DE102014005198A1

DE102014005198A1 - Motorsteuerung mit Stromausfallfeststellung

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Publication number: DE102014005198A1
Application number: DE201410005198
Authority: DE
Inventors: Kenta Yamamoto
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2013-04-15
Filing date: 2014-04-08
Publication date: 2014-10-16
Anticipated expiration: 2034-04-09
Also published as: CN104113264A; CN104113264B; JP2014207809A; US20140306640A1; JP5670505B2; DE102014005198B4; US9124210B2

Abstract

Eine Motorsteuervorrichtung 1 enthält folgendes: einen PWM-Gleichrichter 11; einen Inverter 12; eine Detektoreinheit 13 zum Detektieren eines Wechelspannungswertes am PWM-Gleichrichter 11; eine Berechnungseinheit 14 zum Berechnen einer Versorgungsspannungsphase aufgrund des Wechselspannungswertes; eine Detektoreinheit 15 zum Detektieren eines Wechselstromwertes des PWM-Gleichrichters 11; eine Stromschleifensteuereinheit 16 zum Erzeugen eines Wechselspannungsbefehls zur Steuerung einer Stromwandlung durch den PWM-Gleichrichter 11 auf Basis einer Abweichung zwischen einem Strombefehl und dem Wechselstromwert, und auf Basis der Versorgungsspannungsphase; eine Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17, die feststellt, dass sie sich im Stromschleifensättigungszustand befindet wenn ein Betrag des Wechselspannungsbefehls gleich ist oder größer als ein vorgegebener Spannungswert; eine Betriebszustandsbestimmungseinheit 18 zum Feststellen, ob sich der PWM-Gleichrichter 11 in einem Stromversorgungsbetriebszustand oder in einem regenerativen Betriebszustand befindet; und eine Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 zum Feststellen des Vorliegens oder Nichtvorliegens eines Stromausfalls auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11 auf Basis der Feststellungsergebnisse der Betriebszustandsbestimmungseinheit 18 und der Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Motorsteuervorrichtung, in der von einer Wechselstromquelle abgegebener Wechselstrom in Gleichstrom gewandelt wird und der so gewandelte Gleichstrom weiter gewandelt wird in Wechselstrom zum Antreiben eines Motors, um so dem Motor Leistung zuzuführen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Motorsteuervorrichtung mit einer Einheit zum Feststellen, ob ein Stromausfall auf Seiten der Wechselstromversorgung vorliegt oder nicht.
Zum Stand der Technik
In Motorsteuerungsvorrichtungen zum Antreiben von Motoren, wie sie zum Beispiel verwendet werden in Werkzeugmaschinen, Formmaschinen, Spritzgussmaschinen, industriellen Maschinen, oder verschiedenen Arten von Robotern, wird aus einer Wechselstromquelle stammender Strom zeitweise in Gleichstrom umgewandelt und sodann wieder in Wechselstrom. Der so gewandelte Wechselstrom wird als Antriebsenergie für einen Motor eingesetzt. Eine Motorsteuervorrichtung enthält: einen Gleichrichter zum Abgeben von Gleichstrom nach Gleichrichtung von Wechselstrom, der von einer Wechselstromquelle erhalten wird, die mit drei-phasigem Wechselstrom arbeitet; und einen Inverter, der mit einem Gleichstromanschluss auf der Gleichstromseite des Gleichrichters verbunden ist, um eine bidirektionale Stromwandlung zwischen Gleichstrom am Gleichstromanschluss und Wechselstrom als Antriebsenergie für einen Motor oder regenerative Energie bereitzustellen. Die Motorsteuervorrichtung steuert die Geschwindigkeit, das Drehmoment, oder die Stellung eines Rotors des mit der Wechselstromseite des Inverters verbundenen Motors.
Sinkt in einer solchen Motorsteuervorrichtung die eingegebene Versorgungsspannung aufgrund eines Stromausfalls auf der Wechselstrom-Einspeiseseite des Gleichrichters, ist es schwierig, den normalen Betrieb des Motors aufrecht zu erhalten. In einer solchen Situation können Schäden und Deformationen an folgenden Komponenten auftreten: am Motor; an der Motorsteuervorrichtung zum Antreiben des Motors; an einem Werkzeug, das mit dem Motor verbunden ist, der durch die Motorsteuervorrichtung angetrieben wird; an einem Werkstück, das durch das Werkzeug zu bearbeiten ist; in einer Fertigungslinie, die die Motorsteuervorrichtung enthält; und so weiter. Ist auf Seiten der Wechselstromversorgung des Gleichrichters eine Stromausfallbestimmungseinheit vorgesehen und wird das Vorliegen bzw. Nichtvorliegen eines Stromausfalls auf der Wechselstromseite des Gleichrichters überwacht, dann ist es erforderlich, dass die Motorsteuervorrichtung Schutz-Betriebsarten ausführt, um die oben beschriebenen Probleme und Fehler zu minimieren oder zu vermeiden wenn die Stromausfallbestimmungseinheit feststellt, dass ein Stromausfall auf der Wechselstromseite des Gleichrichters aufgetreten ist.
Zur Feststellung eines Stromausfalls dient ein Verfahren, bei dem ein Amplitudenwert einer Versorgungsspannung berechnet wird durch Koordinatenkonversion der drei-phasigen Wechselstromspannung auf der Wechselstromseite des Gleichrichters in einen Spannungsvektor, der dem äquivalent ist, in einem zwei-phasigen Koordinatensystem und einen Amplitudenwert des Vektors zu berechnet wird; wobei ein Stromausfall dann festgestellt wird, wenn über eine vorgegebene Zeitspanne der berechnete Amplitudenwert kleiner ist als eine vorgegebene Referenzspannung, wie in der JP-A-2006-14546 beispielhaft beschrieben ist. 9 erläutert das in der JP-A-2006-14546 beschriebene Verfahren zum Feststellen eines Stromausfalls. Ein Wechselspannungsdetektor 111 detektiert eine Wechselspannung auf der Seite eines Gleichrichters 100, mit der eine Wechselstromquelle 3 verbunden ist, und eine Spannungsamplitudenberechnungseinheit 112 berechnet hierfür einen Amplitudenwert. Eine Stromausfallbestimmungseinheit 113 stellt fest, dass ein Stromausfall auf Seiten der Wechselspannungsquelle des Gleichrichters 100 aufgetreten ist wenn ein Zustand, in dem der von der Spannungsamplitudenberechnungseinheit 112 berechnete Amplitudenwert kleiner ist als ein vorgegebener Vergleichswert, für eine vorgegebene Vergleichszeitspanne andauert.
Seit einigen Jahren wird weithin ein Gleichrichter in Motorsteuervorrichtungen eingesetzt, der eine Pulsbreitenmodulation (PMW) verwendet (nachfolgend als „PMW-Gleichrichter” bezeichnet), um Anforderungen nach Leistungssenkung und Reaktionsschnelligkeit nachzukommen. Der PWM-Gleichrichter ist als Brückenschaltung von Halbleiter-Schaltelementen aufgebaut und führt die Stromwandlung zum Wandeln von Wechselstrom in Gleichstrom durch Steuerung der Schaltoperationen der Halbleiterschaltelemente gemäß Schaltbefehlen aus.
In der JP-A-H7-322626 wird eine Motorsteuerung mit einem PWM-Gleichrichter beschrieben und ein Verfahren zum Bestimmen eines Stromausfalls, bei dem die Vorrichtung feststellt, ob eine PWM-Frequenzkomponente im Signal enthalten ist, dessen Pegel entsprechend der Polarität der Spannungsversorgungsquelle sich ändert, und welches die gleichen Frequenzkomponenten enthält wie die Stromversorgungsfrequenz.
Die JP-A-2009-44781 beschreibt beispielhaft ein Verfahren zum Feststellen eines Stromausfalls dann, wenn ein Absolutwert eines Spannungsbefehlswertes in einer Motorsteuereinrichtung gleich ist oder kleiner als ein entsprechender Stromausfall-Feststellungspegel.
