WO2022264315A1 - モータの絶縁抵抗値を計算するモータ駆動装置 - Google Patents

モータの絶縁抵抗値を計算するモータ駆動装置 Download PDF

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WO2022264315A1
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voltage
unit
measurement
value
motor
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English (en)
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Inventor
拓 佐々木
Original Assignee
ファナック株式会社
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34Testing dynamo-electric machines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control

Definitions

  • the present invention relates to a motor drive device that calculates the insulation resistance value of a motor.
  • the resistance value (insulation resistance value) of the insulation resistance (insulation resistance value) of the motor coil (winding) to the ground decreases due to the intrusion of oil over time.
  • the insulation resistance value of the motor coil decreases, leakage current flows in the closed circuit formed by the motor, the motor driving device, and the ground.
  • the servo amplifier performs an overcurrent detection operation, or the breaker provided in the input stage trips.
  • the machine tool provided with the motor comes to an emergency stop. If there is such an emergency stop, the machine tool may be stopped for a long time to investigate the cause, which reduces efficiency. Therefore, the operation of measuring the insulation resistance value of the motor is essential for the operation of the motor drive device.
  • a power supply unit that rectifies the power supplied from an AC power supply through a switch with a rectifier circuit and smoothes it with a capacitor, and a motor drive amplifier that converts the DC voltage from the power supply unit into AC to drive a motor.
  • a motor drive amplifier that converts the DC voltage from the power supply unit into AC to drive a motor.
  • one end of the capacitor is connected to the ground and the other end and the motor coil
  • a motor insulation resistance deterioration detection method is known, which detects deterioration of the insulation resistance of a motor by detecting a current flowing in a closed circuit formed by a capacitor, a motor coil, and the ground.
  • an AC voltage supplied from an AC power supply through a switch is rectified into a DC voltage by a rectifier circuit, and the rectified DC voltage is smoothed by a capacitor, and the upper arm and the lower arm switching elements are used.
  • a motor drive amplifier section for converting a DC voltage from a power supply section into an AC voltage to drive a motor, a power supply voltage measurement section for measuring the voltage of the power supply section, a contact section for connecting one end of the capacitor to ground, and
  • a current detection unit is provided between the other end of the capacitor and the motor coil, the switch is turned off, the contact unit is turned on, and the current detection unit is used to detect the contact unit, the capacitor, an insulation resistance deterioration detector for detecting deterioration of the insulation resistance of the motor based on a detection signal obtained from a closed circuit formed by the motor coil and the ground;
  • the switching element of the upper arm or the lower arm of the motor drive amplifier is arbitrarily switched, and the insulation resistance deterioration is detected based on the detection signal in the insulation
  • a converter unit having a rectifier circuit that rectifies AC power, a smoothing capacitor that smoothes the output of the rectifier circuit, and a plurality of inverters that convert DC from the converter unit to AC to drive a plurality of motors.
  • a device for detecting insulation deterioration of a motor connected to a motor drive device comprising: a first switch that grounds one end of the smoothing capacitor by conducting when insulation deterioration is detected; A voltage detection unit that measures the voltage across the smoothing capacitor, and a plurality of second switches that connect the other end of the smoothing capacitor to the windings of the plurality of motors by conducting when insulation deterioration is detected.
  • a plurality of current detection units for detecting discharge currents of the smoothing capacitors flowing through the insulation resistances of the plurality of motors when the first switch and the plurality of second switches are turned on; a plurality of insulation resistance calculators for calculating the insulation resistance of each of the plurality of motors from the voltage detected by the voltage detector and the current detected by each of the plurality of current detectors.
  • a device wherein the one first switch and the one voltage detection unit are provided in the converter unit, the plurality of second switches, the plurality of current detection units, and the plurality of insulation resistance calculation units is provided in each of the plurality of inverter units, and the voltage value detected by the one voltage detection unit and a signal for notifying the timing of turning on the one first switch are transmitted from the converter unit to the plurality of inverters connection by the second switch, current detection by the current detection unit, and insulation resistance calculation by the insulation resistance calculation unit at the same timing in each of the plurality of inverter units.
