TWI597931B - 馬達控制裝置 - Google Patents

Description

馬達控制裝置 發明領域

本發明是有關於一種可辨識電源電壓異常及再生異常之馬達控制裝置。

發明背景

一般之馬達控制裝置是以整流二極體將電源電壓予以整流，以換流器將經整流之電源電壓予以開關，控制馬達之位置、速度、扭矩。

圖6是習知之馬達控制裝置的概略構成圖。電源10是隔著電磁接觸器12而連接整流二極體14。馬達18是連接換流器16。整流二極體14是將電源10之電壓予以整流，換流器16是將整流二極體14所整流之電壓予以開關而朝馬達18輸出。

在整流二極體14與換流器16之間連接電容器20、再生電阻22、再生電晶體24。再生電晶體24是由再生電晶體驅動塊30控制開關。再生電晶體24所造成之再生異常是由再生異常檢測塊40檢測。

馬達18是與檢測其旋轉速度之編碼器50連接。編碼器50是與速度檢測部52連接。速度控制部54是由速度 指令和速度檢測部52所檢測之速度檢測值的差來輸出扭矩指令。扭矩控制部56是基於扭矩指令使換流器16開關而控制馬達18之旋轉位置、速度、扭矩。

若從電力供需之側面來看馬達18之驅動，則有朝馬達18供給電力之動力運轉模式、電力從馬達18回來之再生模式。動力運轉模式時是電力從電源10朝整流二極體14、換流器16、馬達18供給。再生模式時是電力從馬達18朝換流器16、再生電阻22供給。動力運轉模式時是馬達18成為電動機，再生模式時是馬達18成為發電機，於再生模式時馬達18所發電之電力是再生電阻22予以消耗。再生電阻22之通電控制是由再生電晶體驅動塊30來進行。

圖7是顯示主電路直流電壓、再生電晶體及再生電阻通電時間積算值之關係的圖。如圖所示，若主電路直流電壓檢測部32檢測之主電路直流電壓(電容器20之電壓)達到在基準值比較部34比較之基準電壓1，則再生電晶體驅動部36使再生電晶體24開啟。另一方面，若主電路直流電壓降低至在基準值比較部34比較之基準電壓2，則再生電晶體驅動部36使再生電晶體24關閉。

再生電阻22之容量小的情況下、因嚴苛之運轉條件條件而再生頻度高的情況下，超過再生電阻22之容許電力之平均電力供給至再生電阻22，將導致再生電阻22之過熱與燒壞。再生電阻22之再生異常檢測是由再生異常檢測塊40來進行。

為了保護再生電阻22，開啟關閉時間檢測部42 是檢測再生電晶體24之開啟關閉時間。積算處理部44是如圖7所示，在電流流於再生電阻22的情況下，將再生電晶體24開啟之時間積算，在電流未流於再生電阻22的情況下，將再生電晶體24關閉之時間減算。閾值比較部46是當再生電晶體24開啟之時間之積算值超過容許值則判斷為再生異常，強制地使換流器16停止，防止再生電阻22之過熱與燒壞。

如以上，若電源電壓正常，則馬達控制裝置可正常地檢測出再生之頻度為高。然而，電源電壓比正常還高時，會產生如下之問題。

於電源電壓比正常還高時，再生電晶體驅動塊30無法分辨該電壓與再生模式時之電壓，使再生電晶體24開啟。因此，電力會從電源10朝整流二極體14、再生電阻22供給。再生異常檢測塊40則是在再生電晶體24開啟之時間之積算值超過容許值的時間點判斷是再生異常，透過未圖示之上位控制器將電磁接觸器12關閉。

如此，檢測出之再生異常是包含電源電壓比正常還高的情況和再生之頻度高的情況之雙方的異常。圖6顯示之馬達控制裝置無法分辨該等異常。

控制伺服馬達之馬達控制裝置常常是使用於生產機械等之生產設備。因此，於發生故障的情況下若無法迅速修復則會遭受很大的損失。因此，會要求將故障細分化並加以檢測以可立即把握故障之內容。

在圖6之馬達控制裝置，為了將2個異常狀態分 開檢測，需要另外設可檢測出電源電壓高之電路。然而，若設該電路，則不但電路會變複雜，還將導致成本上升。在著重省資源之現代是要求不設特別之電路即將2個異常狀態分開檢測。

