CN204361912U - 电动机驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的电动机驱动装置的特征在于,具备:转换器部(10),其将交流电压转换为直流电压;直流环节部(13),其通过电容器(14)使直流电压平滑化来生成直流环节电压;逆变器部(20),其将直流环节电压转换为电动机驱动用的多相交流电压;短路棒(41,42),其将直流环节部的端子(11,12)与逆变器部的端子(21,22)进行电连接;以及直流环节电压检测部(23),其检测直流环节电压,其中,至少短路棒(41,42)的一部分介于直流环节部的端子(11,12)与直流环节电压检测部的端子(231,232)之间。在各逆变器部处设置直流环节电压检测部,由此能够检测出与哪个逆变器部连接的短路棒发生了断路。

Description

电动机驱动装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种电动机驱动电路,涉及一种具备直流环节电压检测部的电动机驱动装置,该直流环节电压检测部用于检测将直流环节(DC Link)部与逆变器部相连接的短路棒(short bar)的断路。
背景技术
[0002] 在以往的电动机驱动装置中,已知以下一种结构:在通过转换器将交流电压转换为直流电压并且将由使该直流电压平滑化的电容器生成的直流环节电压提供给逆变器部的情况下,利用作为端子间的短路用部件的短路棒将输出直流环节电压的直流环节部与逆变器部进行连接(例如日本特许公开公报JP-A-2009-225497)。在图1中表示以往的电动机驱动装置的结构例。以往的电动机驱动装置1000示出了对于一个转换器部1010连接有两个逆变器部1020及1030的例子。另外,转换器部1010中包括直流环节部(未图示),直流环节部的输出端子1011及1012暴露于外部。另一方面,第一逆变器部1020设置有两个输入端子1021及1022,第二逆变器部1030设置有两个输入端子1031及1032。
[0003] 来自设置于转换器部1010的直流环节部的直流环节电压被输入到第一逆变器部1020和第二逆变器部1030,在图1所示的以往例中,通过短路棒1041及1042来进行转换器部1010与逆变器部1020、1030的电连接。即,端子1011、1021、1031通过短路棒1041连接,端子1012、1022、1032通过短路棒1042连接。在这种以往的电动机驱动装置中,作为使直流电压平滑化的电容器的端子间电压的直流环节电压是由与平滑化用电容器直接连接的直流环节电压检测部来测量的。
[0004] 在图2中表示以往的电动机驱动装置的电路图的例子。如图2所示,来自交流电源1001的交流电压被转换器部1010转换为直流电压,并被设置于直流环节部1013的平滑化用的电容器1014平滑化。平滑化后的直流环节电压通过将端子1011、1021、1031、1091连接的短路棒1041和将端子1012、1022、1032、1092连接的短路棒1042提供给第一逆变器部1020、第二逆变器部1030以及第N逆变器部1090。
[0005] 在此,在图2所示的以往的电动机驱动装置1000中,由与电容器1014的端子1011、1012直接连接的直流环节电压检测部1015来进行直流环节电压的检测。能够通过该直流环节电压检测部1015来检测电容器1014是否存在异常、交流电源1001是否停电。
[0006] 然而,在以往的电动机驱动装置中,无法检测出因短路棒断路等引起的异常。例如,即使在短路棒1041中在将直流环节部1013的一个端子1011与第一逆变器部1020的一个端子1021进行连接的短路棒1041a中发生断路,直流环节电压检测部1015也与电容器1014直接连接,因此无法检测出施加在第一逆变器部1020的端子1021与1022之间的电压。其结果,即使在短路棒1041的一部分短路棒1041a发生了异常的情况下,也无法检测出异常。
[0007] 并且,也无法检测出在构成短路棒1041及1042的多个部分1041a〜1041c和1042a〜1042c中的哪个部分发生了异常。其结果,存在以下问题:在实际的应用中,当构成重力轴的机器人、机床中的短路棒断路时,会产生短路棒的断路部位以后的轴掉落的危险。
[0008] 如上所述,在以往的电动机驱动装置中存在以下问题:即使在将直流环节部与逆变器部连接的短路棒发生异常的情况下也无法检测出异常。
