TW201409055A - 馬達控制裝置及馬達之絕緣劣化檢測方法（二） - Google Patents

馬達控制裝置及馬達之絕緣劣化檢測方法（二） Download PDF

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Abstract

本發明提供一種即使是具有高耐壓IC之馬達控制裝置，亦可容易地檢測絕緣電阻，並個別且正確地掌握複數馬達之絕緣劣化的狀態。檢測動作控制部在接收馬達之絕緣電阻的檢測指示時，開啟遮斷器，使檢測開關為關閉來形成絕緣電阻檢測用電流經路，使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路以外之用高耐壓IC所構成之所有反向器電路的直流電源連接開關為開啟，而使電流不流入絕緣電阻檢測用電流經路，另一方面，使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路的直流電源連接開關為關閉，並對成為檢測對象之馬達所連接之第1驅動電路輸出PWM訊號。絕緣電阻檢測部使用電阻器之端子間電壓來檢測成為檢測對象之馬達的絕緣電阻。

Description

馬達控制裝置及馬達之絕緣劣化檢測方法(二) 發明領域
本發明有關於一種具有馬達之絶緣劣化檢測功能的馬達控制裝置及馬達之絶緣劣化檢測方法。
發明背景
一般而言，伺服馬達與馬達控制裝置連接，並藉由設於馬達控制裝置內之PWM反向器來驅動。伺服馬達多使用於以工作機械為主之生產設備。工作機械當中，有一面供給切削液一面加工作業品之機械。使用切削液之機械中，切削液會附著於伺服馬達，且附著之切削液會侵入伺服馬達之內部，使伺服馬達之絶緣逐漸地劣化。
當伺服馬達之絶緣劣化時，伺服馬達內之線圈與接地之間的絶緣電阻變小，最後，線圈與接地會電性地連接，而導致接地故障。當接地故障產生時，漏電斷路器就會跳機，或是使馬達控制裝置損傷，使系統當機發生。系統當機之發生由於會使工廠之生產線強制地停止，因此對在工廠之生產會給予莫大的損害。
以往，從預防措施之觀點看來，會有希望一種可在導致接地故障之前，容易地檢測伺服馬達之絶緣劣 化之裝置的聲音。特別是，熱切期望一種在將使用大量伺服馬達之多軸工作機械使用的工廠，個別地檢測伺服馬達之絶緣劣化的裝置。
作為檢測多數馬達之絶緣劣化的習知方法，有如下述專利文獻1所示之方法。
下述專利文獻1所示之方法是在馬達之絶緣劣化檢測時，首先，依每一馬達，將具有整流電路之平流電容器之一端透過第1開關連接於馬達之線圈，並將另一端透過第2開關連接於接地，來形成從平流電容器，到第1開關、馬達之線圈、第2開關、接地，到達至平流電容器的封閉電路。且，依每一馬達，測定該封閉電路之電流，或者，測定連接於封閉電路之電阻器的連結電壓。最後，從已測定之電流與已測定之連結電壓檢測各個馬達之絶緣電阻。
先行技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]日本特開2010-156661號公報
發明概要
然而，即使應用該方法，亦會有無法正確地檢測馬達之絶緣電阻的情形。例如馬達控制裝置構造成如以下之情形。
設置將反向器電路之正極之電晶體的閘控制 訊號使用高耐壓IC來傳送，並將其負極之電晶體的閘控制訊號不使用高耐壓IC來傳送的反相器電路，並設置所有反向器電路所共用之整流電路的情形。
在上述構成之馬達控制裝置，依每一馬達檢測絶緣電阻時，電流會從連接反向器電路與馬達的連接線，流經高耐壓IC之電源，流動至整流電路之-側。亦即，在檢測絶緣電阻時形成之封閉電路，會有與檢測電流逆向之電流流動。該逆向之電流會妨礙絶緣電阻之正確的檢測。
本發明的目的在於提供一種馬達控制裝置及馬達之絶緣劣化檢測方法，其在即使具有如上述構成之馬達控制裝置，亦可容易地檢測絶緣電阻，並可將複數馬達之絶緣劣化的狀態個別且正確地掌握。
用以達成上述目的之本發明的馬達控制裝置具有：遮斷器、複數反向器電路、檢測開關、檢測動作控制部、絶緣電阻檢測部。各反向器電路具有：開關部、第1驅動電路、直流電源連接開關。
遮斷器將具有平流電容器之整流電路與交流電源之連接遮斷。
複數反向器電路與前述平流電容器並聯地連接並將複數馬達之每一個個別地驅動。
檢測開關形成從前述平流電容器，到前述反向器電路、前述馬達，至前述平流電容器的絶緣電阻檢測 用電流經路。
各反向器電路之開關部將使一對半導體開關串聯地連接，且使前述一對半導體開關彼此的連接線連接於前述馬達之線圈的臂電路加以複數並聯地連接，且將複數臂電路與前述平流電容器並聯地連接。
各反向器電路之第1驅動電路具有驅動在前述臂電路之一對半導體開關其中一方的半導體開關的高耐壓IC。
各反向器電路之直流電源連接開關將對前述第1驅動電路供給電力之直流電源連接於前述高耐壓IC。高耐壓IC之2次側電源，及，電晶體之驅動電源是用不同絶緣電源等來構成。
檢測動作控制部在接收前述馬達之絶緣電阻的檢測指示時，遮斷前述遮斷器，使前述檢測開關關閉來形成絶緣電阻檢測用電流經路，並使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路以外之所有使用高耐壓IC所構成之反向器電路的直流電源連接開關為開啟，而使電流不會流入前述絶緣電阻檢測用電流經路，另一方面，使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路的直流電源連接開關為關閉，並對成為檢測對象之馬達所連接之前述第1驅動電路、第2驅動電路輸出PWM訊號。
絶緣電阻檢測部使用流動於前述絶緣電阻檢測用電流經路之電流來檢測各馬達之絶緣電阻。
用以達成上述目的之本發明之其他馬達控制 裝置具有：遮斷器、複數反向器電路、檢測開關、檢測動作控制部、絶緣電阻檢測部。各反向器電路具有：開關部、第1驅動電路、第2驅動電路、分離開關。
遮斷器將具有平流電容器之整流電路與交流電源之連接遮斷。
複數之反向器電路與前述平流電容器並聯地連接，並將複數馬達之每一個個別地驅動。
檢測開關形成從前述平流電容器，前述反向器電路、前述馬達，至前述平流電容器之絶緣電阻檢測用電流經路。
各反向器電路之開關部將使一對半導體開關串聯地連接，且使前述一對半導體開關彼此的連接線連接於前述馬達之線圈的臂電路加以複數並聯地連接，且將複數臂電路與前述平流電容器並聯地連接。
各反向器電路之第1驅動電路具有高耐壓IC與驅動該當高耐壓IC之靴帶式電路，並驅動臂電路之一對半導體開關其中一方之半導體開關。
各反向器電路之第2驅動電路驅動前述臂電路之一對半導體開關當中另一方的半導體開關。
前述分離開關將對前述靴帶式電路與前述高耐壓IC供給電力之直流電源連接於前述靴帶式電路與前述高耐壓IC，另一方面，將前述第1驅動電路與前述第2驅動電路分離。
檢測動作控制部會在接收前述馬達之絶緣電 阻的檢測指示時，遮斷前述遮斷器，使前述檢測開關關閉來形成絶緣電阻檢測用電流經路，並使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路以外之使用高耐壓IC構成之所有反向器電路的分離開關為開啟，而使電流不流入前述絶緣電阻檢測用電流經路，另一方面，使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路的分離開關為關閉，重覆以下開關動作：對成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路的第1驅動電路輸出A%之負載比的PWM訊號並使該當反向器電路之開關部之至少一個臂電路之一對半導體開關其中一方為開啟狀態，另一方為關閉狀態，之後，對前述反向器電路之第2驅動電路輸出使前述PWM訊號之HI、LOW在同一時點反轉之100-A%之負載比的PWM訊號，且使前述臂電路之一對半導體開關其中一方為關閉狀態，另一方為開啟狀態。
絶緣電阻檢測部使用流動於前述絶緣電阻檢測用電流經路之電流來檢測各馬達之絶緣電阻。