Wird aber ein PWM-Gleichrichter im Falle der JP-A-2006-14546 eingesetzt kann es vorkommen, dass ein Stromausfall auf Seiten der Wechselstromquelle mit dem oben beschriebenen Verfahren während eines regenerativen Betriebs nicht ermittelt wird, in dem eine Gleichstrom-Ausgangsspannung nicht abfällt weil sie als Eingangsspannung im Gleichrichterkreis auftritt wenn ein Stromausfall auf Seiten der Wechselspannungsquelle des PWM-Gleichrichters aufgetreten ist. 10 veranschaulicht eine Stromausfallfeststellung auf der Wechselspannungsseite eines PWM-Gleichrichters während einer regenerativen Phase, in der die Gleichstrom-Ausgangsspannung in einer Motorsteuerung mit einem herkömmlichen PWM-Gleichrichter und einem Inverter nicht abfällt. Da bei einem PWM-Gleichrichter 200 das Ein- und Ausschalten der Schaltelemente dauernd stattfindet, erscheint über Schaltelemente in dem in 10 gezeigten Zustand eine Gleichspannung an der Wechselspannung-Detektoreinheit 211 wenn eine Wechselstromseite des PWM-Gleichrichters 200 einen offenen Zustand bei Auftreten eines Stromausfalls annimmt. Befindet sich der PWM-Gleichrichter 200 im Arbeitszustand, in dem Wechselstrom in Gleichstrom konvertiert wird, kann eine Stromausfallfeststellungseinheit 213 einen Stromausfall aufgrund einer Spannungsamplitude feststellen weil ein Gleichspannungsausgang aus dem PWM-Gleichrichter 200 abfällt und auch eine Wechselspannung, die mit der Wechselspannungsdetektoreinheit 211 ermittelt wird, auch abfällt, weshalb eine mit der Spannungsamplitudenberechnungseinheit 212 berechnete Spannungsamplitude abfällt, wobei allerdings einige Verzögerungen in der Detektion auftreten. Befindet sich aber der PWM-Gleichrichter 200 in einem Zustand der Regeneration, in dem Gleichspannung in Wechselspannung gewandelt wird, kann es sein, dass die Stromausfallfeststellungseinheit 213 einen Stromausfall auf der Wechselstromseite des PWM-Gleichrichters nicht feststellt weil die Gleichspannung aufgrund regenerativer Energie vom Motor (nicht dargestellt) ansteigt und eine von der Wechselspannungsfeststellungseinheit 211 detektierte Wechselspannung auch ansteigt und damit eine von der Spannungsamplitudenberechnungseinheit 212 berechnete Spannungsamplitude ebenso ansteigt.
Im Fall der JP-H7-322626 ist bei Auftreten eines Signals mit der gleichen Frequenzkomponente wie die Stromversorgungsfrequenz und deren Verwendung bei Feststellung eines Stromausfalls eine PWM-Frequenzkomponente eher unwahrscheinlich aufgrund der LC-Filter, die im Allgemeinen auf der Wechselstromseite eines PWM-Gleichrichters vorgesehen sind. Deshalb hat diese Anordnung den Nachteil, dass ein Stromausfall nur dann zuverlässig detektiert werden kann, wenn dort keine LC-Filter vorhanden sind.
Bei der JP-A-2009-44781 ist es nicht möglich, einen Stromausfall festzustellen, wenn dieser in einer regenerativen Phase auftritt, da dann der genannte Spannungswert nicht abfällt.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Mit Blick auf die obigen Probleme ist es ein Ziel der Erfindung, eine Motorsteuervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, einen Stromausfall auch dann festzustellen, wenn die Wechselstrom-Versorgungsseite eines PWM-Gleichrichters in einem regenerativen Betriebszustand einen „offenen Zustand” annimmt, d. h. einen nicht eindeutig definierten Zustand.
Um dies zu erreichen, weist eine Motorsteuervorrichtung folgendes auf: einen PWM-Gleichrichter für eine bidirektionale Konversion zwischen einer Wechselspannung auf einer Wechselspannungs-Versorgungsseite und einer Gleichspannung an einem Gleichstromanschluss auf einer Gleichstromseite; einen Inverter für eine bidirektionale Konversion zwischen Gleichspannung an dem Gleichstromanschluss und Wechselspannung, die Antriebsspannung für einen Motor ist oder regenerative Spannung, wobei der Inverter mit dem Gleichstromanschluss verbunden ist; eine Wechselspannungsdetektoreinheit zum Detektieren eines Wechselspannungswertes auf der Wechselspannungs-Versorgungsseite des PWM-Gleichrichters; eine Phasenberechnungseinheit zum Berechnen einer Phase der Versorgungsspannung aus dem Wechselspannungswert; eine Wechselstromdetektoreinheit zum Detektieren eines Wechselstromwertes auf der Wechselspannung-Versorgungsseite des PWM-Gleichrichters; eine Stromschleifensteuereinheit zum Erzeugen eines Wechselspannungsbefehls zur Steuerung einer Spannungskonversion des PWM-Gleichrichters auf Basis einer Abweichung zwischen einem Eingangsstrom-Befehlswert und dem Wechselstromwert und der Spannungsphase der Stromversorgung; eine Feststellungseinheit zum Feststellen eines Sättigungszustandes in der Stromschleife wenn die Größe des Wechselspannungs-Befehlswertes gleich ist oder größer als ein vorgegebener Spannungswert; eine Betriebszustand-Bestimmungseinheit zum Feststellen, ob sich der PWM-Gleichrichter in einem Versorgungs-Betriebszustand befindet, in dem Wechselstrom in Gleichstrom gewandelt wird, oder in einem regenerativen Betriebszustand, in dem Gleichstrom in Wechselstrom gewandelt wird; und eine Stromausfallbestimmungseinheit zum Feststellen, ob ein Stromausfall auf der Wechselstrom-Versorgungsseite des PWM-Gleichrichters gegeben ist oder nicht, unter Verwendung der Feststellungsergebnisse der Betriebszustands-Bestimmungseinheit und der Bestimmungseinheit bezüglich des Sättigungszustandes in der Stromschleife.
Gemäß einem Merkmal stellt die Stromausfall-Bestimmungseinheit einen Stromausfall auf der Wechselstromseite des PWM-Gleichrichters fest unter Verwendung eines ersten Kriteriums, dass die Betriebszustands-Bestimmungseinheit in dem regenerativen Betriebszustand ist, und einem zweiten Kriterium, dass die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit einen Sättigungszustand in der Stromschleife feststellt.
Gemäß einem zweiten Merkmal, das wahlweise mit dem obigen ersten Merkmal zu kombinieren ist, weist die Motorsteuervorrichtung zusätzlich folgendes auf: eine Gleichspannungsdetektoreinheit zum Detektieren eines Gleichspannungswertes an dem Gleichstromanschluss; eine Spannungsschleifensteuereinheit zum Erzeugen eines Strombefehls, der in die Stromschleifensteuereinheit eingegeben wird auf Basis einer Abweichung zwischen einem Eingangs-Gleichspannungsbefehls und dem Gleichspannungswert; und eine Bestimmungseinheit bezüglich eines Sättigungszustandes in einer Spannungsschleife zum Feststellen, ob diese sich in Sättigung befindet wenn die Größe des Strombefehls gleich ist oder größer als ein vorgegebener Stromwert. Die Stromausfall-Bestimmungseinheit stellt fest, dass ein Stromausfall auf der Wechselstrom-Versorgungsseite des PWM-Gleichrichters aufgetreten ist unter Verwendung des oben genannten ersten Kriteriums, des oben genannten zweiten Kriteriums, und eines dritten Kriteriums, dass die Spannungsschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit einen Sättigungszustand in der Spannungsschleife feststellt.
Gemäß einem dritten Merkmal, das wahlweise mit dem obigen ersten und/oder zweiten Merkmal kombinierbar ist, weist die Motorsteuervorrichtung weiterhin eine Einheit zum Berechnen einer Stromamplitude aus dem Wechselstromwert auf. Die Stromausfallbestimmungseinheit stellt einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters fest unter Verwendung des obigen ersten Kriteriums, des obigen zweiten Kriteriums und eines vierten Kriteriums, das der Stromamplitudenwert gleich ist oder kleiner als ein vorgegebener Amplitudenwert.
Gemäß einem vierten Merkmal hat die Motorsteuervorrichtung gemäß der obigen zweiten Merkmalskombination weiterhin eine Stromamplitudenberechnungseinheit zum Berechnen eines Stromamplitudenwertes aus dem Wechselspannungs-Stromwert. Die Stromausfallbestimmungseinheit stellt eine Stromausfall auf der Wechselstrom-Versorgungsseite des PWM-Gleichrichters fest unter Verwendung des obigen ersten Kriteriums, des obigen zweiten Kriteriums, des obigen dritten Kriteriums, und eines vierten Kriteriums, dass der Stromamplitudenwert gleich ist oder kleiner als ein vorgegebener Amplitudenwert.
