TWI705647B - 變換器及馬達控制裝置 - Google Patents

Abstract

變換器(1-1)係具備：具有連接於交流電源(3)之交流端子(11、12、13)、直流端子(14)、及直流端子(15)，並且具有複數個開關元件之功率模組(22)；基極驅動電路(27)；以及控制電源部(29)。變換器(1-1)係具備：根據在連接於直流端子(14)之複數個開關元件的射極中流動之訊號，或是在成為控制電源部(29)的基準電位之接地中流動之訊號，檢測交流電壓的電壓相位，並且生成而輸出顯示所檢測出的電壓相位之相位檢測訊號之電壓相位檢測部(24)。變換器(1-1)係具備：根據相位檢測訊號來生成用以控制複數個開關元件的導通關斷動作之驅動訊號之基極驅動訊號生成部(26)。

Description

變換器及馬達控制裝置

本發明係關於將交流電力轉換為直流電力之變換器及馬達控制裝置。

於工具機、製造機械、機器人等產業機械中，為了節能化而大量地利用變換器(convertor)，此變換器中採用將再生電力送回輸入電源的交流電源之電源再生方式。採用電源再生方式之變換器係於馬達再生時，作為將馬達驅動裝置供給之直流電力轉換為交流電力之直流交流轉換裝置來動作，藉此將馬達所產生之感應電動勢之再生電力送回交流電源。以下將再生電力送回交流電源之變換器的動作稱為再生動作。於再生動作中，若構成變換器之開關元件導通之時機偏移交流電源的電壓相位時，則電壓差增大，而有過大的電流流動使得馬達驅動裝置停止之疑慮。因此，變換器中係檢測交流電源的電壓相位，並根據所檢測之相位資訊來生成用以控制再生動作中之開關元件的導通關斷動作之驅動訊號。以下有時將交流電源的電壓相位僅稱為電壓相位。就電壓相位的檢測方法而言，一般的方法是檢測交流電源之線電壓的零交叉點，並根據所檢測出之零交叉點來檢測電壓相位。零交叉點係指交流電源的線電壓從負變為正或從正變為負之際，電壓成為零之時機。然而，此電壓相位的檢測方法中，由於交流電源的線電壓零交叉之時機與再生動作中的開關元件導通或關斷之時機重疊，所以在交流電源之線電壓的零交叉點附近，於電源電壓產生突波狀的失真。因此，由於電壓變動產生零交叉點的錯誤檢測，而有誤檢測電壓相位之可能性。

為了解決此問題，專利文獻1揭示一種依據相電壓的零交叉點來檢測交流電源的電壓相位之技術。專利文獻1所揭示之技術中，於電源再生變換器的交流端子連接有檢測交流電源的電壓相位之相位檢測部，藉由相位檢測部來檢測交流電源的電壓相位。相位檢測部係構裝於電源再生變換器內所設之印刷配線基板。根據專利文獻1所揭示之技術，由於交流電源的電壓相位是依據相電壓的零交叉而檢測出，所以生成在零交叉點間High位準與Low位準交互地變化之相位檢測訊號。並且，可使相位檢測訊號的位準產生變化之時機與開關元件導通或關斷之時機相異。藉此，可在不受到開關元件的導通關斷動作所致之電源電壓之突波狀的失真之影響下，進行電壓的相位檢測。[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2014-180427號公報

[發明所欲解決之課題]

專利文獻1所示之技術中，藉由相位檢測部來檢測施加於電源再生變換器的交流電源端子與由複數個開關元件所構成之功率模組的交流電源端子之間之交流電壓的相位。此交流電壓為施加於印刷配線基板上的圖案(銅箔)之電壓。然而，由於變換器的容量愈大，流於電源再生變換器的交流電源端子與功率模組的交流電源端子之間之電流值就愈大，當變換器的容量增大時，難以藉由印刷配線基板上的圖案來進行電力供給。因此，一般於大容量的變換器中使用匯流排等導體來進行電力供給。如此地使用匯流排等導體之情形下，專利文獻1所示之技術中，為了以印刷配線基板上所設之相位檢測部檢測交流電壓的相位，例如於匯流排連接導線束而成為相位檢測部經由匯流排及導線束來檢測交流電壓的相位之構造，故有構造複雜化之問題。

本發明係鑑於上述情況而研創者，目的在於獲得一種可藉由簡易構成來檢測交流電源的電壓相位之變換器。 [用以解決課題之技術手段]

為了解決上述課題並達成目的，本發明之變換器係配置在輸入電源之交流電源與可變速地控制馬達之馬達驅動裝置之間，並且具備將直流電力供給至馬達驅動裝置且將馬達減速時的再生電力送回交流電源之電源再生機能，該變換器係具備：功率模組，係具有連接於交流電源之交流端子、連接高電位側的直流配線之第一端子、及連接低電位側的直流配線之第二端子，並且具有複數個開關元件；以及驅動電路，係驅動複數個開關元件各者。變換器係具備：控制電源部，係生成供給至複數個開關元件之電力及供給至驅動電路之電力；以及電壓相位檢測部，係根據在連接於第一端子之複數個開關元件的射極中流動之訊號，或是在成為控制電源部的基準電位之接地中流動之訊號，檢測交流電壓的電壓相位，並且生成而輸出顯示所檢測出的電壓相位之相位檢測訊號。變換器係具備：驅動訊號生成部，係根據相位檢測訊號來生成用以控制複數個開關元件的導通關斷動作之驅動訊號。 [發明之效果]

本發明之變換器係達到可藉由簡易構成來檢測交流電源的電壓相位之效果。

以下根據圖式詳細說明本發明的實施形態之變換器及馬達控制裝置，惟本發明不限於此實施形態。

實施形態1. 第1圖為顯示實施形態1之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。如第1圖所示，實施形態1之變換器1-1係設置在產生三相交流電壓之三相交流電源的交流電源3與馬達驅動裝置4之間。變換器1-1在馬達的動力運行時，將來自產生三相交流電壓之交流電源3的交流電壓轉換為直流電壓並輸出至馬達驅動裝置4，而在馬達減速時，藉由再生動作將再生電力送回交流電源3。馬達驅動裝置4係接受變換器1-1供給之直流電壓而可變速地控制馬達5。此外，實施形態1之馬達控制裝置為具備變換器1-1以及從變換器1-1接受直流電壓力的供給而可變速地控制馬達5之馬達驅動裝置4之裝置。

變換器1-1係具備：貯存直流電力之平滑電容器21、功率模組22、母線電壓檢測部23、電壓相位檢測部24、母線電流檢測部25、成為驅動訊號生成部之基極驅動訊號生成部26、成為驅動電路之基極驅動電路27、成為訊號控制部之再生控制部28、以及控制電源部29。

功率模組22係具備：三個交流端子11、12、13、連接高電位側的直流配線之第一端子的直流端子14、以及連接低電位側的直流配線之第二端子的直流端子15。交流端子11係連接於交流配線51的一端。交流配線51的另一端係連接於電抗器2-1的一端。電抗器2-1的另一端係連接於交流配線91的一端。交流配線91的另一端係連接於交流電源3的端子3R。端子3R為輸出第一相之R相的交流電壓之端子。R相的交流電壓係經電抗器2-1施加於交流端子11。

交流端子12係連接於交流配線52的一端。交流配線52的另一端係連接於電抗器2-2的一端。電抗器2-2的另一端係連接於交流配線92的一端。交流配線92的另一端係連接於交流電源3的端子3S。端子3S為輸出第二相之S相的交流電壓之端子。S相的交流電壓係經電抗器2-2施加於交流端子12。

交流端子13係連接於交流配線53的一端。交流配線53的另一端係連接於電抗器2-3的一端。電抗器2-3的另一端係連接於交流配線93的一端。交流配線93的另一端係連接於交流電源3的端子3T。端子3T為輸出第三相之T相的交流電壓之端子。T相的交流電壓係經電抗器2-3施加於交流端子13。以下，不區分電抗器2-1、2-2、2-3時，會有稱為電抗器2之情形。

直流端子14係連接有高電位側的直流配線之正極母線70P的一端。正極母線70P的另一端係連接於變換器1-1的輸出端子6-1。輸出端子6-1為高電位側的直流端子。輸出端子6-1係連接有正極母線71P的一端。正極母線71P為設置在變換器1-1與馬達驅動裝置4之間之高電位側的直流配線。正極母線71P的另一端係連接於馬達驅動裝置4的直流端子17。直流端子17為高電位側的直流端子。功率模組22的直流端子14係經正極母線70P、輸出端子6-1、及正極母線71P而與馬達驅動裝置4的直流端子17電性連接。

直流端子15係連接有低電位側的直流配線之負極母線70N的一端。負極母線70N的另一端係連接於變換器1-1的輸出端子6-2。輸出端子6-2為低電位側的直流端子。輸出端子6-2係連接有負極母線71N的一端。負極母線71N為設置在變換器1-1與馬達驅動裝置4之間之低電位側的直流配線。負極母線71N的另一端係連接於馬達驅動裝置4的直流端子18。直流端子18為低電位側的直流端子。功率模組22的直流端子15係經負極母線70N、輸出端子6-2、及負極母線71N而與馬達驅動裝置4的直流端子18電性連接。

平滑電容器21之高電位側的端子21a係連接於正極母線70P。符號80P係表示平滑電容器21之高電位側的端子21a與正極母線70P之連接點。藉由將平滑電容器21之高電位側的端子21a連接於正極母線70P，使平滑電容器21之高電位側的端子21a與功率模組22的直流端子14電性連接，且進一步與馬達驅動裝置4的直流端子17電性連接。

平滑電容器21之低電位側的端子21b係連接於負極母線70N。第1圖中，符號80N係表示平滑電容器21之低電位側的端子21b與負極母線70N之連接點。藉由將平滑電容器21之低電位側的端子21b連接於負極母線70N，使平滑電容器21之低電位側的端子21b與功率模組22的直流端子15電性連接，且進一步與馬達驅動裝置4的直流端子18電性連接。

功率模組22除了交流端子11、12、13及直流端子14、15之外，更具備六個整流元件D1、D2、D3、D4、D5、D6以及六個再生用的開關元件S1、S2、S3、S4、S5、S6。以下，有時會將六個整流元件D1、D2、D3、D4、D5、D6稱為整流元件D1至D6，將開關元件S1、S2、S3、S4、S5、S6稱為開關元件S1至S6。

整流元件D1係反向並聯連接於開關元件S1。具體而言，整流元件D1之陰極的負極係連接於開關元件S1的集極，整流元件D1之陽極的正極係連接於開關元件S1的射極。藉由整流元件D1及開關元件S1而構成一個功率元件。同樣地，藉由整流元件D2及開關元件S2構成功率元件，藉由整流元件D3及開關元件S3構成功率元件，藉由整流元件D4及開關元件S4構成功率元件，藉由整流元件D5及開關元件S5構成功率元件，藉由整流元件D6及開關元件S6構成功率元件。

整流元件D1至D6的各元件例如可採用二極體、蕭特基能障二極體、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金屬氧化物半導體場效電晶體)等。六個整流元件D1、D2、D3、D4、D5、D6的各元件若為具有整流作用之元件即可，不限於上述此等元件。

開關元件S1及開關元件S2係藉由配線8-1串聯連接。藉由開關元件S1、開關元件S2、整流元件D1、整流元件D2及配線8-1構成第一臂。配線8-1的一端係連接於開關元件S1的射極。配線8-1的另一端係連接於開關元件S2的集極。配線8-1係連接有配線9-1的一端。符號501係表示配線8-1與配線9-1之連接點。配線9-1的另一端係連接於交流端子11。藉此，開關元件S1的射極及開關元件S2的集極係與交流端子11電性連接。由於交流端子11經電抗器2-1等與交流電源3的端子3R電性連接，所以整流元件D1及開關元件S1係構成R相之正極用的功率元件，整流元件D2及開關元件S2係構成R相之負極用的功率元件。開關元件S1的集極係經配線9-4連接於直流端子14。開關元件S2的射極係經配線9-5連接於直流端子15。

開關元件S3及開關元件S4係藉由配線8-2串聯連接。藉由開關元件S3、開關元件S4、整流元件D3、整流元件D4及配線8-2構成第二臂。配線8-2的一端係連接於開關元件S3的射極。配線8-2的另一端係連接於開關元件S4的集極。配線8-2係連接有配線9-2的一端。符號502係表示配線8-2與配線9-2之連接點。配線9-2的另一端係連接於交流端子12。藉此，開關元件S3的射極及開關元件S4的集極係與交流端子12電性連接。由於交流端子12係經電抗器2-2等與交流電源3的端子3S電性連接，所以整流元件D3及開關元件S3係構成S相之正極用的功率元件，整流元件D4及開關元件S4係構成S相之負極用的功率元件。開關元件S3的集極係經配線9-4連接於直流端子14。開關元件S4的射極係經配線9-5連接於直流端子15。

開關元件S5及開關元件S6係藉由配線8-3串聯連接。藉由開關元件S5、開關元件S6、整流元件D5、整流元件D6及配線8-3構成第三臂。配線8-3的一端係連接於開關元件S5的射極。配線8-3的另一端係連接於開關元件S6的集極。配線8-3係連接有配線9-3的一端。符號503係表示配線8-3與配線9-3之連接點。配線9-3的另一端係連接於交流端子13。藉此，開關元件S5的射極及開關元件S6的集極係與交流端子13電性連接。由於交流端子13係經電抗器2-3等與交流電源3的端子3T電性連接，所以整流元件D5及開關元件S5係構成T相之正極用的功率元件，整流元件D6及開關元件S6係構成T相之負極用的功率元件。開關元件S5的集極係經配線9-4連接於直流端子14。開關元件S6的射極係經配線9-5連接於直流端子15。

直流端子14係電性連接有構成上臂之開關元件S1、開關元件S3及開關元件S5的各集極。直流端子15係電性連接有構成下臂之開關元件S2、開關元件S4及開關元件S6的各射極。功率模組22的直流端子14及直流端子15係並聯連接有藉由開關元件S1及開關元件S2所構成之串聯電路，藉由開關元件S3及開關元件S4所構成之串聯電路，以及藉由開關元件S5及開關元件S6所構成之串聯電路。另外，實施形態1之變換器1-1係連接有三相的交流電源3，但亦可連接單相的交流電源來取代三相的交流電源3。連接單相的交流電源時，功率模組22係具有四個功率元件。

母線電壓檢測部23係檢測施加於平滑電容器21的端子21a與端子21b之電壓，並輸出顯示所檢測的電壓之電壓資訊作為母線電壓VPN。由於平滑電容器21的端子21a係經正極母線70P連接於功率模組22的直流端子14，平滑電容器21的端子21b係經負極母線70N連接於功率模組22的直流端子15，所以施加於平滑電容器21的端子21a與端子21b之電壓係與施加於功率模組22的直流端子14與直流端子15之電壓相等。

母線電流檢測部25係例如設於正極母線70P之直流端子14與連接點80P之間。母線電流檢測部25係檢測流於正極母線70P之電流，並輸出顯示所檢測的電流之電流資訊作為母線電流IPN。母線電流檢測部25可為採用稱為CT(Current Transformer：電流變壓器)之儀器用變流器之電流感測器，亦可為採用分流電阻之電流感測器。母線電流檢測部25亦可為此等之組合。母線電流檢測部25亦可例如設於負極母線70N之直流端子18與連接點80N之間，以檢測流於負極母線70N之電流。

控制電源部29係生成用以驅動功率模組22的開關元件S1至S6之電力，並且生成用以驅動基極驅動電路27之電力。如前所述，開關元件S1的射極係經電抗器2-1連接於交流電源3的R相，開關元件S3的射極係經電抗器2-2連接於交流電源3的S相，開關元件S5的射極係經電抗器2-3連接於交流電源3的T相。因此，為了驅動配置在正極側之開關元件S1、S3、S5的各元件，基極驅動電路27中必須區隔驅動開關元件S1、S3、S5的各元件之驅動訊號之生成電路的接地。亦即，必須將對應於開關元件S1、S3、S5的各元件之驅動訊號的生成電路相互絕緣。相對於此，由於配置在負極側之開關元件S2、S4、S6的射極係連接於功率模組22的直流端子15，所以成為開關元件S2、S4、S6之射極的電位基準之接地相同。因此，基極驅動電路27中，驅動配置在負極側之開關元件S2、S4、S6之驅動訊號之生成電路的接地可為相同。因此，為了使基極驅動電路27動作，最少須具有四個經絕緣的電源。

