CN114977135A - 电动机控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动机控制装置，所述电动机控制装置包括：转换器部，将来自电源的电力作为直流电力输出；电容器部，保持所述直流电力；以及逆变器部，将所述直流电力转换为交流电力，并且驱动电动机，所述电动机控制装置还包括：冲击电流防止电路部，设置在所述转换器部与所述电容器部之间，具有抑制所述电容器部的充电中的冲击电流的防冲击电阻器以及防冲击开关；以及防冲击电阻保护部，保护所述防冲击电阻器，所述防冲击电阻保护部计算通过所述防冲击电阻器的电力，计算规定时间期间的短时间电量，并且基于所述规定时间期间的所述短时间电量，生成所述防冲击电阻器的劣化量的信息并向外部通知所述劣化量。

Description

电动机控制装置

技术领域

本发明的一种方式涉及一种电动机控制装置。

背景技术

在电动机控制装置中，在驱动电动机时，通过转换器将三相交流电压转换为直流电压，通过平滑电容器使直流电压平滑，通过逆变器将平滑化的直流电压转换为三相交流电压。在这种电动机控制装置中，在三相交流电源与电动机控制装置之间设置有电磁接触器，以在电动机控制装置中存在异常的情况下切断电源。

并且，在对电动机控制装置进行驱动时，首先使电磁接触器导通，将三相交流电源与电动机控制装置连接。由于在电动机控制装置中设置有平滑电容器，所以在电源接通时，有对平滑电容器进行充电的冲击电流流动。由于平滑电容器的阻抗低，所以有大的冲击电流流动，构成转换器的整流二极管有可能破损。为了抑制该情况，有时在转换器的输出端设置有包括电阻和电磁接触器(防冲击MS)的冲击电流防止电路。在这种情况下，在电源接通时，通过电阻对平滑电容器进行充电。在平滑电容器被充电后，防冲击MS导通，电动机被驱动。此外，有时也设置有用于在切断电源后使平滑电容器的电压放电的放电电阻。在这种情况下，在电源切断后，对平滑电容器的电压进行放电，因此确保维护作业的安全性。

这样的防冲击电阻器的保护方法记载于日本专利公开公报特开2017-5973号。该文献所记载的技术涉及一种包括一个转换器部和多个逆变器部的多轴结构的电动机控制装置。转换器部包括整流电路和冲击电流防止电路。逆变器部包括平滑电容器和逆变器电路。在该技术中，避免了在逆变器部的个数增加的情况下防冲击电阻器断线。

该日本专利公开公报特开2017-5973号所记载的电动机驱动装置包括：整流电路、逆变器部、初始充电部、存储部、电力计算部和开闭部。整流电路对从交流电源侧供给的交流电流进行整流，向作为直流侧的DC-LINK输出直流电流。逆变器部在与整流电路连接的DC-LINK侧具有平滑电容器。逆变器部对来自整流电路的直流电流进行转换并输出用于电动机驱动的交流电流。初始充电部设置于DC-LINK。初始充电部具有开关和与开关并联连接的充电电阻器。初始充电部在电动机驱动开始前的初始充电期间内，利用通过断开开关而经由充电电阻器流动的来自整流电路的直流电流，实施初始充电，直到平滑电容器成为规定电压为止。存储部存储充电电阻器的电阻值以及作为使充电电阻器熔断的电量而预先规定的负载耐量。电力计算部计算由于来自整流电路的直流电流的流动而在充电电阻器中产生的某个时间区间内的平均电量。在初始充电期间内，在由电力计算部计算出的平均电量到达负载耐量的情况下，开闭部切断来自整流电路的直流电流流入平滑电容器。在所述切断后，在由电力计算部计算出的平均电量为规定阈值以下的情况下，开闭部使来自整流电路的直流电流流入平滑电容器。

在日本专利公开公报特开2017-5973号的装置中，负载耐量设定为使充电电阻器熔断的电量。与此相关，充电电阻器具有寿命。在电量小的情况下，充电电阻器的寿命长。在电量大的情况下，充电电阻器的寿命变短。

[表1]

耐久次数(次)	能量(J)	允许重复时间(秒)
			100,000	1400	26
50,000	1520	28
			20,000	1690	31
10,000	1810	33
			5,000	1930	39
2,000	2090	42
			1,000	2220	49
100	2620	75
			10	3030	87
1	3440	98