  • a motor insulation deterioration detection device that performs calculation (see, for example, Patent Document 3).
  • a rectification circuit that rectifies an AC voltage supplied from an AC power supply through a first switch to a DC voltage
  • a power supply unit that smoothes the DC voltage rectified by the rectification circuit with a capacitor
  • the power supply unit An inverter unit that converts a smoothed DC voltage into an AC voltage by switching operation of a semiconductor switching element to drive a motor;
  • a current detector that measures the value of current flowing through the resistor, a voltage detector that measures the voltage across the capacitor, a second switch that grounds the other terminal of the capacitor, and a motor that stops the operation.
  • a first power supply unit For example, a first power supply unit, a first switch capable of turning off power supply from the first power supply unit, a DC supply unit for outputting power from the first power supply unit to a bus, and connected to the bus. and a switching element for converting direct current supplied to the bus to alternating current to drive and control the motor, wherein one end is connected to the bus and the other end serves as a second switch.
  • a second power supply unit grounded via a second power supply unit, a current detection unit for detecting a current value between the windings of the motor and the bus to which the second power supply unit is connected, and power supply by the first switch unit.
  • Insulation of the motor based on the current values detected by the current detection unit when the second switch is turned off and when the second switch is opened and closed, and the voltage value of the capacitor and the voltage value of the second power supply unit.
  • a motor control device including an insulation resistance calculator that calculates a resistance value is known (see, for example, Patent Document 5).
  • a rectifier circuit rectifies an AC voltage supplied from the AC power supply via a first switch that opens and closes an electric circuit from the AC power supply and the first switch that is in a closed state into a DC voltage. Then, a power supply unit that smoothes the rectified DC voltage with a capacitor and outputs it, and a DC voltage from the power supply unit that is input through the DC input unit is used to drive the motor using the switching elements of the upper and lower arms.
  • a motor drive amplifier unit that converts the voltage into an AC voltage and supplies it to the motor via an AC output unit, a first voltage measurement unit that acquires a measured value of the voltage of the power supply unit, and grounds one end of the capacitor when in the closed state.
  • a measuring resistor provided between the terminals, a second voltage measuring unit for obtaining a measured value of the voltage across the terminals of the measuring resistor, and the voltage across the terminals of the measuring resistor obtained by the second voltage measuring unit a calculation unit that calculates the insulation resistance value of the motor using at least the measured value of the insulation resistance value detection unit;
  • FIG. 1 illustrates a motor drive device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a DC power supply connected when detecting a measurement error for a second voltage measurement unit in the motor drive device according to the embodiment of the present disclosure
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a second closed circuit configured when detecting a measurement error for a second voltage measuring section in the motor drive device according to the embodiment of the present disclosure
  • 4 is a flowchart showing an operation flow of measurement error detection processing according to the first form in the motor drive device according to the embodiment of the present disclosure
  • 9 is a flow chart showing an operation flow of measurement error detection processing according to the second mode in the motor drive device according to the embodiment of the present disclosure
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a first closed circuit configured when an insulation resistance value detection unit executes an insulation resistance value detection process in the motor drive device according to the embodiment of the present disclosure
  • 4 is a flowchart showing an operation flow of insulation resistance value detection processing by an insulation resistance value detection unit in the motor drive device according to the embodiment of the present disclosure
  • Illustration of the second switch 31 in the closed state is omitted.
  • 1 is a perspective view illustrating a servo amplifier, which is a motor drive amplifier section in a motor drive device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a front view illustrating a servo amplifier that is a motor drive amplifier section in a motor drive device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a servo amplifier that is a motor drive amplifier section in a motor drive device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a first substrate and a second substrate in a servo amplifier, which is a motor drive amplifier section in the motor drive device according to the embodiment of the present disclosure
  • a motor drive device that calculates the insulation resistance value of a motor will be described below with reference to the drawings.