Gemäß einer fünften Merkmalskombination hat eine Motorsteuervorrichtung gemäß einer oder mehreren der obigen ersten bis vierten Merkmalskombinationen weiterhin eine Spannungsamplitudenberechnungseinheit zum Berechnen eines Spannungsamplitudenwertes aus dem Wechselstrom-Spannungswert, der mittels der Spannungsamplitudendetektoreinheit detektiert ist. Die Stromausfall-Bestimmungseinheit stellt einen Stromausfall auf Seiten der Wechselstromversorgung des PWM-Gleichrichters auch dann fest, wenn der Spannungsamplitudenwert gleich ist oder kleiner als ein vorgegebener Amplitudenwert.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird noch deutlicher durch die nachfolgende Beschreibung mit Bezugnahme auf die Figuren:
1 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Konversion von drei Phasen in zwei Phasen;
3A und 3B erläutern eine Wandlung von drei Phasen in zwei Phasen;
4 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
5 ist ein Blockschaltbild für einen PWM-Gleichrichter;
6 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
7 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Motorsteuervorrichtung gemäß einen vierten Ausführungsbeispiel;
8 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;
9 erläutert ein Stromausfall-Feststellungsverfahren gemäß der JP-A-2006-14546 ; und
10 erläutert ein Stromausfall-Feststellungsverfahren in einer Motorsteuervorrichtung mit einem herkömmlichen PWM-Gleichrichter und Inverter auf der Wechselstromseite des PWM-Gleichrichters in einem regenerativen Betriebszustand, in dem eine Gleichstromausgangsspannung nicht abfällt.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN IM EINZELNEN
Nun sollen mit Blick auf die Figuren Ausführungsbeispiele für Motorsteuervorrichtungen mit Stromausfall-Bestimmungseinheit erläutert werden, jedoch ist die Erfindung nicht auf die Figuren oder die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
1 ist ein grundlegendes Blockdiagramm zur Erläuterung einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Nachfolgend werden Komponenten, die eine gleiche oder ähnliche Funktion haben, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hat die Motorsteuervorrichtung 1 einen PWM-Gleichrichter 11, einen Inverter 12, eine Wechselspannungsdetektoreinheit 13, eine Phasenberechnungseinheit 14, eine Wechselstromdetektoreinheit 15, eine Stromschleifensteuereinheit 16, eine Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17, eine Betriebszustandsbestimmungseinheit 18, und eine Stromausfallbestimmungseinheit 19.
Der PWM-Gleichrichter 11 ist als Brückenschaltung aus Halbleiterschaltungselementen ausgeführt und führt eine bidirektionale Konversion zwischen Wechselstrom auf einer Wechselstromseite mit einer herkömmlichen Drei-Phasen-Wechselstromquelle 3 und Gleichstrom an einem Gleichstromanschluss, der die Gleichstromseite bildet, aus. LC-Filter 4 und AC-Reaktoren 5 sind wechselstromseitig des PWM-Gleichrichters 11 angeschlossen.
Der PWM-Gleichrichter und der Inverter 12 sind über einen Gleichstromanschluss 20 verbunden. Der Inverter 12 ist als Konversionsschaltung ausgeführt mit Schaltelementen wie zum Beispiel einem PWM-Inverter darin. Wenn die Motorsteuervorrichtung 1 eine Antriebssteuerung für eine Mehrzahl von Motoren 2 ausführt, ist für jeden Motor 2 ein Inverter 12 vorgesehen. Der Inverter 12 leistet eine bidirektionale Konversion zwischen Gleichstrom in dem Gleichstromanschluss 20 und Wechselstrom, der die Antriebsleistung für den Motor 2 oder regenerative Leistung ist. Der Motor 2 läuft auf Basis von drei-phasigem Wechselstrom mit variabler Spannung und variabler Frequenz, die vom Inverter 12 bereitgestellt werden. Regenerative Energie, die beim Bremsen des Motors 2 erzeugt wird, wird über den Inverter 12 zu dem Gleichstromanschluss 20 rückgeführt.
Die Wechselspannungsdetektoreinheit 13 detektiert einen Wechselspannungswert auf der Wechselstrom-Versorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11. Der durch die Wechselspannungsdetektoreinheit 13 ermittelte Wechselspannungswert wird zu der Phasenberechnungseinheit 14 übertragen.
Die Phasenberechnungseinheit 14 berechnet aufgrund des Wechselspannungswertes eine Versorgungsspannungsphase. Die durch die Phasenberechnungseinheit 14 berechnete Versorgungsspannungsphase wird zu der Stromschleifensteuereinheit 16 übertragen.
Eine Wechselstromdetektoreinheit 15 detektiert einen Wechselstromwert auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11. Der durch die Wechselstromdetektoreinheit 15 detektierte Wechselstromwert wird zu der Konversionseinheit 21 übertragen, die einen drei-phasigen Strom in einen zwei-phasigen Strom wandelt.
Die drei-zu-zwei konvertierende Einheit 21 wandelt den Wechselstromwert mit drei Phasenkoordinaten, wie er von der Wechselstromdetektoreinheit 15 detektiert wird, in einen Stromvektor mit zwei Phasenkoordinaten im Wege der drei-zu-zwei Phasenkonversion. 2 illustriert ein Beispiel eines drei-phasigen Wechselstromes und die 3A und 3B veranschaulichen eine Konversion von drei Phase in zwei Phasen. Ein RST-Wechselstrom mit drei Phasen gemäß 2 ist durch einen Stromvektor in einem drei-phasigen Koordinatensystem gemäß 3A repräsentiert. Eine Konversion von drei Phasen in zwei Phasen bezüglich des Stromvektors in dem drei-phasigen Koordinatensystem ergibt einen Stromvektor in dem zweiphasigen Koordinatensystem gemäß 3B. Eine drei-phasige Wechselspannung kann in ähnlicher Weise in einen Spannungsvektor in einem zwei-phasigen Koordinatensystem konvertiert werden.
Die Stromschleifensteuereinheit 16 erzeugt einen Wechselspannungsbefehl, um die Konversion durch den PWM-Gleichrichter 11 auf Basis einer Abweichung zwischen einem Eingangsstrombefehl und dem Wechselstromwert und der Versorgungsspannungsphase, durchzuführen.
Eine Wechselspannungsbefehlshalteeinheit 22 berechnet zunächst die Größe eines Wechselspannungsbefehls, der durch die Stromschleifensteuereinheit 16 erzeugt wird. Als Größe des Wechselspannungsbefehls wird beispielsweise ein Vektor im zwei-phasigen Koordinatensystem gemäß 3B berechnet. Obwohl im Allgemeinen ein oberer Grenzwert für die Größe des Wechselspannungsbefehls durch die abgeschätzten Ströme der Halbleiter-Schaltungselemente und dergleichen im PWM-Gleichrichter 11 bestimmt ist, hält die Spannungsbefehlshalteeinheit 22 den durch die Stromschleifensteuereinheit 16 erzeugten Wechselspannungsbefehl auf einem oberen Grenzwert wenn die Größe des berechneten Wechselspannungsbefehls gleich ist oder größer als der obere Grenzwert. Der gehaltene Wechselspannungsbefehls wird in eine Konversionseinheit ein gegeben, die zwei Phasen in drei Phasen wandelt. Nachfolgend wird der Wechselspannungsbefehl, der von der Wechselspannungsbefehlshalteeinheit 22 zur Einheit 23 für die Umwandlung von zwei in drei Phasen übertragen wird, als „Wechselspannungsbefehl nach Haltefestlegung” bezeichnet. Wenn der Wechselspannungsbefehl durch die Wechselspannungsbefehlshalteeinheit 22 festgelegt ist, erfolgt eine entsprechende Information an die Sättigungszustandsbestimmungseinheit 17. Wenn die Größe des durch die Wechselspannungsbefehlshalteeinheit 22 berechneten Wechselspannungsbefehls kleiner ist als der obere Grenzwert, wird der von der Stromschleifensteuereinheit 16 erzeugte Wechselspannungsbefehl, so wie er vorliegt, zu der Einheit 23 für die Konversion von zwei in drei Phasen als „Wechselspannungsbefehl nach Haltefestlegung” übertragen.
Die Einheit 23 zum Umwandeln von zwei Phasen in drei Phasen wandelt nach der Haltefestlegung den Wechselstrombefehl, der auf Basis zweier Phasenkoordinaten von der Wechselspannungsbefehlshalteeinheit 22 empfangen wird, nach einer Wandlung von zwei Phasen in drei Phasen in einen PWM-Spannungsbefehl mit drei Phasenkoordinaten um und überträgt ihn zu Schalt-Steuereinheit 24. Die Wandlung von zwei Phasen in drei Phasen ist eine Rückwandlung der Wandlung von drei Phasen in zwei Phasen, wie sie mit Blick auf die 3A und 3B erläutert worden ist.
Die Schalt-Steuereinheit 24 erzeugt Schaltbefehle zum Steuern der Schaltoperationen der Halbleiter-Schaltelemente im PWM-Gleichrichter 11 durch Vergleich des PWM-Spannungsbefehls mit einem dreieckigen Wellenträgersignal mit einer vorgegebenen Trägerfrequenz. Im Ergebnis werden im PWM-Gleichrichter die Schaltoperationen der Halbleiter-Schaltelemente durch die Schaltbefehle gesteuert und die bidirektionale Stromwandlung erfolgt zwischen Wechselstrom auf der Wechselstromseite und Gleichstrom auf der Gleichstromseite, die durch den Gleichstromanschluss gebildet ist.