表1表示防冲击电阻器的耐久次数、能量(电量)和允许重复时间的一例。在防冲击电阻器的期待耐久次数为10万次的情况下，施加于防冲击电阻器的能量为1400J以下。但是，在以短时间内向防冲击电阻器施加2220J的能量的状态使用防冲击电阻器的情况下，防冲击电阻器的耐久次数降低至1000次。此外，如果在短时间内向防冲击电阻器施加超过3440J的能量，则电阻断线。因此，按照日本专利公开公报特开2017-5973号的设想，在将满足产品寿命的小的电量设定为充电电阻的负载耐量的情况下，如果在一次充电中由电力计算部计算出的平均电量到达小的电量，则切断来自整流电路的直流电流流入平滑电容器。此外，在由电力计算部计算出的平均电量为规定阈值以下的情况下，来自整流电路的直流电流流入平滑电容器。

但是，在平滑电容器的电容大的情况下，在一次初始充电中，进行几次向平滑电容器的流入切断。因此，如果不将流入切断时的充电电阻器的平均电力抑制为允许值以下，则防冲击电阻器有可能断线。在将流入切断时的充电电阻器的平均电力抑制为允许值以下的情况下，流入切断间隔成为数十秒这样的长的时间。因此，初始充电所需的时间变长，构成电动机控制装置的系统的起动时间延长。如果起动时间延长，则机械的工作效率降低。因此，希望不延长起动时间。如果为了抑制起动时间延长，将某种程度大的电量设定为负载耐量，则系统的起动时间变短，但是产品耐久性不充分。因此，防冲击电阻器容易由于劣化而断线。此外，在电源接通时发生了电源的瞬时停电的情况下，并且在将产品寿命充分变长的小的电量设定为负载耐量的情况下，系统的起动时间进一步变长。另一方面，在将某种程度大的电量设定为负载耐量的情况下，由于产品寿命不充分，所以防冲击电阻器容易由于劣化而断线。此外，在将产品寿命充分变长的小的电量设定为负载耐量的情况下，开闭部重复多次开闭。由此，构成该开闭部的电磁接触器的寿命降低。

此外，与日本专利公开公报特开2017-5973号的装置不同，也可以考虑在由电力计算部计算出的平均电量到达负载耐量的情况下，检测警报并切断电磁接触器。在这种情况下，在将小的电量设定为负载耐量的情况下，频繁地检测警报，因此系统的停止时间变长。此外，在将某种程度大的电量设定为负载耐量的情况下，虽然难以产生警报，但是由于劣化的蓄积，防冲击电阻器容易断线。

发明内容

本发明的一个目的在于提供如下的包括防冲击电阻器的劣化监视功能的电动机控制装置。该电动机控制装置能够抑制频繁地检测警报、装置的起动时间延长、以及电源输入部的电磁接触器的寿命降低。此外，该电动机控制装置能够抑制如下情况：由于在电动机控制装置的工作时等产生的电力，防冲击电阻器劣化而断线，导致电动机控制装置停止。

本发明一种方式的电动机控制装置包括：转换器部，与能够连接于电源的输入开关部连接，将来自所述电源的电力作为直流电力输出；电容器部，保持所述直流电力；以及逆变器部，将所述直流电力转换为交流电力，并且驱动电动机，所述输入开关部、所述转换器部、所述电容器部和所述逆变器部按该顺序连接，所述电动机控制装置还包括：冲击电流防止电路部，设置在所述转换器部与所述电容器部之间，具有抑制所述电容器部的充电中的冲击电流的防冲击电阻器以及防冲击开关；以及防冲击电阻保护部，保护所述防冲击电阻器，所述防冲击电阻保护部计算通过所述防冲击电阻器的电力，计算规定时间期间的短时间电量，并且基于所述规定时间期间的所述短时间电量，生成所述防冲击电阻器的劣化量的信息并向外部通知所述劣化量。

此外，可以是所述防冲击电阻保护部通过在向所述防冲击电阻器施加电压时累计电力、以及在未向所述防冲击电阻器施加电压时从累计的电力中减去规定值，计算所述防冲击电阻器的警报电量，可以是在所述警报电量到达规定阈值(比满足产品耐久次数的电量高的值)的情况下，停止所述逆变器部的驱动，并且断开所述输入开关部。

此外，可以是所述防冲击电阻保护部根据所述短时间电量并基于所述防冲击电阻器的规格，计算与短时间电量对应的耐久次数，通过计算与所述短时间电量对应的耐久次数的倒数来计算劣化量相加值(ΔD)，并且通过将该劣化量相加值与上次的劣化量相加来求出劣化量。

