DE102018009291B4

DE102018009291B4 - Motorantriebsvorrichtung und Messverfahren

Info

Publication number: DE102018009291B4
Application number: DE102018009291.8A
Authority: DE
Inventors: Norihiro CHOU; Youichirou Ooi
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-11-28
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2020-10-22
Anticipated expiration: 2038-11-27
Also published as: DE102018009291A1; US10641817B2; JP2019095395A; JP6603294B2; CN109839593A; US20190162773A1

Abstract

Eine Motorantriebsvorrichtung (10) umfasst: eine Wandlereinheit (14) mit einem Kondensator (Ca); eine Mehrzahl von Wechselrichtereinheiten (16), die eine Mehrzahl von Halbleiterschaltelementen (S) aufweisen und so konfiguriert sind, dass sie eine Kondensatorspannung (Vc) über den Kondensator (Ca) in eine AC-Spannung umwandeln, um eine Mehrzahl von Motoren (M) anzutreiben; einen zweiten Schalter (SW2), der so konfiguriert ist, dass er die negativseitige Klemme des Kondensators (Ca) mit Masse verbindet; einen ersten Detektor (18), der so konfiguriert ist, dass er eine massebezogene Spannung (Vm) detektiert; und einen zweiten Detektor (20), der so konfiguriert ist, dass er die Kondensatorspannung (Vc) detektiert. Die Motorantriebsvorrichtung (10) steuert die Halbleiterschaltelemente (S), um einen Messzustand zum Ermöglichen einer Messung eines Isolationswiderstands (Rm) eines Messzielmotors (M) herzustellen, ermittelt, dass die massebezogene Spannung (Vm) konvergiert ist, wenn ein Änderungsbetrag in der Wellenform der massebezogenen Spannung (Vm), die vom ersten Detektor (18) detektiert wird, einem Schwellenwert (TH) gleicht oder unter diesem liegt, und berechnet den Isolationswiderstand (Rm) auf Basis der massebezogenen Spannung (Vm) und der Kondensatorspannung (Vc).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Motorantriebsvorrichtung und ein Messverfahren zum Antreiben einer Mehrzahl von Motoren und zum Messen eines Isolationswiderstands einer Mehrzahl von Motoren.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik:

Die offengelegte japanische Patentveröffentlichung JP 2015 - 169 479 A (bzw. deren Patentfamilienmitglied DE 10 2015 102 749 B4 ) offenbart eine Motorantriebsvorrichtung, die in der Lage ist, den Isolationswiderstand von Motoren zu messen, ohne dabei von Leckstrom beeinflusst zu werden, der durch Halbleiterschaltelemente von Wechselrichtereinheiten fließt.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Um den Isolationswiderstand (parasitärer Widerstand) des Motors zu messen, ist es notwendig, zu warten, bis der durch den Isolationswiderstand fließende Strom konvergiert. Da die für die Konvergenz erforderliche Wartezeit je nach Größenordnung der Parasitärkapazität des Motors usw. variiert, wird die Wartezeit auf eine vorab definierte Dauer eingestellt, die ausreichend lang ist. Wenn die Wartezeit auf eine einzige gleichmäßige Weise eingestellt wird, stellt sich jedoch das Problem, dass die Messzeit sogar dann unnötig verlängert wird, wenn die Parasitärkapazität eines Motors gering ist und der Motor dementsprechend schnell konvergiert.
Daher liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Motorantriebsvorrichtung und eines Messverfahrens, die bzw. das die für das Messen des Isolationswiderstands von Motoren erforderliche Zeit verkürzt.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Motorantriebsvorrichtung zum Antreiben einer Mehrzahl von Motoren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 bereitgestellt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Motorantriebsvorrichtung zum Antreiben einer Mehrzahl von Motoren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 2 bereitgestellt.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Messverfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 3 bereitgestellt, mit dem eine Motorantriebsvorrichtung zum Antreiben einer Mehrzahl von Motoren einen Isolationswiderstand des Motors misst.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Messverfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 4 bereitgestellt, mit dem eine Motorantriebsvorrichtung zum Antreiben einer Mehrzahl von Motoren einen Isolationswiederstand des Motors misst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die zum Messen des Isolationswiderstands des Motors erforderliche Zeit zu verkürzen und zu verhindern, dass die zum Messen des Isolationswiderstands erforderliche Zeit länger als nötig wird.
Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung in Zusammenschau mit den beiliegenden Zeichnungen besser hervor, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand eines veranschaulichenden Beispiels gezeigt ist.
Figurenliste

1 ist ein Schaubild, das eine Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
2 ist ein Ersatzschaltungsschaubild, das die Verbindung des Isolationswiderstands der Motoren, wenn die Motorantriebsvorrichtung in einem Messvorbereitungszustand ist, unter Verwendung einer Ersatzschaltung zeigt;
3 ist ein Schaubild, das den Stromfluss zeigt, wenn die in 1 gezeigte Motorantriebsvorrichtung in einem Messzustand ist;
4 ist ein Ersatzschaltungsschaubild, das die Verbindung des Isolationswiderstands des Motors in einem Messzustand der in 1 gezeigten Motorantriebsvorrichtung unter Verwendung einer Ersatzschaltung zeigt;
5 ist ein Wellenformschaubild, das ein Beispiel für die Beziehung zwischen der massebezogenen Spannung und Zeit in einem Messzustand zeigt, um die Ermittlung einer Konvergenzermittlungseinheit unter Verwendung der ersten Verfahrensweise zu erläutern;
6 ist ein Wellenformschaubild, das ein Beispiel für die Beziehung zwischen der massebezogenen Spannung und Zeit in einem Messzustand zeigt, um die Ermittlung einer Konvergenzermittlungseinheit unter Verwendung der dritten Verfahrensweise zu erläutern;
7 ist ein Wellenformschaubild, das ein Beispiel für die Beziehung zwischen der massebezogenen Spannung und Zeit in einem Messzustand zeigt, um die Ermittlung einer Konvergenzermittlungseinheit unter Verwendung der vierten Verfahrensweise zu erläutern; und
8 ist ein Ablaufplan, der zeigt, wie die Motorantriebsvorrichtung einen Betrieb zum Messen eines Isolationswiderstands durchführt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden eine Motorantriebsvorrichtung und ein Messverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen ausführlich beschrieben.
[Ausführungsform]
<Allgemeine Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung 10>
1 ist ein Schaubild, das eine Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform zeigt. Die Motorantriebsvorrichtung 10 treibt eine Mehrzahl von Motoren M an. Die Motorantriebsvorrichtung 10 umfasst einen ersten Schalter SW1, eine Wandlereinheit 14, eine Mehrzahl von Wechselrichtereinheiten 16, einen zweiten Schalter SW2, einen ersten Detektor 18, einen zweiten Detektor 20 und eine Steuereinheit 22.
Der erste Schalter SW1 ist ein Schalter zum Ein-/Ausschalten der Zufuhr von AC-(Wechselstrom-)Spannung aus einer AC-Energieversorgung 12.
Die Wandlereinheit 14 wandelt die aus der AC-Energieversorgung 12 über den ersten Schalter SW1 zugeführte AC-Spannung in eine DC-(Gleichstrom-)Spannung um. Die Wandlereinheit 14 umfasst eine Gleichrichterschaltung Re zum Gleichrichten der aus der AC-Energieversorgung 12 über den ersten Schalter SW1 zugeführten AC-Spannung in eine DC-Spannung und einen Kondensator Ca zum Glätten der von der Gleichrichterschaltung Re gleichgerichteten DC-Spannung.
Die mehreren Wechselrichtereinheiten 16 wandeln die von der Wandlereinheit 14 umgewandelte DC-Spannung (im Spezifischen die Spannung über den Kondensator Ca) Vc in AC-Spannung um, um somit die mehreren Motoren M anzutreiben.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der einfacheren Beschreibung wegen angenommen, dass drei Motoren M bereitgestellt sind und die Motorantriebsvorrichtung 10 drei Wechselrichtereinheiten 16 zum Antreiben der drei Motoren M umfasst. Um die drei Wechselrichtereinheiten 16 voneinander zu unterscheiden, können die drei Wechselrichtereinheiten 16 als 16a, 16b bzw. 16c bezeichnet werden. Ferner gibt es Fälle, in denen der von der Wechselrichtereinheit 16a angetriebene Motor M als M1 bezeichnet ist, der von der Wechselrichtereinheit 16b angetriebene Motor M als M2 bezeichnet ist und der von der Wechselrichtereinheit 16c angetriebene Motor M als M3 bezeichnet ist.
Der Widerstand zwischen den Motorspulen Cu, Cv, Cw von drei Phasen (U, V, W) in jedem der drei Motoren M (M1 bis M3) und der Masse wird Isolationswiderstand (parasitärer Widerstand) Rm genannt. Um diese drei Isolationswiderstände Rm voneinander zu unterscheiden, kann der Isolationswiderstand Rm zwischen den Motorspulen Cu, Cv, Cw des Motors M1 und der Masse als Rm1 bezeichnet werden, kann der Isolationswiderstand Rm zwischen den Motorspulen Cu, Cv, Cw des Motors M2 und der Masse als Rm2 bezeichnet werden und kann der Isolationswiderstand Rm zwischen den Motorspulen Cu, Cv, Cw des Motors M3 und der Masse als Rm3 bezeichnet werden.
Da die drei Wechselrichtereinheiten 16 (16a, 16b, 16c) die gleiche Konfiguration aufweisen, wird nur die Konfiguration der Wechselrichtereinheit 16a beschrieben. Die Wechselrichtereinheit 16a weist eine Mehrzahl von Halbleiterschaltelementen S auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfassen, da der verwendete Motor M dreiphasige (U, V, W) Motorspulen Cu, Cv, Cw aufweist, die mehreren Halbleiterschaltelemente S ein Oberarmhalbleiterschaltelement Suu und ein Unterarmhalbleiterschaltelement Sud für die U-Phase, ein Oberarmhalbleiterschaltelement Svu und ein Unterarmhalbleiterschaltelement Svd für die V-Phase und ein Oberarmhalbleiterschaltelement Swu und ein Unterarmhalbleiterschaltelement Swd für die W-Phase.
