KR20140018140A - Motor controlling device and method for detecting an insulation degradation in a motor - Google Patents

Motor controlling device and method for detecting an insulation degradation in a motor Download PDF

Info

Publication number
KR20140018140A
KR20140018140A KR1020130091566A KR20130091566A KR20140018140A KR 20140018140 A KR20140018140 A KR 20140018140A KR 1020130091566 A KR1020130091566 A KR 1020130091566A KR 20130091566 A KR20130091566 A KR 20130091566A KR 20140018140 A KR20140018140 A KR 20140018140A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
circuit
motor
insulation resistance
detection
switch
Prior art date
Application number
KR1020130091566A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101810638B1 (en
Inventor
유지 이데
Original Assignee
산요 덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 산요 덴키 가부시키가이샤 filed Critical 산요 덴키 가부시키가이샤
Publication of KR20140018140A publication Critical patent/KR20140018140A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101810638B1 publication Critical patent/KR101810638B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/346—Testing of armature or field windings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/025—Measuring very high resistances, e.g. isolation resistances, i.e. megohm-meters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)

Abstract

The present invention relates to a motor controlling device and a method for detecting insulation degradation in a motor. According to one embodiment of the present invention, the motor controlling device includes a circuit breaker blocking a contact between a rectifier circuit and an AC power source; and inverter circuits. The inverter circuits include a switching part, a driving circuit, and a detection switch. [Reference numerals] (120) Alternating current power source; (170) Detection operation commander; (175) PWN control circuit; (AA) Detection instruction

Description

모터 제어 장치 및 모터의 절연 열화 검출 방법{Motor controlling device and Method for detecting an insulation degradation in a Motor}Motor controlling device and method for detecting an insulation degradation in a Motor}

본 발명은 모터의 절연 열화 검출 기능을 구비한 모터 제어 장치 및 모터의 절연 열화 검출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a motor control apparatus having an insulation deterioration detection function of a motor and a method for detecting insulation deterioration of a motor.

일반적으로 서보모터는 모터 제어장치에 접속되고, 모터 제어 장치 내에 설치된 PWM인버터에 의해 구동된다. 서보모터는 공작기계를 시작으로 하는 생산 설비로 널리 이용된다. 공작기계 중에는 절삭액을 공급하면서 작업물(work)을 가공하는 기계가 있다. 절삭액을 이용한 기계에서는 절삭액이 서보모터에 부착하며, 부착한 절삭액이 서보모터의 내부에 침입하여 서보모터의 절연을 점차 열화 시킨다.In general, a servomotor is connected to a motor controller and driven by a PWM inverter installed in the motor controller. Servo motors are widely used as production equipment, including machine tools. Among machine tools, there are machines for processing a work while supplying cutting fluid. In a machine using cutting fluid, cutting fluid adheres to the servomotor, and the attached cutting fluid penetrates into the servomotor and gradually degrades the insulation of the servomotor.

서보모터의 절연이 열화되면, 서보모터 내의 권선과 그라운드간의 절연 저항이 작아지고, 최종적으로는 권선과 그라운드가 전기적으로 연결되어 접지된다. 접지가 발생하면, 누전 차단기(breaker)를 트립(trip)시키거나, 모터 제어 장치를 손상시키거나 하여 시스템 다운을 발생시킨다. 시스템 다운의 발생은 공장의 생산 라인을 강제적으로 정지시키기 때문에 공장에서의 생산에 큰 손실을 준다.When the insulation of the servomotor is deteriorated, the insulation resistance between the winding and the ground in the servomotor becomes small, and finally, the winding and the ground are electrically connected and grounded. If ground occurs, tripping the earth leakage breaker or damaging the motor control may cause system down. Occurrence of the system down causes a great loss in production at the factory because it forcibly shuts down the factory's production line.

종래, 예방 보전의 관점에서, 접지되기 전에 서보모터의 절연 열화를 쉽게 검출할수 있는 장치를 요망하는 소리가 있었다. 특히 많은 서보모터를 사용하고 있는 다축의 공작 기계를 사용하는 공장에서는 서보모터의 절연 열화를 개별적으로 검출할 수 있는 장치가 갈망(요청) 되고 있다. Conventionally, from the viewpoint of preventive maintenance, there has been a demand for a device that can easily detect insulation deterioration of a servomotor before being grounded. In particular, factories that use multi-axis machine tools that use many servomotors are eager (requested) for devices that can individually detect insulation degradation of servomotors.

서보모터의 절연 열화를 검출하는 종래의 방법으로서, 대표적으로는 하기의 3개 방법이 있다.As a conventional method of detecting the insulation deterioration of a servomotor, the following three methods are typical.

(1) 전기 절연 저항계를 사용한 방법(1) Method using electric insulation ohmmeter

이 방법은 서보모터의 권선과 그라운드의 절연 저항을 전기 절연 저항계에서 값으로 읽는 방법이다. This method reads the insulation resistance of the winding and ground of the servomotor as a value from an electric insulation ohmmeter.

(2) PWM인버터의 전로(電路)와 그라운드간의 전압을 이용한 방법(2) Method using voltage between converter and ground of PWM inverter

이 방법은 하기 특허문헌1에 기재되어 있는 발명을 사용한 것이다. 단적으로 말하면, PWM인버터의 양극 및 음극, 또는 어떤 하나의 극과 그라운드간에 콘덴서와 저항기를 직렬접속한 회로를 접속하여, 저항기의 양단의 전압을 검출하는 것에 의해, 절연 저항을 연산하는 방법이다. This method uses the invention described in following patent document 1. In short, the insulation resistance is calculated by connecting a circuit in which a capacitor and a resistor are connected in series between the anode and the cathode of the PWM inverter, or any one pole and the ground, and detecting the voltage at both ends of the resistor.

(3) 비급전상태의 PWM인버터의 전로와 그라운드간의 전압을 이용한 방법(3) Method using voltage between converter and ground of PWM inverter in non-powered state

이 방법은 하기 특허문헌2에 기재되어 있는 발명을 이용한 것이다. 단적으로 말하면, 차단기를 통해 전원에 접속하는 PWM인버터의 음극과 그라운드간에 저항기와 스위치를 접속하고, 차단기를 열린 상태로 하고, 스위치를 닫아, PWM인버터의 양극의 반도체 스위치를 도통 상태로 하며, 저항기의 양단의 전압을 검출하는 것에 의해 절연저항을 연산하는 방법이다. 이 방법은 PWM인버터에 전원을 접속하지 않는 상태에서 절연 저항을 연산하는 점이 다르다. This method utilizes the invention described in Patent Document 2 below. In short, the resistor and the switch are connected between the cathode and the ground of the PWM inverter connected to the power supply through the breaker, the breaker is open, the switch is closed, and the semiconductor switch of the anode of the PWM inverter is turned on. It is a method of calculating the insulation resistance by detecting the voltage at both ends. This method differs in calculating insulation resistance without connecting power to the PWM inverter.

[특허문헌1] 일본 특개2005-201669호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-201669 [특허문헌2] 일본 특개2009-204600호 공보[Patent Document 2] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-204600

그러나 서보모터의 절연 열화를 검출하는 종래의 방법에는 다음과 같은 문제가 있다. However, the conventional method of detecting the insulation deterioration of the servomotor has the following problems.

(1)의 방법을 채용하는 경우, 절연 저항을 검출하기 위해서는 서보모터와 모터 제어장치를 연결하는 배선을 떼어내고, 서보모터의 권선과 그라운드간에 절연 저항계를 접속하는 작업이 필요하다. 절연저항을 검출하기 위해 작업 공정 수가 너무 많아 예방 보전적으로서는 현실적이지 않다.In the case of the method (1), in order to detect the insulation resistance, it is necessary to remove the wiring connecting the servomotor and the motor control device and connect the insulation resistance meter between the winding of the servomotor and the ground. Too many work steps to detect insulation resistance are not practical for preventive maintenance.

(2)의 방법을 채용하는 경우, (1)의 방법과 같이 공작 기계의 분해 필요가 없는 PWM인버터의 전원을 통하여 콘덴서와 저항기를 직렬 접속한 회로에 누전된 전류가 흐르기 때문에 정확한 절연저항을 연산할 수 없다. When the method of (2) is adopted, a short circuit current flows through a circuit in which a capacitor and a resistor are connected in series through a PWM inverter power source that does not require disassembly of machine tools as in the method of (1). Can not.

(3)의 방법을 채용하는 경우, 차단기로 전원과 PWM인버터를 분리하기 때문에, (2)의 방법과 같은 문제는 존재하지 않는다. 그러나 PWM인버터가 부트스트랩(bootstrap) 회로를 채용하는 경우에는 하기와 같은 이유로 이 방법은 적용할 수 없다. In the case of adopting the method (3), since the power supply and the PWM inverter are separated by the circuit breaker, the same problem as in the method (2) does not exist. However, if the PWM inverter employs a bootstrap circuit, this method cannot be applied for the following reasons.

도 6의 인버터 회로에서 나타내듯이 부트스트랩 회로는 콘덴서(15)를 양극(16)측의 트랜지스터(17)의 전원으로 이용하는 회로이다. 부트스트랩 회로는 PWM인버터(10)의 음극(11)측에 설치된 전원(12)에 다이오드(13), 저항기(14), 콘덴서(15)를 접속하여 구성한다. 음극(11)측의 트랜지스터(18)의 온, 오프에 의해, 음극(11)측의 전원(12)으로부터 저항기(14), 다이오드(13)를 통하여 콘덴서(15)가 충전된다. 따라서 콘덴서(15)가 양극(16)측의 트랜지스터(17)의 전원이 된다. 이 때문에 양극(16)측의 트랜지스터(17)를 상시 온으로 하는 것이 불가능하며, PWM인버터(10)가 부트스트랩 회로를 채용하는 경우에는 절연 저항의 검출이 불가능하다. As shown in the inverter circuit of FIG. 6, the bootstrap circuit is a circuit that uses the capacitor 15 as a power source for the transistor 17 on the anode 16 side. The bootstrap circuit is formed by connecting a diode 13, a resistor 14, and a capacitor 15 to a power supply 12 provided on the cathode 11 side of the PWM inverter 10. By turning on and off the transistor 18 on the cathode 11 side, the capacitor 15 is charged from the power supply 12 on the cathode 11 side through the resistor 14 and the diode 13. Therefore, the capacitor | condenser 15 becomes a power supply of the transistor 17 by the anode 16 side. For this reason, it is impossible to always turn on the transistor 17 on the anode 16 side, and the insulation resistance cannot be detected when the PWM inverter 10 employs a bootstrap circuit.

특히, 많은 서보모터를 이용하고 있는 다축의 공작 기계에서는 도 6과 같은 인버터 회로가 각 서보모터에 대하여 개별적으로 설치되며, 모든 인버터 회로가 병렬로 접속된다. 이 경우에는 각각의 서보모터의 절연저항을 검출할 수 있는 것이 소망되나, 상기의 이유에서, 각각의 서보모터의 절연저항을 검출하는 것이 불가능하다. In particular, in a multi-axis machine tool using many servomotors, an inverter circuit as shown in Fig. 6 is provided separately for each servomotor, and all inverter circuits are connected in parallel. In this case, it is desired to be able to detect the insulation resistance of each servomotor, but for the above reason, it is impossible to detect the insulation resistance of each servomotor.

본 발명은 상기와 같은 절연 열화를 검출하는 종래의 방법의 문제점을 해소하기 위해 창안된 것이며, 부트스트랩 회로를 가지는 모터 제어장치에 있어서도, 쉽게 절연 저항을 검출할 수 있으며, 복수의 모터의 절연열화의 상태를 개별적으로 정확히 파악할 수 있는 모터 제어 장치 및 모터의 절연 열화 검출 방법의 제공을 목적으로 한다. The present invention was devised to solve the above problems of the conventional method for detecting insulation deterioration, and even in a motor control apparatus having a bootstrap circuit, insulation resistance can be easily detected, and insulation deterioration of a plurality of motors is achieved. Disclosure of Invention It is an object of the present invention to provide a motor control device and a method for detecting insulation degradation of a motor that can accurately grasp a state of a.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모터 제어 장치는 차단기, 복수의 인버터 회로, 검출 스위치, 저항기, 검출 동작 제어부, 절연 저항 검출부를 포함한다. 각 인버터 회로는 스위칭부, 제1구동회로, 제2구동회로, 분리 스위치를 포함한다. Motor control apparatus according to the present invention for achieving the above object includes a circuit breaker, a plurality of inverter circuits, a detection switch, a resistor, a detection operation control unit, an insulation resistance detection unit. Each inverter circuit includes a switching unit, a first driving circuit, a second driving circuit, and a separation switch.

차단기는 평활콘덴서를 구비한 정류회로와 교류전원간의 접속을 차단한다. 복수의 인버터 회로는 평활 콘덴서와 병렬로 접속되며 복수의 모터의 각각을 개별적으로 구동한다.The breaker breaks the connection between the rectifier circuit with the smoothing capacitor and the AC power supply. The plurality of inverter circuits are connected in parallel with the smoothing capacitor and individually drive each of the plurality of motors.