此外，可以是所述防冲击电阻保护部通过累计从向所述防冲击电阻器的电压施加开始到经过一定时间的向所述防冲击电阻器施加电压时的电力，计算所述防冲击电阻器的短时间电量。

此外，可以是在所述警报电量到达所述规定阈值的情况下，所述防冲击电阻保护部停止所述逆变器的驱动，并且向外部通知所述防冲击电阻器的过负载异常的信息。

此外，可以是基于至少能够近似地计算所述电力的电压或电流，计算通过所述冲击电流防止电路部的所述防冲击电阻器的所述电力。

此外，可以是基于所述电容器部的电压、所述转换器部的输出电压以及所述防冲击电阻器的电阻值，计算通过所述冲击电流防止电路部的所述防冲击电阻器的所述电力。

根据本发明的一种方式，提供一种以下的包括防冲击电阻器的劣化监视功能的电动机控制装置。在该电动机控制装置中，防冲击电阻器的过负载异常检测的阈值设定为比满足产品耐久次数的电量高的值。并且，计算与短时间电量的值对应的劣化量，使用该劣化量进行预防维护。由此，能够抑制频繁地检测警报、装置的起动时间延长、以及电源输入部的电磁接触器的寿命降低。此外，该电动机控制装置能够抑制在电动机控制装置的工作时由于防冲击电阻器劣化而断线从而导致电动机控制装置停止。

附图说明

图1是本发明一种实施方式的电动机控制装置的电路图。

图2是本发明一种实施方式的电动机控制装置的控制流程图。

图3是表示短时间电量与耐久次数的关系的一例的曲线图。

图4是表示短时间电量与劣化量相加值的关系的一例的曲线图。

图5A是表示正常电源接通时的各部分的电力等的变化的一例的曲线图。

图5B是表示在电源接通时发生了一次瞬时停电的情况下的各部分的电力等的变化的一例的曲线图。

图5C是表示在电源接通时发生了两次瞬时停电的情况下的各部分的电力等的变化的一例的曲线图。

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。

图1表示本发明的一种实施方式。电动机控制装置10具有：转换器部20、冲击电流防止电路部30、再生电阻器50和再生电阻器驱动用晶体管51、平滑电容器C(电容器部)以及逆变器部70，它们从作为电源的三相交流电源S起按该顺序排列。

转换器部20与能够连接于三相交流电源S的电磁接触器EC(输入开关部)连接，将来自三相交流电源S的电力作为直流电力输出。转换器部20包括六个整流二极管21，进行全波整流。平滑电容器C保持所述直流电力。

逆变器部70包括将所述直流电力转换为交流电力的六个半导体开关71。逆变器部70将所述直流电力转换为交流电力并驱动电动机。

冲击电流防止电路部30设置在转换器部20与平滑电容器C之间。冲击电流防止电路部30包括抑制平滑电容器C的充电中的冲击电流的防冲击电阻器R、以及作为防冲击开关的防冲击用磁性开关(以下简称为“防冲击MS”)，它们并联连接。再生电阻器驱动用晶体管51控制再生电阻器50的工作。

此外，在电动机控制装置10中设置有保护防冲击电阻器R的防冲击电阻保护部80。防冲击电阻保护部80计算通过防冲击电阻器R的电力，计算规定时间期间的短时间电量，并且基于规定时间期间的短时间电量，生成防冲击电阻器R的劣化量的信息并向外部通知该劣化量。

此外，防冲击电阻保护部80例如基于平滑电容器C的电压(直流电压VDC)、转换器部20的输出电压(直流输出电压VDCI)、以及防冲击电阻器R的电阻值(电阻值R)，计算通过冲击电流防止电路部30的防冲击电阻器R的所述电力。

此外，防冲击电阻保护部80例如根据短时间电量Ws并基于防冲击电阻器R的规格，计算与短时间电量Ws对应的耐久次数，通过计算与短时间电量Ws对应的耐久次数的倒数来计算劣化量相加值，通过将该劣化量相加值与上次的劣化量相加，求出劣化量。

此外，防冲击电阻保护部80例如通过累计从对防冲击电阻器R的电压施加开始到经过一定时间为止的对防冲击电阻器R施加电压时的电力，计算防冲击电阻器R的短时间电量。

防冲击电阻保护部80取得(计算)防冲击电阻器R的电量(通过所述防冲击电阻器的电力)，进行保护防冲击电阻器R所需的控制。

在此，作为电动机控制装置10的电源使用三相交流电源S。在三相交流电源S与电动机控制装置10之间连接有电磁接触器EC(输入开关部)。此外，电动机控制装置10的逆变器部70的输出与电动机M连接。

在驱动电动机M的情况下，电磁接触器EC导通。由此，电源电压被转换器部20全波整流并转换为直流电压。此外，一边通过防冲击电阻器R对冲击电流进行抑制、一边对平滑电容器C进行充电。

在平滑电容器C的充电结束后，防冲击MS导通，由逆变器部70产生交流电压。通过该交流电压，驱动电动机M。在电动机M的动力运转时，从三相交流电源S通过转换器部20和逆变器部70向电动机M供给电力。

