CN113597737A - 马达驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的马达驱动装置(1)具有:逆变器电路(3),驱动马达(2);逆变器控制装置(4),控制逆变器电路(3);栅极驱动用电源(5),供给用于驱动逆变器电路(3)的电源;电路图案(7),用于将逆变器电路(3)与栅极驱动用电源(5)连接;控制电源(8),与电路图案(7)连接,并供给用于驱动逆变器控制装置(4)的电源;以及热敏开关(12),与电路图案(7)连接,在马达(2)的绕组的温度超过预先确定的温度的情况下,切断从栅极驱动用电源(5)向逆变器电路(3)的电源供给。

Description

马达驱动装置
技术领域
本发明涉及驱动马达的马达驱动装置。
背景技术
以往,为了保护马达驱动装置的马达,提出了如下技术:在过电流检测电路检测到在驱动马达的逆变器电路中流动有过电流的情况下,停止逆变器控制装置向逆变器电路供给用于控制逆变器电路的栅极驱动输出。还提出了如下技术:通过热敏开关来检测马达绕组的温度由于过电流而异常上升的情况,并根据表示热敏开关已工作这一情况的信号,来停止逆变器控制装置向逆变器电路供给栅极驱动输出(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开平8-61287号公报
在以往的技术中,当过电流检测电路以及逆变器控制装置产生不良情况时,无法保护马达。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做出的,其目的在于获得一种即使过电流检测电路以及逆变器控制装置产生不良情况,也能够保护马达的马达驱动装置。
为了解决上述课题,并实现目的,本发明所涉及的马达驱动装置具有:逆变器电路,驱动马达;逆变器控制装置,控制逆变器电路;栅极驱动用电源,供给用于驱动逆变器电路的电源;电路图案,用于将逆变器电路与栅极驱动用电源连接;控制电源,与电路图案连接,供给用于驱动逆变器控制装置的电源;以及热敏开关,与电路图案连接,在马达的绕组的温度超过预先确定的温度的情况下,切断从栅极驱动用电源向逆变器电路的电源的供给。
本发明所涉及的马达驱动装置即使过电流检测电路以及逆变器控制装置产生不良情况,也能够保护马达。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的马达驱动装置的结构的图。
图2是表示实施方式2所涉及的马达驱动装置的结构的图。
图3是表示实施方式1所涉及的马达驱动装置所具有的逆变器控制装置的至少一部分功能通过处理器来实现的情况下的处理器的图。
图4是表示实施方式1所涉及的马达驱动装置所具有的逆变器控制装置的至少一部分通过处理电路来实现的情况下的处理电路的图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式所涉及的马达驱动装置详细地进行说明。此外,本发明并不限定于该实施方式。
实施方式1
首先,对实施方式1所涉及的马达驱动装置1的结构进行说明。图1是表示实施方式1所涉及的马达驱动装置1的结构的图。马达驱动装置1具有马达2、和驱动马达2的逆变器电路3。逆变器电路3例如由多个半导体元件构成。半导体元件的例子为绝缘栅双极晶体管或金属氧化物硅场效应发送器(Metal-Oxide Silicon Field-Effect Transmitter)。逆变器电路3具有将直流电压转换为任意的交流电压的功能,将交流电压供给至马达2。
马达驱动装置1还具有控制逆变器电路3的逆变器控制装置4。逆变器控制装置4具有:运算部41,通过进行运算来获得用于控制逆变器电路3的栅极驱动信号;和栅极驱动电路42,将基于由运算部41获得的栅极驱动信号的栅极驱动输出向逆变器电路3供给。栅极驱动输出是用于控制逆变器电路3的信号。
