CN107800333A - 电动机控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动机控制装置，具备：用于检测多个电动机的绝缘电阻值的绝缘电阻值检测部；以及与所述多个电动机分别对应设置的、输出直流电压的多个电源，所述绝缘电阻值检测部在检测所述多个电动机中的特定电动机的绝缘电阻值时，在将与所述特定电动机对应的所述电源的输出电压施加于地线、并将其他电源的输出电压施加于与所述其他电源对应的所述电动机的情况下，检测所述特定电动机的绝缘电阻值。

Description

电动机控制装置
技术领域
本发明涉及电动机控制装置。
背景技术
伺服电动机由包含逆变器的电动机控制装置驱动，在机床等上使用。机床等采用切削液进行加工的机械，存在如下问题。首先，切削液附着在电动机上。而且，有些切削液还进入电动机内部，使电动机的绝缘劣化。电动机的绝缘劣化逐渐严重后，最终电动机会接地。如果电动机接地，则会产生漏电开关跳闸或电动机控制装置破损，从而引起系统失灵。系统失灵会给工厂的生产线带来巨大影响。因此，考虑预防维护，需要能检测电动机的绝缘电阻值的装置。
日本专利公开公报特开2015-129704号的课题是在以往的电动机驱动装置中，由于经过逆变器的半导体开关元件流出的漏电流，使电动机的绝缘电阻值的测定精度降低。所述公报公开了以下的技术(参照摘要)。所述公报的电动机驱动装置的特征在于具有对交流电压进行整流的整流电路(3)、将直流电压用电容器(41)平滑化的电源部(4)、逆变器部(5)、电流检测部(7)、电压检测部(8)、第二开关(9)以及绝缘电阻值检测部(10)。逆变器部(5)通过将直流电压用半导体开关元件转换为交流电压，驱动电动机。电流检测部(7)测定流入电阻器(71)的电流值，所述电阻器(71)一端连接电动机的绕组，另一端连接电容器的一方的端子。电压检测部(8)测定电容器的电压值。第二开关(9)将电容器的另一方的端子接地。绝缘电阻值检测部(10)采用在第二开关关闭的状态和第二开关接通的状态的两个状态下测定的2组电流值和电压值，检测电动机的绝缘电阻值。
日本专利公开公报特开2015-169479号的课题是提供在高温中也不受半导体开关元件的漏电流的影响而能测定电动机的准确绝缘电阻值的电动机驱动装置。所述公报中公开了以下的技术(参照摘要)。所述公报的电动机驱动装置具有转换器部、电源部、多个逆变器部、将电容器接地的第二开关、测定电容器和大地之间流通的电流的电流检测部、测定电容器的电压的电压检测部以及绝缘电阻值检测部。多个逆变器部利用连接在电容器和电动机绕组之间的上臂开关元件以及连接在电容器和电动机绕组之间的下臂开关元件，将直流转换为交流，驱动多个电动机。绝缘电阻值检测部采用在将连接测定对象的电动机绕组的开关元件接通、并将连接测定对象以外的电动机绕组的开关元件接通的状态下测定的电流值和电压值，检测多个电动机的绝缘电阻值。
日本专利公开公报特开2012-177695号的课题是在不使用平滑电容器的情况下检测出电动机的绝缘电阻的劣化。所述公报公开了以下的技术(参照摘要)。平滑电容器成为未充电状态时，将逆变器部21内的下臂开关元件SW6和检测开关32连接。这样，将低电压源33作为起电部，可以形成地线G、3相交流电动机4、逆变器部21的下臂开关元件SW6、负侧的直流总线N、检测电阻31和A/D转换器34的闭合电路。通过用检测电阻31和A/D转换器34检测流入所述闭合电路的闭合电路电流Ic，能检测3相交流电动机4的绝缘电阻的劣化。
日本专利公开公报特开2015-129704号的技术是使用电容器的电压，采用分别在第二开关(9)接通的状态和第二开关(9)断开的状态下测定的2组的电流值和电压值，检测电动机的绝缘电阻值。在同文献中，在驱动多个电动机时，也同样，通过对各电动机同时测定在分别将第二开关(9)接通的状态和将第二开关(9)断开的状态下的电流值和电压值，求出各电动机的绝缘电阻值。可是，驱动多个电动机时，由于正侧母线、负侧母线和地线在电动机间共通，因此会出现以下的问题。
各电动机的绝缘电阻劣化的情况下，通过电动机的绝缘电阻，电动机间被电连接。这时，电流以驱动第一电动机的第一逆变器的开关元件的上侧等价绝缘电阻、第一电动机的绝缘电阻、第二电动机的绝缘电阻、第二电动机侧的电流检测电阻的顺序流通。此时，驱动第一电动机的第一逆变器的开关元件的温度，以及驱动第二电动机的第二逆变器的开关元件的温度之间会产生差异。此时，(a)第一逆变器的开关元件的等价绝缘电阻值的计算结果，受到第二逆变器的开关元件的漏电流的影响。而且，(b)第二逆变器的开关元件的等价绝缘电阻值的计算结果，受到第一逆变器的开关元件的漏电流的影响。因此，难以准确求出各开关元件的等价绝缘电阻值。
日本专利公开公报特开2015-169479号记载了测定多个电动机中的特定电动机的绝缘电阻值的情况。此时，需要不受流经与测定对象以外的电动机连接的半导体开关元件的漏电流的影响，准确测定电动机的绝缘电阻值。因此按照同文献，根据在与测定对象以外的电动机连接的逆变器的下臂的半导体开关元件接通的状态下测定的电流值和电压值，检测测定对象的电动机的绝缘电阻值。
日本专利公开公报特开2015-169479号中的电流检测部包含串联连接的分压电阻和电流检测电阻。为了抑制在电动机接地时流通过大的电流，所述分压电阻的电阻值被设定得较大。采用上述电阻检测电流时，因上述电流检测电阻和分压电阻而产生电压下降。其结果，大地与电容器的负极侧端子之间产生电位差。与测定对象以外的电动机连接的逆变器的下臂的半导体开关元件处于接通状态下，测定对象以外的电动机的绝缘电阻值降低时，流经测定对象的电动机的绝缘电阻的电流，通过测定对象以外的电动机的、绝缘电阻值降低的绝缘电阻，流向电容器的负极侧端子。因此，流入电流检测电阻中的电流变少。因此，存在如下可能性：检测到的测定对象的电动机的绝缘电阻值，比原来高出与向测定对象以外的电动机流入的电流对应的部分。