第2圖為顯示第1圖所示之控制電源部的構成例之圖。如第2圖所示，控制電源部29係具備：主電源31、電源控制用IC(Integrated Circuit：積體電路)32、開關元件33、絕緣變壓器30、複數個整流元件D21、D22、D23、D24、電容器C21、C22、C23、C24以及反饋部34。

絕緣變壓器30是由一次線圈N11以及複數條二次線圈N21、N22、N23、N24所構成。複數條二次線圈N21、N22、N23、N24的各條係於相鄰之線圈間絕緣。電源控制用IC32係具備：電源端子VCC、反饋端子FB、閘極訊號輸出端子SW以及接地端子GND。

主電源31的正端子係連接於一次線圈N11的捲繞起始側端子與電源控制用IC32的電源端子VCC。一次線圈N11的捲繞結束側端子係連接於開關元件33的汲極端子D。開關元件33的源極端子S係與主電源31的負端子及電源控制用IC32的GND端子連接。開關元件33的閘極G係連接於電源控制用IC32的SW端子。

整流元件D21的陽極係連接於二次線圈N21的捲繞結束側端子，整流元件D21的陰極係連接於電容器C21的一端。電容器C21的另一端係經配線291連接於二次線圈N21的捲繞起始側端子。整流元件D21的陰極與電容器C21的一端之連接點係連接有配線291-1的一端。電容器C21的另一端與配線291之連接點係連接有配線291-2的一端。配線291-2係連接有成為配線291-1中產生之電壓VRP的基準電位之接地VRPGND。電壓VRP係與施加於電容器C21的一端及另一端之間的電壓相等。配線291-1及配線291-2的另一端連接於第1圖所示之基極驅動電路27。

整流元件D22的陽極係連接於二次線圈N22的捲繞結束側端子，整流元件D22的陰極係連接於電容器C22的一端。電容器C22的另一端係經配線292連接於二次線圈N22的捲繞起始側端子。整流元件D22的陰極與電容器C22的一端之連接點係連接有配線292-1的一端。電容器C22的另一端與配線292之連接點係連接有配線292-2的一端。配線292-2係連接有成為配線292-1中產生之電壓VSP的基準電位之接地VSPGND。電壓VSP係與施加於電容器C22的一端及另一端之間的電壓相等。配線292-1及配線292-2的另一端連接於第1圖所示之基極驅動電路27。

整流元件D23的陽極係連接於二次線圈N23的捲繞結束側端子，整流元件D23的陰極係連接於電容器C23的一端。電容器C23的另一端係經配線293連接於二次線圈N23的捲繞起始側端子。整流元件D23的陰極與電容器C23的一端之連接點係連接有配線293-1的一端。電容器C23的另一端與配線293之連接點係連接有配線293-2的一端。配線293-2係連接有成為配線293-1中產生之電壓VTP的基準電位之接地VTPGND。電壓VTP係與施加於電容器C23的一端及另一端之間的電壓相等。

整流元件D24的陽極係連接於二次線圈N24的捲繞結束側端子，整流元件D24的陰極係連接於電容器C24的一端。電容器C24的另一端係經配線294連接於二次線圈N24的捲繞起始側端子。整流元件D24的陰極與電容器C24的一端之連接點係連接有配線294-1的一端。電容器C24的另一端與配線294之連接點係連接有配線294-2的一端。配線294-2係連接有成為配線294-1中產生之電壓VN的基準電位之接地VNGND。電壓VN係與施加於電容器C24的一端及另一端之間的電壓相等。電壓VN係輸入反饋部34。反饋部34係例如可使用光耦合器，反饋部34係在電源控制用IC32 的FB端子與二次線圈N24絕緣之狀態下，將電壓VN轉換為電源控制用IC32所能夠處理之電壓值，並將轉換後的電壓值輸入電源控制用IC32 的FB端子。藉由使用反饋部34，可保持一次線圈N11側的電路與二次線圈N21至N24側的電路之絕緣。

控制電源部29中，藉由使二次線圈N21、N22、N23之各線圈的圈數與二次線圈N24的圈數相等，可使電容器C21、C22、C23的各個中產生之電壓與電容器C24中產生之電壓幾乎相等。

接著說明控制電源部29的動作。電源控制用IC32係根據反饋部34輸出之電壓VN，生成控制開關元件33的導通關斷動作之控制訊號。電源控制用IC32係從SW端子輸出所生成之控制訊號，所輸出之控制訊號係輸入於開關元件33的閘極。藉此使開關元件33重複進行導通關斷動作，將輸入於反饋部34之電壓VN之值保持在特定值。

第1圖所示之電壓相位檢測部24係檢測交流電源3的電壓相位，並將顯示所檢測出的電壓相位之相位資訊輸出至基極驅動訊號生成部26作為相位檢測訊號。相位檢測訊號為取High位準或Low位準的電位之訊號。關於藉由電壓相位檢測部24所進行之電壓相位的檢測方法以及相位檢測訊號的詳細內容將於後詳述。

基極驅動訊號生成部26係根據電壓相位檢測部24輸出之相位檢測訊號，生成用以驅動開關元件S1至S6之六種基極驅動訊號SRP、SRN、SSP、SSN、STP、STN並輸出至再生控制部28。六種基極驅動訊號SRP、SRN、SSP、SSN、STP、STN的各個為取High位準或Low位準的電位之訊號。基極驅動訊號SRP為驅動R相之正極側用的開關元件S1之訊號。基極驅動訊號SRN為驅動R相之負極側用的開關元件S2之訊號。基極驅動訊號SSP為驅動S相之正極側用的開關元件S3之訊號。基極驅動訊號SSN為驅動S相之負極側用的開關元件S4之訊號。基極驅動訊號STP為驅動T相之正極側用的開關元件S5之訊號。基極驅動訊號STN為驅動T相之負極側用的開關元件S6之訊號。以下有時會將六種基極驅動訊號SRP、SRN、SSP、SSN、STP、STN稱為基極驅動訊號SRP至STN。

再生控制部28係根據母線電流IPN及母線電壓VPN，判斷要持續進行從基極驅動訊號生成部26所輸出之基極驅動訊號SRP至STN往基極驅動電路27之傳遞，或是要停止從基極驅動訊號生成部26所輸出之基極驅動訊號SRP至STN往基極驅動電路27之傳遞。再生控制部28判斷要持續進行基極驅動訊號SRP至STN往基極驅動電路27之傳遞之情形下，基極驅動訊號SRP至STN係持續輸入於基極驅動電路27。再生控制部28判斷要停止基極驅動訊號SRP至STN往基極驅動電路27之傳遞之情形下，基極驅動訊號SRP至STN係停止輸入於基極驅動電路27。

第3圖為顯示第1圖所示之再生控制部的構成例之圖。如第3圖所示，再生控制部28係具備：再生開始判定部60、再生停止判定部61、邏輯或電路62及NPN電晶體63。再生開始判定部60中係輸入母線電壓VPN。再生開始判定部60係具備根據母線電壓VPN來判定是否開始藉由第1圖所示之功率模組22進行之再生動作之機能。再生開始判定部60係具備減算器64及比較器65。減算器64係輸入母線電壓VPN及基準電壓Vref。基準電壓Vref為根據交流電源3的電壓所預先設定之電壓。此外，基準電壓Vref的生成方法係例如檢測交流電源3的電壓來生成基準電壓Vref之方法，根據母線電壓檢測部23輸出之母線電壓VPN來生成基準電壓Vref之方法等，任一方法皆為習知者，在此省略詳細說明。減算器64係算出母線電壓VPN與基準電壓Vref的差分之差電壓ΔV。

差電壓ΔV係輸入於比較器65的正端子。比較器65的負端子係輸入臨限電壓Vo。比較器65係比較差電壓ΔV與臨限電壓Vo並輸出取High位準或Low位準的電位之訊號。例如，差電壓ΔV大於臨限電壓Vo時，輸出High位準的訊號。High位準的訊號為母線電壓VPN高於一定值時，顯示開始藉由功率模組22所進行之再生動作之訊號。差電壓ΔV未達臨限電壓Vo時，輸出Low位準的訊號。比較器65輸出之訊號係輸入於邏輯或電路62作為再生開始判定部60的輸出訊號。

另外，實施形態1之再生控制部28的再生開始判定部60中，於功率模組22中之再生動作的剛開始之後，由於差電壓ΔV及臨限電壓Vo成為差電壓ΔV＜臨限電壓Vo之關係，故較佳為例如在比較器65中設置遲滯機能，於比較器65的輸出中設置單程觸發電路，或是將再生開始判定部60構成為從再生動作開始起至經過一定期間為止持續進行再生動作。

再生停止判定部61係輸入母線電流IPN。再生停止判定部61係具備根據母線電流IPN來判定是否停止功率模組22中的再生動作之機能。再生停止判定部61係具備比較器66。比較器66的正端子係輸入臨限電流Iref。比較器66的負端子係輸入母線電流IPN。比較器66係比較母線電流IPN與臨限電流Iref並輸出取High位準或Low位準的電位之訊號。例如，母線電流IPN大於臨限電流Iref時，輸出Low位準的訊號。母線電流IPN未達臨限電流Iref時，輸出High位準的訊號。從比較器66輸出之訊號係輸入於邏輯或電路62作為再生停止判定部61的輸出訊號。

邏輯或電路62的輸出係連接於NPN電晶體63的基極。邏輯或電路62的輸出訊號之再生導通訊號Ron係輸入於NPN電晶體63的基極。NPN電晶體63的集極係連接於第1圖所示之基極驅動訊號生成部26。NPN電晶體63的集極係輸入基極驅動訊號生成部26的輸出之基極驅動訊號SRP至STN。NPN電晶體63的射極係連接於基極驅動電路27。

接著說明再生控制部28的動作。如前所述，邏輯或電路62係輸入再生開始判定部60及再生停止判定部61的各輸出訊號。任一輸出訊號為High位準之情形下，邏輯或電路62輸出High位準的訊號。邏輯或電路62輸出High位準的訊號時，NPN電晶體63成為導通而使基極驅動訊號SRP至STN輸入於第1圖所示之基極驅動電路27。基極驅動電路27中，將基極驅動訊號SRP至STN轉換為功率模組22的各功率元件所能夠處理之訊號而生成轉換後的訊號之基極驅動訊號SRP’、SRN’、SSP’、SSN’、STP’、STN’。所生成之基極驅動訊號SRP’、SRN’、SSP’、SSN’、STP’、STN’係輸入於開關元件S1至S6的基極。藉此進行開關元件S1至S6的導通關斷動作，亦即功率模組22的再生動作。以下有時會將基極驅動訊號SRP’、SRN’、SSP’、SSN’、STP’、STN’稱為基極驅動訊號SRP’至STN’。基極驅動電路27的詳細內容將於後詳述。

另一方面，再生開始判定部60及再生停止判定部61的各輸出訊號為Low位準之情形下，邏輯或電路62輸出Low位準的訊號。邏輯或電路62輸出Low位準的訊號時，NPN電晶體63成為關斷而阻斷基極驅動訊號SRP至STN往第1圖所示之基極驅動電路27之輸入。藉此使開關元件S1至S6全部成為關斷而停止再生動作。

如此，在再生開始判定部60及再生停止判定部61的至少一者輸出High位準的訊號之情形下，持續進行再生動作，而在再生開始判定部60及再生停止判定部61兩者皆輸出Low位準的訊號之情形下，停止再生動作。

接著說明基極驅動電路27。如前所述，基極驅動電路27係具有將再生控制部28輸出之基極驅動訊號SRP、SRN、SSP、SSN、STP、STN轉換為功率模組22所能夠處理之基極驅動訊號SRP’、SRN’、SSP’、SSN’、STP’、STN’並輸入至功率模組22之開關元件S1至S6的基極之機能。第4圖為顯示第1圖所示之基極驅動電路27的構成例之圖。第4圖所示之基極驅動電路27係具備基極控制電路35及電壓施加部36。

基極控制電路35係具備將輸入於基極控制電路35之訊號電性絕緣，且對於電壓施加部36輸出與所輸入之訊號為相同電位之輸出訊號，亦即在輸入訊號為High位準之情形下輸出High位準的輸出訊號，而在輸入訊號為Low位準之情形下輸出Low位準的輸出訊號之機能。例如取High位準的電位之基極驅動訊號SRP輸入於基極控制電路35之情形下，基極控制電路35係在與此基極驅動訊號SRP呈電性絕緣之狀態下，將取High位準的電位之訊號輸出至電壓施加部36。基極控制電路35例如可使用光耦合器、經絕緣之脈衝變壓器等，但構成基極控制電路35之零件不限於此等，若可在將輸入訊號與輸出訊號電性絕緣之狀態下傳送與輸入訊號為相同電位之輸出訊號者即可。

基極控制電路35係具備：將基極驅動訊號SRP電性絕緣並轉換為與基極驅動訊號SRP為相同電位的訊號之控制電路35A；將基極驅動訊號SRN電性絕緣並轉換為與基極驅動訊號SRN為相同電位的訊號之控制電路35B；將基極驅動訊號SSP電性絕緣並轉換為與基極驅動訊號SSP為相同電位的訊號之控制電路35C；將基極驅動訊號SSN電性絕緣並轉換為與基極驅動訊號SSN為相同電位的訊號之控制電路35D；將基極驅動訊號STP電性絕緣並轉換為與基極驅動訊號STP為相同電位的訊號之控制電路35E；以及將基極驅動訊號STN電性絕緣並轉換為與基極驅動訊號STN為相同電位的訊號之控制電路35F。

電壓施加部36係輸入基極控制電路35的輸出訊號。電壓施加部36的複數個輸出係連接於功率模組22之開關元件S1至S6的基極。電壓施加部36係具備：根據控制電路35A的輸出訊號來生成並輸出基極驅動訊號SRP’之第一電壓施加部36A；根據控制電路35B的輸出訊號來生成並輸出基極驅動訊號SRN’之第二電壓施加部36B；以及根據控制電路35C的輸出訊號來生成並輸出基極驅動訊號SSP’之第三電壓施加部36C。此外，電壓施加部36係具備：根據控制電路35D的輸出訊號來生成並輸出基極驅動訊號SSN’之第四電壓施加部36D；根據控制電路35E的輸出訊號來生成並輸出基極驅動訊號STP’之第五電壓施加部36E；以及根據控制電路35F的輸出訊號來生成並輸出基極驅動訊號STN’之第六電壓施加部36F。

第5圖為顯示第4圖所示之第一電壓施加部的構成例之圖。第5圖所示之第一電壓施加部36A係具備NPN電晶體37、PNP電晶體38及基極電阻39。NPN電晶體37的基極與PNP電晶體38的基極相互連接，各基極係連接有控制電路35A的輸出。NPN電晶體37的射極與PNP電晶體38的射極係相互連接，各射極係連接有基極電阻39的一端。基極電阻39的另一端係連接於開關元件S1的基極。NPN電晶體37的集極連接於第2圖所示之配線291-1。藉此，對NPN電晶體37的集極施加由第2圖所示之控制電源部29所生成之電壓VRP。PNP電晶體38的集極與開關元件S1的射極係相互連接，且更連接於第2圖所示之配線291-2。藉此，PNP電晶體38的集極及開關元件S1的射極係與第2圖所示之接地VRPGND電性連接。

第6圖為顯示第4圖所示之第二電壓施加部的構成例之圖。如第6圖所示，與第一電壓施加部36A相同地，第二電壓施加部36B係具備NPN電晶體37、PNP電晶體38及基極電阻39。第二電壓施加部36B中，NPN電晶體37的基極與PNP電晶體38的基極係連接有控制電路35B的輸出。此外，第二電壓施加部36B中，基極電阻39的另一端係連接於開關元件S2的基極。此外，第二電壓施加部36B中，NPN電晶體37的集極係連接於第2圖所示之配線294-1。藉此，對NPN電晶體37的集極施加由第2圖所示之控制電源部29所生成之電壓VN。此外，第二電壓施加部36B中，PNP電晶體38的集極與開關元件S2的射極係連接於第2圖所示之配線294-2。藉此，PNP電晶體38的集極及開關元件S2的射極係與第2圖所示之接地VNGND電性連接。