Wie oben bereits erwähnt ist, wird dann, wenn der Wechselspannungsbefehl durch die Wechselspannung-Halteeinheit 22 gehalten wird, die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 hierüber unterrichtet. Ein Zustand, in dem der Wechselstrombefehl gehalten wird, wird hier als „Stromschleifensättigungszustand” bezeichnet. Die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 stellt fest, dass sie sich im Stromschleifensättigungszustand befindet und sendet ein entsprechendes Signal an die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 wenn der Stromspannungsbefehl durch die Stromspannungsbefehl-Halteeinheit 22 gehalten ist, d. h. wenn der Betrag des Wechselstrombefehls gleich oder größer ist ein vorgegebener oberer Grenzwert.
Die Betriebszustandsbestimmungseinheit 18 stellt fest, ob sich der PWM-Gleichrichter 11 in einem Strom-Versorgungszustand befindet, in dem Wechselstrom in Gleichstrom gewandelt wird, oder in einem regenerativen Betriebszustand, in dem Gleichstrom in Wechselstrom gewandelt wird. Die Feststellung, ob ein Strom-Versorgungszustand oder ein regenerativer Betriebszustand vorliegt, wird beispielsweise so ausgeführt, dass eine Polarität eines d-Phasen-Stromes hierzu verwendet wird, der gewonnen wird durch eine dq-Konversion des Stromvektors durchgeführt wird, welcher gewonnen wird durch die Zwei-in-drei-Phasenkonversionseinheit 21, welche die Wandlung von zwei Phasen in drei Phasen am Wechselstromwert durchführt, der durch die Wechselstrom-Detektoreinheit 15 detektiert wird. Ist der d-Phasen-Strom des Wechselstromes, der von der Wechselstromseite in den PWM-Gleichrichter 11 fließt, zum Beispiel positiv, stellt die Betriebszustandsbestimmungseinheit 18 fest, dass ein Stromversorgungsbetriebszustand vorliegt, wohingegen ein regenerativer Betriebszustand dann vorliegt, wenn diese Stromphase negativ ist. Das Ergebnis dieser Feststellung durch die Betriebszustandsfeststelleinheit 18 wird mit einem entsprechenden Signal der Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 übermittelt.
Die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 stellt ein Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Stromausfalls auf der Wechselstromseite des PWM-Gleichrichters unter Verwendung der Ergebnisse der Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 und der Betriebszustandsbestimmungseinheit 18 fest.
Beim ersten Ausführungsbeispiel wird ein Stromausfall auf der Wechselstromseite des PWM-Gleichrichters 11 auf Basis eines ersten Kriteriums, dass die Betriebszustandsbestimmungseinheit 18 feststellt, in einem regenerativen Betriebszustand zu sein, und eines zweiten Kriteriums, dass die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 feststellt, in einem Stromschleifensättigungszustand zu sein, festgestellt. Mit anderen Worten: die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 stellt einen Stromausfall auf der Wechselstromseite des PWM-Gleichrichters 11 fest wenn die Betriebszustandsbestimmungseinheit 18 einen regenerativen Betriebszustand feststellt (erste Bedingung) und wenn die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 einen Sättigungszustand in der Stromschleife feststellt (zweite Bedingung). Da der PWM-Gleichrichter nicht in der Lage ist, Strom gemäß den Schaltbefehlen durchzulassen wenn im regenerativen Betriebszustand ein Stromausfall auftritt, wird eine Abweichung (ein Unterschied) zwischen dem Strom gemäß dem entsprechenden Befehl und einem Stromvektor, der gewonnen wird durch die Wandlung von drei Phasen in zwei Phasen bezüglich des Wechselstromwertes mit Hilfe der Konversionseinheit 21, groß und der Wechselstrom-Befehlsausgang seitens der Stromschleifensteuereinheit 16 wird ebenfalls groß. Wird der Betrag der Wechselstrombefehlsspannung gleich oder größer als ein vorgegebener oberer Grenzwert, wird der von der Stromschleifensteuereinheit 16 erzeugte Wechselspannungsbefehlswert durch die Wechselspannungsbefehlswerthalteeinheit 22, wie oben beschrieben, gehalten und die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 stellt den Stromschleifensättigungszustand fest.
Somit stellt die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 in dem ersten Ausführungsbeispiel einen Stromausfall auf der Wechselstromseite des PWM-Gleichrichters 11 fest, wenn die Betriebszustandsbestimmungseinheit 18 feststellt, dass sie sich im regenerativen Betriebszustand befindet (erstes Kriterium; Bedingung) und die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 feststellt, dass sie sich im Stromschleifensättigungszustand befindet (zweite Bedingung; Kriterium). Eine Motorsteuervorrichtung weist folgendes auf: einen PWM-Gleichrichter zum Gleichrichten von Wechselspannung, die seitens einer Wechselspannungsquelle geliefert wird, wobei der Gleichrichter einen Eingang für Wechselspannung mit drei Phasen aufweist und einen Ausgang für Gleichspannung; einen Inverter, der mit einem Gleichstromanschluss auf der Gleichspannungsseite des PWM-Gleichrichters verbunden ist, um eine bidirektionale Spannungswandlung zwischen der Gleichspannung am Gleichstromanschluss und Wechselspannung auszuführen, wobei letztere die Antriebsenergie für einen Motor bereitstellt oder regenerative Leistung ist, und ein Stromausfall auf Seiten der Wechselspannungsversorgung bei Erfüllung der ersten Bedingung (Kriterium) und der zweiten Bedingung (Kriterium) festgestellt wird, wodurch es möglich ist, einen Stromausfall auch dann festzustellen, wenn dieser in einem Zustand auftritt, bei dem die Wechselspannungsseite einen offenen (nicht eindeutig definierten) Zustand annimmt, wenn der PWM-Gleichrichter sich im regenerativen Betrieb befindet.
4 ist ein Blockschaltbild einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das zweite Ausführungsbeispiel wird implementiert durch Hinzufügung einer Stromsteuerschleife zu der Motorsteuervorrichtung 1 gemäß dem in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel. 5 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Steuerung des PWM-Gleichrichters.
Wie 5 zeigt, hat das Steuersystem für den PWM-Gleichrichter eine Spannungsschleifensteuereinheit 26 und eine Stromschleifensteuereinheit 16. Die Spannungsschleifensteuereinheit 26 erzeugt einen Strombefehl aufgrund einer Abweichung zwischen einem eingegebenen Gleichstrombefehl und einem Gleichstromwert eines glättenden Kondensators C am Gleichstromanschluss 20. In 5 wird die Übertragungsfunktion der Spannungsschleifensteuereinheit 26 mit Cv(s) bezeichnet. Der Betrag des von der Spannungsschleifensteuereinheit 26 erzeugten Strombefehls hat einen oberen Grenzwert, der entsprechend abgeschätzter Ströme der Halbleiter-Schaltelemente oder dergleichen im PWM-Gleichrichter 11 festgelegt ist, und der Strombefehl wird gehalten, wenn er gleich oder größer ist als ein oberer Grenzwert (Bezugszeichen 31). Hier wird ein Zustand, in dem ein Strombefehl gehalten wird, als „Spannungsschleifensättigungszustand” bezeichnet. Die Stromschleifensteuereinheit 16 erzeugt einen Wechselspannungsbefehl zum Steuern einer Spannungskonversion des PWM-Gleichrichters auf Basis einer Abweichung zwischen dem Eingangsstrombefehl und dem Wechselstromwert, und einer Stromversorgungsspannungsphase. In 5 wird die Übertragungsfunktion der Stromschleifensteuereinheit 16 mit C_I(S) bezeichnet. Wie oben anhand des ersten Ausführungsbeispieles beschrieben ist, hat der von der Stromschleifensteuereinheit 16 erzeugte Wechselspannungsbefehl einen oberen Grenzwert, der festgelegt ist entsprechend den abgeschätzten zulässigen Strömen durch die Halbleiter-Schaltelemente oder dergleichen im PWM-Gleichrichter 11 und der Wechselspannungsbefehl wird gehalten, wenn er gleich ist oder größer als der obere Grenzwert (vgl. Bezugszeichen 32). In 5 repräsentieren Übertragungsfunktionen P_I(S) und P_V(S) Steuerziele.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird zusätzlich zu den Feststellungsergebnissen der Betriebszustandsbestimmungseinheit 18 und der Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 des obigen ersten Ausführungsbeispieles der Spannungschleifensättigungszustand zur Bestimmung eingesetzt, ob ein Stromausfallzustand auf der Wechselstromseite vorliegt oder nicht. Mit anderen Worten: Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind zusätzlich zu den Komponenten der Motorsteuervorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechend 1, eine Gleichspannungsdetektoreinheit 25, eine Stromschleifensteuereinheit 26, eine Strombefehlshalteeinheit 27, und eine Spannungsschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 28 vorgesehen.