각 인버터 회로가 가지는 스위칭부는 한 쌍의 반도체 스위치를 직렬로 접속하고 한 쌍의 반도체 스위치 간의 접속 라인을 모터의 권선에 접속한 암 회로를 복수 병렬로 접속하며 복수의 암 회로를 평활 콘덴서에 병렬로 접속한다.The switching unit of each inverter circuit connects a pair of semiconductor switches in series, connects a plurality of female circuits in parallel with a connection line between the pair of semiconductor switches to the winding of the motor, and connects the plurality of female circuits in parallel to the smoothing capacitor. Connect.

각 인버터 회로가 가지는 제1구동 회로는 암 회로의 한 쌍의 반도체 스위치 중에서 부트스트랩 회로를 가지는 한 반도체 스위치를 구동한다. 각 인버터 회로가 가지는 제2구동 회로는 암 회로의 한 쌍의 반도체 스위치 중에서 다른 반도체 스위치를 구동한다.The first drive circuit of each inverter circuit drives one semiconductor switch having a bootstrap circuit among a pair of semiconductor switches of the female circuit. The second drive circuit of each inverter circuit drives another semiconductor switch among a pair of semiconductor switches of the female circuit.

각 인버터 회로가 가지는 분리 스위치는 부트스트랩 회로에의 통전을 차단하고 제1구동회로와 제2구동회로를 분리한다.The disconnect switch of each inverter circuit cuts the energization to the bootstrap circuit and separates the first drive circuit and the second drive circuit.

검출 스위치는 평활 콘덴서로부터 검출대상이 되는 모터가 접속되는 인버터 회로의 암 회로의 반도체 스위치, 모터의 권선, 그라운드를 통하여 평활 콘덴서에 이르는 절연저항 검출용 전류 경로를 형성한다. 저항기는 평활 콘덴서와 그라운드간의 절연 저항 검출용 전류 경로 내에 설치되며 검출 스위치와 직렬로 접속한다.The detection switch forms an electric current path for insulation resistance detection from the smoothing capacitor to the smoothing capacitor through the semiconductor switch of the female circuit of the inverter circuit to which the motor to be detected is connected, the winding of the motor, and the ground. The resistor is installed in the current path for the insulation resistance detection between the smoothing capacitor and the ground and is connected in series with the detection switch.

검출 동작 제어부는 모터의 절연저항의 검출 지시를 수신한 때에는 차단기를 열고, 검출 대상이 되는 모터가 접속되는 인버터 회로의 분리 스위치를 닫는 한편, 검출 대상이 되는 모터가 접속되는 인버터 회로 이외의 모든 인버터 회로의 분리 스위치를 열고, 검출 스위치를 닫아 절연저항검출용 전류 경로를 형성하고, 검출 대상이 되는 모터가 접속되는 인버터 회로의 제1구동 회로에는 A%의 듀티비의 PWM신호를 출력하여 해당 인버터 회로의 스위칭부의 적어도 하나의 암 회로의 한 쌍의 반도체 스위치의 일방을 온 상태로 하고 타방을 오프 상태로 하며, 이후에 인버터 회로의 제2구동회로에는 PWM신호의 HI, LOW을 동일한 타이밍에 반전시킨 100-A%의 듀티비의 PWM신호를 출력하여 상기 암 회로의 한 쌍의 반도체 스위치의 일방을 오프 상태로 하고 타방을 온 상태로 하는 스위칭동작을 반복시킨다. 절연저항검출부는 저항기의 단자간 전압을 이용하여 검출대상이 되는 모터의 절연저항을 검출한다. The detection operation control unit opens the circuit breaker upon receiving the instruction to detect the insulation resistance of the motor, closes the disconnect switch of the inverter circuit to which the motor to be detected is connected, and all inverters other than the inverter circuit to which the motor to be detected is connected. Open the disconnect switch of the circuit, close the detection switch to form a current path for insulation resistance detection, and output a PWM signal with an A% duty ratio to the first drive circuit of the inverter circuit to which the motor to be detected is connected. One of the pair of semiconductor switches of the at least one female circuit of the switching section of the circuit is turned on and the other is turned off. Then, the second drive circuit of the inverter circuit inverts the HI and LOW of the PWM signal at the same timing. Outputs a 100-A% duty ratio PWM signal to turn off one of the pair of semiconductor switches of the dark circuit and turn on the other The switching operation to make a state is repeated. The insulation resistance detector detects the insulation resistance of the motor to be detected by using the voltage between the terminals of the resistor.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 모터의 절연 열화 검출방법은 차단기, 복수의 인버터 회로, 검출 스위치, 저항기, 검출동작 제어부, 절연저항검출부를 포함하며, 각 인버터회로가 스위칭부, 제1구동회로, 제2구동회로, 분리 스위치를 포함하는 모터 제어장치에 있어 모터의 절연 열화 검출 방법이다. Insulation degradation detection method of a motor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes a circuit breaker, a plurality of inverter circuits, a detection switch, a resistor, a detection operation control unit, an insulation resistance detection unit, each inverter circuit is a switching unit, A motor control device including a first drive circuit, a second drive circuit, and a disconnect switch is a method for detecting insulation degradation of a motor.

모터의 절연 열화 검출 방법은 모터의 절연 저항의 검출 지시를 수신하는 단계와, 차단기에 의해 정류회로와 교류전원의 접속을 차단하며, 검출대상이 되는 모터가 접속되는 인버터 회로의 분리 스위치를 닫고 제1구동회로와 제2구동회로를 접속하는 한편, 검출대상이 되는 모터가 접속되는 인버터 회로 이외의 모든 인버터회로의 분리 스위치를 열고 부트스트랩 회로에의 통전을 차단하는 동시에 제1구동회로와 제2구동회로를 분리하며, 검출 스위치에 의해 절연 저항 검출용 전류 경로를 형성하는 단계와, 검출대상이 되는 모터가 접속되는 인버터 회로의 제1구동회로에는 A%의 듀티비의 PWM신호를 출력하며 해당 인버터 회로의 스위칭부의 적어도 하나의 암 회로의 한 쌍의 반도체 스위치의 일방을 온 상태로 하고 타방을 오프 상태로 하며, 이후에 상기 인버터 회로의 제2구동회로에는 상기 PWM신호의 HI, LOW를 동일 타이밍에 반전시킨 100-A%의 듀티비의 PWM신호를 출력하여 상기 암 회로의 한 쌍의 반도체 스위치의 일방을 오프 상태로 하고 타방을 온 상태로 하는 스위칭 동작을 반복시켜서 절연저항 검출용 전류 경로 내에 검출 전류를 흐르는 단계와, 검출 전류가 저항기로 흐르는 것으로 생성되는 저항기의 전압을 검출하는 단계와, 검출된 전압의 크기로부터 검출대상이 되는 모터의 절연저항을 검출하는 단계를 포함한다.The method of detecting insulation degradation of a motor includes receiving an instruction to detect insulation resistance of a motor, disconnecting a rectifier circuit from an AC power supply by a circuit breaker, and closing a disconnect switch of an inverter circuit to which a motor to be detected is connected. While the first drive circuit and the second drive circuit are connected, the disconnection switch of all inverter circuits other than the inverter circuit to which the motor to be detected is connected is opened, the energization of the bootstrap circuit is cut off, and the first drive circuit and the second drive circuit are disconnected. Separating the drive circuit, forming a current path for insulation resistance detection by a detection switch, and outputting a PWM signal having a duty ratio of A% to the first drive circuit of the inverter circuit to which the motor to be detected is connected; One of the pair of semiconductor switches of the at least one female circuit of the switching section of the inverter circuit is turned on and the other is turned off, and then A second driving circuit of the inverter circuit outputs a PWM signal of 100-A% duty ratio in which HI and LOW of the PWM signal are inverted at the same timing so that one of the pair of semiconductor switches of the female circuit is turned off. Repeating the switching operation to turn on the other state to flow the detection current in the insulation resistance detection current path, detecting the voltage of the resistor generated by the detection current flowing into the resistor, and detecting from the magnitude of the detected voltage. Detecting the insulation resistance of the target motor.

본 발명의 실시 예에 의하면, 부트스트랩 회로를 가지는 모터 제어 장치에 있어서도 용이하게 절연저항을 검출할 수 있으며, 복수의 모터의 절연 열화의 상태를 개별적으로 정확히 파악할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, even in a motor control apparatus having a bootstrap circuit, the insulation resistance can be easily detected, and the state of insulation deterioration of the plurality of motors can be accurately and individually identified.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 암 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 모터 제어장치의 절연저항검출시의 동작 순서도이다.
도 4는 도 3의 동작 순서도의 동작을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 3의 동작 순서도의 동작을 설명하는 도면이다.
도 6은 인버터 회로에 설치되는 부트스트랩 회로의 구체적인 회로 구성을 나타내는 도이다.1 is a block diagram of a motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining the operation of the female circuit shown in FIG.
3 is a flowchart illustrating an operation of detecting insulation resistance of the motor control apparatus illustrated in FIG. 1.
4 is a view for explaining the operation of the operation flowchart of FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of the operation flowchart of FIG. 3.
6 is a diagram illustrating a specific circuit configuration of a bootstrap circuit provided in an inverter circuit.

이하에, 본 발명의 실시 예에 따른 모터 제어장치 및 모터의 절연 열화 검출 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method for detecting insulation degradation of a motor controller and a motor according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.

[모터 제어장치의 구성][Configuration of Motor Control Unit]

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어장치의 구성도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어장치(100)는 2대의 모터(M1), (M2)를 구동할 수 있으며, 2대의 모터(M1), (M2)의 절연저항을 개별적으로 검출할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어장치를 이용하여 모터(M1), (M2)의 절연 저항을 검출하는 경우에는 검출의 대상이 되는 모터의 배선을 떼어낼 필요 없고, 전원으로부터의 누전되는 전류의 영향을 받지 않는다. 또한 하기와 같이 2축으로 구성되는 모터 제어장치가 부트스트랩 회로를 구비한다고 해도, 2개의 모터의 절연저항을 개별적으로 정확히 검출할 수 있다. 1 is a block diagram of a motor control apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the motor control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention can drive two motors (M1), (M2), the insulation of the two motors (M1), (M2) Resistance can be detected individually. In the case of detecting the insulation resistance of the motors M1 and M2 using the motor control apparatus according to an embodiment of the present invention, it is not necessary to disconnect the wiring of the motor to be detected and a current leaked from the power supply. Is not affected. Moreover, even if the motor control apparatus comprised by two axes as follows has a bootstrap circuit, the insulation resistance of two motors can be detected correctly individually.

본 실시 예에서 예시한 모터는 삼상 교류모터이며, 모터(M1)는 성상 접속된 R상의 권선(W1r), S상의 권선(W1s), T상의 권선(W1t)를 가진다. 모터(M1)가 구동되고 있을 때에는 예를 들면 권선(W1r), (W1s), (W1t)에 전기각(electrical angle)으로 120°위상을 비켜놓은 전류가 흐른다. 또한 모터(M1)의 절연저항(R1i)은 등가회로로서 권선(W1r), (W1s), (W1t)의 중성점(neutral point)과 그라운드(Ground)간의 절연을 나타내는 저항으로서 기재한다. 절연저항(R1i)의 저항치가 사전에 정해진 일정 값 이하가 되면 모터(M1)의 절연이 열화하고 있다고 판단할 수 있다. The motor illustrated in the present embodiment is a three-phase AC motor, and the motor M1 has an R phase winding W1r, an S phase winding W1s, and a T phase winding W1t connected to each other. When the motor M1 is being driven, a current flows out of the 120 ° phase at an electrical angle, for example, to the windings W1r, W1s, and W1t. In addition, the insulation resistance R1i of the motor M1 is described as a resistor representing the insulation between the neutral point of the windings W1r, W1s, and W1t and ground as an equivalent circuit. When the resistance value of the insulation resistance R1i is less than or equal to a predetermined value, it may be determined that the insulation of the motor M1 is deteriorated.

동일하게 모터(M2)는 성상 접속된 R상의 권선(W2r), S상의 권선(W2s), T상의 권선(W2t)를 가진다. 모터(M2)가 구동하고 있을 때에는 모터(M1)과 동일하게 예를들면 권선(W2r), (W2s), (W2t)에 전기각으로 120°위상을 비켜놓은 전류가 흐른다. 또한 모터(M2)의 절연저항(R2i)의 저항치가 사전에 정해진 일정치 이하가 되면 모터(M2)의 절연이 열화하고 있다고 판단할 수 있다. Similarly, the motor M2 has the R-phase winding W2r, the S-phase winding W2s, and the T-phase winding W2t connected in phase. When the motor M2 is being driven, similarly to the motor M1, the electric current which deviated 120 degree phase by electric angles flows through winding W2r, W2s, W2t, for example. In addition, when the resistance value of the insulation resistance R2i of the motor M2 falls below a predetermined value, it may be determined that the insulation of the motor M2 is deteriorated.

