DE102020006642A1 - Motorantriebsvorrichtung - Google Patents

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DE102020006642A1
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DE102020006642.9A
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Sou Saito
Tsutomu SHIKAGAWA
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Fanuc Corp
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Abstract

Eine Motorantriebsvorrichtung (10) enthält: einen Konverter (14) zum Wandeln einer Wechselspannung von einer Wechselstromquelle (16) in eine Gleichspannung; einen Glättungskondensator (22) zum Glätten der vom Konverter abgegebenen Gleichspannung; einen Inverter (28) zum Wandeln der mit dem Glättungskondensator geglätteten Gleichspannung in eine Wechselspannung zum Antrieb eines Motors (12); eine Regenerationsschaltung (48) zwischen dem Glättungskondensator und dem Inverter, die einen ersten Widerstand (50) und einen ersten Schalter (52) enthält und die Anschlüsse des Glättungskondensators über den ersten Widerstand kurzschließt durch Einschalten des ersten Schalters; und eine Steuereinheit (60), die den ersten Schalter während eines Notstopps in dem AUS-Zustand hält.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung:
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorantriebsvorrichtung.
  • Stand der Technik:
  • Die offengelegte japanische Patentanmeldung 03-003697 beschreibt eine Motorantriebsvorrichtung mit einer Regenerationsschaltung (regenerative Schaltung), die eingerichtet ist zum Verbinden eines Widerstandes und eines Transistors in Reihe. Wenn gemäß der offengelegten japanischen Patentanmeldung 03-003697 der Motor gestoppt wird, wird der Transistor eingeschaltet, so dass ein regenerativer Strom durch den Widerstand, den Transistor und dergleichen fließt und elektrische Leistung im Widerstand verbraucht wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Allerdings kann bei der Konfiguration gemäß der offengelegten japanischen Patentanmeldung 03-003697 die regenerative Schaltung beschädigt werden, wenn ein Notstopp und dergleichen häufig aktiviert wird.
  • Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Motorantriebsvorrichtung bereitzustellen, bei der eine Beschädigung einer Regenerationsschaltung oder dergleichen vermieden ist.
  • Eine Motorantriebsvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält: einen Konverter, der eingerichtet ist zum Wandeln einer Wechselstromspannung (AC), die von einer Wechselstromquelle geliefert wird, in eine Gleichstromspannung (DC); einen Glättungskondensator, der eingerichtet ist zum Glätten der vom Konverter abgegebenen Gleichspannung; und einen Inverter, der eingerichtet ist zum Wandeln der mit dem Glättungskondensator geglätteten Gleichspannung in eine Wechselspannung zum Antrieb eines Motors; eine Regenerationsschaltung, welche zwischen dem Glättungskondensator und dem Inverter angeordnet ist und die einen ersten Widerstand und einen ersten Schalter enthält und eingerichtet ist durch Einschalten des ersten Schalters Anschlüsse des Glättungskondensators über den ersten Widerstand kurzzuschließen; und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, den ersten Schalter bei einem Notstopp in einem AUS-Zustand zu halten.
  • Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Motorantriebsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, Beschädigungen einer Regenerationsschaltung oder dergleichen zu unterdrücken.
  • Obige sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Figuren, in denen bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung beispielhaft dargestellt sind.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt die Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    • 2 ist ein Flussdiagramm für ein Beispiel des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
    • 3 zeigt ein Beispiel für den zeitlichen Verlauf des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
    • 4 ist ein Flussdiagramm für ein Beispiel des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
    • 5 zeigt beispielhaft den zeitlichen Verlauf des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
    • 6 ist ein Flussdiagramm, welches beispielhaft den Betrieb der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
    • 7 zeigt den zeitlichen Verlauf für ein Beispiel des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
    • 8 zeigt beispielhaft den zeitlichen Verlauf des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
    • 9 ist ein Flussdiagramm für ein Beispiel des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
    • 10 zeigt den zeitlichen Verlauf für ein Beispiel des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
    • 11 zeigt ein Flussdiagramm für ein Beispiel des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
    • 12 zeigt den zeitlichen Verlauf eines Beispiels des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
    • 13 ist ein Flussdiagramm für ein Beispiel des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
    • 14 zeigt den zeitlichen Verlauf für ein Beispiel des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel;
    • 15 ist ein Flussdiagramm für ein Beispiel des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel; und
    • 16 zeigt den zeitlichen Verlauf für ein Beispiel des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Eine Motorantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nunmehr mit Einzelheiten beschrieben in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform und in Bezug auf die begleitenden Figuren.
  • [Ausführungsform]
  • Eine Motorantriebsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform wird nunmehr mit Blick auf die 1 bis 16 beschrieben. 1 zeigt die Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
  • Eine Motorantriebsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann einen Motor 12 antreiben. Der Motor 12 ist beispielsweise ein Drei-Phasen-Motor, jedoch liegt insoweit keine Einschränkung vor.
  • Die Motorantriebsvorrichtung 10 enthält einen Konverter 14. Der Konverter 14 wandelt eine Wechselspannung von einer Wechselstromquelle 16 in eine Gleichspannung (AC-DC). Der Konverter 14 ist beispielsweise ein bekannter Konverter mit Pulsweitenmodulation (PWM), jedoch liegt auch insoweit keine Einschränkung vor.
  • Die Wechselstromquelle 16 (AC) liefert Wechselstrom an die Motorantriebsvorrichtung 10. Die Wechselstromquelle 16 ist beispielsweise eine Wechselstromquelle mit drei Phasen, jedoch liegt auch insoweit keine Einschränkung vor.
  • Die Motorantriebsvorrichtung 10 enthält weiterhin einen Glättungskondensator 22. Der Glättungskondensator 22 ist zwischen den Konverter 14 und den Inverter 28 geschaltet, was weiter unten näher beschrieben ist. Der Glättungskondensator 22 glättet die von dem Konverter 14 abgegebene Gleichspannung. Der Ausgangsanschluss auf der positiven Elektrodenseite des Konverters 14 ist mit einem ersten Anschluss des Glättungskondensators 22 über eine Verdrahtung 38P verbunden. Der Ausgangsanschluss der negativen Elektrodenseite des Konverters 14 ist mit einem zweiten Anschluss des Glättungskondensators 22 über eine Verdrahtung 38N verbunden.
  • Die Motorantriebsvorrichtung 10 enthält weiterhin eine Spannungsdetektionseinheit 26 (DC-Spannungssensor, DC-Spannungsdetektor). Die Spannungsdetektionseinheit 26 kann eine Gleichspannung detektieren zwischen dem ersten Anschluss des Glättungskondensators 22 und dem zweiten Anschluss des Glättungskondensators 22. Die Spannungsdetektionseinheit 26 liefert ein Signal entsprechend der Gleichspannung zwischen dem ersten Anschluss des Glättungskondensators 22 und dem zweiten Anschluss des Glättungskondensators 22 an eine Steuerung 54, die weiter unten näher beschrieben ist.