日本专利公开公报特开2012-177695号的技术，以平滑电容器成为无充电状态时，测量电动机的绝缘电阻值作为前提。此时，在同文献中的低电压源33的电压高于回流二极管的顺电压下降部分的情况下，借助电动机的绝缘电阻和上侧开关元件的回流二极管，对平滑电容器进行充电。因此，由于同文献的技术为前提的状态不成立，因而难以准确测量。因此，按照同文献的技术，需要低电压源33的电压非常低。可是，非常低的电压下测量绝缘电阻值时，会产生测量精度低的问题。例如为了对100MΩ等高绝缘电阻值高精度地进行测量，测量时优选采用高电压。
发明内容
本发明为解决上述问题，一个目的是提供以下的电动机控制装置。所述电动机控制装置在测定多个电动机中的特定电动机的绝缘电阻值时，也几乎不受测定对象以外的电动机的绝缘电阻值降低的影响，能准确测定测定对象的电动机的绝缘电阻值。
本发明的一个方式的电动机控制装置，例如具备对电动机施加直流电压的电源，从所述电源对不是绝缘电阻值检测对象的电动机施加电压，并且对作为绝缘电阻值检测对象的电动机，借助地线使所述电源和绝缘电阻连接。
按照本发明的一个方式的电动机控制装置，可以抑制测定对象以外的电动机(不是绝缘电阻值检测对象的电动机)的绝缘电阻值降低导致的影响。其结果，可以准确测定测定对象电动机(作为绝缘电阻值检测对象的电动机)的绝缘电阻值。
例如，关于本发明的一个方式的电动机控制装置(本电动机控制装置)，包括：检测多个电动机的绝缘电阻值的绝缘电阻值检测部；以及和所述多个电动机分别对应设置的、输出直流电压的多个电源，所述绝缘电阻值检测部在检测所述多个电动机中的特定电动机的绝缘电阻值时，在将和所述特定电动机对应的所述电源的输出电压施加于地线、并将其他电源的输出电压施加于和所述其他电源对应的所述电动机的情况下，检测所述特定电动机的绝缘电阻值。
在本电动机控制装置中，例如，所述多个电动机包含第一电动机和第二电动机，所述绝缘电阻值检测部检测所述第一电动机和所述第二电动机的绝缘电阻值，所述多个电源包含与所述第一电动机对应的第一电源以及与所述第二电动机对应的第二电源，所述电动机控制装置还具备用于切换所述第一电源和所述第一电动机之间的连接状态的第一开关，以及用于切换所述第二电源和所述第二电动机之间的连接状态的第二开关，所述绝缘电阻值检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻值时，在切换所述第一开关将所述第一电源的输出电压施加于所述地线、并切换所述第二开关将所述第二电源的输出电压施加于所述第二电动机的情况下，检测所述第一电动机的绝缘电阻值，所述绝缘电阻值检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻值时，在切换所述第一开关将所述第一电源的输出电压施加于所述第一电动机、并切换所述第二开关将所述第二电源的输出电压施加于所述地线的情况下，检测所述第二电动机的绝缘电阻值。
本电动机控制装置例如还具备对所述第一电动机供给交流电力的第一逆变器；以及对所述第二电动机供给交流电力的第二逆变器，所述第一逆变器具备第一上侧开关元件以及与所述第一上侧开关元件串联连接的第一下侧开关元件，所述第一上侧开关元件和所述第一下侧开关元件的连接点与所述第一电动机连接，所述第二逆变器具备第二上侧开关元件以及与所述第二上侧开关元件串联连接的第二下侧开关元件，所述第二上侧开关元件和所述第二下侧开关元件的连接点与所述第二电动机连接，所述绝缘电阻值检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻值时，通过切换所述第二开关将所述第二电源的输出端子连接在所述第二上侧开关元件和所述第二下侧开关元件之间，将所述第二电源的输出电压施加于所述第二电动机，所述绝缘电阻值检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻值时，通过切换所述第一开关将所述第一电源的输出端子连接在所述第一上侧开关元件和所述第一下侧开关元件之间，将所述第一电源的输出电压施加于所述第一电动机。
在本电动机控制装置中，例如，所述第一电动机和所述第二电动机为3相交流电动机，所述第一上侧开关元件和所述第一下侧开关元件之间的所述连接点，与所述第一电动机的任意一相的线圈连接，所述第二上侧开关元件和所述第二下侧开关元件之间的所述连接点，与所述第二电动机的任意一相的线圈连接。
在本电动机控制装置中，例如，所述第一电源和所述第二电源分别具备高电压侧输出端子和低电压侧输出端子，所述第一电源的高电压侧输出端子与所述第一开关连接，所述第二电源的高电压侧输出端子与所述第二开关连接，所述第一电源的低电压侧输出端子与所述第一逆变器的负侧母线连接，所述第二电源的低电压侧输出端子与所述第二逆变器的负侧母线连接，所述绝缘电阻值检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻值时，将所述第一下侧开关元件接通，所述绝缘电阻值检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻值时，将所述第二下侧开关元件接通。
本电动机控制装置例如，还具备用于测量在所述第一逆变器的负侧母线与所述地线之间流通的电流的第一电流检测器；以及用于测量在所述第二逆变器的负侧母线与所述地线之间流通的电流的第二电流检测器，所述绝缘电阻值检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻值时，通过将所述第一电源的输出电压除以所述第一电流检测器检测出的电流，算出所述第一电动机的绝缘电阻值，所述绝缘电阻值检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻值时，通过将所述第二电源的输出电压除以所述第二电流检测器检测出的电流，算出所述第二电动机的绝缘电阻值。
