CN112886903A - 电机控制装置和电机控制装置的绝缘电阻检测方法 - Google Patents

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CN112886903A CN202011299806.7A CN202011299806A CN112886903A CN 112886903 A CN112886903 A CN 112886903A CN 202011299806 A CN202011299806 A CN 202011299806A CN 112886903 A CN112886903 A CN 112886903A
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Abstract

本发明提供电机控制装置和电机控制装置的绝缘电阻检测方法,所述电机控制装置包括:电流检测部,检测电机的绕组与负侧母线之间的电流值;绝缘电阻计算部,基于电力供给断开时、且当使连接于第二电源部和地线的第二开关断开时和闭合时由电流检测部分别检测出的电流值以及与母线连接的电容器的电压值和第二电源部的电压值,计算电机的绝缘电阻值;以及泄漏电流保护部,检测到利用所述第一开关接通电力供给且所述第二开关处于短路状态,使所述第一开关断开。

Description

电机控制装置和电机控制装置的绝缘电阻检测方法
技术领域
本发明涉及电机控制装置和电机控制装置的绝缘电阻检测方法。
背景技术
伺服电机等电机由包括逆变器的电机控制装置驱动,用于机床等。在机床等使用切削液进行加工的设备中,切削液附着于电机。有时存在切削液进入到电机内部而使电机的绝缘劣化的问题。
此外,即使电机用于机床以外时,在长时间使用的情况下或使用环境差的情况下,电机也有可能产生绝缘劣化。
电机的绝缘劣化逐渐进行,最终电机接地。如果电机接地,则漏电开关跳闸或电机控制装置破损。其结果,产生系统失灵。系统失灵对工厂的生产线产生重大影响。因此,从预防维护的观点出发,期待一种能够检测电机的绝缘电阻的装置。
这种电机的绝缘电阻的检测方法例如记载于日本专利公开公报特开2015-129704号。日本专利公开公报特开2015-129704号记载的电机驱动装置具有:整流电路、电源部、逆变器部、电流检测部、第二开关、绝缘电阻检测部。
整流电路将经由第一开关从交流电源供给的交流电压整流成直流电压。电源部通过电容器使由整流电路整流的直流电压平滑化。逆变器部通过半导体开关元件的开关动作将由电源部平滑化的直流电压转换为交流电压。逆变器部通过该交流电压驱动电机。电流检测部测量流过电阻器的电流值,该电阻器的一端与电机的线圈连接,另一端与电容器的一个端子连接。电压检测部测量电容器的两端的电压值。第二开关使电容器的另一个端子接地。绝缘电阻检测部使用在两种状态下测量的两组电流值和电压值,检测作为电机的线圈与大地之间的电阻的电机的绝缘电阻值,该两种状态是在停止电机的运转并断开第一开关且断开第二开关的状态和接通第二开关的状态。
此外,在日本专利公开公报特开2015-204709号(图1)中,与日本专利公开公报特开2015-129704号同样,记载了一种包括检测电机的绝缘电阻值的绝缘电阻检测部的电机驱动装置。在该电机驱动装置中,在能够接地的第二开关与母线之间插入有电阻。由此,限制在第二开关与母线之间流动的电流。由此,进行对由过电流等引起的故障的一定的保护。
但是,在日本专利公开公报特开2015-129704号的技术中,在电机的绝缘电阻值的检测结束而进行通常的电机驱动的情况下,切断第二开关并将第一开关接通,通过逆变器驱动电机。该电机驱动时,如果第二开关发生短路故障而导通,则电流从交流电源通过正侧母线向地线流动,从而发生漏电。漏电成为火灾和触电的原因,因此要求加以抑制。
为了抑制该漏电,一般考虑利用漏电开关。通过在交流电源的输入部设置漏电开关,漏电开关跳闸,能够阻止从交流电源向地线流动的电流。但是,在如日本专利公开公报特开2015-129704号那样未设置漏电开关的结构中,难以阻止漏电,难以对漏电进行保护。
此外,在日本专利公开公报特开2015-204709号记载的结构中,在能够接地的第二开关与母线之间插入有电阻。因此,限制在第二开关与母线之间流动的电流。但是,在进行通常的电机驱动的情况下,如果第二开关发生故障而导通,则电流从交流电源通过正侧母线和电阻向地线流动。在此,由于泄漏电流被电阻限制而变小,所以有时泄漏电流小于设置于交流电源的输入部的漏电开关的漏电检测值。在这种情况下,由于漏电开关不跳闸,所以难以阻止从交流电源向地线流动的电流。
发明内容
本发明的一个目的在于提供以下的电机控制装置和该电机控制装置的绝缘电阻检测方法(控制方法)。该电机控制装置在不使用漏电开关的情况下,抑制具备绝缘电阻检测功能的电机控制装置中的由构成绝缘电阻检测电路的接地用开关的短路故障引起的漏电,由此能够高精度地检测电机的绝缘电阻。
本发明的一种方式的电机控制装置包括:第一电源部;第一开关,能够断开来自所述第一电源部的电力供给;直流供给部,将来自所述第一电源部的电力输出到母线;与所述母线连接的电容器;开关元件,将供给到所述母线的直流电压转换为交流电压,通过该交流电压对电机进行驱动控制;第二开关,一端与连接于所述母线的第二电源部连接,另一端能够接地;电流检测部,检测所述电机的绕组与负侧母线之间的电流值;绝缘电阻计算部,基于利用所述第一开关断开电力供给时、且当断开所述第二开关时和闭合所述第二开关时由所述电流检测部分别检测出的电流值以及所述电容器的电压值和所述第二电源部的电压值,计算所述电机的绝缘电阻值;以及泄漏电流保护部,检测到利用所述第一开关接通电力供给且所述第二开关处于短路状态,使所述第一开关断开。
此外,另一种方式的电机控制装置包括:第一电源部;第一开关,能够断开来自所述第一电源部的电力供给;直流供给部,将来自所述第一电源部的电力输出到母线;与所述母线连接的电容器;开关元件,将供给到所述母线的直流电压转换为交流电压,通过该交流电压对电机进行驱动控制;接地电容器,一端与负侧母线连接,另一端接地;第二开关,一端与连接于所述母线的第二电源部连接,另一端能够接地;第三开关,通过接通规定时间,使所述负侧母线能够接地,并对与所述母线连接的所述接地电容器的电荷进行放电;绝缘电阻计算部,基于在利用所述第一开关断开电力供给并将所述第三开关接通规定时间之后,当断开所述第二开关时和闭合所述第二开关时由电流检测部分别检测出的电流值,以及所述电容器的电压值和所述第二电源部的电压值,计算所述电机的绝缘电阻值;以及泄漏电流保护部,检测到利用所述第一开关接通电力供给且所述第二开关或所述第三开关中的至少任意一方处于短路状态,使所述第一开关断开。