  • Die Motorantriebsvorrichtung 10 enthält weiterhin den Inverter (Inverterschaltung) 28. Die vom Konverter 14 gelieferte Gleichspannung wird über die Verdrahtungen 38P und 38N in den Inverter 28 eingegeben. Der Inverter 28 wandelt die vom Konverter 14 gelieferte Gleichspannung in eine Wechselspannung und liefert die Wechselspannung zum Motor 12, wodurch der Motor 12 angetrieben werden kann.
  • Die Motorantriebsvorrichtung 10 enthält weiterhin eine Stromdetektionseinheit 46 (Stromsensor, Stromdetektor). Die Stromdetektionseinheit 46 ist beispielsweise in der Verdrahtung 38P vorgesehen. Die Stromdetektionseinheit 46 kann den von der Wechselstromquelle 16 zum Glättungskondensator 22 gelieferten Strom detektieren. Die Stromdetektionseinheit 46 liefert ein Signal entsprechend dem von der Wechselstromquelle 16 zum Glättungskondensator 22 gelieferten Strom an die Steuerung 54, wie weiter unten näher beschrieben ist.
  • Die Motorantriebsvorrichtung 10 enthält weiterhin eine Regenerationsschaltung (regenerative Schaltung; dynamische Bremsschaltung) 48. Die Regenerationsschaltung 48 kann die Anschlüsse des Glättungskondensators 22 kurzschließen über einen ersten Widerstand 50, der weiter unten näher beschrieben wird, um die im Glättungskondensator 22 gespeicherte elektrische Energie als Wärme abzuführen. Dies ermöglicht ein schnelles Stoppen des Motors 12. Die Regenerationsschaltung 48 ist elektrisch mit den Verdrahtungen 38P und 38N verbunden.
  • Die Regenerationsschaltung 48 enthält einen ersten Widerstand (regenerativer Widerstand) 50. Ein erster Anschluss des ersten Widerstandes 50 ist elektrisch verbunden mit der Verdrahtung 38P.
  • Die Regenerationsschaltung 48 enthält weiterhin einen ersten Schalter 52. Der erste Schalter 52 kann beispielsweise gebildet sein aus einem bipolaren Transistor mit isoliertem Gate (IGBT) oder dergleichen, jedoch liegt insoweit keine Einschränkung vor. Ein erster Anschluss des ersten Schalters 52 ist elektrisch verbunden mit einem zweiten Anschluss des ersten Widerstandes 50. Ein zweiter Anschluss des ersten Schalters 52 ist elektrisch verbunden mit der Verdrahtung 38N.
  • Eine Diode 51 ist parallelgeschaltet zu dem ersten Widerstand 50. Die Kathode der Diode 51 ist elektrisch verbunden mit dem ersten Anschluss des ersten Widerstandes 50. Die Anode der Diode 51 ist elektrisch verbunden mit dem zweiten Anschluss des ersten Widerstandes 50.
  • Ist der erste Schalter 52 ausgeschaltet, d.h. ist der erste Schalter 52 offen, sind beide Anschlüsse des Glättungskondensators 22 nicht kurzgeschlossen. Ist der erste Schalter 52 eingeschaltet, d.h. ist der erste Schalter 52 geschlossen, sind beide Anschlüsse des Glättungskondensators 22 über den ersten Widerstand 50 kurzgeschlossen.
  • Die Motorantriebsvorrichtung 10 enthält weiterhin eine Schalteinheit 30 und einen zweiten Widerstand 20. Die Schalteinheit 30 dient zum Ein- und Ausschalten der Stromversorgung von der Wechselstromquelle 16 zum Glättungskondensator 22. Der Schalter 30 enthält einen zweiten Schalter 24 und einen dritten Schalter 18. Der zweite Schalter 24 ist in der Verdrahtung 38P angeordnet. Ein erster Anschluss des zweiten Schalters 24 ist elektrisch mit dem Konverter 14 über die Verdrahtung 38P verbunden. Ein zweiter Anschluss des zweiten Schalters 24 ist elektrisch mit dem ersten Anschluss des Glättungskondensators 22 über die Verdrahtung 38P verbunden. Eine Reihenschaltung aus dem dritten Schalter 18 und dem zweiten Widerstand 20 ist parallelgeschaltet zum zweiten Schalter 24. Ein erster Anschluss des dritten Schalters 18 ist elektrisch verbunden mit dem ersten Anschluss des zweiten Widerstandes 20. Ein zweiter Anschluss des dritten Schalters 18 ist elektrisch verbunden mit dem ersten Anschluss des zweiten Schalters 24. Ein zweiter Anschluss des zweiten Widerstandes 20 ist elektrisch verbunden mit dem zweiten Anschluss des zweiten Schalters 24. Durch Ausschalten von sowohl dem zweiten Schalter 24 als auch dem dritten Schalter 18 wird die Schalteinheit 30 ausgeschaltet.
  • Wird der zweite Schalter 24 im AUS-Zustand gehalten und der dritte Schalter 18 eingeschaltet, beginnt die Stromversorgung durch die Gleichspannung vom Konverter 14 dem Glättungskondensator 22 über den zweiten Widerstand 20 zugeführt zu werden. Da Strom dem Glättungskondensator 22 über den zweiten Widerstand 20 zugeführt wird, ist es möglich, einen starken Anfangsstromfluss in den Glättungskondensator 22 zu vermeiden. Ist der Glättungskondensator 22 hinreichend aufgeladen, d.h. erreicht die Spannung über dem Glättungskondensator 22 einen hinreichend hohen Wert, wird der zweite Schalter 24 geschlossen. Der Prozess der Aufladung des Glättungskondensators 22 über den zweiten Widerstand 20 unter Ausschalten des zweiten Schalters 24 wird hier als der anfängliche Aufladungsprozess bezeichnet.
  • Die Motorantriebsvorrichtung 10 enthält weiterhin die Steuerung 54. Die Steuerung 54 steuert die gesamte Motorantriebsvorrichtung 10. Die Steuerung 54 enthält eine Steuereinheit 60 und eine Speichereinheit 58. Die Steuereinheit 60 kann beispielsweise konfiguriert sein als eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) oder dergleichen, jedoch liegt insoweit keine Einschränkung vor. Die Steuereinheit 58 enthält beispielsweise einen nicht dargestellten flüchtigen Speicher und einen nicht dargestellten nicht-flüchtigen Speicher. Beispiele für einen flüchtigen Speicher sind ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM). Beispiele für einen nicht-flüchtigen Speicher sind ein Lesespeicher (ROM) und ein Flash-Speicher. Programme, Daten, etc. können in der Speichereinheit 58 abgelegt werden.
  • Die Steuereinheit 60 kann das Öffnen/Schließen des ersten Schalters 52, des zweiten Schalters 24 und des dritten Schalters 18 steuern. Die Steuereinheit 60 hält den ersten Schalter 52 während eines Notstopps im AUS-Zustand.
  • Die Steuereinheit 60 kann den Motor 12 bei einem Notfall stoppen. Gibt die Bedienungsperson einen Befehl für einen Notstopp, bewirkt die Steuereinheit 60, dass der Motor 12 einen Notstopp ausführt. Der Notstopp-Befehl kann beispielsweise ausgegeben werden durch Betätigung eines nicht dargestellten Notstopp-Schalters, jedoch liegt insoweit keine Einschränkung vor. Gibt die Bedienungsperson einen Befehl zur Aufhebung des Notstopps, dann hebt die Steuereinheit 60 den Notstopp auf.