  • similar parts are provided with similar reference numerals.
  • the scales of these drawings are appropriately changed.
  • the form shown in drawing is one example for implementing, and it is not limited to the illustrated form.
  • FIG. 1 is a diagram showing a motor drive device according to one embodiment of the present disclosure.
  • the motor 3 is controlled by the motor driving device 1 connected to the AC power supply 2 .
  • the type of the motor 3 is not particularly limited, and may be an induction motor or a synchronous motor, for example.
  • the number of phases of the AC power supply 2 and the motor 3 is not particularly limited in this embodiment, and may be three-phase or single-phase, for example.
  • Machines provided with the motor 3 include, for example, machine tools, robots, forging machines, injection molding machines, industrial machines, various electrical appliances, trains, automobiles, and aircraft.
  • Examples of the AC power supply 2 include a three-phase AC 400V power supply, a three-phase AC 200V power supply, a three-phase AC 600V power supply, and a single-phase AC 100V power supply.
  • the AC power supply 2 and the motor 3 each have three phases.
  • An insulation resistance 4 exists between the motor coil (winding) of the motor 3 and the ground.
  • the insulation resistance value Rm [ ⁇ ] which is the resistance value of the insulation resistor 4, is infinite when there is no deterioration, and gradually decreases from infinity to several M ⁇ , several hundred k ⁇ , and so on as the deterioration progresses.
  • a motor drive device 1 has a function of detecting an insulation resistance value Rm [ ⁇ ] of the motor 3 .
  • a motor drive device 1 includes a first switch 11, a power supply section 12, a motor drive amplifier section 13, a first voltage measurement section 14, an insulation resistance A value detection unit 15 , a voltage estimation unit 16 , an error detection unit 17 , a storage unit 18 and an erasure unit 19 are provided.
  • the first switch 11 opens and closes the electric circuit between the AC power supply 2 and the rectifier circuit 21 in the power supply section 12 .
  • the opening and closing of the electric circuit by the first switch 11 is controlled by, for example, the control unit 30 in the insulation resistance value detection unit 15, but instead of this, an arithmetic processing unit provided outside the insulation resistance value detection unit 15 may be controlled by any controller (not shown) consisting of
  • the first switch 11 is composed of, for example, an electromagnetic contactor.
  • the closed state of the electric circuit from the AC power supply 2 to the rectifier circuit 21 in the power supply unit 12 is realized by closing the contact of the first switch 11, which is an electromagnetic contactor.
  • the open state of the electric path to the rectifier circuit 21 is realized by opening the contacts of the first switch 11, which is an electromagnetic contactor.
  • the first switch 11 may be a relay, a semiconductor switching element, or the like, instead of the electromagnetic contactor, as long as it can open and close the electric path from the AC power supply 2 .
  • a “DC link” refers to a circuit portion that electrically connects the DC output side of the power supply unit 12 and the DC input side of the motor drive amplifier unit 13. It may also be referred to as a “DC link section” or "DC intermediate circuit”.
  • the power supply unit 12 has a rectifier circuit 21 and a capacitor 22.
  • the rectifier circuit 21 rectifies the AC voltage supplied from the AC power supply 2 through the first switch 11 in an open state to a DC voltage, and the rectified A DC voltage is smoothed by a capacitor 22 and output.
  • the rectifier circuit 21 in the power supply unit 12 may be any circuit as long as it can convert AC voltage to DC voltage. There is a rectifier circuit of the system.
  • the rectifier circuit 21 is configured as a three-phase bridge circuit when the AC power supply 2 is a three-phase AC power supply, and is configured as a single-phase bridge circuit when the AC power supply 2 is a single-phase AC power supply.
  • the rectifier circuit 21 is a PWM switching control type rectifier circuit, it is composed of a switching element and a diode bridge circuit connected in anti-parallel to the switching element.