此外,另一种方式的电机控制装置包括:第一电源部;第一开关,能够断开来自所述第一电源部的电力供给;直流供给部,将来自所述第一电源部的电力输出到母线;与所述母线连接的电容器;开关元件,将供给到所述母线的直流电压转换为交流电压,通过该交流电压对电机进行驱动控制;接地电容器,一端与负侧母线连接,另一端接地;第二开关,一端能够接地,另一端能够与第三开关连接;所述第三开关,选择至少与一端连接于所述母线的第二电源部的另一端连接的第一接点和与所述母线连接的第二接点中的任意一方,并且能够与所述第二开关的所述另一端连接;绝缘电阻计算部,基于利用所述第一开关断开电力供给、在规定时间期间成为选择了所述第三开关的所述第二接点的状态且使所述第二开关接通,所述负侧母线与接地点连接而对与所述母线连接的所述接地电容器的电荷放电,此后在选择了所述第三开关的所述第一接点的状态下,当断开所述第二开关时和闭合所述第二开关时由电流检测部分别检测出的电流值,以及所述电容器的电压值和所述第二电源部的电压值,计算所述电机的绝缘电阻值;以及泄漏电流保护部,检测到利用所述第一开关接通电力供给且所述第二开关处于短路状态,使所述第一开关断开。
本发明的一种方式是电机控制装置的绝缘电阻检测方法,所述电机控制装置包括:第一电源部;第一开关,能够断开来自所述第一电源部的电力供给;直流供给部,将来自所述第一电源部的电力输出到母线;与所述母线连接的电容器;以及开关元件,将供给到所述母线的直流电压转换为交流电压,通过该交流电压对电机进行驱动控制,所述电机控制装置的绝缘电阻检测方法包括:利用所述第一开关断开电力供给;在一端与所述母线连接且另一端能够经由第二开关接地的第二电源部中,使所述第二开关断开,通过电流检测部检测所述电机的绕组与连接有所述第二电源部的所述母线之间的第一电流值;使所述第二开关闭合,通过所述电流检测部检测所述电机的绕组与连接有所述第二电源部的所述母线之间的第二电流值;基于检测出的所述第一电流值和所述第二电流值以及所述电容器的电压值和所述第二电源部的电压值,计算所述电机的绝缘电阻值;以及在计算所述电机的绝缘电阻值后使所述第一开关接通而供给电力的情况下,当检测到所述第二开关短路时使所述第一开关断开。
此外,另一种方式是电机控制装置的绝缘电阻检测方法,所述电机控制装置包括:第一电源部;第一开关,能够断开来自所述第一电源部的电力供给;直流供给部,将来自所述第一电源部的电力输出到母线;与所述母线连接的电容器;开关元件,将供给到所述母线的直流电压转换为交流电压,通过该交流电压对电机进行驱动控制;以及与负侧母线连接的接地电容器,所述电机控制装置的绝缘电阻检测方法包括:利用所述第一开关断开电力供给;通过将一端与所述母线连接且另一端能够接地的第三开关接通规定时间而使与所述母线连接的所述接地电容器的电荷放电;在一端与所述母线连接且另一端能够经由第二开关接地的第二电源部中,使所述第二开关断开,通过电流检测部检测所述电机的绕组与连接有所述第二电源部的所述母线之间的第一电流值;使所述第二开关闭合,通过所述电流检测部检测所述电机的绕组与连接有所述第二电源部的所述母线之间的第二电流值;基于检测出的所述第一电流值和所述第二电流值以及所述电容器的电压值和所述第二电源部的电压值,计算所述电机的绝缘电阻值;以及在计算所述电机的绝缘电阻值后使所述第一开关接通而供给电力的情况下,当检测到所述第二开关或所述第三开关短路时,使所述第一开关断开。
此外,另一种方式是电机控制装置的绝缘电阻检测方法,所述电机控制装置包括:第一电源部;第一开关,能够断开来自所述第一电源部的电力供给;直流供给部,将来自所述第一电源部的电力输出到母线;与所述母线连接的电容器;开关元件,将供给到所述母线的直流电压转换为交流电压,通过该交流电压对电机进行驱动控制;与负侧母线连接的接地电容器;第二开关,一端能够接地,另一端能够与第三开关连接;以及所述第三开关,选择至少与一端连接于所述母线且另一端能够经由所述第二开关接地的第二电源部的另一端连接的第一接点和与所述母线连接的第二接点中的任意一方,并且能够与所述第二开关的所述另一端连接,所述电机控制装置的绝缘电阻检测方法包括:利用所述第一开关断开电力供给;通过使所述第二开关接通且使所述第三开关成为与所述第二接点连接的状态以将所述母线接地规定时间,使与所述母线连接的所述接地电容器的电荷放电;此后选择所述第三开关的所述第一接点;在所述第二电源部中,使所述第二开关断开,通过电流检测部检测所述电机的绕组与连接有所述第二电源部的所述母线之间的第一电流值;使所述第二开关闭合,通过所述电流检测部检测所述电机的绕组与连接有所述第二电源部的所述母线之间的第二电流值;基于检测出的所述第一电流值和所述第二电流值以及所述电容器的电压值和所述第二电源部的电压值,计算所述电机的绝缘电阻值;以及在计算所述电机的绝缘电阻值后使所述第一开关接通而供给电力的情况下,当检测到所述第二开关或所述第三开关短路时,使所述第一开关断开。
本发明的其他方式根据后述的用于实施本发明的技术的方式的实施例的说明而明确。
按照本发明的方式,当计算电机的绝缘电阻值时,利用第一开关断开电力供给。由此,停止来自第一电源部的电力供给。并且,在断开第二开关的状态下,因电容器的电压而有经由开关元件的漏电流流动,通过电流检测部检测第一电流值。另一方面,同样,在停止来自第一电源部的电力供给的状态下,在使第二开关闭合的情况下,通过电流检测部检测第二电流值,该第二电流值包含由第二电源部的电压引起的通过电机的绕组的电流的大部分(剩余部分是负侧的开关元件的微小的漏电流)。基于由电流检测部检测出的两个电流值、即第一电流值和第二电流值以及电容器的电压值和第二电源部的电压值来进行运算,由此能够高精度地计算电机的绝缘电阻值。