用以達成上述目的之本發明之馬達之絶緣劣化檢測方法包含有：第1階段，接收前述馬達之絶緣電阻的檢測指示；第2階段，遮斷前述遮斷器，使檢測開關為關閉來形成絶緣電阻檢測用電流經路，並使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路以外之使用高耐壓IC所構成之所有反向器電路的直流電源連接開關為開啟，而使電流不流入前述絶緣電阻檢測用電流經路，另一方面，使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路的直流電源連接開關為 關閉；第3階段，對成為檢測對象之馬達所連接之第1驅動電路輸出PWM訊號；及第4階段，使用流動於前述絶緣電阻檢測用電流經路之電流來檢測各馬達之絶緣電阻。
用以達成上述目的之本發明之其他馬達之絶緣劣化檢測方法包含有：第1階段，接收前述馬達之絶緣電阻的檢測指示；第2階段，遮斷遮斷器，使檢測開關為關閉來形成絶緣電阻檢測用電流經路，並使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路以外之所有反向器電路之分離開關為開啟，而使電流不流入絶緣電阻檢測用電流經路，另一方面，成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路之分離開關為關閉；第3階段，重複以下開關動作並在前述絶緣電阻檢測用電流經路內使檢測電流流動：對成為前述檢測對象之馬達所連接之反向器電路之第1驅動電路輸出A%之負載比的PWM訊號並使該當反向器電路之開關部至少一個臂電路之一對半導體開關其中一方為開啟狀態，另一方為關閉狀態，之後，對前述反向器電路之第2驅動電路輸出使前述PWM訊號之HI、LOW在同一時點反轉之100-A%之負載比的PWM訊號並使前述臂電路之一對半導體開關其中一方為關閉狀態，另一方為開啟狀態；及第4階段，使用流動於前述絶緣電阻檢測用電流經路之電流來檢測各馬達之絶緣電阻。
根據本發明，即使是具有高耐壓IC之馬達控制裝置，亦可容易地檢測絶緣電阻，並可將複數馬達之絶 緣劣化的狀態個別且正確地掌握。
100‧‧‧馬達控制裝置
100A、100B、100C‧‧‧馬達控制裝置
110‧‧‧整流電路
120‧‧‧交流電源
130‧‧‧遮斷器
140-1、140-2‧‧‧反向器電路
145‧‧‧高耐壓IC
147‧‧‧第2驅動電路
149-1、149-2‧‧‧直流電源連接開關
150A、150B、150C‧‧‧臂電路(開關部)
152A、152B、152C‧‧‧連接線
155‧‧‧檢測開關
156-1、156-2、159-1、159-2‧‧‧旁路開關
157-1A、157-1B、157-2A、157-2B‧‧‧分離開 關
160‧‧‧電阻器
165‧‧‧保護電阻器
170‧‧‧檢測動作指示部
175‧‧‧PWM控制電路
180‧‧‧A/D變換器
185‧‧‧絶緣劣化判定電腦
C‧‧‧平流電容器
C0‧‧‧電容器
D、D1~D6‧‧‧二極體
DPS‧‧‧直流電源
I‧‧‧電流
M1、M2‧‧‧馬達
R0‧‧‧電阻
R1i、R2i‧‧‧絕緣電阻
S100-S106‧‧‧步驟
TR1-TR6‧‧‧電晶體
W1r、W1s、W1t、W2r、W2s、W2t‧‧‧線圈
圖1是實施形態1之馬達控制裝置的構成圖。
圖2是圖1所示之馬達控制裝置之絶緣電阻檢測時的動作流程圖。
圖3是提供實施形態1之馬達控制裝置之絶緣電阻檢測時動作說明的圖。
圖4是提供實施形態2之馬達控制裝置之絶緣電阻檢測時動作說明的圖。
圖5是提供實施形態3之馬達控制裝置之絶緣電阻檢測時動作說明的圖。
圖6是顯示在實施形態3之馬達控制裝置使用之PWM訊號之一例的圖。
圖7是提供實施形態4之馬達控制裝置之絶緣電阻檢測時動作說明的圖。
用以實施發明之形態
以下將本發明之馬達控制裝置及馬達之絶緣劣化檢測方法的實施形態分成[實施形態1]到[實施形態4]來說明。
[實施形態1]
〔馬達控制裝置之構成〕
圖1是實施形態1之馬達控制裝置的構成圖。如圖所示，實施形態1之馬達控制裝置100可驅動2台馬達M1、 M2，並可將2台馬達M1、M2之絶緣電阻個別地檢測。使用實施形態1之馬達控制裝置來檢測馬達M1、M2的絶緣電阻時，不需將成為檢測對象之馬達的配線除去，便不會受到來自交流電源之漏出電流的影響。又，如下所述，即使由2軸所構成之馬達控制裝置具有高耐壓IC，亦可將2個馬達之絶緣電阻個別且正確地檢測。而，所謂本說明書所記載之高耐壓IC意指將通常之控制電路與高電壓系電路混載的IC。
在實施形態1例示之馬達是三相交流馬達，馬達M1具有：星形連接之R相的線圈W1r、S相之線圈W1s、及T相之線圈W1t。驅動馬達M1時，例如，在線圈W1r、W1s、W1t使以電流相位角度偏移120°相位之電流流動。又，記載著馬達M1之絶緣電阻R1i顯示作為將等效電路之線圈W1r、W1s、W1t之中性點與接地之間之絶緣的電阻。當絶緣電阻R1i之電阻值變成預定之一定值以下時就可判斷為馬達M1之絶緣劣化。
同樣地，馬達M2具有：星形連接之R相的線圈W2r、S相之線圈W2s、及T相之線圈W2t。驅動馬達M2時，與馬達M1同樣地，例如，在線圈W2r、W2s、W2t，使以電流相位角度偏移120°相位之電流流動。又，馬達M2之絶緣電阻R2i的電阻值變成預定一定值以下時就可判斷為馬達M2之絶緣劣化。
馬達控制裝置100具有：遮斷具備平流電容器C之整流電路110與交流電源(三相)120之連接的遮斷器 130。
如圖所示，整流電路110具有電橋連接之6個二極體D1~D6，6個二極體D1~D6會全波周期整流從交流電源120流動之交流電流。由6個二極體D1~D6所全波周期整流之直流電流利用平流電容器C來平流化，來減低全波周期整流後之直流電流的漣波。
遮斷器130在檢測馬達M1或M2之絶緣電阻時，開放其之接點，並遮斷整流電路110與交流電源120之連接。
在整流電路110，並聯地連接有2個反向器電路140-1與140-2。反向器電路140-1與140-2與平流電容器C並聯地連接並將各個馬達M1、M2個別地驅動。由於反向器電路140-1與140-2之構成相同，因此可代表並說明反向器140-1之構成。
反向器140-1具有構成開關部之3個臂電路150A、150B、150C。
臂電路150A將一對電晶體(半導體開關)TR1與TR4串聯地連接，並將馬達M1之線圈W1r連接於一對電晶體TR1與TR4彼此之連接線152A。臂電路150B將一對電晶體TR2與TR5串聯地連接，並將馬達M1之線圈W1t連接。臂電路150C將一對電晶體TR3與TR6串聯地連接於一對電晶體TR2與TR5彼此之連接線152B，並將馬達M1之線圈W1s連接於一對電晶體TR3與TR6彼此之連接線152C。
3個臂電路150A、150B、150C(開關部)與整 流電路110之平流電容器C並聯地連接。在形成開關部之6個電晶體TR1、TR4、TR2、TR5、TR3、TR6的集極射極間將二極體D反向連接。
形成各臂電路150A、150B、150C之一對電晶體TR1、TR4或者是，TR2、TR5或者是，TR3、TR6當中，其中一方之各個電晶體TR1、TR2、TR3會連接高耐壓IC145。高耐壓IC145並聯地連接電容器C0。利用高耐壓IC145與電容器C0來形成第1驅動電路。高耐壓IC之2次側電源，及，電晶體之驅動電源用不同絶緣電源等來構成。
形成各臂電路150A、150B、150C之一對電晶體TR1、TR4或者是，TR2、TR5或者是，TR3、TR6當中，對另一方之各個電晶體TR4、TR5、TR6連接將電晶體TR4、TR5、TR6驅動之第2驅動電路147。
高耐壓IC145個別地設於各個電晶體TR1、TR2、TR3。又，第2驅動電路147個別地設於各個電晶體TR4、TR5、TR6。
驅動電晶體TR1、TR2、TR3之第1驅動電路的高耐壓IC145是利用直流電源連接開關149-1來連接直流電源DPS。又，第1驅動電路之高耐壓IC145與驅動電晶體TR4、TR5、TR6的第2驅動電路147是利用直流電源連接開關149-1來連接。