모터제어장치(100)는 평활 콘덴서(C)를 구비한 정류회로(110)와 교류전원(삼상)(120)간의 접속을 차단하는 차단기(130)을 포함한다. The motor control apparatus 100 includes a circuit breaker 130 for disconnecting the connection between the rectifier circuit 110 having the smoothing capacitor C and the AC power supply (three phase) 120.

정류회로(110)는 도면에 도시된 것 같이, 브릿지 접속한 6개의 다이오드(D1)~(D6)를 가지며, 6개의 다이오드(D1)~(D6)는 교류전원(120)으로부터 흐르는 교류전류를 전파정류한다. 6개의 다이오드(D1)~(D6)에 의해 전파정류된 직류전류는 평활 콘덴서(C)에 의해 평활화되며, 전파정류 후의 직류전류의 리플(ripple)이 저감된다. As shown in the drawing, the rectifier circuit 110 has six diodes D1 to D6 bridged to each other, and the six diodes D1 to D6 are connected to the AC current flowing from the AC power supply 120. Full-wave rectification. The direct current rectified by the six diodes D1 to D6 is smoothed by the smoothing capacitor C, and the ripple of the direct current after the full wave rectification is reduced.

차단기(130)는 모터(M1) 또는 모터(M2)의 절연저항을 검출할 때에 그 접점이 개방되며, 정류회로(110)와 교류전원(120) 간의 접속을 차단한다. When the breaker 130 detects the insulation resistance of the motor M1 or the motor M2, the contact is opened, and the breaker 130 cuts off the connection between the rectifier circuit 110 and the AC power supply 120.

정류회로(110)에는 2개의 인버터 회로(140-1) 및 (140-2)가 병렬로 접속한다. 인버터회로(140-1) 및 인버터회로(140-2)는 평활 콘덴서(C)와 병렬로 접속되어 모터(M1) 및 모터(M2)를 각각 개별적으로 구동한다. 인버터회로(140-1)와 인버터회로(140-2)의 구성은 동일하므로 대표하여 인버터회로(140-1)의 구성을 설명한다.Two inverter circuits 140-1 and 140-2 are connected to the rectifier circuit 110 in parallel. The inverter circuit 140-1 and the inverter circuit 140-2 are connected in parallel with the smoothing capacitor C to individually drive the motor M1 and the motor M2. Since the structure of the inverter circuit 140-1 and the inverter circuit 140-2 are the same, the structure of the inverter circuit 140-1 is demonstrated on behalf of them.

인버터회로(140-1)는 스위칭부를 구성하는 3개의 암 회로(150A), (150B), (150C)를 가진다. The inverter circuit 140-1 has three female circuits 150A, 150B, and 150C constituting the switching unit.

암 회로(arm circuit)(150A)는 한 쌍의 트랜지스터(반도체 스위치)(TR1)과 (TR4)를 직렬로 접속하며, 트랜지스터(TR1)과 트랜지스터(TR4)간의 접속 라인(152A)에 모터(M1)의 권선(W1r)을 접속한다. 암 회로(150B)는 한 쌍의 트랜지스터(TR2)와 (TR5)를 직렬로 접속하며, 트랜지스터(TR2)와 트랜지스터(TR5)간의 접속라인(152B)에 모터(M1)의 권선(W1t)를 접속한다. 암 회로 (150C)는 한 쌍의 트랜지스터(TR3)와 (TR6)을 직렬로 접속하며, 트랜지스터(TR3)와 트랜지스터(TR6)간의 접속라인(152C)에 모터(M1)의 권선(W1s)를 접속한다. The arm circuit 150A connects a pair of transistors (semiconductor switch) TR1 and TR4 in series, and connects the motor M1 to the connection line 152A between the transistors TR1 and TR4. Is connected to the winding W1r. The female circuit 150B connects a pair of transistors TR2 and TR5 in series, and connects the winding W1t of the motor M1 to the connection line 152B between the transistors TR2 and TR5. do. The female circuit 150C connects a pair of transistors TR3 and TR6 in series, and connects the winding W1s of the motor M1 to the connection line 152C between the transistor TR3 and the transistor TR6. do.

3개의 암 회로(150A), (150B), (150C)(스위칭부)는 정류회로(110)의 평활콘덴서(C)에 병렬로 접속된다. 스위칭부를 형성하는 6개의 트랜지스터(TR1), (TR4), (TR2), (TR5), (TR3), (TR6)의 콜렉터 이미터간에는 다이오드(D)가 역접속된다. Three female circuits 150A, 150B, and 150C (switching section) are connected in parallel to the smoothing capacitor C of the rectifier circuit 110. The diode D is reversely connected between the collector emitters of the six transistors TR1, TR4, TR2, TR5, TR3, and TR6 forming the switching section.

각 암 회로(150A), (150B), (150C)를 형성하는 한 쌍의 트랜지스터(TR1), (TR4) 또는 한 쌍의 트랜지스터(TR2), (TR5) 또는 한 쌍의 트랜지스터(TR3), (TR6)중 어느 한 트랜지스터 예를 들어 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3)의 각각에는 저항(R0), 콘덴서(C0), 다이오드(D0) 및 직류전원(DPS)에 의해 구성되는 부트스트랩회로가 접속된다.A pair of transistors TR1, TR4 or a pair of transistors TR2, TR5 or a pair of transistors TR3, which form each of the arm circuits 150A, 150B, 150C, ( One of the transistors TR6, for example, each of the transistors TR1, TR2, and TR3 includes a bootstrap composed of a resistor R0, a capacitor C0, a diode D0, and a DC power supply DPS. The circuit is connected.

부트스트랩회로를 가지는 일방의 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3)의 각각에는 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3)를 구동하는 제1구동회로(145)가 접속된다. A first drive circuit 145 for driving the transistors TR1, TR2, and TR3 is connected to each of the transistors TR1, TR2, and TR3 having the bootstrap circuit.

각 암 회로(150A), (150B), (150C)를 형성하는 한 쌍의 트랜지스터 (TR1), (TR4) 또는 한 쌍의 트랜지스터(TR2), (TR5) 또는 한 쌍의 트랜지스터(TR3), (TR6)중의 다른 트랜지스터 예를 들어 타방의 트랜지스터(TR4), (TR5), (TR6)의 각각에는 트랜지스터(TR4), (TR5), (TR6)를 구동하는 제2구동회로(147)이 접속된다. A pair of transistors TR1, TR4 or a pair of transistors TR2, TR5 or a pair of transistors TR3, which form each of the arm circuits 150A, 150B, 150C, ( A second drive circuit 147 for driving the transistors TR4, TR5, and TR6 is connected to each of the other transistors TR6, for example, the other transistors TR4, TR5, and TR6. .

제1구동회로(145)는 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3) 각각에 대하여 개별적으로 설치된다. 또한 제2구동회로(147)는 트랜지스터(TR4), (TR5), (TR6)의 각각에 대하여 개별적으로 설치된다. The first drive circuit 145 is provided separately for each of the transistors TR1, TR2, and TR3. The second driving circuit 147 is provided separately for each of the transistors TR4, TR5, and TR6.

트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3)를 구동하는 제1구동회로(145)를 구동하는 부트스트랩회로와 트랜지스터(TR4), (TR5), (TR6)를 구동하는 제2구동회로(147)는 분리 스위치(148-1)에 의해 접속된다. 분리 스위치(148-1)가 열리면, 제1구동회로(145)를 구동하는 부트스트랩회로와 제2구동회로(147)가 분리된다. 즉, 분리 스위치(148-1)가 열리게 되면 부트스트랩 회로로의 전류가 차단된다. 반대로 분리 스위치(148-1)가 닫히게 되면 제1구동회로(145)를 구동하는 부트스트랩 회로와 제2구동회로(147)가 접속되며, 부트스트랩회로로의 통전이 가능해진다. 이 때문에 콘덴서(C0)가 충전되며, 제1구동회로(145)는 콘덴서(C0)의 전압에 의해 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3)를 구동한다. A bootstrap circuit for driving the first drive circuit 145 for driving the transistors TR1, TR2, and TR3, and a second drive circuit for driving the transistors TR4, TR5, and TR6. ) Is connected by a disconnect switch 148-1. When the separation switch 148-1 is opened, the bootstrap circuit for driving the first driving circuit 145 and the second driving circuit 147 are separated. That is, when the isolation switch 148-1 is opened, current to the bootstrap circuit is cut off. On the contrary, when the separation switch 148-1 is closed, the bootstrap circuit for driving the first drive circuit 145 and the second drive circuit 147 are connected, and the energization of the bootstrap circuit is possible. For this reason, the capacitor C0 is charged, and the first drive circuit 145 drives the transistors TR1, TR2, and TR3 by the voltage of the capacitor C0.

더욱이 본 실시 예에서는 분리 스위치(148-1)를 저항(R0)과 직류전원(DPS)간에 설치하며, 분리 스위치(148-1)를 열리게 하는 것으로 모든 제1구동회로(145)와 모든 제2구동회로(147)를 하나의 분리 스위치(148-1)로 통합하여 분리할 수 있지만, 분리 스위치(148)는 각각의 저항(R0)과 콘덴서(C0)간에 설치되어도 좋다.Furthermore, in the present embodiment, the separation switch 148-1 is installed between the resistor R0 and the DC power supply DPS, and the separation switch 148-1 is opened to open all the first drive circuits 145 and all the second. Although the driving circuit 147 can be separated by integrating into one separation switch 148-1, the separation switch 148 may be provided between the resistors R0 and the capacitor C0.

검출스위치(155)의 일방의 단자에는 평활 콘덴서(C)의 일단과, 트랜지스터(TR4), (TR5), (TR6)의 이미터를 접속하는 라인에 일방의 단자가 접속된 저항기(160)가 접속된다. 또한 검출 스위치(155)의 타방의 단자에는 모터(M1) 또는 모터(M2)가 접지 상태가 될 시에 과전류가 흐르는 것을 방지하는 보호저항기(165)의 일단이 접속된다. 보호저항기(165)의 타단은 그라운드에 접속된다. One terminal of the detection switch 155 has a resistor 160 having one terminal connected to one end of the smoothing capacitor C and an emitter of transistors TR4, TR5, and TR6. Connected. The other terminal of the detection switch 155 is connected to one end of the protective resistor 165 which prevents the overcurrent from flowing when the motor M1 or the motor M2 is in a ground state. The other end of the protective resistor 165 is connected to ground.

모터(M1) 또는 모터(M2)의 절연저항을 검출할 때에, 검출 스위치(155)를 닫으면 하기의 어떤 절연저항검출용 전류경로를 형성한다.When detecting the insulation resistance of the motor M1 or the motor M2, closing the detection switch 155 forms any of the following insulation resistance detection current paths.

즉, 모터(M1)의 절연저항을 검출할 때에는 인버터회로(140-1)에 있어서 평활 콘덴서(C)로부터 암 회로(150A)의 트랜지스터(TR1), (TR4), 모터(M1)의 권선(W1r), 암 회로(150B)의 트랜지스터 (TR2), (TR5), 모터(M1)의 권선(W1t) 및 암 회로(150C)의 트랜지스터(TR3), (TR6), 모터(M1)의 권선(W1s)의 3개의 권선을 경유하고, 절연저항(R1i), 그라운드를 통하여 보호저항기(165), 검출스위치(155), 저항기(160)로부터 평활 콘덴서(C)에 이르는 절연저항 검출용 전류 경로를 형성한다. That is, when the insulation resistance of the motor M1 is detected, the windings of the transistors TR1, TR4, and the motor M1 of the female circuit 150A from the smoothing capacitor C in the inverter circuit 140-1. W1r), transistors TR2, TR5 of female circuit 150B, winding W1t of motor M1, and transistors TR3, TR6 of female circuit 150C, and winding of motor M1 ( Through the three windings of W1s), a current path for insulation resistance detection from the protection resistor 165, the detection switch 155, and the resistor 160 to the smoothing capacitor C is passed through the insulation resistance R1i and ground. Form.

또한, 절연 저항 검출용 전류 경로는 상기와 같이 3개의 권선을 경유하지 않고 1개씩의 권선을 경유하는 하기의 어떤 경로여도 좋다. In addition, the current path for insulation resistance detection may be any of the following paths via one of the windings without passing through the three windings as described above.