第7圖為顯示第4圖所示之第三電壓施加部的構成例之圖。如第7圖所示，與第一電壓施加部36A相同地，第三電壓施加部36C係具備NPN電晶體37、PNP電晶體38及基極電阻39。第三電壓施加部36C中，NPN電晶體37的基極與PNP電晶體38的基極係連接有控制電路35C的輸出。此外，第三電壓施加部36C中，基極電阻39的另一端係連接於開關元件S3的基極。此外，第三電壓施加部36C中，NPN電晶體37的集極係連接於第2圖所示之配線292-1。藉此，對NPN電晶體37的集極施加由第2圖所示之控制電源部29所生成之電壓VSP。此外，第三電壓施加部36C中，PNP電晶體38的集極與開關元件S3的射極係連接於第2圖所示之配線292-2。藉此，PNP電晶體38的集極及開關元件S3的射極係與第2圖所示之接地VSPGND電性連接。

第8圖為顯示第4圖所示之第四電壓施加部的構成例之圖。如第8圖所示，與第一電壓施加部36A相同地，第四電壓施加部36D係具備NPN電晶體37、PNP電晶體38及基極電阻39。第四電壓施加部36D中，NPN電晶體37的基極與PNP電晶體38的基極係連接有控制電路35D的輸出。此外，第四電壓施加部36D中，基極電阻39的另一端係連接於開關元件S4的基極。此外，第四電壓施加部36D中，NPN電晶體37的集極係連接於第2圖所示之配線294-1。藉此，對NPN電晶體37的集極施加由第2圖所示之控制電源部29所生成之電壓VN。此外，第四電壓施加部36D中，PNP電晶體38的集極與開關元件S4的射極係連接於第2圖所示之配線294-2。藉此，PNP電晶體38的集極及開關元件S4的射極係與第2圖所示之接地VNGND電性連接。

第9圖為顯示第4圖所示之第五電壓施加部的構成例之圖。如第9圖所示，與第一電壓施加部36A相同地，第五電壓施加部36E係具備NPN電晶體37、PNP電晶體38及基極電阻39。第五電壓施加部36E中，NPN電晶體37的基極與PNP電晶體38的基極係連接有控制電路35E的輸出。此外，第五電壓施加部36E中，基極電阻39的另一端係連接於開關元件S5的基極。此外，第五電壓施加部36E中，NPN電晶體37的集極係連接於第2圖所示之配線293-1。藉此，對NPN電晶體37的集極施加由第2圖所示之控制電源部29所生成之電壓VTP。此外，第五電壓施加部36E中，PNP電晶體38的集極與開關元件S5的射極係連接於第2圖所示之配線293-2。藉此，PNP電晶體38的集極及開關元件S5的射極係與第2圖所示之接地VTPGND電性連接。

第10圖為顯示第4圖所示之第六電壓施加部的構成例之圖。如第10圖所示，與第一電壓施加部36A相同地，第六電壓施加部36F係具備NPN電晶體37、PNP電晶體38及基極電阻39。第六電壓施加部36F中，NPN電晶體37的基極與PNP電晶體38的基極係連接有控制電路35F的輸出。此外，第六電壓施加部36F中，基極電阻39的另一端係連接於開關元件S6的基極。此外，第六電壓施加部36F中，NPN電晶體37的集極係連接於第2圖所示之配線294-1。藉此，對NPN電晶體37的集極施加由第2圖所示之控制電源部29所生成之電壓VN。此外，第六電壓施加部36F中，PNP電晶體38的集極與開關元件S6的射極係連接於第2圖所示之配線294-2。藉此，PNP電晶體38的集極及開關元件S6的射極係與第2圖所示之接地VNGND電性連接。

接著說明基極驅動電路27的動作。在此使用第5圖所示之第一電壓施加部36A來說明基極驅動電路27的動作。開關元件S1的基極驅動訊號SRP從再生控制部28輸出時，控制電路35A係生成並輸出與基極驅動訊號SRP絕緣之訊號。於第一電壓施加部36A輸入High位準的訊號時，PNP電晶體38關斷且NPN電晶體37導通。藉此，配線291-1與開關元件S1的基極經基極電阻39成為導通狀態，電荷係充電於開關元件S1的基極與射極之電極間。由於電荷的充電使得施加於開關元件S1的基極與射極之電極間之電壓VBE超過預定的臨限電壓時，開關元件S1導通。以下將施加於開關元件S1的基極與射極之電極間之電壓稱為電壓VBE。電壓VBE上升至電壓VRP時，經基極電阻39之對開關元件S1的基極與射極之電極間之充電結束。

於第一電壓施加部36A輸入Low位準的訊號時， NPN電晶體37關斷且PNP電晶體38導通。藉此，接地VRPGND與開關元件S1的基極經基極電阻39成為導通狀態，於開關元件S1的基極與射極之電極間所充電之電荷被放電。由於電荷的放電使得施加於開關元件S1的基極與射極之電極間之電壓VBE未達預定的臨限電壓時，開關元件S1關斷。電壓VBE降低至接地VRPGND時，開關元件S1的基極與射極之電極間所充電之電荷的放電結束。

其他開關元件亦以同樣的原理動作，故省略說明。此外，在基極驅動訊號SRP未從再生控制部28輸出之情形下，亦即未進行再生動作之情形下，基極驅動電路27不動作，此外，開關元件S1至S6不進行導通關斷動作而保持在關斷狀態。

如上所述，基極驅動電路27係使用控制電源部29中所生成之各電源，將再生控制部28輸出之基極驅動訊號SRP、SRN、SSP、SSN、STP、STN轉換為功率模組22能夠處理之基極驅動訊號SRP’、SRN’、SSP’、SSN’、STP’、STN’，而進行開關元件S1至S6的導通關斷動作。

接著使用第11圖及第12圖來說明變換器1-1中的再生動作。第11圖為用以說明第1圖所示之電壓相位檢測部的動作之圖。如前所述，配置在功率模組22的正極側之開關元件S1、S3、S5的射極係經電抗器2而連接於交流電源3的R相、S相、T相。並且，開關元件S1、S3、S5的射極係連接於控制電源部29的接地VRPGND、VSPGND、VTPGND。

第11圖所示之電壓相位檢測部24中，根據連接於配線291-2之接地VRPGND產生之訊號來檢測R相輸入電壓VR1。R相輸入電壓VR1係等效於施加在第1圖所示之交流端子11與交流端子12之間之電壓。此外，電壓相位檢測部24係根據連接於配線292-2之接地VSPGND產生之訊號來檢測S相輸入電壓VS1。S相輸入電壓VS1係等效於施加在第1圖所示之交流端子12與交流端子13之間之電壓。此外，電壓相位檢測部24係根據連接於配線293-2之接地VTPGND產生之訊號來檢測T相輸入電壓VT1。T相輸入電壓VT1係等效於施加在第1圖所示之交流端子13與交流端子11之間之電壓。由於開關元件S1、S3、S5的射極連接於控制電源部29的接地VRPGND、VSPGND、VTPGND，所以電壓相位檢測部24中，根據開關元件S1、S3、S5的射極中所流之訊號或是成為控制電源部29的基準電位之接地中所流之訊號，以交流電力從功率模組22再生至交流電源3之方式檢測出開關元件S1至S6進行導通關斷動作時之交流電壓的電壓相位，且生成並輸出顯示所檢測出的電壓相位之相位檢測訊號。

第12圖為用以說明第1圖所示之變換器的動作之時間圖。第12圖中，從上方開始依序顯示交流電源3輸出之線電壓VR-S、VS-T、VT-R、VS-R、VT-S、VR-T的波形，根據線電壓所生成之六種相位檢測訊號的波形，基極驅動訊號SRP至STN的波形，以及流於R相、T相及S相中之再生電流(Irr、Isr、Itr)的波形。線電壓VR-S與線電壓VS-R相當於前述R相輸入電壓VR1，且互補地變化。線電壓VS-T與線電壓VT-S相當於前述S相輸入電壓VS1，且互補地變化。線電壓VR-T與線電壓VT-R相當於前述T相輸入電壓VT1，且互補地變化。再生電流係指再生動作時，從第1圖所示之馬達驅動裝置4經開關元件S1至S6朝向交流電源3流動之電流。

另外，線電壓VR-S係以S相為基準來檢測與R相之電壓差者，相對於此，線電壓VS-R係以R相為基準來檢測與S相之電壓差者。線電壓VR-S與線電壓VS-R的電壓相位呈180度偏移。同樣地，線電壓VS-T係以T相為基準來檢測與S相之電壓差者，相對於此，線電壓VT-S係以S相為基準來檢測與T相之電壓差者，線電壓VS-T與線電壓VT-S的電壓相位呈180度偏移。線電壓VT-R係以R相為基準來檢測與T相之電壓差者，相對於此，線電壓VR-T係以T相為基準來檢測與R相之電壓差者，線電壓VT-R與線電壓VR-T的電壓相位呈180度偏移。

電壓相位檢測部24係根據R相輸入電壓VR1、S相輸入電壓VS1及T相輸入電壓VT1來推測線電壓VR-S、線電壓VS-R、線電壓VS-T、線電壓VT-S、線電壓VR-T及線電壓VT-R，根據推測結果抽出各線電壓的零交叉點，並將所抽出之零交叉點作為相位檢測訊號來處理。此相位檢測訊號係輸出至基極驅動訊號生成部26。第12圖中例示有電壓相位檢測部24輸出之各相位檢測訊號。第12圖中，從上方依序顯示R-S線間相位檢測訊號、S-R線間相位檢測訊號、S-T線間相位檢測訊號、T-S線間相位檢測訊號、T-R線間相位檢測訊號及R-T線間相位檢測訊號。例如，R-S線間相位檢測訊號係在線電壓VR-S與線電壓VS-R之差為正的區間(相位區間)中取High位準之值，而在負的區間(相位區間)中取Low位準之值。電壓相位檢測部24係對應於各線電壓來生成位準如此地變化之相位檢測訊號。

接著，基極驅動訊號生成部26係根據第12圖所示之各相位檢測訊號，藉由以下所示之方法來生成基極驅動訊號SRP至STN。

在線電壓VR-S的電位為最大時，基極驅動訊號生成部26係將基極驅動訊號SRP、SSN設為High位準並導通控制開關元件S1與開關元件S4。

在線電壓VS-T的電位為最大時，基極驅動訊號生成部26係將基極驅動訊號SSP、STN設為High位準並導通控制開關元件S3與開關元件S6。

在線電壓VT-R的電位為最大時，基極驅動訊號生成部26係將基極驅動訊號STP、SRN設為High位準並導通控制開關元件S5與開關元件S2。

在線電壓VS-R的電位為最大時，基極驅動訊號生成部26係將基極驅動訊號SSP、SRN設為High位準並導通控制開關元件S3與開關元件S2。

在線電壓VT-S的電位為最大時，基極驅動訊號生成部26係將基極驅動訊號STP、SSN設為High位準並導通控制開關元件S5與開關元件S4。

在線電壓VR-T的電位為最大時，基極驅動訊號生成部26係將基極驅動訊號SRP、STN設為High位準並導通控制開關元件S1與開關元件S6。

接著說明開關元件S1至S6根據基極驅動訊號進行導通動作或關斷動作時所流動之電流。以下有時會將開關元件S1至S6的導通動作或關斷動作稱為開關動作。另外，第1圖中顯示了以從交流電源3朝向變換器1-1之方向的箭頭所示之R相電流Ir、S相電流Is、及T相電流It，在此，將依循箭頭的方向流動之電流作為正向的電流來處理，且第12圖所示之三個再生電流的波形係依此來記載。

如前所述，在開關元件S1至S6進行開關動作時，第12圖所示之R相再生電流Irr、S相再生電流Isr及T相再生電流Itr流動。在時刻t20~t40中，由於線電壓VR-S的電位成為最大，所以開關元件S1、S4成為導通狀態而其他開關元件成為關斷狀態。藉此，平滑電容器21與交流電源3的R-S之間係隔著電抗器2的阻抗而成為連接狀態。因此，再生電流係經導通狀態的開關元件S1、S4而流於R相與S相。

同樣地，在時刻t40~t60中，由於線電壓VR-T的電位成為最大，所以開關元件S1、S6成為導通狀態而其他開關元件成為關斷狀態。藉此，平滑電容器21與交流電源3的R-T之間係隔著電抗器2的阻抗而成為連接狀態。因此，再生電流係經導通狀態的開關元件S1、S6流於R相與T相。

另外，即使在進行開關動作之情形下，平滑電容器21的端子間電壓與交流電源3的電壓之間，平滑電容器21的端子間電壓＞交流電源3的電壓之關係不成立時，再生電流不會流動。再生電流係利用平滑電容器21的端子間電壓與交流電源3的電壓之電壓差，在流動受限於電抗器2的阻抗之狀態下流動。

在此，交流端子11與開關元件S1之間存在有起因於各種配線之電感。同樣地，交流端子12與開關元件S3之間、交流端子13與開關元件S5之間，亦存在有起因於各種配線之電感。第13圖為顯示存在於交流電源與功率模組的交流端子之間之電感，以及存在於配置在功率模組的正極側之開關元件的射極與功率模組的交流端子之間之電感之圖。

電感LR為第1圖所示之電抗器2-1的電感。電感LS為第1圖所示之電抗器2-2的電感。電感LT為第1圖所示之電抗器2-3的電感。電感LR1是起因於設在交流端子11與開關元件S1的射極之間之配線之電感。電感LS1是起因於設在交流端子12與開關元件S3的射極之間之配線之電感。電感LT1是起因於設在交流端子13與開關元件S5的射極之間之配線之電感。R相輸入電壓VR1為施加於開關元件S1的射極之電壓。R相電壓VR2為施加於電感LR與交流端子11之間之電壓。S相輸入電壓VS1為施加於開關元件S3的射極之電壓。S相電壓VS2為施加於電感LS與交流端子12之間之電壓。T相輸入電壓VT1為施加於開關元件S5的射極之電壓。T相電壓VT2為施加於電感LT與交流端子13之間之電壓。

在此，實施形態1之變換器1-1中，如前所述，根據連接於配線291-2之接地VRPGND產生之訊號來檢測R相輸入電壓VR1，根據連接於配線292-2之接地VSPGND產生之訊號來檢測S相輸入電壓VS1，並且，根據連接於配線293-2之接地VTPGND產生之訊號來檢測T相輸入電壓VT1。因此，從交流電源3觀看功率模組22時，連接交流電源3的端子3R與交流端子11之配線中存在有電感LR，連接交流端子11與開關元件S1之配線中存在有電感LR1以及起因於配線291-2之電感。此外，連接交流電源3的端子3S與交流端子12之配線中存在有電感LS，連接交流端子12與開關元件S3之配線中存在有電感LS1以及起因於配線292-2之電感。此外，連接交流電源3的端子3T與交流端子13之配線中存在有電感LT，連接交流端子13與開關元件S5之配線中存在有電感LT1以及起因於配線293-2之電感。因此，相較於專利文獻1所示之技術，交流電源3至開關元件S1、S3、S5之電感成分變大。因此，例如，變換器1-1以外的外部機器連接於交流電源3之情形下，即使起因於該外部機器的再生動作使得自交流電源3施加於交流端子11、12、13之電壓產生變動時，亦可藉由上述電感成分來減緩電壓變動。

另外，亦可考慮使用濾波用電容器等抑制電壓變動之措施，但使用濾波用電容器時會產生電壓相位的延遲，故不佳。實施形態1之變換器1-1中，即使不使用濾波用電容器，亦可抑制電壓相位檢測部24檢測出之R相輸入電壓VR1等之變動，例如，在前述之外部機器動作中之狀態下導通變換器1-1的電源時，亦可抑制連接於配線291-2之接地VRPGND產生之訊號的變動，而提升電壓相位檢測部24之R相輸入電壓VR1的檢測精度。