在电动机M的再生运转时，从电动机M通过逆变器部70向平滑电容器C供给电力，对平滑电容器C进行充电。在直流电压比基准值高时，再生电阻器驱动用晶体管51导通，另一方面，在直流电压为基准值以下时，再生电阻器驱动用晶体管51断开。由此，直流电压被控制在一定的范围内。

并且，在使电动机M的运转停止的情况下，逆变器部70断开，并且电磁接触器EC断开。

在电动机控制装置10的输入电压降低的情况下，再生电阻器驱动用晶体管51导通，平滑电容器C的电荷被放电。在本实施方式中，表示了再生电阻器还用作放电电阻的例子。另外，如何对再生电力进行放电或者如何利用再生电力是任意的。

防冲击电阻保护部80检测转换器部20的直流输出电压VDCI以及平滑电容器C的直流电压VDC，按照后述的图2的流程图进行防冲击电阻器R的保护。

图2的流程图涉及用于保护防冲击电阻器R的防冲击电阻保护部80的动作。该流程图表示了进行在每个采样时间ΔT(数ms)重复的处理的流程(步骤)。首先，对该流程图的概要进行说明。在此，为了便于说明，将重复循环的流程图中的位于直线上的流程称为主流程。将在一定的判定条件下从主流程分支的流程称为子流程。

首先，在步骤1中，防冲击电阻保护部80检测转换器部20的直流输出电压VDCI以及平滑电容器C的直流电压VDC。检测的方式是任意的。

接着，在步骤2中，防冲击电阻保护部80进行转换器部20的直流输出电压VDCI与平滑电容器C的直流电压VDC的比较。在转换器部20的直流输出电压VDCI比平滑电容器C的直流电压VDC高的情况下(“是”)，防冲击电阻保护部80判断为产生了向平滑电容器C的冲击电流，并且前进至步骤3。另一方面，在转换器部20的直流输出电压VDCI与平滑电容器C的直流电压VDC相同或比其低的情况下(“否”)，防冲击电阻保护部80迂回到步骤11的子流程，实施步骤11，进行用于判定是否发出警报的电量W(警报电量)的减法处理。在步骤11中，防冲击电阻保护部80从电量W减去规定值。

另外，本说明书中的电量的表述除了明示或区分的情况以外，一般是指在防冲击电阻器R中产生的电量。但是，该表述应当根据上下文来理解。

在步骤2中，在“是”的情况下，防冲击电阻保护部80接着在步骤3中设置时间标志并开始计时。在步骤4中，防冲击电阻保护部80根据后述的数学式，通过将每个采样时间的电量与刚刚之前的电量W相加，计算新的电量W。此外，在步骤5中，防冲击电阻保护部80针对每个采样的短时间电量Ws，也通过将该电量与刚刚之前的短时间电量Ws相加，计算新的短时间电量Ws。接着，防冲击电阻保护部80转移至步骤6。

也包括迂回到子流程实施了步骤11的情况在内，在步骤6中，防冲击电阻保护部80判定之前计算出的电量W是否超过阈值。在判定为上述电量W超过阈值的情况下，防冲击电阻保护部80实施“是”侧的子流程的步骤12并返回到主流程。

在子流程的步骤12中，防冲击电阻保护部80接受电量W超过阈值，判断为检测到防冲击电阻器R的负载异常，停止逆变器部70并断开电磁接触器EC。

由此，防冲击电阻保护部80通过在向防冲击电阻器R施加电压时累计电力、以及在未向防冲击电阻器R施加电压时从累计的电力中减去规定值，计算防冲击电阻器R的警报电量，在警报电量到达规定阈值的情况下，停止逆变器部70的驱动并断开电磁接触器EC。

即，在警报电量到达规定阈值的情况下，防冲击电阻保护部80停止逆变器部70的驱动，并且向外部通知防冲击电阻器R的过负载异常的信息。

在步骤6中，防冲击电阻保护部80判定之前计算出的电量W是否超过阈值。在判定为上述电量W未超过阈值的情况下，防冲击电阻保护部80按照“否”侧的主流程，转移至步骤7。

在步骤7中，防冲击电阻保护部80判定在步骤3中设置的时间标志是否保持着设置的原状。如上所述，在步骤2中，在转换器部20的直流输出电压VDCI比平滑电容器C的直流电压VDC高的情况下，防冲击电阻保护部80判断为产生了向平滑电容器C的冲击电流，通过作为“是”侧的主流程，在步骤3中设置时间标志。

在步骤7中，在时间标志保持着设置的原状的情况下，防冲击电阻保护部80判断为继续计时，经由作为“是”侧的步骤13的子流程返回到主流程。另一方面，在未设置时间标志的情况下，防冲击电阻保护部80直接通过“否”侧的主流程转移至下一步骤8。