Die Gleichspannungsdetektoreinheit 25 detektiert einen Gleichspannungswert an dem Gleichstromanschluss 20 (d. h. einen Gleichspannungswert am glättenden Kondensator). Der von der Gleichspannungsdetektoreinheit 25 detektierte Gleichspannungswert wird zur Spannungschleifensteuereinheit 26 übertragen.
Die Spannungschleifensteuereinheit 26 erzeugt einen Strombefehl auf Basis einer Abweichung (eines Unterschiedes) zwischen dem Eingangsgleichspannungsbefehl und dem Gleichspannungswert, der durch die Gleichspannungsdetektoreinheit 25 detektiert ist.
Die Strombefehlshalteeinheit 27 berechnet zunächst eine Größe des von der Spannungsschleifensteuereinheit 26 erzeugten Stromes. Beispielsweise wird für die Größe des Strombefehls der Normvektor im zwei-phasigen Koordinatensystem gemäß 3B berechnet. Allgemein hat der Betrag des Strombefehls einen oberen Grenzwert, der bestimmt ist gemäß den zulässigen Strömen in den Halbleiter-Schaltelementen oder dergleichen im PWM-Gleichrichter 11. Ist die von der Strombefehlshalteeinheit 27 berechnete Größe des Strombefehls gleich oder größer als ein oberer Grenzwert, wird der von der Spannungsschleifensteuereinheit 26 erzeugte Strombefehl am oberen Grenzwert gehalten. Der gehaltene Strombefehl wird zu der Stromschleifensteuereinheit 16 übertragen. Nachfolgend wird der von der Strombefehlshalteeinheit 27 zu der Stromschleifensteuereinheit 16 übertragene Strombefehl als „Strombefehl nach Haltefestlegung” bezeichnet. Wie in Bezug auf 5 beschrieben ist, wird ein Zustand, in dem der Strombefehl gehalten ist, als „Stromschleifensättigungszustand” bezeichnet. Wird der Strombefehl durch die Strombefehlshalteeinrichtung 27 gehalten, geht ein entsprechendes Signal an die Spannungsschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 28. Wenn die Größe des durch die Strombefehlshalteeinheit 27 berechneten Stormbefehls kleiner ist als der obere Grenzwert, wird der von der Spannungsschleifensteuereinheit 26 erzeugte Strombefehl, so wie er aktuell ist, als „Strombefehl nach Haltefestlegung” an die Stromschleifensteuereinheit 16 übertragen.
Wird der Strombefehl durch die Stromhalteeinheit 27 gehalten, d. h. ist die Größe des Strombefehls gleich oder größer als ein vorgegebener oberer Grenzwert, bestimmt die Spannungsschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 28, dass sie sich im Spannungsschleifensättigungszustand befindet und gibt an die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 ein entsprechendes Signal. Beim zweiten Ausführungsbeispiel stellt die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11 fest unter Verwendung eines ersten Kriteriums (Bedingung), ob die Betriebszutandsbestimmungseinheit 14 einen regenerativen Betriebszustand feststellt, ob eine zweite Bedingung (Kriterium) erfüllt ist, wonach die Stromschleifensättigungszustandbestimmungseinheit 17 feststellt, dass ein Sättigungszustand in der Stromschleife vorliegt, und ob eine dritte Bedingung (Kriterium) erfüllt ist, dass die Spannungsschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 28 einen Spannungsschleifensättigungszustand feststellt. Mit anderen Worten: die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19, stellt einen Stromausfall auf der Wechselspannungsversorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11 fest wenn die Betriebsbestimmungseinheit 18 feststellt, dass sie sich im regenerativen Betriebszustand befindet (erste Bedingung), die Stromschleifensättigungszustandsbesteimmungseinheit 17 feststellt, dass sie sich im Stromschleifensättitungszustand befindet (zweite Bedingung), und die Spannungsschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 28 feststellt, dass sie sich im Spannnungsschleifensättigungszustand befindet (dritte Bedingung). Da der PWM-Gleichrichter nicht in der Lage ist, Strom gemäß den Schaltbefehlen durchzulassen wenn ein Stromausfall aufgetreten ist während der PWM-Gleichrichter im regenerativen Betrieb ist, ist die Abweichung zwischen dem Strombefehl und dem Stromvektor, der gewonnen wird durch die Konversion von drei Phasen in zwei Phasen bezüglich des Wechselstromwertes durch die Konversionseinheit 21 groß und der Wechselspannungsbefehl, der durch die Stromschleifensteuereinheit 16 ausgegeben wird, ist ebenfalls groß. Ist der Betrag des Wechselspannungsbefehls gleich oder größer als der vorgegebene obere Grenzwert, wird der durch die Stromschleifensteuereinheit 16 erzeugte Wechselstrombefehl durch die Wechselspannungsbefehlshalteeinheit 22 gehalten und die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 stellt fest, dass sie sich im Stromschleifensättigungszustand befindet. Weil der PWM-Gleichrichter nicht in der Lage ist Stromfluss gemäß dem Schaltbefehl zuzulassen, steigt die Gleichspannung an dem Gleichstromanschluss 20 auf der Gleichspannungsseite des PWM-Gleichrichters 11 und die Abweichung zwischen dem Gleichstrombefehls und der mit der Gleichstromdetektoreinheit 25 detektierten Gleichspannung wird groß und ebenso wird der durch die Spannungsschleifensteuereinheit 26 abgegebene Strombefehl groß. Ist die Größe des Strombefehls gleich oder größer als der obere Grenzwert, wird der von der Spannungsschleifensteuereinheit 26 erzeugte Strombefehl durch die Strombefehlshalteeinheit 27 gehalten und die Spannungsschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 28 stellt fest, dass sie sich im Spannungsschleifensättigungszustand befindet. Somit stellt die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 beim zweiten Ausführungsbeispiel einen Stromausfall auf der Wechselspannungsversorgungsseite fest, wenn die erste Bedingung, die zweite Bedingung und die dritte Bedingung alle erfüllt sind. Deshalb hat eine Motorsteuervorrichtung dieser Art: einen PWM-Gleichrichter zum Gleichrichten von Wechselstrom, der durch eine Wechselstromversorgung bereitgestellt wird mit drei-phasigem Wechselstromeingang zum Abgeben von Gleichstrom; und einen Inverter, der mit einem Gleichstromanschluss auf der Gleichstromseite des PWM-Gleichrichters verbunden ist zur bidirektionalen Spannungskonversion von Gleichspannung an dem Gleichstromanschluss und Wechselspannung zum Antrieben des Motors oder als regenerativer Strom, womit es möglich ist, präzise einen Stromausfall festzustellen wenn dieser in einem Zustand auftritt, in dem sich die Wechselstromseite in einem „offenen Zustand” (undefinierten Zustand) befindet während der PWM-Gleichrichter im regenerativen Betrieb ist.
In dieser Beschreibung sind gleiche oder funktionsähnliche Schaltkreiskomponenten mit dem gleichen Bezugszeichen versehen und entsprechend wird auf eine wiederholte Beschreibung der Komponenten gemäß 1 verzichtet.
6 ist ein Blockschaltbild einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Beim obigen ersten Ausführungsbeispiel stellt die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 einen Stromausfall auf Seiten der Wechselstromversorgung des PWM-Gleichrichters 11 fest wenn die Betriebszustandsbestimmungseinheit 14 feststellt, dass sie sich im regenerativen Betriebszustand befindet und die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 feststellt, dass sie sich im Stromschleifensättigungszustand befindet. Allerdings kann beim ersten Ausführungsbeispiel ein Strom, der gleich ist oder größer als die abgeschätzten zulässigen Ströme durch die Halbleiter-Schaltelemente erzwungen werden wenn die in einem regenerativen Betriebszustand durch den PWM-Gleichrichter 11 regenerierte Energie exzessiv ist, auch wenn kein Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite aufgetreten ist, wodurch der Wechselspannungsbefehl auf dem oberen Grenzwert gehalten wird, und es dadurch möglich ist, einen Stromausfall auf der Wechselstromseite aufgrund einer Bestimmung des Sättigungszustandes mittels der Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 festzustellen. Deshalb wird beim dritten Ausführungsbeispiel unter Verwendung des Umstandes, dass kein Strom fließt wenn ein Stromausfall während eines regenerativen Betriebs auftritt, eine Stromamplitude auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11 für die Feststellung, ob auf der Wechselstromversorgungsseite ein Stromausfall aufgetreten ist oder nicht, verwendet, zusätzlich zu dem Feststellungsergebnis der Betriebszustandsbestimmungseinheit 18 und dem Feststellungsergebnis der Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17, die beim obigen ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Beim in 6 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel wird eine Stromamplitudenberechnungseinheit 29 zum Berechnen eines Stromamplitudenwertes aus dem Wechselstromwert, der durch die Wechselstromdetektoreinheit 15 detektiert wird, eingesetzt, zusätzlich zu den Schaltkreiskomponenten der Motorsteuervorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, das anhand der 1 beschrieben worden ist.