즉, 평활 콘덴서(C)로부터 암 회로(150A)의 트랜지스터(TR1), (TR4), 모터(M1)의 권선(W1r), 절연저항(R1i), 그라운드를 통하여, 보호저항기(165), 검출스위치(155), 저항기(160)로부터 평활 콘덴서(C)에 이르는 절연 저항 검출용 전류 경로여도 좋다. 또는 평활콘덴서(C)로부터 암 회로(150B)의 트랜지스터(TR2), (TR5), 모터(M1)의 권선(W1t), 절연저항(R1i), 그라운드를 통하여 보호저항기(165), 검출스위치(155), 저항기(160)로부터 평활콘덴서(C)에 이르는 절연저항검출용 전류 경로여도 좋다. 또는 평활 콘덴서(C)로부터 암 회로(150C)의 트랜지스터(TR3), (TR6), 모터(M1)의 권선(W1s), 절연저항(R1i), 그라운드를 통하여 보호저항기(165), 검출스위치(155), 저항기(160)로부터 평활콘덴서(C)에이르는 절연저항검출용 전류 경로여도 좋다. 또한 임의의 2개의 암 회로(예를 들면, 암 회로(150A)와 (150C))에 의해 절연저항검출용 전류경로를 형성하도록 해도 좋다. That is, the protection resistor 165 is detected from the smoothing capacitor C through the transistors TR1 and TR4 of the female circuit 150A, the winding W1r of the motor M1, the insulation resistance R1i, and the ground. The current path for insulation resistance detection from the switch 155 and the resistor 160 to the smoothing capacitor C may be used. Or from the smoothing capacitor C, through the transistors TR2 and TR5 of the female circuit 150B, the winding W1t of the motor M1, the insulation resistance R1i, and the ground, the protection resistor 165 and the detection switch ( 155), a current path for insulation resistance detection from the resistor 160 to the smoothing capacitor C may be used. Or from the smoothing capacitor C to the transistors TR3 and TR6 of the female circuit 150C, the winding W1s of the motor M1, the insulation resistor R1i, and the ground to the protective resistor 165, the detection switch ( 155) and a current path for insulation resistance detection from the resistor 160 to the smoothing capacitor C may be used. In addition, the arbitrary two dark circuits (for example, the dark circuit 150A and 150C) may form the current path for insulation resistance detection.

더욱이, 모터(M2)의 절연저항을 검출할 때에는 인버터 회로(140-2)측에 있어서 상기와 동일하게 어떤 경로로 절연저항 검출용 전류경로를 형성한다. Further, when detecting the insulation resistance of the motor M2, the current path for insulation resistance detection is formed on the inverter circuit 140-2 side in the same manner as above.

차단기(130), 분리 스위치(148-1), (148-2), 검출 스위치(155)는 검출동작지시부(170)에 의해 구동된다. The circuit breaker 130, the separation switches 148-1, 148-2, and the detection switch 155 are driven by the detection operation instruction unit 170.

검출동작지시부(170)는 모터(M1) 또는 (M2)의 절연 저항의 검출지시를 수신할 때에는 이 검출지시가 어떠한 모터에 대한 검출 지시인지를 인식한다. 절연저항의 검출지시가 모터(M1)에 대한 것이면, 도 4에 도시된 바와 같이 차단기(130)를 열고, 분리 스위치(148-1)를 닫고, 분리 스위치(148-2)를 열고, 동시에 검출스위치(155)를 닫아, 인버터회로(140-1)측에 있어서 상기의 절연저항 검출용 전류경로를 형성한다. When the detection operation instruction unit 170 receives the detection instruction of the insulation resistance of the motor M1 or M2, the detection operation instruction unit 170 recognizes which motor the detection instruction is. If the detection instruction of the insulation resistance is for the motor M1, as shown in Fig. 4, the breaker 130 is opened, the disconnect switch 148-1 is closed, the disconnect switch 148-2 is opened, and simultaneously detected. The switch 155 is closed to form the above-described current path for insulation resistance detection on the inverter circuit 140-1 side.

한편, 절연 저항의 검출지시가 모터(M2)에 대한 것이면, 차단기(130)를 열고, 분리 스위치(148-1)를 열고, 분리 스위치(148-2)를 닫고, 동시에 검출 스위치(155)를 닫아, 인버터회로(140-2)측에 있어서 상기의 절연저항 검출용 전류경로를 형성한다. On the other hand, if the detection instruction of the insulation resistance is for the motor M2, the breaker 130 is opened, the separation switch 148-1 is opened, the separation switch 148-2 is closed, and the detection switch 155 is simultaneously opened. In this manner, the insulation resistance detection current path is formed on the inverter circuit 140-2 side.

검출스위치(148-1) 및 검출스위치(148-2)는 동시에 닫히지 않고, 절연저항의 검출지시가 모터(M1)에 대한 것인지, 모터(M2)에 대한 것인가에 의해 택일적으로 개폐된다. 따라서, 인버터회로(140-1)측에 있어서 절연저항 검출용 전류 경로를 형성할 때에는 인버터회로(140-2)측의 영향을 받지 않고 모터(M1)의 절연저항(R1i)이 측정될 수 있다. 또한, 인버터 회로 (140-2)측에 있어서 절연저항검출용 전류 경로를 형성할 때에는 인버터회로(140-1)측의 영향을 받지 않고 모터(M2)의 절연 저항(R2)이 측정될 수 있다. The detection switch 148-1 and the detection switch 148-2 are not closed at the same time, and are selectively opened and closed depending on whether the detection instruction of the insulation resistance is for the motor M1 or the motor M2. Therefore, when forming a current path for insulation resistance detection on the inverter circuit 140-1 side, the insulation resistance R1i of the motor M1 can be measured without being influenced by the inverter circuit 140-2 side. . In addition, when the current path for insulation resistance detection is formed on the inverter circuit 140-2 side, the insulation resistance R2 of the motor M2 may be measured without being influenced by the inverter circuit 140-1 side. .

PWM제어회로(175)는 검출동작지시부(170)로부터의 지시를 받아서, 제1구동회로(145)에 의해 A%의 듀티비의 PWM신호를 출력하며, 제2구동회로(147)에는 PWM신호의 HI, LOW를 동일 타이밍에 반전시킨 100-A%의 듀티비의 PWM신호를 출력한다. The PWM control circuit 175 receives an instruction from the detection operation instruction unit 170, and outputs a PWM signal having a duty ratio of A% by the first driving circuit 145, and outputs a PWM signal to the second driving circuit 147. Outputs a PWM signal with a duty ratio of 100-A% by inverting HI and LOW at the same timing.

이에 의해, 스위칭부의 적어도 하나의 암 회로(예를 들면 3개이면 암 회로(150A)~(150C))의 한 쌍의 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3)를 온 상태로 하고 트랜지스터(TR4), (TR5), (TR6)를 오프 상태로 하며, 이후 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3)를 오프 상태로 하고 트랜지스터(TR4), (TR5), (TR6)를 온 상태로 하는 스위칭동작이 반복된다. 또한 스위칭부의 적어도 하나의 암 회로(예를 들면 하나면 암 회로(150A))의 한 쌍의 트랜지스터(TR1)을 온 상태로 하고 트랜지스터 (TR4)를 오프 상태로 하며, 이후 트랜지스터(TR1)를 오프 상태로 하고 트랜지스터(TR4)를 온 상태로 하는 스위칭 동작이 반복된다. Thereby, the pair of transistors TR1, TR2, and TR3 of at least one female circuit (for example, three female circuits 150A to 150C of the switching unit) are turned on and the transistor ( TR4), (TR5), (TR6) are turned off, and then transistors TR1, (TR2), (TR3) are turned off, and transistors TR4, (TR5), (TR6) are turned on The switching operation is repeated. In addition, the pair of transistors TR1 of the at least one arm circuit (for example, one arm circuit 150A) of the switching unit is turned on and the transistor TR4 is turned off, and then the transistor TR1 is turned off. And the switching operation in which the transistor TR4 is turned on is repeated.

PWM제어회로(175)는 암 회로(150A)~(150C)의 제1구동회로(145)와 제2구동회로(147)에 상기의 듀티비의 PWM신호를 펄스의 위상을 맞추도록 동기 시켜 출력하며, 모터(M1) 또는 모터(M2)의 권선의 절연저항을 검출할 수 있도록 한다. The PWM control circuit 175 outputs the PWM signals of the duty ratio to the first driving circuit 145 and the second driving circuit 147 of the arm circuits 150A to 150C to match the phase of the pulse. The insulation resistance of the winding of the motor M1 or the motor M2 can be detected.

또한 PWM제어회로(175)는 암 회로(150A)의 제1구동회로(145)와 제2구동회로(147)에 상기의 듀티비의 PWM신호를 출력하며 모터(M1) 또는 모터(M2)의 권선(W1r) 또는 권선(W2r)의 절연저항을 검출할 수 있도록 한다. 또는, 암 회로(150B)의 제1구동회로(145)와 제2구동회로(147)에 상기의 듀티비의 PWM신호를 출력하며, 모터(M1)또는 모터(M2)의 권선(W1t) 또는 권선(W2t)의 절연저항을 검출할 수 있도록 한다. 또는 암 회로(150C)의 제1구동회로(145)와 제2구동회로(147)에 상기 듀티비의 PWM신호를 출력하며, 모터(M1) 또는 모터(M2)의 권선(W1s) 또는 권선(W2s)의 절연저항을 검출할 수 있도록 한다. In addition, the PWM control circuit 175 outputs the PWM signal of the duty ratio to the first drive circuit 145 and the second drive circuit 147 of the female circuit 150A and the motor M1 or the motor M2. The insulation resistance of the winding W1r or the winding W2r can be detected. Alternatively, the PWM signal of the duty ratio is output to the first driving circuit 145 and the second driving circuit 147 of the female circuit 150B, and the winding W1t of the motor M1 or the motor M2 or The insulation resistance of the winding W2t can be detected. Alternatively, the PWM signal of the duty ratio is output to the first driving circuit 145 and the second driving circuit 147 of the female circuit 150C, and the winding W1s or the winding of the motor M1 or the motor M2 ( The insulation resistance of W2s) can be detected.

더욱이, PWM제어회로(175)는 임의의 2개의 암 회로(예를 들면, 암 회로(150A)와 (150C))의 제1구동회로(145)와 제2구동회로(147)에 대하여 펄스의 위상을 맞추도록 동기시키며, 동시에 상기의 듀티비의 PWM신호를 출력하여도 좋다. Further, the PWM control circuit 175 may be configured to provide pulses to the first drive circuit 145 and the second drive circuit 147 of any two arm circuits (for example, the arm circuits 150A and 150C). Synchronization may be performed to match the phases, and at the same time, the PWM signal having the duty ratio may be output.

게다가 검출동작지시부(170)와 PWM제어회로(175)로 검출동작제어부를 형성한다. In addition, the detection operation control unit 170 and the PWM control circuit 175 form the detection operation control unit.

이때, 제1구동회로(145)에 출력하는 PWM신호의 듀티비 A는 절연저항검출용 전류 경로에 모터(M1) 또는 모터(M2)의 절연저항(R1i) 또는 절연저항(R2i)의 검출에 필요한 전류가 흐르기 위한 전압이 생성될 수 있으며, 부트스트랩 회로의 콘덴서(C0)를 트랜지스터(TR1)의 스위칭 동작이 가능한 정도로 충전할 수 있는 30%~70%범위의 값을 선정한다. At this time, the duty ratio A of the PWM signal output to the first driving circuit 145 is used to detect the insulation resistance R1i or insulation resistance R2i of the motor M1 or the motor M2 in the current path for insulation resistance detection. A voltage for generating a necessary current may be generated, and a value in the range of 30% to 70% may be selected to charge the capacitor C0 of the bootstrap circuit to the extent that the switching operation of the transistor TR1 is possible.

검출 스위치(155)와 저항(160)간에는 A/D컨버터(180)가 접속된다. A/D컨버터(180)는 저항(160)의 단자간 전압을 디지털값으로 변환한다. A/D컨버터(180)에는 디지털화된 저항(160)의 단자간 전압으로부터 모터(M1), (M2)의 절연저항(R1i) 또는 (R2i)를 검출하며, 검출한 절연저항값을 이용하여 절연 열화상태를 판정하는 절연 열화판정 컴퓨터(185)가 접속된다.An A / D converter 180 is connected between the detection switch 155 and the resistor 160. The A / D converter 180 converts the voltage between terminals of the resistor 160 into a digital value. The A / D converter 180 detects the insulation resistance R1i or R2i of the motor M1 and M2 from the voltage between terminals of the digitized resistor 160 and insulates the detected insulation resistance using the detected insulation resistance value. The insulation deterioration determination computer 185 which determines the deterioration state is connected.

게다가 A/D컨버터(180)와 절연 열화판정 컴퓨터(185)가 절연저항검출부를 형성한다. In addition, the A / D converter 180 and the insulation deterioration determination computer 185 form an insulation resistance detection unit.

도 2는 도 1에 도시된 암 회로(150A)의 동작 설명으로 제공되는 도이다. 도 2(a)에 나타내듯이 암 회로 (150A)의 트랜지스터(TR1)에는 부트스트랩회로가 접속된다.FIG. 2 is a diagram provided to explain the operation of the arm circuit 150A shown in FIG. 1. As shown in Fig. 2A, a bootstrap circuit is connected to the transistor TR1 of the female circuit 150A.