在步骤13的子流程中，防冲击电阻保护部80通过在刚刚之前的累计时间T上加上采样时间ΔT，计算新的累计时间T并返回到主流程。

在步骤8中，防冲击电阻保护部80判定刚刚之前的累计时间T是否超过作为测量短时间电量Ws的时间(在此以3秒为例)的规定值。

在步骤8中，在刚刚之前的累计时间T超过规定值的情况下，防冲击电阻保护部80判断为得到了短时间电量Ws，经由作为“是”侧的步骤14的子流程返回到主流程。

在步骤14中，防冲击电阻保护部80基于短时间电量Ws，计算与刚刚之前的劣化量D相加的劣化量相加值ΔD。此外，防冲击电阻保护部80通过将劣化量D与劣化量相加值ΔD相加，计算新的劣化量D。

在步骤14中，防冲击电阻保护部80还将短时间电量Ws、时间标志和累计时间T全部清除，并且返回到主流程。

在步骤8中，在刚刚之前的累计时间T未超过作为测量短时间电量Ws的时间(在此作为一例为3秒)的规定值的情况下，防冲击电阻保护部80直接前进至“否”侧的主流程。

在主流程中，在步骤8之后或根据情况在经过步骤14之后，只要电动机控制装置10的运转持续，就再次从步骤1开始依次重复同样的流程。

以下，以电动机控制装置10的控制动作为中心，详细说明以上的流程。

如上所述，在驱动电动机M的情况下，电磁接触器EC导通。由此，电源电压被转换器部20全波整流，产生直流电压。该直流电压将要流入平滑电容器C。此时，在步骤1中，防冲击电阻保护部80测量转换器部20的直流输出电压VDCI以及平滑电容器C的直流电压VDC。

接着，在步骤2中，防冲击电阻保护部80判定转换器部20的直流输出电压VDCI是否大于平滑电容器C的直流电压VDC。

在步骤2中，在转换器部20的直流输出电压VDCI大于平滑电容器C的直流电压VDC的情况下(“是”)，防冲击电阻保护部80判断为产生了向平滑电容器C的冲击电流，并且在步骤3中最初设置时间标志。

另一方面，在步骤2中，在转换器部20的直流输出电压VDCI与平滑电容器C的直流电压VDC相同或比其小的情况下(“否”)，防冲击电阻保护部80判断为在防冲击电阻器R中未产生基于冲击电流的电力并转移至步骤11。并且，防冲击电阻保护部80例如以基于表1所示的与防冲击电阻器R的规格对应的允许重复时间的减法运算量(能量/允许重复时间)，对电量W进行减法运算。如果电量W为0以下，则防冲击电阻保护部80停止减法运算。

并且，在步骤4和步骤5中，防冲击电阻保护部80基于两个电压VDCI、VDC以及防冲击电阻器R的电阻值R，通过以下数学式，求出每一个采样时间ΔT的防冲击电阻器R中产生的电量W以及规定时间的短时间电量Ws。这两个数学式的内容彼此相同。

[数1]

每次采样的电量ΔW＝(VDCI-VDC)²/R×ΔT

每次采样的短时间电量ΔWs＝(VDCI-VDC)²/R×ΔT

在此，防冲击电阻保护部80将每一个采样时间ΔT的防冲击电阻器R的电量ΔW以及规定时间的短时间电量ΔWs，在每一个采样时间分别加到刚刚之前的防冲击电阻器R的电量W以及规定时间的短时间电量Ws。由此，防冲击电阻保护部80设定新的防冲击电阻器R的电量W以及规定时间的短时间电量Ws。

由此，通过以下数学式求出至此为止在防冲击电阻器R中产生的电量。在此，规定时间作为一例为3秒。

[数2]

电量W＝∫(VDCI-VDC)²/Rdt

短时间电量

(其中，t₀＝0、t_n＝3)

在步骤6中，在电量超过阈值的情况下(“是”)，防冲击电阻保护部80在步骤12中判断为检测到防冲击电阻器R的过负载异常，停止逆变器部70的驱动，并且断开电磁接触器EC，切断三相交流电源S。

在步骤6中使用的防冲击电阻器R的过负载异常检测的阈值设定为基于在电动机控制装置10中规定的防冲击电阻器R的每个规定耐久次数的电量中相对较高的电量W而确定的阈值。例如，在表1所示的规格的防冲击电阻器R中，在满足产品耐久次数的防冲击电阻器R的期待耐久次数为10万次的情况下，通常，为了满足产品耐久次数，用于过负载保护的电量W的阈值设定为1400J。另一方面，在本实施方式中，用于过负载保护的电量W的阈值例如设定为如下阈值：在短时间内进行三次平滑电容器C的充放电的情况下，在施加于防冲击电阻器R的电量W中检测到异常。因此，即使在电源接通时发生了一次瞬时停电，在短时间内进行了两次平滑电容器C的充放电的情况下，也不会判断为在防冲击电阻器R中发生了过负载异常。