此外，供給至第1圖所示之馬達驅動裝置4之電力愈大，則流於變換器1-1的交流端子11、12、13之電流愈大，而使得交流端子11、12、13大型化，因而難以藉由螺栓固定等將交流端子11、12、13直接連接於裝載有電壓相位檢測部24、基極驅動訊號生成部26、再生控制部28、基極驅動電路27及控制電源部29之印刷配線基板。因而須利用匯流排、導線束等來連接交流端子11、12、13與印刷配線基板，導致用以檢測交流電源3的電壓相位之構成變得複雜。根據實施形態1之變換器1-1，由於利用連接於印刷配線基板上的圖案配線之配線291-2等之接地產生的訊號來檢測R相輸入電壓VR1等而可檢測交流電源3的電壓相位，故即使在交流端子11、12、13大型化之情形下，亦不須利用匯流排、導線束等，可降低變換器1-1的製造成本，更可抑制用以檢測交流電源3的電壓相位之構成的複雜化。

此外，根據實施形態1之變換器1-1，由於可利用連接於配線291-2等之接地產生的訊號，因此亦可進行容易配置在印刷配線基板上之圖案設計而達到省空間化。

實施形態2. 第14圖為顯示實施形態2之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。實施形態2之變換器1-2係具備電壓相位檢測部24A來取代第1圖所示之電壓相位檢測部24。以下首先說明實施形態1之電壓相位檢測部24中，依據R相輸入電壓VR1、S相輸入電壓VS1、T相輸入電壓VT1的再生動作時，所產生之線電壓及相電壓產生之突波狀的電壓變動，之後說明實施形態2之電壓相位檢測部24A的構成。

第15圖為顯示實施形態1之變換器於再生動作時所產生之線電壓、基極驅動訊號、相位檢測訊號等的波形之圖。第15圖中，從上方開始依序顯示基極驅動訊號SRP至STN的波形，再生動作時之線電壓VR-S、VS-T、VT-R的波形，以及再生動作時所生成之R相之相位檢測訊號RSD的波形。如第15圖所示，藉由將基極驅動訊號SRP至STN切換於High位準與Low位準來進行第1圖所示之開關元件S1至S6的導通關斷動作時，於導通關斷動作，會在線電壓VR-S、VS-T、VT-R發生突波狀的電壓變動。發生此種電壓變動時，例如相位檢測訊號RSD的電位係於短期間內在線電壓VR-S的零交叉點依High位準、Low位準、High位準的順序變化。

第16圖為顯示實施形態1之變換器於再生動作時所產生之相電壓、基極驅動訊號、相位檢測訊號等的波形之圖。第16圖中，從上方開始依序顯示再生動作時之基極驅動訊號SRP至STN的波形，再生動作時之相電壓VR2、VS2、VT2的波形，以及再生動作時所生成之相位檢測訊號RD、SD、TD的波形。如第16圖所示，藉由將基極驅動訊號SRP至STN切換於High位準與Low位準來進行第1圖所示之開關元件S1至S6的導通關斷動作時，由於導通關斷動作，會在相電壓VR2、VS2、VT2發生突波狀的電壓變動。發生此種電壓變動時，例如相位檢測訊號RD的電位係於短期間內在相電壓VR2的零交叉點依High位準、Low位準、High位準的順序變化。相位檢測訊號SD、TD亦同樣地變化。

如實施形態1中所說明般，電壓相位檢測部24係例如輸入R相輸入電壓VR1等，惟，功率模組22的交流端子11與開關元件S1之間存在有配線291-2等所致之電感。藉由此電感可降低由連接於交流電源3之外部機器的再生動作為起因之電壓變動的影響，但起因於開關元件S1至S6的導通關斷動作之突波狀的電壓變動，會重疊於連接於開關元件S1至S6等之配線291-2等。第15圖及第16圖所示電壓變動係由於在開關元件S1至S6的狀態從導通切換為關斷或從關斷切換為導通之際，經整流元件D1至D6使相間導通，而藉由電抗器2的電感與交流端子11、12、13的電感將電壓分壓之故。亦即，功率模組22的再生動作時，藉由R相輸入電壓VR1、S相輸入電壓VS1及T相輸入電壓VT1所產生之線電壓、相電壓等係容易受到由該再生動作所產生之突波狀的電壓變動。

此外，電壓相位檢測部24係檢測由連接於開關元件S1之配線291-2、連接於開關元件S3之配線292-2、連接於開關元件S5之配線293-2等傳遞之訊號，亦即檢測R相輸入電壓VR1、S相輸入電壓VS1及T相輸入電壓VT1，故亦容易受到起因於開關元件S1、S3、S5的導通關斷動作時產生之振盪之電壓變動的影響。因此，相較於藉由檢測施加於電抗器2及功率模組22的交流端子11、12、13之間之相電壓VR2、VS2、VT2的值來生成相位檢測訊號之情形，電壓變動的因素增多。亦即，實施形態1所示之電壓相位檢測部24雖可降低由連接於交流電源3之外部機器的再生動作為起因之電壓變動的影響，但仍有容易受到起因於裝載了電壓相位檢測部24之變換器1-1的再生動作之電壓變動的影響之課題。為了解決此課題，可考量藉由濾波電容器等對所檢測出之線電壓或相電壓的波形進行濾波以去除電壓變動之方法，或是降低開關元件的開關速度以抑制振盪之方法等。然而，在進行濾波之情形下，會發生較原本交流電源3的電壓相位的延遲，而須進行與原本電壓相位匹配之修正。此外，在降低開關速度之情形下，會有功率模組22的開關損耗增加之課題。

實施形態2之電壓相位檢測部24A中，檢測藉由R相輸入電壓VR1、S相輸入電壓VS1及T相輸入電壓VT1所產生之相電壓的最大值或最小值，或是檢測藉由R相輸入電壓VR1、S相輸入電壓VS1及T相輸入電壓VT1所產生之線電壓的最大值或最小值，而藉此進行交流電源3之電壓相位的檢測。

接著使用第17圖來說明藉由電壓相位檢測部24A進行之相電壓之最大值或最小值的檢測方法。第17圖為顯示第14圖所示之電壓相位檢測部的構成例之圖。

電壓相位檢測部24A係具備：中性點40、電阻41A、電阻41B、電阻41C以及相位檢測部42。電阻41A、電阻41B及電阻41C之各個的一端係連接於中性點40。中性點40係連接於相位檢測部42。

電阻41A的另一端係輸入成為開關元件S1的射極電位之R相輸入電壓VR1。R相輸入電壓VR1係輸入於電阻41A且輸入於相位檢測部42。電阻41B的另一端係輸入成為開關元件S3的射極電位之S相輸入電壓VS1。S相輸入電壓VS1係輸入於電阻41B且輸入於相位檢測部42。於阻41C的另一端係輸入成為開關元件S5的射極電位之T相輸入電壓VT1。T相輸入電壓VT1係輸入於電阻41C且輸入於相位檢測部42。

相位檢測部42中，根據所輸入之訊號來生成相位檢測訊號RD3、SD3、TD3。相位檢測訊號RD3之值相當於以中性點40的電位NG為基準之R相輸入電壓VR1之值。相位檢測訊號SD3之值相當於以中性點40的電位NG為基準之S相輸入電壓VS1之值。相位檢測訊號TD3之值相當於以中性點40的電位NG為基準之T相輸入電壓VT1之值。

接著使用第18圖來說明相電壓之最小值的檢測方法。第18圖為顯示實施形態2之藉由電壓相位檢測部所生成之R相之相位檢測訊號的波形以及根據該相位檢測訊號所產生之R相之相電壓的波形之圖。

第18圖中，顯示相位檢測用臨限電壓，於變換器1-2的再生動作時所產生之R相之中性點基準相電壓VR3的波形，以及於變換器1-2的再生動作時藉由電壓相位檢測部24A所生成之相位檢測訊號RD3的波形。相位檢測用臨限電壓之值係設定為相位檢測訊號RD3的電位在中性點基準相電壓VR3的相位於60°至120°之間成為High位準之值。相位檢測用臨限電壓係設定在電壓相位檢測部24A。中性點基準相電壓VR3係於相位檢測部42中，例如以中性點40的電位NG為基準，藉由VR3=VR1-NG來算出。

中性點基準相電壓VR3的相位到達60°時，相位檢測訊號RD3的電位從Low位準變化為High位準。中性點基準相電壓VR3的相位到達90°時，相位檢測訊號RD3的電位於短期間內依High位準、Low位準、High位準的順序變化。中性點基準相電壓VR3的相位到達120°時，相位檢測訊號RD3的電位從High位準變化為Low位準。中性點基準相電壓VR3的相位於120°至一週期後的相位60°之區間中，相位檢測訊號RD3的電位維持在Low位準。一週期後的相位60°與相位420°等效。中性點基準相電壓VR3的相位到達420°時，相位檢測訊號RD3的電位從Low位準變化為High位準。中性點基準相電壓VR3的相位於120°至420°之區間的中心相當於中性點基準相電壓VR3的相位270°，中性點基準相電壓VR3的相位為270°時，中性點基準相電壓VR3的電位成為最小。

此外，第18圖中雖省略圖示，但變換器1-2的再生動作時藉由電壓相位檢測部24A所生成之S相之相位檢測訊號的波形以及根據S相的相位檢測訊號所產生之S相之相電壓的波形，係以與第18圖所示之波形相同的傾向變化。並且，變換器1-2的再生動作時藉由電壓相位檢測部24A所生成之T相之相位檢測訊號的波形以及根據T相的相位檢測訊號所產生之T相之相電壓的波形，係以與第18圖所示之波形相同的傾向變化。

如第18圖所示，藉由將相位檢測用臨限電壓之值設定在中性點基準相電壓VR3的電位成為最高之值附近，中性點基準相電壓VR3的相位於60°至120°之間，相位檢測訊號RD3的電位變動之次數為一次。亦即，可使受到開關元件之導通關斷動作的影響之次數僅在中性點基準相電壓VR3的相位為90°時。

於中性點基準相電壓VR3的相位90°附近，相位檢測訊號RD3的電位係依High位準、Low位準、High位準的順序變化，惟相較於中性點基準相電壓VR3的相位於120°至420°之區間的寬度亦即相位檢測訊號RD3的電位維持在Low位準之區間的寬度，如此之相位檢測訊號RD3的電位變動之區間的寬度更短。因此，在Low位準的相位檢測訊號RD3持續輸出之期間未超過特定期間之情形下，藉由將此Low位準的相位檢測訊號RD3判定為雜訊，可降低電壓變動的影響。

此外，實施形態2之電壓相位檢測部24A中，中性點基準相電壓VR3的相位於120°至420°之區間中，藉由算出相位檢測訊號RD3的電位從High位準變化為Low位準之時點至從Low位準變化為High位準之時點之時間，可算出中性點基準相電壓VR3的最小值。此時間係設為較上述利用於雜訊判定之特定期間長。藉由利用中性點基準相電壓VR3的最小值，可檢測交流電源3的電壓相位。

如以上說明，根據實施形態2之變換器1-2，即使根據設置在控制電源部29之接地VRPGND、VSPGND、VTPGND所產生之訊號來生成相位檢測訊號，亦不會受到開關元件之導通關斷動作的影響而能夠檢測交流電源3的電壓相位。

此外，實施形態2中，利用相電壓的最小值來進行電壓相位的檢測，但實施形態2之變換器1-2例如可不僅是檢測相電壓的最小值，亦藉由檢測最大值而可在更短時間內進行電壓相位的檢測。例如可藉由在中性點基準相電壓VR3的相位於240°至300°之間，追加相位檢測訊號RD3的電位成為High位準之相位檢測用臨限電壓，算出中性點基準相電壓VR3的最大值。中性點基準相電壓VR3之最大值的相位，相當於例如第18圖所示之中性點基準相電壓VR3的相位90°與相位270°。

此外，實施形態2中，於中性點基準相電壓VR3的相位於60°至120°之間以及中性點基準相電壓VR3的相位於240°至300°之間，設定有相位檢測訊號RD3的電位例如成為High位準之相位檢測用臨限電壓，但由於從中性點基準相電壓VR3來看之開關元件進行導通關斷動作之相位為30°、90°、150°、210°、270°、330°等，所以例如可設定相位檢測訊號RD3的電位於中性點基準相電壓VR3的相位於45°至105°之間以及225°至315°之間成為High位準之相位檢測用臨限電壓。

此外，實施形態2中，藉由算出相電壓來進行電壓相位的檢測，但實施形態2之變換器1-2亦可藉由算出線電壓來進行電壓相位的檢測。例如可設定相位檢測訊號的電位在線電壓的相位於45°至135°之間時成為High位準之相位檢測用臨限電壓。此情形下，在線電壓的相位於135°至405°之間，相位檢測訊號的電位成為Low位準，線電壓的相位為135°至405°之中心點亦即相當於相位270°之線電壓成為最小值。

此外，實施形態1之電壓相位檢測部24與再生控制部28以及實施形態2之電壓相位檢測部24A與再生控制部28，可由使用光耦合器、邏輯IC等硬體所構成，例如可為單一電路、複合電路、經程式化之處理器、並聯之經程式化之處理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：特殊應用積體電路)、FPGA(Field Programmable Gate Array：場域可程式閘陣列)、或此等之組合，亦可由軟體所構成。

此外，根據實施形態1之變換器1-1及實施形態2之變換器1-2，可利用印刷配線基板上的圖案配線傳遞之訊號來算出成為線電壓之線電壓VR-S、線電壓VS-T及線電壓VT-R，以及成為相電壓之R相輸入電壓VR1、S相輸入電壓VS1及T相輸入電壓VT1。因此，可將此等電壓使用在停電的檢測。所謂停電的檢測，係指來自交流電源3的電力未供給至變換器之狀態。關於停電的檢測，將於後述實施形態3中詳細說明。

此外，根據實施形態1之變換器1-1及實施形態2之變換器1-2，可將根據印刷配線基板上的圖案配線傳遞之訊號而算出之線電壓VR-S、線電壓VS-T、線電壓VT-R、R相輸入電壓VR1、S相輸入電壓VS1及T相輸入電壓VT1中的至少一種電壓，使用在前述再生控制部28之基準電壓Vref的設定。

實施形態3. 第19圖為顯示實施形態3之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。實施形態3之變換器1-3與第1圖所示之變換器1-1為相同構成，且更設有輸入電壓檢測部43。

首先說明實施形態3之輸入電壓檢測部43的動作。第20圖為對照第19圖所示之輸入電壓檢測部43的動作說明之圖。第20圖係與第11圖為相同構成，且圖示輸入電壓檢測部43來取代電壓相位檢測部24。輸入電壓檢測部43中係輸入實施形態1中亦顯示之連接於配線291-2之接地VRPGND產生的訊號VR1，連接於配線292-2之接地VSPGND產生的訊號VS1，以及連接於配線293-2之接地VTPGND產生的訊號VT1。輸入電壓檢測部43係根據此等訊號來檢測交流電源3的線電壓或相電壓。

根據實施形態3，由於可利用連接於配線291-2等之接地產生的訊號，所以與實施形態1同樣地可抑制用以檢測交流電源3的線電壓或相電壓之構成的複雜化。此外，根據實施形態3，由於可利用連接於配線291-2等之接地產生的訊號，因此亦可進行容易配置在印刷配線基板上之圖案設計而達到省空間化。

此外，根據實施形態3，亦可追加根據輸入電壓檢測部43的輸出訊號來判定是否發生交流電源3的停電之停電檢測部。停電檢測部可為僅通知是否發生停電之顯示裝置或音響裝置，亦可為具備控制機能之控制裝置或控制器。具備停電檢測部之情形下，於交流電源3發生停電時，對於使用變換器1-3的直流電力之馬達驅動裝置4所控制之馬達5，可迅速地下達如何地動作等之控制或指示。

實施形態4. 第21圖為顯示實施形態4之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。實施形態4之變換器1-4係設有檢測流於交流配線51、52、53之三相輸入電流之輸入電流檢測部25A，來取代第1圖所示之母線電流檢測部25。

實施形態4之變換器1-4係具備作為電流值轉換部之RST-dq座標轉換部44以及再生控制部28A。RST-dq座標轉換部44係根據成為電壓相位檢測部24的輸出訊號之相位檢測訊號，對輸入電流檢測部25A的輸出訊號進行座標轉換，藉此算出相當於有效電力之電流的d軸電流Id以及相當於無效電力之電流的q軸電流Iq。再生控制部28A係根據d軸電流Id與母線電壓檢測部23的輸出訊號來進行再生開始動作及再生停止動作。另外，關於電壓相位檢測部，在此係使用實施形態1所示之電壓相位檢測部24，但亦可取代為實施形態2所示之電壓相位檢測部24A。此外，亦可追加實施形態3所說明之輸入電壓檢測部43。