부트스트랩회로에서는 분리 스위치(148-1)가 닫히고, 트랜지스터(TR4)가 온 하고 있는 기간, 직류전원(DPS), 저항(R0), 다이오드(D0), 콘덴서(C0), 트랜지스터(TR4)로 구성되는 폐 회로(closed circuit)에 전류가 흐르며, 이 전류에 의해 콘덴서(C0)가 충전된다. In the bootstrap circuit, the isolation switch 148-1 is closed, and the transistor TR4 is turned on, the DC power supply DPS, the resistor R0, the diode D0, the capacitor C0, and the transistor TR4. An electric current flows in the closed circuit which is comprised, and the capacitor C0 is charged by this electric current.

콘덴서(C0)에 충전된 전하는 트랜지스터(TR1)의 베이스 이미터간 전압을 상승시키는 전원이 된다. 제1구동회로(145)로부터 출력되는 스위칭 신호에 의해 트랜지스터(TR1)의 도통 상태를 확보할 수 있다. The charge charged in the capacitor C0 is a power source for increasing the voltage between the base emitters of the transistor TR1. The conduction state of the transistor TR1 can be ensured by the switching signal output from the first driving circuit 145.

분리 스위치(148-1)가 닫히는 동안, 도 2(b)에서 나타내듯이 PWM신호가 트랜지스터(TR1)와 트랜지스터(TR4)에 인가된다. PWM신호(1)과 PWM신호(2)는 HI와 LOW상태가 반전하는 신호이다. 따라서 PWM신호(1)이 트랜지스터(TR1)에 인가되며, PWM신호(2)가 트랜지스터(TR4)에 인가되면, 트랜지스터(TR1)은 온 상태가 되는 한편, 트랜지스터(TR4)는 오프 상태가 되며, 이후 트랜지스터 (TR1)는 오프 상태가 되는 한편 트랜지스터(TR4)는 온 상태가 되는 스위칭동작을 반복한다. While the disconnecting switch 148-1 is closed, the PWM signal is applied to the transistors TR1 and TR4 as shown in Fig. 2B. The PWM signal 1 and the PWM signal 2 are signals whose HI and LOW states are inverted. Therefore, when the PWM signal 1 is applied to the transistor TR1 and the PWM signal 2 is applied to the transistor TR4, the transistor TR1 is turned on while the transistor TR4 is turned off. After that, the transistor TR1 is turned off while the transistor TR4 is repeatedly turned on.

[모터 제어장치의 동작][Operation of Motor Control Unit]

다음으로, 도 1에 나타난 모터제어장치(100)의 동작에 대하여 설명한다. 절연저항을 검출하는 동작에 대하여 설명하기 전에, 우선 모터(M1), 모터(M2)를 구동하는 통상의 동작에 대하여 설명한다. Next, the operation of the motor control apparatus 100 shown in FIG. 1 will be described. Before describing the operation of detecting the insulation resistance, first, the normal operation of driving the motor M1 and the motor M2 will be described.

(통상 동작)(Normal operation)

모터(M1)와 모터(M2)를 구동하는 경우에는 검출동작지시부(170)는 동작하지 않으므로 차단기(130)는 도 1에 도시된 바와 같이 닫힌 상태가 된다. 교류전원(120)에 의해 인가되는 전압은 정류 회로(110)에 의해 직류로 변환되며, 모터(M1)를 구동하는 인버터회로(140-1)와 모터(M2)를 구동하는 인버터회로(140-2)에 공급된다. 게다가 통상동작에서는 도 1에 나타내듯이 분리 스위치(148-1)와 분리스위치(148-2)는 동시에 닫힌 상태이며, 검출 스위치(155)는 열린 상태가 된다. When the motor M1 and the motor M2 are driven, the detection operation indicating unit 170 does not operate, and thus the circuit breaker 130 is closed as shown in FIG. 1. The voltage applied by the AC power supply 120 is converted into direct current by the rectifier circuit 110, and the inverter circuit 140-1 for driving the motor M1 and the inverter circuit 140- for driving the motor M2. 2) is supplied. In addition, in the normal operation, as shown in FIG. 1, the separation switch 148-1 and the separation switch 148-2 are in the closed state at the same time, and the detection switch 155 is in the open state.

PWM제어회로(175)는 인버터회로(140-1)와 (140-2)의 암 회로(150A)의 트랜지스터(TR1)와 암 회로(150B)의 트랜지스터(TR5)를 온 하며, 모터(M1)의 권선(W1r), (W1t)에 전류를 흘리며, 모터(M2)의 권선(W2r), (W2t)에 전류를 흘린다. 다음으로 PWM제어회로(175)는 인버터회로(140-1)과 (140-2)의 암 회로(150B)의 트랜지스터(TR2)와 암 회로(150C)의 트랜지스터(TR6)를 온 하며, 모터(M1)의 권선(W1t), W1s에 전류를 흘리고, 모터(M2)의 권선(W2t), (W2s)에 전류를 흘린다. 다음으로 PWM제어회로(175)는 인버터회로(140-1)과 (140-2)의 암 회로(150C)의 트랜지스터(TR3)와 암 회로(150A)의 트랜지스터(TR4)를 온 하며, 모터(M1)의 권선(W1s), W1r로 전류를 흘리며, 모터(M2)의 권선(W2s), (W2r)로 전류를 흘린다. The PWM control circuit 175 turns on the transistor TR1 of the female circuit 150A of the inverter circuits 140-1 and 140-2 and the transistor TR5 of the female circuit 150B, and the motor M1. A current flows through the windings W1r and W1t, and a current flows through the windings W2r and W2t of the motor M2. Next, the PWM control circuit 175 turns on the transistor TR2 of the female circuit 150B of the inverter circuits 140-1 and 140-2 and the transistor TR6 of the female circuit 150C, and the motor ( A current flows through the windings W1t and W1s of M1, and a current flows through the windings W2t and W2s of the motor M2. Next, the PWM control circuit 175 turns on the transistor TR3 of the female circuit 150C of the inverter circuits 140-1 and 140-2 and the transistor TR4 of the female circuit 150A. A current flows through the windings W1s and W1r of M1), and a current flows through the windings W2s and W2r of the motor M2.

PWM제어회로(175)에 의한 암 회로(150A)~(150C)의 트랜지스터(TR1)~(TR6)의 스위칭을 상기의 순서로 반복함으로써 모터(M1), (M2)의 권선(W1r)-(W1t), (W2r)-(W2t)로 전류를 흘리며, 모터(M1), (M2)가 회전한다. 회전속도를 변경하는 경우에는 암 회로(150A)~(150C)의 트랜지스터(TR1)~(TR6)로 인가하는 PWM신호의 듀티비를 변경한다. The windings W1r of the motors M1 and M2 are repeated by repeating the switching of the transistors TR1 to TR6 of the female circuits 150A to 150C by the PWM control circuit 175 in the above order. W1t) and (W2r)-(W2t) flow current, and the motors M1 and M2 rotate. When the rotational speed is changed, the duty ratio of the PWM signal applied to the transistors TR1 to TR6 of the arm circuits 150A to 150C is changed.

PWM제어회로(175)에 의한 이상의 제어는 모터(M1), (M2)에 부착되어 있는 인코더로부터의 신호에 근거하여 행해진다. 인코더로부터의 신호에 의해 모터(M1), (M2)의 회전위치가 검출되며, 위치결정을 위해 모터(M1), (M2)의 속도가 제어된다. The above control by the PWM control circuit 175 is performed based on the signals from the encoders attached to the motors M1 and M2. The rotation positions of the motors M1 and M2 are detected by the signal from the encoder, and the speeds of the motors M1 and M2 are controlled for positioning.

(절연저항검출동작)(Insulation resistance detection operation)

상기와 같은 통상동작과는 별개로 모터(M1) 또는 (M2)의 절연저항을 검출할 때에는 모터제어장치(100)는 다음과 같이 동작한다. Apart from the normal operation as described above, when detecting the insulation resistance of the motor M1 or M2, the motor control apparatus 100 operates as follows.

도 3은 도 1에 나타낸 모터제어장치(100)의 절연저항검출시의 동작 흐름도이다. 이 동작 흐름도에 나타내는 처리 순서는 모터의 절연 열화검출방법의 순서를 나타낸다. FIG. 3 is an operation flowchart of the insulation resistance detection of the motor control apparatus 100 shown in FIG. 1. The processing procedure shown in this operation flowchart shows the procedure of the insulation degradation detection method of the motor.

도 3의 동작 흐름도의 처리를 도 2, 도 4, 도 5를 참조하여 설명한다. Processing of the operation flowchart of FIG. 3 will be described with reference to FIGS. 2, 4, and 5.

절연저항검출동작은 검출동작지시부(170)가 모터 (M1) 또는 (M2)의 절연저항의 검출지시를 외부로부터 입력받는 것에 의해 개시된다. The insulation resistance detection operation is started by the detection operation instruction unit 170 receiving an instruction to detect the insulation resistance of the motor M1 or M2 from the outside.

검출동작지시부(170)가 외부로부터 절연저항의 검출지시를 수신하면(S100), 검출동작지시부(170)는 도 4에 나타내듯이 차단기(130)를 닫힌 상태로부터 열린 상태로 하고, 정류회로(110)를 교류전원(120)으로부터 분리한다((S101)). 이것에 의해 인버터회로(140-1)과 (140-2)에는 전력이 공급되지 않고, 모터제어장치(100)는 통상동작으로부터 절연저항검출동작으로 이행한다. 게다가 절연저항의 검출지시에는 검출대상이 되는 모터(M1) 또는 (M2)의 정보를 포함한다. When the detection operation instruction unit 170 receives the detection instruction of the insulation resistance from the outside (S100), the detection operation instruction unit 170 is set to open the circuit breaker 130 from the closed state, as shown in Figure 4, the rectifier circuit 110 ) Is separated from the AC power supply 120 (S101). As a result, power is not supplied to the inverter circuits 140-1 and 140-2, and the motor control apparatus 100 shifts from the normal operation to the insulation resistance detection operation. In addition, the detection instruction of the insulation resistance includes information of the motor M1 or M2 to be detected.

이 단계(S100)의 처리는 절연열화검출방법의 제1단계에 상당한다.The processing in this step S100 corresponds to the first step of the insulation deterioration detection method.

검출동작지시부(170)는 절연저항의 검출지시에 포함된 검출대상이 되는 모터의 정보로부터 이 검출지시가 어떤 모터에 대한 검출지시인가를 인식한다. 인식한 검출지시에 의해 열린 상태로 될 분리 스위치(148-1) 또는 분리 스위치(148-2)를 선택하며, 선택한 분리 스위치를 열린 상태로 한다. The detection operation instruction unit 170 recognizes which motor the detection instruction is for the detection instruction from the information of the motor to be detected included in the detection resistance of the insulation resistance. The separation switch 148-1 or separation switch 148-2 to be opened by the recognized detection instruction is selected, and the selected separation switch is opened.

예를 들면, 절연저항의 검출지시가 모터(M1)에 대한 것이면, 절연 저항의 검출대상이 되는 모터가 접속되는 인버터회로는 인버터회로(140-1)이므로 검출동작 지시부(170)는 도 4에 나타내듯이 분리 스위치(148-1)만을 닫힌 상태로 한다. 즉, 분리 스위치(148-1)는 닫힌 상태인 채로 하고, 절연저항의 검출대상 외의 모터가 접속되는 인버터회로(140-2)의 분리 스위치(148-2)는 닫힌 상태로부터 열린 상태로 한다. For example, if the detection instruction of the insulation resistance is for the motor M1, the inverter circuit to which the motor to be detected as the insulation resistance is connected is the inverter circuit 140-1, and thus the detection operation instruction unit 170 is shown in FIG. As shown, only the disconnect switch 148-1 is closed. In other words, the separation switch 148-1 is left in a closed state, and the separation switch 148-2 of the inverter circuit 140-2 to which a motor other than the insulation resistance detection object is connected is opened from the closed state.

분리 스위치(148-2)를 열린 상태로 하는 것은 만일 모터(M2)의 절연저항(R2i)이 저하하는 경우에는 인버터회로(140-2)의 직류전원(DPS)으로부터 부트스트랩회로의 저항(R0), 다이오드(D0), 콘덴서(C0), 절연저항(R2i)을 통하여 전류가 흐르기 때문이다. 이 전류는 절연저항(R1i)의 오검출을 초래한다. Setting the disconnect switch 148-2 to the open state means that if the insulation resistance R2i of the motor M2 is lowered, the resistance R0 of the bootstrap circuit from the DC power supply DPS of the inverter circuit 140-2. This is because current flows through the diode D0, the capacitor C0, and the insulation resistance R2i. This current causes false detection of the insulation resistance R1i.