此外，即使在电动机控制装置10具有多轴结构且逆变器部70的台数较多的情况下，用于过负载保护的电量W的阈值也设定为在一次充放电中未检测到异常的值。例如，关于表1的规格的电阻器，用于过负载保护的电量W的阈值设定为2220J这样的高的值。因此，根据该阈值即用于防冲击电阻器R的过负载异常检测的电量W的阈值计算出的耐久次数比防冲击电阻器R的期待耐久次数少。

接着，在步骤7中，防冲击电阻保护部80根据是否设置了时间标志来判定是否继续计时。在设置了时间标志的情况下(“是”)，防冲击电阻保护部80判断为继续计时，在子流程的步骤13中，通过在刚刚之前的累计时间T上加上采样时间ΔT，求出新的累计时间T。

并且，在步骤8中，防冲击电阻保护部80判定累计时间T是否超过规定值。在累计时间超过规定值的情况下(“是”)，防冲击电阻保护部80在子流程的步骤14中执行下一工序。在后面说明规定值。

防冲击电阻保护部80首先基于该时点的短时间电量Ws的值，计算防冲击电阻器R的劣化量相加值ΔD。该短时间电量Ws是从向防冲击电阻器R的电力施加开始到经过一定时间为止的防冲击电阻器R的电量。一定时间是对在三相交流电源S的瞬时停电恢复等中断续地施加于防冲击电阻器R的电量进行累计而计算劣化量相加值ΔD所需要的短时间(如上所述，在此作为一例设定为3秒)。并且，该短时间设定为规定值。在该短时间电量Ws的值是超过防冲击电阻器R的期待耐久次数的电量的情况下，防冲击电阻保护部80通过下式求出劣化量相加值ΔD。

[数3]

短时间电量Ws下的耐久次数＝K1×短时间电量Ws

劣化量相加值ΔD＝K2/短时间电量Ws下的耐久次数×100

在此，K1是确定短时间电量与短时间电量下的耐久次数的关系的与短时间电量对应的系数，由防冲击电阻器R的规格确定。此外，K2是确定短时间电量下的耐久次数与劣化量相加值ΔD的关系的与短时间电量对应的系数。例如，在短时间电量下的耐久次数为一次的情况下，以使劣化量相加值ΔD为100％的方式确定系数K2。同样，在短时间电量下的耐久次数为两次的情况下，以使劣化量相加值ΔD为50％的方式确定系数K2。同样，在短时间电量下的耐久次数为N次的情况下，以使劣化量相加值ΔD为1/N×100％的方式确定系数K2。

由此，系数K1、K2为与短时间电量Ws对应的系数。预先准备与短时间电量Ws对应的表，基于该表求出劣化量相加值ΔD。图3和图4表示了以这种考虑方式制作的曲线图(表)的一例。图3所示的曲线图表示了短时间电量Ws与该短时间电量下的耐久次数的关系的一例。图4表示了短时间电量Ws与劣化量相加值ΔD的关系的一例。

并且，防冲击电阻保护部80通过将劣化量相加值ΔD与计算了上次的劣化量相加值ΔD后的劣化量D相加，求出该时点的劣化量D。此外，防冲击电阻保护部80清除短时间电量Ws、时间标志和累计时间T。并且，防冲击电阻保护部80在监视器上显示劣化量D。另外，监视器可以是任何方式的。作为监视器只要能够以操作者等可识别的方式向外部通知信息，则能够使用任意的。并且，监视器可以与防冲击电阻保护部80一体，也可以分体。监视器的信息的通知方式可以是任意方式，例如可以是使用图像、声音或光等方式。

此外，在步骤8中，在累计时间T未超过规定值的情况下，防冲击电阻保护部80返回到主流程，并且接着重复相同的从步骤1开始的流程。

在上述步骤14中，在监视器上显示劣化量D。因此，如果显示于监视器的劣化量D的值接近100％，则维护作业者等进行更换防冲击电阻器R或电动机控制装置10的维护作业。在劣化量D为0％的情况下，防冲击电阻器R或电动机控制装置10能够使用至期待耐久次数。

以上是本方式的电动机M的控制装置的动作。另外，也可以直接测量转换器部20的直流输出电压VDCI。或者也可以在另外设置有能够检测对电源电压进行了全波整流的电压的电路的情况下，通过使用该电路检测与转换器部20的直流输出电压VDCI相当(近似)的电压，求出直流输出电压VDCI。或者也可以通过检测流过防冲击电阻器R的电流，计算防冲击电阻器R的电量，并且根据计算结果求出直流输出电压VDCI。