此外，實施形態1及實施形態2中，說明了各電壓相位檢測部檢測交流電源3之線電壓或相電壓的電壓相位，但不限於此。除了線電壓或相電壓的電壓相位之外，亦可算出交流電源3的電源角頻率ω、R相電壓相位θr、S相電壓相位θs、T相電壓相位θt之其他資訊的至少一種。以下將R相電壓相位稱為第一電壓相位，S相電壓相位稱為第二電壓相位，T相電壓相位稱為第三電壓相位。

接著說明實施形態4之RST-dq座標轉換部44。RST-dq座標轉換部44係具備將固定座標軸的RST軸轉換為旋轉座標軸的dq軸之機能。以電壓相位檢測部24來算出交流電源3的電源角頻率ω與R相電壓相位θr，並根據電源角頻率ω與R相電壓相位θr將RST軸的訊號轉換為dq軸的訊號。

在此，以時刻t、實效值Ea、電源角頻率ω、初期相位α的平衡三相電壓來表示交流電源3的相電壓VR、VS、VT。如此，交流電源3的相電壓VR、VS、VT可表示為以下的式(1)。初期相位α為t=0時之相電壓VR的相位。

[數1]

第22圖為對照在實施形態4的控制中所使用之RST軸及dq軸的說明之圖。第22圖中，RST軸為顯示交流電源3的R相、S相及T相之固定座標軸。此外，dq軸為以電源角頻率ω順時針旋轉之旋轉座標軸。在此，將以R相的軸為基準之d軸的相位設為θ時，二個座標軸之間，以下的式(2)成立。

[數2]

使用前述式(1)及式(2)來算出旋轉座標軸之dq軸的電壓Vd、Vq時，可導出以下的式(3)。

[數3]

首先思考上述式(3)中θ=0之情形。將θ=0代入於式(3)時，可導出以下的式(4)。

[數4]

此外，思考上述式(3)中θ=π/2之情形。將θ=π/2代入於式(3)時，可導出以下的式(5)。

[數5]

從上述式(4)及式(5)可知，不論上述式(3)中的θ為何值皆可導出上述式(4)。亦即d軸電壓係與電源電壓向量等效。因此，d軸係相當於有效電力方向，q軸係相當於無效電力方向。

接著說明R相電壓相位θr與初期相位α之關係。首先依據上述式(1)，R相電壓VR可由以下的式(6)來表示。

[數6]

例如，R相電壓VR為0時設θr=0，R相電壓VR為最大值的√2Ea時設θr=π/2。此情形下，初期相位α可設定為-π/2。從以上來看，上述式(2)可由以下的式(7)來表示。

[數7]

上述式(7)為根據由電壓相位檢測部24所算出之R相電壓相位θr與電源角頻率ω之式，且為從RST軸轉換為dq軸之RST-dq座標轉換部44中所使用之式。因此，輸入電流Ir、Is、It可使用以下的式(8)來轉換為d軸電流Id、q軸電流Iq。

[數8]

如前所述，由於d軸為有效電力，q軸為無效電力，所以d軸電流係顯示相當於有效電力之電流，q軸電流係顯示相當於無效電力之電流。因此，在馬達加速時等動力運行動作中，d軸電流Id成為正值的訊號。相對於此，在馬達減速時等之再生動作中，d軸電流Id成為負值的訊號。

一般而言，在變換器中檢測輸入電流Ir、Is、It並進行再生動作的開始及停止之控制時，必須將固定座標軸的RST軸轉換為旋轉座標軸的dq軸。座標轉換須具有交流電源3之電壓相位的資訊。如前所述，若使用本實施形態之手法，則可利用連接於成為印刷配線基板上的圖案配線之配線291-2等之接地產生的訊號，來檢測交流電源3的電壓相位，所以可簡化用以檢測交流電源3的電壓相位之構成。因此，若使用本實施形態所示之電壓相位檢測部24或電壓相位檢測部24A，則有益於變換器的低成本化。

接著，說明實施形態4中的再生控制部28A。再生控制部28A係依據d軸電流Id與母線電壓VPN，判斷繼續對基極驅動電路27傳遞基極驅動信號生成部26所輸出之基極驅動信號SRP至STN，或是停止對基極驅動電路27傳遞基極驅動信號生成部26所輸出之基極驅動信號SRP至STN。再生控制部28A經判斷為繼續對基極驅動電路27傳遞基極驅動信號SRP至STN時，持續將基極驅動信號SRP至STN輸入基極驅動電路27。若再生控制部28A經判斷為停止對基極驅動電路27傳遞基極驅動信號SRP至STN時，停止將基極驅動信號SRP至STN輸入基極驅動電路27。

第23圖為顯示第21圖所示之再生控制部28A的構成例之圖。第23圖所示之再生控制部28A中，與第3圖所示之再生控制部28的構成之相異點僅在於輸入於再生停止判定部61之訊號從母線電流IPN變更為d軸電流Id，除此之外的動作係進行與實施形態1所示之再生控制部28相同之動作。另外，對於與第3圖相同或同等之構成要素係附加相同符號。再生停止判定部61中，比較器66的負輸入端子係輸入d軸電流Id。在d軸電流Id大於臨限電流Iref時，輸出Low位準的訊號，而在d軸電流Id未達臨限電流Iref時，輸出High位準的訊號。

從以上來看，即使是檢測輸入電流來取代檢測母線電流之變換器中，亦可進行交流電源3之電壓相位的檢測。藉此有益於變換器的低成本化。

實施形態5. 第24圖為顯示實施形態5之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。實施形態5之變換器1-5與第21圖所示之變換器1-4為相同或同等之構成，且更追加過載檢測部45。另外，對於相同或同等之構成要素，係使用相同符號並適當地省略重複說明。

過載檢測部45係具備根據d軸電流Id來檢測變換器1-5的過載之機能。變換器1-5是否為過載狀態之資訊通知至馬達驅動裝置4或是第24圖中未顯示之高階控制裝置100(參考第34圖)。高階控制裝置100為將馬達動作指令傳送至馬達驅動裝置4之裝置。

第25圖為顯示第24圖所示之馬達驅動裝置4使馬達5動作時之動作之波形圖。橫軸為時間，從上段起，顯示馬達速度N、馬達扭矩Tout、馬達輸出Pout、母線電壓VPN及d軸電流Id。

首先說明第25圖的t00~t01區間。此區間為馬達的加速區間且為馬達動力運行區間。時刻t00為馬達開始加速之時刻，時刻t01為馬達速度N到達目標速度之時刻。藉由馬達扭矩Tout，使馬達速度N及馬達輸出Pout增大。隨著馬達輸出Pout的增大，d軸電流Id往正方向增大。馬達扭矩Tout降低時，馬達輸出Pout成為一定且d軸電流Id的峰值亦成為一定。

接著說明第25圖的t01~t02區間。此區間為馬達速度N成為一定速度之區間。與時刻t00~t01區間不同地，由於馬達輸出Pout為低值，所以d軸電流Id成為幾乎不流動之狀態。

然後說明第25圖的t02~t03區間。此區間為馬達減速之區間且為馬達再生區間。時刻t02為馬達開始減速之時刻，時刻t03為馬達停止之時刻。馬達開始減速時，馬達的再生電力流入於平滑電容器21而使母線電壓VPN上升。根據前述再生控制部28A，於母線電壓VPN超過預定值時，變換器1-5開始進行電源再生動作。藉由變換器1-5的電源再生動作，使d軸電流Id往負方向流動，使得母線電壓VPN降低。於時刻t02中，馬達減速時的馬達輸出Pout，亦即馬達之再生電力的絕對值增大而使較大電流流動，但隨著馬達速度N的降低，馬達輸出Pout的絕對值亦變小，往負方向流動之d軸電流Id的絕對值亦變小。

從第25圖可知， d軸電流Id的大小係取決於馬達輸出Pout。亦即馬達輸出Pout與d軸電流Id之間成比例關係。此外，d軸電流Id係根據輸入電流Ir、Is、It來求取。因此，d軸電流Id增大即等於輸入電流Ir、Is、It的絕對值亦增大。

若過大的電流持續流於變換器1-5所裝載之功率模組22時，變換器1-5會成為過載狀態。此時，由於與輸入電流Ir、Is、It相同的電流流於功率模組22，所以監視根據輸入電流Ir、Is、It所算出之d軸電流Id，可間接地檢測流於功率模組22之電流。由於輸入電流Ir、Is、It為交流電流，所以無關於馬達動力運行時或馬達再生時而於正負向皆流動。相對於此，就d軸電流Id之情形而言，於馬達動力運行時電流往正方向流動，於馬達再生時電流往負方向流動。

接著說明實施形態5之過載檢測部45。第26圖為顯示第24圖所示之過載檢測部45的構成例之圖。過載檢測部45係具備比較器190、比較器191及邏輯或電路192而構成。比較器190的負輸入端子係輸入d軸電流上限值Idmax，比較器190的正輸入端子係輸入d軸電流Id。此外，比較器191的正輸入端子係輸入d軸電流下限值Idmin，比較器191的負輸入端子係輸入d軸電流Id。比較器190及比較器191的各輸出訊號係輸入於邏輯或電路192的輸入端子，邏輯或電路192的輸出訊號係作為過載檢測部45的輸出訊號來處理。在此，過載檢測部45輸出High位準的訊號之情形下，判定變換器1-5為過載狀態，過載檢測部45輸出Low位準的訊號之情形下，判定變換器1-5並非過載狀態。

d軸電流上限值Idmax及d軸電流下限值Idmin是由裝載於變換器1-5之功率模組22的電流容量或電氣規格等來決定。d軸電流上限值Idmax係成為動力運行動作時的電流限制值，d軸電流下限值Idmin係成為再生動作時的電流限制值。

藉由前述構成，d軸電流Id成為d軸電流上限值Idmax以上時，比較器190係輸出High位準的訊號，而對於邏輯或電路192輸入High位準的訊號。藉此，邏輯或電路192輸出High位準的訊號使得過載檢測部45輸出High位準的訊號。此外，d軸電流Id成為d軸電流下限值Idmin以下時，比較器191輸出High位準的訊號，而對於邏輯或電路192輸入High位準的訊號。藉此，邏輯或電路192輸出High位準的訊號使得過載檢測部45輸出High位準的訊號。過載檢測部45所輸出之訊號經圖示中省略之通訊線路通知至馬達驅動裝置4或高階控制裝置100。

如以上所述，實施形態5之變換器1-5中，根據d軸電流Id來監視馬達動力運行時及馬達再生時之變換器1-5的負載狀態，並根據其監視結果來判定是否為瞬間性的過載狀態。

根據實施形態5之構成，可使電源相位檢測部達到低成本化，並且可實現以d軸電流Id來監視變換器的過載狀態之單純構成，所以有益於變換器的低成本化。

實施形態5中，僅藉由與馬達輸出Pout呈比例關係之d軸電流Id來判定是否為瞬間過載狀態，但亦可使用q軸電流Iq來判定是否為瞬間過載狀態。藉由使用d軸電流Id及q軸電流Iq兩者，可監視有效電流及無效電流兩者。藉此更可正確地判斷變換器1-5的通電狀態，所以更可正確地判斷是否為瞬間過載狀態。

實施形態6. 第27圖為顯示實施形態6之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。實施形態6之變換器1-6係與第24圖所示之變換器1-5為相同或同等之構成，於第27圖中，以過載檢測部45A取代第24圖的過載檢測部45。另外，對於相同或同等之構成要素，係使用相同符號並適當地省略重複說明。

過載檢測部45A係具備根據d軸電流Id來檢測變換器1-6的穩態下的過載之機能。變換器1-6是否為過載狀態之資訊係通知至馬達驅動裝置4或是第27圖中未顯示之高階控制裝置100(參考第34圖)。高階控制裝置100為將馬達動作指令傳送至馬達驅動裝置4之裝置。

一般而言，變換器或反向器之電力轉換裝置的穩態過載保護，係推測裝載於電力轉換裝置之零件的溫度，在所推測之溫度成為應予保護之溫度以上時，判斷為穩態過載狀態，並停止電力轉換裝置的動作以保護電力轉換裝置。另外，就裝載於電力轉換裝置之零件而言，可列舉如與馬達的電力供給相關之功率元件群及電容器等。

就穩態過載保護曲線的具體例而言，已知有如第28圖所示之過載保護曲線。第28圖為對照實施形態6中之穩態過載保護的說明之波形圖。第28圖中，橫軸為電力轉換裝置的通電電流I，縱軸為容許通電時間Ta，此等的關係顯示作為過載保護特性。此過載保護特性係在以某通電電流I使電力轉換裝置連續地通電時，求取由其通電所導致之溫度上升到達應予保護之溫度為止之時間時所使用。具體而言，從表示某通電電流I之值之橫軸的點沿與縱軸平行地描繪之直線與圖示之過載保護曲線所交叉之交點的縱軸之值，係設定為應予保護之溫度。

第29圖為顯示第27圖所示之過載檢測部45A的構成例之圖。如第29圖所示，過載檢測部45A係具備絕對值算出部193、溫度上升推測部194及比較器195而構成。第29圖中，絕對值算出部193係輸入d軸電流Id。絕對值算出部193係算出d軸電流絕對值|Id|。所算出之d軸電流絕對值|Id|係輸入於溫度上升推測部194。溫度上升推測部194係根據由裝載於變換器1-6之功率模組22及平滑電容器21的特性所決定之過載保護曲線，算出溫度上升推測值Kc。所算出之溫度上升推測值Kc係輸入於比較器195的負輸入端子。比較器195的正輸入端子係輸入臨限溫度Kref，表示溫度上升推測值Kc與臨限溫度Kref的大小關係之訊號係成為比較器195的輸出訊號，比較器195的輸出訊號成為過載檢測部45A的輸出訊號。

接著參考第30圖及第31圖來說明溫度上升推測部194的動作。第30圖為對照實施形態6中之溫度上升推測部194的動作說明之第一波形圖，第31圖為對照實施形態6中之溫度上升推測部194的動作說明之第二波形圖。具體而言，第30圖中顯示變換器1-6的d軸電流Id以一定值持續流動時之功率模組22的溫度上升Ka。此外，第31圖中顯示變換器1-6的d軸電流Id以一定值持續流動時之平滑電容器21的溫度上升Kb。任一圖中的橫軸皆表示時間。

從第30圖及第31圖兩圖可知，溫度上升的變化特性係接近於數階之延遲濾波器的特性。因此於溫度上升推測部194中，藉由使用相當於d軸電流Id的絕對值之d軸電流絕對值|Id|作為輸入訊號，可算出功率模組22及平滑電容器21的溫度上升推測值Kc。數階之延遲濾波器的例子有無限脈衝響應濾波器（infinite impulse response filter；IIR）濾波器、移動平均濾波器等。

從以上來看，過載檢測部45A係根據d軸電流Id來推測裝載於變換器1-6之零件的溫度上升，在預設之溫度上升推測值Kc為臨限溫度Kref以上時，判斷為穩態過載狀態，在溫度上升推測值Kc小於臨限溫度Kref時，判斷為並非穩態過載狀態。判斷為穩態過載狀態之情形下，過載檢測部45A係輸出High位準的訊號，並經通訊路徑而通知至馬達驅動裝置4或高階控制裝置100。另一方面，判斷並非穩態過載狀態之情形下，過載檢測部45A係輸出Low位準的訊號。High位準及Low位準的訊號係經通訊路徑而通知至馬達驅動裝置4或高階控制裝置100。

如以上所述，實施形態6之變換器1-6中，根據d軸電流Id來監視變換器1-6的負載狀態，並根據其監視結果來判定變換器1-6是否為穩態過載狀態。

根據實施形態6之構成，可使電源相位檢測部達到低成本化，並且可實現以d軸電流Id來監視變換器的過載狀態之單純構成，所以有益於變換器的低成本化。

另外，實施形態6中，僅藉由與馬達輸出Pout呈比例關係之d軸電流Id來判定是否為穩態過載狀態，但亦可使用q軸電流Iq來判定是否為穩態過載狀態。藉由使用d軸電流Id及q軸電流Iq兩者，可監視有效電流及無效電流兩者。藉此更可正確地判斷變換器1-6的通電狀態，所以更可正確地判斷是否為穩態過載狀態。