더욱이 구체적으로는 모터(M1)를 PWM구동한 경우에 그라운드전위에 대한 음극의 전위는 PWM신호의 영향을 받아 변동한다. 이 때문에 음극의 전위가 그라운드전위보다도 높게 되는 때에 절연저항(R2i)을 통하여 저항기(160)와 보호저항기(165)로 전류가 흐른다. 이 때문에 절연저항(P1i)을 검출하는데에 절연저항(P2i)에 흐르는 전류의 영향을 받아 절연저항(P1i)의 저항치가 실제의 저항치보다 적게 검출된다. More specifically, when the motor M1 is PWM driven, the potential of the cathode with respect to the ground potential changes under the influence of the PWM signal. For this reason, when the potential of the cathode becomes higher than the ground potential, current flows through the insulation resistor R2i to the resistor 160 and the protective resistor 165. For this reason, the resistance value of the insulation resistance P1i is detected less than the actual resistance value by detecting the insulation resistance P1i under the influence of the current flowing through the insulation resistance P2i.

이상의 오검출을 피하기 위해, 모터(M1)의 절연저항을 검출할 때에는 분리 스위치(148-2)를 열린 상태로 한다. 게다가 모터(M2)의 절연저항을 검출하는 때에는 분리 스위치(148-1)를 열린 상태로 한다(S102).In order to avoid the above misdetection, the separation switch 148-2 is left open when detecting the insulation resistance of the motor M1. In addition, when detecting the insulation resistance of the motor M2, the isolation switch 148-1 is left open (S102).

다음으로, 검출동작지시부(170)는 도 4에 나타내듯이 검출 스위치(155)를 닫힌 상태로 한다((S103)).Next, the detection operation instruction unit 170 puts the detection switch 155 in the closed state as shown in Fig. 4 (S103).

이 단계(S101)로부터 단계(S103)의 동작은 절연 열화 검출방법의 제2단계에 상당한다.The operation of step S103 from this step S101 corresponds to the second step of the insulation deterioration detection method.

PWM제어회로(175)는 검출동작지시부(170)로부터의 동작 지시를 받고, 인버터회로(140-1)의 암 회로(150A)~(150C)의 제1구동회로(145)에 A%의 듀티비의 PWM신호를 출력한다. A%의 듀티비의 PWM신호는 도 2(b)의 상측에 나타내는 펄스상태의 신호이다. 게다가 절연 열화검출동작시에 사용하는 PWM신호와 상기의 통상동작시에 사용하는 PWM신호는 다르다. 절연열화검출동작시에는 절연열화 검출에 적합한 독자의 PWM신호를 사용한다.The PWM control circuit 175 receives an operation instruction from the detection operation instruction unit 170, and has a duty of A% to the first drive circuits 145 of the arm circuits 150A to 150C of the inverter circuit 140-1. Outputs PWM signal of ratio. A PWM signal having a duty ratio of A% is a pulse state signal shown in the upper side of Fig. 2B. In addition, the PWM signal used in the insulation deterioration detection operation is different from the PWM signal used in the normal operation described above. In the insulation degradation detection operation, a proprietary PWM signal suitable for insulation degradation detection is used.

이 PWM신호에 의해 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3)가 스위칭 동작 된다. 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3)가 온 하는 사이에는 트랜지스터(TR4), (TR5), (TR6)는 오프 하고, 도 4에 나타내듯이 평활 콘덴서(C)로부터 트랜지스터 (TR1), 모터(M1)의 권선(W1r), 및 트랜지스터 (TR2), 모터(M1)의 권선(W1t) 및 트랜지스터(TR3), 모터(M1)의 권선 W1s, 절연저항(R1i), 그라운드, 보호저항기(165), 검출스위치(155), 저항기(165)를 통하여 평활 콘덴서(C)에 이르는 절연저항검출용 전류경로로 전류가 흐른다. The transistors TR1, TR2, and TR3 operate by this PWM signal. Transistors TR4, TR5, and TR6 are turned off while transistors TR1, TR2, and TR3 are turned on, and as shown in FIG. Winding W1r of M1 and transistor TR2, winding W1t and transistor TR3 of motor M1, winding W1s of motor M1, insulation resistance R1i, ground, protective resistor 165 ), A current flows through the current switch for insulation resistance detection to the smoothing capacitor C through the detection switch 155 and the resistor 165.

한편, PWM제어회로(175)는 검출동작지시부(170)로부터의 동작지시를 받아서, 인버터회로(140-1)의 암 회로(150A)~(150C)의 제2구동회로(147)에, 제1구동회로(145)에 출력한 PWM회로의 HI, LOW를 동일 타이밍에 반전시킨100-A%의 듀티비의 PWM신호를 출력한다. 100-A%의 듀티비의 PWM신호는 도 2(b)의 하측에 나타낸 펄스 상태의 신호이다. On the other hand, the PWM control circuit 175 receives the operation instruction from the detection operation instruction unit 170, and transmits to the second drive circuit 147 of the arm circuits 150A to 150C of the inverter circuit 140-1. A PWM signal having a duty ratio of 100-A% obtained by inverting HI and LOW of the PWM circuit output to the first drive circuit 145 at the same timing is output. The PWM signal having a duty ratio of 100-A% is a pulse state signal shown in the lower side of Fig. 2B.

이 PWM신호에 의해 트랜지스터 (TR4), (TR5), (TR6)가 스위칭 동작 된다. 트랜지스터(TR4), (TR5), (TR6)가 온 하는 사이에는 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3)는 오프 하고, 도 5에 나타내듯이, 직류전원(DPS)으로부터 저항(R0), 콘덴서(C0), 다이오드(D0), 트랜지스터(TR4)를 통하여 직류전원(DPS)에 이르는 부트스트랩회로에 전류가 흐른다. 이 전류에서 콘덴서(C0)가 충전된다. 충전된 콘덴서(C0)의 전압은 다음에 트랜지스터(TR1), (TR1), (TR3)가 스위칭동작을 할 때의 전원이 된다. The transistors TR4, TR5, and TR6 operate by this PWM signal. The transistors TR1, TR2, and TR3 are turned off while the transistors TR4, TR5, and TR6 are turned on, and as shown in FIG. 5, the resistors R0, Current flows through the bootstrap circuit from the capacitor C0, the diode D0, and the transistor TR4 to the direct current power source DPS. At this current, the capacitor C0 is charged. The voltage of the charged capacitor C0 becomes a power source when the transistors TR1, TR1, and TR3 perform the switching operation.

게다가, 상기와 같이, 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3) 및 트랜지스터(TR4), (TR5), (TR6)를 일제히 교차로 스위칭시키지 않고, 암 회로(150A)~(150C)에 트랜지스터(예를 들면 암 회로(150A)의 트랜지스터(TR1)과 (TR4))를 스위칭시키도록 해도 좋다. In addition, as described above, the transistors TR1, TR2, TR3 and the transistors TR4, TR5, and TR6 are not switched to the intersection of the female circuits 150A to 150C at the same time. For example, the transistors TR1 and TR4 of the dark circuit 150A may be switched.

따라서 제1구동회로(145)와 제2구동회로(147)에 출력하는 PWM신호에 의해 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3)와 트랜지스터(TR4), (TR5), (TR6)가 교차적으로 온, 오프를 반복한다. 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3)가 온 하는 시간은 제1구동회로(145)에 출력하는 PWM신호의 듀티비에 의해 결정되므로, 절연저항(R1i), 보호저항기(165), 저항기(160)의 직렬회로에 인가되는 평균전압V는 평활콘덴서(C)의 충전전압을 VDC로 하면 V=VDC×A/100볼트가 된다. Therefore, the transistors TR1, TR2, TR3 and transistors TR4, TR5, and TR6 cross each other by the PWM signals output to the first and second drive circuits 145 and 147. It is repeatedly turned on and off. Since the time for turning on transistors TR1, TR2, and TR3 is determined by the duty ratio of the PWM signal output to first drive circuit 145, insulation resistance R1i, protection resistor 165, resistor The average voltage V applied to the series circuit of 160 is V = VDC × A / 100 volts when the charging voltage of the smoothing capacitor C is VDC.

따라서 절연저항검출용 전류 경로에 흐르는 검출 전류를 I로 하고, 절연저항(R1i)의 저항치를 RR1i, 보호저항기(165)의 저항치를 R165, 저항기(160)의 저항치를 R160하면, Therefore, if the detection current flowing through the insulation resistance detection current path is I, the resistance value of the insulation resistance R1i is RR1i, the resistance value of the protective resistor 165 is R165, and the resistance value of the resistor 160 is R160.

I = V/(RRLi+R165+R160)I = V / (RRLi + R165 + R160)

= VDC×A/100(RRLi+R165+R160)암페어이다.   = VDC x A / 100 (RRLi + R165 + R160) amps.

따라서, 저항기(160)의 단자간 전압 V160은, V160=VDC×A×R160/100(RR1i+R165+R160)볼트이다. 게다가 여기에는 모터(M1)의 권선(W1r), 권선(W1s)의 합성저항치와 트랜지스터(TR1)의 전압 하강은 극히 적으므로 무시한다. Therefore, the voltage V160 between terminals of the resistor 160 is V160 = VDC × A × R160 / 100 (RR1i + R165 + R160) volts. In addition, since the combined resistance of the windings W1r and W1s of the motor M1 and the voltage drop of the transistor TR1 are extremely small, they are ignored.

저항기(160)의 단자간 전압 V160의 크기는 절연저항(R1i)의 크기(RR1i)에 비례한다. 따라서 저항기(160)의 단자간 전압 V160의 크기를 검출하는 것으로 절연저항(R1i)의 저항치(RR1i)를 알 수 있다.The magnitude of the voltage V160 between the terminals of the resistor 160 is proportional to the magnitude RR1i of the insulation resistance R1i. Therefore, the resistance value RR1i of the insulation resistance R1i can be known by detecting the magnitude of the voltage V160 between the terminals of the resistor 160.

상기와 같이 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3)는 제1구동회로(145)에 출력되는 PWM신호에 의해 스위칭 된다. PWM신호의 듀티비가 클수록 모터(M1)의 권선(W1r), 권선(W1t), 권선(W1s)을 포함하는, 절연저항(R1i), 보호저항기(165), 저항기(160)의 직렬회로에 인가되는 평균전압 V가 커지므로, 절연저항(R1i)의 검출에는 안성맞춤이다. As described above, the transistors TR1, TR2, and TR3 are switched by the PWM signal output to the first driving circuit 145. The greater the duty ratio of the PWM signal, the more it is applied to the series circuit of the insulation resistor R1i, the protection resistor 165, and the resistor 160, including the winding W1r, the winding W1t and the winding W1s of the motor M1. Since the average voltage V becomes large, it is suitable for detecting the insulation resistance R1i.

한편, 트랜지스터(TR4), (TR5), (TR6)가 온 하는 시간은 제1구동회로(145)에 출력하는 PWM신호의 듀티비에 의존한다. 트랜지스터(TR4), (TR5), (TR6)가 온 하는 사이에만 부트스트랩회로에 전류가 흐르므로, 제1구동회로(145)에 출력하는 PWM신호의 듀티비가 크면 클수록 콘덴서(C0)의 충전시간이 짧아져서 콘덴서(C0)의 전압이 높아지지 않게 된다. On the other hand, the time that the transistors TR4, TR5, and TR6 turn on depends on the duty ratio of the PWM signal output to the first drive circuit 145. Since the current flows in the bootstrap circuit only while the transistors TR4, TR5, and TR6 are turned on, the larger the duty ratio of the PWM signal output to the first drive circuit 145 is, the larger the charge time of the capacitor C0 is. This becomes short and the voltage of the capacitor C0 does not become high.

이 때문에, 제1구동회로(145)에 출력하는 PWM신호의 듀티비A는 절연저항검출용 전류경로에 절연저항(R1i)의 검출에 필요한 전류를 흘리기 위한 전압이 생성될 수 있으며 부트스트랩회로의 콘덴서(C0)를 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3)의 스위칭 동작이 가능한 정도로 충전할 수 있는 30%~70% 범위 값을 선정한다((S104)).Therefore, the duty ratio A of the PWM signal output to the first driving circuit 145 may generate a voltage for flowing a current required for the detection of the insulation resistance R1i to the insulation resistance detection current path. A value ranging from 30% to 70% in which the capacitor C0 can be charged to such an extent that the switching operations of the transistors TR1, TR2, and TR3 are possible (S104) is selected.

이 단계(S104)는 절연열화검출방법의 제3단계에 상당한다. This step S104 corresponds to the third step of the insulation deterioration detection method.

다음으로 A/D컨버터(180)는 검출전류 I가 저항기(160)로 흐르는 것으로 생성되는 저항기(160)의 전압 V160을 A/D변환한다(S105).Next, the A / D converter 180 A / D converts the voltage V160 of the resistor 160 generated by the detection current I flowing into the resistor 160 (S105).