  • Die hier gegebene Beschreibung erfolgt mit einem Beispiel, bei dem der Motor 12 gestoppt wird entsprechend einem Notstopp-Befehl seitens der Bedienungsperson, jedoch ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt. Der Motor 12 kann in einem Notfall gestoppt werden, wenn vorgegebene Bedingungen erfüllt sind, ohne dass eine Bedienungsperson einen Befehl geben muss. In jedem Fall kann der Notstopp aufgehoben werden, wenn die vorgegebenen Bedingungen hierfür nicht mehr erfüllt sind.
  • Die Steuereinheit 60 kann die Schalteinheit 30 im EIN-Zustand halten während eines Notstopps, so dass der Konverter 14 fortfährt, Strom dem Glättungskondensator 22 zuzuführen. Dabei braucht nur der zweite Schalter 24 im EIN-Zustand gehalten zu werden oder es können auch der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 im EIN-Zustand gehalten werden. Wird der Zustand, in dem dem Glättungskondensator 22 Strom zugeführt wird, beibehalten, ist der anfängliche Aufladungsprozess nicht erforderlich, nachdem der Notstopp aufgehoben ist und somit kann der Motor 12 wieder sehr schnell in den Antriebszustand gebracht werden.
  • Wird der Zustand, in dem vom Konverter 14 zum Glättungskondensator 22 bei einem Notstopp Strom zugeführt wird, beibehalten, dann wird auch bei einem kurzen Störereignis in der Regenerationsschaltung 48 oder im Inverter 28 ein starker Stromfluss von dem Konverter 14 zur Regenerationsschaltung 48 oder zum Inverter 28 beibehalten. Da dieser Zustand nicht anzustreben ist, führt die Steuereinheit 60 die nachfolgende Steuerung aus.
  • Ist ein durch die Stromdetektionseinheit 46 detektierter Stromwert während eines Notstopps gleich oder größer als ein Strom-Schwellenwert, dreht die Steuereinheit 60 die Schalteinheit 30 auf „AUS“, so dass kein Strom vom Konverter 14 zum Glättungskondensator 22 fließt und der erste Schalter 52 wird eingeschaltet.
  • Die Steuereinheit 60 kann die Schalteinheit 30 zur Zeit eines Notstopps ausschalten, so dass kein Strom vom Konverter 14 zum Glättungskondensator 22 fließt. Das heißt, die Steuereinheit 60 kann den zweiten Schalter 24 und den dritten Schalter 18 zur Zeit eines Notstopps ausschalten, so dass kein Strom vom Konverter 14 zum Glättungskondensator 22 fließt.
  • Erfolgt die Steuerung so, dass bei einem Notstopp kein Strom vom Konverter 14 zum Glättungskondensator 22 fließt, kann die Steuereinheit 60 wie nachfolgend beschrieben arbeiten. Wird der Notstopp aufgehoben und ist ein mit der Spannungsdetektionseinheit 26 detektierter Spannungswert gleich oder größer als ein Spannungsschwellenwert, schaltet die Steuereinheit 60 den zweiten Schalter 24 ein. Das heißt, die Steuerschaltung 60 schaltet den zweiten Schalter 24 ein, ohne dass der anfängliche Aufladungsprozess ausgeführt wird. Ist nämlich der mit der Spannungsdetektionseinheit 26 detektierte Spannungswert gleich oder größer als der Spannungsschwellenwert, fließt kein starker Einschaltstrom in den Glättungskondensator 22, auch wenn der zweite Schalter 24 sofort eingeschaltet wird. Da der anfängliche Aufladungsprozess nach Aufhebung des Notstopps nicht erforderlich ist, kann der Motor 12 sofort wieder angetrieben werden. Wenn andererseits der Notstopp aufgehoben wird und die mit der Spannungsdetektionseinheit 26 detektierte Spannung kleiner ist als der Spannungsschwellenwert, hält die Steuereinheit 60 den zweiten Schalter 24 im AUS-Zustand und schaltet den dritten Schalter 18 ein, so dass Strom über den zweiten Widerstand 20 zum Glättungskondensator 22 fließt. Das heißt, die Steuereinheit 60 führt den anfänglichen Aufladungsprozess aus. Wenn nämlich der mit der Spannungsdetektionseinheit 26 detektierte Spannungswert kleiner ist als der Spannungsschwellenwert, muss der Strom dem Glättungskondensator 22 über den zweiten Widerstand 20 zugeführt werden, um einen großen Einschaltstrom in den Glättungskondensator 22 zu vermeiden. Ist der Glättungskondensator 22 hinreichend aufgeladen, ist also die über dem Glättungskondensator 22 anliegende Spannung hinreichend groß, wird der zweite Schalter 24 eingeschaltet.
  • Wird zur Zeit eines Notstopps kein Strom vom Konverter 14 zum Glättungskondensator 22 geführt, hält der Notstopp über eine Zeit gleich oder länger als ein Zeitschwellenwert TH1 an und wird sodann der Notstopp aufgehoben, kann die Steuereinheit 60 die Steuerung wie folgt ausführen. Die Steuereinheit 60 hält den zweiten Schalter 24 im AUS-Zustand und schaltet den dritten Schalter 18 ein, um Strom über den zweiten Widerstand 20 zum Glättungskondensator 22 zu leiten. Hält der Notstopp über den ersten Zeitschwellenwert TH1 oder länger an, ist die Spannung über dem Glättungskondensator 22 relativ gering. Deshalb wird zur Vermeidung eines großen Einschaltstromes in den Glättungskondensator 22 der Strom dem Glättungskondensator 22 über den zweiten Widerstand 20 zugeführt. Erreicht die Spannung über dem Glättungskondensator 22 einen hinreichend hohen Wert, ist also der Glättungskondensator 22 hinreichend aufgeladen, wird der zweite Schalter 24 eingeschaltet. Ob die Spannung über dem Glättungskondensator 22 einen hinreichend hohen Wert erreicht hat oder nicht, kann ermittelt werden auf Basis der Gleichspannung, die mit der Spannungsdetektionseinheit 26 detektiert wird, jedoch liegt insoweit keine Einschränkung vor. Ob die Spannung über dem Glättungskondensator 22 einen hinreichend hohen Wert erreicht hat oder nicht, kann auch ermittelt werden auf Basis der Zeitspanne vom Start der Aufladung des Glättungskondensators 22. Wird zur Zeit eines Notstopps kein Strom vom Konverter 14 zum Glättungskondensator 22 geleitet und wird der Notstopp aufgehoben, bevor der erste Zeitschwellenwert TH1 abgelaufen ist, führt die Steuereinheit 60 nicht die vorstehend beschriebene Steuerung aus.