關於解決如上述之缺陷之技術，有下述專利文獻1顯示之技術。於專利文獻1顯示之技術揭示由控制對象之馬達之加減速狀態來判斷有無電源再生、於馬達不在減速狀態且進行電源再生時判斷為異常之伺服控制裝置。

該伺服控制裝置是看著馬達之減速狀態而判斷有無異常。然而，只看馬達之減速狀態則不知馬達是位於再生模式還是位於動力運轉模式。舉例來說，在將垂直軸負載驅動的情況下，馬達因重力而繞，即便一定速度亦有成為再生模式的情形。如此，因為有即便馬達不在減速狀態亦進行再生的情形，故即便是馬達不在減速狀態且進行電源再生時，亦未必是電源電壓有異常。正確之再生模式之判別需要考慮馬達之速度與扭矩雙方。

【先行技術文獻】 【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2000-23480號公報

【發明概要】

通常，再生異常之檢測是以流於再生電阻22之電流之積算值超過再生電阻22之容許電力來檢測。再生電 阻22之容量小的情況下，因為容許電力小，故到檢測出再生異常之時間短，但再生電阻22之容量大的情況下，到檢測出再生異常之時間變長。

電源電壓比正常還高的情況下，因為從檢測出異常到異常訊號傳送至上位控制器、電磁接觸器被切斷為止很花時間，故需要能盡速檢測出電源電壓比正常還高。

然而，因為習知之馬達控制裝置是直到電流流於再生電阻而超過再生電阻之容許電力才可檢測再生異常，故電源電壓比正常還高之情況的檢測時機慢，易於招致再生電阻之過熱，安全性有問題。

通常之馬達控制時之再生電阻之溫度上升是設定於比再生電阻之容許溫度還要充分地低之溫度。另外，雖然也設置將再生電阻之過熱予以檢測之裝置，但考慮到該檢測過熱之裝置亦故障的情形，令再生電阻之溫度即使在異常時亦不會變得太高會比較能提高安全性。在電源方面差之國家或地區，因為電源電壓變高之情形頻繁，故需要令再生電阻之溫度即使在異常時亦不會太高。

本發明是為了解除如上述之習知之馬達控制裝置之缺陷而構成之發明，其目的在於提供一種可辨識電源電壓異常及再生異常之馬達控制裝置。

另外，本發明之目的是提供一種可於電源電壓異常的情況下將該異常之檢測高速化之馬達控制裝置。

為了達成上述目的之與本發明相關之馬達控制 裝置是具有換流器、開關部、開啟關閉時間檢測部及判斷部。

換流器在動力運轉模式是將直流電壓轉換為交流電壓而將馬達驅動，在再生模式是將來自馬達之交流電壓轉換為直流電壓而朝再生電阻供給。開關部是在直流電壓超過閾值的情況下將再生電阻連接換流器。開啟關閉時間檢測部是檢測開關部之開啟時間與關閉時間。判斷部是在動力運轉模式與再生模式使用不同之閾值，在動力運轉模式下開關部之累積通電時間超過動力運轉模式之閾值的情況下判斷為電源電壓異常，另一方面，在再生模式下開關部之累積通電時間超過再生模式之閾值的情況下判斷為再生異常。

由於在動力運轉模式下開關部之累積通電時間超過動力運轉模式之閾值的情況下判斷為電源電壓異常，在再生模式下開關部之累積通電時間超過再生模式之閾值的情況下判斷為再生異常，故可辨識電源電壓異常與再生異常而予以檢測。