當直流電源連接開關149-1開啟時，高耐壓IC145與直流電源DPS就會切開分離，便可防止流經高耐壓IC145而流動之電流流入絶緣電阻檢測用電流經路。 又，可將第1驅動電路之高耐壓IC145與第2驅動電路147分離。相反地，當直流電源連接開關149-1關閉時，高耐壓IC145與直流電源DPS就會連接，高耐壓IC145利用直流電源DPS之電壓將電晶體TR1、TR2、TR3驅動。又，可將第1驅動電路之高耐壓IC145與第2驅動電路147連接。
而，實施形態1中，將直流電源連接開關149-1設於高耐壓IC145所連接之線與第2驅動電路147所連接之線之間，藉由使直流電源連接開關149-1為開啟，將所有高耐壓IC145與所有第2驅動電路147用1個直流電源連接開關149-1來一起分離。但，直流電源連接開關149-1亦可設於鄰接之高耐壓IC145間，及鄰接之第2驅動電路147間。
對檢測開關155其中一方之端子連接電阻器160，而該電阻器160是一方之端子連接於將平流電容器C之一端與電晶體TR4、TR5、TR6之射極連接的線。又，在馬達M1或M2為接地故障狀態時，對檢測開關155之另一方的端子連接防止過電流流動之保護電阻器165的一端。又可將保護電阻器165之另一端連接於接地。
檢測馬達M1或M2之絶緣電阻時，當關閉檢測開關155時，就會形成下述任一者之絶緣電阻檢測用電流經路。
即，檢測馬達M1之絶緣電阻時，會形成絶緣電阻檢測用電流經路，而該絶緣電阻檢測用電流經路是在反向器電路140-1，會從平流電容器C經由臂電路150A之 電晶體TR1、TR4、馬達M1之線圈W1r、臂電路150B之電晶體TR2、TR5、馬達M1之線圈W1t及臂電路150C之電晶體TR3、TR6、及馬達M1之線圈W1s之3個線圈，並流經絶緣電阻R1i、接地，從保護電阻器165、檢測開關155、電阻器160到達至平流電容器C。
又，絶緣電阻檢測用電流經路可不是如上所述經由3個線圈，亦可為依序經由1個1個的線圈之下述任一者的經路。
即，亦可為從平流電容器C，流經臂電路150A之電晶體TR1、TR4、馬達M1之線圈W1r、絶緣電阻R1i、接地，並從保護電阻器165、檢測開關155、電阻器160到達至平流電容器C之絶緣電阻檢測用電流經路。或者是，亦可為從平流電容器C流經臂電路150B之電晶體TR2、TR5、馬達M1之線圈W1t、絶緣電阻R1i、接地，並從保護電阻器165、檢測開關155、電阻器160到達至平流電容器C之絶緣電阻檢測用電流經路。或者是，亦可為從平流電容器C流經臂電路150C之電晶體TR3、TR6、馬達M1之線圈W1s、絶緣電阻R1i、接地，並從保護電阻器165、檢測開關155、電阻器160到達至平流電容器C之絶緣電阻檢測用電流經路。又，亦可利用任意2個臂電路(例如臂電路150A與150C)來形成絶緣電阻檢測用電流經路。
而，檢測馬達M2之絶緣電阻時，在反向器電路140-2側，與上述同樣地，用任一者之經路來形成絶緣電阻檢測用電流經路。
遮斷器130、直流電源連接開關149-1、149-2、檢測開關155是利用檢測動作指示部170來驅動。
檢測動作控制部170在接收馬達M1或M2之絶緣電阻的檢測指示時，辨識其之檢測指示是對哪一個馬達之檢測指示。如絶緣電阻之檢測指示是對馬達M1者，如圖3所示，使遮斷器130開啟，使直流電源連接開關149-1關閉，使直流電源連接開關149-2開啟，同時地使檢測開關155關閉，在反向器電路140-1側便會形成上述絶緣電阻檢測用電流經路。
另一方面，如絶緣電阻之檢測指示是對馬達M2者，使遮斷器130開啟，使直流電源連接開關149-1開啟，使直流電源連接開關149-2關閉，同時地使檢測開關155關閉，在反向器電路140-2側便會形成上述絶緣電阻檢測用電流經路。
直流電源連接開關149-1與149-2不會同時地關閉，而是根據絶緣電阻之檢測指示是對馬達M1者，或是對馬達M2者來擇一地開關。因此，在反向器電路140-1側形成絶緣電阻檢測用電流經路時，不會受到反向器電路140-2側之影響，便可測定馬達M1之絶緣電阻R1i。又，在反向器電路140-2側形成絶緣電阻檢測用電流經路時，不會受到反向器電路140-1側之影響，便可測定馬達M2之絶緣電阻R2i。而，欲檢測馬達M1之絶緣電阻R1i與馬達M2之絶緣電阻R2i的並聯電阻值時，可使直流電源連接開關149-1與149-2同時地為關閉。
PWM控制電路175在絶緣電阻檢測時接受來自檢測動作控制部170之指示，對高耐壓IC145及第2驅動電路147輸出一定之負載比的PWM訊號。
藉此，重覆以下開關動作：使開關部之至少一個臂電路(例如3個，便為臂電路150A~150C)之一對電晶體TR1、TR2、TR3為開啟狀態並使電晶體TR4、TR5、TR6為關閉狀態，之後使電晶體TR1、TR2、TR3為關閉狀態並使電晶體TR4、TR5、TR6為開啟狀態。又，重覆以下開關動作：使開關部至少一個臂電路(例如1個，便為臂電路150A)之一對電晶體TR1為開啟狀態並使電晶體TR4為關閉狀態，之後使電晶體TR1為關閉狀態並使電晶體TR4為開啟狀態。
PWM控制電路175對形成臂電路150A~150C之第1驅動電路的高耐壓IC145與第2驅動電路147使上述一定之負載比的PWM訊號同期並輸出而使脈衝之相位吻合，而可將馬達M1或M2之線圈的絶緣電阻檢測。
又，PWM控制電路175對臂電路150A之高耐壓IC145與第2驅動電路147輸出上述負載比之PWM訊號，使其可檢測馬達M1或M2之線圈W1r或線圈W2r之絶緣電阻。或者是，對臂電路150B之高耐壓IC145與第2驅動電路147輸出上述負載比之PWM訊號，而使其可檢測馬達M1或M2之線圈W1t或線圈W2t之絶緣電阻。或者是，對臂電路150C之高耐壓IC145與第2驅動電路147輸出上述負載比之PWM訊號，而使其可檢測馬達M1或M2之線圈W1s或線圈 W2s之絶緣電阻。
進而，PWM控制電路175使任意2個臂電路(例如臂電路150A與150C)之高耐壓IC145與第2驅動電路147同期而使脈衝相位吻合，亦可同時地輸出上述負載比之PWM訊號。
而，用檢測動作指示部170與PWM控制電路175來形成檢測動作控制部。
檢測開關155與電阻160之間連接有A/D變換器180。A/D變換器180將電阻160之端子間電壓變換成數位值。對A/D變換器180連接絶緣劣化判定電腦185，而該絶緣劣化判定電腦185是從數位化之電阻160的端子間電壓檢測馬達M1、M2之絶緣電阻R1i或R2i，並使用已檢測之絶緣電阻的值來判定絶緣劣化狀態。
而，用A/D變換器180與絶緣劣化判定電腦185來形成絶緣電阻檢測部。
〔馬達控制裝置之動作〕
接著，針對圖1所示之馬達控制裝置100之動作來說明。在針對檢測絶緣電阻之動作來說明前，首先，針對驅動馬達M1、M2之通常的動作來說明。
(通常動作)
驅動馬達M1與M2時，由於檢測動作指示部170不會動作，因此遮斷器130會如圖1所示成為關閉狀態。由交流電源120所施加之電壓利用整流電路110變換成直流，並對驅動馬達M1之反向器電路140-1與驅動馬達M2之反向器電路 140-2來供給。而，如圖1所示，在通常動作中，直流電源連接開關149-1與149-2均是關閉狀態，檢測開關155則是開啟狀態。
PWM控制電路175藉由重覆開關反向器電路140-1與140-2之臂電路150A~150C之電晶體TR1-TR6，在馬達M1、M2之線圈W1r-W1t、W2r-W2t使電流流動，並使馬達M1、M2旋轉。
開關PWM控制電路175之電晶體TR1-TR6的控制是根據來自安裝於馬達M1、M2之編碼器的訊號而進行。利用來自編碼器之訊號可檢測馬達M1、M2之旋轉位置，並為了定位而可控制馬達M1、M2之速度。
(絶緣電阻檢測動作)
與如上述之通常動作不同，檢測馬達M1或M2之絶緣電阻時，馬達控制裝置100會如以下地動作。
圖2是圖1所示之馬達控制裝置100之絶緣電阻檢測時的動作流程圖。該動作流程圖所示處理順序是顯示馬達之絶緣劣化檢測方法的順序。
將圖2之動作流程圖的處理一面參照圖3，一面說明。
藉由檢測動作指示部170將馬達M1或M2之絶緣電阻的檢測指示從外部輸入來開始絶緣電阻檢測動作。