Die dreiphasigen Oberarmhalbleiterschaltelemente Suu, Svu, Swu verbinden die Positivklemme des Kondensators Ca jeweils mit dreiphasigen (U, V, W) Motorspulen Cu, Cv, Cw des Motors M1. Die dreiphasigen Unterarmhalbleiterschaltelemente Sud, Svd, Swd verbinden die Negativklemme des Kondensators Ca jeweils mit den dreiphasigen Motorspulen Cu, Cv, Cw des Motors M1.
Für jede Phase sind das Oberarmhalbleiterschaltelement S und das Unterarmhalbleiterschaltelement S in Reihe verbunden und ist die Reihe des Oberarmhalbleiterschaltelements S und des Unterarmhalbleiterschaltelements S mit dem Kondensator Ca parallel verbunden. Im Spezifischen ist die Reihe von U-Phasen-Halbleiterschaltelementen Suu und Sud mit dem Kondensator Ca parallel verbunden. Gleichermaßen ist die Reihe von V-Phasen-Halbleiterschaltelementen Svu und Svd mit dem Kondensator Ca parallel verbunden und ist die Reihe von W-Phasen-Halbleiterschaltelementen Swu und Swd mit dem Kondensator Ca parallel verbunden.
Die U-Phasen-Motorspule Cu des Motors M1 ist dem Emitter des Oberarmhalbleiterschaltelements Suu und dem Kollektor des Unterarmhalbleiterschaltelements Sud verbunden. Die V-Phasen-Motorspule Cv des Motors M1 ist dem Emitter des Oberarmhalbleiterschaltelements Svu und dem Kollektor des Unterarmhalbleiterschaltelements Svd verbunden. Die W-Phasen-Motorspule Cw des Motors M1 ist dem Emitter des Oberarmhalbleiterschaltelements Swu und dem Kollektor des Unterarmhalbleiterschaltelements Swd verbunden.
Die Wechselrichtereinheit 16a führt einen Schaltbetrieb (EIN/AUS-Betrieb) an den dreiphasigen Oberarmhalbleiterschaltelementen Suu, Svu, Swu und den dreiphasigen Unterarmhalbleiterschaltelementen Sud, Svd, Swd durch, um die Spannung über den Kondensator Ca (die im Folgenden als Kondensatorspannung Vc bezeichnet wird) in AC-Spannung umzuwandeln, um somit den Motor M1 anzutreiben.
Der zweite Schalter SW2 ist ein Schalter zum Verbinden einer Klemme des Kondensators Ca (wobei es sich bei der vorliegenden Ausführungsform um die Klemme auf der Negativelektrodenseite des Kondensators Ca handelt und diese wird im Folgenden als erste Klemme bezeichnet) mit der Masse, um den Isolationswiderstand Rm (Rm1, Rm2, Rm3) zu messen.
Der erste Detektor 18 ist ein Sensor zum Detektieren der Spannung (im Folgenden als massebezogene Spannung Vm bezeichnet) zwischen der ersten Klemme des Kondensators Ca und der Masse, wenn der zweite Schalter SW2 eingeschaltet ist. Ein Detektionswiderstand r1 ist mit dem zweiten Schalter SW2 zwischen der ersten Klemme (die Klemme auf der Negativelektrodenseite) des Kondensators Ca und der Masse in Reihe verbunden. Der erste Detektor 18 detektiert die massebezogene Spannung Vm durch Messen der Spannung Vm über den Detektionswiderstand r1. Da der Widerstandswert des Detektionswiderstands r1 bekannt ist, kann der erste Detektor 18 den Strom, der zwischen der ersten Klemme des Kondensators Ca und der Masse fließt (im Folgenden als massebezogener Strom Im bezeichnet), anhand der detektierten massebezogenen Spannung Vm detektieren.
Der zweite Detektor 20 ist ein Sensor zum Detektieren der Kondensatorspannung Vc zwischen beiden Klemmen des Kondensators Ca. Ein Detektionswiderstand r2 ist mit dem Kondensator Ca parallel verbunden. Der zweite Detektor 20 detektiert die Kondensatorspannung Vc durch Messen der Spannung über den Detektionswiderstand r2.
Die Steuereinheit 22 steuert diverse Komponenten (den ersten Schalter SW1, den zweiten Schalter SW2, die mehreren Halbleiterschaltelemente S usw.) der Motorantriebsvorrichtung 10, um die Motoren M (M1 bis M3) und dergleichen anzutreiben, und misst den Isolationswiderstand Rm von Motoren M. Die Steuereinheit 22 besteht aus einem Prozessor wie z. B. einer CPU, einem Speicher und anderem.
Die Steuereinheit 22 wählt einen der drei Motoren M (M1 bis M3) als Messziel aus und misst den Isolationswiderstand Rm des ausgewählten Motors M, d. h. des Messziels. Daher ist es durch Wechseln auf einen Motor M, der als Messziel aus den Motoren M ausgewählt wird, möglich, den Isolationswiderstand Rm (Rm1 bis Rm3) aller Motoren M (M1 bis M3) zu messen.
Die Steuereinheit 22 umfasst einen Messzielauswähler 30, eine Schaltersteuereinheit 32, eine Konvergenzermittlungseinheit 34 und einen Isolationswiderstandsberechner 36.
Der Messzielauswähler 30 wählt einen Motor M als Messziel aus. Der zu messende Motor M kann zufällig oder auf Basis einer vordefinierten Reihenfolge ausgewählt werden. Der Messzielauswähler 30 gibt eine Information, die für den als Messziel ausgewählten Motor M indikativ ist, an die Schaltersteuereinheit 32 aus.
Die Schaltersteuereinheit 32 führt eine Ein/Aus-Steuerung jedes des ersten Schalters SW1, des zweiten Schalters SW2 und der mehreren Halbleiterschaltelemente S durch. Beim Messen des Isolationswiderstands Rm steuert die Schaltersteuereinheit 32 jedes des ersten Schalters SW1, des zweiten Schalters SW2 und der mehreren Halbleiterschaltelemente S, um einen Messzustand herzustellen, so dass eine Messung des Isolationswiderstands Rm des als Messziel ausgewählten Motors M möglich ist.
Zunächst schaltet die Schaltersteuereinheit 32 jedes der mehreren Halbleiterschaltelemente S (Suu, Svu, Swu, Sud, Svd, Swd) jeder der drei Wechselrichtereinheiten 16 (16a bis 16c) aus, um somit den Betrieb aller Motoren M (M1 bis M3) zu stoppen.
Danach schaltet die Schaltersteuereinheit 32 den ersten Schalter SW1 aus und schaltet den zweiten Schalter SW2 ein. Somit wird die AC-Spannung aus der AC-Energieversorgung 12 nicht zur Motorantriebsvorrichtung 10 zugeführt, während die erste Klemme des Kondensators Ca (bei dieser Ausführungsform die Klemme auf der Negativelektrodenseite des Kondensators Ca) mit der Masse verbunden ist. Folglich geht die Motorantriebsvorrichtung 10 in einen Messvorbereitungszustand über.
2 ist ein Ersatzschaltungsschaubild eines Zustands, in dem die Motorantriebsvorrichtung 10 in den Messvorbereitungszustand gesetzt ist (d. h., jedes der mehreren Halbleiterschaltelemente S jeder Wechselrichtereinheit 16 ist ausgeschaltet, während der erste Schalter SW1 ausgeschaltet und der zweite Schalter SW2 eingeschaltet ist), wobei die Verbindung der Isolationswiderstände Rm (Rm1 bis Rm3) der Motoren M (M1 bis M3) als Ersatzschaltung gezeigt ist.
Hier stellt ein RU-IGBT1 in 2 den Ersatzisolationswiderstand der drei Oberarmhalbleiterschaltelemente Suu, Svu, Swu der Wechselrichtereinheit 16a in deren ausgeschalteten Zustand dar. Der RU-IGBT2 den Ersatzisolationswiderstand der drei Oberarmhalbleiterschaltelemente Suu, Svu und Swu der Wechselrichtereinheit 16b in deren ausgeschalteten Zustand dar. Der RU-IGBT3 den Ersatzisolationswiderstand der drei Oberarmhalbleiterschaltelemente Suu, Svu und Swu der Wechselrichtereinheit 16c in deren ausgeschalteten Zustand dar. Die Ersatzisolationswiderstände RU-IGBT1, RU-IGBT2 und RU-IGBT3 sind jeweils der Quotient, der durch Dividieren der zwischen dem Kollektor und dem Emitter der drei Oberarmhalbleiterschaltelemente Suu, Svu, Swu der zugehörigen Wechselrichtereinheit 16a, 16b, 16c angelegten Spannung durch den Leckstrom, der vom Kollektur zum Emitter fließt, wenn diese im ausgeschalteten Zustand sind, erhalten wird.
Der in 2 gezeigte RD-IGBT1 hingegen stellt den Ersatzisolationswiderstand der drei Unterarmhalbleiterschaltelemente Sud, Svd, Swd der Wechselrichtereinheit 16a in deren ausgeschalteten Zustand dar. Der RD-IGBT2 den Ersatzisolationswiderstand der drei Unterarmhalbleiterschaltelemente Sud, Svd und Swd der Wechselrichtereinheit 16b in deren ausgeschalteten Zustand dar. Der RD-IGBT3 den Ersatzisolationswiderstand der drei Unterarmhalbleiterschaltelemente Sud, Svd und Swd der Wechselrichtereinheit 16c in deren ausgeschalteten Zustand dar. Die Ersatzisolationswiderstände RD-IGBT1, RD-IGBT2 und RD-IGBT3 sind jeweils der Quotient, der durch Dividieren der zwischen dem Kollektor und dem Emitter der drei Unterarmhalbleiterschaltelemente Sud, Svd, Swd der zugehörigen Wechselrichtereinheit 16a, 16b, 16c angelegten Spannung durch den Leckstrom, der vom Kollektur zum Emitter fließt, wenn diese im ausgeschalteten Zustand sind, erhalten wird.