10、110、210‧‧‧電源

12、112、212‧‧‧電磁接觸器

14、114、214‧‧‧整流二極體

20‧‧‧電容器

16、116、216‧‧‧換流器

18、118、218‧‧‧馬達

22、122、222‧‧‧再生電阻

24、124、224‧‧‧再生電晶體

30、130、230‧‧‧再生電晶體驅動塊

32、132、232‧‧‧主電路直流電壓檢測部

34、134、234‧‧‧基準值比較部

36、136、236‧‧‧再生電晶體驅動部

40‧‧‧再生異常檢測塊

42、141、241‧‧‧開啟關閉時間檢測部

44、142、242‧‧‧積算處理部

46‧‧‧閾值比較部

50、150、250‧‧‧編碼器

52、152、252‧‧‧速度檢測部

54、154、254‧‧‧速度控制部

56、156、256‧‧‧扭矩控制部

100、200‧‧‧馬達控制裝置

120、220‧‧‧平滑電容器

140、240‧‧‧異常檢測塊

143、243‧‧‧第1閾值比較部

144、244‧‧‧連續通電檢測部

145、245‧‧‧第2閾值比較部

146‧‧‧馬達驅動狀態判斷部

147、247‧‧‧異常判別部

246‧‧‧馬達驅動狀態檢測部

248‧‧‧動力運轉再生判別用之扭矩之閾值算出部

TC、TCB‧‧‧扭矩指令

ωm‧‧‧旋轉速度、速度檢測值

圖1是與實施形態1相關之馬達控制裝置的概略構成圖。

圖2是使用於動力運轉模式及再生模式之判斷之圖表。

圖3是供電源電壓正常時使馬達加減速之情況下之動力運轉、再生模式判斷之動作說明的圖。

圖4是供再生模式時產生電源電壓異常之情況下之動力運轉、再生模式判斷之動作說明的圖。

圖5是與實施形態2相關之馬達控制裝置的概略構成圖。

圖6是習知之馬達控制裝置的概略構成圖。

圖7是顯示主電路直流電壓、再生電晶體及再生電阻通電時間積算值之關係的圖。

【用以實施發明之形態】

以下，將與本發明相關之馬達控制裝置之實施形態分為[實施形態1]及[實施形態2]來說明。

[實施形態1]

圖1是與實施形態1相關之馬達控制裝置的概略構成圖。

[馬達控制裝置100之構成]

電源110是隔著電磁接觸器112而連接整流二極體114。電源110是三相之商用交流電源。電磁接觸器112是將電源110與整流二極體114連接及遮斷。整流二極體114是將電源110之交流電流整流而轉換為直流電流。

馬達118是連接換流器116。馬達118是交流伺服馬達。換流器116是藉由使設在內部之開關電晶體開關動作而將從整流二極體114輸出之直流電壓轉換為預定頻率之交流電壓(動力運轉模式)。馬達118是藉由換流器116輸出之交流電壓而旋轉。另一方面，換流器116是藉由使設在 內部之開關電晶體開關動作而將從馬達118輸出之交流電壓轉換為直流電壓(再生模式)。

在整流二極體114與換流器116之間連接平滑電容器120、再生電阻122、再生電晶體124。平滑電容器120是將整流二極體114輸出之直流電壓之漣波去除而形成經平滑化之直流電壓。再生電阻122是馬達118之再生模式時將馬達118發電之電力轉換為熱而予以消耗。再生電晶體124是於馬達118之再生模式時被開啟而將再生電阻122並聯連接換流器116。附帶一提，再生電晶體124是於電源110之電壓變得比通常之電壓還高時亦被開啟。

再生電晶體124之開啟關閉是由再生電晶體驅動塊130控制。再生電晶體驅動塊130具有主電路直流電壓檢測部132、基準值比較部134、再生電晶體驅動部136。附帶一提，再生電晶體124與再生電晶體驅動塊130構成開關部。開啟關閉時間檢測部141之外之異常檢測塊140構成判斷部。

主電路直流電壓檢測部132是檢測整流二極體114之輸出側(動力運轉模式時)及換流器116之輸出側(再生模式時)之直流電壓。基準值比較部134是將顯示於圖6之基準電壓1與基準電壓2予以記憶，將基準電壓1及基準電壓2、主電路直流電壓檢測部132所檢測之直流電壓予以比較。基準值比較部134是如圖6所示地在主電路直流電壓檢測部132所檢測之直流電壓超過基準電壓1後到降低至基準電壓2將訊號輸出。再生電晶體驅動部136是於基準值比較 部134將訊號輸出之間使再生電晶體124開啟。

電源電壓異常及再生異常是由異常檢測塊140檢測。異常檢測塊140具有開啟關閉時間檢測部141、積算處理部142、第1閾值比較部143、連續通電檢測部144、第2閾值比較部145、馬達驅動狀態判斷部146、異常判別部147。