即，通过冲击电流防止电路部30的防冲击电阻器R的电力可以基于至少能够近似地计算该电力的电压或电流来计算。

此外，也可以使用平滑电容器C的电容C以及平滑电容器C的直流电压VDC，计算防冲击电阻器R的电量。即，通过冲击电流防止电路部30的防冲击电阻器R的电力也可以基于平滑电容器C的直流电压VDC、转换器部20的直流输出电压VDCI以及防冲击电阻器R的电阻值来计算。

此外，也可以仅在防冲击MS断开的情况下，计算防冲击电阻器R的电量W和短时间电量Ws。或者也可以即使在防冲击MS导通的情况下，也计算防冲击电阻器R的电量W和短时间电量Ws。仅在防冲击MS断开时计算防冲击电阻器R的电量W和短时间电量Ws的情况下，能够抑制如下情况：由于检测VDCI和VDC的检测部的偏移误差，在电动机M的运转中误检测防冲击电阻器R的过负载异常或劣化量D。

在即使在防冲击MS导通时也计算防冲击电阻器R的电量W和短时间电量Ws的情况下，能够进行在电动机M的运转中防冲击MS发生故障而断开时的防冲击电阻器R的保护。在这种情况下，为了抑制检测VDCI和VDC的检测部的偏移误差的影响，优选在VDCI与VDC的差在规定电压以上时，计算防冲击电阻器R的电量W和短时间电量Ws。由此，能够抑制偏移误差的影响。

规定电压设定为在防冲击MS导通的电动机M的运转中不会误检测防冲击电阻器R的电量W和短时间电量Ws的程度的小的值。

此外，转换器部20也可以是能够进行电源再生的转换器部20。在这种情况下，即使在防冲击MS导通的情况下，也可以计测防冲击电阻器R的电量W和短时间电量Ws。即，在电动机M的再生运转中防冲击MS发生故障而断开的情况下，从平滑电容器C通过转换器部20向三相交流电源S侧再生的电流流过防冲击电阻器R。在上述结构中，对于该电流也能够进行防冲击电阻器R的保护。

此外，劣化量D也可以不使用表而使用对近似值进行计算的数学式来计算。

由此，本实施方式除了在电动机M的运转开始前的初始充电时保护防冲击电阻器R以外，还能够在电动机M的运转中发生比较长的瞬时停电并恢复供电时电流流过防冲击电阻器R的情况下保护防冲击电阻、以及在防冲击MS发生故障而断开时保护防冲击电阻器R。

图5A至图5C表示了在正常电源接通时以及发生瞬时停电时的过负载异常检测和劣化量计算的动作的例子。以最左端为初始状态而向右的横轴是表示时间经过的时间轴。从上依次表示了三相交流电源S的导通/断开状态、电磁接触器EC的导通/断开状态、VDC、电动机M的驱动状态、防冲击电阻器R的电量W、有无警报的检测、短时间电量Ws、以及劣化量相加值ΔD的时间变化。

图5A表示了在电源接通时未发生瞬时停电的正常电源接通时的动作。如果最初使电磁接触器EC导通，则VDC上升，经过一段时间，电动机M能够运转。由于防冲击电阻器R的电量W未达到检测到异常的电量，所以不作为防冲击电阻器R的过负载异常来处理。此外，由于短时间电量Ws未达到超过防冲击电阻器R的期待耐久次数的电量，所以劣化量D不增加。因此，在未发生瞬时停电的正常电源接通时，防冲击电阻器R能够使用至期待耐久次数。

图5B表示了在电源接通时发生一次瞬时停电的例子。如该图所示，使电磁接触器EC导通，在VDC上升之后，发生了一次瞬时停电。如果发生瞬时停电，则至此为止蓄积的电力在停电中从VDC放电。此后，三相交流电源S恢复，VDC上升。关于此时的短时间电量Ws，在短时间的期间，在防冲击电阻器R中连续产生电力。但是，由于总和的电量未达到异常检测的阈值，所以未检测到警报，暂时成为电动机M能够运转的状态。另一方面，短时间电量Ws成为超过防冲击电阻器R的期待耐久次数的电量。因此，由于产生以上述方式计算出的劣化量相加值ΔD，所以刚刚之前的劣化量D相应地增加，劣化量D恶化。

图5C表示了在电源接通时发生两次瞬时停电的例子。如该图所示，使电磁接触器EC导通，在VDC上升之后，连续发生了两次瞬时停电。如果发生瞬时停电，则至此为止蓄积于平滑电容器的电荷在停电中放电，VDC降低。此后，三相交流电源S恢复，VDC再次上升，再次开始向VDC的充电。但是，如果发生第二次瞬时停电，则至此为止蓄积的电力在停电中再次放电，VDC降低。并且，接着三相交流电源S恢复，VDC逐渐上升到成为能够使逆变器部70工作的状态。