이 단계(S105)는 절연열화검출방법의 제4단계에 상당한다.This step S105 corresponds to the fourth step of the insulation deterioration detection method.

마지막으로 절연열화판정컴퓨터(185)는 A/D변환된 전압 V160으로부터 모터(M1)의 절연저항치(RR1i)를 검출한다((S106)). 검출한 절연저항치(RR1i)를 모니터하여, 절연저항치(RR1i)가 저하하는 경우에는 모터(M1)를 교환하고, 접지에 의한 시스템 다운의 발생을 미연에 방지한다. 게다가 절연열화판정컴퓨터(185)에는 검출한 모터의 절연저항을 이용하여 모터의 절연열화를 판정하는 절연열화판정기능을 설치해도 좋다. Finally, the insulation deterioration determination computer 185 detects the insulation resistance value RR1i of the motor M1 from the A / D converted voltage V160 (S106). The detected insulation resistance value RR1i is monitored, and when the insulation resistance value RR1i falls, the motor M1 is replaced to prevent occurrence of system down due to grounding. In addition, the insulation deterioration determination computer 185 may be provided with an insulation deterioration determination function for determining insulation deterioration of the motor by using the detected insulation resistance of the motor.

이 단계(S106)는 절연열화검출방법의 제5단계에 상당한다.This step S106 corresponds to the fifth step of the insulation deterioration detection method.

상기의 절연저항검출동작에 있어서는 인버터회로(140-1) 또는 (140-2)의 암 회로(150A), (150B), (150C)에 동일한 듀티비의 PWM신호를, 펄스의 위상을 합하도록 동기 시켜 부여하기 때문에, 모터(M1), (M2)를 회전시키는 방향으로 힘이 가하지 않고, 모터(M1), (M2)가 회전하지 않는다. 역으로 말하면 절연 열화검출동작시에는 모터(M1), (M2)가 회전하지 않도록 인버터회로(140-1) 또는 (140-2)의 각 암 회로(150A), (150B), (150C)에 동일한 듀티비의 PWM신호를 부여한다. In the above insulation resistance detection operation, PWM signals having the same duty ratio are added to the arm circuits 150A, 150B, and 150C of the inverter circuit 140-1 or 140-2 so that the pulse phases are summed together. In order to synchronize, the force is not applied in the direction of rotating the motors M1 and M2, and the motors M1 and M2 do not rotate. Conversely, during the insulation deterioration detection operation, each of the arm circuits 150A, 150B, 150C of the inverter circuit 140-1 or 140-2 is not rotated so that the motors M1, M2 do not rotate. A PWM signal of the same duty ratio is given.

이상과 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터제어장치(100)에 의하면, 모터(M1), (M2)의 통상 운전을 정지하고, 차단기(130)를 열린 상태로 하는 것으로 모터(M1), (M2)의 절연저항이 측정될 수 있다. 이 때문에 모터(M1), (M2)의 배선을 삭제할 필요 없이 절연저항의 측정 시에 전원 라인을 통하여 흐르는 누전류나 교류전원의 노이즈의 영향을 받지 않는다. As described above, according to the motor control apparatus 100 according to the exemplary embodiment of the present invention, the motor M1 and the motor M1 are stopped by the normal operation of the motor M1 and the motor M2, and the circuit breaker 130 is opened. The insulation resistance of M2 can be measured. This eliminates the need to delete the wirings of the motors M1 and M2 so that they are not affected by the leakage current flowing through the power supply line or the noise of the AC power supply when the insulation resistance is measured.

또한 절연저항의 검출시에는 검출시에만 통전되는 전용의 저항기(160)를 이용하여 절연 저항을 측정한다. 이 때문에 절연저항의 저항치는 절연저항의 검출에 적합한 값을 채용할 수 있다. 그래도 각 암 회로에는 동일의 듀티비의 PWM신호를 펄스의 위상을 맞도록 동기시켜(반드시 완전히 펄스의 위상이 맞지 않아도 좋다)주기 때문에 모터는 회전하지 않는다.When the insulation resistance is detected, the insulation resistance is measured using a dedicated resistor 160 that is energized only at the time of detection. For this reason, the resistance value of insulation resistance can employ | adopt the value suitable for detection of insulation resistance. Still, the motor does not rotate because each arm circuit synchronizes the PWM signal with the same duty ratio to match the phase of the pulse (not necessarily completely out of phase).

더욱이 하나의 절연저항 검출부를 설치해 놓는 것만으로 복수의 모터의 절연저항을 개별적으로 검토할 수 있다.Furthermore, the insulation resistance of a plurality of motors can be examined individually by simply providing one insulation resistance detector.

그리고 부트스트랩 회로에의 전류를 차단할 수 있는 위치에 분리 스위치를 설치하고, 타축의 모터의 절연저항측정시에 이 분리 스위치를 열기 때문에 부트스트랩 전원을 이용하여 인버터회로가 구성되는 경우에, 이 인버터 회로에 접속되는 모터의 절연 저항이 저하하고 있다고 해도 모터의 절연저항을 정확히 검출할수 있다. In the case where the inverter circuit is configured using the bootstrap power supply, since the separation switch is provided at a position where the current to the bootstrap circuit can be cut off, and the separation switch is opened when the insulation resistance of the motor of the other shaft is measured. Even if the insulation resistance of the motor connected to the circuit is falling, the insulation resistance of the motor can be detected accurately.

상기의 실시 예에서는 인버터 회로가 2대의 경우를 예시했으나, 3대 이상의 인버터 회로를 가지는 모터제어장치에 있어서도 본원 발명의 사상을 적용할 수 있다. 또한 인버터 회로에 설치한 암 회로가 3개인 경우를 예시했으나 모터의 권선 구성에 의해 예를 들면 6개의 암 회로를 가지는 모터제어장치에 있어서도 본원발명의 사상을 적용할 수 있다. 더욱이 상기의 실시 예에서는 모든 인버터 회로가 부트스트랩회로를 가지는 경우를 예시했으나 적어도 하나의 인버터회로가 부트스트랩 회로를 구비하는 모터 제어장치에 있어서도 본원 발명의 사상을 적용할 수 있다. 이 경우에는 부트스트랩 회로를 구비하는 인버터 회로의 분리 스위치를 설치한다. In the above embodiment, two inverter circuits are illustrated, but the idea of the present invention can also be applied to a motor control apparatus having three or more inverter circuits. Moreover, although the case where three arm circuits were provided in the inverter circuit was illustrated, the idea of this invention is applicable also to the motor control apparatus which has six arm circuits, for example by the winding structure of a motor. Furthermore, in the above embodiment, the case where all inverter circuits have a bootstrap circuit is illustrated, but the idea of the present invention may be applied to a motor control apparatus in which at least one inverter circuit includes a bootstrap circuit. In this case, a disconnect switch of an inverter circuit having a bootstrap circuit is provided.

100 모터 제어장치
110 정류회로
120 교류전원(삼상)
130 차단기
140-1, 140-2 인버터 회로
145 제1구동회로
147 제2구동회로
148-1, 148-2 분리 스위치
150A, 150B, 150C 암 회로(스위칭부)
152A, 152B, 152C 접속라인
155 검출 스위치
160 저항기
165 보호저항기
170 검출동작지시부
175 PWM제어회로
180 A/D컨버터
185 절연열화판정 컴퓨터
C 평활콘덴서
TR1-TR6 트랜지스터
DPS 직류전원
R0 다이오드
C0 콘덴서100 Motor control unit
110 rectifier circuit
120 AC power (three phase)
130 breaker
140-1, 140-2 inverter circuit
145 first driving circuit
147 Second drive circuit
148-1, 148-2 Disconnect Switch
150A, 150B, 150C female circuit (switching part)
152A, 152B, 152C Connection Line
155 detection switch
160 resistor
165 resistor
170 Detection operation instruction
175 PWM control circuit
180 A / D Converter
185 Degradation Insulation Computer
C Smooth Capacitor
TR1-TR6 transistor
DPS DC Power
R0 diode
C0 condenser

Claims (9)