实用新型内容
[0009] 本实用新型的一个实施方式涉及一种电动机驱动装置,其特征在于,具备:转换器部,其将交流电压转换为直流电压;直流环节部,其通过电容器使上述直流电压平滑化来生成直流环节电压;逆变器部,其将上述直流环节电压转换为电动机驱动用的多相交流电压;短路棒,其将上述直流环节部的端子与上述逆变器部的端子进行电连接;以及直流环节电压检测部,其检测上述直流环节电压,其中,至少上述短路棒的一部分介于上述直流环节部的端子与上述直流环节电压检测部的端子之间。
[0010] 在本实用新型的其它实施方式所涉及的电动机驱动装置中,上述直流环节电压检测部的至少一个端子与上述短路棒连接。
[0011] 在本实用新型的另一实施方式所涉及的电动机驱动装置中,具备经由其它短路棒与上述逆变器部电连接的其它逆变器部,至少上述其它短路棒的一部分介于上述逆变器部的端子与上述直流环节电压检测部的端子之间。
[0012] 在本实用新型的另一实施方式所涉及的电动机驱动装置中,上述直流环节电压检测部具备检测上述直流环节电压的时间性变化的单元。
[0013] 在本实用新型的另一实施方式所涉及的电动机驱动装置中,还具备:直流环节电压直接检测部,其与上述直流环节部直接连接,测量上述直流环节电压;以及直流环节电压比较部,其将上述直流环节电压直接检测部的测量结果与上述直流环节电压检测部的测量结果进行比较。
[0014] 通过参照下面的附图能够更明确地理解本实用新型。
附图说明
[0015] 图1是以往的电动机驱动装置的外观图。
[0016] 图2是以往的电动机驱动装置的结构图。
[0017] 图3是本实用新型的实施例1所涉及的电动机驱动装置的结构图。
[0018] 图4A是表示本实用新型的实施例1所涉及的电动机驱动装置中使用的由分压电阻和绝缘放大器构成直流环节电压检测部的例子的电路图。
[0019] 图4B是表示本实用新型的实施例1所涉及的电动机驱动装置中使用的由分压电阻和运算放大器构成直流环节电压检测部的例子的电路图。
[0020] 图4C是表示本实用新型的实施例1所涉及的电动机驱动装置中使用的由分压电阻和光电耦合器构成直流环节电压检测部的例子的电路图。
[0021] 图5是表示本实用新型的实施例1所涉及的电动机驱动装置的动作过程的流程图。
[0022] 图6是本实用新型的实施例2所涉及的电动机驱动装置的结构图。
[0023] 图7是本实用新型的实施例3所涉及的电动机驱动装置的结构图。
[0024] 图8是本实用新型的实施例4所涉及的电动机驱动装置的结构图。
[0025] 图9是本实用新型的实施例5所涉及的电动机驱动装置的结构图。
[0026] 图1OA是表示本实用新型的实施例5所涉及的电动机驱动装置中的通常时的直流环节电压的时间性变化的图表。
[0027] 图1OB是表示本实用新型的实施例5所涉及的电动机驱动装置中的停电时的直流环节电压的时间性变化的图表。
[0028] 图1OC是表示本实用新型的实施例5所涉及的电动机驱动装置中的短路棒断路时的直流环节电压的时间性变化的图表。
[0029] 图11是表示本实用新型的实施例5所涉及的电动机驱动装置的动作过程的流程图。
[0030] 图12是本实用新型的实施例6所涉及的电动机驱动装置的结构图。
[0031] 图13是表示本实用新型的实施例6所涉及的电动机驱动装置的动作过程的流程图。
[0032] 图14A是表示使用本实用新型的实施例6所涉及的电动机驱动装置在通常的情况下由直流环节电压直接检测部检测出的直流环节电压的时间变化的例子的图表。
[0033] 图14B是表示使用本实用新型的实施例6所涉及的电动机驱动装置在通常的情况下由设置于第N逆变器的直流环节电压检测部检测出的直流环节电压的时间变化的例子的图表。
[0034] 图14C是表示使用本实用新型的实施例6所涉及的电动机驱动装置在通常的情况下由直流环节电压直接检测部和设置于第N逆变器的直流环节电压检测部检测出的直流环节电压的时间变化的例子的图表。
[0035] 图15A是表示使用本实用新型的实施例6所涉及的电动机驱动装置在停电的情况下由直流环节电压直接检测部检测出的直流环节电压的时间变化的例子的图表。
[0036] 图15B是表示使用本实用新型的实施例6所涉及的电动机驱动装置在停电的情况下由设置于第N逆变器的直流环节电压检测部检测出的直流环节电压的时间变化的例子的图表。