實施形態7. 第32圖為顯示實施形態7之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。第32圖所示之實施形態7之變換器1-7係於第24圖所示之實施形態5之變換器1-5的構成中，省略母線電壓檢測部23、基極驅動訊號生成部26及再生控制部28A之圖示，並且於馬達驅動裝置4的內部追加馬達控制部4A。其他構成係與第24圖相同或同等，而對於相同或同等之構成要素附加相同符號。

馬達控制部4A係具備將任意的交流電力供給至馬達5以可變速地控制馬達5之機能。變換器1-7內之過載檢測部45的輸出為經通訊路徑46而輸入於馬達控制部4A之構成。第32圖中係使用實施形態5中所說明之過載檢測部45，亦即具備判定瞬間過載狀態之機能之過載檢測部45，但亦可取代為實施形態6中所說明之過載檢測部45A，亦即具備判定穩態過載狀態之機能之過載檢測部45A，或是亦可使用具備瞬間過載狀態的判定機能及穩態過載狀態的判定機能兩者之過載檢測部。

輸入電流檢測部25A係檢測輸入於功率模組22之輸入電流Ir、Is、It，並將所檢測出之輸入電流Ir、Is、It輸入於RST-dq座標轉換部44。RST-dq座標轉換部44中，根據電壓相位檢測部24所檢測出之交流電源3的R相電壓相位θr與電源角頻率ω來算出d軸電流Id及q軸電流Iq，並將d軸電流Id輸入於過載檢測部45。過載檢測部45係根據d軸電流Id來判定變換器1-7是否為過載狀態。判定變換器1-7為過載狀態使得過載檢測部45輸出High位準的訊號時，馬達控制部4A係以降低馬達5的輸出之方式來控制交流電力。

用以降低馬達5的輸出之手法可例示以下手法。 (i) 以較預先由馬達動作指令所決定之扭矩指令更受限制之扭矩指令使馬達5動作之方式進行控制。 (ii) 以較預先由馬達動作指令所決定之旋轉指令更受限制之旋轉指令使馬達5動作之方式進行控制。 (iii) 以使馬達5慣性運轉之方式進行控制。具體而言，係停止對設在馬達驅動裝置4的內部之未圖示的開關元件進行導通關斷控制之開關動作，使馬達5成為慣性運轉狀態。

接著參考第32圖及第33圖來說明實施形態7之變換器1-7及馬達驅動裝置4的動作。第33圖為顯示實施形態7之變換器及馬達控制部的動作之流程圖。第33圖中係省略符號的記載。

RST-dq座標轉換部44係根據藉由輸入電流檢測部25A所檢測出之輸入電流Ir、Is、It以及藉由電壓相位檢測部24所算出之R相電壓相位θr與電源角頻率ω，來算出d軸電流Id(步驟S101)。過載檢測部45係根據d軸電流Id來判定變換器1-7是否為過載狀態(步驟S102)。過載檢測部45係藉由通訊路徑46將判定結果通知至馬達驅動裝置4內部的馬達控制部4A(步驟S103)。以上之步驟S101~S103的處理為變換器1-7的處理，變換器1-7係重複執行步驟S101~S103的處理。

馬達控制部4A係接收過載檢測部45的判定結果(步驟S104)。馬達控制部4A係根據所接收到之判定結果來判定變換器1-7是否為過載狀態(步驟S105)。所接收到之判定結果為表示過載狀態之內容的訊號(實施形態5的例子為High位準的訊號)時(步驟S105、是)，以限制馬達5的輸出之方式限制來自馬達驅動裝置4的馬達輸出(步驟S106)，並將限制了馬達5的輸出之交流電力輸出至馬達5(步驟S107)。所接收到之判定結果為表示非過載狀態之內容的訊號(實施形態5的例子為Low位準的訊號)時(步驟S105、否)，不進行步驟S106的處理而移往步驟S107。亦即所接收到之判定結果並非過載狀態之情形下，不限制馬達5的輸出而將通常的控制動作下之交流電力輸出至馬達5(步驟S107)。以上之步驟S104~S107的處理為馬達控制部4A的處理，馬達控制部4A係重複執行步驟S104~S107的處理。

根據實施形態7，即使在馬達5的動作超過假定之動作使得變換器1-7為過載狀態之情形下，由於馬達驅動裝置4以降低馬達5的輸出之方式來控制交流電力，所以可消除變換器1-7的過載狀態，可在不使系統停止下消除變換器1-7的壽命劣化、破損等不良影響。因此可選擇容量小的變換器而有益於產業機械的低成本化。

實施形態8. 第34圖為顯示實施形態8之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。第34圖中，係於第32圖所示之實施形態7之變換器1-7中追加高階控制裝置100、馬達驅動裝置400以及取代了馬達5之馬達500。高階控制裝置100係具備經通訊路徑47a、47b將馬達動作指令輸出至馬達驅動裝置4、400的各個之機能，並將馬達動作指令輸出至馬達驅動裝置4、400的各個。變換器1-8內之過載檢測部45的輸出係經通訊路徑46而輸入於高階控制裝置100。馬達驅動裝置400係具備直流端子19、20以及馬達控制部400A，直流端子19、20係與馬達驅動裝置4的直流端子17、18連接，且亦與變換器1-8內的平滑電容器21連接。馬達控制部400A係將任意的交流電力供給至馬達500以進行可變速控制。另外，第34圖中，採用適合於瞬間過載檢測之過載檢測部45，但亦可將過載檢測部45取代為適合於穩態過載檢測之過載檢測部45A，或是亦可使用具備瞬間過載檢測及穩態過載檢測兩者的機能之過載檢測部。

輸入電流檢測部25A係檢測出輸入於功率模組22之輸入電流Ir、Is、It，並將所檢測出之輸入電流Ir、Is、It輸入於RST-dq座標轉換部44。RST-dq座標轉換部44中，根據電壓相位檢測部24中所檢測出之交流電源3的R相電壓相位θr與電源角頻率ω來算出d軸電流Id及q軸電流Iq，並將d軸電流Id輸入於過載檢測部45。過載檢測部45係根據d軸電流Id來判定變換器1-8是否為過載狀態。判定變換器1-8為過載狀態時，表示過載狀態之內容的訊號(High位準的訊號)係經通訊路徑46通知至高階控制裝置100。高階控制裝置100係使用所對應之通訊路徑47a、47b兩者或任一者，以生成將控制對象之馬達的輸出予以限制之馬達動作指令之方式，對馬達驅動裝置4的馬達控制部4A及馬達驅動裝置400的馬達控制部400A之至少一者進行指示。馬達控制部4A及馬達控制部400A中至少一者係根據所接收之馬達動作指令，以降低馬達5或馬達500的輸出之方式控制交流電力。

以下列舉出具體例來說明。在此，以具備主軸馬達及伺服馬達之工具機為例，並將馬達5設為主軸馬達，將馬達500設為伺服馬達者。另外，高階控制裝置100可設在工具機亦可不設在工具機。

(i) 高階控制裝置100係將降低主軸馬達之馬達5的輸出之馬達動作指令輸出至馬達控制部4A。 (ii) 高階控制裝置100為了不增長循環時間，而決定限制加速時間或減速時間相較於主軸馬達之馬達5較短之伺服馬達之馬達500的輸出。高階控制裝置100係將維持主軸馬達之馬達5的輸出並限制伺服馬達之馬達500的輸出之馬達動作指令輸出至馬達控制部4A及馬達控制部400A。

接著參考第34圖及第35圖來說明實施形態8之變換器及馬達驅動裝置的動作。第35圖為顯示實施形態8之變換器及馬達控制部的動作之流程圖。第35圖中係省略符號的記載。

RST-dq座標轉換部44係根據藉由輸入電流檢測部25A所檢測之輸入電流Ir、Is、It以及藉由電壓相位檢測部24所算出之R相電壓相位θr與電源角頻率ω，來算出d軸電流Id(步驟S201)。過載檢測部45係根據d軸電流Id來判定變換器1-8是否為過載狀態(步驟S202)。過載檢測部45係藉由通訊路徑46將判定結果通知至高階控制裝置100(步驟S203)。以上之步驟S201~S203的處理為變換器1-8的處理，變換器1-8係重複執行步驟S201~S203的處理。

高階控制裝置100係接收過載檢測部45的判定結果(步驟S204)。高階控制裝置100係根據所接收到之判定結果來判定變換器1-8是否為過載狀態(步驟S205)。所接收到之判定結果為表示過載狀態之內容的訊號(實施形態5的例子為High位準的訊號)時(步驟S205、是)，決定限制馬達5及馬達500中至少一個的輸出(步驟S206)，並將限制馬達的輸出之馬達動作指令輸出至驅動控制對象之馬達之馬達驅動裝置(步驟S207)。所接收到之判定結果為表示非過載狀態之內容的訊號(實施形態5的例子為Low位準的訊號)時(步驟S205、否)，不進行步驟S206的處理而移往步驟S207。亦即所接收到之判定結果並非過載狀態之情形下，不對馬達5及馬達500進行輸出限制，而輸出通常的馬達動作指令(步驟S207)。以上之步驟S204~S207為高階控制裝置100的處理，高階控制裝置100係重複執行步驟S204~S207的處理。

馬達驅動裝置4的馬達控制部4A及馬達驅動裝置400的馬達控制部400A係接收來自高階控制裝置100的馬達動作指令(步驟S208)，以因應所接收之馬達動作指令使交流電輸出至馬達5及馬達500之方式動作(步驟S209)。以上之步驟S208、S209的處理為馬達控制部4A、400A的處理，馬達控制部4A、400A係重複執行步驟S208、S209的處理。

根據實施形態8，即使在馬達5及馬達500的動作超過假定之動作使得變換器1-8為過載狀態之情形下，由於高階控制裝置100將限制馬達5及馬達500中至少一個的輸出之馬達動作指令輸出至該當的馬達驅動裝置，並且該當的馬達驅動裝置以降低控制對象的馬達輸出之方式來控制交流電力，所以可消除變換器1-8的過載狀態，可在不使系統停止下消除變換器1-8的壽命劣化、破損等不良影響。此外，在工具機般之使用複數個馬達之產業機械中，係以防止循環時間增長之方式來輸出馬達動作指令，藉此可維持循環時間並且消除變換器1-8的過載狀態。因此可選擇容量小的變換器而有益於產業機械的低成本化。

實施形態9. 第36圖為顯示實施形態9之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。第36圖係與第34圖所示之實施形態8之變換器1-8的構成為相同或同等，惟於變換器1-9的內部追加變換器控制部1A，並且於變換器控制部1A的內部設置過載檢測部45B。如前所述，過載檢測部45B為具備瞬間過載檢測及穩態過載檢測兩者的機能之過載檢測部。此外，高階控制裝置100、馬達驅動裝置400、馬達驅動裝置4及變換器1-9係藉由通訊路徑菊鍊連接。具體而言，變換器1-9的變換器控制部1A與馬達驅動裝置4的馬達控制部4A係藉由通訊路徑46連接，馬達驅動裝置4的馬達控制部4A與馬達驅動裝置400的馬達控制部400A係藉由通訊路徑48a連接，馬達驅動裝置400的馬達控制部400A與高階控制裝置100係藉由通訊路徑48b連接。前述構成中，例如高階控制裝置100輸出至馬達驅動裝置4之馬達動作指令係經馬達驅動裝置400的馬達控制部400A而輸入於馬達驅動裝置4的馬達控制部4A。

前述產業機械中，瞬間過載狀態一般是複數個馬達以大輸出來進行動作之情況。在此係以由複數個伺服馬達與主軸馬達所構成之工具機為例來說明。在此，將馬達5設為主軸馬達，且將馬達500設為伺服馬達來探討。工具機中，係有複數個伺服馬達與主軸馬達同時進行加速動作或同時進行減速動作之運轉。因此，伺服馬達與主軸馬達分別以最大輸出進行動作時，在上述同時加減速動作中，各馬達的最大輸出重疊而使變換器所供給之電力增大。

工具機中，一般是主軸馬達的輸出較伺服馬達大。因此，變換器供給至各馬達驅動裝置之電力係以主軸馬達驅動裝置所佔之比率較大。在進行如上述之同時加減速動作之情形下，不經高階控制裝置100而降低主軸馬達之馬達5的輸出，藉此可迅速地降低變換器的供給電力。

另一方面，穩態過載狀態並非變換器進行過大的電力供給之狀態，而是產業機械的運轉循環嚴苛，長時間的動作使裝載於變換器之功率模組、平滑電容器等零件的溫度上升超過容許溫度之情況。於此情況下必須進行運轉循環的修正，經高階控制裝置100對主軸馬達之馬達5或伺服馬達之馬達500或是兩者進行馬達動作指令的修正，藉以謀求長時間動作時之馬達之平均輸出總和的降低為較佳。

接著參考第36圖及第37圖之圖來說明實施形態9之變換器及馬達驅動裝置、高階控制裝置的動作。第37圖為顯示實施形態9之變換器、馬達控制部及高階控制裝置的動作之流程圖。

RST-dq座標轉換部44係根據藉由輸入電流檢測部25A所檢測之輸入電流Ir、Is、It以及藉由電壓相位檢測部24所算出之R相電壓相位θr與電源角頻率ω，來算出d軸電流Id(步驟S301)。過載檢測部45B係根據d軸電流Id來判定變換器1-9為瞬間過載狀態、穩態過載狀態還是無異常，亦即判定變換器1-9的過載狀態(步驟S302)。過載檢測部45B係經通訊路徑46將判定結果通知至馬達控制部4A (步驟S303)。以上之步驟S301~S303的處理為變換器1-9的處理，變換器1-9係重複執行步驟S301~S303的處理。

馬達控制部4A係接收過載檢測部45B的判定結果(步驟S304)。馬達控制部4A根據所接收到之判定結果來判定變換器1-9是否為瞬間過載狀態(步驟S305)。所接收到之判定結果為表示瞬間過載狀態之內容的訊號時(步驟S305、是)，以限制馬達5的輸出之方式限制來自馬達驅動裝置4的馬達輸出(步驟S306)，並將限制了馬達輸出之交流電力輸出至馬達5(步驟S307)。另外，所接收到之判定結果為表示非瞬間過載狀態之內容的訊號時(步驟S305、否)，不進行步驟S306的處理而移往步驟S307。亦即所接收到之判定結果並非瞬間過載狀態之情形下，不限制馬達5的輸出而將通常的控制動作之交流電力輸出至馬達5(步驟S307)。此外，馬達控制部4A係將過載檢測部45B的判定結果通知至馬達控制部400A(步驟S308)。以上之步驟S304~S308的處理為馬達控制部4A的處理，馬達控制部4A係重複執行步驟S304~S308的處理。

馬達控制部400A係藉由通訊路徑48a從馬達控制部4A接收過載檢測部45B的判定結果(步驟S309)，並經通訊路徑48b將該判定結果通知至高階控制裝置100(步驟S310)。以上之步驟S309、S310的處理為馬達控制部400A的處理，馬達控制部400A係重複執行步驟S309、S310的處理。

高階控制裝置100係從馬達控制部400A接收過載檢測部45B的判定結果(步驟S311)。高階控制裝置100係根據所接收到之判定結果來判定變換器1-9是否為瞬間過載狀態(步驟S312)。所接收到之判定結果為表示瞬間過載狀態之內容的訊號時(步驟S312、是)，決定限制馬達500的輸出(步驟S313)，並將限制馬達輸出之馬達動作指令輸出至控制馬達500之馬達控制部400A (步驟S316)。另一方面，所接收到之判定結果為表示非瞬間過載狀態之內容的訊號時(步驟S312、否)，進一步判定變換器1-9是否為穩態過載狀態(步驟S314)。所接收到之判定結果為表示穩態過載狀態之內容的訊號時(步驟S314、是)，決定變更伺服馬達所進行動作之各軸的運轉循環(步驟S315)，並將以抑制馬達500的平均輸出之方式所變更之馬達動作指令，輸出至控制馬達500之馬達控制部400A(步驟S316)。所接收到之判定結果為表示非穩態過載狀態之內容的訊號時(步驟S314、否)，不進行步驟S315的處理而移往步驟S316。以上之步驟S311~S316的處理為高階控制裝置100的處理，高階控制裝置100係重複執行步驟S311~S316的處理。