  • Dauert der Notstopp über einen zweiten Zeitschwellenwert TH2 oder länger an, wobei die Schalteinheit 30 eingeschaltet ist, kann die Steuereinheit 60 die nachfolgend beschriebene Steuerung ausführen. Die Steuereinheit 60 kann die Schalteinheit 30 ausschalten, so dass kein Strom vom Konverter 14 zum Glättungskondensator 22 fließt, und der erste Schalter 52 wird eingeschaltet. Das heißt: dauert der Notstopp über den zweiten Zeitschwellenwert TH2 an oder ist er länger, stellt die Steuereinheit 60 den zweiten Schalter 24 und den dritten Schalter 18 aus, so dass kein Strom vom Konverter 14 zum Glättungskondensator 22 fließt, und der erste Schalter 52 wird eingeschaltet. Dauert der Notstopp über den zweiten Zeitschwellenwert TH2 an oder ist er länger bei ausgeschalteter Schalteinheit 30, kann die Steuereinheit 60 die nachfolgend beschriebene Steuerung ausführen. Die Steuereinheit 60 kann die Schalteinheit 30 im AUS-Zustand halten, so dass kein Strom vom Konverter 14 zum Glättungskondensator 22 fließt, und der erste Schalter 52 wird eingeschaltet. Das heißt: dauert der Notstopp über den zweiten Zeitschwellenwert TH2 an oder ist er länger, hält die Steuereinheit 60 den zweiten Schalter 24 und den dritten Schalter 18 im AUS-Zustand, so dass kein Strom vom Konverter 14 zum Glättungskondensator 22 fließt, und der erste Schalter 52 wird eingeschaltet. Dies deshalb, weil beispielsweise dann, wenn die Bedienungsperson nach Ausgabe eines Befehls für einen Notstopp den Platz verlässt, eine Entladung der im Glättungskondensator 22 gespeicherten Energie die Sicherheit verbessern kann.
  • Wird ein vorgegebener Alarm ausgelöst, kann die Steuereinheit 60 die Schalteinheit 30 ausschalten, so dass kein Strom vom Konverter 14 zum Glättungskondensator 22 fließt, und der erste Schalter 52 wird eingeschaltet. Dies deshalb, weil dann, wenn ein vorgegebener Alarm abgegeben wird, die Entladung der im Glättungskondensator 22 gespeicherten Energie die Sicherheit verbessern kann.
  • Ein Beispiel für den Betrieb der Motorantriebseinrichtung 10 bei einem Notstopp wird nunmehr mit Bezug auf 2 beschrieben. 2 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem die Schalteinheit 30 während eines Notstopps in einem EIN-Zustand gehalten wird.
  • In Schritt S1 ermittelt die Steuereinheit 60, ob ein Notstopp gegeben ist oder nicht. Ist ein Notstopp gegeben (JA in Schritt S1), geht die Steuerung zu Schritt S2. Ist kein Notstopp gegeben (NEIN in Schritt S1), wird der Schritt S1 wiederholt.
  • In Schritt S2 hält die Steuereinheit 60 den ersten Schalter 52 in dem AUS-Zustand und hält die Schalteinheit 30 in dem EIN-Zustand. Das heißt: die Steuereinheit 60 hält den ersten Schalter 52 in einem offenen Zustand und hält den zweiten Schalter 24 und den dritten Schalter 18 in einem geschlossenen Zustand. Diese Beschreibung beinhaltet ein Beispiel, bei dem der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 in dem EIN-Zustand gehalten sind, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Der dritte Schalter 18 kann ausgeschaltet sein, während der zweite Schalter 24 im EIN-Zustand ist. Sodann geht die Steuerung zu Schritt S3.
  • In Schritt S3 ermittelt die Steuereinheit 60, ob der mit der Stromdetektionseinheit 46 detektierte Stromwert gleich oder größer ist als der Stromschwellenwert. Ist der mit der Stromdetektionseinheit 46 detektierte Stromwert gleich oder größer als der Stromschwellenwert (JA in Schritt S3), geht die Steuerung zu Schritt S4. Ist der mit der Stromdetektionseinheit 46 detektierte Stromwert kleiner als der Stromschwellenwert (NEIN in Schritt S3), geht der Prozess gemäß 2 zu Ende.
  • In Schritt S4 schaltet die Steuereinheit 60 die Schalteinheit 30 aus. Im Ergebnis fließt kein Strom vom Konverter 14 zum Glättungskondensator 22. Sodann geht der Steuerprozess zu Schritt S5.
  • In Schritt S5 schaltet die Steuereinheit 60 den ersten Schalter 52 ein. Dies bewirkt eine Entladung der im Glättungskondensator 22 angesammelten elektrischen Energie. Damit ist der in 2 gezeigte Prozess vervollständigt.
  • 3 zeigt den zeitlichen Verlauf eines Beispiels des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 3 entspricht dem in 2 gezeigten Betrieb.
  • Zum Zeitpunkt t0 ist kein Notstopp gegeben. Zur Zeit t0 befindet sich der erste Schalter 52 im AUS-Zustand, während der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 im EIN-Zustand sind.
  • Zum Zeitpunkt t1 beginnt der Notstopp. Entsprechend 3 wird der erste Schalter 52 im AUS-Zustand gehalten, während der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 im EIN-Zustand gehalten werden.
  • Zum Zeitpunkt t2 ermittelt die Steuereinheit 60, ob der mit der Stromdetektionseinheit 46 detektierte Stromwert gleich oder größer ist als der Stromschwellenwert. Beim in 3 gezeigten Beispiel ist der mit der Stromdetektionseinheit 46 detektierte Stromwert gleich oder größer als der Stromschwellenwert und deshalb wird der erste Schalter 52 eingeschaltet und der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 werden ausgeschaltet.
  • 4 zeigt ein weiteres Beispiel des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung 10 bei einem Notstopp. 4 ist ein Flussdiagramm und zeigt ein Beispiel für den Betrieb der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 4 zeigt den Fall, in dem die Schalteinheit 30 bei einem Notstopp ausgeschaltet ist.
  • In Schritt S1 ermittelt die Steuereinheit 60, ob ein Notstopp vorliegt oder nicht. Ist ein Notstopp gegeben (JA in Schritt S1), geht die Steuerung zu Schritt S2. Liegt kein Notstopp vor (NEIN in Schritt S1), wird Schritt S1 wiederholt.
  • In Schritt S11 hält die Steuereinheit 60 den ersten Schalter 52 im AUS-Zustand. Das heißt: die Steuereinheit 60 hält den ersten Schalter 52 im offenen Zustand. Dann geht die Steuerung zu Schritt S12.
  • In Schritt S12 stellt die Steuereinheit 60 die Schalteinheit 30 aus. Im Ergebnis fließt kein Strom vom Konverter 14 zum Glättungskondensator 22. Damit wird der in 4 gezeigte Prozess vervollständigt.
  • 5 zeigt den zeitlichen Verlauf eines Beispiels des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 5 entspricht dem in 4 gezeigten Betrieb.
  • Zum Zeitpunkt t10 liegt kein Notstopp vor. Zur Zeit t10 befindet sich der erste Schalter 52 im AUS-Zustand, während sich der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 im EIN-Zustand befinden.
  • Zur Zeit t11 beginnt der Notstopp. Entsprechend 5 wird der erste Schalter 52 im AUS-Zustand gehalten und der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 werden ausgeschaltet.