如圖3所示，當檢測動作指示部170從外部接受絶緣電阻之檢測指示時(S100)，檢測動作指示部170使遮 斷器130從關閉狀態城開啟狀態，並將整流電路110從交流電源120切開分離(S101)。藉此對反向器電路140-1與140-2不再供給電力，馬達控制裝置100從通常動作轉移至絶緣電阻檢測動作。而，絶緣電阻之檢測指示包含有成為檢測對象之馬達M1或M2的資訊。
該步驟S100之處理相當於絶緣劣化檢測方法之第1階段。
檢測動作指示部170從包含於絶緣電阻檢測指示之檢測對象之馬達的資訊，來辨識其之檢測指示是對哪一個馬達之檢測指示。利用已辨識之檢測指示，來選擇使其為開啟狀態之直流電源連接開關149-1或149-2，並使已選擇之直流電源連接開關為開啟狀態。
例如，如絶緣電阻之檢測指示是對馬達M1者，由於成為絶緣電阻之檢測對象之馬達所連接之反向器電路是140-1，因此如圖3所示，檢測動作指示部170只使直流電源連接開關149-1為關閉狀態。即，使直流電源連接開關149-1保持關閉狀態，並使絶緣電阻之檢測對象外之馬達所連接之反向器電路140-2的直流電源連接開關149-2從關閉狀態成為開啟狀態。
使直流電源連接開關149-2為開啟狀態，萬一有馬達M2之絶緣電阻R2i降低之情況，則是因從馬達M2之線圈至高耐圧IC145、直流電源DPS、平流電容器C所連接之線側有電流流動之故。該電流會招致絶緣電阻R1i的失誤檢測。
為了避免以上之失誤檢測，檢測馬達M1之絶緣電阻時，使直流電源連接開關149-2為開啟狀態。而，檢測馬達M2之絶緣電阻時，使直流電源連接開關149-1為開啟狀態(S102)。
接著，如圖3所示，檢測動作指示部170使檢測開關155為關閉狀態(S103)。
從該步驟S101至步驟S103之動作相當於絶緣劣化檢測方法的第2階段。
PWM控制電路175接受來自檢測動作指示部170之動作指示，對反向器電路140-1之臂電路150A~150C的高耐壓IC145使一定負載比之PWM訊號同期並輸出而使脈衝之位相吻合。而，在絶緣劣化檢測動作之際所使用之PWM訊號與在上述通常動作之際所使用之PWM訊號是不同的。在絶緣劣化檢測動作之際，會使用適合於絶緣劣化檢測之單獨的PWM訊號。
利用該PWM訊號，可使電晶體TR1、TR2、TR3及TR4、TR5、TR6交互地進行開關動作。藉由電晶體TR1、TR2、TR3及TR4、TR5、TR6交互進行開關動作，所生成之電壓可施加於從平流電容器C到電晶體TR1、馬達M1之線圈W1r、及電晶體TR2、馬達M1之線圈W1t、及電晶體TR3、馬達M1之線圈W1s、絶緣電阻R1i、接地、保護電阻器165、檢測開關155，流經電阻器160，到達至平流電容器C的絶緣電阻檢測用電流經路。
由於電晶體TR1、TR2、TR3開啟之時間是 利用輸出於高耐壓IC145之PWM訊號的負載比來取決，因此施加於絶緣電阻R1i、保護電阻器165、電阻器160之串聯電路的平均電壓V是當使平流電容器C之充電電壓為VDC時，會變成V=VDC×A/100伏特。
因此，將流動於絶緣電阻檢測用電流經路之檢測電流當作I，將絶緣電阻R1i之電阻值當作RR1i，將保護電阻器165之電阻值當作R165，將電阻器160之電阻值當作R160時， I=V/(RR1i+R165+R160)=VDC×A×/100(RR1i+R165+R160)安培。
因此，電阻器160之端子間電壓V160是 V160=VDC×A×R160/100(RR1i+R165+R160)伏特。而，在此，由於馬達M1之線圈W1r、線圈W1t、線圈W1s之合成電阻值與電晶體TR1、TR2、TR3之電壓下降極小，因此便無視。
電阻器160之端子間電壓V160的大小與絶緣電阻R1i之大小RR1i會成比例。因此，藉由檢測電阻器160之端子間電壓V160的大小便可得知絶緣電阻R1i之電阻值RR1i。
因此，便可用RR1i=VDC×A×R160/100×V160-R160-R165求得。
如上所述，電晶體TR1、TR2、TR3利用輸出於高耐壓IC145之PWM訊號來開關。由於PWM訊號之負載比愈大，則施加於包含馬達M1之線圈W1r、線圈W1t、 線圈W1s之絶緣電阻R1i、保護電阻器165、電阻器160之串聯電路的平均電壓V就會愈大，因此對絶緣電阻R1i之檢測是相當適合。
故，輸出於高耐壓IC145之PWM訊號的負載比A是在絶緣電阻檢測用電流經路可生成用以將檢測絶緣電阻R1i所需要之電流流動的電壓，並選定從30%至70%之範圍的值(S104)。
該步驟S104相當於絶緣劣化檢測方法之第3階段。
接著，A/D變換器180將藉由檢測電流I流動於電阻器160所生成之電阻器160的電壓V160進行A/D變換(S105)。
該步驟S105相當於絶緣劣化檢測方法之第4階段。
最後，絶緣劣化判定電腦185從A/D變換之電壓V160檢測馬達M1之絶緣電阻值RR1i(S106)。監視已檢測之絶緣電阻值RR1i，絶緣電阻值RR1i降低時，交換馬達M1，來預先防止發生接地故障之系統當機。而，在絶緣劣化判定電腦185，亦可設置使用已檢測之馬達的絶緣電阻來判定馬達之絶緣劣化的絶緣劣化判定功能。
上述絶緣電阻檢測動作中，由於對反向器電路140-1或140-2之臂電路150A、150B、150C使相同之負載比的PWM訊號同期並給予而使脈衝之相位吻合，因此朝使馬達M1、M2旋轉之方向，力量不會作用，則馬達M1、 M2就不會旋轉。反過來說，絶緣劣化檢測動作時，對反向器電路140-1或140-2之各臂電路150A、150B、150C給予相同之負載比的PWM訊號而使馬達M1、M2不會旋轉。
如以上所述，根據實施形態1之馬達控制裝置100，停止馬達M1、M2之通常運転，使遮斷器130為開啟狀態，藉此來測定馬達M1、M2之絶緣電阻。故，不需取下馬達M1、M2之配線，在絶緣電阻之測定時，就不會受到通過電源線並流動之漏出電流或交流電源之雜訊的影響。
又，檢測絶緣電阻時，使用只在檢測時通電之專用的電阻器160來測定絶緣電阻。故，絶緣電阻之電阻值可採用適合檢測絶緣電阻的值。
進而，只要設置1個絶緣電阻檢測部，就可個別地檢測複數馬達之絶緣電阻。
[實施形態2]
〔馬達控制裝置之構成〕
圖4是實施形態2之馬達控制裝置的構成圖。實施形態2之馬達控制裝置100A的構成與圖1所示之實施形態1之馬達控制裝置100的構成大致相同。
與實施形態1之馬達控制裝置100不同的是在反向器電路140-1之臂電路150A，將旁通電晶體TR1之集極射極間之旁路開關156-1與電阻器R的串聯電路連接之情形，又在反向器電路140-2之臂電路150A，將旁通電晶體TR1之集極射極間之旁路開關156-2與電阻器R的串聯電路 連接之情形。該構成以外的構成是與實施形態1之馬達控制裝置100的構成相同。
旁路開關156-1與156-2利用檢測動作指示部170來開關。又，其之動作是從直流電源連接開關149-1與149-2獨立。
〔馬達控制裝置之動作〕
接著，針對圖4所示之馬達控制裝置100A的動作來說明。
(通常動作)
通常動作除了旁路開關156-1與156-2一起開啟以外，與實施形態1之馬達控制裝置100的動作完全相同。
(絶緣電阻檢測動作)
與通常動作不同，在檢測馬達M1或M2之絶緣電阻時，馬達控制裝置100A如以下地動作。該動作是顯示馬達之絶緣劣化檢測方法者。
與實施形態1之馬達控制裝置100同樣地，實施形態2之馬達控制裝置100A亦藉由檢測動作指示部170將馬達M1或M2之絶緣電阻的檢測指示從外部輸入來開始絶緣電阻檢測動作。
如圖4所示，當檢測動作指示部170從外部接收絶緣電阻的檢測指示時，檢測動作指示部170使遮斷器130從關閉狀態成為開啟狀態，並將整流電路110從交流電源120切開分離。藉此對反向器電路140-1與140-2不再供給電力，馬達控制裝置100從通常動作移往至絶緣電阻檢測動 作。
檢測動作指示部170從包含於絶緣電阻檢測指示之檢測對象之馬達的資訊，來辨識其之檢測指示是對哪一個馬達之檢測指示。利用已辨識之檢測指示，來選擇使其為開啟狀態之直流電源連接開關149-1或149-2，及，旁路開關156-1或156-2，並使已選擇之直流電源連接開關及旁路開關為開啟狀態。