彙總以上的控制時則如下所述。首先，判定為瞬間過載狀態時，不經高階控制裝置100而藉由馬達控制部4A以限制馬達輸出之方式將交流電力輸出至馬達5。與此控制並行地，將瞬間過載狀態者通知至馬達控制部400A及高階控制裝置100。高階控制裝置100係根據判定結果，以限制馬達500之馬達動作的輸出之方式生成對馬達500的馬達動作指令並輸出至馬達驅動裝置400。馬達驅動裝置4中，先暫時限制馬達5的輸出以避免瞬間過載狀態，然後，藉由高階控制裝置100再次檢討馬達動作指令的修正。

另一方面，判定為穩態過載狀態時，馬達控制部4A係持續進行根據高階控制裝置100所輸出之馬達動作指令之動作指令，並與此並行地將穩態過載狀態者通知至馬達控制部400A及高階控制裝置100。高階控制裝置100係根據判定結果，以限制馬達500之馬達動作中的平均輸出之方式來生成馬達動作指令，並輸出至馬達驅動裝置400。

另外，上述說明中係說明判定為瞬間過載狀態時對馬達5進行輸出限制，判定為穩態過載狀態時對馬達500進行輸出限制，但亦可在判定為瞬間過載狀態時對馬達5及馬達500兩者進行輸出限制。此外，亦可在判定為穩態過載狀態時對馬達5及馬達500兩者進行輸出限制。

此外，上述說明中係說明可藉由過載檢測部45B分別進行瞬間過載狀態的檢測及穩態過載狀態的檢測，但關於過載狀態的通知方法，可為分別設置過載檢測專用的通訊線，亦可為藉由序列通訊等來通知過載狀態之方式。

根據實施形態9，在變換器1-9為瞬間過載狀態時，可立即降低馬達輸出。此外，在變換器1-9為穩態過載狀態時，藉由從高階控制裝置100輸出至各馬達驅動裝置之馬達動作指令的修正，改善嚴苛的運轉循環，可降低裝載於變換器1-9之功率模組22及平滑電容器21的溫度上升。藉由此等之控制，可在不使系統停止下消除變換器1-9的壽命劣化、破損等不良影響。此外，在工具機般之使用複數個馬達之產業機械中，係以防止循環時間增長之方式來輸出馬達動作指令，藉此可維持循環時間並且消除變換器1-9的過載狀態。因此可選擇容量小的變換器而有益於產業機械的低成本化。

實施形態10. 第38圖為顯示實施形態10之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。實施形態10之變換器1-10係與實施形態3所示之第19圖所示之變換器1-3為相同構成，惟省略了母線電壓檢測部23、電壓相位檢測部24、母線電流檢測部25、基極驅動訊號生成部26及再生控制部28之圖示，並且於變換器1-10的內部追加停電檢測部50。此外，第38圖之構成中，與實施形態8及實施形態9相同地，追加馬達驅動裝置400、馬達500及高階控制裝置100。再者，第38圖之構成中，於馬達驅動裝置4的內部配置有檢測直流端子17-18間的端子間電壓之直流電壓檢測部82，於馬達驅動裝置400的內部配置有檢測直流端子19-20間的端子間電壓之直流電壓檢測部83。此外，高階控制裝置100、馬達驅動裝置400、馬達驅動裝置4及變換器1-10係藉由通訊路徑菊鍊連接。具體而言，變換器1-10的停電檢測部50與馬達驅動裝置4的馬達控制部4A係藉由通訊路徑85連接，馬達驅動裝置4的馬達控制部4A與馬達驅動裝置400的馬達控制部400A係藉由通訊路徑86a連接，馬達驅動裝置400的馬達控制部400A與高階控制裝置100係藉由通訊路徑86b連接。前述構成中，例如高階控制裝置100輸出至馬達驅動裝置4之馬達動作指令係經馬達驅動裝置400的馬達控制部400A而輸入於馬達驅動裝置4的馬達控制部4A。

如已於實施形態3中說明般地，停電檢測部50係具備根據輸入電壓檢測部43的輸出訊號來檢測交流電源3的停電，並經前述通訊路徑85、86a、86b將停電資訊通知至馬達驅動裝置4、馬達驅動裝置400及高階控制裝置100之機能。

馬達控制部4A係具備將任意的交流電力供給至馬達5以可變速地控制馬達5之機能，以及接收直流電壓檢測部82的檢測訊號之機能。馬達控制部400A係具備將任意的交流電力供給至馬達500以可變速地控制馬達500之機能，以及接收直流電壓檢測部83的檢測訊號之機能。直流電壓檢測部82的檢測訊號及直流電壓檢測部83的檢測訊號係與平滑電容器21的端子間電壓亦即母線電壓檢測部23的檢測值相同。

交流電源3發生停電時，馬達驅動裝置4及馬達驅動裝置400無法持續進行各馬達的正常的運轉。此外，此時若變換器1-10進行電源再生動作，由於母線電壓VPN與交流電源3之間的電壓差增大，所以過大的電流流動，而有導致功率模組22的破損之疑慮。因此，於發生停電時無法進行電源再生動作。

發生停電時，在馬達5或馬達500動作中之情形下，必須停止動作中之馬達。另一方面，若使馬達減速時，則馬達的再生電力係貯存於變換器1-10的平滑電容器21，使得母線電壓VPN上升。本來的情況下，母線電壓VPN上升時，使功率模組22的開關元件S1~S6動作來進行電源再生動作即可，但由於前述理由而無法進行電源再生動作。其結果，將使得母線電壓VPN進一步上升。因此，在母線電壓VPN超過某值時，係判斷為過電壓而必須停止各馬達的控制。此情形下，至各馬達停止為止花費時間，例如工具機的給進軸等會有軸端碰撞之可能性。

此外，因馬達特性或是馬達所驅動之例如重力軸所承受之摩擦狀況的不同，即使是使馬達減速之情形下，有時亦須持續從馬達驅動裝置對馬達供給交流電力。亦即，此情形下，即使是馬達減速時，由於馬達未產生再生電力，因而使用貯存於平滑電容器21之直流電力。此狀況下發生交流電源3停電且欲使馬達停止時，母線電壓VPN會急速降低。通常，馬達驅動裝置係於母線電壓VPN過度降低時，無法供給用以驅動馬達之交流電力，所以會判斷為低電壓而停止馬達的控制。此情形下，至各馬達停止為止亦花費時間，同樣會有軸端碰撞等之可能性。

為了解決前述問題，實施形態10中係將變換器1-10之停電檢測部50的判定結果經通訊路徑85、86a、86b通知至馬達控制部4A、馬達控制部400A及高階控制裝置100。所通知之判定結果為交流電源3發生停電的內容時，馬達控制部4A係根據直流電壓檢測部82的檢測值來控制供給至馬達5之交流電力。此外，馬達控制部400A係以使馬達500減速停止之方式供給交流電力。例如，工具機中，將前述馬達5設為主軸馬達且將馬達500設為伺服馬達時，於交流電源3發生停電之情形下，必須優先將使給進軸動作之伺服馬達迅速停止。因此，能夠以藉由相當於主軸馬達之馬達5的動作將母線電壓VPN保持在適當值之方式來控制，而將相當於伺服馬達之馬達500安全地減速停止。

另外，如前所述，直流電壓檢測部82係與母線電壓檢測部23所檢測之母線電壓VPN為相同。因此，直流電壓檢測部82的檢測值可作為母線電壓VPN來處理。馬達控制部4A的內部中，係構成判定母線電壓VPN之母線電壓判定電路。馬達控制部4A係根據母線電壓判定電路的判定結果來決定供給至馬達5之交流電力。

第39圖為顯示實施形態10中之母線電壓判定電路的構成例之圖。第39圖中，母線電壓判定電路是由比較器196、197所構成。比較器196的負輸入端子係輸入母線電壓上限值VPNmax，比較器196的正輸入端子係輸入直流電壓檢測部82的檢測值VPN。比較器197的負輸入端子係輸入直流電壓檢測部82的檢測值VPN，比較器197的正輸入端子係輸入母線電壓下限值VPNmin。比較器196係判定母線電壓VPN是否為預定之母線電壓上限值VPNmax以上。比較器197係判定母線電壓VPN是否為預定之母線電壓下限值VPNmin以下。

比較器196輸出High位準的訊號且比較器197輸出Low位準的訊號之情形下，母線電壓VPN處於較適當值更大之狀態，必須降低母線電壓VPN。此情形下，若將相當於主軸馬達之馬達5加速，則馬達5成為動力運行動作而可降低母線電壓VPN。此外，比較器196輸出Low位準的訊號且比較器197輸出High位準的訊號之情形下，母線電壓VPN處於較適當值更小之狀態，必須使母線電壓VPN上升。此情形下，若將相當於主軸馬達之馬達5減速，則馬達5成為再生動作而可使母線電壓VPN上升。

接著對於實施形態10之變換器、馬達驅動裝置及高階控制裝置的動作，除了第38圖之外，亦參考第40圖、第41圖及第42圖來說明。第40圖為顯示實施形態10中之變換器1-10的動作之流程圖。第41圖為顯示實施形態10中之馬達控制部4A的動作之流程圖。第42圖為顯示實施形態10中之馬達控制部400A的動作之流程圖。另外，第40圖至第42圖係分別顯示各流程圖，但亦可如第37圖般以一個圖來顯示。

首先，使用第40圖來說明實施形態10中之變換器1-10的動作。輸入電壓檢測部43係如前所述檢測交流電源3的輸入電壓(步驟S401)。停電檢測部50係根據輸入電壓檢測部43的輸出訊號來判定交流電源3是否發生停電(步驟S402)。停電檢測部50係經通訊路徑85將判定結果通知至馬達驅動裝置4內部的馬達控制部4A(步驟S403)。以上之步驟S401~S403的處理為變換器1-10的處理，變換器1-10係重複執行步驟S401~S403的處理。

接著，使用第41圖來說明實施形態10中之馬達控制部4A的動作。馬達控制部4A係接收停電檢測部50的判定結果(步驟S501)。馬達控制部4A係將所接收到之判定結果通知至馬達控制部400A(步驟S502)，並根據所接收到之判定結果來判定交流電源3是否發生停電(步驟S503)。馬達控制部4A在所接收到之判定結果為表示發生停電之內容的訊號時(步驟S503、是)，判定藉由直流電壓檢測部82所檢測之母線電壓VPN是否為母線電壓上限值VPNmax以上(步驟S504)。

母線電壓VPN為母線電壓上限值VPNmax以上時(實施形態10中，比較器196的輸出訊號為High位準且比較器197的輸出訊號為Low位準之情形)(步驟S504、是)，馬達控制部4A係以使馬達5加速之方式來控制(步驟S508)，並將交流電力輸出至馬達5(步驟S509)。

母線電壓VPN未達母線電壓上限值VPNmax時(實施形態10中，比較器196的輸出訊號為Low位準之情形)(步驟S504、否)，馬達控制部4A係判定母線電壓VPN是否為母線電壓下限值VPNmin以下(步驟S505)。母線電壓VPN為母線電壓下限值VPNmax以下時(實施形態10中，比較器196的輸出訊號為Low位準且比較器197的輸出訊號為High位準之情形)(步驟S505、是)，馬達控制部4A以使馬達5減速之方式來控制(步驟S507)，並將交流電力輸出至馬達5(步驟S509)。

母線電壓VPN大於母線電壓下限值VPNmin (實施形態10中，比較器197的輸出訊號為Low位準之情形，但在步驟S505中比較器196及比較器197的輸出訊號皆為Low位準之情形)之情形下(步驟S505、否)，馬達控制部4A係停止對馬達5之電力供給而使馬達5慣性運轉(步驟S506)，並將根據步驟S506所生成之交流電力輸出至馬達5(步驟S509)。另外，此控制下，由於馬達5處於慣性運轉，所以電力供給為停止狀態。

此外，步驟S501的判定中，其判定結果為表示未發生停電之內容的訊號之情形下，跳過步驟S504~S508的處理而進行步驟S509的處理。亦即，馬達控制部4A係輸出以使馬達5進行依照從高階控制裝置100所傳送之馬達動作指令般地動作之交流電力。以上的步驟S501~S509為馬達控制部4A的處理，馬達控制部4A係重複執行步驟S501~S509的處理。另外，步驟S506的控制中，馬達控制部4A係停止對馬達5之電力供給以使馬達5慣性運轉，但亦可控制為使馬達5維持一定速度。

接著，使用第42圖來說明實施形態10中之馬達控制部400A的動作。馬達控制部400A係經通訊路徑86a從馬達控制部4A接收關於是否停電之判定結果(步驟S601)。馬達控制部400A係經通訊路徑86b將關於是否停電之判定結果通知至高階控制裝置100(步驟S602)。馬達控制部400A係根據步驟S601中所接收到之判定結果來判定交流電源3是否發生停電(步驟S603)。所接收到之判定結果為表示發生停電之內容的訊號時(步驟S603、是)，馬達控制部400A係以使馬達500減速之方式來變更馬達動作指令(步驟S604)，並將根據變更後的馬達動作指令之交流電力輸出至馬達500(步驟S605)。另一方面，所接收到之判定結果為表示未發生停電之內容的訊號時(步驟S603、否)，馬達控制部400A係跳過步驟S604的處理而進行步驟S605的處理。亦即，馬達控制部400A係輸出以使馬達500進行依照從高階控制裝置100所傳送之馬達動作指令般地動作之交流電力(步驟S605)。以上的步驟S601~S605為馬達控制部400A的處理，馬達控制部400A係重複執行步驟S601~S605的處理。

實施形態10中，於交流電源3發生停電之情形下，不經輸出馬達動作指令之高階控制裝置100，而可在馬達驅動裝置4及馬達驅動裝置400中，例如使驅動給進軸之馬達500迅速地停止。例如，在馬達控制部400A接收停電檢測訊號時，使馬達500減速。此時，此減速之際的減速能量貯存於平滑電容器21時，母線電壓VPN係上升，但藉由馬達5來進行此母線電壓VPN的增減，可在母線電壓VPN不成為過電壓或低電壓下使馬達500停止。由於輸入電壓檢測部43係檢測實施形態3所示之訊號，所以可低成本地實現，且停電檢測部50亦可低成本地實現。

另外，實施形態1至實施形態10所說明之變換器及馬達驅動裝置中之控制機能的一部分，可由使用光耦合器、邏輯IC等之硬體所構成，例如可為單一電路、複合電路、經程式化之處理器、並聯之經程式化之處理器、ASIC、FPGA、或此等之組合，亦可由軟體所構成。