Berechnungsverfahren bezüglich eines Stromamplitudenwertes mit Hilfe der Stromamplitudenberechnungseinheit 29 sind beispielsweise ein Verfahren zum Berechnen eines Strom-Normvektors, der durch Konversion von drei Phasen in zwei Phase bezüglich eines von der Wechselstromdetektoreinheit 15 detektierten Wechselstromwertes gewonnen wird, oder ein Verfahren zum Berechnen eines Spitzenwertes der Wechselstromwerte, wie sie die Wechselstromdetektoreinheit 15 detektiert, oder dergleichen.
Beim dritten Ausführungsbeispiel stellt die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 einen Stromausfall auf der Wechselspannungsversorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11 fest unter Verwendung einer ersten Bedingung, dass die Betriebszustandsbestimmungseinheit 18 sich im regenerativen Betriebszustand befindet, der zweiten Bedingung, dass die Stromschleifensättigungszustandbestimmungseinheit 17 sich im Stromschleifensättigugnszustand befindet, und einer vierten Bedingung, wonach ein Stromamplitudenwert, der durch die Stromamplitudenberechnungseinheit 29 berechnet ist, gleich ist oder kleiner als ein vorgegebener Amplitudenwert. Mit anderen Worten: Die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 stellt einen Stromausfall auf Seiten der Wechselstromversorgung des PWM-Gleichrichters 11 fest, wenn die Betriebszustandsbestimmungseinheit 18 feststellt, dass sie sich im regenerativen Betriebszustand befindet (erste Bedingung), die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 feststellt, dass sie sich im Stromschleifensättigungszustand befindet (zweite Bedingung), und ein Stromamplitudenwert, der von der Stromamplitudenberechnungseinheit 29 berechnet wird, gleich ist oder kleiner als ein vorgegebener Amplitudenwert (vierte Bedingung). Der „vorgegebene Amplitudenwert” kann auf beispielsweise einen Wert nahe 0 gesetzt werden. Tritt ein Stromausfall auf, bei dem die Wechselstromversorgungsseite einen sogenannten „offenen Zustand” annimmt während sich der PWM-Gleichrichter 11 im regenerativen Betrieb befindet, fließt kein Wechselstrom in die Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11. Deshalb stellt die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 beim dritten Ausführungsbeispiel einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite fest wenn die erste Bedingung, die zweite Bedingung und die vierte Bedingung alle erfüllt sind. Deshalb weist eine entsprechende Motorsteuervorrichtung folgendes auf: einen PWM-Gleichrichter zum Gleichrichten von Wechselstrom, der von einer Wechselstromversorgung zugeführt wird mit drei-phasigem Wechselstrom, zur Abgabe von Gleichstrom; einen Inverter, der mit einem Gleichstromanschluss auf der Gleichstromseite des PWM-Gleichrichters verbunden ist zur bidirektionalen Stromwandlung zwischen Gleichstrom an dem Gleichstromanschluss und Wechselstrom als Antrieb für einen Motor oder als regenerative Energie, womit es möglich ist, eine falsche Feststellung eines Stromausfalls auf Seiten der Wechselstromseite zu vermeiden wenn die durch den PWM-Gleichrichter regenerierte Energie exzessiv wird, was ermöglicht, einen Stromausfall sehr zuverlässig auch dann festzustellen, wenn sich die Wechselstromseite in einem offenen Zustand befindet während der PWM-Gleichrichter im regenerativen Betrieb ist.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind Schaltkreiskomponenten und Blöcke mit den gleichen Bezugszeichen wie beim in 1 illustrierten Ausführungsbeispiel versehen, sofern es sich um Komponenten bzw. Blöcke mit gleicher oder ähnlicher Funktion handelt.
7 ist ein Blockschaltbild einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Beim obigen zweiten Ausführungsbeispiel stellt die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11 fest wenn die Betriebszustandsbestimmungseinheit 18 feststellt, in einem regenerativen Betriebszustand zu sein (erste Bedingung), die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 feststellt, in einem Stromschleifensättigungszustand zu sein (zweite Bedingung), und die Spannungsschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 28 feststellt, in einem Spannungsschleifensätttigungszustand zu sein (dritte Bedingung). Allerdings kann beim zweiten Ausführungsbeispiel (ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel) es zu einer falschen Feststellung über einen Stromausfall auf der Wechselstromseite kommen, obwohl kein Stromausfall während eines regenerativen Betriebszustandes vorliegt, weil die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 in einem Stromschleifensättigungszustand ist wenn die durch den PWM-Gleichrichter erzeugte regenerative Energie exzessiv ist. Deshalb wird beim vierten Ausführungsbeispiel der Umstand ausgenutzt, dass kein Strom fließt wenn ein Stromausfall während eines regenerativen Betriebs fließt, und der Stromamplitudenwert auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11 wird verwendet zur Bestimmung des Vorliegens oder Nichtvorliegens eines Stromausfalls auf der Wechselstromversorgungsseite, zusätzlich zu den Feststellungsergebnissen der Betriebszustandbestimmungseinheit 18, der Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17, und der Spannungsschleifensättigungzustandsbestimmungseinheit 28 gemäß dem obigen zweiten Ausführungsbeispiel.
Gemäß dem in 7 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel ist eine Stromamplitudenberechnungseinheit 29 zum Berechnen eines Stromamplitudenwertes aus dem Wechselstromwert, der durch die Wechselstromdetektoreinheit 15 detektiert wird, zusätzlich zu den Schaltkreiselementen der Motorsteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach 4 vorgesehen.
Berechnungsverfahren bezüglich des Stromamplitudenwertes mittels der Stromamplitudenberechnungseinheit 29 sind beispielsweise ein Verfahren zum Berechnen eines Strom-Normvektors, der durch Konversion von drei Phasen in zwei Phasen eines Wechselstromwertes, der durch die Wechselstromdetektoreinheit 15 detektiert wird, ein Verfahren zum Berechnen eines Spitzenwertes des Wechselstromwerte, wie sie durch die Wechselstromdetektoreinheit 15 detektiert werden, oder dergleichen.
Beim vierten Ausführungsbeispiel stellt die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11 fest unter Verwendung der ersten Bedingung, dass die Betriebszustandsbestimmungseinheit 18 feststellt, dass sie sich im regenerativen Betriebszustand befindet, der zweiten Bedingung, dass die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 feststellt, dass sie sich im Stromschleifensättigungszustand befindet, und der dritten Bedingung, dass die Spannungsschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 28 feststellt, dass sie sich im Spannungschleifensättigungszustand befindet, und der vierten Bedingung, dass ein durch eine Stromamplitudenberechnungseinheit 29 berechneter Stromamplitudenwert gleich ist oder kleiner als ein vorgegebener Amplitudenwert (wenn vorstehend davon die Rede ist, dass sich eine Einheit in einem Zustand befindet, dann schließt dies auch ein, dass ein solche Einheit den fraglichen Zustand feststellt). Mit anderen Worten: die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 stellt einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11 fest wenn die Betriebszustandsbestimmung 218 einen regenerativen Betriebszustand feststellt (erste Bedingung), die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 einen Stromschleifensättigungszustand feststellt (zweite Bedingung), die Spannungsschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 28 einen Spannungsschleifensättigungszustand feststellt (dritte Bedingung), und der durch die Stromamplitudenberechnungseinheit 29 berechnete Stromamplitudenwert gleich ist oder kleiner als ein vorgegebener Amplitudenwert (vierte Bedingung). Der „vorgegebene Amplitudenwert” kann zum Beispiel auf einen Wert nahe 0 gesetzt werden. Tritt ein Stromausfall auf, bei dem die Wechselstromversorgungsseite den offenen Zustand annimmt während sich der PWM-Gleichrichter 11 im regenerativen Betriebszustand befindet, fließt kein Wechselstrom in die Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11. Deshalb stellt die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 beim vierten Ausführungsbeispiel einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite fest, wenn die erste Bedingung, die zweite Bedingung, die dritte Bedingung und die vierte Bedingung alle erfüllt sind.