在计算这种电机的绝缘电阻值后,在电机控制装置中,进行通常的运转。此时,首先接通所述第一开关来供给电力。在此,由于熔接或其他理由,有时发生第二开关保持闭合状态的所谓的短路故障。在这种情况下,所述泄漏电流保护部通过检测到该情况,使所述第一开关断开,停止向电机控制装置的电力供给。
另外,在此,“第一开关”包括包含阻断器的所有开关。即使“第一开关”是与电源的端子接触的端子或接点,只要具有能够断开来自电源的电力供给的结构,则全部包含。此外,作为“直流供给部”使用将交流电力转换为直流电力的电力转换器等。此外,被称为“开关”的部件包括所述的“第一开关”。该“开关”只要能够使电流停止或流动,则可以是任意的开关。该“开关”也包括机械开关、继电器和半导体开关等。
此外,在使用接地电容器的情况下等为了释放电荷而进一步设置有作为第三开关的接地开关时,针对这些接地开关的短路故障,也能够以与发生了第二开关的短路故障时相同的方式应对。
如上所述,按照本发明,在具备绝缘电阻检测功能的电机控制装置中,不使用漏电开关也能够抑制由构成绝缘电阻检测电路的接地用开关的短路故障引起的漏电。因此,能够高精度地检测电机的绝缘电阻。
本发明的其他作用和效果根据后述的用于实施本发明的技术方式的实施例的说明而明确。
附图说明
图1是本发明的一种方式的电机控制装置的电路图。
图2是本发明的另一种方式的电机控制装置的电路图。
图3是本发明的又一种方式的电机控制装置的电路图。
具体实施方式
在以下的详细说明中,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。
图1表示本发明的一种方式的电机控制装置的电路图。
另外,在以下的说明中,电流可以包括电流值,电压可以包括电压值,阻抗可以包括阻抗值,此外,电阻可以包括电阻值。这些术语通过本领域技术人员的技术常识来解释。
首先,对电机控制装置Cont1的基本结构进行说明。
电机控制装置Cont1包括:整流电路(直流供给部)SDC、包括正侧的母线ML+和负侧的母线ML-的母线ML、平滑电容器(电容器)C1、包括半导体开关元件TR1~TR6的逆变器、以及绝缘电阻计算部31
经由作为能够断开电力供给的第一开关的电磁接触器MS从三相交流电源(第一电源部)S1向电机控制装置Cont1供给三相交流电压。电机控制装置Cont1通过利用整流电路(直流供给部)SDC对该三相交流电压进行全波整流,生成直流电压,并且将该直流电压输出到母线ML。
输出的直流电压通过连接于母线ML的正侧的母线ML+与负侧的母线ML-之间的平滑电容器(电容器)C1而被平滑化。
平滑化的供给到母线ML+和ML-的直流电压供给到连接于正侧的母线ML+与负侧的母线ML-之间的包括半导体开关元件TR1~TR6的逆变器。通过由对供给到母线ML+和ML-的直流电压进行逆变换而得到的交流电压来驱动电机1。
电机控制装置Cont1的绝缘电阻计算部31包括:作为设置于母线ML中的负侧母线ML-与地线E之间的直流电源部的直流电源(第二电源部)S2、第二开关SW1(第二开关)、连接于负侧母线ML-和电机1的绕组L的电流检测电阻R1、以及检测控制部(电流检测部)41。直流电源S2的一端与负侧母线ML-连接,另一端能够经由第二开关SW1接地。检测控制部41根据电流检测电阻R1的电压来检测电流。此外,检测控制部41控制绝缘电阻的检测动作并计算绝缘电阻值。
电流检测电阻R1只要与电机1的U相、V相、W相的各相中的一相的绕组L连接即可。电机1的绕组L的电阻非常小,因此能够在任何相中被检测。
用作直流电源S2的电源是在比平滑电容器C1的电压低的电压的范围内尽可能高的电压的电源,并且是设定成地线E侧的电位成为比负侧母线ML-高的状态的电源。此外,作为直流电源S2使用测量所需的程度的微小的电流容量的电源。
将直流电源S2的电压设定为比平滑电容器C1的电压低的理由如下所述。即,其理由在于,抑制在测量时电流从电机1的绝缘电阻Rm1通过逆变器部的上臂(正侧)的半导体开关元件TR1~TR3的续流二极管Df向对平滑电容器C1进行充电的方向流动,并且抑制绝缘电阻Rm1的检测精度由此而下降。
以下说明所述电机控制装置Cont1的动作。
通常的电机控制时,第二开关SW1保持断开的状态,接通电磁接触器MS。由此,通过逆变器进行各轴的电机控制。绝缘电阻检测时,电机控制装置Cont1以如下方式动作。
使电机控制动作停止,使半导体开关元件TR1~TR6断开,切断电磁接触器MS。接着,使第二开关SW1断开,测量逆变器的直流电压VPN和电流检测电阻R1的电压VR1A
平滑电容器C1的电压施加到构成逆变器的半导体开关元件TR1~TR6。因此,逆变器的直流电压VPN与平滑电容器C1的电压实质上相等。通过上述电压,电流从半导体开关元件TR1向TR4流动,此外,电流(第一电流(值))流过电流检测电阻R1
从正侧的半导体开关元件TR1向TR4流动的电流是半导体开关元件的漏电流。在所有相,同样有漏电流流过。通过着眼于连接有电流检测电阻R1的一相,能够求出电机的绝缘电阻。
如果将半导体开关元件TR1、TR4的等效漏电阻分别作为Rtr1,则以下的式(1-1)成立。
(VPN-VR1A)/Rtr1=VR1A/Rtr1+VR1A/R1···(1-1)
接着,使第二开关SW1接通,向负侧母线ML-与地线E之间施加直流电源S2的电压VDC。在该状态下,测量电流检测电阻R1的电压VR1B。能够根据这些电流检测电阻R1和电压VR1B,取得在电流检测电阻R1中流动的电流(第二电流(值))。
在电机1存在绝缘劣化的情况下,直流电源S2的电压通过电机的绝缘电阻Rm1施加到半导体开关元件TR4。因此,电流流过电流检测电阻R1和半导体开关元件TR4
此外,平滑电容器C1的电压、即逆变器的直流电压VPN施加到半导体开关元件TR1、TR4。因此,电流从半导体开关元件TR1向TR4流动。此外,电流也流过电流检测电阻R1
这些从半导体开关元件TR1向TR4流动的电流是这些半导体开关元件的漏电流。但是,这些半导体开关元件的漏电流一般小于由于电机的绝缘电阻的下降而流动的电流。因此,能够设想即使具有漏电流,平滑电容器C1的电压也几乎不下降。
此时,以下的式(2-1)成立。
(VPN-VR1B)/Rtr1+(VDC-VR1B)/Rm1=VR1B/Rtr1+VR1B/R1···(2-1)
电机1的绝缘电阻Rm1能够通过求解所述式(1-1)与式(2-1)的联立方程式,由以下的式求出。