例如，若絶緣電阻之檢測指示是對馬達M1者，由於成為絶緣電阻之檢測對象的馬達所連接之反向器電路是140-1，因此如圖4所示，檢測動作指示部170只使直流電源連接開關149-1與旁路開關156-1為關閉狀態。即，使直流電源連接開關149-1保持關閉狀態，並使旁路開關156-1從開啟狀態成為關閉狀態，且使絶緣電阻之檢測對象外之馬達所連接之反向器電路140-2的直流電源連接開關149-2從關閉狀態成為開啟狀態，使旁路開關156-2保持開啟狀態。
使直流電源連接開關149-2為開啟狀態是與實施形態1之情形相同，萬一有馬達M2之絶緣電阻R2i降低之情況，則是因從馬達M2之線圈對高耐壓IC145、直流電源DPS、平流電容器C所連接之-線側有電流流入之故。該電流會招致絶緣電阻R1i的失誤檢測。
接著，如圖4所示，檢測動作指示部170使檢測開關155為關閉狀態。
成為絶緣電阻之檢測對象之馬達所連接的反向 器電路140-1的旁路開關156-1會變成關閉狀態，當檢測開關155變成關閉狀態時，在從平流電容器C流經旁路開關156-1、馬達M1之線圈W1r、絶緣電阻R1i、接地、保護電阻器165、檢測開關155、電阻器160，到達至平流電容器C的絶緣電阻檢測用電流經路就會有電流流動。
A/D變換器180將藉由檢測電流I流動於電阻器160所生成之電阻器160的電壓V160進行A/D變換。絶緣劣化判定電腦185會從經A/D變換之電壓V160來檢測馬達M1的絶緣電阻值RR1i。監測已檢測之絶緣電阻值RR1i，在絶緣電阻值RR1i降低時，交換馬達M1，來預先防止因接地故障之系統當機的發生。
在實施形態2之馬達控制裝置100A，絶緣電阻檢測動作時，只使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路的旁路開關為關閉。當旁路開關變成關閉時，由於在與電晶體無相關之狀態下，關閉旁路開關之期間會形成絶緣電阻檢測用電流經路，因此不需對高耐壓IC145給予PWM訊號。
[實施形態3]
〔馬達控制裝置之構成〕
圖5是實施形態3之馬達控制裝置的構成圖。實施形態3之馬達控制裝置100B的構成與圖1所示之實施形態1之馬達控制裝置100的構成大致相同。如下所述，實施形態2之馬達控制裝置100B，即使是由2軸所構成之馬達控制裝置具有靴帶式電路，亦可個別且正確地檢測2個馬達之絶緣 電阻。
與實施形態1之馬達控制裝置100不同的是：於反向器電路140-1及140-2之臂電路150A、150B、150C的高耐壓IC145，連接由電阻器R1、二極體D1、電容器C1所構成之靴帶式電路連接；以及於高耐壓IC145與靴帶式電路連接直流電源DPS，並且設置用以分離由高耐壓IC145與電容器C0所構成之第1驅動電路與第2驅動電路147的分離開關157-1A、157-1B、157-2A、157-2B。該構成以外之構成與實施形態1之馬達控制裝置100的構成相同。
分離開關157-1A、157-1B、157-2A、157-2B是藉由檢測動作指示部170來開關。即，成為檢測對象之馬達為M1時，分離開關157-1A、157-1B變成關閉，分離開關157-2A、157-2B變成開啟。相反地，成為檢測對象之馬達為M2時，分離開關157-1A、157-1B變成開啟，分離開關157-2A、157-2B變成關閉。
驅動電晶體TR1、TR2、TR3之高耐壓IC145與驅動電晶體TR4、TR5、TR6之第2驅動電路147是藉由分離開關157-1B、157-2B來連接。當分離開關157-1B、157-2B開啟時，高耐壓IC145與第2驅動電路147就會分離。分離開關157-1A、157-2A會從構成靴帶式電路之直流電源DPS，將從電阻器R1、二極體D1、電容器C1、電晶體TR4、TR5、TR6，遮斷回到直流電源DPS之電路。即，當分離開關157-1A、157-2A開啟時，就遮斷朝靴帶式電路之通電。相反地，當分離開關157-1A、157-2A關閉時，高耐 壓IC145與第2驅動電路147連接，而可朝靴帶式電路通電。故，電容器C1會被充電，高耐壓IC145利用電容器C1之電壓來驅動電晶體TR1、TR2、TR3。
而，本實施形態中，將分離開關157-1A、157-2A設於電阻器R1與直流電源DPS之間，藉由使分離開關157-1A、157-2A為開啟，將所有高耐壓IC145與所有第2驅動電路147用1個分離開關157-1A、157-2A來一起分離，但分離開關亦可設於各個電阻器R1與電容器C1之間。
在檢測馬達M1或M2之絶緣電阻時，當關閉檢測開關155時，就會形成下述任一者之絶緣電阻檢測用電流經路。
即，檢測馬達M1之絶緣電阻時，在反向器電路140-1，會形成從平流電容器C，經由臂電路150A之電晶體TR1、TR4、馬達M1之線圈W1r、臂電路150B之電晶體TR2、TR5、馬達M1之線圈W1t及臂電路150C之電晶體TR3、TR6、馬達M1之線圈W1s之3個線圈，流經絶緣電阻R1i、接地，從保護電阻器165、檢測開關155、電阻器160到達至平流電容器C的絶緣電阻檢測用電流經路。
又，絶緣電阻檢測用電流經路可非如上所述經由3個線圈者，亦可為依序經由1個1個之線圈的下述任一者的經路。
即，亦可為從平流電容器C到臂電路150A之電晶體TR1、TR4、馬達M1之線圈W1r、絶緣電阻R1i，流經接地，從保護電阻器165、檢測開關155、電阻器160到達 至平流電容器C的絶緣電阻檢測用電流經路。或者是，亦可為從平流電容器C到臂電路150B之電晶體TR2、TR5、馬達M1之線圈W1t、絶緣電阻R1i，流經接地，從保護電阻器165、檢測開關155、電阻器160到達至平流電容器C的絶緣電阻檢測用電流經路。或者是，亦可為從平流電容器C到臂電路150C之電晶體TR3、TR6、馬達M1之線圈W1s、絶緣電阻R1i，流經接地，從保護電阻器165、檢測開關155、電阻器160到達至平流電容器C的絶緣電阻檢測用電流經路。又，亦可利用任意之2個臂電路(例如臂電路150A與150C)來形成絶緣電阻檢測用電流經路。
而，檢測馬達M2之絶緣電阻時，在反向器電路140-2側，與上述同樣地，用任一者的經路來形成絶緣電阻檢測用電流經路。
檢測動作控制部170在接收馬達M1或M2之絶緣電阻的檢測指示時，辨識該檢測指示是對那一個馬達的檢測指示。如絶緣電阻之檢測指示是對馬達M1者，如圖5所示，使遮斷器130為開啟，使分離開關157-1A、157-1B為關閉，並使分離開關157-2A、157-2B為開啟，同時地使檢測開關155為關閉，在反向器電路140-1側形成上述絶緣電阻檢測用電流經路。
另一方面，如絶緣電阻之檢測指示是對馬達M2者，使遮斷器130為開啟，使分離開關157-1A、157-1B為開啟，並使分離開關157-2A、157-2B為關閉，同時地使檢測開關155為關閉，在反向器電路140-2側形成上述絶緣電 阻檢測用電流經路。
分離開關157-1A、157-1B與157-2A、157-2B不是同時地關閉，是根據絶緣電阻之檢測指示是對馬達M1，亦或是對馬達M2，擇一地來開關。因此，在反向器電路140-1側形成絶緣電阻檢測用電流經路時，不會受到反向器電路140-2側之影響，可測定馬達M1之絶緣電阻R1i。又，在反向器電路140-2側形成絶緣電阻檢測用電流經路時，不會受到反向器電路140-1側之影響，可測定馬達M2之絶緣電阻R2i。
PWM控制電路175接受來自檢測動作控制部170之指示，對高耐壓IC145輸出A%之負載比的PWM訊號，對第2驅動電路147輸出使PWM訊號之HI、LOW在同一時點反轉之100-A%負載比的PWM訊號。
藉此，重覆以下開關動作：使開關部之至少一個臂電路(例如為3個則是臂電路150A~150C)之一對電晶體TR1、TR2、TR3為開啟狀態，使電晶體TR4、TR5、TR6為關閉狀態，之後使電晶體TR1、TR2、TR3為關閉狀態並使電晶體TR4、TR5、TR6為開啟狀態。又，使開關部之至少一個臂電路(例如為1個則是臂電路150A)之一對電晶體TR1為開啟狀態，使電晶體TR4為關閉狀態，之後使電晶體TR1為關閉狀態並使電晶體TR4為開啟狀態。