Beim Setzen der Motorantriebsvorrichtung 10 in den Messvorbereitungszustand steuert die Schaltersteuereinheit 32 zumindest die Halbleiterschaltelemente S der Wechselrichtereinheit 16, die den als Messziel ausgewählten Motor M antreibt, auf Basis der Information, die für einen Motor M indikativ ist, der vom Messzielauswähler 30 als Messziel ausgewählt wird. Diese Steuerung wird nachstehend ausführlich beschrieben, kurz gesagt: Die Schaltersteuereinheit 32 steuert zumindest die Halbleiterschaltelemente S der Wechselrichtereinheit 16, die den Messzielmotor M antreibt, um die Kondensatorspannung Vc nur über den Isolationswiderstand Rm des Messzielmotors M der Isolationswiderstände Rm der drei Motoren M anzulegen (um einen Strom vom Kondensator Ca nur durch diesen fließen zu lassen).
Dadurch wird die Motorantriebsvorrichtung 10 in den Messzustand gesetzt, der den Isolationswiderstand Rm des Messzielmotors M ermöglicht. Zu diesem Zeitpunkt wird die massebezogene Spannung Vm vom ersten Detektor 18 detektiert. Es sei angemerkt, dass der erste Detektor 18 den massebezogenen Strom Im detektieren kann. Dieser massebezogene Strom Im ist ein Strom, der durch den Isolationswiderstand Rm des Messzielmotors M fließt, wenn im Messzustand.
Im Messzustand ermittelt die Konvergenzermittlungseinheit 34 auf Basis der massebezogenen Spannung Vm oder des massebezogenen Stroms Im, wie vom ersten Detektor 18 detektiert, ob die massebezogene Spannung Vm oder der massebezogene Strom Im konvergiert ist. Die Konvergenzermittlungseinheit 34 wird nachstehend ausführlich beschrieben.
Der Isolationswiderstandsberechner 36 berechnet den Isolationswiderstand Rm auf Basis der massebezogenen Spannung Vm oder des massebezogenen Stroms Im, wie vom ersten Detektor 18 detektiert, der vom zweiten Detektor 20 detektierten Kondensatorspannung Vc und des Detektionswiderstands r1. Der Isolationswiderstandsberechner 36 berechnet den Isolationswiderstand Rm, nachdem die Konvergenzermittlungseinheit 34 ermittelt hat, dass die massebezogene Spannung Vm oder der massebezogene Strom Im konvergiert ist.
<Spezifische Steuerung der Schaltersteuereinheit 32>
Im Folgenden wird die Steuerung der Schaltersteuereinheit 32 ausführlich beschrieben.
Beim Setzen der Motorantriebsvorrichtung 10 in den Messvorbereitungszustand steuert die Schaltersteuereinheit 32 die Wechselrichtereinheit 16, die mit dem vom Messzielauswähler 30 ausgewählten Messzielmotor M verbunden ist, so dass von den mehreren Halbleiterschaltelementen S zumindest eines der Halbleiterschaltelements S eingeschaltet wird, das mit der zweiten Klemme (der anderen Klemme) des Kondensators Ca (d. h. der Klemme, die der ersten Klemme des Kondensators Ca gegenüberliegt, die mit der Masse verbunden ist, über den zweiten Schalter SW2) verbunden ist. Somit weisen die Motorspulen Cu, Cv, Cw des Messzielmotors M das gleiche Potenzial wie die zweite Klemme des Kondensators Ca auf.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die Schaltersteuereinheit 32, da die Klemme auf der Negativseite des Kondensators Ca als erste Klemme (eine Klemme) verwendet wird, zumindest eines der mehreren Oberarmhalbleiterschaltelemente Suu, Svu, Swu der Wechselrichtereinheit 16 einschalten, die mit dem zu messenden Motor M verbunden ist. Folglich weisen die Motorspulen Cu, Cv, Cw des zu messenden Motors das gleiche Potenzial wie die Positivklemme des Kondensators Ca auf. In diesem Fall kann das Halbleiterschaltelement S, das in den eingeschalteten Zustand zu setzen ist, ein beliebiges der U-Phasen-, der V-Phasen- und der W-Phasen-Halbleiterschaltelemente S sein, d. h. ein beliebiges der mehreren Oberarmhalbleiterschaltelemente Suu, Svu, Swu.
Bei dem in 3 gezeigten Beispiel wird, wenn der Messzielmotor M der Motor M1 ist, das U-Phasen-Oberarmhalbleiterschaltelement Suu der Wechselrichtereinheit 16a in den eingeschalteten Zustand gesetzt. Bei dieser Konfiguration bilden, was die mit dem Messzielmotor M1 verbundene Wechselrichtereinheit 16a betrifft, der Kondensator Ca, das Oberarmhalbleiterschaltelement S in seinem eingeschalteten Zustand (das Halbleiterschaltelement Suu bei dem in 3 gezeigten Beispiel), der Isolationswiderstand Rm1 zwischen den Motorspulen Cu, Cv, Cw des Messzielmotors M und der Masse und der Detektionswiderstand r1 gemeinsam einen geschlossenen Kreis.
Was die Wechselrichtereinheiten 16 betrifft, die mit den Motoren M außer dem Messzielmotor M verbunden sind, der vom Messzielauswähler 30 ausgewählt wird, schaltet ferner die Schaltersteuereinheit 32 zumindest eines der mehreren Halbleiterschaltelemente S ein, die mit der ersten Klemme der Kondensatoren Ca verbunden sind (der Klemme des Kondensators Ca, die mit der Masse verbunden ist, über den zweiten Schalter SW2). Folglich weisen alle Motorspulen Cu, Cv, Cw der Motoren M außer dem Messziel das gleiche Potenzial wie die erste Klemme des Kondensators Ca auf.
Bei der vorliegenden Ausführungsform muss die Schaltersteuereinheit 32, da die Klemme auf der Negativseite des Kondensators Ca als erste Klemme verwendet wird, nur zumindest eines der mehreren Unterarmhalbleiterschaltelemente Sud, Svd, Swd der Wechselrichtereinheiten 16 einschalten, die mit den Motoren M außer dem Messziel verbunden sind. Folglich weisen die Motorspulen Cu, Cv, Cw der Motoren M außer dem Messziel das gleiche Potenzial wie die Negativklemme des Kondensators Ca auf. In diesem Fall kann das Halbleiterschaltelement S, das in den eingeschalteten Zustand zu setzen ist, ein beliebiges der U-Phasen-, der V-Phasen- und der W-Phasen-Halbleiterschaltelemente S sein, d. h. ein beliebiges der mehreren Unterarmhalbleiterschaltelemente Sud, Svd, Swd.
Bei dem in 3 gezeigten Beispiel ist das V-Phasen-Unterarmhalbleiterschaltelement Svd der Wechselrichtereinheit 16b eingeschaltet, während das W-Phasen-Unterarmhalbleiterschaltelement Swd der Wechselrichtereinheit 16d eingeschaltet ist. Durch diese Einstellung ist es möglich, unnötigen Strom zu verhindern, der über die Motoren M2 und M3 außer dem Messziel durch den Detektionswiderstand r1 fließt.
4 ist ein Ersatzschaltungsschaubild, das eine Ersatzschaltung zeigt, wobei - in dem in 2 gezeigten Ersatzschaltungsschaubild - das Oberarmhalbleiterschaltelement S der Wechselrichtereinheit 16a zum Antreiben des Messzielmotors M1 eingeschaltet ist, während die Unterarmhalbleiterschaltelemente S der Wechselrichtereinheiten 16b, 16c zum Antreiben der Motoren M2, M3 außer dem Messziel eingeschaltet sind.
Das Ersatzschaltungsschaubild von 4 wird durch Kurzschließen des Ersatzisolationswiderstands RU-IGBT1 des Oberarms der Wechselrichtereinheit 16a, des Ersatzisolationswiderstands RD-IGBT2 des Unterarms der Wechselrichtereinheit 16b und des Ersatzisolationswiderstands RD-IGBT3 des Unterarms der Wechselrichtereinheit 16c im Ersatzschaltungsschaubild von 2 erhalten. Wie aus 4 ersichtlich, sind der Ersatzisolationswiderstand RD-IGBT1 des Unterarms der Wechselrichtereinheit 16a, der Ersatzisolationswiderstand RU-IGBT2 des Oberarms der Wechselrichtereinheit 16b und der Ersatzisolationswiderstand RU-IGBT3 des Oberarms der Wechselrichtereinheit 16c allesamt mit der Positivklemme und der Negativklemme des Kondensators Ca verbunden. Demgemäß fließt Leckstrom, der durch diese Ersatzisolationswiderstände RD-IGBT1, RU-IGBT2 und RU-IGBT3 fließt, nur von der Klemme auf der Positivelektrodenseite des Kondensators Ca zur Klemme auf dessen Negativelektrodenseite, so dass der Leckstrom nicht durch den Detektionswiderstand r1 fließt. Somit wird verstanden, dass die Messung des Isolationswiderstands Rm1 des Messzielmotors M1 überhaupt nicht beeinflusst wird. Anders ausgedrückt ist es möglich, in Betracht zu ziehen, dass diese Ersatzisolationswiderstände RD-IGBT1, RU-IGBT2 und RU-IGBT3 nicht vorhanden sind, wenn der Isolationswiderstand Rm1 gemessen wird.
