐压IC145的电压上升。能够在分离开关157－1A成为打开后，利用被充电到电容器C1的电荷使高耐压IC145动作，根据从高耐压IC145输出的开关信号，可以确保晶体管TR1的导通状态。
在分离开关157－1A成为关闭期间，如图6所示，PWM信号施加于晶体管TR1和TR4。PWM信号1和PWM信号2是高电平和低电平的状态翻转的信号。因此，反复进行如下开关动作，即，当PWM信号1施加于晶体管TR1、PWM信号2施加于晶体管TR4时，晶体管TR1成为接通状态，而晶体管TR4成为断开状态，之后晶体管TR1成为断开状态，而晶体管TR4成为接通状态。
〔电动机控制装置的动作〕
接着，对图5所示的电动机控制装置100B的动作进行说明。
(通常动作)
除了分离开关157－1A、157－1B、157－2A、157－2B全部关闭之外，通常动作与实施方式1的电动机控制装置100的动作完全相同。
(绝缘电阻检测动作)
与上述那样的通常动作不同，在检测电动机M1或M2的绝缘电阻时，电动机控制装置100B进行如下动作。该动作也是表示电动机的绝缘劣化检测方法的动作。
检测动作指示部170从外部输入电动机M1或M2的绝缘电阻的检测指示，由此开始绝缘电阻检测动作。
当检测动作指示部170从外部接收到绝缘电阻的检测指示时，如图5所示，检测动作指示部170使断路器130从关闭状态变为打开状态，以使整流电路110与交流电源120分离。由此，不会向逆变电路140－1和140－2供给电力，电动机控制装置100从通常动作转换成绝缘电阻检测动作。另外，绝缘电阻的检测指示中含有成为检测对象的电动机M1或M2的信息。
检测动作指示部170根据绝缘电阻的检测指示所包含的成为检测对象的电动机的信息，识别该检测指示是对哪个电动机的检测指示。根据识别的检测指示，选择要成为打开状态的分离开关157－1A、157－1B或157－2A、157－2B，并使选择的分离开关成为打开状态。
例如，如果绝缘电阻的检测指示是对电动机M1的检测指示，则成为绝缘电阻的检测对象的电动机所连接的逆变电路为140－1，因此，如图5所示，检测动作指示部170只使分离开关157－1A、157－1B成为关闭状态。即，分离开关157－1A、157－1B维持关闭状态，绝缘电阻的检测对象以外的电动机所连接的逆变电路140－2的分离开关157－2A、157－2B从关闭状态变为打开状态。
使分离开关157－2A、157－2B成为打开状态是因为，万一在电动机M2的绝缘电阻R2i降低的情况下，会导致电流从逆变电路140－2的直流电源DPS通过自举电路的电阻R1、二极管D1、电容器C1、绝缘电阻R2i及高耐压IC145而流动。该电流导致绝缘电阻R1i的错误检测。
更具体而言，在对电动机M1进行PWM驱动的情况下，相对于地电位的负极电位受到PWM信号的影响而变动。因此，在负极电位比地电位高时，电流通过绝缘电阻R2i流到电阻器160和保护电阻器165。由此，想要检测绝缘电阻P1i，却受到流过绝缘电阻P2i的电流影响，使得所检测的绝缘电阻P1i的电阻值比实际的电阻值小。
为了避免以上的错误检测，在检测电动机M1的绝缘电阻时，使分离开关157－2A、157－2B为打开状态。另外，在检测电动机M2的绝缘电阻时，使分离开关157－1A、157－1B为打开状态。
接着，如图5所示，检测动作指示部170使检测开关155为关闭状态。
PWM控制电路175接受来自检测动作指示部170的动作指示，首先，向逆变电路140－1的桥臂电路150A-150C的高耐压IC145输出A％的占空比的PWM信号。A％的占空比的PWM信号是图6上侧所示的脉冲状的信号。另外，绝缘劣化检测动作时使用的PWM信号和在上述的通常动作时使用的PWM信号不同。在绝缘劣化检测动作时使用适于绝缘劣化检测的独自的PWM信号。
根据该PWM信号，晶体管TR1、TR2、TR3进行开关动作。在晶体管TR1、TR2、TR3接通期间，晶体管TR4、TR5、TR6切断，如图5所示，电流流过从平滑电容器C通过晶体管TR1、电动机M1的绕组W1r及晶体管TR2、电动机M1的绕组W1t及晶体管TR3、电动机M1的绕组W1s、绝缘电阻R1i、大地、保护电阻器165、检测开关155、电阻器160到平滑电容器C的绝缘电阻检测用电流路径。