PWM控制電路175對臂電路150A~150C之高耐壓IC145與第2驅動電路147使上述負載比之PWM訊號同期輸出使脈衝之位相吻合，可檢測馬達M1或M2之線圈的絶 緣電阻。
又，PWM控制電路175對臂電路150A之高耐壓IC145與第2驅動電路147輸出上述負載比之PWM訊號，可檢測馬達M1或M2之線圈W1r或線圈W2r之絶緣電阻。或者，對臂電路150B之高耐壓IC145與第2驅動電路147輸出上述負載比之PWM訊號，便可檢測馬達M1或M2之線圈W1t或線圈W2t的絶緣電阻。或者是，對臂電路150C之高耐壓IC145與第2驅動電路147輸出上述負載比之PWM訊號，便可檢測馬達M1或M2之線圈W1s或線圈W2s的絶緣電阻。
進而，PWM控制電路175亦可對任意2個臂電路(例如臂電路150A與150C)之第1驅動電路145與第2驅動電路147使其同期而使脈衝之位相吻合，同時輸出上述負載比之PWM訊號。
而，用檢測動作指示部170與PWM控制電路175來形成檢測動作控制部。
此時對高耐壓IC145輸出之PWM訊號的負載比A是可在絶緣電阻檢測用電流經路將用以使馬達M1或M2之絶緣電阻R1i或R2i之檢測所必要的電流流動的電壓生成，且，將靴帶式電路之電容器C1充電至高耐壓IC145之電晶體TR1的開關動作為可能的程度，並選定從30%至70%之範圍的值。
如前所述，圖5所示之馬達控制裝置100B之臂電路150A的高耐壓IC145連接有靴帶式電路。靴帶式電 路，在分離開關157-1A關閉且電晶體TR4開啟之期間，在由直流電源DSP、電阻R1、二極體D1、電容器C1、電晶體TR4所構成之封閉電路有電流流動，利用該電流來充電電容器C1。
圖6是顯示實施形態3之馬達控制裝置所使用之PWM訊號之一例的圖。
電容器C1所充電之電荷會使施加於高耐壓IC145之電壓上昇。在分離開關157-1A開啟之後，用電容器C1所充電之電荷可使高耐壓IC145動作，利用從高耐壓IC145輸出之開關訊號，便可確保電晶體TR1之導通狀態。
如圖6所示，分離開關157-1A關閉之期間，PWM訊號施加於電晶體TR1與TR4。PWM訊號1與PWM訊號2是HI與LOW之狀態反轉的訊號。因此，當PWM訊號1施加於電晶體TR1，PWM訊號2施加於電晶體TR4時，重覆以下開關動作：電晶體TR1成為開啟狀態，另一方面電晶體TR4成為關閉狀態，之後電晶體TR1成為關閉狀態，另一方面電晶體TR4成為開啟狀態。
〔馬達控制裝置之動作
接著，針對圖5所示之馬達控制裝置100B的動作來說明。
(通常動作)
通常動作除了分離開關157-1A、157-1B、157-2A、157-2B全部變成關閉以外，與實施形態1之馬達控制裝置100之動作完全相同。
(絶緣電阻檢測動作)
與如上述之通常動作不同的，檢測馬達M1或M2之絶緣電阻時，馬達控制裝置100B會如以下地動作。該動作亦是顯示馬達之絶緣劣化檢測方法者。
藉由檢測動作指示部170將馬達M1或M2之絶緣電阻的檢測指示從外部輸入來開始絶緣電阻檢測動作。
如圖5所示，當檢測動作指示部170從外部接收絶緣電阻的檢測指示時，檢測動作指示部170使遮斷器130從關閉狀態成為開啟狀態，並將整流電路110從交流電源120切開分離。藉此對反向器電路140-1與140-2不再供給電力，馬達控制裝置100B從通常動作移往至絶緣電阻檢測動作。而，絶緣電阻之檢測指示包含有成為檢測對象之馬達M1或M2的資訊。
檢測動作指示部170從包含於絶緣電阻之檢測指示之檢測對象馬達之資訊，辨識其之檢測指示是對哪一個馬達的檢測指示。利用已辨識之檢測指示，來選擇使其為開啟狀態之分離開關157-1A、157-1B或157-2A、157-2B，並使已選擇之分離開關為開啟狀態。
例如，由於如絶緣電阻之檢測指示是對馬達M1者，成為絶緣電阻之檢測對象的馬達所連接的反向器電路為140-1，因此如圖5所示，檢測動作指示部170只使分離開關157-1A、157-1B為關閉狀態。即，使分離開關157-1A、157-1B保持關閉狀態，絶緣電阻之檢測對象外的馬達所連接之反向器電路使140-2之分離開關157-2A、 157-2B從關閉狀態成為開啟狀態。
要使分離開關157-2A、157-2B為開啟狀態，萬一有馬達M2之絶緣電阻R2i降低之情況，則是因從反向器電路140-2之直流電源DPS流經靴帶式電路之電阻R1、二極體D1、電容器C1、絶緣電阻R2i及高耐壓IC145，電流流動之故。該電流會招致絶緣電阻R1i的失誤檢測。
進而具體而言，將馬達M1進行PWM驅動時，對於接地電位之負極的電位會受到PWM訊號之影響而變動。故，負極之電位變得比接地電位高時，電流會流經絶緣電阻R2i，流動至電阻器160與保護電阻器165。藉此，雖欲檢測絶緣電阻R1i，但受到流動於絶緣電阻R2i之電流的影響，會將絶緣電阻R1i之電阻值檢測得比實際之電阻值更小。
為了避免以上之失誤檢測，檢測馬達M1之絶緣電阻之際，使分離開關157-2A、157-2B為開啟狀態。而，檢測馬達M2之絶緣電阻之際，使分離開關157-1A、157-1B為開啟狀態。
接著，如圖5所示，檢測動作指示部170使檢測開關155為關閉狀態。
PWM控制電路175接受來自檢測動作指示部170之動作指示，首先，對反向器電路140-1之臂電路150A~150C的高耐壓IC145輸出A%之負載比的PWM訊號。A%之負載比的PWM訊號是圖6上側所示之脈衝狀訊號。而，絶緣劣化檢測動作之際所使用之PWM訊號與上述通 常動作之際所使用之PWM訊號不同。絶緣劣化檢測動作之際，會使用適合於絶緣劣化檢測之單獨的PWM訊號。
利用該PWM訊號，來使電晶體TR1、TR2、TR3進行開關動作。如圖5所示，電晶體TR1、TR2、TR3開啟之期間，電晶體TR4、TR5、TR6會關閉，在從平流電容器C流經電晶體TR1、馬達M1之線圈W1r，及電晶體TR2、馬達M1之線圈W1t，及電晶體TR3、馬達M1之線圈W1s、絶緣電阻R1i、接地、保護電阻器165、檢測開關155、電阻器160，到達至平流電容器C的絶緣電阻檢測用電流經路會有電流流動。
另一方面，PWM控制電路175接受來自檢測動作指示部170之動作指示，對反向器電路140-1之臂電路150A~150C的第2驅動電路147，將使輸出於高耐壓IC145之PWM訊號之HI、LOW在同一時點反轉之100-A%負載比的PWM訊號輸出。100-A%之負載比的PWM訊號是圖6下側所示之脈衝狀訊號。
利用該PWM訊號，使電晶體TR4、TR5、TR6進行開關動作。如圖5所示，電晶體TR4、TR5、TR6開啟期間，電晶體TR1、TR2、TR3會關閉，在從直流電源DPS流經電阻器R1、電容器C1、二極體D1、電晶體TR4、TR5、TR6，到達至直流電源DPS的靴帶式電路會有電流流動。用該電流來充電電容器C1。已充電之電容器C1之電壓會成為接著在電晶體TR1進行開關動作時之高耐壓IC145的電源。
因此，利用輸出於高耐壓IC145與第2驅動電路147之PWM訊號，可重覆將電晶體TR1、TR2、TR3與電晶體TR4、TR5、TR6交互地開啟、關閉。電晶體TR1、TR2、TR3開啟之時間是由輸出於高耐壓IC145之PWM訊號的負載比來決定。絶緣電阻R1i之求取方法與實施形態1相同。
而，如上所述，電晶體TR1、TR2、TR3利用輸出於高耐壓IC145之PWM訊號來進行開關。由於PWM訊號之負載比愈大，則施加於馬達M1之線圈、絶緣電阻R1i、保護電阻器165、電阻器160之串聯電路的平均電壓V就愈大，因此對絶緣電阻R1i之檢測是相當適合。
另一方面，電晶體TR4、TR5、TR6開啟之時間是依照輸出於高耐壓IC145之PWM訊號的負載比。由於只在電晶體TR4、TR5、TR6開啟之期間，於靴帶式電路有電流流動，因此輸出於高耐壓IC145之PWM訊號之負載比愈大愈好，電容器C1之充電時間變短，則電容器C1之電壓就不會上升。
故，輸出於高耐壓IC145之PWM訊號的負載比A是在絶緣電阻檢測用電流經路生成用以使絶緣電阻R1i之檢測所需要之電流流動的電壓，且，可將靴帶式電路之電容器C1充電至電晶體TR1、TR2、TR3之開關動作為可能的程度，並選定從30%到70%之範圍的值。