Dementsprechend weist eine Motorsteuervorrichtung dieser Art folgendes auf: einen PWM-Gleichrichter zum Gleichrichten von seitens einer Wechselspannungsquelle bereitgestellten Wechselspannung mit drei Phasen in eine Gleichspannung; einen Inverter, der mit einem Gleichstromanschluss auf der Gleichstromseite des PWM-Gleichrichters verbunden ist für eine bidirektionale Konversion von Gleichspannung an dem Gleichstromanschluss in Wechselspannung als Antriebsspannung für einen Motor oder als regenerative Spannung, wodurch es möglich ist, eine falsche Feststellung eines Stromausfalls auf der Wechselstromversorgungsseite zu vermeiden wenn die vom PWM-Gleichrichter erzeugte regenerative Energie exzessiv wird, und somit zu ermöglichen, dass ein Stromausfall auch dann zuverlässig festgestellt werden kann, wenn die Wechselstromversorgungsseite einen offenen Zustand annimmt während sich der PWM-Gleichrichter im regenerativen Betrieb befindet.
Auch hier sind einander gleiche oder funktionsähnliche Schaltkreiskomponenten und Blöcke mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie entsprechende Komponenten bzw. Blöcke beim anhand von 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel, sodass auf eine wiederholte Beschreibung insoweit verzichtet werden kann.
8 ist ein Blockschaltbild des grundlegenden Aufbaus einer Motorsteuervorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Beim fünften Ausführungsbeispiel wird ein Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11 auch dann festgestellt, wenn ein Spannungsamplitudenwert auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11 gleich oder kleiner ist als ein vorgegebener Amplitudenwert, entsprechend dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel. Deshalb hat die Motorsteuervorrichtung beispielsweise weiterhin eine Spannungsamplitudenberechnungseinheit 30, zusätzlich zu den Schaltkreiskomponenten der Motorsteuervorrichtung 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, das anhand der 7 beschrieben wurde.
Die Spannungsamplitudenberechnungseinheit 30 berechnet einen Spannungsamplitudenwert aus dem Wechselspannungswert, der von der Wechselspannungsbestimmungseinheit 13 detektiert ist. Verfahren zum Berechnen des Spannungsamplitudenwertes mittels der Spannungsamplitudenberechnungseinheit 30 sind beispielsweise die Berechnung eines Spannungs-Normvektors, der gewonnen wird durch Konversion von drei Phasen in zwei Phasen bezüglich eines mit der Wechselspannungsdetektoreinheit 13 detektierten Wechselspannungswertes, ein Verfahren zum Berechnen eines Spitzenwertes von Wechselspannungswerten, die durch die Wechselspannungsdetektoreinheit 13 berechnet werden, oder dergleichen. Der berechnete Spannungsamplitudenwert wird an die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 übertragen.
Beim fünften Ausführungsbeispiel stellt die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 dann einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11 fest wenn der von der Spannungsamplitudenberechnungseinheit 30 berechnete Spannungsamplitudenwert gleich ist oder kleiner als ein vorgegebener Amplitudenwert. Mit anderen Worten: in diesem Fall wird das Auftreten eines Spannungsausfalls auf der Wechselstromversorgungsseite detektiert wenn der PWM-Gleichrichter in einem (Motor-)Versorgungszustand ist oder in einem Betriebszustand ohne Last. Weiterhin kann ein Stromausfall auch detektiert werden, wenn sich die Wechselstromversorgungsseite nicht in einem offenen Zustand befindet während der PWM-Gleichrichter 11 im regenerativen Betrieb ist. Andererseits stellt die Stromausfall-Bestimmungseinheit 19 einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters 11 fest, wenn die Betriebszsutandsbestimmungseinheit 18 feststellt, im regenerativen Betriebszustand zu sein (erste Bedingung), die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 17 feststellt, im Stromschleifensättigungszustand zu sein (zweite Bedingung), die Spannungsschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit 28 feststellt, im Spannungsschleifensättigungszustand zu sein (dritte Bedingung), und der von der Stromamplitudenberechnungseinheit 29 berechnete Stromamplitudenwert gleich ist oder kleiner als ein vorgegebener Amplitudenwert (vierte Bedingung). Mit anderen Worten, hier wird ein Stromausfall, bei dem die Wechselstromversorgungsseite in einem offenen Zustand ist, detektiert wenn der PWM-Gleichrichter 11 sich im regenerativen Betriebszustand befindet. Deshalb kann gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ein Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite auch dann detektiert werden, wenn sich der PWM-Gleichrichter in irgendeinem Zustand befindet, also insbesondere dem (Motor-)Versorgungszustand, Zustand ohne Last, oder einem regenerativen Betriebszustand.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind Schaltkreiskomponenten oder Blöcke, die entsprechenden Schaltkreiskomponenten bzw. Blöcken gemäß dem anhand der 7 beschriebenen Ausführungsbeispiel entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort.
Die vorliegende Erfindung kann eingesetzt werden zum Feststellen, ob ein Stromausfall auf einer Wechselstromversorgungsseite eines PWM-Gleichrichters aufgetreten ist oder nicht bei der Stromversorgung einer Motorsteuervorrichtung zum Antreiben von Motoren in Werkzeugmaschinen, Formmaschinen, Spritzgussmaschinen, industriellen Maschinen allgemein, oder unterschiedlichen Arten von Robotern. Die Motorsteuervorrichtung hat einen PWM-Gleichrichter zum Konvertieren von eingegebener Wechselspannung in Gleichspannung und einen Inverter zum Konvertieren der vom PWM-Gleichrichter abgegebenen Gleichspannung in Wechselspannung, die als Antriebsenergie für den Motor dient.
Nach der Erfindung weist eine Motorsteuervorrichtung folgendes auf: einen PMW-Gleichrichter zum Gleichrichten von seitens einer Wechselstromquelle bereitgestelltem Wechselstrom mit drei Phasen in ausgegebenen Gleichstrom; einen Inverter, der mit einem Gleichstromanschluss auf der Gleichstromseite des PWM-Gleichrichters verbunden ist zur bidirektionalen Stromkonversion zwischen Gleichstrom an dem Gleichstromanschluss und Wechselstrom, der Antriebsenergie bereitstellt für einen Motor oder regenerative Energie, womit es möglich ist, zuverlässig einen Stromausfall auch dann festzustellen, wenn sich die Wechselstromversorgungsseite in einem offenen Zustand befindet, während der PWM-Gleichrichter im regenerativen Betriebszustand ist. Kann das Auftreten eines Stromausfalls auf der Wechselstromversorgungsseite eines PWM-Gleichrichters zuverlässig detektiert werden, sind unterschiedliche Schutzmaßnahmen zum Schutz eines von der Motorsteuervorrichtung angetriebenen Motors, eines mit dem Motor verbundenen Werkzeuges, eines von dem Werkzeug zu bearbeitenden Werkstückes, einer Herstellungslinie unter Einschluss der Motorsteuerung, oder dergleichen zuverlässig ausführbar und somit kann die Sicherheit verbessert werden.
Da die Stromausfall-Bestimmungseinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel das Auftreten eines Stromausfalles auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters feststellt wenn die Betriebszustandsbestimmungseinheit feststellt, im regenerativen Betriebszustand zu sein und die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit feststellt, im Stromschleifensättigungszustand zu sein, ist es möglich, einen Stromausfall zuverlässig auch dann festzustellen, wenn er auftritt, wenn sich die Wechselstromversorgungsseite im offenen Zustand befindet während der PWM-Gleichrichter im regenerativen Betrieb ist.
Da die Stromausfall-Bestimmungseinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters feststellt wenn die Betriebszustandsbestimmungseinheit feststellt, im regenerativen Betrieb zu sein, die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit feststellt, im Stromschleifensättigungszustand zu sein, und die Spannnungsschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit feststellt, im Spannungschleifensättigungszustand zu sein, ist es möglich, sehr zuverlässig einen Stromausfall auch dann festzustellen, wenn die Stromversorgungsseite einen offenen Zustand annimmt während sich der PWM-Gleichrichter im regenerativen Betrieb befindet.
Da die Stromausfall-Bestimmungseinheit gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungseite des PWM-Gleichrichters feststellt wenn die Betriebszustandsbestimmungseinheit feststellt, im regenerativen Betriebszustand zu sein, die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit feststellt, im Stromschleifensättigungszustand zu sein, und ein durch eine Stromamplitudenberechnungseinheit berechneter Stromamplitudenwert gleich ist oder kleiner als ein vorgegebener Amplitudenwert, ist es möglich, eine falsche Feststellung eines Stromausfalls auf der Wechselstromversorgungsseite zu vermeiden wenn die vom PWM-Gleichrichter regenerierte Leistung exzessiv wird, wodurch des wiederum möglich wird, einen Stromausfall auch dann zuverlässig festzustellen, wenn sich die Wechselstromversorgungsseite in einem offenen Zustand befindet während sich der PWM-Gleichrichter im regenerativen Betriebszustand befindet.