此外，以上實施形態所示之構成係顯示本發明之內容的一例，亦可與其他一般習知之技術組合，亦可在不脫離本發明的主旨之範圍內省略或變更構成的一部分。

1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7、1-8、1-9、1-10‧‧‧變換器 1A‧‧‧變換器控制部 2、2-1、2-2、2-3‧‧‧電抗器 3‧‧‧交流電源 3R、3S、3T、21a、21b‧‧‧端子 4、400‧‧‧馬達驅動裝置 4A、400A‧‧‧馬達控制部 5、500‧‧‧馬達 6-1、6-2‧‧‧輸出端子 8-1、8-2、8-3、9-1、9-2、9-3、9-4、9-5、291、291-1、291-2、292、292-1、292-2、293、293-1、293-2、294、294-1、294-2‧‧‧配線 11、12、13‧‧‧交流端子 14、15、17、18、19、20‧‧‧直流端子 21‧‧‧平滑電容器 22‧‧‧功率模組 23‧‧‧母線電壓檢測部 24、24A‧‧‧電壓相位檢測部 25‧‧‧母線電流檢測部 25A‧‧‧輸入電流檢測部 26‧‧‧基極驅動訊號生成部 27‧‧‧基極驅動電路 28、28A‧‧‧再生控制部 29‧‧‧控制電源部 30‧‧‧絕緣變壓器 31‧‧‧主電源 32‧‧‧電源控制用IC 33‧‧‧開關元件 34‧‧‧反饋部 35‧‧‧基極控制電路 35A、35B、35C、35D、35E、35F‧‧‧控制電路 36‧‧‧電壓施加部 36A‧‧‧第一電壓施加部 36B‧‧‧第二電壓施加部 36C‧‧‧第三電壓施加部 36D‧‧‧第四電壓施加部 36E‧‧‧第五電壓施加部 36F‧‧‧第六電壓施加部 37、63‧‧‧NPN電晶體 38‧‧‧PNP電晶體 39‧‧‧基極電阻 40‧‧‧中性點 41A、41B、41C‧‧‧電阻 42‧‧‧相位檢測部 43‧‧‧輸入電壓檢測部 44‧‧‧RST-dq座標轉換部 45、45A、45B‧‧‧過載檢測部 46、47a、47b、48a、48b、85、86a、86b‧‧‧通訊路徑 50‧‧‧停電檢測部 51、52、53、91、92、93‧‧‧交流配線 60‧‧‧再生開始判定部 61‧‧‧再生停止判定部 62‧‧‧邏輯或電路 64‧‧‧減算器 65、66、190、191、195、196、197‧‧‧比較器 70N、71N‧‧‧負極母線 70P、71P‧‧‧正極母線 80N、80P、501、502、503‧‧‧連接點 82、83‧‧‧直流電壓檢測部 192‧‧‧邏輯或電路 193‧‧‧絕對值算出部 194‧‧‧溫度上升推測部 100‧‧‧高階控制裝置 C21、C22、C23、C24‧‧‧電容器 D1、D2、D3、D4、D5、D6、D21、D22、D23、D24‧‧‧整流元件 S1、S2、S3、S4、S5、S6‧‧‧開關元件 IPN‧‧‧母線電流 SRP~STN、SRP’~STN’‧‧‧基極驅動訊號 VPN‧‧‧母線電壓 Ir、Is、It‧‧‧相電流 N11‧‧‧一次線圈 N21、N22、N23、N24‧‧‧二次線圈 VCC‧‧‧電源端子 FB‧‧‧反饋端子 SW‧‧‧閘極訊號輸出端子 GND‧‧‧接地端子 D‧‧‧汲極 S‧‧‧源極 G‧‧‧閘極 VRP、VSP、VTP、VN‧‧‧電壓 VRPGND、VSPGND、VTPGND、VNGND‧‧‧接地 SRP、SRP’、SRN、SRN’、SSP、SSP’、SSN、SSN’、STP、STP’、STN、STN’‧‧‧基極驅動訊號 ΔV‧‧‧差電壓 Vo‧‧‧臨限電壓 Iref‧‧‧臨限電流 Vref‧‧‧基準電壓 Ron‧‧‧再生導通訊號 VR1、VS1、VT1‧‧‧輸入電壓 VR2、VS2、VT2‧‧‧相電壓 VR-S、VS-T、VT-R、VS-R、VT-S、VR-T‧‧‧線電壓 Irr、Isr、Itr‧‧‧再生電流 LR、LS、LT、LR1、LS1、LT1‧‧‧電感 RD3、SD3、TD3‧‧‧相位檢測訊號 NG‧‧‧中性點的電位 Id‧‧‧d軸電流 Iq‧‧‧q軸電流 Idmax‧‧‧d軸電流上限值 Idmin‧‧‧d軸電流下限值 Kc‧‧‧溫度上升推測值 Kref‧‧‧臨限溫度 VPNmax‧‧‧母線電壓上限值 VPNmin‧‧‧母線電壓下限值

第1圖為顯示實施形態1之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。 第2圖為顯示第1圖所示之控制電源部的構成例之圖。 第3圖為顯示第1圖所示之再生控制部的構成例之圖。 第4圖為顯示第1圖所示之基極驅動電路的構成例之圖。 第5圖為顯示第4圖所示之第一電壓施加部的構成例之圖。 第6圖為顯示第4圖所示之第二電壓施加部的構成例之圖。 第7圖為顯示第4圖所示之第三電壓施加部的構成例之圖。 第8圖為顯示第4圖所示之第四電壓施加部的構成例之圖。 第9圖為顯示第4圖所示之第五電壓施加部的構成例之圖。 第10圖為顯示第4圖所示之第六電壓施加部的構成例之圖。 第11圖為用以說明第1圖所示之電壓相位檢測部的動作之圖。 第12圖為用以說明第1圖所示之變換器的動作之時間圖。 第13圖為顯示存在於交流電源與功率模組的交流端子之間之電感，以及存在於配置在功率模組的正極側之開關元件的射極與功率模組的交流端子之間之電感之圖。 第14圖為顯示實施形態2之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。 第15圖為顯示實施形態1之變換器於再生動作時所產生之線電壓、基極驅動訊號、相位檢測訊號等的波形之圖。 第16圖為顯示實施形態1之變換器於再生動作時所產生之相電壓、基極驅動訊號、相位檢測訊號等的波形之圖。 第17圖為顯示第14圖所示之電壓相位檢測部的構成例之圖。 第18圖為顯示藉由實施形態2之電壓相位檢測部所生成之R相之相位檢測訊號的波形，以及根據該相位檢測訊號所產生之R相之相電壓的波形之圖。 第19圖為顯示實施形態3之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。 第20圖為對照第19圖所示之輸入電壓檢測部的動作說明之圖。 第21圖為顯示實施形態4之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。 第22圖為對照實施形態4的控制中所使用之RST軸及dq軸的說明之圖。 第23圖為顯示第21圖所示之再生控制部的構成例之圖。 第24圖為顯示實施形態5之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。 第25圖為顯示第24圖所示之馬達驅動裝置使馬達動作時之動作之波形圖。 第26圖為顯示第24圖所示之過載檢測部的構成例之圖。 第27圖為顯示實施形態6之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。 第28圖為對照實施形態6中之穩態過載保護的說明之波形圖。 第29圖為顯示第27圖所示之過載檢測部的構成例之圖。 第30圖為對照實施形態6中之溫度上升推測部的動作說明之第一波形圖。 第31圖為對照實施形態6中之溫度上升推測部的動作說明之第二波形圖。 第32圖為顯示實施形態7之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。 第33圖為顯示實施形態7之變換器及馬達控制部的動作之流程圖。 第34圖為顯示實施形態8之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。 第35圖為顯示實施形態8之變換器及馬達驅動裝置的動作之流程圖。 第36圖為顯示實施形態9之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。 第37圖為顯示實施形態9之變換器、馬達驅動裝置及高階控制裝置的動作之流程圖。 第38圖為顯示實施形態10之變換器及馬達控制裝置的構成之圖。 第39圖為顯示實施形態10中之母線電壓判定電路的構成例之圖。 第40圖為顯示實施形態10中之變換器的動作之流程圖。 第41圖為顯示實施形態10中之馬達控制部(馬達控制部4A)的動作之流程圖。 第42圖為顯示實施形態10中之馬達控制部(馬達控制部400A)的動作之流程圖。

1-1‧‧‧變換器

2、2-1、2-2、2-3‧‧‧電抗器

3‧‧‧交流電源

3R、3S、3T、21a、21b‧‧‧端子

4‧‧‧馬達驅動裝置

5‧‧‧馬達

6-1、6-2‧‧‧輸出端子

8-1、8-2、8-3、9-1、9-2、9-3、9-4、9-5‧‧‧配線

11、12、13‧‧‧交流端子

14、15、17、18‧‧‧直流端子

21‧‧‧平滑電容器

22‧‧‧功率模組

23‧‧‧母線電壓檢測部

24‧‧‧電壓相位檢測部

25‧‧‧母線電流檢測部

26‧‧‧基極驅動訊號生成部

27‧‧‧基極驅動電路

28‧‧‧再生控制部

29‧‧‧控制電源部

51、52、53、91、92、93‧‧‧交流配線

70N、71N‧‧‧負極母線

70P、71P‧‧‧正極母線

80N、80P、501、502、503‧‧‧連接點

D1、D2、D3、D4、D5、D6‧‧‧整流元件

IPN‧‧‧母線電流

S1、S2、S3、S4、S5、S6‧‧‧開關元件

SRP~STN、SRP’~STN’‧‧‧基極驅動訊號

VPN‧‧‧母線電壓

Ir‧‧‧R相電流

Is‧‧‧S相電流

It‧‧‧T相電流

Claims (23)

1. 一種變換器，係配置在輸入電源之交流電源與可變速地控制馬達之馬達驅動裝置之間，並且具備將直流電力供給至前述馬達驅動裝置且將馬達減速時的再生電力送回前述交流電源之電源再生機能，該變換器係具備：功率模組，係具有連接於前述交流電源之交流端子、連接高電位側的直流配線之第一端子、及連接低電位側的直流配線之第二端子，並且具有複數個開關元件；驅動電路，係驅動複數個前述開關元件各者；控制電源部，係生成供給至複數個前述開關元件之電力及供給至前述驅動電路之電力；電壓相位檢測部，係根據在連接於前述第一端子之複數個前述開關元件的射極中流動之訊號，或是在成為前述控制電源部的基準電位之接地中流動之訊號，檢測交流電壓的電壓相位，並且生成而輸出顯示所檢測出的前述電壓相位之相位檢測訊號；以及驅動訊號生成部，係根據前述相位檢測訊號來生成用以控制複數個前述開關元件的導通關斷動作之驅動訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之變換器，其中，前述電壓相位檢測部係算出前述交流電壓的相電壓，並使用前述相電壓之最大值及最小值中的至少一者來生成前述相位檢測訊號。
3. 如申請專利範圍第2項所述之變換器，係將前述相電壓使用在前述交流電源之停電的檢測。
4. 如申請專利範圍第2項所述之變換器，係具備：持續進行從前述驅動訊號生成部所輸出之前述驅動訊號對前述驅動電路之傳遞，或是停止從前述驅動訊號生成部所輸出之前述驅動訊號對前述驅動電路之傳遞之訊號控制部；且將前述相電壓使用在前述訊號控制部的基準電壓。
5. 如申請專利範圍第1項所述之變換器，其中，前述電壓相位檢測部係算出前述交流電壓的線電壓，並使用前述線電壓之最大值及最小值中的至少一者來生成前述相位檢測訊號。
6. 如申請專利範圍第5項所述之變換器，係將前述線電壓使用在前述交流電源之停電的檢測。
7. 如申請專利範圍第5項所述之變換器，係具備：持續進行從前述驅動訊號生成部所輸出之前述驅動訊號對前述驅動電路之傳遞，或是停止從前述驅動訊號生成部所輸出之前述驅動訊號對前述驅動電路之傳遞之訊號控制部；且將前述線電壓使用在前述訊號控制部的基準電壓。
8. 如申請專利範圍第1項所述之變換器，係具備：根據在連接於前述第一端子之複數個前述開關元件的射極中流動之訊號或是在成為前述控制電源部的基準電位之接地中流動之訊號，檢測前述交流電源的相電壓或線電壓之輸入電壓檢測部。
9. 如申請專利範圍第8項所述之變換器，係具備：將藉由前述輸入電壓檢測部所檢測出之線電壓使用在前述交流電源之停電的檢測之停電檢測部。
10. 如申請專利範圍第8項所述之變換器，係具備：將藉由前述輸入電壓檢測部所檢測之相電壓使用在前述交流電源之停電的檢測之停電檢測部。
11. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之變換器，其中，前述交流電源為三相交流電源，前述電壓相位檢測部係算出前述三相交流電源之第一相的電壓相位之第一電壓相位、第二相的電壓相位之第二電壓相位、第三相的電壓相位之第三電壓相位以及電源角頻率中的至少一者。
12. 如申請專利範圍第11項所述之變換器，係具備：檢測輸入於前述功率模組的交流端子之電流之輸入電流檢測部；以及根據前述相位檢測訊號對藉由前述輸入電流檢測部所檢測出之三相輸入電流進行座標轉換，藉此算出相當於有效電力之電流的d軸電流以及相當於無效電力之電流的q軸電流之電流值轉換部。
13. 如申請專利範圍第12項所述之變換器，係具備：根據前述d軸電流及前述q軸電流中的至少一電流來判定前述變換器是否為瞬間過載狀態之過載檢測部。
14. 如申請專利範圍第13項所述之變換器，其中，前述過載檢測部係除了判定前述變換器是否為前述瞬間過載狀態之外，亦根據前述d軸電流及前述q軸電流中的至少一電流來判定前述變換器是否為穩態過載狀態，並將前述過載檢測部的判定結果輸出至前述馬達驅動裝置或是對前述馬達驅動裝置輸出馬達動作指令之高階控制裝置。
15. 如申請專利範圍第13項所述之變換器，其中，前述過載檢測部係在前述d軸電流大於預定之容許d軸電流下限值且小於容許d軸電 流上限值之情形下，判定前述變換器未在瞬間過載狀態下動作，而在前述d軸電流為前述容許d軸電流下限值以下或前述容許d軸電流上限值以上之情形下，判定前述變換器係在瞬間過載狀態下動作。
16. 如申請專利範圍第13項所述之變換器，其中，前述過載檢測部係構成為具有：根據前述d軸電流及前述q軸電流中的至少一電流來算出絕對值之絕對值算出部、以及輸入前述絕對值算出部的算出結果並予以平均化之濾波器；前述濾波器的輸出結果為預定之容許絕對值以上之情形下，判定前述變換器在穩態過載狀態下動作。
17. 一種馬達控制裝置，係具備：如申請專利範圍第13至16項中任一項所述之變換器、以及從前述變換器接受直流電流的供給而可變速地控制前述馬達之馬達驅動裝置。
18. 如申請專利範圍第17項所述之馬達控制裝置，其中，前述馬達驅動裝置係在前述過載檢測部的判定結果判定為過載之情形下，以成為相較於高階控制裝置所輸出之馬達動作指令更為限制前述馬達的輸出之馬達動作之方式，來進行前述馬達的可變速控制。
19. 如申請專利範圍第17項所述之馬達控制裝置，其中，在前述過載檢測部的判定結果判定為過載之情形下，以成為限制前述馬達的輸出之馬達動作之方式來變更馬達動作指令，並將該馬達動作指令以經高階控制裝置輸出至前述馬達驅動裝置之方式來進行控制。
20. 如申請專利範圍第18或19項所述之馬達控制裝置，其中，通訊路徑依照前述高階控制裝置、前述馬達驅動裝置及前述變換器的順序 菊鍊連接，在前述過載檢測部檢測出瞬間過載狀態並從前述過載檢測部將判定結果通知至前述馬達驅動裝置時，前述馬達驅動裝置係：以成為相較於從前述高階控制裝置所輸出之馬達動作指令更為限制前述馬達的輸出之馬達動作之方式，來進行前述馬達的可變速控制，並且前述馬達驅動裝置係將前述過載檢測部的判定結果通知至前述高階控制裝置，前述高階控制裝置係接收該判定結果，在瞬間過載狀態之情形下，以成為限制前述馬達的輸出之馬達動作之方式來變更馬達動作指令，並將該馬達動作指令以輸出至前述馬達驅動裝置之方式來進行控制。
21. 如申請專利範圍第18或19項所述之馬達控制裝置，其中，通訊路徑依照前述高階控制裝置、前述馬達驅動裝置及前述變換器的順序菊鍊連接，在前述過載檢測部檢測出穩態過載狀態並從前述過載檢測部將判定結果通知至前述馬達驅動裝置時，前述馬達驅動裝置根據前述高階控制裝置所輸出之馬達動作指令來進行前述馬達的可變速控制，並且將前述過載檢測部的判定結果通知至前述高階控制裝置，前述高階控制裝置係接收該判定結果，在穩態過載狀態之情形下，以抑制前述馬達的平均輸出之方式來變更運轉循環，並以輸出至前述馬達驅動裝置之方式來進行控制。
22. 如申請專利範圍第18或19項所述之馬達控制裝置，其中，在檢測出前述交流電源的停電時，以使複數個馬達驅動裝置所驅動之馬達中的至少一個減速之方式進行可變速控制。
23. 如申請專利範圍第22項所述之馬達控制裝置，其中，前述馬達驅動裝置具備：連接於前述第一端子與前述第二端子之間，並檢測貯存直流電力之平滑電容器的電壓之直流電壓檢測部； 前述馬達驅動裝置係在前述直流電壓檢測部的檢測值為直流電壓上限值以上之情形下，使與進行前述減速之馬達為不同的馬達加速而進行可變速控制；而在前述直流電壓檢測部的檢測值為直流電壓下限值以下之情形下，使與進行前述減速之馬達為不同的馬達減速而進行可變速控制；並且在前述直流電壓檢測部的檢測值大於前述直流電壓下限值且小於前述直流電壓上限值之情形下，使與進行前述減速之馬達為不同的馬達慣性運轉或維持一定速度而進行可變速控制。

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