[0037] 图15C是表示使用本实用新型的实施例6所涉及的电动机驱动装置在停电的情况下由直流环节电压直接检测部和设置于第N逆变器的直流环节电压检测部检测出的直流环节电压的时间变化的例子的图表。
[0038] 图16A是表示使用本实用新型的实施例6所涉及的电动机驱动装置在短路棒断路的情况下由直流环节电压直接检测部检测出的直流环节电压的时间变化的例子的图表。
[0039] 图16B是表示使用本实用新型的实施例6所涉及的电动机驱动装置在短路棒断路的情况下由设置于第N逆变器的直流环节电压检测部检测出的直流环节电压的时间变化的例子的图表。
[0040] 图16C是表示使用本实用新型的实施例6所涉及的电动机驱动装置在短路棒断路的情况下由直流环节电压直接检测部和设置于第N逆变器的直流环节电压检测部检测出的直流环节电压的时间变化的例子的图表。
具体实施方式
[0041] 下面,参照附图来说明本实用新型所涉及的电动机驱动装置。其中,需要注意的是,本实用新型的保护范围并不限定于这些实施方式,而涵盖权利要求书所记载的实用新型及其等同实用新型。
[0042][实施例1]
[0043] 首先,说明本实用新型的实施例1所涉及的电动机驱动装置。在图3中表示本实用新型的实施例1所涉及的电动机驱动装置的结构图。
[0044] 本实用新型的实施例1所涉及的电动机驱动装置101的特征在于,具备:转换器部10,其将来自交流电源I的交流电压转换为直流电压;直流环节部13,其通过电容器14使直流电压平滑化来生成直流环节电压;逆变器部20、30、90,其将直流环节电压转换为电动机驱动用的多相交流电压;短路棒41、42,其将直流环节部13的端子11、12与逆变器部20、30、90的端子21、22、31、32、91、92进行电连接;以及直流环节电压检测部23、33、93,其检测直流环节电压,其中,至少短路棒41、42的一部分介于直流环节部13的端子11、12与直流环节电压检测部23、33、93的端子231、232、331、332、931、932之间。
[0045] 在图3所示的电动机驱动装置101中,例示了对于一个转换器部10设置有多个逆变器部20、30、90的情况。另外,转换器部10、第一逆变器部20、第二逆变器部30、第N逆变器部90通过短路棒41、42进行电连接。更详细地说,转换器部10的一个端子11和第一逆变器部20的一个端子21通过一个短路棒41的第一部分41a进行电连接,转换器部10的另一个端子12和第一逆变器部20的另一个端子22通过另一个短路棒42的第一部分42a进行电连接。在此,第一直流环节电压检测部23经由短路棒41、42的一部分41a、42a与直流环节部13连接,因此能够基于第一直流环节电压检测部23的电压的测量值来检测在短路棒41、42的一部分41a、42a中发生的断路。
[0046] 这样,通过从与各个逆变器部20、30、90连接的短路棒检测直流环节电压,能够检测出短路棒的断路。在此,“短路棒与逆变器部的安装”是指:利用短路棒将装置与装置进行连接的情况、短路棒被焊接在印刷电路板上的状态、以印刷电路板为中继将短路棒和逆变器部进行螺纹固定的情况。
[0047] 此外,在图3所示的例子中,示出了除了第一逆变器部20之外设置了第二逆变器部30、…、第N逆变器90的例子。在此,第一逆变器部20和第二逆变器部30通过短路棒41,42进行电连接。更详细地说,第一逆变器部20的一个端子21与第二逆变器部30的一个端子31通过一个短路棒41的第二部分41b进行电连接,第一逆变器部20的另一个端子22与第二逆变器部30的另一个端子32通过另一个短路棒42的第二部分42b进行电连接。并且,在第二逆变器部30处设置有第二直流环节电压检测部33。第二直流环节电压检测部33经由短路棒41、42的一部分41a、41b、42a、42b与直流环节部13连接,因此能够基于第二直流环节电压检测部33的电压的测量值来检测在短路棒41、42的一部分41a、41b、42a、42b中发生的断路。这是基于:在设置于未发生断路的逆变器部的直流环节电压检测部中检测出与从直流环节部所输出的电压相同的电压,另一方面,在设置于发生了断路的逆变器部的直流环节电压检测部中测量值几乎为0[V]。
[0048] 在此,通过使用第一直流环节电压检测部23和第二直流环节电压检测部33这两者,能够判别出短路棒41、42的断路是发生在将直流环节部13与第一逆变器部20进行连接的短路棒41、42的第一部分41a、42a中的至少任一方、还是发生在将第一逆变器部20与第二逆变器部30进行连接的短路棒41、42的第二部分41b、42b中的至少任一方。