開啟關閉時間檢測部141是檢測再生電晶體124之開啟時間及關閉時間。積算處理部142是將開啟關閉時間檢測部141所檢測之再生電晶體124之開啟時間加算且將關閉時間減算而算出再生電晶體124之累積通電時間。第1閾值比較部143將積算處理部142所積算出之再生電晶體124之累積通電時間在動力運轉模式是對動力運轉模式之閾值比較。在再生模式是對再生模式之閾值比較。令第1閾值比較部143記憶之再生模式之閾值(用於檢測再生模式下之再生異常之累積通電時間)是為了不在再生模式招致再生電阻124之過熱、燒壞的限制時間。另外，令第1閾值比較部143記憶之動力運轉模式之閾值(用於檢測動力運轉模式下之電源電壓異常之累積通電時間)是為了不在動力運轉模式招致再生電阻124之過熱、燒壞的限制時間。動力運轉模式之閾值之大小是比再生模式之閾值之大小還小。因為希望電源電壓異常可比再生異常更快檢測出。

連續通電檢測部144是檢測開啟關閉時間檢測部141所檢測之再生電晶體124之連續通電時間(再生電晶體124連續地開啟之時間)。第2閾值比較部145是將連續通電 檢測部144所檢測之再生電晶體124之連續通電時間對閾值(用於在再生時檢測電源電壓異常之閾值)比較。令第2閾值比較部145記憶之閾值是比再生電晶體124在再生模式反覆開啟、關閉時之1回之開啟時間更長之時間(大小)。馬達驅動狀態判斷部146是由馬達118之扭矩指令TC與旋轉速度ωm來判斷馬達118之動力運轉模式及再生模式。附帶一提，馬達驅動狀態判斷部146在檢測出是再生模式後，一定時間是維持再生模式之檢測。這是為了防止如再生模式與動力運轉模式之判斷會頻繁地切換之馬達動作的情況下之電源過電壓之誤檢測。另外，屬於再生模式一事是藉由再觸發類型之檢測來進行，動力運轉模式與再生模式之檢測短時間地反覆時是視為再生模式。再者，雖然為了讓馬達驅動狀態判斷部146判斷動力運轉模式與再生模式而設定之閾值是事先定好之一定之值，但亦可是因應旋轉速度ωm之大小而使其階段地或連續地改變。異常判別部147是由馬達驅動狀態判斷部146所判斷之馬達118之動力運轉模式及再生模式、第1閾值比較部143、第2閾值比較部145之比較結果來將電源電壓異常與再生異常之雙方分開判別。

於馬達118安裝有編碼器150，編碼器150是連接速度檢測部152。速度檢測部152是連接速度控制部154，速度控制部154是連接扭矩控制部156。扭矩控制部156是連接換流器116。

編碼器150是檢測馬達118之旋轉位置。速度檢測部152是由編碼器150所檢測之馬達118之旋轉位置來檢 測馬達118之旋轉速度ωm。速度控制部154是由速度指令與旋轉速度ωm之偏差來輸出扭矩指令TC。速度檢測部152所檢測之旋轉速度ωm與速度控制部154所輸出之扭矩指令TC是亦輸出至馬達驅動狀態判斷部146。扭矩控制器156是基於速度控制部154所輸出之扭矩指令TC而控制馬達118之電流，生成PWM訊號，而將該PWM訊號朝換流器116輸出。換流器116是基於PWM訊號而使內部之電晶體開關，朝馬達116供給預定之頻率之電壓。

[馬達控制裝置100之動作]

首先，速度控制部154由速度指令與旋轉速度ωm之偏差來輸出扭矩指令TC。扭矩控制部156是將扭矩指令TC輸入而控制馬達118之電流，生成PWM訊號，朝換流器116輸出。換流器116是藉由扭矩控制部156所輸出之PWM訊號而朝馬達118供給預定之頻率之電壓。馬達118是輸出因應所供給之電力之扭矩。

整流二極體114之輸出電壓(動力運轉模式時)及換流器116之輸出電壓(再生模式時)是由主電路直流電壓檢測部132來檢測。若經檢測之電壓比基準值比較部134之閾值還大，則再生電晶體驅動部136使再生電晶體124開啟。再生電晶體124是並聯連接光電耦合元件，檢測再生電阻122之通電。