此时的防冲击电阻器R的电量W到达用于检测过负载异常的阈值。因此，检测到警报，电磁接触器EC断开。此外，关于此时的短时间电量Ws，在短时间的期间，在防冲击电阻器R中连续三次产生电力，总和的短时间电量Ws到达更低的耐久次数的电量。因此，如果与电源接通时发生一次瞬时停电的例子相比，以上述方式计算出的劣化量相加值ΔD变得更大。刚刚之前的劣化量D相应地进一步增加，劣化量D进一步恶化。

由此，在本方式中，通过检测防冲击电阻器R的过负载异常，抑制由过大的电量引起的防冲击电阻器R的断线。关于防冲击电阻器R的耐久次数低于期待耐久次数的点，求出与短时间电量的值对应的劣化量相加值(劣化相加量)ΔD，计算劣化量D，并且在监视器上显示劣化量D。由此，在劣化量D接近100％之后，能够识别出应进行更换防冲击电阻器R或电动机控制装置10的维护作业的状况。因此，能够抑制此后由新的劣化引起的防冲击电阻器R的断线。

以上的说明详细说明了本发明的实施方式。在上述实施方式中，图示的结构等没有特别限定。此外，在不损害本发明的技术效果的范围内能够适当变更图示或说明的实施方式。此外，只要不脱离本发明的目的的范围，就能够适当变更上述实施方式来实施。

此外，本发明一种方式的电动机控制装置可以是以下的第一电动机控制装置。第一电动机控制装置将能够与电源连接的输入开关部、将来自所述电源的电力作为直流电力输出的转换器部、保持所述直流电力的电容器部、将所述直流电力转换为交流电力的逆变器部、以及由所述逆变器部驱动的电动机按该顺序连接而成，所述第一电动机控制装置包括：冲击电流防止电路部，设置在所述转换器部与所述电容器部之间，具有抑制所述电容器部的充电中的冲击电流的防冲击电阻器以及防冲击开关；以及防冲击电阻保护部，保护所述防冲击电阻器，所述电动机控制装置的特征在于，所述防冲击电阻保护部计算通过所述防冲击电阻器的电力，计算规定时间期间的短时间电量，并且基于所述规定时间期间的所述短时间电量，生成所述防冲击电阻器的劣化量的信息并向外部通知劣化量。

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 (7)

1.一种电动机控制装置，其特征在于，

包括：

转换器部，与能够连接于电源的输入开关部连接，将来自所述电源的电力作为直流电力输出；

电容器部，保持所述直流电力；以及

逆变器部，将所述直流电力转换为交流电力，并且驱动电动机，

所述输入开关部、所述转换器部、所述电容器部和所述逆变器部按该顺序连接，

所述电动机控制装置还包括：

冲击电流防止电路部，设置在所述转换器部与所述电容器部之间，具有抑制所述电容器部的充电中的冲击电流的防冲击电阻器以及防冲击开关；以及

防冲击电阻保护部，保护所述防冲击电阻器，

所述防冲击电阻保护部计算通过所述防冲击电阻器的电力，计算规定时间期间的短时间电量，并且基于所述规定时间期间的所述短时间电量，生成所述防冲击电阻器的劣化量的信息并向外部通知所述劣化量。

2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述防冲击电阻保护部通过在向所述防冲击电阻器施加电压时累计电力、以及在未向所述防冲击电阻器施加电压时从累计的电力中减去规定值，计算所述防冲击电阻器的警报电量，在所述警报电量到达规定阈值的情况下，停止所述逆变器部的驱动，并且断开所述输入开关部。

3.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，所述防冲击电阻保护部根据所述短时间电量并基于所述防冲击电阻器的规格，计算与短时间电量对应的耐久次数，通过计算与所述短时间电量对应的耐久次数的倒数来计算劣化量相加值，并且通过将该劣化量相加值与上次的劣化量相加来求出劣化量。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的电动机控制装置，其特征在于，所述防冲击电阻保护部通过累计从向所述防冲击电阻器的电压施加开始到经过一定时间的向所述防冲击电阻器施加电压时的电力，计算所述防冲击电阻器的短时间电量。

5.根据权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于，在所述警报电量到达所述规定阈值的情况下，所述防冲击电阻保护部停止所述逆变器的驱动，并且向外部通知所述防冲击电阻器的过负载异常的信息。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的电动机控制装置，其特征在于，基于至少能够近似地计算所述电力的电压或电流，计算通过所述冲击电流防止电路部的所述防冲击电阻器的所述电力。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的电动机控制装置，其特征在于，基于所述电容器部的电压、所述转换器部的输出电压以及所述防冲击电阻器的电阻值，计算通过所述冲击电流防止电路部的所述防冲击电阻器的所述电力。

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