另一方面，PWM控制电路175接受来自检测动作指示部170的动作指示，向逆变电路140－1的桥臂电路150A－150C的第二驱动电路147输出使输出到高耐压IC145的PWM信号的高电平、低电平在同一时间标记翻转而成的(100－A)％的占空比的PWM信号。(100－A)％的占空比的PWM信号是图6下侧所示的脉冲状的信号。
根据该PWM信号，晶体管TR4、TR5、TR6进行开关动作。在晶体管TR4、TR5、TR6接通期间，晶体管TR1、TR2、TR3切断，如图5所示，电流流过从直流电源DPS通过电阻器R1、电容器C1、二极管D1、晶体管TR4、TR5、TR6到直流电源DPS的自举电路。利用该电流对电容器C1进行充电。被充电的电容器C1的电压成为下一次晶体管TR1进行开关动作时的高耐压IC145的电源。
因此，根据向高耐压IC145和第二驱动电路147输出的PWM信号，晶体管TR1、TR2、TR3和晶体管TR4、TR5、TR6反复进行交替接通、切断。晶体管TR1、TR2、TR3接通的时间由向高耐压IC145输出的PWM信号的占空比决定。求得绝缘电阻R1i的方法与实施方式1相同。
需要说明的是，如上所述，晶体管TR1、TR2、TR3根据输出到高耐压IC145的PWM信号进行开关。PWM信号的占空比越大，施加于电动机M1的绕组、绝缘电阻R1i、保护电阻器165、电阻器160的串联电路的平均电压V越大，所以对绝缘电阻R1i的检测有利。
另一方面，晶体管TR4、TR5、TR6接通的时间依赖于输出到高耐压IC145的PWM信号的占空比。因为电流只在晶体管TR4、TR5、TR6接通期间流过自举电路，所以，向高耐压IC145输出的PWM信号的占空比越大，电容器C1的充电时间越短，电容器C1的电压将上升得越少。
因此，向高耐压IC145输出的PWM信号的占空比A，选定30％～70％范围的值，使得能够生成用于在绝缘电阻检测用电流路径中流过检测绝缘电阻R1i所需要的电流的电压，且可将自举电路的电容器C1充电达到能够进行晶体管TR1、TR2、TR3的开关动作的程度。
如以上所述，根据实施方式3的电动机控制装置100B，通过停止电动机M1、M2的通常运转，并且使断路器130成为打开状态，可以测定电动机M1、M2的绝缘电阻。因此，不需要将电动机M1、M2的配线拆下，且在进行绝缘电阻的测定时，不会受到通过电源线流过的漏电流或交流电源的噪音的影响。
需要说明的是，在上述绝缘电阻检测动作中，向逆变电路140－1或140－2的桥臂电路150A、150B、150C，以使脉冲相位一致的方式同步地给予相同占空比的PWM信号，因此，在使电动机M1、M2旋转的方向不会作用力，电动机M1、M2不会旋转。反过来说，在绝缘劣化检测动作时，以使电动机M1、M2不会旋转的方式，对逆变电路140－1或140－2的各桥臂电路150A、150B、150C给予相同占空比的PWM信号。
另外，在检测绝缘电阻时，使用只在检测时通电的专用的电阻器160测定绝缘电阻。因此，绝缘电阻的电阻值可以采用适于检测绝缘电阻的值。并且，对各桥臂电路，以使脉冲相位一致的方式同步地给予相同占空比的PWM信号(脉冲相位也可以不一定完全一致)，因此，电动机不会旋转。
另外，只设置一个绝缘电阻检测部就可以分别检测多个电动机的绝缘电阻。
而且，由于在可断开自举电路及高耐压IC的电流的位置设置分离开关，且在测定其它轴的电动机的绝缘电阻时将该分离开关设定为打开，因此，在使用自举电源构成逆变电路的情况下，即使与该逆变电路连接的电动机的绝缘电阻降低，也能够正确地检测电动机的绝缘电阻。
[实施方式4]
〔电动机控制装置的结构〕
图6是实施方式4的电动机控制装置的结构图。实施方式4的电动机控制装置100C的结构与图5所示的实施方式3的电动机控制装置100B的结构大致相同。
与实施方式3的电动机控制装置100B的不同点是，在逆变电路140－1的桥臂电路150A上，连接有使晶体管TR1的集电极－发射极间旁通的旁路开关159－1和电阻器R的串联电路；在逆变电路140－2的桥臂电路150A上，连接有使晶体管TR1的集电极－发射极间旁通的旁路开关159－2和电阻器R的串联电路。该结构以外的结构与实施方式3的电动机控制装置100的结构相同。
旁路开关159－1和159－2由检测动作指示部170进行开关。另外，其动作独立于分离开关157－1A、157－1B、157－2A、157－2B。
〔电动机控制装置的动作〕
接着，对图6所示的电动机控制装置100C的动作进行说明。
(通常动作)
除了旁路开关159－1和159－2均变为打开之外，通常动作与实施方式3的电动机控制装置100B的动作完全相同。
(绝缘电阻检测动作)
与通常动作不同，在检测电动机M1或M2的绝缘电阻时，电动机控制装置100C进行如下动作。该动作也是表示电动机的绝缘劣化检测方法的动作。
与实施方式3的电动机控制装置100B一样，实施方式4的电动机控制装置100C，也是通过检测动作指示部170从外部输入电动机M1或M2的绝缘电阻的检测指示而开始绝缘电阻检测动作。
当检测动作指示部170从外部接收到绝缘电阻的检测指示时，如图6所示，检测动作指示部170使断路器130从关闭状态变为打开状态，以将整流电路110从交流电源120分离。由此，不会向逆变电路140－1和140－2供给电力，电动机控制装置100从通常动作转换成绝缘电阻检测动作。
检测动作指示部170根据绝缘电阻的检测指示所包含的成为检测对象的电动机的信息，识别该检测指示是对哪个电动机的检测指示。根据识别出的检测指示，选择要成为打开状态的分离开关157－1A、157－1B或157－2A、157－2B及旁路开关159－1或159－2，并使选择的分离开关及旁路开关成为打开状态。
例如，如果绝缘电阻的检测指示是对电动机M1的检测指示，则成为绝缘电阻的检测对象的电动机所连接的逆变电路为140－1，因此，如图6所示，检测动作指示部170使分离开关157－1A、157－1B和旁路开关159－1成为关闭状态。即，分离开关157－1A、157－1B维持关闭状态，使旁路开关159－1从打开状态变为关闭状态，绝缘电阻的检测对象以外的电动机所连接的逆变电路140－2的分离开关157－2A、157－2B从关闭状态变为打开状态，旁路开关159－2维持打开状态。
与实施方式3的情况一样，使分离开关157－2A、157－2B成为打开状态，是因为万一在电动机M2的绝缘电阻R2i降低的情况下，会导致电流从电动机M2的绕组流入连接有高耐压IC145、直流电源DPS、平滑电容器C的线路侧。该电流导致绝缘电阻R1i的错误检测。
更具体而言，在对电动机M1进行PWM驱动的情况下，相对于地电位的负极电位受到PWM信号的影响而变动。因此，在负极电位比地电位高时，电流通过绝缘电阻R2i流到电阻器160和保护电阻器165。由此，想要检测绝缘电阻P1i，却受到流过绝缘电阻P2i的电流的影响，使得所检测的绝缘电阻P1i的电阻值比实际的电阻值小。
接着，如图6所示，检测动作指示部170使检测开关155成为关闭状态。
当成为绝缘电阻的检测对象的电动机所连接的逆变电路140－1的旁路开关159－1成为关闭状态、检测开关155成为关闭状态时，电流流入从平滑电容器C通过旁路开关159－1、电动机M1的绕组W1r、绝缘电阻R1i、大地、保护电阻器165、检测开关155、电阻器160到平滑电容器C的绝缘电阻检测用电流路径。
A/D转换器180对通过检测电流I流入电阻器160而生成的电阻器160的电压V160进行A/D转换。绝缘劣化判定计算机185根据进行了A/D转换的电压V160检测电动机M1的绝缘电阻值RR1i。监视检测出的绝缘电阻值RR1i，在绝缘电阻值RR1i降低的情况下，更换电动机M1，预防因接地引起的系统故障的产生。
在实施方式4的电动机控制装置100C中，在绝缘电阻检测动作时，只使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路的旁路开关关闭。当旁路开关变为关闭时，与晶体管无关系地在关闭旁路开关期间形成绝缘电阻检测用电流路径，所以不需要对高耐压IC145给予PWM信号。
如以上所述，根据本发明，即使是具有高耐压IC的多轴电动机控制装置，也能够容易地检测各电动机的绝缘电阻，并能够分别正确地掌握多个电动机的绝缘劣化的状态。
需要说明的是，在上述实施方式中，举例说明了逆变电路140－1及140－2双方具备高耐压IC的情况，但是在仅任一逆变电路具备高耐压IC的情况下，也可以应用本发明。
另外，利用A/D转换器进行电阻器的电压检测，但也可以取而代之，使用比较器检测绝缘劣化状态。
整流电路也可以不是由二极管构成，而是具有在交流电源中进行再生的功能。
Claims (13)
1.一种电动机控制装置，包括：
断路器，其将交流电源和具备平滑电容器的整流电路的连接断开；
多个逆变电路，其与所述平滑电容器并联连接分别驱动多个电动机中的各电动机；
检测开关，其形成从所述平滑电容器流经所述逆变电路、所述电动机、大地到达所述平滑电容器的绝缘电阻检测用电流路径；
绝缘电阻检测部，其使用流过所述绝缘电阻检测用电流路径的电流来检测各电动机的绝缘电阻，
其中，各逆变电路具有：
开关部，其将多个桥臂电路并联连接，且将所述多个桥臂电路与所述平滑电容器并联连接，所述桥臂电路将一对半导体开关串联连接，且将所述一对半导体开关彼此的连接线连接于所述电动机的绕组；
第一驱动电路，其具备驱动所述桥臂电路的一对半导体开关中的一个半导体开关的高耐压IC；以及
直流电源连接开关，其将向所述第一驱动电路供给电力的直流电源连接于所述高耐压IC，
所述电动机控制装置还包括：
检测动作控制部，其在接收到对所述电动机的绝缘电阻的检测指示时，将所述断路器断开，并且使所述检测开关关闭而形成所述绝缘电阻检测用电流路径，使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路以外的所有逆变电路的直流电源连接开关打开，以防止电流流入所述绝缘电阻检测用电流路径，另一方面，使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路的直流电源连接开关关闭，向成为检测对象的电动机所连接的所述第一驱动电路输出PWM信号。
2.一种电动机控制装置，包括：
断路器，其将交流电源和具备平滑电容器的整流电路的连接断开；
多个逆变电路，其与所述平滑电容器并联连接分别驱动多个电动机中的各电动机；
检测开关，其形成从所述平滑电容器流经所述逆变电路、所述电动机、大地到达所述平滑电容器的绝缘电阻检测用电流路径；
绝缘电阻检测部，其使用流过所述绝缘电阻检测用电流路径的电流来检测各电动机的绝缘电阻，
其中，各逆变电路具有：
开关部，其将多个桥臂电路并联连接，且将所述多个桥臂电路与所述平滑电容器并联连接，所述桥臂电路将一对半导体开关串联连接，且将所述一对半导体开关彼此的连接线连接于所述电动机的绕组；
第一驱动电路，其具有高耐压IC和驱动该高耐压IC的自举电路，并且驱动所述桥臂电路的一对半导体开关中的一个半导体开关；
第二驱动电路，其驱动所述桥臂电路的一对半导体开关中的另一个半导体开关；
分离开关，其将向所述自举电路和所述高耐压IC供给电力的直流电源与所述自举电路和所述高耐压IC连接，另一方面将所述第一驱动电路和所述第二驱动电路分离，
所述电动机控制装置还包括：
检测动作控制部，其在接收到对所述电动机的绝缘电阻的检测指示时，将所述断路器断开，并且使所述检测开关关闭以形成所述绝缘电阻检测用电流路径，使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路以外的所有逆变电路的分离开关打开，以防止电流流入所述绝缘电阻检测用电流路径，另一方面，使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路的分离开关关闭，反复进行以下开关动作，即向成为检测对象的电动机所连接的逆变电路的第一驱动电路输出A％的占空比的PWM信号、向所述逆变电路的第二驱动电路输出使所述PWM信号的高电平、低电平在同一时间标记翻转而成的(100－A)％的占空比的PWM信号，以使该逆变电路的开关部的至少一个桥臂电路的一对半导体开关中的一方半导体开关成为接通状态且使另一方半导体开关成为断开状态，之后，使所述桥臂电路的一对半导体开关中的一方半导体开关成为断开状态且使另一方半导体开关成为接通状态。
3.如权利要求1或2所述的电动机控制装置，其中，
所述各逆变电路在所述开关部的至少一个桥臂电路上具有使所述桥臂电路的一对半导体开关中的一方半导体开关的端子间旁通的旁路开关，
所述检测动作控制部使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路以外的所有逆变电路的旁路开关打开，而使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路的旁路开关关闭。
4.如权利要求1所述的电动机控制装置，其中，
向所述第一驱动电路输出的PWM信号的占空比A％选定30％～70％的范围的值，使得能够生成用于在所述绝缘电阻检测用电流路径中流过检测所述电动机的绝缘电阻所需要的电流的电压。
5.如权利要求2所述的电动机控制装置，其中，
向所述第一驱动电路输出的PWM信号的占空比A％选定30％～70％范围的值，使得能够生成用于在所述绝缘电阻检测用电流路径中流过检测所述电动机的绝缘电阻所需要的电流的电压，且能够将所述自举电路的电容器充电达到能够进行所述一方半导体开关的开关动作的程度。
6.如权利要求1或4所述的电动机控制装置，其中，
所述第一驱动电路相对于形成各桥臂电路的一对半导体开关中的一方半导体开关分别设置，
所述直流电源连接开关是设于能够将全部所述第一驱动电路的高耐压IC与所述直流电源一并断开而不向所述绝缘电阻检测用电流路径流入电流的位置的单独的开关。
7.如权利要求2或5所述的电动机控制装置，其中，
所述第一驱动电路相对于形成各桥臂电路的一对半导体开关中的一方半导体开关分别设置，
所述第二驱动电路相对于形成各桥臂电路的一对半导体开关中的另一方半导体开关分别设置，
所述分离开关是设于能够将全部所述第一驱动电路的所述自举电路和所述高耐压IC与所述直流电源一并断开而不向所述绝缘电阻检测用电流路径流入电流的位置的单独的开关。
8.如权利要求1或2所述的电动机控制装置，其中，
所述检测动作控制部具有在接收到对所述电动机的绝缘电阻的检测指示时，识别所述检测指示是对哪个电动机的检测指示的功能。
9.如权利要求1或2所述的电动机控制装置，其中，
在所述检测开关的一个端子上连接有电阻器的一端，进一步在所述检测开关的另一端子上连接有保护电阻器的一端，所述保护电阻器在所述电动机处于接地状态时防止过电流流过所述绝缘电阻检测用电流路径，所述电阻器的另一端连接于所述平滑电容器，所述保护电阻器的另一端连接于大地。
10.如权利要求1或2所述的电动机控制装置，其中，
所述绝缘电阻检测部还具有使用所检测的所述电动机的绝缘电阻判定该电动机的绝缘劣化的绝缘劣化判定功能。
11.一种电动机的绝缘劣化检测方法，其为权利要求1所述的电动机控制装置的电动机的绝缘劣化检测方法，所述电动机的绝缘劣化检测方法包括：
第一阶段，接收对所述电动机的绝缘电阻的检测指示；
第二阶段，将所述断路器断开并将检测开关设为关闭以形成绝缘电阻检测用电流路径，使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路以外的所有逆变电路的直流电源连接开关打开，以防止电流流入所述绝缘电阻检测用电流路径，另一方面，使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路的直流电源连接开关关闭；
第三阶段，向成为检测对象的电动机所连接的第一驱动电路输出PWM信号；以及
第四阶段，使用流过所述绝缘电阻检测用电流路径的电流来检测各电动机的绝缘电阻。
12.一种电动机的绝缘劣化检测方法，其为权利要求2所述的电动机控制装置的电动机的绝缘劣化检测方法，所述电动机的绝缘劣化检测方法包括：
第一阶段，接收对所述电动机的绝缘电阻的检测指示；
第二阶段，将断路器断开，并且使检测开关关闭以形成绝缘电阻检测用电流路径，使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路以外的所有逆变电路的分离开关打开，以防止电流流入所述绝缘电阻检测用电流路径，另一方面，使成为检测对象的电动机所连接的逆变电路的分离开关关闭；
第三阶段，反复进行以下的开关动作，以使所述绝缘电阻检测用电流路径内流过检测电流，所述开关动作为：向成为所述检测对象的电动机所连接的逆变电路的第一驱动电路输出A％的占空比的PWM信号、向所述逆变电路的第二驱动电路输出使所述PWM信号的高电平、低电平在同一时间标记翻转而成的(100－A)％的占空比的PWM信号，以使该逆变电路的开关部的至少一个桥臂电路的一对半导体开关的一方成为接通状态并使另一方成为断开状态，之后，使所述桥臂电路的一对半导体开关的一方成为断开状态并使另一方成为接通状态；以及
第四阶段，使用流过所述绝缘电阻检测用电流路径的电流来检测各电动机的绝缘电阻。
13.如权利要求11或12所述的电动机的绝缘劣化检测方法，其中，在所述第一阶段中，包括识别对所述电动机的绝缘电阻的检测指示是对哪个电动机的指示的阶段。
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