평활 콘덴서를 구비한 정류 회로와 교류전원 간의 접속을 차단하는 차단기;
상기 평활 콘덴서와 병렬로 접속되며 복수의 모터 각각을 개별적으로 구동하는 복수의 인버터 회로를 포함하는 모터 제어장치로,
상기 복수의 인버터 회로의 각각의 인버터 회로는:
한 쌍의 반도체 스위치를 직렬로 접속하고 상기 한 쌍의 반도체 스위치간의 접속 라인을 모터의 권선에 접속한 암 회로를 복수 병렬로 접속하고 복수의 암 회로를 상기 평활 콘덴서에 병렬로 접속한 스위칭부;
상기 암 회로의 한 쌍의 반도체 스위치 중에서 부트스트랩 회로를 가지는 일방의 반도체 스위치를 구동하는 제1구동회로;
상기 암 회로의 한 쌍의 반도체 스위치 중 타방의 반도체 스위치를 구동하는 제2구동회로;
상기 부트스트랩 회로로의 통전을 차단하고 상기 제1구동회로와 상기 제2구동회로를 분리하는 분리 스위치를 포함하며,
상기 평활 콘덴서로부터 검출대상이 되는 모터가 접속되는 인버터 회로의 암 회로의 반도체 스위치, 상기 모터의 권선, 그라운드를 통하여 상기 평활 콘덴서에 이르는 절연저항검출용 전류 경로를 형성하는 검출 스위치;
상기 평활콘덴서와 상기 그라운드간의 절연저항 검출용 전류 경로 내에 설치되며 상기 검출 스위치와 직렬로 접속한 저항기;
상기 모터의 절연저항의 검출지시를 수신했을 때에는 상기 차단기에 의해 상기 정류회로와 상기 교류전원 간의 접속을 차단하며, 검출대상이 되는 모터가 접속되는 인버터 회로의 분리 스위치를 닫고 상기 제1구동회로와 상기 제2구동회로를 접속하는 한편, 검출대상이 되는 모터가 접속되는 인버터 회로 이외의 모든 인버터 회로의 분리 스위치를 열린 상태로 하고 상기 제1구동회로와 상기 제2구동회로를 분리하며, 상기 검출 스위치를 열고 절연저항검출용 전류 경로를 형성하며, 검출대상이 되는 모터가 접속되는 인버터 회로의 제1구동회로에는 A%의 듀티비의 PWM신호를 출력하고 해당 인버터회로의 스위칭부의 적어도 하나의 암 회로의 한 쌍의 반도체 스위치의 일방을 온 상태로 하고 타방을 오프 상태로 하며, 이후, 상기 인버터 회로의 제2구동회로에는 상기 PWM신호의 HI, LOW를 동일 타이밍에 반전시킨 100-A%의 듀티비의 PWM신호를 출력하여 상기 암 회로의 한 쌍의 반도체 스위칭의 상기 일방을 오프 상태로 하고 상기 타방을 온 상태로 하는 스위칭 동작을 반복시키는 검출 동작 제어부; 그리고,
상기 저항기의 단자간 전압을 이용하여 상기 모터의 절연 저항을 검출하는 절연 저항검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.A circuit breaker for disconnecting a connection between a rectifier circuit having a smoothing capacitor and an AC power supply;
A motor control device comprising a plurality of inverter circuits connected in parallel with the smoothing capacitor and individually driving each of a plurality of motors.
Each inverter circuit of the plurality of inverter circuits is:
A switching unit which connects a pair of semiconductor switches in series, connects a plurality of female circuits in parallel and connects a connection line between the pair of semiconductor switches to a winding of a motor, and connects a plurality of female circuits in parallel to the smoothing capacitor;
A first drive circuit for driving one semiconductor switch having a bootstrap circuit among the pair of semiconductor switches of the female circuit;
A second driving circuit for driving the other semiconductor switch of the pair of semiconductor switches of the female circuit;
A disconnecting switch for interrupting energization to the bootstrap circuit and separating the first driving circuit and the second driving circuit;
A detection switch for forming an insulation resistance detection current path from the smoothing capacitor to the smoothing capacitor through a semiconductor switch of an arm circuit of an inverter circuit to which a motor to be detected is connected, and windings of the motor and ground;
A resistor installed in a current path for detecting insulation resistance between the smoothing capacitor and the ground and connected in series with the detection switch;
When receiving the detection instruction of the insulation resistance of the motor, the circuit breaker disconnects the connection between the rectifier circuit and the AC power supply, closes the disconnect switch of the inverter circuit to which the motor to be detected is connected, and closes the first drive circuit. While the second drive circuit is connected, the disconnection switch of all inverter circuits other than the inverter circuit to which the motor to be detected is connected is opened, and the first drive circuit and the second drive circuit are separated, and the detection is performed. Opens the switch to form a current path for insulation resistance detection, outputs a PWM signal having a duty ratio of A% to the first drive circuit of the inverter circuit to which the motor to be detected is connected, and at least one arm of the switching unit of the inverter circuit. One of the pair of semiconductor switches of the circuit is turned on and the other is turned off, and thereafter, the second drive circuit of the inverter circuit Outputs a PWM signal having a duty ratio of 100-A% in which HI and LOW of the PWM signal are inverted at the same timing to turn off one side of the pair of semiconductor switching of the dark circuit and turn the other on. A detection operation control unit for repeating the switching operation to be performed; And,
And an insulation resistance detection unit for detecting insulation resistance of the motor by using the terminal-to-terminal voltage of the resistor. 제 1항에 있어서,
상기 제1구동회로에 출력하는 PWM신호의 듀티비A는 상기 절연 저항 검출용 전류 경로에 상기 모터의 절연저항의 검출에 필요한 전류를 흘리기 위한 전압이 생성될 수 있으며, 상기 부트스트랩 회로의 콘덴서를 상기 일방의 반도체 스위치의 스위칭동작이 가능한 정도로 충전할 수 있는 30%~70%범위의 값을 선정하는 것을 특징으로 하는 모터 제어장치.The method of claim 1,
The duty ratio A of the PWM signal output to the first driving circuit may generate a voltage for flowing a current required for the detection of the insulation resistance of the motor in the insulation resistance detection current path, and generates a capacitor of the bootstrap circuit. And a value in the range of 30% to 70% that can be charged to such an extent that the switching operation of the one semiconductor switch is possible. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1구동회로는 각 암 회로를 형성하는 한 쌍의 반도체 스위치 중 일방의 반도체 스위치에 대하여 개별적으로 설치되며,
상기 제2구동회로는 각 암 회로를 형성하는 한 쌍의 반도체 스위치 중 타방의 반도체 스위치에 대하여 개별적으로 설치되며,
상기 분리 스위치는 모든 상기 제1구동회로와 모든 제2구동회로를 합쳐서 분리할 수 있으며, 상기 부트스트랩 회로에의 통전을 차단할 수 있는 위치에 설치된 단독의 스위치인 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
The first drive circuit is provided separately with respect to one of the semiconductor switches of the pair of semiconductor switches forming each female circuit,
The second driving circuit is separately installed with respect to the other semiconductor switch of the pair of semiconductor switches forming each female circuit,
And the separation switch is a single switch provided at a position capable of separating all the first driving circuits and all the second driving circuits together and blocking the energization of the bootstrap circuit. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 검출 동작 제어부는 상기 모터의 절연저항의 검출 지시를 수신했을 때에는 상기 검출지시가 어떤 모터에 대한 검출 지시인가를 인식하는 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 모터 제어장치3. The method according to claim 1 or 2,
And the detection operation control unit has a function of recognizing which motor the detection instruction is the detection instruction for when the instruction to detect the insulation resistance of the motor is received. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 검출 스위치의 일방의 단자에 상기 저항기의 일단이 접속되며, 타방의 단자에 상기 모터가 접지상태일 때에 상기 절연저항검출용 전류 경로에 과전류가 흐르는 것을 방지하는 보호저항기의 일단이 접속되며, 상기 저항기의 타단은 상기 평활 콘덴서에 접속되며, 상기 보호저항기의 타단은 그라운드에 접속되는 것을 특징으로 하는 모터 제어장치.3. The method according to claim 1 or 2,
One end of the resistor is connected to one terminal of the detection switch, and one end of a protection resistor is connected to the other terminal to prevent an overcurrent from flowing in the insulation resistance detection current path when the motor is grounded. And the other end of the resistor is connected to the smoothing capacitor, and the other end of the protection resistor is connected to ground. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 절연 저항 검출부는 검출한 상기 모터의 절연 저항을 이용하여 모터의 절연열화를 판정하는 절연 열화 판정 기능을 더 가지는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
And the insulation resistance detector further has an insulation deterioration determination function for determining insulation deterioration of the motor using the detected insulation resistance of the motor. 제1항 또는 제2항에 기재된 모터 제어장치에 있어 모터의 절연열화 검출방법으로서,
상기 모터의 절연저항의 검출 지시를 수신하는 제1단계;
상기 차단기에 의해 상기 정류회로와 상기 교류전원 간의 접속을 차단하며, 검출대상이 되는 모터가 접속되는 인버터 회로의 분리 스위치를 닫고 상기 제1구동 회로와 상기 제2구동회로를 접속하는 한편, 검출대상이 되는 모터가 접속되는 인버터 회로 이외의 모든 인버터 회로의 분리 스위치를 열고 상기 부트스트랩 회로에의 통전을 차단하는 동시에 상기 제1구동회로와 상기 제2구동회로를 분리하며, 상기 검출 스위치에 의해 절연저항 검출용 전류 경로를 형성하는 제2단계;
검출 대상이 되는 모터가 접속되는 인버터 회로의 제1구동회로에는 A%의 듀티비의 PWM신호를 출력하고, 해당 인버터 회로의 스위칭부의 적어도 하나의 암 회로의 한 쌍의 반도체 스위치의 일방을 온 상태로 하고 타방을 오프 상태로 하며, 이후, 상기 인버터 회로의 제2구동회로에는 상기 PWM신호의 HI, LOW를 동일 타이밍에 반전시킨 100-A%의 듀티비의 PWM신호를 출력하여 상기 암 회로의 한 쌍의 반도체 스위치의 일방을 오프 상태로 하고 타방을 온 상태로 하는 스위칭동작을 반복시켜, 상기 절연저항검출용 전류경로 내에 검출 전류를 흘리는 제3단계;
상기 검출 전류가 저항기에 흐르는 것으로 생성되는 저항기의 전압을 검출하는 제4단계; 그리고
검출된 전압의 크기로부터 검출대상이 되는 모터의 절연 저항을 검출하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 절연열화 검출방법. A method for detecting insulation degradation of a motor in the motor control device according to claim 1 or 2,
A first step of receiving an instruction to detect insulation resistance of the motor;
The circuit breaker disconnects the connection between the rectifier circuit and the AC power supply, closes the disconnect switch of the inverter circuit to which the motor to be detected is connected, and connects the first drive circuit and the second drive circuit. Open the disconnect switch of all inverter circuits other than the inverter circuit to which the motor is connected, cut off the energization of the bootstrap circuit, and separate the first drive circuit and the second drive circuit, and are insulated by the detection switch. Forming a current path for resistance detection;
A PWM signal having a duty ratio of A% is output to the first drive circuit of the inverter circuit to which the motor to be detected is connected, and one of the pair of semiconductor switches of the at least one female circuit of the switching unit of the inverter circuit is turned on. The other side is turned off, and then, the second drive circuit of the inverter circuit outputs a PWM signal having a duty ratio of 100-A% obtained by inverting HI and LOW of the PWM signal at the same timing. A third step of causing a detection current to flow in the insulation resistance detection current path by repeating a switching operation in which one of the pair of semiconductor switches is turned off and the other is turned on;
A fourth step of detecting a voltage of the resistor generated by the detection current flowing through the resistor; And
And a fifth step of detecting the insulation resistance of the motor to be detected from the magnitude of the detected voltage. 제7항에 있어서,
상기 제3단계에 있어서 상기 제1구동회로에 출력하는 PWM신호의 듀티비A는 상기 절연저항 검출용 전류경로에 상기 모터의 절연저항의 검출에 필요한 전류를 흘리기 위한 전압이 생성될 수 있으며, 상기 부트스트랩 회로의 콘덴서를 상기 일방의 반도체 스위치의 스위칭 동작이 가능한 정도로 충전할 수 있는 30%~70%범위의 값을 선정하는 것을 특징으로 하는 모터의 절연열화 검출방법.The method of claim 7, wherein
In the third step, the duty ratio A of the PWM signal output to the first driving circuit may generate a voltage for flowing a current required to detect the insulation resistance of the motor in the insulation resistance detection current path. A method for detecting insulation deterioration of a motor, characterized by selecting a value in the range of 30% to 70% in which a capacitor of a bootstrap circuit can be charged to such an extent that the switching operation of the one semiconductor switch is possible. 제7항에 있어서,
상기 제1단계에서는,
상기 모터의 절연저항의 검출 지시가 어떤 모터에 대한 지시인가를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 절연열화 검출 방법.The method of claim 7, wherein
In the first step,
And recognizing which motor the instruction for detecting the insulation resistance of the motor is instructed.
KR1020130091566A 2012-08-02 2013-08-01 Motor controlling device and Method for detecting an insulation degradation in a Motor KR101810638B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-172334 2012-08-02
JP2012172334A JP5406345B1 (en) 2012-08-02 2012-08-02 Motor control apparatus and motor insulation deterioration detection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140018140A true KR20140018140A (en) 2014-02-12
KR101810638B1 KR101810638B1 (en) 2017-12-19

Family

ID=50051657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130091566A KR101810638B1 (en) 2012-08-02 2013-08-01 Motor controlling device and Method for detecting an insulation degradation in a Motor

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5406345B1 (en)
KR (1) KR101810638B1 (en)
CN (1) CN103580556B (en)
TW (1) TWI584573B (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6017481B2 (en) * 2014-03-05 2016-11-02 ファナック株式会社 Motor drive device having insulation resistance detection function and motor insulation resistance detection method
JP6480316B2 (en) * 2015-12-04 2019-03-06 山洋電気株式会社 Motor control device
JP6680648B2 (en) * 2016-08-29 2020-04-15 山洋電気株式会社 Motor control device
JP6673124B2 (en) * 2016-09-29 2020-03-25 ブラザー工業株式会社 Motor driving device, computer program, and operation method of motor driving device
CN110521108B (en) * 2017-04-25 2023-10-03 日东工器株式会社 Motor control device and electric tool
TWI677178B (en) * 2017-06-27 2019-11-11 全漢企業股份有限公司 Rectifier and associated rectifying circuit
CN110112960B (en) * 2019-04-09 2020-05-19 华中科技大学 Control system and method under double-motor multi-power bridge arm fault

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4053501B2 (en) * 2004-01-13 2008-02-27 ファナック株式会社 Motor drive device
JP4096980B2 (en) * 2006-03-16 2008-06-04 ダイキン工業株式会社 Control method of multiphase load
JP2008102096A (en) 2006-10-20 2008-05-01 Fanuc Ltd Insulation resistance degradation detector of motor
JP5065192B2 (en) * 2008-02-01 2012-10-31 山洋電気株式会社 Motor control apparatus and motor insulation deterioration detection method
JP4644275B2 (en) 2008-07-29 2011-03-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 Power converter and electric vehicle
JP4565036B2 (en) * 2009-01-05 2010-10-20 ファナック株式会社 Motor insulation deterioration detector
WO2011074683A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-23 株式会社ピューズ Insulation-degradation detecting device
CN103003090B (en) * 2010-07-14 2014-06-11 丰田自动车株式会社 Controller for vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR101810638B1 (en) 2017-12-19
JP2014033527A (en) 2014-02-20
CN103580556B (en) 2017-06-30
TWI584573B (en) 2017-05-21
JP5406345B1 (en) 2014-02-05
CN103580556A (en) 2014-02-12
TW201414180A (en) 2014-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140018140A (en) Motor controlling device and method for detecting an insulation degradation in a motor
JP5442078B2 (en) Motor control apparatus and motor insulation deterioration detection method
CN102290790B (en) Fault detecting and protective circuit of brushless direct current motor
CN104285350A (en) System and method for ground fault detection and protection in adjustable speed drives
CN104364989A (en) System and method for high resistance ground fault detection and protection in power distribution systems
TW201307874A (en) Motor control system with electrical insulation deterioration detecting device and method of detecting electrical insulation deterioration of motor
CN106961230B (en) Motor control device
EP3664283B1 (en) Motor driving device and refrigeration circuit application equipment
JP6680648B2 (en) Motor control device
CN108667379A (en) Direct torque control method for fault-tolerant system of two-phase permanent magnet synchronous motor
JP6643519B1 (en) Motor control device and its insulation resistance detection method
US11509254B2 (en) Method for detecting a motor phase fault of a motor arrangement and drive circuit for driving an electronically commutated motor
CN111727557A (en) Motor drive device and refrigeration loop application equipment
CN105917566B (en) Power inverter
CN112236933B (en) Motor driving device and air conditioner
JP7386145B2 (en) Motor control device with protection function for insulation resistance detection section and its protection method
TW202129286A (en) Motor control device and insulation resistance detection method of same
Zdiri et al. Open-circuit fault diagnosis in four-switch three-phase inverter fed induction motor drive
CN113492780B (en) Driving self-power generation system and control method
CN112886903A (en) Motor control device and insulation resistance detection method for motor control device
TH2001005345A (en) tool kit AC electric switch wrench system and control methods for such
KR20120125183A (en) Motor controll system with electrical insulation deterioration detecting apparatus and method of detecting electrical insulation deterioration of motor
Asokan et al. A Fault Tolerant Three Phase Adjustable Speed Drive Topology
UA15186U (en) Method for protecting mains against short-circuit currents to earth

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant