CN106487319A - 电动机驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动机驱动装置。该电动机驱动装置的特征在于，具有：分流器，其对在连接于电动机的动力线中流动的电流进行分流；第一电流检测部和第二电流检测部，该第一电流检测部和第二电流检测部配置在动力线中由分流器进行分流的节点的两侧，对电流进行检测；分流指令部，其将用于执行分流的分流指令提供到分流器；以及判定部，其根据分流指令以及第一电流检测部和第二电流检测部的电流检测值来判断分流器是否存在故障。

Description

电动机驱动装置

技术领域

本发明涉及一种具有电流检测部的电动机驱动装置，特别涉及一种具有通过具备多个电流检测部来检测分流器的故障的功能的电动机驱动装置。

背景技术

作为使电动机迅速地停止的方法，存在如下方法：通过使电动机的相之间短路或者将电动机的相之间经由电阻进行连接，来将电流从电动机驱动装置分流(例如日本特开2013-70566号公报)。

另外，已知如下方法：通过使用多个电流检测电路来检测一个电流值，即使在一个电流检测电路发生故障的情况下，也能够检测出该故障，使其它电流检测电路动作。并且，已知如下方法：通过取多个电流检测电路的检测结果的平均来抑制电流检测电路的特性的偏差。

发明内容

然而，在具有对电动机电流进行分流的功能的电动机驱动装置中存在如下问题：即使设置有多个电流检测电路，也无法检测对电动机电流进行分流的部分的故障。

本发明的一个实施例所涉及的电动机驱动装置的特征在于，具有：分流器，其对在连接于电动机的动力线中流动的电流进行分流；第一电流检测部和第二电流检测部，该第一电流检测部和第二电流检测部配置在动力线中由分流器进行分流的节点的两侧，对电流进行检测；分流指令部，其将用于执行分流的分流指令提供到分流器；以及判定部，其根据分流指令以及第一电流检测部和第二电流检测部的电流检测值来判定分流器是否存在故障。

附图说明

通过与附图相关联的以下的实施方式的说明，本发明的目的、特征以及优点会变得更明确。在该附图中，

图1是本发明的实施例1所涉及的电动机驱动装置的结构图，

图2是用于说明本发明的实施例1所涉及的电动机驱动装置的动作过程的流程图，

图3是本发明的实施例2所涉及的电动机驱动装置的结构图，以及

图4是用于说明本发明的实施例2所涉及的电动机驱动装置的动作过程的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明所涉及的电动机驱动装置。

[实施例1]

首先，说明本发明的实施例1所涉及的电动机驱动装置。图1中示出本发明的实施例1所涉及的电动机驱动装置的结构图。本发明的实施例1所涉及的电动机驱动装置具有分流器1、第一电流检测部3和第二电流检测部4、分流指令部5以及判定部6。

分流器1对在连接在电源与电动机(未图示)之间的动力线L1、L2中流动的电流进行分流。如图1所示，连接于电源(未图示)的动力线L1与连接于电动机的动力线L2在节点2处相连接。在节点2上还经由布线L3连接有分流器1。当将在动力线L1中流动的电流设为I₁、将在动力线L2中流动的电流设为I₂、将在布线L3中流动的电流设为I₃时，I₁＝I₂+I₃的关系成立。在分流器1正常地进行动作的情况下，规定的大小的电流流向分流器1，因此I₃≠0。因而，在分流器1正常地进行动作的情况下，在动力线L1中流动的电流I₁与在动力线L2中流动的电流I₂不相等(I₁≠I₂)。

第一电流检测部3和第二电流检测部4配置在动力线L1、L2中由分流器1进行分流的节点2的两侧，对电流I₁、I₂进行检测。例如，能够将第一电流检测部3设置于电源与节点2之间，将第二电流检测部4设置于节点2与电动机之间。在该情况下，从电源提供的电流I₁由第一电流检测部3检测，向电动机提供的电流I₂由第二电流检测部4检测。

分流指令部5将用于执行分流的分流指令提供到分流器1。此时，分流指令部5也将分流指令输出到判定部6。分流器1从分流指令部5获取分流指令来执行分流。因而，在分流器1没有获取分流指令而没有执行分流的状态下，电流不流向分流器(I₃＝0)。

判定部6根据分流指令以及第一电流检测部3和第二电流检测部4的电流检测值来判断分流器1是否存在故障。判定部6通过获取分流指令，能够获知分流器1的状态、即分流器1是否正在进行动作。在分流器1执行分流时、第一电流检测部3的电流检测值I₁与第二电流检测部4的电流检测值I₂相等的情况下，判定部6能够判定为分流器1发生了异常。即，在分流器1没有进行动作的状态下，I₁与I₂相等，在分流器1正常地进行动作的状态下，I₁与I₂不相等。因而，在尽管分流器1为进行动作的状态但I₁与I₂相同的情况下，能够判断为分流器1发生了异常。