在本电动机控制装置中，例如，所述第一电源和所述第二电源分别具备高电压侧输出端子和低电压侧输出端子，所述第一电源的低电压侧输出端子与所述第一开关连接，所述第二电源的低电压侧输出端子与所述第二开关连接，所述第一电源的高电压侧输出端子与所述第一逆变器的正侧母线连接，所述第二电源的高电压侧输出端子与所述第二逆变器的正侧母线连接，所述绝缘电阻值检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻值时，将所述第一上侧开关元件接通，所述绝缘电阻值检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻值时，将所述第二上侧开关元件接通。
本电动机控制装置例如，还具备用于测量在所述第一逆变器的正侧母线与所述地线之间流通的电流的第一电流检测器；以及用于测量在所述第二逆变器的正侧母线和所述地线之间流通的电流的第二电流检测器，所述绝缘电阻值检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻值时，通过将所述第一电源的输出电压除以所述第一电流检测器检测出的电流，算出所述第一电动机的绝缘电阻值，所述绝缘电阻值检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻值时，通过将所述第二电源的输出电压除以所述第二电流检测器检测出的电流，算出所述第二电动机的绝缘电阻值。
本电动机控制装置例如，还具备将交流电力平滑化后向所述第一逆变器输出的第一平滑电容器；以及将交流电力平滑化后向所述第二逆变器输出的第二平滑电容器，所述第一电源输出比所述第一平滑电容器的两端电压低的电压，所述第二电源输出比所述第二平滑电容器的两端电压低的电压。
在本电动机控制装置中，例如，所述绝缘电阻值检测部在所述第一平滑电容器和所述第二平滑电容器充电后，检测所述第一电动机或者所述第二电动机的绝缘电阻值。
本电动机控制装置例如，还具备用于输出所述绝缘电阻值检测部检测出的绝缘电阻值的输出部。
附图说明
图1是实施方式1的电动机控制装置的电路图。
图2是实施方式2的电动机控制装置的电路图。
附图标记说明
100：电动机控制装置
110：平滑电容器
120：逆变器
130：绝缘电阻值检测部
131：检测控制部
132：电源
133：电流检测器
134：开关
具体实施方式
在下面的详细说明中，出于说明的目的，为了提供对所公开的实施方式的彻底的理解，提出了许多具体的细节。然而，显然可以在没有这些具体细节的前提下实施一个或更多的实施方式。在其它的情况下，为了简化制图，示意性地示出了公知的结构和装置。
<实施方式1：电动机控制装置的电路结构>
图1是本发明的实施方式1的电动机控制装置的电路图。电动机控制装置是驱动控制多个电动机(在图1中第一电动机500a和第二电动机500b)的装置。以下所示的实施方式1和2中，将控制第一电动机500a的电路设为电动机控制装置100a，将控制第二电动机500b的电路设为电动机控制装置100b。各结构要素也同样，通过在附图标记采用附加ab区别。电动机控制装置100a和电动机控制装置100b具备相同电路结构。因此，对它们总结说明时，有时省略附图标记100的附加ab，而采用电动机控制装置100的说法。其他电路结构的附图标记也同样，有时省略附加ab。
另外，为便于理解，实施方式1和2将控制第一电动机500a的电路以及控制第二电动机500b的电路分开表述，采用附加ab区别。可是，也可以将它们作为一个电动机控制装置构成一体。
电动机控制装置100(100a，100b)具备平滑电容器110(110a，110b)、逆变器120(120a，120b)和绝缘电阻值检测部130(130a，130b)。电动机控制装置100借助电磁接触器300和整流电路400，从三相交流电源200接受电力的供给。电动机控制装置100采用所述电力，对电动机500(500a，500b)驱动控制。
逆变器120a是对第一电动机500a供给交流电力的第一逆变器的一例。逆变器120a具备第一上侧开关元件(例如3个)，以及与所述第一上侧开关元件串联连接的第一下侧开关元件(例如3个)。第一上侧开关元件和第一下侧开关元件的连接点，与第一电动机500a(例如，第一电动机500a的任意一相的线圈)连接。
逆变器120b是对第二电动机500b供给交流电力的第二逆变器的一例。逆变器120b具备第二上侧开关元件(例如3个)，以及与所述第二上侧开关元件串联连接的第二下侧开关元件(例如3个)。第二上侧开关元件和第二下侧开关元件的连接点，与第二电动机500b(例如，第二电动机500b的任意一相的线圈)连接。
平滑电容器110a将交流电力平滑化后向逆变器120a输出。平滑电容器110a是第一平滑电容器的一例。平滑电容器110b将交流电力平滑化后向逆变器120b输出。平滑电容器110b是第二平滑电容器的一例。
整流电路400通过对从三相交流电源200供给的三相交流电压进行全波整流，输出直流电压，所述三相交流电源200借助电磁接触器300连接。平滑电容器110将整流电路400的输出平滑化。逆变器120的正侧母线，与平滑电容器110的正极端子连接。逆变器120的负侧母线，与平滑电容器110的负极端子连接。
绝缘电阻值检测部130是检测各电动机具备的绝缘电阻的电阻值的功能部。绝缘电阻值检测部130具备检测控制部131(131a，131b)、电源132(132a，132b)、电流检测器133(133a，133b)和开关134(134a，134b)。
绝缘电阻值检测部130a和第一电动机500a对应，是第一绝缘电阻值检测部的一例。绝缘电阻值检测部130b和第二电动机500b对应，是第二绝缘电阻值检测部的一例。检测控制部131a和第一电动机500a对应，是第一检测控制部的一例。检测控制部131b和第二电动机500b对应，是第二检测控制部的一例。
开关134a用于切换电源132a和第一电动机500a之间的连接状态。开关134a是第一开关的一例。开关134b用于切换电源132b和第二电动机500b之间的连接状态。开关134b是第二开关的一例。
电源132a和电源132b是与多个电动机分别对应设置的、输出直流电压的多个电源的一例。电源132a和第一电动机500a对应，是第一电源的一例。电源132b和第二电动机500b对应，是第二电源的一例。
电流检测器133a测量在逆变器120a的负侧母线和地线之间流动的电流。电流检测器133a是第一电流检测器的一例。电流检测器133b测量在逆变器120b的负侧母线和地线之间流动的电流。电流检测器133b是第二电流检测器的一例。
电源132例如从三相交流电源200接受电力的供给，输出直流电压VDC(VDCa，VDCb)。从电源132输出的直流电压VDC被设置为比平滑电容器110的两端电压低的范围内的尽可能高的值。即，电源132a输出比平滑电容器110a的两端电压低的电压。电源132b输出比平滑电容器110b的两端电压低的电压。
电源132输出比平滑电容器110的两端电压高的电压时，借助电动机的绝缘电阻502(电阻值RM)、以及逆变器120具备的上侧开关元件的回流二极管，流通对平滑电容器110充电的电流。因此，绝缘电阻值的检测精度降低。平滑电容器110可以预先充满电。
电源132的高电压侧输出端子与开关134连接。电源132的低电压侧输出端子与逆变器120的负侧母线连接。即，电源132a和132b分别具备高电压侧输出端子和低电压侧输出端子。电源132a的高电压侧输出端子与开关134a连接。电源132b的高电压侧输出端子与开关134b连接。电源132a的低电压侧输出端子与逆变器120a的负侧母线连接。电源132b的低电压侧输出端子与逆变器120b的负侧母线连接。在本实施方式1中，高电压侧输出端子的电压值由VDC(VDCa，VDCb)表示。
开关134用于切换使电源132的输出端子与(a)地线以及(b)逆变器120具备的和任意1相对应的上下一对开关元件的中间点(上侧开关元件和下侧开关元件之间即上侧开关元件和下侧开关元件的连接点)中的任意一方连接。切换步骤后述。
电流检测器133例如可以具备霍尔传感器或者电阻。电流检测器133具备电阻时，通过电阻的两端电压的测量结果除以所述电阻的电阻值，可以求出电流值。
逆变器120从平滑电容器110接受直流电压，将其转换为期望频率的交流电压后向电动机500输出。这样，逆变器120驱动控制电动机500。逆变器120具备对电动机500的每相设置的开关元件和PWM(Pulse Width Modulation)控制电路(未图示)。逆变器120根据从PWM控制电路输出的ON/OFF指令，控制各开关元件。这样，逆变器120向电动机500输出期望的电压。
电动机控制装置100在通常动作中，将电磁接触器300接通。而后，电动机控制装置100利用逆变器120，控制电动机500的旋转位置和速度。电动机控制装置100在检测绝缘电阻值时，暂且停止对全部电动机的控制动作，并将电磁接触器300切断(关闭)。以下，根据是否检测某一个电动机的绝缘电阻值，分别说明绝缘电阻值检测部130的动作。
<实施方式1：检测绝缘电阻值的动作：第一电动机500a的绝缘电阻值>
检测第一电动机500a的绝缘电阻值时，检测控制部131a(绝缘电阻值检测部130a)通过将开关134a与地线连接，将逆变器120a的3个下侧开关元件(第一下侧开关元件)接通。而且，检测控制部131b(绝缘电阻值检测部130b)将开关134b与逆变器120b(例如上述上下一对开关元件的中间点或者上下一对开关元件之间(上述开关元件的连接点))连接。其他开关元件断开。这样，地线上施加电源132a的输出电压VDCa。而且，对第二电动机500b的线圈中的1个，施加电源132b的输出电压VDCb。
仅对第二电动机500b的线圈中的一个施加电源132b的输出电压。但是，因为电动机的线圈电阻值一般非常小，所以能够看作对3相的线圈的全部施加VDCb。而且，VDCa和VDCb彼此相等。因此，作为结果，第二电动机500b的绝缘电阻502b(电阻值RMb)上不流通电流。
利用电源132a的输出电压，借助第一电动机500a的绝缘电阻502a(电阻值RMa)以及逆变器120a的3个下侧开关元件，流通电流Ia。电流检测器133a检测电流Ia。检测控制部131a(绝缘电阻值检测部130a)可以通过RMa＝VDCa/Ia，算出第一电动机500a的绝缘电阻502a的电阻值RMa。
这样，检测第一电动机500a的绝缘电阻值时，检测控制部131a(绝缘电阻值检测部130a)切换开关134a，将电源132a的输出电压施加于地线。而且，检测控制部131b(绝缘电阻值检测部130b)切换开关134b，对第二电动机500b施加电源132b的输出电压。此外，检测控制部131a(绝缘电阻值检测部130a)检测第一电动机500a的绝缘电阻值。
即，检测第一电动机500a的绝缘电阻值时，检测控制部131b(绝缘电阻值检测部130b)切换开关134b，将电源132b的输出端子连接在第二上侧开关元件和第二下侧开关元件之间，由此将电源132b的输出电压施加于第二电动机500b。
而且，检测控制部131a(绝缘电阻值检测部130a)检测第一电动机500a的绝缘电阻值RMa时，通过将电源132a的输出电压VDCa除以电流检测器133a检测的电流Ia，算出第一电动机500a的绝缘电阻值RMa。
绝缘电阻值检测部130a将求出的绝缘电阻值发送给例如用户所持的装置。用户在第一电动机500a的绝缘电阻值RMa较低的情况下，例如通过更换第一电动机500a，防止或者抑制因接地故障而引起系统失灵。
<实施方式1：检测绝缘电阻值的动作：第二电动机500b的绝缘电阻值>
检测第二电动机500b的绝缘电阻值时，检测控制部131b(绝缘电阻值检测部130b)通过将开关134b与地线连接，将逆变器120b的3个下侧开关元件(第二下侧开关元件)接通。而且，检测控制部131a(绝缘电阻值检测部130a)将开关134a与逆变器120a(例如上述上下一对开关元件的中间点或者上下一对开关元件之间(上述开关元件的连接点))连接。其他开关元件断开。这样，地线上施加电源132b的输出电压VDCb。而且，对第一电动机500a的线圈中的1个，施加电源132a的输出电压VDCa。
仅对第一电动机500a的线圈中的一个施加电源132a的输出电压。但是，因为电动机的线圈电阻值一般非常小，所以能够看作对3相的线圈的全部施加VDCa。而且，VDCa和VDCb彼此相等。因此，作为结果，第一电动机500a的绝缘电阻502a(电阻值RMa)上不流通电流。
利用电源132b的输出电压，借助第二电动机500b的绝缘电阻502b(电阻值RMb)以及逆变器120b的3个下侧开关元件，流通电流Ib。电流检测器133b检测电流Ib。检测控制部131b(绝缘电阻值检测部130b)可以通过RMb＝VDCb/Ib，算出第二电动机500b的绝缘电阻502b的电阻值RMb。
这样，检测第二电动机500b的绝缘电阻值时，检测控制部131b(绝缘电阻值检测部130b)切换开关134b，将电源132b的输出电压施加于地线。而且，检测控制部131a(绝缘电阻值检测部130a)切换开关134a，对第一电动机500a施加电源132a的输出电压。此外，检测控制部131b(绝缘电阻值检测部130b)检测第二电动机500b的绝缘电阻值。
即，检测第二电动机500b的绝缘电阻值时，检测控制部131a(绝缘电阻值检测部130a)切换开关134a，将电源132a的输出端子连接在第一上侧开关元件和第一下侧开关元件之间，由此将电源132a的输出电压施加于第一电动机500a。
而且，检测控制部131b(绝缘电阻值检测部130b)检测第二电动机500b的绝缘电阻值RMb时，通过将电源132b的输出电压VDCb除以电流检测器133b检测的电流Ib，算出第二电动机500b的绝缘电阻值RMb。
绝缘电阻值检测部130b将求出的绝缘电阻值发送给例如用户所持的装置。用户在第二电动机500b的绝缘电阻值RMb较低的情况下，例如通过更换第二电动机500b，防止或者抑制因接地故障而引起系统失灵。
<实施方式1：总结>
按照本实施方式1的电动机控制装置100，检测控制部131(绝缘电阻值检测部130)对不是绝缘电阻值测量对象的电动机的线圈，施加电源132的输出电压VDC。而且，检测控制部131(绝缘电阻值检测部130)对作为绝缘电阻值测量对象的电动机，施加和地线相同的电压VDC。这样，可以抑制流入不是绝缘电阻值测量对象的电动机的绝缘电阻的电流。因此，在测量绝缘电阻值时，可以抑制来自驱动不是绝缘电阻值测量对象的电动机的逆变器的开关元件的漏电流的影响。此外，作为开关元件的栅极电源而采用电荷泵时，可以抑制借助电荷泵电路流通的电流的影响。
按照本实施方式1的电动机控制装置100，电动机500运转后，可以切断电磁接触器300，开始绝缘电阻值的测量。此时，由于平滑电容器110被充电而导致平滑电容器110的两端电压较高的状态下，测量电动机500的绝缘电阻值。即，检测控制部131a(绝缘电阻值检测部130a)可以在平滑电容器110a被充电后，检测第一电动机500a的绝缘电阻值。检测控制部131b(绝缘电阻值检测部130b)可以在平滑电容器110b被充电后，检测第二电动机500b的绝缘电阻值。此时，在测量绝缘电阻值时，可以抑制电源132对平滑电容器110充电的电流的影响。此外，由于不必考虑对平滑电容器110充电的电流，所以能提高电源132的输出电压。因此，可以高精度测量电动机500的绝缘电阻值。
<实施方式2>
图2是本发明的实施方式2的电动机控制装置100(100a，100b)的电路图。实施方式2的电动机控制装置100和实施方式1不同，电源132的低电压侧输出端子与开关134连接，电源132的高电压侧输出端子与逆变器120的正侧母线连接。
即，在实施方式2中，电源132a的低电压侧输出端子连接开关134a，并且电源132b的低电压侧输出端子连接开关134b。电源132a的高电压侧输出端子连接逆变器120a的正侧母线，并且电源132b的高电压侧输出端子连接逆变器120b的正侧母线。
在实施方式2中，电流检测器133a测量逆变器120a的正侧母线与地线之间流通的电流。电流检测器133a是第一电流检测器(第三电流检测器)的一例。电流检测器133b测量逆变器120b的正侧母线与地线之间流通的电流。电流检测器133b是第二电流检测器(第四电流检测器)的一例。
其他结构和实施方式1相同。因此，以下主要说明关于电源132的输出的不同点。
检测第一电动机500a的绝缘电阻值时，检测控制部131a(绝缘电阻值检测部130a)通过将开关134a与地线连接，将逆变器120a的3个上侧开关元件(第一上侧开关元件)接通。而且，检测控制部131b(绝缘电阻值检测部130b)将开关134b与逆变器120b(例如上述上下一对开关元件的中间点)连接。其他开关元件断开。这样，在第一电动机500a的线圈和地线之间，施加电源132a的输出电压VDCa。而且，对第二电动机500b的线圈中的1个，施加电源132b的输出电压VDCb。利用电源132a的输出电压，借助逆变器120a的3个上侧开关元件以及第一电动机500a的绝缘电阻502a(电阻值RMa)，流通电流Ia。以后的动作和实施方式1相同。
检测第二电动机500b的绝缘电阻值时，检测控制部131b(绝缘电阻值检测部130b)通过将开关134b与地线连接，将逆变器120b的3个上侧开关元件(第二上侧开关元件)接通。而且，检测控制部131a(绝缘电阻值检测部130a)将开关134a与逆变器120a(例如上述上下一对开关元件的中间点)连接。其他开关元件断开。这样，第二电动机500b的线圈和地线之间，施加电源132b的输出电压VDCb。而且，对第一电动机500a的线圈中的1个，施加电源132a的输出电压VDCa。利用电源132b的输出电压，借助逆变器120b的3个上侧开关元件以及第二电动机500b的绝缘电阻502b(电阻值RMb)，流通电流Ib。以后的动作和实施方式1相同。
<关于变形例>
本发明不限于上述的实施方式，包含各种变形例。例如，为便于理解本发明，对上述的实施方式做了具体说明。但是上述的实施方式不一定具备说明的全部构件(结构)。
上述的实施方式中说明了两个电动机的情况。但是电动机为3个以上时也同样可以应用本发明的结构。即，从电源对不是绝缘电阻值检测对象的电动机施加电压。而且，针对作为绝缘电阻值检测对象的电动机(特定电动机)，借助地线，将电源和绝缘电阻连接。这样，可以实现和上述同样的动作。
即，本公开的一个实施方式的电动机控制装置，具备检测多个电动机的绝缘电阻值的绝缘电阻值检测部，以及与所述多个电动机分别对应设置的、输出直流电压的多个电源，所述绝缘电阻值检测部检测所述多个电动机中的特定电动机的绝缘电阻值时，在对地线施加与所述特定电动机对应的所述电源的输出电压、并对与所述其他电源对应的所述电动机施加其他电源的输出电压的情况下，检测所述特定电动机的绝缘电阻值。
上述的实施方式采用三相交流电源200。可是，代替三相交流电源200，可以使用单相交流电源。而且，代替电磁接触器300，可以使用其他交流开关。作为整流电路400，也可以采用PWM转换器等能对电源进行再生的电路。此时，在检测绝缘电阻值时，PWM转换器也停止。此外，取代交流电源，可以使用电池等直流电源。此时，在检测绝缘电阻值时，不必关闭电磁接触器300。
上述的实施方式例示了由3相逆变器驱动3相电动机。在由单相逆变器驱动单相电动机时，也同样可以应用本发明的结构。
作为实现检测控制部131的功能的电路设备等的硬件，检测控制部131也可以安装在电动机控制装置100上。或者，作为执行用于实现同等功能的软件的处理器，也可以安装在电动机控制装置100上。
由绝缘电阻值检测部130求出的绝缘电阻值，例如可以通过在画面上显示对用户进行通知，也可以借助适当的通信线路作为数据进行发送。或者，绝缘电阻值也能以代表绝缘电阻值的电信号等的形态，借助适当的输出端子输出。电动机控制装置100可以具备与绝缘电阻值的输出形态对应的、用于输出绝缘电阻值检测部130检测出的绝缘电阻值的适当的输出部(显示器、通信线路以及输出端子等)。
平滑电容器110的两端电压可以预先设为充满电的状态。
本公开的实施方式可以是以下的第一～第十的电动机控制装置。
第一电动机控制装置是对第一和第二电动机进行驱动控制的电动机控制装置，其具备：检测所述第一和第二电动机的绝缘电阻的绝缘电阻检测部；输出直流电压的第一和第二电源；用于切换所述第一电源和所述第一电动机之间的连接的第一开关；以及用于切换所述第二电源和所述第二电动机之间的连接的第二开关，所述绝缘电阻检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻时，在切换所述第一开关将所述第一电源的输出与地线连接、并切换所述第二开关对所述第二电动机施加所述第二电源的输出的情况下，检测所述第一电动机的绝缘电阻，所述绝缘电阻检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻时，在切换所述第一开关对所述第一电动机施加所述第一电源的输出、并切换所述第二开关将所述第二电源的输出与地线连接的情况下，检测所述第二电动机的绝缘电阻。
第二电动机控制装置在第一电动机控制装置基础上，还具备对所述第一电动机供给交流电力的第一逆变器，以及对所述第二电动机供给交流电力的第二逆变器，所述第一逆变器将第一上侧开关元件和第一下侧开关元件串联连接，并且将所述连接点连接到所述第一电动机，所述第二逆变器将第二上侧开关元件和第二下侧开关元件串联连接，并且将所述连接点连接到所述第二电动机，所述绝缘电阻检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻时，通过切换所述第二开关将所述第二电源的输出连接到所述第二上侧开关元件和所述第二下侧开关元件之间，对所述第二电动机施加所述第二电源的输出，所述绝缘电阻检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻时，通过切换所述第一开关将所述第一电源的输出连接到所述第一上侧开关元件和所述第一下侧开关元件之间，对所述第一电动机施加所述第一电源的输出。
第三电动机控制装置在第二电动机控制装置基础上，所述第一和第二电动机构成为3相交流电动机，所述第一上侧开关元件和所述第一下侧开关元件之间的连接点，与所述第一电动机具备的任意一相的线圈连接，所述第二上侧开关元件和所述第二下侧开关元件之间的连接点，与所述第二电动机具备的任意一相的线圈连接。
第四电动机控制装置在第二电动机控制装置基础上，所述第一和第二电源分别具备高电压侧输出和低电压侧输出，所述第一电源的高电压侧输出连接所述第一开关，并且所述第二电源的高电压侧输出连接所述第二开关，所述第一电源的低电压侧输出连接所述第一逆变器的负侧母线，并且所述第二电源的低电压侧输出连接所述第二逆变器的负侧母线，所述绝缘电阻检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻时，将所述第一下侧开关元件接通，所述绝缘电阻检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻时，将所述第二下侧开关元件接通。
第五电动机控制装置在第四电动机控制装置基础上，还具备用于测量在所述第一逆变器的负侧母线和地线之间流通的电流的第一电流检测器，以及用于测量在所述第二逆变器的负侧母线和地线之间流通的电流的第二电流检测器，所述绝缘电阻检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻时，通过将所述第一电源的输出电压除以所述第一电流检测器检测出的电流，算出所述第一电动机的绝缘电阻，所述绝缘电阻检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻时，通过将所述第二电源的输出电压除以所述第二电流检测器检测出的电流，算出所述第二电动机的绝缘电阻。
第六电动机控制装置在第二电动机控制装置基础上，所述第一和第二电源分别具备高电压侧输出和低电压侧输出，所述第一电源的低电压侧输出连接所述第一开关，并且所述第二电源的低电压侧输出连接所述第二开关，所述第一电源的高电压侧输出连接所述第一逆变器的正侧母线，并且所述第二电源的高电压侧输出连接所述第二逆变器的正侧母线，所述绝缘电阻检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻时，将所述第一上侧开关元件接通，所述绝缘电阻检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻时，将所述第二上侧开关元件接通。
第七电动机控制装置在第六电动机控制装置基础上，还具备用于测量在所述第一逆变器的正侧母线和地线之间流通的电流的第一电流检测器，以及用于测量在所述第二逆变器的正侧母线和地线之间流通的电流的第二电流检测器，所述绝缘电阻检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻时，通过将所述第一电源的输出电压除以所述第一电流检测器检测出的电流，算出所述第一电动机的绝缘电阻，所述绝缘电阻检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻时，通过将所述第二电源的输出电压除以所述第二电流检测器检测出的电流，算出所述第二电动机的绝缘电阻。
第八电动机控制装置在第二电动机控制装置基础上，还具备将交流电力平滑化后向所述第一逆变器输出的第一平滑电容器，以及将交流电力平滑化后向所述第二逆变器输出的第二平滑电容器，所述第一电源输出比所述第一平滑电容器的两端电压小的电压，所述第二电源输出比所述第二平滑电容器的两端电压小的电压。
第九电动机控制装置在第八电动机控制装置基础上，所述绝缘电阻检测部在将所述第一和第二平滑电容器充电后，检测所述第一和第二电动机的绝缘电阻。
第十电动机控制装置在第一电动机控制装置基础上，还具备将所述绝缘电阻检测部检测出的绝缘电阻值输出的输出部。
出于示例和说明的目的已经给出了所述详细的说明。根据上面的教导，许多变形和改变都是可能的。所述的详细说明并非没有遗漏或者旨在限制在这里说明的主题。尽管已经通过文字以特有的结构特征和/或方法过程对所述主题进行了说明，但应当理解的是，权利要求书中所限定的主题不是必须限于所述的具体特征或者具体过程。更确切地说，将所述的具体特征和具体过程作为实施权利要求书的示例进行了说明。

Claims (11)

1.一种电动机控制装置，其特征在于，
包括：
检测多个电动机的绝缘电阻值的绝缘电阻值检测部；以及
和所述多个电动机分别对应设置的、输出直流电压的多个电源，
所述绝缘电阻值检测部在检测所述多个电动机中的特定电动机的绝缘电阻值时，在将和所述特定电动机对应的所述电源的输出电压施加于地线、并将其他电源的输出电压施加于和所述其他电源对应的所述电动机的情况下，检测所述特定电动机的绝缘电阻值。
2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，
所述多个电动机包含第一电动机和第二电动机，
所述绝缘电阻值检测部检测所述第一电动机和所述第二电动机的绝缘电阻值，
所述多个电源包含与所述第一电动机对应的第一电源以及与所述第二电动机对应的第二电源，
所述电动机控制装置还具备用于切换所述第一电源和所述第一电动机之间的连接状态的第一开关，以及用于切换所述第二电源和所述第二电动机之间的连接状态的第二开关，
所述绝缘电阻值检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻值时，在切换所述第一开关将所述第一电源的输出电压施加于所述地线、并切换所述第二开关将所述第二电源的输出电压施加于所述第二电动机的情况下，检测所述第一电动机的绝缘电阻值，
所述绝缘电阻值检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻值时，在切换所述第一开关将所述第一电源的输出电压施加于所述第一电动机、并切换所述第二开关将所述第二电源的输出电压施加于所述地线的情况下，检测所述第二电动机的绝缘电阻值。
3.根据权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于，
所述电动机控制装置还具备：
对所述第一电动机供给交流电力的第一逆变器；以及
对所述第二电动机供给交流电力的第二逆变器，
所述第一逆变器具备第一上侧开关元件以及与所述第一上侧开关元件串联连接的第一下侧开关元件，所述第一上侧开关元件和所述第一下侧开关元件的连接点与所述第一电动机连接，
所述第二逆变器具备第二上侧开关元件以及与所述第二上侧开关元件串联连接的第二下侧开关元件，所述第二上侧开关元件和所述第二下侧开关元件的连接点与所述第二电动机连接，
所述绝缘电阻值检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻值时，通过切换所述第二开关将所述第二电源的输出端子连接在所述第二上侧开关元件和所述第二下侧开关元件之间，将所述第二电源的输出电压施加于所述第二电动机，
所述绝缘电阻值检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻值时，通过切换所述第一开关将所述第一电源的输出端子连接在所述第一上侧开关元件和所述第一下侧开关元件之间，将所述第一电源的输出电压施加于所述第一电动机。
4.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于，
所述第一电动机和所述第二电动机为3相交流电动机，
所述第一上侧开关元件和所述第一下侧开关元件之间的所述连接点，与所述第一电动机的任意一相的线圈连接，
所述第二上侧开关元件和所述第二下侧开关元件之间的所述连接点，与所述第二电动机的任意一相的线圈连接。
5.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于，
所述第一电源和所述第二电源分别具备高电压侧输出端子和低电压侧输出端子，
所述第一电源的高电压侧输出端子与所述第一开关连接，所述第二电源的高电压侧输出端子与所述第二开关连接，
所述第一电源的低电压侧输出端子与所述第一逆变器的负侧母线连接，所述第二电源的低电压侧输出端子与所述第二逆变器的负侧母线连接，
所述绝缘电阻值检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻值时，将所述第一下侧开关元件接通，
所述绝缘电阻值检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻值时，将所述第二下侧开关元件接通。
6.根据权利要求5所述的电动机控制装置，其特征在于，
所述电动机控制装置还具备：
用于测量在所述第一逆变器的负侧母线与所述地线之间流通的电流的第一电流检测器；以及
用于测量在所述第二逆变器的负侧母线与所述地线之间流通的电流的第二电流检测器，
所述绝缘电阻值检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻值时，通过将所述第一电源的输出电压除以所述第一电流检测器检测出的电流，算出所述第一电动机的绝缘电阻值，
所述绝缘电阻值检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻值时，通过将所述第二电源的输出电压除以所述第二电流检测器检测出的电流，算出所述第二电动机的绝缘电阻值。
7.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于，
所述第一电源和所述第二电源分别具备高电压侧输出端子和低电压侧输出端子，
所述第一电源的低电压侧输出端子与所述第一开关连接，所述第二电源的低电压侧输出端子与所述第二开关连接，
所述第一电源的高电压侧输出端子与所述第一逆变器的正侧母线连接，所述第二电源的高电压侧输出端子与所述第二逆变器的正侧母线连接，
所述绝缘电阻值检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻值时，将所述第一上侧开关元件接通，
所述绝缘电阻值检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻值时，将所述第二上侧开关元件接通。
8.根据权利要求7所述的电动机控制装置，其特征在于，
所述电动机控制装置还具备：
用于测量在所述第一逆变器的正侧母线与所述地线之间流通的电流的第一电流检测器；以及
用于测量在所述第二逆变器的正侧母线和所述地线之间流通的电流的第二电流检测器，
所述绝缘电阻值检测部在检测所述第一电动机的绝缘电阻值时，通过将所述第一电源的输出电压除以所述第一电流检测器检测出的电流，算出所述第一电动机的绝缘电阻值，
所述绝缘电阻值检测部在检测所述第二电动机的绝缘电阻值时，通过将所述第二电源的输出电压除以所述第二电流检测器检测出的电流，算出所述第二电动机的绝缘电阻值。
9.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于，
所述电动机控制装置还具备：
将交流电力平滑化后向所述第一逆变器输出的第一平滑电容器；以及
将交流电力平滑化后向所述第二逆变器输出的第二平滑电容器，
所述第一电源输出比所述第一平滑电容器的两端电压低的电压，
所述第二电源输出比所述第二平滑电容器的两端电压低的电压。
10.根据权利要求9所述的电动机控制装置，其特征在于，所述绝缘电阻值检测部在所述第一平滑电容器和所述第二平滑电容器充电后，检测所述第一电动机或者所述第二电动机的绝缘电阻值。
11.根据权利要求1～10中任意一项所述的电动机控制装置，其特征在于，所述电动机控制装置还具备用于输出所述绝缘电阻值检测部检测出的绝缘电阻值的输出部。
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