Zu diesem Zeitpunkt sind die Isolationswiderstände Rm2 und Rm3 der Motoren M2 und M3 außer dem Messziel mit dem ersten Detektor 18 parallel verbunden. Wenn der Widerstand des Detektionswiderstands r1 jedoch ausreichend kleiner als die Isolationswiderstände Rm2 und Rm3 ist, kann der Einfluss auf die Spannungsdetektion und die Stromdetektion ignoriert werden. Daher ist es möglich, zu in Betracht zu ziehen, dass die Isolationswiderstände Rm2, Rm3 der Motoren M2, M3 außer dem Messziel nicht vorhanden sind, wenn der Isolationswiderstand Rm1 gemessen wird. Es wird angemerkt, dass eine Messung durch Ausschalten aller Unterarmhalbleiterschaltelemente S durchgeführt werden kann, um den Widerstandswert zu erhalten, wenn die Isolationswiderstände Rm (Rm1 bis Rm3) aller Motoren M (M1 bis M3) parallel verbunden sind, und danach kann der Einfluss von Rm2 und Rm3 unter Verwendung des erhaltenen Widerstandswerts ausgeglichen werden.
Somit ist es möglich, die Genauigkeit zu verbessern, mit der der Isolationswiderstandsberechner 36 den Isolationswiderstand Rm des Messzielmotors M berechnet.
<Spezifischer Ermittlungsprozess der Konvergenzermittlungseinheit 34>
Im Folgenden wird die Konvergenzermittlungseinheit 34 ausführlich beschrieben. Die Konvergenzermittlungseinheit 34 berechnet den Änderungsbetrag in der Wellenform der massebezogenen Spannung Vm oder des massebezogenen Stroms Im, wie vom ersten Detektor 18 detektiert, und wenn der Änderungsbetrag einem als bei TH bezeichneten Schwellenwert gleicht oder unter diesem liegt, so ermittelt die Konvergenzermittlungseinheit 34, dass die massebezogene Spannung Vm oder der massebezogene Strom Im konvergiert ist.
Da die Konvergenzermittlung sowohl bei Verwendung der massebezogenen Spannung Vm als auch bei Verwendung des massebezogenen Stroms Im auf die gleiche Weise erfolgt, sind in der folgenden Beschreibung Beispiele angeführt, bei denen die Konvergenzermittlung auf Basis der massebezogenen Spannung Vm erfolgt.
5 ist ein Wellenformschaubild, das ein Beispiel für die Beziehung zwischen der massebezogenen Spannung Vm, die vom ersten Detektor 18 detektiert wird, und der Zeit zeigt. Wenn der Messzustand hervorgerufen wird, in dem der Isolationswiderstand Rm des Messzielmotors M gemessen werden kann, nimmt die massebezogene Spannung Vm im Laufe der Zeit ab, nachdem die Spannung des Kondensators Ca über den Detektionswiderstand r1 angelegt wurde, und konvergiert schließlich auf einen fixen Wert.
Mehr im Detail ermittelt die Konvergenzermittlungseinheit 34, ob die massebezogene Spannung Vm konvergiert ist, unter Verwendung einer aus einer Mehrzahl von Verfahrensweisen, die nachstehend beschrieben sind.
<Erste Verfahrensweise>
Bei der ersten Verfahrensweise verwendet die Konvergenzermittlungseinheit 34 den absoluten Wert ΔC des Änderungsbetrags in der massebezogenen Spannung Vm während einer vordefinierten Zeit Δt (Spannungsänderungsbetrag) als Änderungsbetrag der Wellenform der massebezogenen Spannung Vm. In diesem Fall berechnet die Konvergenzermittlungseinheit 34 den Änderungsbetrag ΔC anhand der massebezogenen Spannung Vm, die vom ersten Detektor 18 detektiert wird, in Intervallen der vordefinierten Zeit Δt, und ermittelt, ob der Änderungsbetrag ΔC einem Schwellenwert TH gleicht oder unter diesem liegt.
Bei dem in 5 gezeigten Beispiel sind die Zeitintervalle zwischen Zeiten t₁ und t₂, Zeiten t₂ und t₃ und Zeiten t₃ und t₄ auf die vordefinierte Zeit Δt eingestellt. ΔC₁ bezeichnet den Änderungsbetrag ΔC während des Zeitintervalls von t₁ und t₂, ΔC₂ bezeichnet den Änderungsbetrag ΔC während des Zeitintervalls t₂ bis t₃ und ΔC₃ bezeichnet den Änderungsbetrag ΔC während des Zeitintervalls t₃ bis t₄. Bei dem in 5 gezeigten Beispiel kann, da der Änderungsbetrag ΔC₃ der massebezogenen Spannung Vm während des Zeitintervalls von Zeiten t₃ bis t₄ dem Schwellenwert TH gleicht oder unter diesem liegt, die Konvergenzermittlungseinheit 34 ermitteln, dass die massebezogene Spannung Vm zur Zeit t₄ konvergiert ist.
Bei dem in 5 gezeigten Beispiel ist die vordefinierte Zeit Δt auf eine fixe Zeit eingestellt, die Länge der vordefinierten Zeit Δt kann jedoch im Laufe der Zeit verlängert werden. Der Grund dafür liegt darin, dass, da der Änderungsbetrag ΔC der Wellenform der massebezogenen Spannung Vm im Laufe der Zeit kleiner wird, der Änderungsbetrag ΔC hin zur Konvergenz kleiner wird, wenn die vordefinierte Zeit Δt auf eine fixe Zeit eingestellt ist, so dass das genaue Messen des Änderungsbetrags ΔC schwieriger wird, wodurch sich die Ermittlungsgenauigkeit verschlechtern kann. Außerdem kann der Schwellenwert TH je nach Länge der vordefinierten Zeit Δt erhöht werden.
<Zweite Verfahrensweise>
Bei der zweiten Verfahrensweise berechnet die Konvergenzermittlungseinheit 34 ΔC/Δt als Änderungsbetrags der Wellenform der massebezogenen Spannung Vm, wenn der absolute Werte des Änderungsbetrags in der massebezogenen Spannung Vm während der vordefinierten Zeit Δt ΔC ist. In diesem Fall berechnet die Konvergenzermittlungseinheit 34 den Änderungsbetrag ΔC/Δt anhand der massebezogenen Spannung Vm, die vom ersten Detektor 18 detektiert wird, in Intervallen der vordefinierten Zeit Δt und ermittelt, ob der Änderungsbetrag ΔC/Δt einem Schwellenwert TH gleicht oder unter diesem liegt. Wenn beim zweiten Verfahren angenommen wird, dass der Änderungsbetrag ΔC/Δt der massebezogenen Spannung Vm während des Zeitintervalls von Zeit t₃ bis Zeit t₄ dem Schwellenwert TH gleicht oder unter diesem liegt, ermittelt die Konvergenzermittlungseinheit 34 gleichermaßen, dass die Spannung Vm zu Zeit t₄ konvergiert ist.
Ähnlich wie beim Fall der ersten Verfahrensweise kann die Länge der vordefinierten Zeit Δt im Laufe der Zeit verlängert werden.
<Dritte Verfahrensweise>
Bei der dritten Verfahrensweise berechnet die Konvergenzermittlungseinheit 34 einen Ableitungswert Dv (die Steigung einer Tangente) der Wellenform der massebezogenen Spannung Vm und verwendet den absoluten Wert ΔC des Ableitungswerts Dv (der absolute Wert der Steigung) als Änderungsbetrag. In diesem Fall berechnet die Konvergenzermittlungseinheit 34 den Ableitungswert Dv anhand der massebezogenen Spannung Vm, die vom ersten Detektor 18 detektiert wird, und ermittelt, ob der absolute Wert ΔC des Ableitungswerts Dv einem Schwellenwert TH gleicht oder unter diesem liegt.
6 ist ein Schaubild, das Ableitungswerte (Steigungen) Dv₁ bis Dv₄ zu Detektionszeiten t₁ bis t₄, an denen die massebezogene Spannung Vm detektiert wird, zeigt. Dv₁ bezeichnet den Ableitungswert (Steigung) Dv zu Detektionszeit t₁, Dv₂ bezeichnet den Ableitungswert (Steigung) Dv zu Detektionszeit t₂, Dv₃ bezeichnet den Ableitungswert (Steigung) Dv zu Detektionszeit t₃ und Dv₄ bezeichnet den Ableitungswert (Steigung) Dv zu Detektionszeit t₄. Wie in 6 gezeigt, nimmt die Größenordnung (absoluter Wert ΔC) des Ableitungswerts (Steigung) Dv im Laufe der Zeit allmählich ab (d. h., während sich die Spannung dem Konvergenzzustand nähert). Bei dem in 6 gezeigten Beispiel kann, da der absolute Wert ΔC des Ableitungswerts Dv₄ dem Schwellenwert TH zu Detektionszeit t₄ gleicht oder unter diesem liegt, die Konvergenzermittlungseinheit 34 ermitteln, dass die massebezogene Spannung Vm zu Detektionszeit t₄ konvergiert ist.
<Vierte Verfahrensweise>
Bei der vierten Verfahrensweise sieht die Konvergenzermittlungseinheit 34 den Änderungsbetrag der Wellenform der massebezogenen Spannung Vm als gleich einem Schwellenwert TH seiend oder unter diesem liegend an, wenn der Änderungsbetrag der massebezogenen Spannung Vm einen Referenzänderungsbetrag ΔCs nach Verstreichen einer vordefinierten Zeit T nicht überschreitet, und ermittelt sodann, dass die massebezogene Spannung Vm konvergiert ist. Wie in 5 gezeigt, wird, da die massebezogene Spannung Vm im Laufe der Zeit allmählich abnimmt, die Zeit, die erforderlich ist, damit sich die massebezogene Spannung Vm um den Referenzänderungsbetrag ΔCs ändert, im Laufe der Zeit länger, wie in 7 gezeigt.