[0049] 并且,也能够除了第二逆变器部30以外还连接总数N个的逆变器。通过如图3所示那样在第N逆变器部90处设置第N直流环节电压检测部93,能够确定在短路棒41、42的哪个部分发生了断路。
[0050] 在图4中例示直流环节电压检测部的具体结构。图4A表示由分压电阻24和绝缘放大器23a来构成第一直流环节电压检测部23的例子。在图4A中还示出了直流环节电压的测量例。例如,在如实线所示那样在时刻h之前固定的直流环节电压在时刻11急剧地减小的情况下,绝缘放大器23a的检测信号如虚线那样变化。能够根据该检测信号的变化来检测是否存在短路棒的断路等。
[0051] 图4B表示由分压电阻24和运算放大器23b来构成第一直流环节电压检测部23的例子。在图4B中也示出了直流环节电压的测量例。例如,在如实线所示那样在时刻&之前固定的直流环节电压在时刻t2急剧地减小的情况下,运算放大器23b的检测信号如虚线那样变化。能够根据该检测信号的变化来检测是否存在短路棒的断路等。
[0052] 图4C表示由分压电阻24和光电耦合器23c来构成第一直流环节电压检测部23的例子。在图4C中也示出了直流环节电压的测量例。例如,在如实线所示那样在时刻&之前固定的直流环节电压在时刻t3急剧地减小的情况下,光电耦合器23c的检测信号如虚线那样在时刻t4急剧地变化。能够根据该检测信号的变化来检测是否存在短路棒的断路等。
[0053] 如图3所示,在对于一个转换器部10通过短路棒串联连接有N个逆变器部的情况下,在N个逆变器部中分别设置直流环节电压检测部,由此能够检测出是在将转换器部10与第一逆变器部20进行连接的短路棒41a、42a中发生了断路、还是在将第一逆变器部20以后的逆变器部进行连接的短路棒41b、42b、41c、42c中发生了断路。使用图5的流程图来说明这种情况下的断路的检测方法。
[0054] 图5是表示本实用新型的实施例1所涉及的电动机驱动装置所使用的短路棒中的断路的检测方法的流程图。首先,在步骤SlOl中,将表示逆变器部的位置的编号i设定为Oo接着在步骤S102中对电动机驱动装置接通电源,使电动机驱动装置从直流环节部13输出直流环节电压。
[0055] 接着,在步骤S103中,判断编号i是否为N。在i = N的情况下,表示在第N个逆变器部的直流环节电压检测部中测量已完成,因此在步骤S109中结束短路棒的断路的检测。另一方面,在不是i =N的情况下(1〈吣,在步骤5104中,使编号1增加1。接着,在步骤S105中,测量第i个直流环节电压VDCi。例如,在i = I的情况下,通过作为第一个逆变器部的第一逆变器部20的第一直流环节电压检测部23来测量第一逆变器部20中的电压VDC1o关于该电压,经由作为第一个短路棒的41a、42a对直流环节部13的电压进行测量,因此能够基于测量出的直流环节电压是否为正常的值,来检测第一个短路棒41a、42a中是否存在异常。
[0056] 接着,在步骤S106中,判断第i个直流环节电压VDa是否正常。能够根据测量值vDCi是否收敛于基于预先决定的基准值VC1的规定范围内(y 0— AV0<VDCi<V0+AV0)来进行该判断。在判断为第i个直流环节电压Vrci正常的情况下,在步骤S107中判断为第i个短路棒SBi正常。在这种情况下,为了测量第i个以后的逆变器部中的直流环节电压,而返回到步骤S103来继续测量。
[0057] 另一方面,在判断为第i个直流环节电压VDa不正常的情况下,在步骤S108中判断为第i个短路棒SBi发生了异常。在此,例如能够在判断为从i = I至i = m — I的短路棒SB1-SB1^1正常、在i =m时短路棒SBm发生了异常的情况下,判断为将第(m — I)个逆变器部与第m个逆变器部进行连接的第m个短路棒SBm发生了异常。在这种情况下,无法检测将第(m+1)个以后的逆变器部进行连接的第(m+1)个以后的短路棒的异常,因此在步骤S109中结束测量。
[0058] 如以上那样,在通过短路棒对转换器部10串联连接多个逆变器部的情况下,在各逆变器部处设置直流环节电压检测部,由此能够检测出与哪个逆变器部连接的短路棒发生了断路。
[0059][实施例2]