  • Ein Beispiel für den Betrieb der Motorantriebsvorrichtung 10 bei Aufhebung des Notstopps wird mit Blick auf 6 beschrieben. 6 ist ein Flussdiagramm und zeigt ein Beispiel für den Betrieb der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Beim Beispiel gemäß 6 wird die Schalteinheit 30 im Notstopp ausgeschaltet.
  • In Schritt S21 ermittelt die Steuereinheit 60, ob der Notstopp aufgehoben ist oder nicht. Ist der Notstopp aufgehoben (JA in Schritt S21), geht die Steuerung zu Schritt S22. Ist der Notstopp nicht aufgehoben (NEIN in Schritt S21), wird Schritt S21 wiederholt.
  • In Schritt S22 prüft die Steuereinheit 60, ob der mit der Spannungsdetektionseinheit 26 detektierte Spannungswert gleich oder größer ist als der Spannungsschwellenwert oder nicht. Ist der mit der Spannungsdetektionseinheit 26 detektierte Spannungswert gleich oder größer als der Spannungsschwellenwert (JA in Schritt S22), geht die Steuerung zu Schritt S25. Wenn der mit der Spannungsdetektionseinheit 26 detektierte Spannungswert kleiner ist als der Spannungsschwellenwert (NEIN in Schritt S22), geht die Steuerung zu Schritt S23.
  • In Schritt S23 hält die Steuereinheit 60 den zweiten Schalter 24 im AUS-Zustand und schaltet den dritten Schalter 18 ein. Im Ergebnis wird Strom über den zweiten Widerstand 20 zum Glättungskondensator 22 geführt. Sodann geht die Steuerung zu Schritt S24.
  • In Schritt S24 ermittelt die Steuereinheit 60, ob die über dem Glättungskondensator 22 anliegende Spannung hinreichend groß ist oder nicht. Ist die über dem Glättungskondensator 22 liegende Spannung hinreichend groß (JA in Schritt S24), geht die Steuerung zu Schritt S25. Ist die über dem Glättungskondensator 22 anliegende Spannung nicht hinreichend hoch (NEIN in Schritt S24), wird Schritt S24 wiederholt.
  • In Schritt S25 stellt die Steuereinheit 60 den zweiten Schalter 24 ein. Im Ergebnis fließt Strom zum Glättungskondensator 22, ohne den zweiten Widerstand 20 zu passieren. Der dritte Schalter 18 kann im AUS-Zustand gehalten oder eingeschaltet werden. Die hier gegebene Beschreibung geht davon aus, dass der dritte Schalter 18 eingeschaltet ist. Ist Schritt S25 abgeschlossen, ist der Prozess gemäß 6 abgeschlossen.
  • 7 zeigt den zeitlichen Verlauf eines Beispiels des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 7 entspricht dem Betrieb nach 6. 7 zeigt ein Beispiel, bei dem der Spannungswert bei Aufhebung des Notstopps gleich oder größer ist als der Spannungsschwellenwert.
  • Zur Zeit t20 ist kein Notstopp gegeben. Zur Zeit t20 befindet sich der erste Schalter 52 im AUS-Zustand, während sich der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 im EIN-Zustand befinden.
  • Zum Zeitpunkt t21 beginnt der Notstopp. Entsprechend 7 wird der erste Schalter 52 im AUS-Zustand gehalten und der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 sind ausgeschaltet.
  • Zum Zeitpunkt t22 wird der Notstopp aufgehoben. Ist der Notstopp aufgehoben, ermittelt die Steuereinheit 60, ob der mit der Spannungsdetektionseinheit 26 detektierte Spannungswert gleich oder größer ist als der Spannungsschwellenwert. Beim in 7 gezeigten Beispiel ist der mit der Spannungsdetektionseinheit 26 detektierte Spannungswert gleich oder größer als der Spannungsschwellenwert und der zweite Schalter 24 wird eingeschaltet. Wie oben beschrieben, kann der dritte Schalter 18 eingeschaltet sein oder im AUS-Zustand gehalten bleiben. Beim in 7 gezeigten Beispiel ist der dritte Schalter 18 eingeschaltet.
  • 8 zeigt den zeitlichen Verlauf eines Beispiels des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 8 entspricht dem Betrieb gemäß 6. 8 zeigt ein Beispiel, bei dem bei Aufhebung des Notstopps der Spannungswert kleiner ist als der Spannungsschwellenwert.
  • Zur Zeit t30 liegt kein Notstopp vor. Zur Zeit t30 ist der erste Schalter 52 im AUS-Zustand, während der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 im EIN-Zustand sind.
  • Zur Zeit t31 beginnt der Notstopp. Entsprechend 8 wird der erste Schalter 52 im AUS-Zustand gehalten und der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 sind ausgeschaltet.
  • Zur Zeit t32 wird der Notstopp aufgehoben. Wird der Notstopp aufgehoben, ermittelt die Steuereinheit 60, ob der mit der Spannungsdetektionseinheit 26 detektierte Spannungswert gleich oder größer ist als der Spannungsschwellenwert. Beim in 8 gezeigten Beispiel ist der mit der Spannungsdetektionseinheit 26 detektierte Spannungswert kleiner als der Spannungsschwellenwert und deshalb wird der dritte Schalter 18 eingeschaltet. Im Ergebnis beginnt der Stromfluss zum Glättungskondensator 22 über den zweiten Widerstand 20.
  • Zur Zeit t33 wird die Spannung, die über dem Glättungskondensator 22 anliegt, hinreichend groß. Wird die über dem Glättungskondensator 22 liegende Spannung hinreichend groß, wird der zweite Schalter 24 eingeschaltet.
  • Ein Beispiel für den Betrieb der Motorantriebsvorrichtung 10 bei Aufhebung des Notstopps, wenn der Notstopp über den ersten Zeitschwellenwert TH1 angedauert hat oder länger ist, wird nunmehr mit Blick auf 9 beschrieben. 9 ist ein Flussdiagramm und zeigt ein Beispiel für den Betrieb der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Beim in 9 gezeigten Beispiel wird die Schalteinheit 30 während eines Notstopps ausgeschaltet.
  • In Schritt S31 ermittelt die Steuereinheit 60, ob der Notstopp aufgehoben ist, wenn der Notstopp über den ersten Zeitschwellenwert TH1 angedauert hat oder länger ist. Wird der Notstopp aufgehoben, wenn der Notstopp über den ersten Zeitschwellenwert TH1 angedauert hat oder länger ist (JA in Schritt S31), geht die Steuerung zu Schritt S32. Wird der Notstopp aufgehoben, bevor der erste Zeitschwellenwert TH1 abgelaufen ist (NEIN in Schritt S31), ist der in 9 gezeigte Prozess vervollständigt.
  • In Schritt S32 hält die Steuereinheit 60 den zweiten Schalter 24 im AUS-Zustand und schaltet den dritten Schalter 18 ein. Im Ergebnis wird Strom dem Glättungskondensator 22 über den zweiten Widerstand 20 zugeführt. Das heißt: der Glättungskondensator 22 wird über den zweiten Widerstand 20 aufgeladen. Sodann geht die Steuerung zu Schritt S33.