積算處理部142是將再生電晶體124開啟中之開啟時間加算，從開啟時間之累積時間減去關閉中之關閉時間。連續通電檢測部144是將再生電晶體124開啟中之時間 作為連續開啟時間而檢測。設有積算處理部142與連續通電檢測部144是為了可於再生時與再生異常分開地檢測電源電壓異常。第1閾值比較部143是記憶用於檢測再生模式時之再生異常之再生模式之閾值、用於檢測動力運轉模式時之電源電壓異常之動力運轉模式之閾值。另外，第2閾值比較部145是記憶用於檢測再生模式時之電源電壓異常之閾值。第1閾值比較部143記憶之閾值是即便產生再生異常或電源電壓異常亦可保護再生電阻122之適當值。第1閾值比較部143舉例來說是記憶0.5秒來作為再生模式之閾值，記憶0.01秒來作為動力運轉模式之閾值。第2閾值比較部145記憶之閾值是為了可於再生模式時檢測電源異常電壓之閾值，其是取比再生電晶體124在再生模式反覆開啟、關閉時之1回之開啟時間更長之時間。這是為了辨識再生模式時之電源電壓異常(過電壓)與再生異常。

馬達驅動狀態判斷部146是將速度檢測部152輸出之旋轉速度ωm與速度控制部154輸出之扭矩指令TC予以輸入。馬達驅動狀態判斷部146是考慮馬達118之損失、編碼器150之量子化誤差起因之速度漣波，由旋轉速度ωm與扭矩指令TC如圖2所示地使用閾值ωA、TCA而判斷動力運轉模式及再生模式。

如圖2所示，旋轉速度ωm與扭矩指令TC之值是ωmωA且TC-TCA或是ωm-ωA且TCTCA的情況下判斷為再生模式，旋轉速度ωm與扭矩指令TC之值在上述情況以外是判斷為動力運轉模式。

附帶一提，ωA是考慮編碼器150之量化誤差而決定，令動力運轉再生判斷在馬達118之無負載運轉時不震顫(chattering)。另外，TCA是考慮馬達118之損失而決定，設定馬達118之再生電力與馬達損失成為相等時之值。另外，再生模式檢測是一旦成為再生模式則一定之時間檢測為再生狀態，再者，取再觸發類型，在因為以多慣性構成之機械系統或控制參數不適當時產生之扭矩之振動而往復於動力運轉、再生之模式的情況下是檢測為再生模式，防止電源過電壓之誤檢測。

圖3是供電源電壓正常時使馬達加減速之情況下之動力運轉、再生模式判斷之動作說明的圖。圖4是供使馬達加減速之情況下之於再生模式時產生電源電壓異常之情況下之動力運轉、再生模式判斷之動作說明的圖。

電源電壓正常時，旋轉速度ωm隨著時間而如圖3之最上部之速度圖般地變化，扭矩指令Tc隨著時間而如該速度圖之下之扭矩指令圖般地變化。此時，動力運轉、再生模式之判斷是由在圖1顯示之馬達驅動狀態判斷部146來如圖3之最下部之動力運轉/再生判別圖般地進行。

馬達118進入至再生模式時，再生電晶體124開啟，如圖3之再生電阻電流之圖所示，從換流器116供給之再生電流流於再生電阻122。此時，如圖3之主電路直流電壓之圖所示，主電路直流電壓變動。

在再生模式中，再生電阻122之通電時間超過再生模式之閾值時是從異常判別部147輸出再生異常。

旋轉速度ωm隨著時間而如圖4之最上部之速度圖般地變化，扭矩指令TC隨著時間而如該速度圖之下之扭矩指令圖般地變化。此時，動力運轉、再生模式之判斷是由在圖1顯示之馬達驅動狀態判斷部146來如圖4之最下部之動力運轉/再生判別圖般地進行。

電源電壓變得比通常還高之電源電壓異常發生時，即便馬達118在動力運轉模式再生電晶體124亦開啟，電流流於再生電阻122。電流流於再生電阻122之時間是積算處理部142檢測。該再生電晶體124之累積時間超過動力運轉模式之閾值的情況下是從異常判別部147輸出電源電壓異常。由於此情況下之閾值是取非常小之值，故可立即檢測出電源電壓異常，防止零件之損傷。