马达驱动装置1还具有:栅极驱动用电源5,供给用于驱动逆变器电路3的电源;第一调节器(regulator)6,与栅极驱动用电源5连接;以及电路图案7,用于将逆变器电路3与栅极驱动用电源5连接。在实施方式1中,栅极驱动用电源5供给用于驱动逆变器电路3的半导体元件的栅极的电源。马达驱动装置1还具有:控制电源8,与电路图案7连接,并供给用于驱动逆变器控制装置4的电源;和第二调节器9,与控制电源8连接。
马达驱动装置1还具有检测逆变器电路3的母线电流的电流检测器10。电流检测器10的例子为直流变流器、或具有分流电阻的装置。马达驱动装置1还具有过电流检测电路11,该过电流检测电路11具有检测上述母线电流的过电流的功能,在检测到过电流的情况下,将表示检测到过电流这一情况的过电流信号输出至逆变器控制装置4。
马达驱动装置1还具有热敏开关12,该热敏开关12与电路图案7连接,并检测马达2的绕组的温度,在马达2的绕组的温度上升并超过了预先确定的温度的情况下切断从栅极驱动用电源5向逆变器电路3的电源供给。热敏开关12安装于马达2。预先确定的温度是不使马达2产生异常的温度,例如通过实验决定。虽然在图1中未示出,但马达驱动装置1还具有对交流电压进行整流的整流电路、和使整流后的直流电压平滑的平滑电容器。
接下来,对实施方式1所涉及的马达驱动装置1的动作进行说明。例如,当马达2锁定时,过电流在逆变器电路3中流动,马达2的绕组中也有过电流流动。若过电流检测电路11以及逆变器控制装置4正常动作,则过电流检测电路11检测过电流在电流检测器10中流动,并将表示过电流在电流检测器10中流动这一情况的过电流信号输出至逆变器控制装置4。逆变器控制装置4根据过电流信号,停止栅极驱动输出的供给。
在过电流检测电路11或逆变器控制装置4例如由于故障而未正常动作的情况下,若未设置有热敏开关12,则逆变器控制装置4不停止栅极驱动输出的供给。在该情况下,过电流持续在马达2的绕组中流动,而存在绕组的温度上升至使马达2产生异常的温度的可能性。在实施方式1中,马达驱动装置1具有热敏开关12。在马达2的绕组的温度超过预先确定的温度的情况下,热敏开关12成为断开的状态,而切断从栅极驱动用电源5向逆变器电路3的电源供给。如上所述,预先确定的温度是不使马达2产生异常的温度。
热敏开关12与电路图案7连接,电路图案7是用于将逆变器电路3与栅极驱动用电源5连接的电路,控制电源8与电路图案7连接。因此,若热敏开关12成为断开的状态,则从栅极驱动用电源5向逆变器电路3的电源供给停止,并且从控制电源8向逆变器控制装置4的电源供给停止。其结果,逆变器电路3以及逆变器控制装置4的动作停止。由此,向马达2的绕组的通电停止,抑制马达2的绕组的温度成为使马达2产生异常的温度。进而,抑制马达2产生损伤。
如上所述,实施方式1所涉及的马达驱动装置1具有用于将驱动马达2的逆变器电路3、与供给用于驱动逆变器电路3的电源的栅极驱动用电源5连接的电路图案7。供给用于驱动对逆变器电路3进行控制的逆变器控制装置4的电源的控制电源8则与电路图案7连接。马达驱动装置1还具有与电路图案7连接的热敏开关12。
热敏开关12在马达2的绕组的温度超过预先确定的温度的情况下,切断从栅极驱动用电源5向逆变器电路3的电源供给。即,在马达2的绕组的温度超过预先确定的温度的情况下,热敏开关12成为断开的状态。若热敏开关12成为断开的状态,则逆变器电路3以及逆变器控制装置4的动作停止。由此,向马达2的绕组的通电停止,抑制马达2的绕组的温度成为使马达2产生异常的温度。进而,抑制马达2产生损伤。即,实施方式1所涉及的马达驱动装置1即使过电流检测电路11以及逆变器控制装置4产生不良情况,也能够保护马达2。
实施方式2
首先,对实施方式2所涉及的马达驱动装置1A的结构进行说明。图2是表示实施方式2所涉及的马达驱动装置1A的结构的图。马达驱动装置1A具有实施方式1所涉及的马达驱动装置1所具有的所有的构成要素,并且具有马达驱动装置1所不具有的构成要素。在实施方式2中,主要对与实施方式1的不同点进行说明。