Bei dem in 7 gezeigten Beispiel indizieren das Zeitintervall von t₁ bis t₂, das Zeitintervall von t₂ bis t₃ und das Zeitintervall von t₃ bis t₄ jeweils eine Zeit, die erforderlich ist, damit sich die massebezogene Spannung Vm um den Referenzänderungsbetrag ΔCs ändert. Beispielsweise ist die Zeit t₂ ein Zeitpunkt, an dem die massebezogene Spannung Vm der Zeit t₁ um den Referenzänderungsbetrag ΔCs abnimmt, und ist die Zeit t₃ ein Zeitpunkt, an dem die massebezogene Spannung Vm der Zeit t₂ um den Referenzänderungsbetrag ΔCs abnimmt. Bei dem in 7 gezeigten Beispiel ändert sich die massebezogene Spannung Vm der Zeit t₄ auch nicht nach Verstreichen der vordefinierten Zeit T um den Referenzänderungsbetrag ΔCs oder mehr, so dass die Konvergenzermittlungseinheit 34 zur Zeit t₅, d. h., wenn die vordefinierte Zeit T seit der Zeit t₄ verstrichen ist, ermittelt, dass die massebezogene Spannung Vm konvergiert ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird wie oben ermittelt, ob die massebezogene Spannung Vm konvergiert ist, und wenn ermittelt wird, dass die massebezogene Spannung Vm konvergiert ist, wird der Isolationswiderstand Rm gemessen. Demgemäß ist es möglich, die Wartezeit ab dem Zeitpunkt, an dem der Messzustand hergestellt wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Messung des Isolationswiderstands Rm gestartet wird, zu verkürzen. Aus diesem Grund kann die Zeit, die zum Messen des Isolationswiderstands Rm des Motors M erforderlich ist, verkürzt werden.
Der massebezogene Strom Im ist der Quotient, der durch Dividieren der massebezogenen Spannung Vm durch den Widerstand des Detektionswiderstands r1, der ein bekannter vordefinierter konstanter Wert ist, erhalten wird. Aus diesem Grund ist es, wenn die massebezogene Spannung Vm durch den Widerstand des Detektionswiderstands r1 × den massebezogenen Strom Im ersetzt wird, möglich, die Konvergenz auf Basis des massebezogenen Stroms Im zu ermitteln.
<Betrieb der Motorantriebsvorrichtung 10>
Im Folgenden wird der Betrieb der Motorantriebsvorrichtung 10 zum Messen des Isolationswiderstands Rm unter Bezugnahme auf den in 8 gezeigten Ablaufplan beschrieben. In Schritt S1 schaltet die Schaltersteuereinheit 32 alle der mehreren Halbleiterschaltelemente S (Suu, Svu, Swu, Sud, Svd, Swd) jeder Wechselrichtereinheit 16 (16a, 16b, 16c) aus. Folglich wird der Betrieb aller Motoren M (M1 bis M3) gestoppt.
Danach schaltet die Schaltersteuereinheit 32 in Schritt S2 den ersten Schalter SW1 aus. Folglich wird die Zufuhr der AC-Spannung aus der AC-Energieversorgung 12 zur Motorantriebsvorrichtung 10 abgeschaltet.
Danach schaltet die Schaltersteuereinheit 32 in Schritt S3 den zweiten Schalter SW2 ein. Dadurch wird ein Zustand hergestellt, in dem die negativseitige Klemme (die erste Klemme) des Kondensators Ca mit der Masse verbunden ist. Folglich geht die Motorantriebsvorrichtung 10 in den Messvorbereitungszustand über, der durch die Ersatzschaltung in 2 dargestellt ist.
Der Messzielauswähler 30 wählt in Schritt S4 einen der Motoren M (M1 bis M3) als Messziel aus. Zu diesem Zeitpunkt wählt der Messzielauswähler 30 einen Motor M aus, der bislang noch nicht als Messziel ausgewählt wurde.
Danach steuert die Schaltersteuereinheit 32 in Schritt S5 die Halbleiterschaltelemente S der mehreren Wechselrichtereinheiten 16 (16a, 16b, 16c), um den Messzustand herzustellen, in dem der Isolationswiderstand Rm des in Schritt S4 ausgewählten Messzielmotors M gemessen werden kann.
Was insbesondere die Wechselrichtereinheit 16 betrifft, die mit dem zu messenden Motor M verbunden ist, so schaltet die Schaltersteuereinheit 32 eines der Oberarmhalbleiterschaltelemente S, die mit der Positivklemme (die zweite Klemme) des Kondensators Ca verbunden sind, ein. Was ferner die Wechselrichtereinheiten 16 betrifft, die mit den Motoren M außer dem Messzielmotor verbunden sind, so schaltet die Schaltersteuereinheit 32 eines der Unterarmhalbleiterschaltelemente S ein, die mit der Negativklemme (die erste Klemme) des Kondensators Ca verbunden sind.
Folglich wird, wenn z. B. der Motor M1 der Messzielmotor M ist, die in 2 gezeigte Ersatzschaltung in den in 4 gezeigten Zustand geändert. Aus diesem Grund fließt der Strom aus dem Kondensator Ca durch den Isolationswiderstand Rm1 des Messzielmotors M1 und den Detektionswiderstand r1 und kehrt zum Kondensator Ca zurück.
Danach ermittelt die Konvergenzermittlungseinheit 34 in Schritt S6, ob die massebezogene Spannung Vm oder der massebezogene Strom Im, wie vom ersten Detektor 18 detektiert, konvergiert ist. Insbesondere wenn der Änderungsbetrag in der Wellenform der massebezogenen Spannung Vm oder des massebezogenen Stroms Im, wie vom ersten Detektor 18 detektiert, dem Schwellenwert TH gleicht oder unter diesem liegt, ermittelt die Konvergenzermittlungseinheit 34, dass die massebezogene Spannung Vm oder der massebezogene Strom Im konvergiert ist. Die Konvergenzermittlungseinheit 34 kann eine der ersten bis vierten Verfahrensweise verwenden, um die Konvergenz der massebezogenen Spannung Vm oder des massebezogenen Stroms Im zu ermitteln.
Wenn in Schritt S6 ermittelt wird, dass die massebezogene Spannung Vm oder der massebezogene Strom Im noch nicht konvergiert ist, bleibt die Steuerung in Schritt S6, bis ermittelt wird, dass die Konvergenz erfolgt ist, und wenn ermittelt wird, dass die massebezogene Spannung Vm oder der massebezogene Strom Im konvergiert ist, geht die Steuerung zu Schritt S7 über.
Der Isolationswiderstandsberechner 36 berechnet in Schritt S7 den Isolationswiderstand Rm des Messzielmotors M1 auf Basis der massebezogenen Spannung Vm oder des massebezogenen Stroms Im, wie vom ersten Detektor 18 detektiert, und der vom zweiten Detektor 20 detektierten Kondensatorspannung Vc. Die Isolationswiderstandsberechner 36 berechnet den Isolationswiderstand Rm auf Basis der massebezogenen Spannung Vm oder des massebezogenen Stroms Im und der Kondensatorspannung Vc zu der Zeit, wenn ermittelt wird, dass diese bzw. dieser konvergiert ist, oder danach.
Danach ermittelt der Messzielauswähler 30 in Schritt S8, ob alle Motoren M als Messziele ausgewählt wurden. Das heißt, dass der Messzielauswähler 30 ermittelt, ob noch ein Motor M vorhanden ist, der nicht als Messziel ausgewählt wurde. Wenn in Schritt S8 ermittelt wird, dass nicht alle Motoren M als Messziele ausgewählt wurden, d. h., wenn ein Motor M vorhanden ist, der noch nicht als Messziel ausgewählt wurde, kehrt die Steuerung zu Schritt S4 zurück.
Wenn in Schritt S8 ermittelt wird, dass alle Motoren M als Messziele ausgewählt wurden, geht die Steuerung zu Schritt S9 über, wobei die Schaltersteuereinheit 32 den zweiten Schalter SW2 ausschaltet und auch alle der mehreren Halbleiterschaltelemente S jeder Wechselrichtereinheit 16 (16a bis 16c) ausschaltet. Folglich wird der Messbetrieb beendet.
[Modifiziertes Beispiel]
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Negativklemme des Kondensators Ca als erste Klemme verwendet, es kann jedoch auch die Positivklemme des Kondensators Ca als erste Klemme verwendet werden. In diesem Fall ist die Positivklemme des Kondensators Ca über den zweiten Schalter SW2 mit der Masse verbunden, während der Detektionswiderstand r1 mit dem zweiten Schalter SW2 zwischen der Positivklemme (die erste Klemme) des Kondensators Ca und der Masse in Reihe verbunden ist. Auch in diesem Fall kann der Isolationswiderstand Rm des Motors M gemessen werden.
[Technische Idee, die aus der Ausführungsform hervorgeht]
Technische Ideen, die aus der obigen Ausführungsform und Modifikationen abgeleitet werden können, sind nachstehend beschrieben.