[0060] 接着,使用附图来说明本实用新型的实施例2所涉及的电动机驱动装置。在图6中表示本实用新型的实施例2所涉及的电动机驱动装置102的结构图。对与实施例1所涉及的电动机驱动装置101相同的结构使用相同的标记,省略详细的说明。实施例2所涉及的电动机驱动装置102与实施例1所涉及的电动机驱动装置101的不同之处在于:第一直流环节电压检测部23的至少一个端子(231或232)与短路棒41a、42a(或41b、42b)连接。
[0061] 在图6所示的例子中,示出了将第一直流环节电压检测部23的一个端子231与短路棒41a连接、将另一个端子232与短路棒42a连接的结构。在此,能够使用夹具等可装卸的构件将端子231及232分别与短路棒41a、42a连接。在这种情况下,能够容易地将直流环节电压检测部连接于期望的短路棒。例如,也能够如图6所示那样将两个直流环节电压检测部23及33分别与短路棒连接,但是也能够仅使用第一直流环节电压检测部23,将暂时连接于短路棒41a、42a的第一直流环节电压检测部23拆下后连接到短路棒41b、42b。
[0062] 通过像这样将直流环节电压检测部以可装卸的方式连接于任意的短路棒,能够容易地检测出期望位置的短路棒中是否存在断路。
[0063][实施例3]
[0064] 接着,使用附图来说明本实用新型的实施例3所涉及的电动机驱动装置。在图7中表示本实用新型的实施例3所涉及的电动机驱动装置103的结构图。对与实施例1所涉及的电动机驱动装置101相同的结构使用相同的标记,省略详细的说明。实施例3所涉及的电动机驱动装置103与实施例1所涉及的电动机驱动装置101的不同之处在于:具备经由其它短路棒41b、42b、41c、42c来与第一逆变器部20电连接的其它逆变器部30、90,至少其它短路棒41b、42b、41c、42c的一部分介于第一逆变器部20的端子21、22与直流环节电压检测部930的端子931、932之间。
[0065] 在实施例3所涉及的电动机驱动装置中,多个短路棒41a〜41c、42a〜42c介于直流环节部13的端子11、12与直流环节电压检测部930的端子931、932之间。因此,在多个短路棒的任一个的位置处发生了断路的情况下,也能够在直流环节电压检测部930中检测出断路。在这种情况下,虽然无法确定在多个短路棒的哪一个的位置处发生了断路,但是由于仅使用一个直流环节电压检测部,因此只要测量出的直流环节电压正常,就能够检测出多个短路棒中均未发生断路。因而,能够迅速地检测出电动机驱动装置整体的短路棒中未发生断路。另外,能够在一开始在最后一级的逆变器部中测量直流环节电压,在检测出异常的情况下,使测量位置向转换器部侧移动,由此确定断路的位置。
[0066] 例如,在假设如图7所示那样在短路棒41c的一点41x处发生了断路的情况下,通过将直流环节电压检测部930设置于第N逆变器部90,能够检测出在短路棒41或42中发生了断路。在这个阶段中,无法确定在短路棒41a〜41c、42a〜42c的哪一个的位置处发生了断路。接着,在将直流环节电压检测部(未图示)设置于第二逆变器部30来检测直流环节电压的情况下,若假设断路仅在41x处发生,则测量出的直流环节电压示出正常的值。其结果,能够检测出在将第二逆变器部30与第N逆变器部90之间进行连接的短路棒41c、42c中的哪一个发生了断路。
[0067] 如以上那样,经由多个短路棒来检测直流环节电压,由此能够容易地检测出多个短路棒中均未发生断路。
[0068][实施例4]
[0069] 接着,使用附图来说明本实用新型的实施例4所涉及的电动机驱动装置。在图8中表示本实用新型的实施例4所涉及的电动机驱动装置104的结构图。对与实施例1所涉及的电动机驱动装置101相同的结构使用相同的标记,省略详细的说明。实施例4所涉及的电动机驱动装置104与实施例1所涉及的电动机驱动装置101的不同之处在于:不将直流环节部13的输出电压输入到第一逆变器(未图示),而代之将直流环节部13的输出电压输入到设置于第X逆变器部50与第Y逆变器部70的之间的第Z逆变器部60的输入端子61,62,并且在第X逆变器部50处设置第X直流环节电压检测部53、在第Y逆变器部70处设置第Y直流环节电压检测部73。如图8所示,在实施例4所涉及的电动机驱动装置104中,多个逆变器部50、60、70通过短路棒41e〜41f、42e〜42f进行连接,将其中位于连续的三个逆变器部的中央的逆变器部60的端子61、62与直流环节部13的端子11、12通过布线81、82进行连接,在与位于中央的逆变器部60相邻的逆变器部50、70处连接直流环节电压检测部53、73,来检测短路棒41e、42e、41f、42f的断路。例如,在逆变器部60与70之间的短路棒41f的一点41y处发生了断路的情况下,能够通过设置于第Y逆变器部70的第Y直流环节电压检测部73检测出断路。