如以上所述，根據實施形態3之馬達控制裝置100B，藉由使馬達M1、M2之通常運轉停止，並使遮斷器 130為開啟狀態，便可測定馬達M1、M2之絶緣電阻。故，不需將馬達M1、M2之配線取下，在絶緣電阻之測定時，便不會透過電源線受到流動漏出電流或交流電源之雜訊的影響。
而，在上述之絶緣電阻檢測動作中，由於對反向器電路140-1或140-2之臂電路150A、150B、150C使相同之負載比的PWM訊號同期並給予而使脈衝之位相吻合，因此朝使馬達M1、M2旋轉的方向，力量不會作用，馬達M1、M2便不會旋轉。反過來說，絶緣劣化檢測動作時，對反向器電路140-1或140-2之各臂電路150A、150B、150C給予相同之負載比的PWM訊號而使馬達M1、M2不會旋轉。
又，絶緣電阻之檢測時，使用只在檢測時通電之專用的電阻器160來測定絶緣電阻。故，絶緣電阻之電阻值便可採用適合於絶緣電阻之檢測的值。且由於對各臂電路使相同之負載比的PWM訊號同期(不一定是完全脈衝之位相吻合亦可)並給予，而使脈衝之位相吻合，因此馬達就不會旋轉。
進而，藉由只設置1個絶緣電阻檢測部便可將複數馬達之絶緣電阻個別地檢測。
且，將分離開關設於可將靴帶式電路及高耐壓IC之電流遮斷的位置，由於另一軸之馬達的絶緣電阻測定時，欲使該分離開關為開啟，因此使用靴帶式電源來構成反向器電路之情況下，即使其之反向器電路所連接之馬達 的絶緣電阻降低，亦可將馬達之絶緣電阻正確地檢測。
[實施形態4]
〔馬達控制裝置之構成〕
圖6是實施形態4之馬達控制裝置的構成圖。實施形態4之馬達控制裝置100C的構成與圖5所示之實施形態3之馬達控制裝置100B的構成大致相同。
與實施形態3之馬達控制裝置100B不同的是，對反向器電路140-1之臂電路150A將旁通電晶體TR1之集極射極間之旁路開關159-1與電阻器R的串聯電路連接之情形，又，對反向器電路140-2之臂電路150A，將旁通電晶體TR1之集極射極間之旁路開關159-2與電阻器R的串聯電路連接之情形。該構成以外的構成與實施形態3之馬達控制裝置100的構成相同。
旁路開關159-1與159-2利用檢測動作指示部170來開關。又，其之動作從分離開關157-1A、157-1B、157-2A、157-2B獨立出來。
〔馬達控制裝置之動作〕
接著，針對圖6所示之馬達控制裝置100C的動作來說明。
(通常動作)
通常動作除了旁路開關159-1與159-2一起變成開啟以外，與實施形態3之馬達控制裝置100B的動作完全相同。
(絶緣電阻檢測動作)
與通常動作不同，檢測馬達M1或M2之絶緣電阻時， 馬達控制裝置100C會如以下地動作。該動作是顯示馬達之絶緣劣化檢測方法者。
與實施形態3之馬達控制裝置100B同樣地，實施形態4之馬達控制裝置100C亦藉由檢測動作指示部170將馬達M1或M2之絶緣電阻的檢測指示從外部輸入來開始絶緣電阻檢測動作。
如圖6所示，當檢測動作指示部170從外部接收絶緣電阻之檢測指示時，檢測動作指示部170使遮斷器130從關閉狀態成為開啟狀態，並將整流電路110從交流電源120切開分離。藉此對反向器電路140-1與140-2不再供給電力，馬達控制裝置100從通常動作移往至絶緣電阻檢測動作。
檢測動作指示部170從包含於絶緣電阻之檢測指示之檢測對象馬達的資訊，辨識其之檢測指示是對哪一個馬達的檢測指示。利用已辨識之檢測指示，選擇使其為開啟狀態之分離開關157-1A、157-1B或157-2A、157-2B，及旁路開關159-1或159-2，並使已選擇之分離開關及旁路開關為開啟狀態。
例如，由於如絶緣電阻之檢測指示是對馬達M1者，成為絶緣電阻之檢測對象的馬達所連接的反向器電路就是140-1，因此如圖6所示，檢測動作指示部170使分離開關157-1A、157-1B與旁路開關159-1為關閉狀態。即，使分離開關157-1A、157-1B保持關閉狀態，並使旁路開關159-1從開啟狀態成為關閉狀態，且使絶緣電阻之檢測對 象外之馬達所連接的反向器電路140-2的分離開關157-2A、157-2B從閉狀態成為開啟狀態，使旁路開關159-2保持開啟狀態。
要使分離開關157-2A、157-2B為開啟狀態，與實施形態3之情況同樣地，如萬一有馬達M2之絶緣電阻R2i降低之情形，則是因從馬達M2之線圈到高耐壓IC145、直流電源DPS、平流電容器C所連接之一線側有電流流入之故。該電流會招致絶緣電阻R1i之失誤檢測。
更具體而言，PWM驅動馬達M1時，對於接地電位之負極的電位會受到PWM訊號之影響而變動。故，負極之電位變得比接地電位更高時，會有電流流經絶緣電阻R2i，流動至電阻器160與保護電阻器165。藉此，雖欲檢測絶緣電阻R1i，但受到流動於絶緣電阻R2i之電流的影響，絶緣電阻R1i之電阻值檢測得會比實際之電阻值更小。
接著，如圖6所示，檢測動作指示部170使檢測開關155為關閉狀態。
當成為絶緣電阻之檢測對象之馬達所連接的反向器電路140-1的旁路開關159-1變成關閉狀態，檢測開關155變成關閉狀態時，在從平流電容器C流經旁路開關159-1、馬達M1之線圈W1r、絶緣電阻R1i、接地、保護電阻器165、檢測開關155、電阻器160，到達至平流電容器C的絶緣電阻檢測用電流經路會有電流流動。
A/D變換器180將藉由檢測電流I流動於電阻器 160所生成之電阻器160的電壓V160進行A/D變換。絶緣劣化判定電腦185會從經A/D變換之電壓V160來檢測馬達M1的絶緣電阻值RR1i。監測已檢測之絶緣電阻值RR1i，在絶緣電阻值RR1i降低時，交換馬達M1，來預先防止因接地故障之系統當機的發生。
在實施形態4之馬達控制裝置100C，絶緣電阻檢測動作時，只使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路的旁路開關為關閉。由於當旁路開關變成關閉時，與電晶體無關地旁路開關關閉之期間，形成絶緣電阻檢測用電流經路，因此對高耐壓IC145就不需給予PWM訊號。
如以上所述，根據本發明，即使是具有高耐壓IC之多軸馬達控制裝置，亦可將各馬達之絶緣電阻容易地檢測，並可將複數馬達之絶緣劣化的狀態個別且正確地掌握。
而，在上述實施形態中，反向器電路140-1及
140-2兩方均已例示了具有高耐壓IC之情形，但在只有某一方之反向器電路具有高耐壓IC之情況亦可適用本發明。
又，已用A/D變換器使電阻器之電壓檢測進行，但取而代之亦可使用比較器來檢測絶緣劣化狀態。
整流電路可不是由二極體來構成者，亦可為在交流電源具有再生功能者。
100‧‧‧馬達控制裝置
110‧‧‧整流電路
120‧‧‧交流電源(三相)
130‧‧‧遮斷器
140-1、140-2‧‧‧反向器電路
145‧‧‧第1驅動電路
147‧‧‧第2驅動電路
149-1、149-2‧‧‧直連電源連接開關
150A、150B、150C‧‧‧臂電路(開關部)
152A、152B、152C‧‧‧連接線
155‧‧‧檢測開關
160‧‧‧電阻器
165‧‧‧保護電阻器
170‧‧‧檢測動作指示部
175‧‧‧PWM控制電路
180‧‧‧A/D變換器
185‧‧‧絶緣劣化判定電腦
C‧‧‧平流電容器
C0‧‧‧電容器
D、D1~D6‧‧‧二極體
DPS‧‧‧直流電源
M1、M2‧‧‧馬達
R0‧‧‧電阻
R1i、R2i‧‧‧絕緣電阻
TR1-TR6‧‧‧電晶體
W1r、W1s、W1t、W2r、W2s、W2t‧‧‧線圈

Claims (13)