此外，在没有从分流指令部5输出分流指令时，在分流器1不存在异常的情况下，不能进行分流。因此，第一电流检测部3和第二电流检测部4应该检测出相同的电流值。在此，在尽管没有从分流指令部5输出分流指令但第一电流检测部3检测出的电流值与第二电流检测部4检测出的电流值大不相同的情况下，判定部6能够判定为第一电流检测部3和第二电流检测部4中的至少一方发生了异常或者分流器1进行了误动作。

接着，使用图2所示的流程图来说明本发明的实施例1所涉及的电动机驱动装置的动作过程。首先，在步骤S101中，分流指令部5向分流器1和判定部6发送分流指令。判定部6获取分流指令，由此能够获知分流器1的状态为正在进行动作。

接着，在步骤S102中，分流器1执行分流。通过分流器1执行分流，在分流器1正常地进行动作的情况下，规定的大小的电流I₃(I₃≠0)流向分流器1。

接着，在步骤S103中，第一电流检测部3检测电流I₁并输出到判定部6。同样地，在步骤S104中，第二电流检测部4检测电流I₂并输出到判定部6。

接着，在步骤S105中，判定部6在确认了分流器1正在执行分流的基础上，判断第一电流检测部3的电流检测值I₁与第二电流检测部4的电流检测值I₂是否相同。即，判定部6判断I₁＝I₂是否成立。

在第一电流检测部3的电流检测值I₁与第二电流检测部4的电流检测值I₂相同的情况下，在步骤S106中，判定部6判定为分流器1异常。

另一方面，在第一电流检测部3的电流检测值I₁与第二电流检测部4的电流检测值I₂不相同的情况下，在步骤S107中，判定部6判定为分流器1正常。

如以上所说明的那样，根据本发明的实施例1所涉及的电动机驱动装置，在具有通过如以往那样设置多个电流检测部而能够实现的利用电流值的平均化来抑制电流检测部的特性偏差的功能、电流检测部的异常判定功能的同时，能够判定分流器的异常。

[实施例2]

接着，说明本发明的实施例2所涉及的电动机驱动装置。本发明的实施例2所涉及的电动机驱动装置与实施例1所涉及的电动机驱动装置的不同点主要在于，作为分流器1，使用使电动机的动力线的相之间短路的开闭器71、72。实施例2所涉及的电动机驱动装置的其它结构与实施例1所涉及的电动机驱动装置相同，因此省略详细的说明。

在图3中示出本发明的实施例2所涉及的电动机驱动装置的结构图。由包括晶体管Tr1～Tr6以及二极管D1～D6的逆变器9构成电动机驱动装置，关于电流检测部，针对各相设置有两组。即，在V相的动力线中，在逆变器9与节点2之间设置有第一电流检测部3，在电动机10与节点2之间设置有第二电流检测部4。同样地，在U相的动力线中，在逆变器9与节点21之间设置有第三电流检测部31，在电动机10与节点21之间设置有第四电流检测部41。

作为分流器，可以使用动力制动器(dynamic brake)8。动力制动器8能够将电动机动力线的U相与V相之间经由开闭器71、72以及电阻81、82、83进行连接。对于开闭器71、72，能够使用继电器或电磁接触器。通过动力制动器8，能够使电动机10的能量被电阻81～83消耗，从而使电动机10迅速地停止。

另外，在图3所示的例子中，在动力制动器8中使用了电阻81～83。然而，也可以利用继电器或电磁接触器来使相之间短路。另外，在本实施例中，示出了将U相与V相之间经由开闭器71、72进行连接的例子，但是不限于这样的例子。即，既可以将其它的相之间、例如U相与W相之间经由开闭器进行连接，也可以将其它的两个相之间连接。

分流指令部5向作为分流器发挥功能的动力制动器8输出分流指令。动力制动器8按照分流指令使开闭器71、72进行动作，由此能够对在U相和V相的动力线中流动电流进行分流。

判定部6能够根据来自分流指令部5的分流指令以及第一电流检测部3和第二电流检测部4的电流检测值来判定动力制动器8是否存在异常，或者根据来自分流指令部5的分流指令以及第三电流检测部31和第四电流检测部41的电流检测值来判定动力制动器8是否存在异常。

在使电动机10紧急停止时，从分流指令部5输出分流信号，作为开闭器71、72的继电器或电磁接触器进行动作来使电动机电流分流。此时，在配置于动力制动器8的前后的电流检测部的输出值是能够视为相同的值的情况下，由于没有正确地进行分流而判定为动力制动器8发生了异常。

另外，在通常动作时不进行分流，正常情况下应该是，配置于动力制动器8的前后的第一电流检测部3与第二电流检测部4的输出值是能够视为相同的值、第三电流检测部31与第四电流检测部41的输出值是能够视为相同的值。因此，在输出值不同的情况下，能够判定为第一电流检测部～第四电流检测部3、4、31、41中的至少某一个发生了异常、或者动力制动器8进行了误动作。

也可以是，将在第一电流检测部3和第二电流检测部4中的由于因分流器导致的相之间短路而不再流过电流的一侧的电流检测部的电流检测值记录为该电流检测部的偏移，并进行偏移的校正。作为一例，示出图3的电动机驱动装置中的实施例。为了使电动机10停止而使逆变器9的晶体管Tr1～Tr6的全部晶体管截止，从分流指令部5向开闭器71、72输出分流信号，来进行分流。此时，电流不流过第一电流检测部3和第三电流检测部31，因此第一电流检测部3的输出值I₁和第三电流检测部31的输出值I₃成为各自的电流检测部的偏移值。记录该偏移值，并将该偏移值使用于偏移的校正。

接着，使用图4所示的流程图，说明本发明的实施例2所涉及的电动机驱动装置的动作过程。首先，在步骤S201中，分流指令部5向动力制动器8和判定部6发送分流指令。判定部6获取分流指令，由此能够获知动力制动器8的状态是正在执行分流。

接着，在步骤S202中，第一开闭器71和第二开闭器72闭合来执行分流。具体地说，第一开闭器71闭合，由此V相电流被动力制动器8分流，第二开闭器72闭合，由此U相电流被动力制动器8分流。

接着，在步骤S203中，第一电流检测部～第四电流检测部3、4、31、41检测电流I₁～I₄并输出到判定部6。

接着，在步骤S204中，判定部6在确认了动力制动器8正在执行分流的基础上，判断第一电流检测部3的电流检测值I₁与第二电流检测部4的电流检测值I₂是否相同。即，判定部6判断I₁＝I₂是否成立。

在第一电流检测部3的电流检测值I₁与第二电流检测部4的电流检测值I₂相同的情况下，在步骤S205中，判定部6判定为动力制动器8的第一开闭器71异常。

另一方面，在第一电流检测部3的电流检测值I₁与第二电流检测部4的电流检测值I₂不同的情况下，在步骤S206中，判定部6判定为动力制动器8的第一开闭器71正常。

接着，在步骤S207中，判定部6在确认了动力制动器8正在执行分流的基础上，判断第三电流检测部31的电流检测值I₃与第四电流检测部41的电流检测值I₄是否相同。即，判定部6判断I₃＝I₄是否成立。

在第三电流检测部31的电流检测值I₃与第四电流检测部41的电流检测值I₄相同的情况下，在步骤S208中，判定部6判定为动力制动器8的第二开闭器72异常。

另一方面，在第三电流检测部31的电流检测值I₃与第四电流检测部41的电流检测值I₄不同的情况下，在步骤S209中，判定部6判定为动力制动器8的第二开闭器72正常。

如以上那样，根据本发明，在具有使电流检测电路多重化的情况下的优点的同时，能够检测进行分流的电路的异常。

根据本发明的实施例所涉及的电动机驱动装置，在维持使用多个电流检测电路进行检测电路的故障判定、通过测定值的平均化来抑制测定电路的特性的偏差的效果的同时，不追加部件就能够判定对测定电流进行分流的部件是否存在异常。

Claims (5)

1.一种电动机驱动装置，其特征在于，具有：

分流器，其对在连接于电动机的动力线中流动的电流进行分流；

第一电流检测部和第二电流检测部，该第一电流检测部和第二电流检测部配置在所述动力线中由所述分流器进行分流的节点的两侧，对电流进行检测；

分流指令部，其将用于执行分流的分流指令提供到所述分流器；以及

判定部，其根据所述分流指令以及所述第一电流检测部和所述第二电流检测部的电流检测值来判断所述分流器是否存在故障。

2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，

在所述分流器执行分流时、所述第一电流检测部的电流检测值与所述第二电流检测部的电流检测值相同的情况下，所述判定部判定为所述分流器发生了异常。

3.根据权利要求1或2所述的电动机驱动装置，其特征在于，

使用使电动机的动力线的相之间短路的开闭器来作为所述分流器。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电动机驱动装置，其特征在于，使用动力制动器来作为所述分流器，

所述动力制动器将电动机动力线的相之间经由开闭器和电阻进行连接。

5.根据权利要求3所述的电动机驱动装置，其特征在于，

将所述第一电流检测部和所述第二电流检测部中的、由于因所述分流器导致的相之间短路而不再流过电流的一侧的电流检测部的电流检测值记录为该电流检测部的偏移，并进行偏移的校正。