<Erste technische Idee>
Die Motorantriebsvorrichtung (10) zum Antreiben einer Mehrzahl von Motoren (M) umfasst: eine Gleichrichterschaltung (Re), die so konfiguriert ist, dass sie eine AC-Spannung, die von einer AC-Energieversorgung (12) über einen ersten Schalter (SW1) zugeführt wird, gleichrichtet, um somit eine DC-Spannung zu erhalten; einen Kondensator (Ca), der so konfiguriert ist, dass er die durch die Gleichrichterschaltung (Re) erhaltene DC-Spannung glättet; eine Mehrzahl von Wechselrichtereinheiten (16), die jeweils Oberarmhalbleiterschaltelemente (S), die so konfiguriert sind, dass sie die positivseitige Klemme des Kondensators (Ca) mit Motorspulen (Cu, Cv, Cw) eines entsprechenden der Motoren (M) verbinden, und Unterarmhalbleiterschaltelemente (S), die so konfiguriert sind, dass sie die negativseitige Klemme des Kondensators (Ca) mit den Motorspulen (Cu, Cv, Cw) verbinden, umfassen, wobei die Wechselrichtereinheiten so konfiguriert sind, dass sie die mehreren Motoren (M) durch Umwandeln der Kondensatorspannung (Vc) über den Kondensator (Ca) in AC-Spannung durch Wechseln eines Betriebs der Oberarmhalbleiterschaltelemente (S) und der Unterarmhalbleiterschaltelemente (S) antreiben; einen zweiten Schalter (SW2), der so konfiguriert ist, dass er eine Klemme (erste Klemme) der positivseitigen Klemme und der negativseitigen Klemme des Kondensators (Ca) mit Masse verbindet; einen ersten Detektor (18), der so konfiguriert ist, dass er einen massebezogenen Strom (Im) detektiert, der zwischen der einen Klemme des Kondensators (Ca) und der Masse fließt, oder eine massebezogene Spannung (Vm) zwischen der einen Klemme des Kondensators (Ca) und der Masse detektiert; einen zweiten Detektor (20), der so konfiguriert ist, dass er die Kondensatorspannung (Vc) über den Kondensator (Ca) detektiert; eine Schaltersteuereinheit (32), die so konfiguriert ist, dass sie einen Messzustand zum Ermöglichen einer Messung eines Isolationswiderstands (Rm) eines Messzielmotors (M) der Motoren durch Abschalten der Oberarmhalbleiterschaltelemente (S) und der Unterarmhalbleiterschaltelemente (S) aller Wechselrichtereinheiten (16) herstellt, um somit einen Betrieb jedes Motors (M) zu stoppen, während sie gleichzeitig den ersten Schalter (SW1) ausschaltet und den zweiten Schalter (SW2) einschaltet, danach ein Halbleiterschaltelement (S), das mit der anderen Klemme (zweite Klemme) des Kondensators (Ca) verbunden ist, aus den Oberarm- und Unterarmhalbleiterschaltelementen (S) einschaltet, mit denen die Motorspulen (Cu, Cv, Cw) des Messzielmotors (M) verbunden sind, und ein Halbleiterschaltelement (S), das mit der einen Klemme des Kondensators (Ca) verbunden ist, aus den Oberarm- und Unterarmhalbleiterschaltelementen (S) einschaltet, mit denen die Motorspulen (Cu, Cv, Cw) jedes der Motoren (M) außer dem Messzielmotor (M) verbunden sind; eine Konvergenzermittlungseinheit (34), die so konfiguriert ist, dass sie im Messzustand einen Änderungsbetrag in der Wellenform des massebezogenen Stroms (Im) oder der massebezogenen Spannung (Vm), wie vom ersten Detektor (18) detektiert, berechnet und ermittelt, dass der massebezogene Strom (Im) oder die massebezogene Spannung (Vm) konvergiert ist, wenn der Änderungsbetrag einem Schwellenwert (TH) gleicht oder unter diesem liegt; und einen Isolationswiderstandsberechner (36), der so konfiguriert ist, dass er, wenn die Konvergenzermittlungseinheit (34) ermittelt, dass der massebezogene Strom oder die massebezogene Spannung konvergiert ist, den Isolationswiderstand (Rm) des Messzielmotors (M) auf Basis des massebezogenen Stroms (Im) oder der massebezogenen Spannung (Vm), wie vom ersten Detektor (18) detektiert, und der vom zweiten Detektor (20) detektierten Kondensatorspannung (Vc) berechnet.
Bei der obigen Konfiguration ist es möglich, die zum Messen des Isolationswiderstands (Rm) des Motors (M) erforderliche Zeit zu verkürzen und zu verhindern, dass die zum Messen des Isolationswiderstands (Rm) erforderliche Zeit länger als nötig wird.
Die Konvergenzermittlungseinheit (34) kann als Änderungsbetrag den absoluten Wert ΔC des Änderungsbetrags im massebezogenen Strom (Im) oder in der massebezogenen Spannung (Vm) während der vordefinierten Zeit Δt verwenden. Dadurch ist es möglich, genau zu ermitteln, ob der massebezogene Strom (Im) oder die massebezogene Spannung (Vm) konvergiert ist.
Die Konvergenzermittlungseinheit (34) kann ΔC/Δt als Änderungsbetrag verwenden, wenn ΔC der absolute Wert des Änderungsbetrags im massebezogenen Strom (Im) oder in der massebezogenen Spannung (Vm) während der vordefinierten Zeit Δt ist. Dadurch ist es möglich, genau zu ermitteln, ob der massebezogene Strom (Im) oder die massebezogene Spannung (Vm) konvergiert ist.
Die Konvergenzermittlungseinheit (34) kann die vordefinierte Zeit Δt im Laufe der Zeit allmählich verlängern. Dadurch ist es möglich, genau zu ermitteln, ob der massebezogene Strom (Im) oder die massebezogene Spannung (Vm) konvergiert ist.
Die Konvergenzermittlungseinheit (34) kann den absoluten Wert (ΔC) des Ableitungswerts (Dv) der Wellenform des massebezogenen Stroms (Im) oder der massebezogenen Spannung (Vm) als Änderungsbetrag verwenden. Dadurch ist es möglich, genau zu ermitteln, ob der massebezogene Strom (Im) oder die massebezogene Spannung (Vm) konvergiert ist.
Die Konvergenzermittlungseinheit (34) kann ermitteln, dass der massebezogene Strom oder die massebezogene Spannung konvergiert ist, wenn sich der massebezogene Strom (Im) oder die massebezogene Spannung (Vm) auch nach Verstreichen einer vordefinierten Zeit (T) nicht um den Referenzänderungsbetrag (ΔCs) verändert hat. Dadurch ist es möglich, genau zu ermitteln, ob der massebezogene Strom (Im) oder die massebezogene Spannung (Vm) konvergiert ist.
<Zweite technische Idee>
Die zweite technische Idee bietet ein Messverfahren, mit dem eine Motorantriebsvorrichtung (10) zum Antreiben einer Mehrzahl von Motoren (M) den Isolationswiderstand (Rm) des Motors (M) misst. Die Motorantriebsvorrichtung (10) umfasst: eine Gleichrichterschaltung (Re), die so konfiguriert ist, dass sie eine AC-Spannung, die von einer AC-Energieversorgung (12) über einen ersten Schalter (SW1) zugeführt wird, in eine DC-Spannung gleichrichtet; einen Kondensator (Ca), der so konfiguriert ist, dass er die durch die Gleichrichterschaltung (Re) gleichgerichtete DC-Spannung glättet; eine Mehrzahl von Wechselrichtereinheiten (16), die jeweils Oberarmhalbleiterschaltelemente (S), die so konfiguriert sind, dass sie die positivseitige Klemme des Kondensators (Ca) mit Motorspulen (Cu, Cv, Cw) eines entsprechenden der Motoren (M) verbinden, und Unterarmhalbleiterschaltelemente (S), die so konfiguriert sind, dass sie die negativseitige Klemme des Kondensators (Ca) mit den Motorspulen (Cu, Cv, Cw) verbinden, umfassen, wobei die Wechselrichtereinheiten so konfiguriert sind, dass sie die mehreren Motoren (M) durch Umwandeln der Kondensatorspannung (Vc) über den Kondensator (Ca) in AC-Spannung durch Wechseln eines Betriebs der Oberarmhalbleiterschaltelemente (S) und der Unterarmhalbleiterschaltelemente (S) antreiben; einen zweiten Schalter (SW2), der so konfiguriert ist, dass er eine Klemme der positivseitigen und der negativseitigen Klemme des Kondensators (Ca) mit der Masse verbindet; einen ersten Detektor (18), der so konfiguriert ist, dass er einen massebezogenen Strom (Im) detektiert, der zwischen der einen Klemme des Kondensators (Ca) und der Masse fließt, oder eine massebezogene Spannung (Vm) zwischen der einen Klemme des Kondensators (Ca) und der Masse detektiert; und einen zweiten Detektor (20), der so konfiguriert ist, dass er die Kondensatorspannung (Vc) über den Kondensator (Ca) detektiert. Das Messverfahren umfasst: einen Schaltersteuerschritt des Herstellens eines Messzustands zum Ermöglichen der Messung des Isolationswiderstands (Rm) eines Messzielmotors (M) durch Ausschalten der Oberarmhalbleiterschaltelemente (S) und der Unterarmhalbleiterschaltelemente (S) aller der mehreren Wechselrichtereinheiten (16), um somit den Betrieb jedes Motors (M) zu stoppen, unter gleichzeitigem Ausschalten des ersten Schalters (SW1) und Einschalten des zweiten Schalters (SW2), danach Einschalten eines Halbleiterschaltelements (S), das mit der anderen Klemme des Kondensators (Ca) verbunden ist, aus den Oberarm- und Unterarmhalbleiterschaltelementen (S), mit denen die Motorspulen (Cu, Cv, Cw) des Messzielmotors (M) verbunden sind, und Einschalten eines Halbleiterschaltelements (S), das mit der einen Klemme des Kondensators (Ca) verbunden ist, aus den Oberarm- und Unterarmhalbleiterschaltelementen (S), mit denen die Motorspulen (Cu, Cv, Cw) jedes der Motoren (M) außer dem Messzielmotor (M) verbunden sind; im Messzustand einen Konvergenzermittlungsschritt des Berechnens eines Änderungsbetrags in der Wellenform des massebezogenen Stroms (Im) oder der massebezogenen Spannung (Vm), wie vom ersten Detektor (18) detektiert, und des Ermittelns, dass der massebezogene Strom (Im) oder die massebezogene Spannung (Vm) konvergiert ist, wenn der Änderungsbetrag einem Schwellenwert (TH) gleicht oder unter diesem liegt; und, wenn im Konvergenzermittlungsschritt ermittelt wird, dass der massebezogene Strom (Im) oder die massebezogene Spannung (Vm) konvergiert ist, einen Isolationswiderstandsberechnungsschritt des Berechnens des Isolationswiderstands (Rm) des Messzielmotors (M) auf Basis des massebezogenen Stroms (Im) oder der massebezogenen Spannung (Vm), wie vom ersten Detektor (18) detektiert, und der vom zweiten Detektor (20) detektierten Kondensatorspannung (Vc).