  • In Schritt S33 ermittelt die Steuereinheit 60, ob der über dem Glättungskondensator 22 anliegende Spannungswert hinreichend groß ist. Wenn der über dem Glättungskondensator 22 liegende Spannungswert hinreichend groß ist (JA in Schritt S33), geht die Steuerung zu Schritt S34. Ist der über dem Glättungskondensator 22 liegende Spannungswert nicht hinreichend groß (NEIN in Schritt S33), wird Schritt S33 wiederholt.
  • In Schritt S34 schaltet die Steuereinheit 60 den zweiten Schalter 24 ein. Ist Schritt S34 abgeschlossen, ist auch der in 9 gezeigte Prozess abgeschlossen.
  • 10 zeigt den zeitlichen Verlauf eines Beispiels des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 10 entspricht dem in 9 gezeigten Betrieb. 10 zeigt ein Beispiel für den Betrieb, wenn der Notstopp aufgehoben wird, wenn er über den ersten Zeitschwellenwert TH1 angedauert hat oder länger ist.
  • Zur Zeit t40 liegt kein Notstopp vor. Zur Zeit t40 ist der erste Schalter 52 im AUS-Zustand, während der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 im EIN-Zustand sind.
  • Zur Zeit t41 beginnt der Notstopp. Gemäß 10 wird der erste Schalter 52 im AUS-Zustand gehalten und der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 sind ausgeschaltet.
  • Zur Zeit t42 ist, vom Start des Notstopps an, der erste Zeitschwellenwert TH1 abgelaufen.
  • Zur Zeit t43 ist der Notstopp aufgehoben. Beim Beispiel gemäß 10 ist der dritte Schalter 18 eingeschaltet, weil der Notstopp aufgehoben wird, nachdem er über den ersten Zeitschwellenwert TH1 oder über diesen hinaus angedauert hat.
  • Zur Zeit t44 hat die Spannung, die über dem Glättungskondensator 22 anliegt, einen hinreichend hohen Wert erreicht. Ist die Spannung über dem Glättungskondensator 22 hinreichend hoch, wird der zweite Schalter 24 eingeschaltet.
  • Unter Bezug auf 11 wird ein Beispiel für den Betrieb der Motorantriebsvorrichtung 10 bei Andauern des Notstopps über einen zweiten Zeitschwellenwert TH2 oder darüber hinaus mit eingeschalteter Schalteinheit 30 beschrieben. 11 zeigt ein Fluss-diagramm eines Beispiels des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
  • In Schritt S41 ermittelt die Steuereinheit 60, ob der Notstopp über den zweiten Zeitschwellenwert TH2 oder darüber hinaus angedauert hat. Dauerte der Notstopp über den zweiten Zeitschwellenwert TH2 oder darüber hinaus an (JA in Schritt S41), geht der Steuerprozess zu Schritt S42. Hat der Notstopp nicht bis zum Auslaufen des zweiten Zeitschwellenwertes TH2 angedauert (NEIN in Schritt S41), wird der Schritt S41 wiederholt.
  • In Schritt S42 schaltet die Steuereinheit 60 die Schalteinheit 30 aus. Das heißt: die Steuereinheit 60 schaltet den zweiten Schalter 24 und den dritten Schalter 18 aus. Dann geht die Steuerung zu Schritt S43.
  • In Schritt S43 schaltet die Steuereinheit 60 den ersten Schalter 52 ein. Dies bewirkt eine Entladung der im Glättungskondensator 22 angesammelten elektrischen Energie. Auf diese Weise wird der in 11 gezeigte Prozess vervollständigt.
  • 12 zeigt den zeitlichen Verlauf eines Beispiels des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 12 entspricht dem in 11 gezeigten Betrieb.
  • Zur Zeit t50 liegt kein Notstopp vor. Zur Zeit t50 befindet sich der erste Schalter 52 im AUS-Zustand, während sich der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 im EIN-Zustand befinden.
  • Zur Zeit t51 beginnt der Notstopp. Entsprechend 12 wird der erste Schalter 52 im AUS-Zustand gehalten, während der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 im EIN-Zustand gehalten werden.
  • Zur Zeit t52 ist der zweite Zeitschwellenwert TH2, vom Start des Notstopps aus gemessen, abgelaufen. Entsprechend 12 wird der erste Schalter 52 eingeschaltet und der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 werden ausgeschaltet.
  • Mit Bezug auf 13.wird ein Beispiel des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung 10 bei andauerndem Notstopp über den zweiten Zeitschwellenwert TH2 oder darüber hinaus mit ausgeschalteter Schalteinheit 30 näher beschrieben. 13 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
  • In Schritt S41 ermittelt die Steuereinheit 60, ob ein Notstopp über den zweiten Zeitschwellenwert TH2 oder darüber hinaus angedauert hat. Hat der Notstopp über den zweiten Zeitschwellenwert TH2 oder darüber hinaus angedauert (JA in Schritt S41), geht die Steuerung zu Schritt S43. Hat der Notstopp nicht angedauert bis zum Ablauf des zweiten Zeitschwellenwertes TH2 (NEIN in Schritt S41), wird der Schritt S41 wiederholt.
  • In Schritt S43 schaltet die Steuereinheit 60 den ersten Schalter 52 ein. Dies bewirkt eine Entladung der im Glättungskondensator 22 gesammelten elektrischen Energie. Damit wird der in 13 gezeigte Prozess vervollständigt.
  • 14 zeigt den zeitlichen Verlauf eines Beispiels des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 14 entspricht dem Betrieb gemäß 13.
  • Zur Zeit t60 liegt kein Notstopp vor. Zur Zeit t60 befindet sich der erste Schalter 52 im AUS-Zustand, während sich der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 im EIN-Zustand befinden.
  • Zur Zeit t61 beginnt der Notstopp. Entsprechend 14 wird der erste Schalter 52 im AUS-Zustand gehalten und der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 sind ausgeschaltet.
  • Zur Zeit t62 ist, vom Start des Notstoppes ausgehend, der zweite Zeitschwellenwert TH2 abgelaufen. Entsprechend 14 wird der erste Schalter 52 eingeschaltet und der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 werden im AUS-Zustand gehalten.
  • Mit Bezug auf 15 wird ein Beispiel des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung 10 bei Ausgabe eines Alarms beschrieben. 15 ist ein Flussdiagramm für ein Beispiel des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
  • In Schritt S51 ermittelt die Steuereinheit 60, ob ein Alarm gegeben ist oder nicht. Ist der Alarm gegeben (JA in Schritt S51), geht die Steuerung zu Schritt S52. Ist der Alarm nicht gegeben (NEIN in Schritt S51), wird Schritt S51 wiederholt.
  • In Schritt S52 wird die Schalteinheit 30 ausgeschaltet. Das heißt: die Steuereinheit 60 schaltet den zweiten Schalter 24 und den dritten Schalter 18 aus. Sodann geht die Steuerung zu Schritt S53.
  • In Schritt S53 schaltet die Steuereinheit 60 den ersten Schalter 52 ein. Dies bewirkt eine Entladung der in dem Glättungskondensator 22 gesammelten elektrischen Energie. Damit ist der in 15 gezeigte Prozess vervollständigt.