  • switching elements include IGBTs, thyristors, GTOs (gate turn-off thyristors), and transistors. good too.
  • the capacitor 22 in the power supply unit 12 has a function of smoothing the DC voltage output by the rectifier circuit 21 and a function of accumulating DC power in the DC link.
  • Capacitor 22 may also be referred to as a smoothing capacitor, a DC link capacitor, or the like. Examples of the capacitor 22 include, for example, electrolytic capacitors and film capacitors.
  • a first voltage measuring section 14 is connected to both terminals of the capacitor 22 .
  • the first voltage measurement unit 14 is a measurement circuit that obtains a measured value of the (DC) voltage of the power supply unit 12 , which is the voltage applied to the capacitor 22 .
  • the motor drive amplifier unit 13 has an inverter configured by a bridge circuit in which a pair of switching elements and diodes connected in anti-parallel to the switching elements are provided in upper and lower arms.
  • the motor 3 is a three-phase AC motor, so the inverter in the motor drive amplifier section 13 is configured with a three-phase bridge circuit.
  • the U-phase upper arm switching element is S u1
  • the U-phase lower arm switching element is S u2
  • the V-phase upper arm switching element is S v1
  • the V-phase lower arm switching element is S v2
  • the W-phase is Let S w1 be the switching element in the upper arm of , and S w2 be the switching element in the lower arm of the W phase.
  • the motor drive amplifier section 13 has a DC input section 41 on the DC link side and an AC output section 42 on the AC motor side.
  • the positive side DC terminal 41P of the DC input section 41 is connected to the positive side power line of the DC link, and the negative side DC terminal 41N of the DC input section 41 is connected to the negative side power line of the DC link.
  • the U-phase AC terminal 42U of the AC output section 42 is connected to the U-phase motor power line, the V-phase AC terminal 42V of the AC output section 42 is connected to the V-phase motor power line, and the W of the AC output section 42 is connected.
  • a W-phase motor power line is connected to the phase AC terminal 42W.
  • a U-phase motor power line, a V-phase motor power line, and a W-phase motor power line are connected to a U-phase motor coil, a V-phase motor coil, and a W-phase motor coil of the motor 3, respectively.
  • the motor drive amplifier unit 13 performs power conversion operation by controlling the ON/OFF operation of the switching elements of the upper arm and the lower arm according to a PWM switching command from a host controller (not shown). That is, the motor drive amplifier unit 13 converts the DC voltage in the DC link input via the DC input unit 41 into an AC voltage for driving the motor by turning on and off the switching elements of the upper arm and the lower arm. , to the motor 3 via the AC output section 42 .
  • the ON/OFF operation of the switching elements of the upper arm and the lower arm in the motor drive amplifier unit 13 is also controlled by the control unit 30 of the insulation resistance value detection unit 15. will be described later.
  • the insulation resistance value detection unit 15 detects the insulation resistance value Rm [ ⁇ ], which is the resistance value of the insulation resistance 4 between the motor coil (winding) of the motor 3 and the ground.
  • the insulation resistance value detection unit 15 includes a control unit 30, a second switch 31, a measurement resistor 32, a second voltage measurement unit 33, a calculation unit 34, a correction value generation unit 35, and a correction unit 36. and have The insulation resistance value Rm [ ⁇ ] of the insulation resistance 4 of the motor 3 is detected by the insulation resistance value detection unit 15 by opening the first switch 11 and closing the second switch 31, and by closing the motor drive amplifier unit.
  • the first closed circuit is an insulation resistance value detection closed circuit including a second switch 31, a capacitor 22, a measuring resistor 32, a motor coil of the motor 3, and the ground.
  • a voltage dividing resistor 38 is connected to one terminal of the second switch 31 in the insulation resistance value detecting section 15, and a voltage dividing resistor 39 is connected to the other terminal.
  • One terminal of the voltage dividing resistor 38 is connected to the positive power line that connects the rectifying circuit 21 and the capacitor 22 in the power supply section 12 .
  • One terminal of the voltage dividing resistor 39 is connected to the ground.
  • the grounding of the second switch 31 is controlled by its opening and closing. That is, when it is closed, it connects the positive terminal of the capacitor 22 to the ground, and when it is open, it connects one end of the capacitor to ground. Do not connect. Opening and closing of the second switch 31 is controlled by the control section 30 .
  • the second switch 31 is composed of, for example, a relay, a semiconductor switching element, or an electromagnetic contactor.
  • a measuring resistor 32 is provided between the negative terminal of the capacitor 22 and the motor coil of the motor 3 . More specifically, one terminal of the measuring resistor 32 is connected to the negative side terminal of the capacitor 22 via the negative side DC terminal 41N in the DC input section 41 of the motor drive amplifier section 13 . The other terminal of the measuring resistor 32 is connected to one of the U-phase motor power line, V-phase motor power line, and W-phase motor power line of the motor 3 via a voltage dividing resistor 37. be. In the illustrated example, as an example, the other terminal of the measuring resistor 32 is the U-phase motor power that connects the U-phase AC terminal 42U in the AC output section 42 of the motor drive amplifier section 13 and the U-phase motor coil of the motor 3. connected to the line.
  • the second voltage measurement unit 33 is a measurement circuit that acquires the measured value of the voltage across the terminals of the measurement resistor 32 .
  • the measuring resistor 32 and the second voltage measuring section 33 may be configured by an insulation amplifier.
  • a voltage dividing resistor 37 is provided to adjust the input voltage to the isolation amplifier so that it falls within an appropriate range.
  • the correction value generation unit 35 generates a correction value based on the measurement error of the second voltage measurement unit 33 detected by the error detection unit 17, which will be described later.
  • the correction unit 36 converts the measured value of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 acquired by the second voltage measurement unit 33 when the first closed circuit is formed into the correction value generated by the correction value generation unit 35. is used to generate a corrected measured value of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 .
  • the corrected measured value of the voltage between the terminals of the measuring resistor 32 generated by the correcting unit 36 based on the measurement error of the second voltage measuring unit 33 is the insulation resistance value Rm [ ⁇ ] of the motor 3 calculated by the calculating unit 34. Used in calculations.
  • the calculation unit 34 calculates the voltage obtained by the second voltage measurement unit 33 when configuring the first closed circuit including the second switch 31, the capacitor 22, the measuring resistor 32, the motor coil of the motor 3, and the ground. Using at least the measured value of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32, the insulation resistance value of the motor 3 is calculated. That is, when the first closed circuit is configured, the calculation unit 34 calculates the voltage measurement value of the power supply unit 12 acquired by the first voltage measurement unit 14 and the measurement resistance 32 generated by the correction unit 36. An insulation resistance value Rm [ ⁇ ] for the insulation resistance 4 of the motor 3 is calculated based on the corrected measured value of the terminal voltage and the resistance value of the measuring resistor 32 . The details of the calculation process of the insulation resistance value by the calculator 34 will be described later.
  • the measurement error of the second voltage measuring section 33 is detected by applying a DC voltage from a DC power supply different from the power supply section 12 to one terminal (negative side DC terminal 41N in the illustrated example) of the DC input section 41 and the AC output section. 42 (the U-phase AC terminal 42U in the illustrated example), the first switch 11 and the second switch 31 are opened, and the upper arm or lower arm of the motor drive amplifier unit 13 is applied.
  • a second closed circuit is an error detection closed circuit including a DC power supply and a measuring resistor 32 .
  • the voltage estimating unit 16 receives a DC voltage from a DC power supply different from the power supply unit 12 through one terminal in the DC input unit 41 (negative side DC terminal 41N in the illustrated example) and one terminal in the AC output unit 42 (negative side DC terminal 41N in the illustrated example).
  • the first switch 11 and the second switch 31 are opened and all the switching elements of the upper arm or the lower arm of the motor drive amplifier section 13 are turned off while the voltage is applied between the U-phase AC terminal 42U).
  • the circuit equation for the second closed circuit including the DC power supply and the measuring resistor 32 the measured voltage of the power supply unit 12 obtained by the first voltage measuring unit 14 and the An estimated value of the voltage across the measuring resistor 32 is calculated based on the resistance value of the resistor 32 .
  • the error detection unit 17 detects the measured value of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 obtained by the second voltage measuring unit 33 when the second closed circuit is configured, and the measuring voltage calculated by the voltage estimating unit 16. An error between the estimated value of the voltage across the terminals of the resistor 32 and the error is detected.
  • the measurement error of the second voltage measuring section 33 detected by the error detecting section 17 is used for correction value generation processing by the correction value generating section 35 . Note that the "measured value of the voltage across the measuring resistor 32 acquired by the second voltage measuring section 33" used in the error detection process by the error detecting section 17 is not corrected by the correcting section 36. should be noted.
  • the storage unit 18 stores the measurement error of the second voltage measurement unit 33 detected by the error detection unit 17.
  • the storage unit 18 is composed of an electrically erasable/recordable non-volatile memory such as EEPROM (registered trademark), or a random access memory such as DRAM or SRAM that can be read and written at high speed. good too.
  • the measurement errors stored in the storage unit 18 are used by the correction value generation unit 35 to generate correction values.
  • the measurement error stored in the storage unit 18 may be deleted by the deletion unit 19 in a predetermined case.
  • An arithmetic processing unit (processor) is provided in the motor drive device 1 .
  • arithmetic processing units include ICs, LSIs, CPUs, MPUs, and DSPs.
  • This arithmetic processing device includes a first voltage measurement unit 14, a control unit 30, a second voltage measurement unit 33, a calculation unit 34, a correction value generation unit 35, a correction unit 36, and a voltage estimation unit 16. , an error detection unit 17 and an erasure unit 19 .
  • Each of these units of the arithmetic processing unit is, for example, a functional module realized by a computer program executed on the processor.
  • the first voltage measurement unit 14, the control unit 30, the second voltage measurement unit 33, the calculation unit 34, the correction value generation unit 35, the correction unit 36, the voltage estimation unit 16, the error detection unit 17, and the elimination unit 19 is constructed in the form of a computer program, the function of each part can be realized by operating the arithmetic processing unit according to this computer program.
  • Each of the first voltage measurement unit 14, the control unit 30, the second voltage measurement unit 33, the calculation unit 34, the correction value generation unit 35, the correction unit 36, the voltage estimation unit 16, the error detection unit 17, and the elimination unit 19 A computer program for executing processing may be provided in a form recorded in a computer-readable recording medium such as a semiconductor memory, a magnetic recording medium, or an optical recording medium.
  • the first voltage measurement unit 14, the control unit 30, the second voltage measurement unit 33, the calculation unit 34, the correction value generation unit 35, the correction unit 36, the voltage estimation unit 16, the error detection unit 17, and the erasure unit 19 may be realized as a semiconductor integrated circuit in which a computer program for realizing the function of each part is written.
  • the insulation resistance value of the motor 3 detected by the insulation resistance value detection unit 15 is sent to a display unit (not shown), and the display unit displays the "insulation resistance value of the motor 3" to notify the operator.
  • Examples of the display unit include a stand-alone display device, a display device attached to the motor drive device 1, a display device attached to a host controller (not shown), and a display device attached to a personal computer and a mobile terminal.
  • the insulation resistance value of the motor 3 detected by the insulation resistance value detection unit 15 is sent to an alarm output unit (not shown), and the alarm output unit detects that the insulation resistance value of the motor 3 is below a predetermined value. If so, an alarm may be output.
  • the alarm output from the alarm output unit is sent to a light-emitting device (not shown) such as an LED or a lamp, and the light-emitting device emits light when the alarm is received. ”.