馬達118進入至再生模式時，再生電晶體124開啟，如圖4之再生電阻電流之圖所示，從換流器116供給之再生電流流於再生電阻122。此時，如圖4之主電路直流電壓之圖所示，主電路直流電壓變動。

在再生模式中，如圖4所示，若暫時地發生電源電壓異常(0.7秒時)，由於再生電阻122之連續通電時間超過閾值，故從異常判別部147輸出電壓檢測異常。

通常，因為再生電阻122之電阻值是取可吸收馬達118之最大輸出之電阻值，故再生電阻122之每1回之連續通電時間是如圖3之再生電阻電流之圖所示地成為微小時間。另一方面，在再生模式中，電源電壓上升之情況下，因為除了馬達118之再生電力之外電源電力亦流於再 生電阻122，故再生電阻122之通電是如圖4之再生電阻電流之圖所示地連續。

在再生模式中，產生再生電阻122之連續通電之情況下，檢測出電壓檢測異常。檢測連續通電之閾值取比在再生模式中檢測再生異常之閾值還小之值，且是比1回之再生電阻122之連續通電時間還長之值。

如以上，判斷馬達118是動力運轉模式或再生模式，使用再生電阻122之通電時間之累積值而檢測是電源電壓異常或再生異常，藉此，可分開辨識是再生之頻度過大或電源電壓高。另外，即便在再生模式中，亦可藉由是否產生再生電阻122之連續通電而檢測電源電壓異常。附帶一提，亦可是代替扭矩指令而檢測扭矩，或是推定扭矩，藉此判斷動力運轉再生模式。

[實施形態2]

圖5是與實施形態2相關之馬達控制裝置的概略構成圖。馬達控制裝置200是使用於感應電動機之主軸驅動。

[馬達控制裝置200之構成]

馬達控制裝置200之構成是與在圖1顯示之馬達控制裝置100大致相同。不同於與實施形態1相關之馬達控制裝置100之唯一點是具備動力運轉再生判別用之扭矩之閾值算出部248。

圖5之電源210、電磁接觸器212、整流二極體214、換流器216、馬達218、平滑電容器220、再生電阻222、再生電晶體224、再生電晶體驅動塊230、除動力運 轉再生判別用之扭矩之閾值算出部248之外之異常檢測塊240、編碼器250、速度檢測部252、速度控制部254、扭矩控制部256是與圖1之電源110、電磁接觸器112、整流二極體114、換流器116、馬達118、平滑電容器120、再生電阻122、再生電晶體124、再生電晶體驅動塊130、異常檢測塊140、編碼器150、速度檢測部152、速度控制部154、扭矩控制部156相同。

[馬達控制裝置200之動作]

感應電動機之主軸驅動是採用使磁通量在基底旋轉速度以上(不小於)之旋轉速度與旋轉速度反比例地減弱之磁場減弱控制。因此，馬達控制裝置200是於扭矩控制部256內設有若超過基底速度則與馬達之旋轉速度反比例地使扭矩指令減少之磁場減弱部。

在高速域，馬達218之再生電力會與馬達損失一致之扭矩TC之值是隨著旋轉速度之上升而變小。馬達控制裝置200是與旋轉速度反比例地使閾值降低，基於該閾值而進行馬達218之動力運轉、再生模式之判斷。附帶一提，並不僅是使磁通量相對於馬達旋轉速度成反比例，在使其與馬達速度成比例增加後而與旋轉速度成比例的情況下，同樣地，使閾值與旋轉速度成比例增加後而與旋轉速度反比例地降低。馬達控制裝置200之其他之動作是與馬達控制裝置100相同。

附帶一提，本實施例並非僅適用於感應電動機，於使用IPM馬達或磁阻馬達之主軸驅動亦能以同樣之 想法來適用。

如以上，本發明是使用扭矩指令與馬達速度而判別馬達是動力運轉模式或再生模式，並考慮再生電阻之通電狀態而可將電源電壓異常與再生異常分開檢測。因此，沒有附加特別之電路，與習知相比可更快檢測出電源過電壓，即便在電源方面差之環境亦可提高馬達控制裝置之安全性。另外，於警報發生時可辨識是電源有異常或再生頻度有異常，可迅速地進行警報發生時之修復。