Da die Stromausfall-Bestimmungseinheit gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters feststellt wenn die Betriebszustandsbestimmungseinheit feststellt, im regenerativen Betriebszustand zu sein, die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit feststellt, im Stromschleifensättigungszustand zu sein, die Spannungsschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit feststellt, im Spannungsschleifensättigungszustand zu sein, und ein von einer Stromamplitudenberechnungseinheit berechneter Stromamplitudenwert gleich ist oder kleiner als ein vorgegebener Amplitudenwert, ist es möglich, eine fehlerhafte Bestimmung eines Stromausfalls auf der Wechselstromversorgungsseite zu vermeiden wenn die vom PWM-Gleichrichter regenerierte Energie exzessiv wird, wodurch es wiederum ermöglicht wird, einen Stromausfall sehr zuverlässig zu detektieren, wenn sich die Stromversorgungsseite in einem offenen Zustand befindet während der PWM-Gleichrichter im regenerativen Betriebszustand ist.

Die Stromausfall-Bestimmungseinheit gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel stellt einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite des PWM-Gleichrichters auch dann fest, wenn der Spannungsamplitudenwert auf der Wechselstromversorgungsseite gleich ist oder kleiner als ein vorgegebener Amplitudenwert, zusätzlich zu den Stromausfall-Feststellungen gemäß den ersten bis vierten obigen Ausführungsbeispielen. Dementsprechend kann ein Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite auch dann detektiert werden, wenn sich der PWM-Gleichrichter in irgendeinem der (Motor-)Versorgungszustände, in einem Zustand ohne Last, oder im regenerativen Betriebszustand befindet. BEZUGSZEICHENLISTE

2	MOTOR
11	PWM-GLEICHRICHTER
12	INVERTER
13	WECHSELSPANNUNGSDETEKTOREINHEIT
14	PHASENBERECHNUNGSEINHEIT
15	WECHELSTROMDETEKTOREINHEIT
16	STROMSCHLEIFENSTEUEREINHEIT
17	STROMSCHLEIFENSÄTTIGUNGSZUSTANDSBESTIMMUNGSEINHEIT
18	BETRIEBSZUSTANDSBESTIMMUNGSEINHEIT
19	STROMAUSFALL-BESTIMMUNGSEINHEIT
20	GLÄTTENDER KONDENSATOR
21	KONVERSIONSEINHEIT DREI PHASEN IN ZWEI PHASEN
22	WECHSELSPANNUNGSBEFEHLSHALTEEINHEIT
23	KONVERSIONSEINHEIT ZWEI PHASEN IN DREI PHASEN
24	SCHALT-STEUEREINHEIT
25	GLEICHSPANNUNGSDETEKTOREINHEIT
26	SPANNUNGSSCHLEIFENSTEUEREINHEIT
27	STROMBEFEHLSHALTEINHEIT
28	SPANNUNGSSCHLEIFENSÄTTIGUNGSZUSTANDSBESTIMMUNGSEINHEIT
29	STROMAMPLITUDENBERECHNUNGSEINHEIT
30	SPANNUNGSAMPLITUDENBERECHNUNGSEINHEIT
111	WECHELSPANNUNGSDETEKTOREINHEIT
112	SPANNUNGSAMPLITUDENBERECHNUNGSEINHEIT
113	STROMAUSFALL-BESTIMMUNGSEINHEIT
211	WECHELSPANNUNGSDETEKTOREINHEIT
212	SPANNUNGSAMPLITUDENBERECHNUNGSEINHEIT
213	STROMAUSFALL-BESTIMMUNGSEINHEIT

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006-14546 A [0004, 0008, 0027]
JP 7-322626 A [0006]
JP 2009-44781 A [0007, 0010]
JP 7-322626 [0009]

Claims

Motorsteuervorrichtung (1), folgendes aufweisend: einen PWM-Gleichrichter (11) für eine bidirektionale Spannungswandlung zwischen Wechselspannung auf einer Wechselspannungsversorgungsseite (3) und Gleichspannung an einem Gleichstromanschluss (20) auf der Gleichspannungsseite; einen Inverter (12) für eine bidirektionale Spannungswandlung zwischen Gleichspannung an dem Gleichstromanschluss (20) und Wechselspannung als Antrieb für einen Motor (2) oder als regenerative Energie, wobei der Inverter mit dem Gleichstromanschluss (20) verbunden ist; einen Wechselspannungsdetektoreinheit (13) zum Detektieren eines Wechselspannungswertes auf der Wechselstromversorgungsseite (3) des PWM-Gleichrichters (11); eine Phasenberechnungseinheit (14) zum Berechnen einer Versorgungsspannungsphase bezüglich des Wechselstromwertes; eine Wechseltromdetektoreinheit (15) zum Detektieren eines Wechselstromwertes auf der Wechselspannungsversorgungsseite (3) des PWM-Gleichrichters (11); eine Stromschleifensteuereinheit (16) zum Erzeugen eines Wechselspannungsbefehls für die Steuerung einer Spannungswandlung durch den PWM-Gleichrichter (11) auf Basis einer Abweichung zwischen einem eingegeben Strombefehl und dem Wechselstrombefehl und der Versorgungsspannungsphase; eine Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit (17) zum Feststellen eines Stromschleifensättigungszustandes wenn ein Betrag des Wechselspannungsbefehls gleich ist oder größer als ein vorgegebener Spannungswert; eine Betriebszustandsbestimmungseinheit (18) zum Feststellen, ob der PWM-Gleichrichter (11) in einem Stromversorgungsbetriebszustand ist, in welchem Wechselspannung in Gleichspannung gewandelt wird, oder in einem regenerativen Betriebszustand, in dem Wechselspannung in Gleichspannung gewandelt wird; und eine Stromausfall-Bestimmungseinheit (19) zum Feststellen des Vorliegens oder Nichtvorliegens eines Stromausfalls auf der Wechselstromversorgungsseite (3) des PWM-Gleichrichters (11) unter Verwendung der Feststellungsergebnisse der Betriebszustandsbestimmungseinheit (18) und der Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit (17).
Motorsteuervorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Stromausfall-Bestimmungseinheit (19) feststellt, dass ein Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite (3) des PWM-Gleichrichters (11) aufgetreten ist unter Verwendung einer ersten Bedingung, wonach die Betriebszustandsbestimmungseinheit (18) feststellt, im regenerativen Betrieb zu sein, und einer zweiten Bedingung, wonach die Stromschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit (17) feststellt, im Stromschleifensättigungszustand zu sein.
Motorsteuervorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, weiterhin aufweisend: eine Gleichspannungsdektektoreinheit (25) zum Detektieren eines Gleichspannungswertes an dem Gleichstromanschluss (20); eine Spannungsschleifensteuereinheit (26) zum Erzeugen eines Strombefehls, der in die Stromschleifensteuereinheit (16), auf Basis einer Abweichung zwischen einem eingegebenen Gleichspannungsbefehl und dem Gleichspannungswert einzugeben ist; und eine Spannungsschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit (28) zum Feststellen eines Spannungsschleifensättigungszustandes wenn die Größe des Strombefehls gleich ist oder größer als ein vorgegebener Stromwert; wobei die Stromausfall-Bestimmungseinheit (19) einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite (3) des PWM-Gleichrichters (11) feststellt unter Verwendung der ersten Bedingung, der zweiten Bedingung, und einer dritten Bedingung, wonach die Spannungsschleifensättigungszustandsbestimmungseinheit (28) feststellt, dass sie sich im Spannungsschleifensättigungszustand befindet.
Motorsteuervorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, weiterhin aufweisend eine Stromamplitudenberechnungseinheit (29) zum Berechnen eines Stromamplitudenwertes bezüglich des Wechselstromwertes, wobei die Stromausfall-Bestimmungseinheit (19) einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite (3) des PWM-Gleichrichters (11) feststellt unter Verwendung der ersten Bedingung, der zweiten Bedingung, und einer vierten Bedingung, wonach der Stromamplitudenwert gleich oder kleiner ist als ein vorgegebener Amplitudenwert.
Motorsteuervorrichtung (1) gemäß Anspruch 3, weiterhin aufweisend eine Stromamplitudenberechnungseinheit (29) zum Berechnen eines Stromamplitudenwertes bezüglich des Wechselstromwertes, wobei die Stromausfall-Bestimmungseinheit (19) einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite (3) des PWM-Gleichrichters (11) feststellt unter Verwendung der ersten Bedingung, der zweiten Bedingung, der dritten Bedingung, und einer vierten Bedingung, wonach der Stromamplitudenwert gleich ist oder kleiner als ein vorgegebener Amplitudenwert.
Motorsteuervorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin aufweisend eine Spannungsamplitudenberechnungseinheit (30) zum Berechnen eines Spannungsamplitudenwertes bezüglich des Wechselspannungswertes, wobei die Stromausfall-Bestimmungseinheit (19) einen Stromausfall auf der Wechselstromversorgungsseite (3) des PWM-Gleichrichters (11) auch dann feststellt, wenn der Spannungsamplitudenwert gleich oder kleiner ist als ein vorgegebener Amplitudenwert.