马达驱动装置1A还具有锁存电路13,该锁存电路13具有保持从过电流检测电路11输出的过电流信号的功能。锁存电路13的一部分也可以是存储器。存储器的例子为半导体存储器。
马达驱动装置1A还具有缓冲电路14,该缓冲电路14接收从逆变器控制装置4输出的栅极驱动输出,并在锁存电路13保持了过电流信号的情况下,停止向逆变器电路3供给从逆变器控制装置4输出的栅极驱动输出。进一步来说,锁存电路13在保持了过电流信号的情况下,将过电流信号输出至缓冲电路14。缓冲电路14在锁存电路13保持了过电流信号的情况下,接收从锁存电路13输出的过电流信号,不向逆变器电路3输出从逆变器控制装置4接收到的栅极驱动输出。
过电流检测电路11在未检测到过电流的情况下,也可以输出表示未检测到过电流这一情况的正常信号。
接下来,对实施方式2所涉及的马达驱动装置1A的动作进行说明。例如,当马达2锁定时,过电流在逆变器电路3中流动。若过电流在逆变器电路3中流动,则在马达2的绕组中也有过电流流动。逆变器控制装置4在正常动作时停止输出栅极驱动输出。
在逆变器控制装置4例如由于故障而未正常动作的情况下,若未设置缓冲电路14,则向逆变器电路3供给从逆变器控制装置4输出的栅极驱动输出。在该情况下,过电流持续在马达2的绕组中流动,而存在绕组的温度上升至使马达2产生异常的温度的可能性。在实施方式2中,马达驱动装置1A具有锁存电路13以及缓冲电路14。
锁存电路13保持从过电流检测电路11输出的过电流信号。过电流信号是在过电流检测电路11检测到过电流的情况下向逆变器控制装置4输出的表示检测到过电流这一情况的信号。缓冲电路14在锁存电路13保持了过电流信号的情况下,停止向逆变器电路3供给从逆变器控制装置4输出的栅极驱动输出。由此,逆变器电路3的动作停止,向马达2的绕组的通电停止,抑制马达2的绕组的温度成为使马达2产生异常的温度。进而,抑制马达2产生损伤。
过电流检测电路11也可以在未检测到过电流的情况下,输出表示未检测到过电流这一情况的正常信号。在该情况下,锁存电路13保持从过电流检测电路11输出的正常信号,将正常信号输出至缓冲电路14。缓冲电路14在锁存电路13保持正常信号的情况下,接收从锁存电路13输出的正常信号,将从逆变器控制装置4接收到的栅极驱动输出供给至逆变器电路3。即,缓冲电路14在锁存电路13保持正常信号的情况下,将从逆变器控制装置4输出的栅极驱动输出向逆变器电路3供给。
如上所述,实施方式2所涉及的马达驱动装置1A具有缓冲电路14,该缓冲电路14在过电流检测电路11检测逆变器电路3的母线电流的过电流并输出过电流信号的情况下,停止向逆变器电路3供给从逆变器控制装置4输出的栅极驱动输出。若停止向逆变器电路3供给栅极驱动输出,则逆变器电路3的动作停止。由此,向马达2的绕组的通电停止,抑制马达2的绕组的温度成为使马达2产生异常的温度。进而,抑制马达2产生损伤。即,实施方式2所涉及的马达驱动装置1A即使逆变器控制装置4产生不良情况,也能够保护马达2。
图3是表示实施方式1所涉及的马达驱动装置1所具有的逆变器控制装置4的至少一部分功能通过处理器31来实现的情况下的处理器31的图。即,逆变器控制装置4的至少一部分功能也可以通过执行储存于存储器32的程序的处理器31来实现。处理器31是CPU(Central Processing Unit)、处理装置、运算装置、微型处理器、或DSP(Digital SignalProcessor)。在图3中还示出有存储器32。
在逆变器控制装置4的至少一部分功能通过处理器31来实现的情况下,该至少一部分功能通过处理器31、软件、固件、或软件以及固件的组合来实现。软件或固件被描述为程序,储存于存储器32。处理器31通过读取存储于存储器32的程序并执行,来实现逆变器控制装置4的至少一部分功能。