[0070] 在此,通过使布线81、82可动,能够将直流环节部13的端子11、12与任意的逆变器部的端子连接,通过在与该逆变器部邻接的逆变器部处设置直流环节电压检测部,能够检测短路棒的断路。在这种情况下,在连接直流环节部13的端子11、12的逆变器部处无需设置直流环节电压检测部,因此即使不像实施例1所示的电动机驱动装置那样在所有逆变器部处均设置直流环节电压检测部,也能够确定短路棒的断路的位置。
[0071][实施例5]
[0072] 接着,使用附图来说明本实用新型的实施例5所涉及的电动机驱动装置。在图9中表示本实用新型的实施例5所涉及的电动机驱动装置105的结构图。对与实施例3所涉及的电动机驱动装置103相同的结构使用相同的标记,省略详细的说明。实施例5所涉及的电动机驱动装置105与实施例3所涉及的电动机驱动装置103的不同之处在于:直流环节电压检测部930具备检测直流环节电压的时间性变化的单元。
[0073] 在图9所示的实施例5所涉及的电动机驱动装置105中,在直流环节电压检测部930处还设置有直流环节斜率判定部94,作为检测直流环节电压的时间性变化的单元。
[0074] 直流环节斜率判定部94能够基于直流环节电压检测部930检测出的直流环节电压的时间性变化,来判定处于(A)正常地进行动作的状态(“通常时”)、(B)交流电源停电的状态、(C)短路棒断路的状态中的哪个状态。
[0075] 在图10中表示直流环节电压的时间性变化的一例。图1OA表示交流电源1(参照图9)和电动机驱动装置105正常地进行动作的状态(“通常时”),由直流环节电压检测部930检测的直流环节电压与时间经过无关地表现出固定的值。直流环节斜率判定部94检测直流环节电压在规定的微小时间At内的变化AVDC,若直流环节电压的时间性变化AVdc/At为0,则能够判断为交流电源I和电动机驱动装置105正常地进行动作。
[0076] 图1OB表示在交流电源I由于外部因素而停电的情况下的直流环节电压的时间性变化。例如在时刻h发生了停电的情况下,直流环节部13的电容器14中充入的电压逐渐被放出,因此能够认为直流环节电压的时间性变化与短路棒断路的情况相比更缓慢。因而,能够设定如下的阈值a th:在时刻t 直流环节电压Vdc的时间性变化的绝对值小于等于规定的阈值ath的情况下能够判断为停电。即,在I AV1^AtI ( ath的情况下,能够判断为发生了停电。
[0077] 图1OC表示在电动机驱动装置105的内部因素、即短路棒断路的情况下的直流环节电压的时间性变化。例如,当设为在时刻t2在图9中的短路棒41c的一点41x处发生了断路时,由直流环节电压检测部930检测的直流环节电压在时刻t2急剧地下降到0[V]。在这种情况下,时刻t2下的直流环节电压Vdc的时间性变化AVdc/At的绝对值表现出非常大的值。因而,在这种情况下,只要使用设定为适当的值的ath,就能够在I AVDC/At|>ath的情况下判断为发生了短路棒的断路。
[0078] 使用图11的流程图来详细说明实施例5所涉及的电动机驱动装置的动作过程。首先,在步骤S201中,接通交流电源I (参照图9)的电源,启动电动机驱动装置105。接着,在步骤S202中,使用直流环节电压检测部930来测量直流环节电压VDC。
[0079] 接着,在步骤S203中,使用直流环节斜率判定部94来计算直流环节电压Vdc的时间性变化量AVDe/At,判断是否为AVDe/At = O。具体地说,将第一次的测量值VDa保存到存储器,在时间At后进行第二次测量,使用其测量值Vdc2来计算Vdc在时间At中的变化量AVdc= VDC2— VDa。下面,同样地,将第i次测量中的直流环节电压Vdc的变化量计算为Δ&= VDC(i+1)—VDCi。使用这样计算出的直流环节电压的变化量计算时间性变化 AVdcMu
[0080] 在步骤S203中直流环节斜率判定部94判断为AVDe/At = O的情况下,在步骤S204中判断为电动机驱动装置105正常地进行动作,之后,返回到步骤S202,在时间At后继续直流环节电压的测量。