Bei dieser Konfiguration ist es möglich, die zum Messen des Isolationswiderstands (Rm) des Motors (M) erforderliche Zeit zu verkürzen und zu verhindern, dass die zum Messen des Isolationswiderstands (Rm) erforderliche Zeit länger als nötig wird.
Im Konvergenzermittlungsschritt kann als Änderungsbetrag der absolute Wert ΔC des Änderungsbetrags im massebezogenen Strom (Im) oder in der massebezogenen Spannung (Vm) während der vordefinierten Zeit Δt verwendet werden. Dadurch ist es möglich, genau zu ermitteln, ob der massebezogene Strom (Im) oder die massebezogene Spannung (Vm) konvergiert ist.
Wenn ΔC der absolute Wert des Änderungsbetrags im massebezogenen Strom (Im) oder in der massebezogenen Spannung (Vm) während der vordefinierten Zeit Δt ist, kann im Konvergenzermittlungsschritt ΔC/Δt als Änderungsbetrag verwendet werden. Dadurch ist es möglich, genau zu ermitteln, ob der massebezogene Strom (Im) oder die massebezogene Spannung (Vm) konvergiert ist.
Im Konvergenzermittlungsschritt kann die vordefinierte Zeit Δt im Laufe der Zeit allmählich verlängert werden. Dadurch ist es möglich, genau zu ermitteln, ob der massebezogene Strom (Im) oder die massebezogene Spannung (Vm) konvergiert ist.
Im Konvergenzermittlungsschritt kann der absolute Wert (ΔC) des Ableitungswerts (Dv) der Wellenform des massebezogenen Stroms (Im) oder der massebezogenen Spannung (Vm) als Änderungsbetrag verwendet werden. Dadurch ist es möglich, genau zu ermitteln, ob der massebezogene Strom (Im) oder die massebezogene Spannung (Vm) konvergiert ist.
Im Konvergenzermittlungsschritt kann ermittelt werden, dass der massebezogene Strom oder die massebezogene Spannung konvergiert ist, wenn sich der massebezogene Strom (Im) oder die massebezogene Spannung (Vm) auch nach Verstreichen einer vordefinierten Zeit (T) nicht um den Referenzänderungsbetrag (ΔCs) verändert hat. Dadurch ist es möglich, genau zu ermitteln, ob der massebezogene Strom (Im) oder die massebezogene Spannung (Vm) konvergiert ist.

Claims

Motorantriebsvorrichtung (10) zum Antreiben einer Mehrzahl von Motoren (M), die umfasst: eine Gleichrichterschaltung (Re), die so konfiguriert ist, dass sie eine AC-Spannung, die von einer AC-Energieversorgung (12) über einen ersten Schalter (SW1) zugeführt wird, gleichrichtet, um somit eine DC-Spannung zu erhalten; einen Kondensator (Ca), der so konfiguriert ist, dass er die durch die Gleichrichterschaltung erhaltene DC-Spannung glättet; eine Mehrzahl von Wechselrichtereinheiten (16), die jeweils Oberarmhalbleiterschaltelemente (S), die so konfiguriert sind, dass sie eine positivseitige Klemme des Kondensators mit Motorspulen (Cu, Cv, Cw) eines entsprechenden der Motoren (M) verbinden, und Unterarmhalbleiterschaltelemente (S), die so konfiguriert sind, dass sie eine negativseitige Klemme des Kondensators mit den Motorspulen verbinden, umfassen, wobei die Wechselrichtereinheiten so konfiguriert sind, dass sie die Motoren durch Umwandeln einer Kondensatorspannung (Vc) über den Kondensator in AC-Spannung durch Wechseln eines Betriebs der Oberarmhalbleiterschaltelemente und der Unterarmhalbleiterschaltelemente antreiben; einen zweiten Schalter (SW2), der so konfiguriert ist, dass er eine Klemme der positivseitigen Klemme und der negativseitigen Klemme des Kondensators mit Masse verbindet; einen ersten Detektor (18), der so konfiguriert ist, dass er einen massebezogenen Strom (Im) detektiert, der zwischen der einen Klemme des Kondensators und der Masse fließt, oder eine massebezogene Spannung (Vm) zwischen der einen Klemme des Kondensators und der Masse detektiert; einen zweiten Detektor (20), der so konfiguriert ist, dass er die Kondensatorspannung über den Kondensator detektiert; eine Schaltersteuereinheit (32), die so konfiguriert ist, dass sie einen Messzustand zum Ermöglichen einer Messung eines Isolationswiderstands (Rm) eines Messzielmotors der Motoren durch Abschalten der Oberarmhalbleiterschaltelemente und der Unterarmhalbleiterschaltelemente aller Wechselrichtereinheiten herstellt, um somit einen Betrieb jedes Motors zu stoppen, während sie gleichzeitig den ersten Schalter ausschaltet und den zweiten Schalter einschaltet, danach ein Halbleiterschaltelement, das mit einer anderen Klemme des Kondensators verbunden ist, aus den Oberarm- und Unterarmhalbleiterschaltelementen einschaltet, mit denen die Motorspulen des Messzielmotors verbunden sind, und ein Halbleiterschaltelement, das mit der einen Klemme des Kondensators verbunden ist, aus den Oberarm- und Unterarmhalbleiterschaltelementen einschaltet, mit denen die Motorspulen jedes der Motoren außer dem Messzielmotor verbunden sind; eine Konvergenzermittlungseinheit (34), die so konfiguriert ist, dass sie im Messzustand einen Änderungsbetrag in einer Wellenform des massebezogenen Stroms oder der massebezogenen Spannung, wie vom ersten Detektor detektiert, berechnet und ermittelt, dass der massebezogene Strom oder die massebezogene Spannung konvergiert ist, wenn der Änderungsbetrag einem Schwellenwert (TH) gleicht oder unter diesem liegt; und einen Isolationswiderstandsberechner (36), der so konfiguriert ist, dass er, wenn die Konvergenzermittlungseinheit ermittelt, dass der massebezogene Strom oder die massebezogene Spannung konvergiert ist, den Isolationswiderstand des Messzielmotors auf Basis des massebezogenen Stroms oder der massebezogenen Spannung, wie vom ersten Detektor detektiert, und der vom zweiten Detektor detektierten Kondensatorspannung berechnet, wobei die Konvergenzermittlungseinheit als Änderungsbetrag einen absoluten Wert ΔC eines Änderungsbetrags in dem massebezogenen Strom oder in der massebezogenen Spannung während einer vordefinierten Zeit Δt verwendet, und die Konvergenzermittlungseinheit die vordefinierte Zeit Δt im Laufe der Zeit allmählich verlängert.
Motorantriebsvorrichtung (10) zum Antreiben einer Mehrzahl von Motoren (M), die umfasst: eine Gleichrichterschaltung (Re), die so konfiguriert ist, dass sie eine AC-Spannung, die von einer AC-Energieversorgung (12) über einen ersten Schalter (SW1) zugeführt wird, gleichrichtet, um somit eine DC-Spannung zu erhalten; einen Kondensator (Ca), der so konfiguriert ist, dass er die durch die Gleichrichterschaltung erhaltene DC-Spannung glättet; eine Mehrzahl von Wechselrichtereinheiten (16), die jeweils Oberarmhalbleiterschaltelemente (S), die so konfiguriert sind, dass sie eine positivseitige Klemme des Kondensators mit Motorspulen (Cu, Cv, Cw) eines entsprechenden der Motoren (M) verbinden, und Unterarmhalbleiterschaltelemente (S), die so konfiguriert sind, dass sie eine negativseitige Klemme des Kondensators mit den Motorspulen verbinden, umfassen, wobei die Wechselrichtereinheiten so konfiguriert sind, dass sie die Motoren durch Umwandeln einer Kondensatorspannung (Vc) über den Kondensator in AC-Spannung durch Wechseln eines Betriebs der Oberarmhalbleiterschaltelemente und der Unterarmhalbleiterschaltelemente antreiben; einen zweiten Schalter (SW2), der so konfiguriert ist, dass er eine Klemme der positivseitigen Klemme und der negativseitigen Klemme des Kondensators mit Masse verbindet; einen ersten Detektor (18), der so konfiguriert ist, dass er einen massebezogenen Strom (Im) detektiert, der zwischen der einen Klemme des Kondensators und der Masse fließt, oder eine massebezogene Spannung (Vm) zwischen der einen Klemme des Kondensators und der Masse detektiert; einen zweiten Detektor (20), der so konfiguriert ist, dass er die Kondensatorspannung über den Kondensator detektiert; eine Schaltersteuereinheit (32), die so konfiguriert ist, dass sie einen Messzustand zum Ermöglichen einer Messung eines Isolationswiderstands (Rm) eines Messzielmotors der Motoren durch Abschalten der Oberarmhalbleiterschaltelemente und der Unterarmhalbleiterschaltelemente aller Wechselrichtereinheiten herstellt, um somit einen Betrieb jedes Motors zu stoppen, während sie gleichzeitig den ersten Schalter ausschaltet und den zweiten Schalter einschaltet, danach ein Halbleiterschaltelement, das mit einer anderen Klemme des Kondensators verbunden ist, aus den Oberarm- und Unterarmhalbleiterschaltelementen einschaltet, mit denen die Motorspulen des Messzielmotors verbunden sind, und ein Halbleiterschaltelement, das mit der einen Klemme des Kondensators verbunden ist, aus den Oberarm- und Unterarmhalbleiterschaltelementen einschaltet, mit denen die Motorspulen jedes der Motoren außer dem Messzielmotor verbunden sind; eine Konvergenzermittlungseinheit (34), die so konfiguriert ist, dass sie im Messzustand einen Änderungsbetrag in einer Wellenform des massebezogenen Stroms oder der massebezogenen Spannung, wie vom ersten Detektor detektiert, berechnet und ermittelt, dass der massebezogene Strom oder die massebezogene Spannung konvergiert ist, wenn der Änderungsbetrag einem Schwellenwert (TH) gleicht oder unter diesem liegt; und einen Isolationswiderstandsberechner (36), der so konfiguriert ist, dass er, wenn die Konvergenzermittlungseinheit ermittelt, dass der massebezogene Strom oder die massebezogene Spannung konvergiert ist, den Isolationswiderstand des Messzielmotors auf Basis des massebezogenen Stroms oder der massebezogenen Spannung, wie vom ersten Detektor detektiert, und der vom zweiten Detektor detektierten Kondensatorspannung berechnet, wobei, wenn ΔC ein absoluter Wert eines Änderungsbetrags im massebezogenen Strom oder in der massebezogenen Spannung während einer vordefinierten Zeit Δt ist, die Konvergenzermittlungseinheit ΔC/Δt als Änderungsbetrag verwendet, und die Konvergenzermittlungseinheit die vordefinierte Zeit Δt im Laufe der Zeit allmählich verlängert.