在逆变器控制装置4的至少一部分功能通过处理器31来实现的情况下,马达驱动装置1具有存储器32,该存储器32用于存储由逆变器控制装置4执行的步骤的至少一部分最终得到执行的程序。储存于存储器32的程序也可以说是使计算机执行逆变器控制装置4所执行的步骤或方法的至少一部分的程序。
存储器32例如为RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、闪存,EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(注册商标)(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory)等非易失性或易失性的半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、压缩盘、迷你盘或DVD(Digital Versatile Disk)等。
图4是表示实施方式1所涉及的马达驱动装置1所具有的逆变器控制装置4的至少一部分通过处理电路33来实现的情况下的处理电路33的图。即,逆变器控制装置4的至少一部分也可以通过处理电路33来实现。
处理电路33为专用的硬件。处理电路33例如是单一电路、复合电路、编程处理器、并行编程处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、或这些的组合。
对于逆变器控制装置4所具有的多个功能,也可以为,该多个功能的一部分通过软件或固件来实现,该多个功能的剩余部分通过专用的硬件来实现。这样,逆变器控制装置4所具有的多个功能能够通过硬件、软件、固件、或这些的组合来实现。
实施方式2所涉及的马达驱动装置1A所具有的锁存电路13以及缓冲电路14的至少一部分的功能,也可以通过执行储存于存储器的程序的处理器来实现。在该存储器储存有由锁存电路13以及缓冲电路14执行的步骤的至少一部分最终得到执行的程序。锁存电路13以及缓冲电路14的至少一部分也可以通过处理电路实现。该处理电路是与处理电路33同样的处理电路。
以上实施方式所示的结构表示本发明的内容的一个例子,既可以与其它公知的技术组合,也可以在不脱离本发明的主旨的范围内,省略或变更结构的一部分。
附图标记说明
1、1A...马达驱动装置;2...马达;3...逆变器电路;4...逆变器控制装置;5...栅极驱动用电源;6...第一调节器;7...电路图案;8...控制电源;9...第二调节器;10...电流检测器;11...过电流检测电路;12...热敏开关;13...锁存电路;14...缓冲电路;31...处理器;32...存储器;33...处理电路;41...运算部;42...栅极驱动电路。

Claims (2)

1.一种马达驱动装置,其中,具备:
逆变器电路,驱动马达;
逆变器控制装置,控制所述逆变器电路;
栅极驱动用电源,供给用于驱动所述逆变器电路的电源;
电路图案,用于将所述逆变器电路与所述栅极驱动用电源连接;
控制电源,与所述电路图案连接,并供给用于驱动所述逆变器控制装置的电源;以及
热敏开关,与所述电路图案连接,在所述马达的绕组的温度超过预先确定的温度的情况下,切断从所述栅极驱动用电源向所述逆变器电路的电源供给。
2.一种马达驱动装置,其中,具备:
逆变器电路,驱动马达;
逆变器控制装置,输出用于控制所述逆变器电路的栅极驱动输出;
过电流检测电路,具有检测所述逆变器电路的母线电流的过电流的功能,在检测到所述过电流的情况下,输出表示检测到所述过电流这一情况的过电流信号;
锁存电路,具有保持从所述过电流检测电路输出的所述过电流信号的功能;以及
缓冲电路,接收从所述逆变器控制装置输出的所述栅极驱动输出,在所述锁存电路保持了所述过电流信号的情况下,停止向所述逆变器电路供给从所述逆变器控制装置输出的所述栅极驱动输出。
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