  • 16 zeigt den zeitlichen Verlauf eines Beispiels des Betriebs der Motorantriebsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 16 entspricht dem Betrieb nach 15.
  • Zur Zeit t70 liegt kein Notstopp vor. Zur Zeit t70 befindet sich der erste Schalter 52 im AUS-Zustand, während sich der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 im EIN-Zustand befinden.
  • Zur Zeit t71 wird ein Alarm gegeben. Entsprechend 16 wird ein Alarm gegeben und der Notstopp tritt auf. Der erste Schalter 52 ist eingeschaltet und der zweite Schalter 24 und der dritte Schalter 18 sind ausgeschaltet.
  • Wie oben beschrieben wird mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der erste Schalter 52 während des Notstopps im AUS-Zustand gehalten. Damit ist es mit diesem Ausführungsbeispiel möglich, eine Beschädigung der Regenerationsschaltung 48 oder dergleichen zu vermeiden.
  • [Abwandlung]
  • Zwar wurde vorstehend ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht auf solche Ausführungen beschränkt und verschiedene Abwandlungen können vorgenommen werden, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.
  • Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Schalteinheit 30 gebildet durch den zweiten Schalter 24 und den dritten Schalter 18, die zwischen den Konverter 14 und dem Glättungskondensator 22 geschaltet sind, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die Schalteinheit 30 kann zwischen der Wechselstromquelle 16 und dem Konverter 14 geschaltet sein. In diesem Fall kann die Schalteinheit 30 gebildet sein durch einen magnetischen Kontaktgeber, einen Unterbrecher oder dergleichen. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, dass der dritte Schalter 18 in Serie (Reihe) geschaltet ist in Bezug auf den zweiten Widerstand 20. Das heißt: in diesem Fall ist der zweite Widerstand 20 in der Verdrahtung 38P parallelgeschaltet mit dem zweiten Schalter 24, während die Schalteinheit 30 zwischen der Wechselstromquelle 16 und dem Konverter 14 geschaltet ist.
  • Obiges Ausführungsbeispiel kann wie folgt zusammengefasst werden.
  • Eine Motorantriebsvorrichtung (10) enthält: einen Konverter (14), der eingerichtet ist zum Wandeln einer Wechselspannung von einer Wechselstromquelle (16) in eine Gleichspannung; einen Glättungskondensator (22), der eingerichtet ist zum Glätten der von dem Konverter ausgegebenen Gleichspannung; einen Inverter (28), der eingerichtet ist zum Wandeln der mit dem Glättungskondensator geglätteten Gleichspannung in eine Wechselspannung zum Antrieb eines Motors (12); eine Regenerationsschaltung (48), die zwischen dem Glättungskondensator und dem Inverter geschaltet ist und einen ersten Widerstand (50) und einen ersten Schalter (52) enthält und eingerichtet ist, die Anschlüsse des Glättungskondensators durch Einschalten des ersten Schalters über den ersten Widerstand kurzzuschließen; und eine Steuereinheit (60), die eingerichtet ist, den ersten Schalter bei einem Notstopp in einem AUS-Zustand zu halten. Mit dieser Konfiguration wird der erste Schalter während des Notstopps in dem AUS-Zustand gehalten, so dass eine Beschädigung der Regenerationsschaltung oder dergleichen vermieden wird, auch wenn die Notstoppfunktion häufig aktiviert ist.
  • Die Motorantriebsvorrichtung kann weiterhin eine Schalteinheit (30) enthalten, die eingerichtet ist, die elektrische Stromversorgung von der Wechselstromquelle zum Glättungskondensator ein- und auszuschalten, wobei die Steuereinheit eingerichtet sein kann, die Schalteinheit in einem EIN-Zustand während des Notstopps zu halten, um so einen Zustand zu halten, in dem ein Strom vom Konverter zum Glättungskondensator fließt. Mit dieser Konfiguration erübrigt sich nach Aufhebung des Notstopps ein anfänglicher Aufladungsprozess, so dass der Motor schnell wieder angetrieben werden kann. Da weiterhin die Schalteinheit im EIN-Zustand gehalten ist, ist es möglich, eine Beschädigung der Schalteinheit zu vermeiden.
  • Die Motorantriebsvorrichtung kann weiterhin eine Stromdetektionseinheit (46) beinhalten, die eingerichtet ist zum Detektieren eines vom Konverter zum Glättungskondensator fließenden Stromes, wobei die Steuereinheit eingerichtet sein kann, die Schalteinheit so auszuschalten, dass kein Strom vom Konverter zum Glättungskondensator fließt, und den ersten Schalter einzuschalten, wenn ein mit der Stromdetektionseinheit bei dem Notstopp detektierter Stromwert gleich oder größer ist als ein Stromschwellenwert. Tritt bei dieser Konfiguration ein Kurzschluss in der Regenerationsschaltung oder in dem Inverter auf, ist es möglich, den Konverter daran zu hindern, kontinuierlich einen großen Strom zur Regenerationsschaltung oder zum Inverter zu liefern.
  • Die Motorantriebsvorrichtung kann weiterhin eine Schalteinheit beinhalten, die eingerichtet ist zum Ein- und Ausschalten eines von der Wechselstromquelle zum Glättungskondensator fließenden Stromes und die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Schalteinheit zur Zeit eines Notstoppes auszuschalten, so dass kein Strom vom Konverter zum Glättungskondensator fließt.
  • Die Motorantriebsvorrichtung kann weiterhin beinhalten: einen zweiten Schalter (24), der zwischen den Konverter und den Glättungskondensator geschaltet ist; einen zweiten Widerstand (20), der parallel zu dem zweiten Schalter geschaltet und eingerichtet ist, den zum Glättungskondensator fließenden Strom zu begrenzen; und eine Spannungsdetektionseinheit (26), die eingerichtet ist zum Detektieren einer Spannung über dem Glättungskondensator, wobei die Steuereinheit eingerichtet sein kann, dann, wenn der Notstopp aufgehoben wird, den zweiten Schalter einzuschalten, so dass Strom dem Glättungskondensator zugeführt wird, ohne dass er durch den zweiten Widerstand fließt, wenn ein mit der Spannungsdetektionseinheit detektierter Spannungswert gleich oder größer ist als ein Spannungsschwellenwert, und um den zweiten Schalter in einem AUS-Zustand zu halten, so dass der Strom über den zweiten Widerstand dem Glättungskondensator zugeführt wird, wenn der mit der Spannungsdetektionseinheit detektierte Spannungswert kleiner ist als der Spannungsschwellenwert. Mit dieser Konfiguration kann ein anfänglicher Ladungsprozess vermieden werden, wenn der mit der Spannungsdetektionseinheit detektierte Spannungswert gleich oder größer ist als der Spannungsschwellenwert, womit der Motor schnell wieder angetrieben werden kann.