  1. 一種馬達控制裝置，具有：遮斷器，遮斷具有平流電容器之整流電路與交流電源的連接；複數反向器電路，與前述平流電容器並聯地連接並將複數馬達的每一個個別地驅動；檢測開關，形成絶緣電阻檢測用電流經路，該絶緣電阻檢測用電流經路是從前述平流電容器流經前述反向器電路、前述馬達、接地，到達至前述平流電容器；及絶緣電阻檢測部，使用流動於前述絶緣電阻檢測用電流經路之電流來檢測各馬達的絶緣電阻；且，該馬達控制裝置之特徵在於各反向器電路具有：開關部，將一對半導體開關串聯地連接，並將使前述一對半導體開關彼此的連接線連接於前述馬達之線圈的臂電路加以複數並聯地連接，且將複數臂電路與前述平流電容器並聯地連接；第1驅動電路，具有將前述臂電路之一對半導體開關其中一方之半導體開關驅動的高耐壓IC；及直流電源連接開關，將對前述第1驅動電路供給電力之直流電源與前述高耐壓IC連接；且該馬達控制裝置更具有： 檢測動作控制部，在接收到前述馬達之絶緣電阻的檢測指示時，遮斷前述遮斷器，使前述檢測開關關閉來形成絶緣電阻檢測用電流經路，並使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路以外之所有反向器電路的直流電源連接開關為開啟，而使電流不會流入前述絶緣電阻檢測用電流經路，另一方面，使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路的直流電源連接開關為關閉，並對成為檢測對象之馬達所連接之前述第1驅動電路輸出PWM訊號。
  2. 一種馬達控制裝置，具有：遮斷器，遮斷具有平流電容器之整流電路與交流電源的連接；複數反向器電路，與前述平流電容器並聯地連接並將複數馬達的每一個個別地驅動；檢測開關，形成絶緣電阻檢測用電流經路，而該絶緣電阻檢測用電流經路是從前述平流電容器流經前述反向器電路、前述馬達、接地，到達至前述平流電容器；及絶緣電阻檢測部，使用流動於前述絶緣電阻檢測用電流經路之電流來檢測各馬達的絶緣電阻；且，該馬達控制裝置其特徵在於各反向器電路具有：開關部，將一對半導體開關串聯地連接，並將使前述一對半導體開關彼此的連接線連接於前述馬達之線 圈的臂電路加以複數並聯地連接，且將複數臂電路與前述平流電容器並聯地連接；第1驅動電路，具有高耐壓IC與驅動該當高耐壓IC的靴帶式電路，並前述臂電路之一對半導體開關驅動其中一方之半導體開關；第2驅動電路，驅動前述臂電路之一對半導體開關中另一方的半導體開關；及分離開關，將對前述靴帶式電路與前述高耐壓IC供給電力之直流電源連接於前述靴帶式電路與前述高耐壓IC，另一方面，將前述第1驅動電路與前述第2驅動電路分離；且該馬達控制裝置更具有：檢測動作控制部，在接收到前述馬達之絶緣電阻的檢測指示時，遮斷前述遮斷器，使前述檢測開關關閉來形成前述絶緣電阻檢測用電流經路，並使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路以外之所有反向器電路的分離開關為開啟，而使電流不流入前述絶緣電阻檢測用電流經路，另一方面，使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路的分離開關為關閉，重覆以下開關動作：對成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路的第1驅動電路輸出A%之負載比的PWM訊號並使該當反向器電路之開關部之至少一個臂電路之一對半導體開關其中一方為開啟狀態，另一方為關閉狀態，之後，對前述反向器電路之第2驅動電路輸出使前述PWM訊號之HI、LOW 在同一時點反轉之100-A%之負載比的PWM訊號，且使前述臂電路之一對半導體開關其中一方為關閉狀態，另一方為開啟狀態。
  3. 如請求項1或2之馬達控制裝置，其中前述各反向器電路在前述開關部之至少1個臂電路具有將前述臂電路之一對半導體開關其中一方之半導體開關的端子間旁通的旁路開關，又，前述檢測動作控制部使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路以外之所有反向器電路的旁路開關為開啟，另一方面，使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路的旁路開關為關閉。
  4. 如請求項1之馬達控制裝置，其中對前述第1驅動電路輸出之PWM訊號的負載比A%是可在前述絶緣電阻檢測用電流經路生成用以使前述馬達之絶緣電阻之檢測所需要的電流流動的電壓，並選定從30%到70%之範圍的值。
  5. 如請求項2之馬達控制裝置，其中對前述第1驅動電路輸出之PWM訊號的負載比A%是可在前述絶緣電阻檢測用電流經路生成用以使前述馬達之絶緣電阻之檢測所需要的電流流動的電壓，且，將前述靴帶式電路之電容器充電至前述一方之半導體開關的開關動作為可能的程度，並選定從30%到70%之範圍的值。
  6. 如請求項1或4之馬達控制裝置，其中前述第1驅動電路對形成各臂電路之一對半導體開關其中一方的半導體 開關各別設置，又，前述直流電源連接開關是可將所有前述第1驅動電路之高耐壓IC從前述直流電源一起遮斷並設於不使電流流入前述絶緣電阻檢測用電流經路之位置的單獨開關。
  7. 如請求項2或5之馬達控制裝置，其中前述第1驅動電路個別地設於形成各臂電路之一對半導體開關其中一方的半導體開關，前述第2驅動電路個別地設於形成各臂電路之一對半導體開關中另一方的半導體開關，又，前述分離開關是可將所有前述第1驅動電路之前述靴帶式電路與前述高耐壓IC從前述直流電源一起遮斷並設於不使電流流入前述絶緣電阻檢測用電流經路之位置的單獨開關。
  8. 如請求項1或2之馬達控制裝置，其中前述檢測動作控制部具有在接收到前述馬達之絶緣電阻的檢測指示時辨識前述檢測指示是對於哪一個馬達之檢測指示的功能。
  9. 如請求項1或2之馬達控制裝置，其中對前述檢測開關其中一方之端子連接前述電阻器之一端，進而在另一方之端子連接防止前述馬達為接地狀態時，在前述絶緣電阻檢測用電流經路有過電流流動之保護電阻器的一端，且前述電阻器另一端連接於前述平流電容器，前述保護電阻器之另一端連接於接地。
  10. 如請求項1或2之馬達控制裝置，其中前述絶緣電阻檢測 部更具有使用已檢測之前述馬達之絶緣電阻來判定馬達之絶緣劣化的絶緣劣化判定功能。
  11. 一種馬達之絶緣劣化檢測方法，是請求項1之馬達控制裝置之馬達的絶緣劣化檢測方法，其特徵在於包含有：第1階段，接收前述馬達之絶緣電阻的檢測指示；第2階段，遮斷前述遮斷器，使檢測開關為關閉來形成絶緣電阻檢測用電流經路，並使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路以外之所有反向器電路的直流電源連接開關為開啟，而使電流不流入前述絶緣電阻檢測用電流經路，另一方面，使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路的直流電源連接開關為關閉；第3階段，對成為檢測對象之馬達所連接之第1驅動電路輸出PWM訊號；及第4階段，使用流動於前述絶緣電阻檢測用電流經路之電流來檢測各馬達之絶緣電阻。
  12. 一種馬達之絶緣劣化檢測方法，是請求項2之馬達控制裝置之馬達的絶緣劣化檢測方法，其特徵在於包含有：第1階段，接收前述馬達之絶緣電阻的檢測指示；第2階段，遮斷遮斷器，使檢測開關為關閉來形成絶緣電阻檢測用電流經路，並使成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路以外之所有反向器電路之分離開關為開啟，而使電流不流入絶緣電阻檢測用電流經路，另一方面，成為檢測對象之馬達所連接之反向器電路之分離開關為關閉； 第3階段，重複以下開關動作並在前述絶緣電阻檢測用電流經路內使檢測電流流動：對成為前述檢測對象之馬達所連接之反向器電路之第1驅動電路輸出A%之負載比的PWM訊號並使該當反向器電路之開關部至少一個臂電路之一對半導體開關其中一方為開啟狀態，另一方為關閉狀態，之後，對前述反向器電路之第2驅動電路輸出使前述PWM訊號之HI、LOW在同一時點反轉之100-A%之負載比的PWM訊號並使前述臂電路之一對半導體開關其中一方為關閉狀態，另一方為開啟狀態；及第4階段，使用流動於前述絶緣電阻檢測用電流經路之電流來檢測各馬達之絶緣電阻。
  13. 如請求項11或12之馬達之絶緣劣化檢測方法，其中在前述第1階段包含有辨識前述馬達之絶緣電阻的檢測指示是對於哪一個馬達之指示的階段。
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