Rm1=R1(VDC-VR1B)(VPN-2VR1A)/{(VR1B-VR1A)VPN}···(3-1)
这些运算通过检测控制部41进行。另外,当然,能够通过检测一次电流检测电阻R1的电压VR1A来计算绝缘电阻值Rm1。与此相关,也可以多次测量电压VR1A,采用测量的电压的各种平均值,计算绝缘电阻值Rm1
在使用这种各种平均值的情况下,能够减轻由噪声等产生的异常值的影响,并且能够得到精度更高的绝缘电阻值Rm1
并且,将计算出的绝缘电阻值Rm1作为信息传递给用户装置。绝缘电阻值Rm1的传递可以通过任意的方式进行。用于传递绝缘电阻值Rm1的方式可以是有线发送,也可以是无线发送。
获知绝缘电阻值Rm1的用户能够在上述绝缘电阻值低的情况下判断为产生了绝缘电阻的劣化,并且能够预先预测电机接地而系统失灵。因此,用户通过预先采取更换电机等抑制措施,能够抑制这种不良情况的发生。
为了判断绝缘电阻是否劣化能够使用适当的判断方法。作为判断方法例如能够使用如下方法:与根据实验或经验所知的值进行比较、与最初设置电机控制装置时使用正常产品进行测量并记录或存储的初始值进行比较、或者与安全基准及其他的设定值进行比较。
有时电机1的绝缘电阻Rm1非常小,半导体开关元件TR1~TR6的负侧的半导体开关元件TR4~TR6短路破损。在这种情况下,电流从直流电源S2通过电机1的绝缘劣化部向负侧的半导体开关元件TR4~TR6流动。在此,能够使直流电源S2的电流容量与平滑电容器C1相比非常小。因此,能够将流动的电流限定为微小的电流。
因此,产生负侧的半导体开关元件TR4~TR6的二次破损和电机1的进一步绝缘劣化的可能性小。
在所述方式中,说明了将本发明的实施方式应用于使用一个电机1的一轴的电机控制装置的情况。也能够将本发明的实施方式同样地应用于两轴或三轴以上的电机控制装置。如所述方式所示,即使电机控制装置为两轴以上的电机控制装置,直流电源S2也仅设置于至少一轴即可。
在所述方式中,作为第一电源部使用三相交流电源S1。作为第一电源部也可以不使用三相交流电源而使用单相交流电源。此外,在所述方式中,作为直流供给部使用整流电路。作为直流供给部也可以是PWM转换器等能够再生为电源的电路。在这种情况下,在使PWM转换器停止的状态下实施测量。
另外,来自第一电源部的电力供给不仅可以通过电磁接触器进行通电和切断,也可以使用开关进行通电和切断。
此外,在所述方式中,作为电机控制装置Cont1使用包括半导体开关元件的三相逆变器。在驱动单相电机的情况下,作为电机控制装置Cont1、Cont2也可以使用单相逆变器。另外,逆变器方式并不限定于所述方式,可以是全桥方式,也可以是半桥方式。
此外,在所述方式中,作为半导体开关元件TR1~TR6的栅极驱动电源使用通常的绝缘电源(未图示)。根据需要,能够选择自举电源、高耐压IC或其他各种电源的组合等任意的栅极驱动电源。
接着,对构成本发明的实施方式的核心的泄漏电流保护部5进行说明,该泄漏电流保护部5用于抑制由构成绝缘电阻检测电路的接地用开关的短路故障引起的漏电。
如图1所示,在负侧母线ML-与直流电源S2之间配置有泄漏电流保护部5。
如果绝缘电阻值的计算和检测结束,则为了进行通常的电机控制,使第二开关SW1断开,使作为第一开关的电磁接触器MS接通。并且,通过由半导体开关元件TR1~TR6构成的逆变器,进行各轴的电机控制。
此时,由于熔接、设备故障或其他理由,有时第二开关SW1发生短路故障。在这种情况下,泄漏电流从三相交流电源S1通过负侧母线ML-向地线E流动。
如果这种泄漏电流变大,则配置于泄漏电流的通电路径的设备有可能发生故障。因此,在本方式中,设置有泄漏电流保护部5。
该泄漏电流保护部5包括:电流检测电阻R3、泄漏电流检测部6、电源接通检测部7和电磁接触器控制部8。电流检测电阻R3由于负侧母线ML-与直流电源S2之间的电流而产生下降电压。泄漏电流检测部6基于电流检测电阻R3的下降电压,检测流过第二开关SW1的电流。电源接通检测部7检测从作为第一开关的电磁接触器MS向电机控制装置施加电力。电磁接触器控制部8能够进行电磁接触器MS的导通和切断。
泄漏电流检测部6检测规定值以上的电流是否流过第二开关SW1。泄漏电流检测部6通过对介于负侧母线ML-与直流电源S2之间的检测泄漏电流的电流检测电阻R3的下降电压与规定的基准电压Ref进行比较,判断是否产生了泄漏电流(泄漏电流的状态)并输出到电磁接触器控制部8。
如果作为第一开关的电磁接触器MS接通,则电源接通检测部7检测三相交流电源S1的电压是否施加到电机控制装置,并且将三相交流电源S1的电压的施加状态输出到电磁接触器控制部8。
电磁接触器控制部8基于泄漏电流检测部6的输出和电源接通检测部7的输出,控制电磁接触器MS的导通和切断。
在电源接通检测部7检测到施加有三相交流电源S1的电压的电磁接触器MS的接通状态并输出且泄漏电流检测部6检测到规定值以上的泄漏电流流动的状态并输出的情况下,电磁接触器控制部8判断为产生了由第二开关SW1的短路故障引起的泄漏电流,迅速地将电磁接触器MS断开。
在本方式中,电流检测电阻R3介于负侧母线ML-与直流电源S2之间。但与此无关,电流检测电阻R3的设置部位只要是在第二开关SW1中流动的泄漏电流所通过的部位,则可以是任何部位。电流检测电阻R3例如也可以设置在直流电源S2与地线E之间。
在本方式中,使用电流检测电阻R3的下降电压来检测在第二开关SW1中流动的泄漏电流。与此相关,在泄漏电流的检测中只要是使用霍尔元件的电流检测器等能够检测大致电流的装置,则可以使用任何电流检测装置。
此外,泄漏电流检测部6只要检测规定值以上的电流是否流过第二开关SW1即可。如本方式所示的构成为对介于负侧母线ML-与直流电源S2之间的检测泄漏电流的电流检测电阻R3的下降电压与规定的基准电压Ref进行比较的泄漏电流检测部6那样,泄漏电流检测部6可以通过不绝缘而直接电连接的电路来检测泄漏电流的状态。或者泄漏电流检测部6也可以构成为经由能够绝缘的转换器来传递用于评价泄漏电流值的信号。
图2是表示应用本发明的电机控制装置的另一种方式的电路图。
在图1中,说明了使用一个电机1的一轴的电机控制装置中的本发明的方式。图2表示将本发明应用于使用两个电机1、2的两轴的电机控制装置的例子。此外,在图2所示的例子中,为了应对噪声,电机控制装置Cont1、Cont2的负侧母线ML-分别经由接地电容器C3、C4接地。关于图2,与图1相同的部分,简化了说明。
电机控制装置Cont2包括:包括正侧的母线ML+和负侧的母线ML-的母线ML、平滑电容器(电容器)C2、包括半导体开关元件TR7~TR12的逆变器、以及绝缘电阻计算部32
经由作为能够断开电力供给的第一开关的电磁接触器MS从三相交流电源(第一电源部)S1向电机控制装置Cont2供给三相交流电压。电机控制装置Cont2通过利用整流电路(直流供给部)SDC对该三相交流电压进行全波整流,生成直流电压,并且将该直流电压输出到母线ML。
输出的直流电压通过连接于母线ML的正侧的母线ML+与负侧的母线ML-之间的平滑电容器(电容器)C2而被平滑化。
由此,电机控制装置Cont2具有与电机控制装置Cont1大体相同的结构。
从电机控制装置Cont1的整流电路SDC向电机控制装置Cont2供给直流电压。电机控制装置Cont2构成为通过交流电压驱动电机2,该交流电压是通过由包括半导体开关元件TR7~TR12的逆变器对供给到母线ML的直流电压进行逆变换而得到的。
电机控制装置Cont1、Cont2的负侧母线ML-为了应对噪声而分别经由接地电容器C3、C4接地。
在此,在负侧母线ML-还设置有作为接地开关的第三开关SW2。第三开关SW2的一端与负侧母线ML-连接,另一端能够接地。
电机控制装置Cont2的绝缘电阻计算部32包括与母线ML中的负侧母线ML-和电机2的绕组L连接的电流检测电阻R2以及检测控制部(电流检测部)42。检测控制部42根据电流检测电阻R2的电压来检测电流。此外,检测控制部42计算绝缘电阻值。
用作直流电源S2的电源是在比平滑电容器C1、C2的电压低的电压的范围内尽可能高的电压的电源,并且是设定成地线E侧的电位成为比负侧母线ML-高的状态的电源。此外,作为直流电源S2使用测量所需的程度的微小的电流容量的电源。
将直流电源S2的电压设定为比平滑电容器C1、C2的电压低的理由如下所述。即,其理由在于,抑制在测量时电流从电机1、2的绝缘电阻Rm1、Rm2通过逆变器部的上臂(正侧)的半导体开关元件TR1~TR3、TR7~TR9的续流二极管Df向对平滑电容器C1、C2进行充电的方向流动,并且抑制绝缘电阻Rm1、Rm2的检测精度由此而下降。
以下说明所述电机控制装置Cont1、Cont2的动作。
通常的电机控制时,第二开关SW1和第三开关SW2保持断开的状态,接通电磁接触器MS。由此,通过逆变器进行各轴的电机控制。绝缘电阻检测时,电机控制装置Cont1、Cont2以如下方式动作。
使全轴的电机控制动作停止,使半导体开关元件TR1~TR12断开,切断电磁接触器MS。并且,第二开关SW1保持断开的状态,使第三开关SW2接通。在规定时间期间,对接地电容器C3、C4的电荷进行放电,使负侧母线与地线之间的电位差为0V。接着,使第三开关SW2断开,测量逆变器的直流电压VPN、电流检测电阻R1的电压VR1A和电流检测电阻R2的电压VR2A
此时,在电机控制装置Cont1、Cont2是不具有接地电容器C3、C4的结构的情况下,能够省略对其电荷进行放电的工序。
由于接地电容器C3、C4的电压为0V,所以电流不从接地电容器C3、C4通过电机1、2的绝缘电阻Rm1、Rm2向测量电路流动。
平滑电容器C1、C2的电压施加到构成逆变器的半导体开关元件TR1~TR12。因此,逆变器的直流电压VPN与平滑电容器C1、C2的电压实质上相等。通过上述电压,电流从半导体开关元件TR1向TR4流动,此外,电流(第一电流(值))流过电流检测电阻R1。同样,电流从半导体开关元件TR7向TR10流动,此外,电流(第一电流(值))流过电流检测电阻R2
从正侧的半导体开关元件TR1向TR4流动的电流和从半导体开关元件TR7向TR10流动的电流是半导体开关元件的漏电流。在所有相,同样有漏电流流过。通过着眼于连接有电流检测电阻R1、R2的一相,能够求出电机的绝缘电阻。
如果将半导体开关元件TR1、TR4的等效漏电阻分别作为Rtr1,并且将半导体开关元件TR7、TR10的等效漏电阻分别作为Rtr2,则以下的式(1-1)、(1-2)成立。另外,式(1-1)与上述式(1-1)相同。
(VPN-VR1A)/Rtr1=VR1A/Rtr1+VR1A/R1···(1-1)
(VPN-VR2A)/Rtr2=VR2A/Rtr2+VR2A/R2···(1-2)
接着,使第二开关SW1接通,向负侧母线ML-与地线E之间施加直流电源S2的电压VDC。在该状态下,测量电流检测电阻R1的电压VR1B和电流检测电阻R2的电压VR2B。能够根据这些电流检测电阻R1、R2和电压VR1B、VR2B,取得在电流检测电阻R1、R2中流动的电流(第二电流(值))。
在电机1存在绝缘劣化的情况下,直流电源S2的电压通过电机的绝缘电阻Rm1施加到半导体开关元件TR4。因此,电流流过电流检测电阻R1和半导体开关元件TR4
同样,在电机2存在绝缘劣化的情况下,直流电源S2的电压通过电机的绝缘电阻Rm2施加到半导体开关元件TR10。因此,电流流过电流检测电阻R2和半导体开关元件TR10
此外,平滑电容器C1、C2的电压、即逆变器的直流电压VPN施加到半导体开关元件TR1、TR4。因此,电流从半导体开关元件TR1向TR4流动。此外,电流也流过电流检测电阻R1
同样,电流从半导体开关元件TR7向TR10流动。此外,电流也流过电流检测电阻R2
这些从半导体开关元件TR1向TR4流动的电流和从半导体开关元件TR7向TR10流动的电流是这些半导体开关元件的漏电流。但是,这些半导体开关元件的漏电流一般小于由于电机的绝缘电阻的下降而流动的电流。因此,能够设想即使具有漏电流,平滑电容器C1、C2的电压也几乎不下降。
此时,以下的式(2-1)、(2-2)成立。另外,式(2-1)与上述式(2-1)相同。
(VPN-VR1B)/Rtr1+(VDC-VR1B)/Rm1=VR1B/Rtr1+VR1B/R1···(2-1)
(VPN-VR2B)/Rtr2+(VDC-VR2B)/Rm2=VR2B/Rtr2+VR2B/R2···(2-2)
电机1的绝缘电阻Rm1能够通过求解所述式(1-1)与式(2-1)的联立方程式,由以下的式求出。另外,下式(3-1)与上述式(3-1)相同。
Rm1=R1(VDC-VR1B)(VPN-2VR1A)/{(VR1B-VR1A)VPN}···(3-1)
此外,电机2的绝缘电阻Rm2能够通过求解所述式(1-2)与式(2-2)的联立方程式,由以下的式求出。
Rm2=R2(VDC-VR2B)(VPN-2VR2A)/{(VR2B-VR2A)VPN}···(3-2)
这些运算通过检测控制部41、42进行。另外,当然,能够通过分别各检测一次电流检测电阻R1、R2的电压VR1A、VR2A来计算绝缘电阻值Rm1、Rm2。与此相关,也可以多次测量两个电压VR1A、VR2A的任意一方或两方,采用测量的电压的各种平均值,计算绝缘电阻值Rm1、Rm2
在使用这种各种平均值的情况下,能够减轻由噪声等产生的异常值的影响,并且能够得到精度更高的绝缘电阻值Rm1、Rm2
有时电机1、2的绝缘电阻Rm1、Rm2非常小,半导体开关元件TR1~TR12的负侧的半导体开关元件TR4~TR6、TR10~TR12短路破损。在这种情况下,电流从直流电源S2通过电机1、2的绝缘劣化部向负侧的半导体开关元件TR4~TR6、TR10~TR12流动。在此,能够使直流电源S2的电流容量与平滑电容器C1、C2相比非常小。因此,能够将流动的电流限定为微小的电流。
因此,产生负侧的半导体开关元件TR4~TR6、TR10~TR12的二次破损和电机1、2的进一步绝缘劣化的可能性小。
在本方式中,说明了将本发明的实施方式应用于使用两个电机1、2的两轴的电机控制装置的情况。也能够将本发明的实施方式同样地应用于三轴以上的电机控制装置。如本方式所示,即使电机控制装置为三轴以上的电机控制装置,直流电源S2也仅设置于至少一轴即可。
此外,在本方式中,作为电机控制装置Cont1、Cont2使用包括半导体开关元件的三相逆变器。在驱动单相电机的情况下,作为电机控制装置Cont1、Cont2也可以使用单相逆变器。另外,逆变器方式并不限定于所述方式,可以是全桥方式,也可以是半桥方式。
此外,在所述方式中,作为半导体开关元件TR1~TR12的栅极驱动电源使用通常的绝缘电源(未图示)。根据需要,能够选择自举电源、高耐压IC或其他各种电源的组合等任意的栅极驱动电源。
这些结构可以在电机控制装置Cont1和电机控制装置Cont2中不共用。此外,作为这些结构只要是通过组合不同的结构等而形成的、能够实现本发明的目的的方式,则能够采用任意的方式。
接着,说明应用于图2所示的电机控制装置时的用于抑制由构成绝缘电阻检测电路的接地用开关的短路故障引起的漏电的泄漏电流保护部5(参照图1)。
在图1所示的电机控制装置中,在负侧母线ML-与直流电源S2之间配置有图1所示的泄漏电流保护部5。在图2所示的电机控制装置中,除了在负侧母线ML-与直流电源S2之间以外,还在负侧母线ML-与第三开关SW2之间配置有另一个图1所示的泄漏电流保护部5。在此,说明图2所示的电机控制装置中的泄漏电流保护部5的结构和作用。在泄漏电流保护部5中,在电源接通检测部7检测到施加有三相交流电源S1的电压的电磁接触器MS的接通状态并输出且第二开关SW1侧或第三开关SW2侧中的任意一个泄漏电流保护部5的泄漏电流检测部6检测到规定值以上的泄漏电流流动的状态并输出的情况下,电磁接触器控制部8判断为产生了由第二开关SW1或第三开关SW2中的任意一个的短路故障引起的泄漏电流,迅速地将电磁接触器MS断开。在这种情况下,泄漏电流检测部6检测第二开关SW1或第三开关SW2中的至少任意一方的短路状态。
在图2所示的电机控制装置中,也能够对用于使蓄积于接地电容器C3、C4的电荷放电的第三开关SW2进行泄漏电流的保护。
图3表示应用本发明的实施方式的电机控制装置的又一种方式。
图3所示的方式中的电机控制装置Cont1和电机控制装置Cont2的结构与图2所示的方式的结构的基本结构相同。但是,它们的不同点在于,图3所示的方式采用第二开关SW1与第三开关SW2的复合(协作)开关。在此,第三开关SW2不是构成为开闭开关而是构成为选择开关。该选择开关能够仅与至少与直流母线ML-连通的接点(第二接点)a和与第二电源S2连通的接点(第一接点)b中的任意一方接触。
以下说明这种情况的电机控制装置Cont1、Cont2的动作。
在通常的电机控制时,在第三开关SW2与接点a连接且第二开关SW1保持断开的状态下,使电磁接触器MS接通。由此,通过逆变器进行各轴的电机控制。此时,第三开关SW2保持与接点a连接的状态。
绝缘电阻检测时,电机控制装置Cont1、Cont2以如下方式动作。
停止全轴的电机控制动作,使半导体开关元件TR1~TR12断开,切断电磁接触器MS。并且,使第三开关SW2成为选择了与负侧母线ML-相通的接点a的状态。此外,通过将第二开关SW1从断开切换为接通,构成接地电路。接着,在规定时间后,通过将第二开关SW1从接通切换为断开,切断接地电路。在该状态下,测量逆变器的直流电压VPN、电流检测电阻R1的电压VR1A和电流检测电阻R2的电压VR2A
接着,使第三开关SW2成为选择了与第二电源部S2相通的接点b的状态。此外,通过将第二开关SW1从断开切换为接通,构成接地电路。接着,向负侧母线ML-与地线E之间施加直流电源S2的电压VDC。在该状态下,测量电流检测电阻R1的电压VR1B和电流检测电阻R2的电压VR2B。能够根据这些电流检测电阻R1、R2和电压VR1B、VR2B取得在电流检测电阻R1、R2中流动的电流(第二电流(值))。
其他动作以及电机1、2的绝缘电阻Rm1、Rm2的测量和计算方法与所述的应用本发明的实施方式的电机控制装置的一种方式实质上相同。
在所述的应用本发明的实施方式的电机控制装置的各方式中,第二开关SW1和第三开关SW2的结构不同。这些开关只要是具有与第二开关SW1和第三开关SW2相同的技术意义的开关,则可以是任何结构的开关。这些开关只要是如下开关即可:测量电机1、2的绝缘电阻Rm1、Rm2时,能够将蓄积于接地电容器C3、C4的电荷放电后,通过直流电源S2的电压VDC的施加进行电流检测。
接着,说明能够应用于图3所示的方式的用于抑制由构成绝缘电阻检测电路的接地用开关的短路故障引起的漏电的泄漏电流保护部5(参照图1)。
在图3所示的方式中,第二开关SW1和第三开关SW2为复合(协作)开关。为了检测第二开关SW1的开关的短路故障,在第三开关SW2与第二开关SW1之间设置有一个图1所示的泄漏电流保护部5。
说明应用于图3所示的电机控制装置时的泄漏电流保护部5(参照图1)的结构和作用。在电源接通检测部7检测到施加有三相交流电源S1的电压的电磁接触器MS的接通状态并输出且泄漏电流保护部5的泄漏电流检测部6检测到规定值以上的泄漏电流流动的状态并输出的情况下,电磁接触器控制部8判断为产生了由第二开关SW1的短路故障引起的泄漏电流,迅速地将电磁接触器MS断开。
另外,泄漏电流保护部5可以设置在所述图1所示的位置,或者也可以设置在第二开关SW1与地线E之间。
以上,对本发明的方式进行了各种说明。本发明的技术范围并不限于在至此为止的说明中具体指明的内容,包括由权利要求书记载的事项所包含的所有方式。此外,各术语、说明不限定本发明的技术范围。
另外,本发明的技术特别能够提高发生了绝缘电阻检测部的接地用开关的短路故障等时的电机控制装置的绝缘电阻检测部等的保护功能。此外,本发明的电机控制装置能够表现为带有绝缘电阻检测部的保护功能的电机控制装置。此外,本发明的电机控制装置的绝缘电阻检测方法也能够表现为电机控制装置的保护方法或控制方法。
此外,本实施方式的电机控制装置的绝缘电阻检测方法可以是以下的第一电机控制装置的绝缘电阻检测方法。
第一电机控制装置的绝缘电阻检测方法是电机控制装置的绝缘电阻检测方法,所述电机控制装置包括:第一电源部;第一开关,能够断开来自所述第一电源部的电力供给;直流供给部,将来自所述第一电源部的电力输出到母线;与所述母线连接的电容器;开关元件,将供给到所述母线的直流转换为交流,对电机进行驱动控制;以及与负侧母线连接的接地电容器。
此外,第一电机控制装置的绝缘电阻检测方法包括:对于利用所述第一开关断开电力供给、一端能够接地且另一端能够与第三开关连接的第二开关、以及以能够选择至少与连接于一端连接于所述母线的第二电源部的另一端的第一接点连接的状态和与连接于所述母线的第二接点连接的状态中的任意一方的方式能够与所述第二开关的所述另一端连接的所述第三开关,使所述第二开关接通且使所述第三开关成为与所述第二接点连接的状态以使所述母线接地规定时间,在使与所述母线连接的所述接地电容器的电荷放电之后,在选择了所述第三开关的所述第一接点的状态下使另一端经由所述第二开关能够接地的第二电源部中,使所述第二开关断开,通过电流检测部检测所述电机的绕组与连接有所述第二电源部的所述母线之间的第一电流值;
使所述第二开关闭合,通过所述电流检测部检测所述电机的绕组与连接有所述第二电源部的所述母线之间的第二电流值;
基于检测出的所述第一电流值和所述第二电流值以及所述电容器的电压值和所述第二电源部的电压值,计算所述电机的绝缘电阻值;以及
在计算所述电机的绝缘电阻值后使所述第一开关接通而供给电力的情况下,当检测到所述第二开关或所述第三开关短路时,使所述第一开关断开。
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 (16)

1.一种电机控制装置,其特征在于包括:
第一电源部;
第一开关,能够断开来自所述第一电源部的电力供给;
直流供给部,将来自所述第一电源部的电力输出到母线;
与所述母线连接的电容器;
开关元件,将供给到所述母线的直流电压转换为交流电压,通过该交流电压对电机进行驱动控制;
第二开关,一端与连接于所述母线的第二电源部连接,另一端能够接地;
电流检测部,检测所述电机的绕组与负侧母线之间的电流值;
绝缘电阻计算部,基于利用所述第一开关断开电力供给时、且当断开所述第二开关时和闭合所述第二开关时由所述电流检测部分别检测出的电流值以及所述电容器的电压值和所述第二电源部的电压值,计算所述电机的绝缘电阻值;以及
泄漏电流保护部,检测到利用所述第一开关接通电力供给且所述第二开关处于短路状态,使所述第一开关断开。
2.一种电机控制装置,其特征在于包括:
第一电源部;
第一开关,能够断开来自所述第一电源部的电力供给;
直流供给部,将来自所述第一电源部的电力输出到母线;
与所述母线连接的电容器;
开关元件,将供给到所述母线的直流电压转换为交流电压,通过该交流电压对电机进行驱动控制;
接地电容器,一端与负侧母线连接,另一端接地;
第二开关,一端与连接于所述母线的第二电源部连接,另一端能够接地;
第三开关,通过接通规定时间,使所述负侧母线能够接地,并对与所述母线连接的所述接地电容器的电荷进行放电;
绝缘电阻计算部,基于在利用所述第一开关断开电力供给并将所述第三开关接通规定时间之后,当断开所述第二开关时和闭合所述第二开关时由电流检测部分别检测出的电流值,以及所述电容器的电压值和所述第二电源部的电压值,计算所述电机的绝缘电阻值;以及
泄漏电流保护部,检测到利用所述第一开关接通电力供给且所述第二开关或所述第三开关中的至少任意一方处于短路状态,使所述第一开关断开。
3.一种电机控制装置,其特征在于包括:
第一电源部;
第一开关,能够断开来自所述第一电源部的电力供给;
直流供给部,将来自所述第一电源部的电力输出到母线;
与所述母线连接的电容器;
开关元件,将供给到所述母线的直流电压转换为交流电压,通过该交流电压对电机进行驱动控制;
接地电容器,一端与负侧母线连接,另一端接地;
第二开关,一端能够接地,另一端能够与第三开关连接;
所述第三开关,选择至少与一端连接于所述母线的第二电源部的另一端连接的第一接点和与所述母线连接的第二接点中的任意一方,并且能够与所述第二开关的所述另一端连接;
绝缘电阻计算部,基于利用所述第一开关断开电力供给、在规定时间期间成为选择了所述第三开关的所述第二接点的状态且使所述第二开关接通,所述负侧母线与接地点连接而对与所述母线连接的所述接地电容器的电荷放电,此后在选择了所述第三开关的所述第一接点的状态下,当断开所述第二开关时和闭合所述第二开关时由电流检测部分别检测出的电流值,以及所述电容器的电压值和所述第二电源部的电压值,计算所述电机的绝缘电阻值;以及
泄漏电流保护部,检测到利用所述第一开关接通电力供给且所述第二开关处于短路状态,使所述第一开关断开。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的电机控制装置,其特征在于,所述泄漏电流保护部设置于所述负侧母线与所述第二电源部之间、所述负侧母线与所述第二开关之间、所述第三开关与所述第二开关之间、和所述第二开关与设置有该第二开关的部分之间中的至少任意一处。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的电机控制装置,其特征在于,