100‧‧‧馬達控制裝置

110‧‧‧電源

112‧‧‧電磁接觸器

114‧‧‧整流二極體

116‧‧‧換流器

118‧‧‧馬達

120‧‧‧平滑電容器

122‧‧‧再生電阻

124‧‧‧再生電晶體

130‧‧‧再生電晶體驅動塊

132‧‧‧主電路直流電壓檢測部

134‧‧‧基準值比較部

136‧‧‧再生電晶體驅動部

140‧‧‧異常檢測塊

141‧‧‧開啟關閉時間檢測部

142‧‧‧積算處理部

143‧‧‧第1閾值比較部

144‧‧‧連續通電檢測部

145‧‧‧第2閾值比較部

146‧‧‧馬達驅動狀態判斷部

147‧‧‧異常判別部

150‧‧‧編碼器

152‧‧‧速度檢測部

154‧‧‧速度控制部

156‧‧‧扭矩控制部

TC‧‧‧扭矩指令

ωm‧‧‧旋轉速度

Claims (11)

1. 一種馬達控制裝置，其特徵在於具有：換流器，在動力運轉模式是將直流電壓轉換為交流電壓而將馬達驅動，在再生模式是將來自前述馬達之交流電壓轉換為直流電壓而朝再生電阻供給；開關部，在前述直流電壓超過閾值的情況下將前述再生電阻連接換流器；開啟關閉時間檢測部，檢測前述開關部之開啟時間與關閉時間；判斷部，在動力運轉模式與再生模式使用不同之閾值，在前述動力運轉模式下前述開關部之累積通電時間超過動力運轉模式之閾值的情況下判斷為電源電壓異常，另一方面，在前述再生模式下前述開關部之累積通電時間超過再生模式之閾值的情況下判斷為再生異常。
2. 如請求項1之馬達控制裝置，其中前述判斷部具有：積算處理部，將前述開啟關閉時間檢測部所檢測之前述開關部之開啟時間加算，另一方面，將前述開關部之關閉時間減算，而算出前述開關部之累積通電時間；第1閾值比較部，將前述累積通電時間與前述動力運轉模式之閾值及前述再生模式之閾值比較；及異常判別部，在前述累積通電時間超過前述動力運轉模式之閾值的情況下判別為電源電壓異常，在前述累積通電時間超過前述再生模式之閾值的情況下判別為再生異常。
3. 如請求項1之馬達控制裝置，其中前述判斷部更在前述再生模式下前述開關部之連續通電時間超過閾值的情況下判斷為電源電壓異常。
4. 如請求項3之馬達控制裝置，其中前述判斷部具有：連續通電時間檢測部，由前述開啟關閉時間檢測部所檢測之前述開關部之開啟狀態來檢測連續通電時間；第2閾值比較部，將前述連續通電時間與前述閾值比較；及異常判別部，在前述再生模式下前述連續通電時間超過前述閾值的情況下判別為電源電壓異常。
5. 如請求項1之馬達控制裝置，其中前述動力運轉模式之閾值之大小是比前述再生模式之閾值之大小還小。
6. 如請求項3之馬達控制裝置，其中比較前述連續通電時間之閾值是比前述開關部在前述再生模式反覆開啟、關閉時之1回之開啟時間還大。
7. 如請求項1之馬達控制裝置，更具有使用前述馬達之扭矩指令與旋轉速度而檢測前述動力運轉模式與前述再生模式之馬達驅動狀態判斷部。
8. 如請求項7之馬達控制裝置，其中前述馬達驅動狀態判斷部在檢測出是前述再生模式後，一定時間是維持再生模式之檢測結果。
9. 如請求項8之馬達控制裝置，其中前述馬達驅動狀態判斷部於動力運轉模式與再生模式之檢測反覆時是取再生模式。
10. 如請求項7之馬達控制裝置，其中用於讓前述馬達驅動 狀態判斷部判斷動力運轉模式與再生模式之閾值是因應前述馬達之旋轉速度而階段地或連續地變化。
11. 如請求項1之馬達控制裝置，其中前述開關部具有：主電路直流電壓檢測部，檢測前述直流電壓；基準值比較部，將檢測出之直流電壓與基準值比較；再生電晶體，將前述再生電阻連接換流器；及再生電晶體驅動部，在前述檢測出之直流電壓超過基準值的情況下將前述再生電晶體開啟，使前述再生電阻通電。