  • Die Motorantriebsvorrichtung kann weiterhin beinhalten: einen zweiten Schalter zwischen dem Konverter und dem Glättungskondensator; und einen zweiten Widerstand, der parallelgeschaltet ist zu dem zweiten Schalter und der eingerichtet ist, den in den Glättungskondensator fließenden Strom zu dämpfen, und die Steuereinheit kann eingerichtet sein, dann, wenn der Notstopp aufgehoben wird, nachdem er über einen ersten Schwellenwert (TH1) oder länger angedauert hat, den zweiten Schalter in einem AUS-Zustand zu halten, um dem Glättungskondensator über den zweiten Widerstand Strom zuzuführen, und nachdem der Glättungskondensator über den zweiten Widerstand teilweise aufgeladen ist, den zweiten Schalter einzuschalten zum Zuführen von Strom zum Glättungskondensator ohne Durchgang durch den zweiten Widerstand.
  • Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, dann, wenn der Notstopp über einen zweiten Zeitschwellenwert (TH2) oder darüber hinaus angedauert hat, die Schalteinheit auszuschalten, so dass kein Strom vom Konverter zum Glättungskondensator fließt, und den ersten Schalter einzuschalten. Diese Konfiguration ermöglicht, die im Glättungskondensator akkumulierte elektrische Energie zu entladen, auch wenn eine Bedienungsperson nach Drücken eines Notstoppschalters den Platz verlässt, wodurch die Sicherheit verbessert wird.
  • Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, dann, wenn der Notstopp über den zweiten Zeitschwellenwert oder darüber hinaus angedauert hat, die Schalteinheit in dem AUS-Zustand zu halten, um so einen Zustand beizubehalten, in dem kein Strom vom Konverter zum Glättungskondensator fließt, und den ersten Schalter einzuschalten. Diese Konfiguration ermöglicht eine Entladung der im Glättungskondensator akkumulierten elektrischen Energie auch dann, wenn eine Bedienungsperson nach Drücken des Notstoppschalters den Platz verlässt, wodurch die Sicherheit verbessert wird.
  • Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, dann, wenn ein vorgegebener Alarm ausgelöst wird, die Schalteinheit auszuschalten, so dass kein Strom vom Konverter zum Glättungskondensator fließt, und den ersten Schalter einzuschalten. Mit dieser Konfiguration kann die im Glättungskondensator akkumulierte elektrische Energie entladen werden, auch wenn ein vorgegebener Alarm ausgelöst wird, was ebenfalls die Sicherheit verbessert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 3003697 [0002, 0003]

Claims (9)

  1. Motorantriebsvorrichtung (10), aufweisend: einen Konverter (14), der eingerichtet ist zum Wandeln einer Wechselstromspannung von einer Wechselstromquelle (16) in eine Gleichstromspannung; einen Glättungskondensator (22), der eingerichtet ist zum Glätten der von dem Konverter abgegebenen Gleichspannung; einen Inverter (28), der eingerichtet ist zum Wandeln der mit dem Glättungskondensator geglätteten Gleichspannung in eine Wechselspannung zum Antrieb eines Motors (12); eine Regenerationsschaltung (48), zwischen dem Glättungskondensator und dem Inverter, die einen ersten Widerstand (50) und einen ersten Schalter (52) enthält und die eingerichtet ist zum Kurzschließen von Anschlüssen des Glättungskondensators über den ersten Schalter durch Einschalten des ersten Schalters; und eine Steuereinheit (60), die eingerichtet ist, während eines Notstopps den ersten Schalter in einem AUS-Zustand zu halten.
  2. Motorantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin aufweisend eine Schalteinheit (30), die eingerichtet ist, den Strom von der Wechselstromquelle zum Glättungskondensator ein- und auszuschalten, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, die Schalteinheit während des Notstopps in einem EIN-Zustand zu halten, so dass ein Zustand beibehalten wird, in dem Strom vom Konverter zum Glättungskondensator fließt.
  3. Motorantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 2, weiterhin aufweisend eine Stromdetektionseinheit (46), die eingerichtet ist, einen Strom von dem Konverter zum Glättungskondensator zu detektieren, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, die Schalteinheit auszuschalten, so dass kein Strom vom Konverter zum Glättungskondensator fließt, und den ersten Schalter einzuschalten, wenn ein mit der Stromdetektionseinheit beim Notstopp detektiert Stromwert gleich oder größer ist als ein Stromschwellenwert.
  4. Motorantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin aufweisend eine Schalteinheit, die eingerichtet ist zum Einschalten und Ausschalten eines von der Wechselstromquelle zum Glättungskondensator fließenden Stromes, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, die Schalteinheit zur Zeit des Notstopps auszuschalten, so dass kein Strom von dem Konverter zu dem Glättungskondensator fließt.
  5. Motorantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 4, weiterhin aufweisend: einen zweiten Schalter (24) zwischen dem Konverter und dem Glättungskondensator; einen zweiten Widerstand (20), der parallelgeschaltet ist zu dem zweiten Schalter und der eingerichtet ist, den in den Glättungskondensator fließenden Strom zu dämpfen; und eine Spannungsdetektionseinheit (26), die eingerichtet ist zum Detektieren einer Spannung über dem Glättungskondensator, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, dann, wenn der Notstopp aufgehoben ist, den zweiten Schalter einzuschalten, so dass der Strom zum Glättungskondensator fließt, ohne durch den zweiten Widerstand zu fließen, wenn ein mit der Spannungsdetektionseinheit detektierter Stromwert gleich oder größer ist als ein Spannungsschwellenwert, und den zweiten Schalter in einem AUS-Zustand zu halten, so dass der Strom dem Glättungskondensator über den zweiten Widerstand zugeführt wird, wenn der Spannungswert gemäß Detektion durch die Spannungsdetektionseinheit kleiner ist als der Spannungsschwellenwert.
  6. Motorantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 4, weiterhin aufweisend: einen zweiten Schalter zwischen dem Konverter und dem Glättungskondensator; und einen zweiten Widerstand, der parallelgeschaltet ist zu dem zweiten Schalter und der eingerichtet ist, den in den Glättungskondensator fließenden Strom zu dämpfen, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, dann, wenn der Notstopp aufgehoben wird, wenn er über einen ersten Zeitschwellenwert (TH1) oder darüber hinaus angedauert hat, den zweiten Schalter in einem AUS-Zustand zu halten, um so dem Glättungskondensator Strom über den zweiten Widerstand zuzuführen, und nachdem der Glättungskondensator über den zweiten Widerstand aufgeladen ist, den zweiten Schalter einzuschalten, um dem Glättungskondensator Strom zuzuführen, der nicht über den zweiten Widerstand fließt.
  7. Motorantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, dann, wenn der Notstopp über einen zweiten Zeitschwellenwert (TH2) oder länger angedauert hat, die Schalteinheit auszuschalten, so dass kein Strom vom Konverter zum Glättungskondensator fließt, und den ersten Schalter einzuschalten.
  8. Motorantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 oder 6, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, dann, wenn der Notstopp über einen zweiten Zeitschwellenwert oder darüber hinaus angedauert hat, die Schalteinheit in dem AUS-Zustand zu halten, um einen Zustand beizubehalten, in dem kein Strom vom Konverter zum Glättungskondensator fließt, und den ersten Schalter einzuschalten.
  9. Motorantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, dann, wenn ein vorgegebener Alarm ausgelöst wird, die Schalteinheit auszuschalten, so dass kein Strom vom Konverter zum Glättungskondensator fließt und den ersten Schalter einzuschalten.
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