所述泄漏电流保护部包括:
电源接通检测部,检测所述第一开关的接通状态;
泄漏电流检测部,检测所述第二开关和所述第三开关中的至少任意一方的短路状态;以及
电磁接触器控制部,基于所述电源接通检测部和所述泄漏电流检测部的输出,使所述第一开关断开。
6.根据权利要求5所述的电机控制装置,其特征在于,所述泄漏电流检测部在泄漏电流流动的路径的电流值中的至少一个所述电流值不为零时或比规定值大时,将表示产生了泄漏电流的信号输出到所述电磁接触器控制部。
7.根据权利要求5或6所述的电机控制装置,其特征在于,所述泄漏电流检测部基于设置于泄漏电流流动的路径的产生下降电压的电阻的下降电压与规定的基准电压的比较,判断是否产生了所述泄漏电流。
8.根据权利要求7所述的电机控制装置,其特征在于,所述电阻设置于所述负侧母线与第二电源部之间、所述负侧母线与所述第二开关之间、所述第三开关与所述第二开关之间、和所述第二开关与接地点之间中的至少任意一处。
9.根据权利要求5~8中任意一项所述的电机控制装置,其特征在于,泄漏电流的电流值经由转换器传递到所述泄漏电流检测部。
10.一种电机控制装置的绝缘电阻检测方法,其特征在于,
所述电机控制装置包括:第一电源部;第一开关,能够断开来自所述第一电源部的电力供给;直流供给部,将来自所述第一电源部的电力输出到母线;与所述母线连接的电容器;以及开关元件,将供给到所述母线的直流电压转换为交流电压,通过该交流电压对电机进行驱动控制,
所述电机控制装置的绝缘电阻检测方法包括:
利用所述第一开关断开电力供给;
在一端与所述母线连接且另一端能够经由第二开关接地的第二电源部中,使所述第二开关断开,通过电流检测部检测所述电机的绕组与连接有所述第二电源部的所述母线之间的第一电流值;
使所述第二开关闭合,通过所述电流检测部检测所述电机的绕组与连接有所述第二电源部的所述母线之间的第二电流值;
基于检测出的所述第一电流值和所述第二电流值以及所述电容器的电压值和所述第二电源部的电压值,计算所述电机的绝缘电阻值;以及
在计算所述电机的绝缘电阻值后使所述第一开关接通而供给电力的情况下,当检测到所述第二开关短路时使所述第一开关断开。
11.一种电机控制装置的绝缘电阻检测方法,其特征在于,
所述电机控制装置包括:第一电源部;第一开关,能够断开来自所述第一电源部的电力供给;直流供给部,将来自所述第一电源部的电力输出到母线;与所述母线连接的电容器;开关元件,将供给到所述母线的直流电压转换为交流电压,通过该交流电压对电机进行驱动控制;以及与负侧母线连接的接地电容器,
所述电机控制装置的绝缘电阻检测方法包括:
利用所述第一开关断开电力供给;
通过将一端与所述母线连接且另一端能够接地的第三开关接通规定时间而使与所述母线连接的所述接地电容器的电荷放电;
在一端与所述母线连接且另一端能够经由第二开关接地的第二电源部中,使所述第二开关断开,通过电流检测部检测所述电机的绕组与连接有所述第二电源部的所述母线之间的第一电流值;
使所述第二开关闭合,通过所述电流检测部检测所述电机的绕组与连接有所述第二电源部的所述母线之间的第二电流值;
基于检测出的所述第一电流值和所述第二电流值以及所述电容器的电压值和所述第二电源部的电压值,计算所述电机的绝缘电阻值;以及
在计算所述电机的绝缘电阻值后使所述第一开关接通而供给电力的情况下,当检测到所述第二开关或所述第三开关短路时,使所述第一开关断开。
12.一种电机控制装置的绝缘电阻检测方法,其特征在于,
所述电机控制装置包括:第一电源部;第一开关,能够断开来自所述第一电源部的电力供给;直流供给部,将来自所述第一电源部的电力输出到母线;与所述母线连接的电容器;开关元件,将供给到所述母线的直流电压转换为交流电压,通过该交流电压对电机进行驱动控制;与负侧母线连接的接地电容器;第二开关,一端能够接地,另一端能够与第三开关连接;以及所述第三开关,选择至少与一端连接于所述母线且另一端能够经由所述第二开关接地的第二电源部的另一端连接的第一接点和与所述母线连接的第二接点中的任意一方,并且能够与所述第二开关的所述另一端连接,
所述电机控制装置的绝缘电阻检测方法包括:
利用所述第一开关断开电力供给;
通过使所述第二开关接通且使所述第三开关成为与所述第二接点连接的状态以将所述母线接地规定时间,使与所述母线连接的所述接地电容器的电荷放电;
此后选择所述第三开关的所述第一接点;
在所述第二电源部中,使所述第二开关断开,通过电流检测部检测所述电机的绕组与连接有所述第二电源部的所述母线之间的第一电流值;
使所述第二开关闭合,通过所述电流检测部检测所述电机的绕组与连接有所述第二电源部的所述母线之间的第二电流值;
基于检测出的所述第一电流值和所述第二电流值以及所述电容器的电压值和所述第二电源部的电压值,计算所述电机的绝缘电阻值;以及
在计算所述电机的绝缘电阻值后使所述第一开关接通而供给电力的情况下,当检测到所述第二开关或所述第三开关短路时,使所述第一开关断开。
13.根据权利要求10~12中任意一项所述的电机控制装置的绝缘电阻检测方法,其特征在于,所述第二电源部是与所述母线连接而蓄电的所述电容器,所述第二电源部的电压值是所述电容器的电压值。
14.根据权利要求10~12中任意一项所述的电机控制装置的绝缘电阻检测方法,其特征在于,所述第二电源部是一端与所述母线连接的直流电源部,所述第二电源部的电压值是所述第二电源部输出的电压值。
15.根据权利要求14所述的电机控制装置的绝缘电阻检测方法,其特征在于,计算所述绝缘电阻值包括基于当断开所述第二开关时和闭合所述第二开关时由所述电流检测部分别检测出的电流值以及所述电容器的电压值和所述直流电源部的电压值,计算所述电机的绝缘电阻值。
16.根据权利要求14或15所述的电机控制装置的绝缘电阻检测方法,其特征在于,
所述直流电源部的负侧的一端与所述负侧母线连接,
所述直流电源部输出的电压设定为比所述电容器的电压低。
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