[0081] 另一方面,在步骤S203中直流环节斜率判定部94判断为Λ Vdc/ Δ t不等于O的情况下,判断为发生了某种异常,并如下那样判断该异常是由短路棒断路引起的还是由交流电源停电引起的。即,在步骤S205中,判断直流环节电压的时间性变化△ Vdc/ Δ t的绝对值是否超过规定的阈值ath、即是否为I AVDC/At|>a th。
[0082] 在步骤S205中直流环节斜率判定部94判断为| Λ Vdc/ Λ 11 > a也的情况下,意味着直流环节电压的时间性变化急剧,因此在步骤S206中判断为短路棒中发生了断路,在步骤S208中结束直流环节电压的检测。
[0083] 另一方面,在步骤S205中直流环节斜率判定部94判断为| Λ Vdc/ Λ 11 < a th的情况下,与短路棒中发生了断路的情况相比直流环节电压的时间性变化小,因此在步骤S207中判断为交流电源发生了停电,在步骤S208中结束直流环节电压的检测。
[0084] 如以上那样,根据实施例5所涉及的电动机驱动装置,通过直流环节斜率判定部94来检测直流环节电压的时间性变化,因此能够判断是否发生了使直流环节电压产生变动这样的异常。并且,在判断为发生了使直流环节电压产生变动这样的异常的情况下,能够判别其原因是将直流环节部与逆变器部进行连接的短路棒断路、还是交流电源停电。
[0085] 此外,也可以还具备在直流环节斜率判定部检测出异常的情况下通知该异常的内容的警报发生装置、显示异常的内容的显示装置。
[0086][实施例6]
[0087] 接着,使用附图来说明本实用新型的实施例6所涉及的电动机驱动装置。在图12中表示本实用新型的实施例6所涉及的电动机驱动装置106的结构图。对与实施例3所涉及的电动机驱动装置103相同的结构使用相同的标记,省略详细的说明。实施例6所涉及的电动机驱动装置106与实施例3所涉及的电动机驱动装置103的不同之处在于:还具备直流环节电压直接检测部15和直流环节电压比较部100,该直流环节电压直接检测部15与直流环节部13直接连接,测量直流环节电压,该直流环节电压比较部100将直流环节电压直接检测部15的测量结果与直流环节电压检测部930的测量结果进行比较。
[0088] 如图12所示,直流环节电压直接检测部15设置于直流环节部13,直流环节电压直接检测部15的端子151、152与电容器14的端子11、12直接地、即不经由短路棒地进行电连接。该直流环节电压直接检测部15不经由短路棒地与直流环节部13连接,因此能够不受短路棒的状态影响地检测施加在直流环节部13的电容器14的两端的电压。
[0089] 实施例6中的直流环节电压检测部930与实施例3中的直流环节电压检测部930同样地,检测经由短路棒41a〜41c、42a〜42c的直流环节部13的直流环节电压。
[0090] 直流环节电压比较部100通过将直流环节电压直接检测部15对直流环节电压的测量结果V1与直流环节电压检测部930对直流环节电压的测量结果Vdc进行比较,来检测短路棒的状态。即,若为VD。= V.,则判断为短路棒未发生异常,若为VD。# V1,则能够判断为短路棒发生了异常。
[0091] 使用图13的流程图来详细说明实施例6所涉及的电动机驱动装置的动作过程。首先,在步骤S301中,接通交流电源I (参照图12)的电源,启动电动机驱动装置106。接着,在步骤S302中,使用直流环节电压直接检测部15来测量电容器14的端子间电压VDai。接着,在步骤S303中,使用直流环节电压检测部930来测量直流环节电压VDC,该直流环节电压Vdc是经由短路棒41a〜41c、42a〜42c的直流环节部13的端子11、12间的电压。
[0092] 接着,在步骤S304中,直流环节电压比较部100判断是否为Vdc= V.。在Vdc=V1的情况下,在步骤S305中判断为短路棒中未发生断路,返回到步骤S302,继续直流环节电压的测量。
[0093] 另一方面,在步骤S304中直流环节电压比较部100判断为不是Vdc =Vdco(Vdc^Vdco)的情况下,在步骤S306中判断为短路棒中发生了断路,在步骤S307中结束直流环节电压的测量。
[0094] 在此,进一步详细地说明直流环节电压比较部100中的是否存在短路棒的断路的判断方法。在图14〜图16中分别表示电动机驱动装置未发生异常的情况(“通常时”)、交流电源停电时、短路棒断路时的直流环节电压的时间性变化。