Messverfahren, mit dem eine Motorantriebsvorrichtung (10) zum Antreiben einer Mehrzahl von Motoren (M) einen Isolationswiderstand (Rm) des Motors (M) misst, wobei: die Motorantriebsvorrichtung (10) umfasst: eine Gleichrichterschaltung (Re), die so konfiguriert ist, dass sie eine AC-Spannung, die von einer AC-Energieversorgung (12) über einen ersten Schalter (SW1) zugeführt wird, gleichrichtet, um somit eine DC-Spannung zu erhalten; einen Kondensator (Ca), der so konfiguriert ist, dass er die durch die Gleichrichterschaltung erhaltene DC-Spannung glättet; eine Mehrzahl von Wechselrichtereinheiten (16), die jeweils Oberarmhalbleiterschaltelemente (S), die so konfiguriert sind, dass sie eine positivseitige Klemme des Kondensators mit Motorspulen (Cu, Cv, Cw) eines entsprechenden der Motoren (M) verbinden, und Unterarmhalbleiterschaltelemente (S), die so konfiguriert sind, dass sie eine negativseitige Klemme des Kondensators mit den Motorspulen verbinden, umfassen, wobei die Wechselrichtereinheiten so konfiguriert sind, dass sie die Motoren durch Umwandeln einer Kondensatorspannung (Vc) über den Kondensator in AC-Spannung durch Wechseln eines Betriebs der Oberarmhalbleiterschaltelemente und der Unterarmhalbleiterschaltelemente antreiben; einen zweiten Schalter (SW2), der so konfiguriert ist, dass er eine Klemme der positivseitigen Klemme und der negativseitigen Klemme des Kondensators mit Masse verbindet; einen ersten Detektor (18), der so konfiguriert ist, dass er einen massebezogenen Strom (Im) detektiert, der zwischen der einen Klemme des Kondensators und der Masse fließt, oder eine massebezogene Spannung (Vm) zwischen der einen Klemme des Kondensators und der Masse detektiert; und einen zweiten Detektor (20), der so konfiguriert ist, dass er die Kondensatorspannung über den Kondensator detektiert, wobei das Messverfahren umfasst: einen Schaltersteuerschritt des Herstellens eines Messzustands zum Ermöglichen einer Messung des Isolationswiderstands (Rm) eines Messzielmotors der Motoren durch Abschalten der Oberarmhalbleiterschaltelemente und der Unterarmhalbleiterschaltelemente aller Wechselrichtereinheiten, um somit einen Betrieb jedes Motors zu stoppen, unter gleichzeitigem Ausschalten des ersten Schalters und Einschalten des zweiten Schalters, danach Einschalten eines Halbleiterschaltelements, das mit einer anderen Klemme des Kondensators verbunden ist, aus den Oberarm- und Unterarmhalbleiterschaltelementen, mit denen die Motorspulen des Messzielmotors verbunden sind, und Einschalten eines Halbleiterschaltelements, das mit der einen Klemme des Kondensators verbunden ist, aus den Oberarm- und Unterarmhalbleiterschaltelementen, mit denen die Motorspulen jedes der Motoren außer dem Messzielmotor verbunden sind; im Messzustand einen Konvergenzermittlungsschritt des Berechnens eines Änderungsbetrags in einer Wellenform des massebezogenen Stroms oder der massebezogenen Spannung, wie vom ersten Detektor detektiert, und des Ermittelns, dass der massebezogene Strom oder die massebezogene Spannung konvergiert ist, wenn der Änderungsbetrag einem Schwellenwert (TH) gleicht oder unter diesem liegt; und einen Isolationswiderstandsberechnungsschritt des Berechnens des Isolationswiderstands des Messzielmotors auf Basis des massebezogenen Stroms oder der massebezogenen Spannung, wie vom ersten Detektor detektiert, und der vom zweiten Detektor detektierten Kondensatorspannung, wenn im Konvergenzermittlungsschritt ermittelt wird, dass der massebezogene Strom oder die massebezogene Spannung konvergiert ist, wobei im Konvergenzermittlungsschritt als Änderungsbetrag ein absoluter Wert ΔC eines Änderungsbetrags im massebezogenen Strom oder in der massebezogenen Spannung während einer vordefinierten Zeit Δt verwendet wird, und im Konvergenzermittlungsschritt die vordefinierte Zeit Δt im Laufe der Zeit allmählich verlängert wird.
Messverfahren, mit dem eine Motorantriebsvorrichtung (10) zum Antreiben einer Mehrzahl von Motoren (M) einen Isolationswiderstand (Rm) des Motors (M) misst, wobei: die Motorantriebsvorrichtung (10) umfasst: eine Gleichrichterschaltung (Re), die so konfiguriert ist, dass sie eine AC-Spannung, die von einer AC-Energieversorgung (12) über einen ersten Schalter (SW1) zugeführt wird, gleichrichtet, um somit eine DC-Spannung zu erhalten; einen Kondensator (Ca), der so konfiguriert ist, dass er die durch die Gleichrichterschaltung erhaltene DC-Spannung glättet; eine Mehrzahl von Wechselrichtereinheiten (16), die jeweils Oberarmhalbleiterschaltelemente (S), die so konfiguriert sind, dass sie eine positivseitige Klemme des Kondensators mit Motorspulen (Cu, Cv, Cw) eines entsprechenden der Motoren (M) verbinden, und Unterarmhalbleiterschaltelemente (S), die so konfiguriert sind, dass sie eine negativseitige Klemme des Kondensators mit den Motorspulen verbinden, umfassen, wobei die Wechselrichtereinheiten so konfiguriert sind, dass sie die Motoren durch Umwandeln einer Kondensatorspannung (Vc) über den Kondensator in AC-Spannung durch Wechseln eines Betriebs der Oberarmhalbleiterschaltelemente und der Unterarmhalbleiterschaltelemente antreiben; einen zweiten Schalter (SW2), der so konfiguriert ist, dass er eine Klemme der positivseitigen Klemme und der negativseitigen Klemme des Kondensators mit Masse verbindet; einen ersten Detektor (18), der so konfiguriert ist, dass er einen massebezogenen Strom (Im) detektiert, der zwischen der einen Klemme des Kondensators und der Masse fließt, oder eine massebezogene Spannung (Vm) zwischen der einen Klemme des Kondensators und der Masse detektiert; und einen zweiten Detektor (20), der so konfiguriert ist, dass er die Kondensatorspannung über den Kondensator detektiert, wobei das Messverfahren umfasst: einen Schaltersteuerschritt des Herstellens eines Messzustands zum Ermöglichen einer Messung des Isolationswiderstands (Rm) eines Messzielmotors der Motoren durch Abschalten der Oberarmhalbleiterschaltelemente und der Unterarmhalbleiterschaltelemente aller Wechselrichtereinheiten, um somit einen Betrieb jedes Motors zu stoppen, unter gleichzeitigem Ausschalten des ersten Schalters und Einschalten des zweiten Schalters, danach Einschalten eines Halbleiterschaltelements, das mit einer anderen Klemme des Kondensators verbunden ist, aus den Oberarm- und Unterarmhalbleiterschaltelementen, mit denen die Motorspulen des Messzielmotors verbunden sind, und Einschalten eines Halbleiterschaltelements, das mit der einen Klemme des Kondensators verbunden ist, aus den Oberarm- und Unterarmhalbleiterschaltelementen, mit denen die Motorspulen jedes der Motoren außer dem Messzielmotor verbunden sind; im Messzustand einen Konvergenzermittlungsschritt des Berechnens eines Änderungsbetrags in einer Wellenform des massebezogenen Stroms oder der massebezogenen Spannung, wie vom ersten Detektor detektiert, und des Ermittelns, dass der massebezogene Strom oder die massebezogene Spannung konvergiert ist, wenn der Änderungsbetrag einem Schwellenwert (TH) gleicht oder unter diesem liegt; und einen Isolationswiderstandsberechnungsschritt des Berechnens des Isolationswiderstands des Messzielmotors auf Basis des massebezogenen Stroms oder der massebezogenen Spannung, wie vom ersten Detektor detektiert, und der vom zweiten Detektor detektierten Kondensatorspannung, wenn im Konvergenzermittlungsschritt ermittelt wird, dass der massebezogene Strom oder die massebezogene Spannung konvergiert ist, wobei, wenn ΔC ein absoluter Wert eines Änderungsbetrags im massebezogenen Strom oder in der massebezogenen Spannung während einer vordefinierten Zeit Δt ist, im Konvergenzermittlungsschritt ΔC/Δt als Änderungsbetrag verwendet wird, und im Konvergenzermittlungsschritt die vordefinierte Zeit Δt im Laufe der Zeit allmählich verlängert wird.