[0095] 首先,说明未发生异常的情况(“通常时”)下的判断方法。如图14A所示,在未发生异常的情况下,由直流环节电压直接检测部15测量的直流环节电压V1与时间经过无关地为固定值。另外,如图14B所示,由设置于第N逆变器90的直流环节电压检测部930检测的直流环节电压Vdc也与时间经过无关地为固定值。其结果,如图14C所示,在直流环节电压比较部100中判断为Vdcci与Vdc两者之间未产生差异(Vdc= V1),从而能够判断为短路棒中未发生断路。
[0096] 接着,说明交流电源停电的情况下的判断方法。如图15A所示,当假设在时刻^交流电源停电时,由直流环节电压直接检测部15测量的直流环节电压Vdcci在时刻^之前表现出固定的值,但在时刻tl以后由于电容器14中充入的电压被逐渐放出,因此直流环节电压V1随时间而减小。另外,如图15B所示,由设置于第N逆变器90的直流环节电压检测部930检测的直流环节电压Vdc也同样地,在时刻q之前表现出固定的值,但在时刻q以后由于电容器14中充入的电压被逐渐放出,因此直流环节电压Vdc随时间而减小。在这种情况下,如图15C所示,在直流环节电压比较部100中Vdc与Vdcci同样地变化,因此判断为两者之间未产生差异(VD。= V.),从而能够判断为短路棒中未发生断路。
[0097] 接着,说明短路棒断路的情况下的判断方法。如图16A所示,断路是在与直流环节部13的端子11、12连接的短路棒中发生的,因此即使在短路棒断路的情况下,由直流环节电压直接检测部15测量的直流环节电压Vdcci也与时间无关地表现出固定的值。另外,如图16B所示,由设置于第N逆变器90的直流环节电压检测部930检测的直流环节电压Vdc在时刻t2之前表现出固定的值,但在时刻12以后由于不再从直流环节部13施加电压因而急剧地减小为0[V]。在这种情况下,如图16C所示,在直流环节电压比较部100中,在时刻t2之前能够判断为Vdc与V DCX!相同,但在时刻t 2以后由于V抓与V DO!大不相同而能够判断为短路棒中发生了断路。
[0098] 如以上那样,通过设置将由直接连接于直流环节部13的直流环节电压直接检测部15测量出的直流环节电压V1与由经由短路棒41a〜41c、42a〜42c的逆变器部90的直流环节电压检测部930测量出的直流环节电压Vdc进行比较的直流环节电压比较部100,能够容易地检测出短路棒的断路。
[0099] 在以上的说明中,示出了将转换器部和逆变器部设置于彼此独立的壳体内并使用设置于壳体外部的短路棒将转换器部与逆变器部进行电连接的例子。然而,并不限于此,在将转换器部和逆变器部设置于同一的壳体内并在壳体内将两者进行连接的情况下,也能够应用本实用新型。
[0100] 如以上所说明的那样,根据本实用新型,在短路棒、逆变器部中检测直流环节电压的状态,由此能够检测提供直流环节电压的短路棒的断路。

Claims (5)

1.一种电动机驱动装置,其特征在于,具备: 转换器部,其将交流电压转换为直流电压; 直流环节部,其通过电容器使上述直流电压平滑化来生成直流环节电压; 逆变器部,其将上述直流环节电压转换为电动机驱动用的多相交流电压; 短路棒,其将上述直流环节部的端子与上述逆变器部的端子进行电连接;以及 直流环节电压检测部,其检测上述直流环节电压, 其中,至少上述短路棒的一部分介于上述直流环节部的端子与上述直流环节电压检测部的端子之间。
2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置,其特征在于, 上述直流环节电压检测部的至少一个端子与上述短路棒连接。
3.根据权利要求1所述的电动机驱动装置,其特征在于, 具备经由其它短路棒与上述逆变器部电连接的其它逆变器部, 至少上述其它短路棒的一部分介于上述逆变器部的端子与上述直流环节电压检测部的端子之间。
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, 上述直流环节电压检测部具备检测上述直流环节电压的时间性变化的单元。
5.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,还具备: 直流环节电压直接检测部,其与上述直流环节部直接连接,测量上述直流环节电压;以及 直流环节电压比较部,其将上述直流环节电压直接检测部的测量结果与上述直流环节电压检测部的测量结果进行比较。
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