  • a light-emitting device such as an LED or a lamp
  • an alarm output from the alarm output unit is sent to, for example, an acoustic device (not shown), and the acoustic device emits a sound such as a voice, a speaker, a buzzer, a chime, or the like when the alarm is received, thereby performing work.
  • the operator is notified of "deterioration of the insulation resistance 4 of the motor 3". As a result, the operator can reliably and easily grasp the insulation resistance value of the motor 3 and the deterioration of the insulation resistance 4 of the motor 3, and it is easy to replace the motor 3 or disassemble and clean the motor 3. can be taken
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a DC power supply connected when detecting a measurement error for the second voltage measuring unit in the motor drive device according to one embodiment of the present disclosure.
  • a DC power supply 200 for applying a DC voltage different from that of the section 12 is connected. 1 and 2, the other terminal of the measuring resistor 32 is connected to the U-phase motor power line via the voltage dividing resistor 37 and the U-phase AC terminal 42U in the AC output section 42 of the motor drive amplifier section 13. Therefore, the DC power supply 200 is connected between the negative side DC terminal 41N in the DC input section 41 and the U-phase AC terminal 42U in the AC output section 42 .
  • the DC A DC power supply 200 is connected between the negative DC terminal 41N in the input section 41 and the V-phase AC terminal 42V in the AC output section 42 .
  • the DC input section A DC power supply 200 is connected between a negative side DC terminal 41N in 41 and a W-phase AC terminal 42W in AC output section 42 .
  • the DC power supply 200 is electrically detachably connected to one terminal in the DC input section 41 and one terminal in the AC output section 42 of the motor drive amplifier section 13. Specific examples are as follows. . For example, a worker may manually connect a portable battery as the DC power supply 200 between one terminal in the DC input section 41 and one terminal in the AC output section 42 of the motor drive amplifier section 13 . Further, for example, a shipping test apparatus having the DC power supply 200 is prepared in advance, and one terminal in the DC input section 41 and one terminal in the AC output section 42 of the motor drive amplifier section 13 are tested during the shipping test of the motor drive device 1.
  • a DC power supply 200 is mounted inside the main body of the motor drive amplifier unit 13 or inside a module adjacent to the motor drive amplifier unit 13, and one terminal inside the DC input unit 41 of the motor drive amplifier unit 13 is operated by operating a switch. and one terminal in the AC output section 42 may be configured to be switchable between electrical connection with the DC power supply 200 .
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a second closed circuit configured when detecting a measurement error of the second voltage measuring unit in the motor drive device according to one embodiment of the present disclosure.
  • illustration of the control unit 30, the calculation unit 34, the correction value generation unit 35, the correction unit 36, the voltage estimation unit 16, the error detection unit 17, and the elimination unit 19 is omitted.
  • the DC power supply 200 is connected between the negative side DC terminal 41N in the DC input section 41 and the U-phase AC terminal 42U in the AC output section 42. . Also, the first switch 11 and the second switch 31 are opened, and all the switching elements of the upper arm or the lower arm of the motor drive amplifier section 13 are turned off. As a result, a second closed circuit 102 for detecting a measurement error is formed as indicated by a thick arrow in the figure.
  • the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 can be estimated.
  • the resistance value of the measuring resistor 32 is Rb [ ⁇ ]
  • the resistance value of the voltage dividing resistor 37 is Ra [ ⁇ ]
  • the DC voltage value of the DC power supply 200 is Ve [V]
  • the second closed circuit 102 is An estimated value Vin1 [V] of the voltage across the measuring resistor 32 in the configured state can be obtained based on Equation (1).
  • the voltage estimator 16 calculates the DC voltage value Ve [V] of the DC power supply 200, the resistance value Rb [ ⁇ ] of the measuring resistor 32, and the resistance value Ra [ ⁇ ] of the voltage dividing resistor 37 based on Equation 1. is used to calculate the estimated value Vin1 [V] of the voltage between the terminals of the measuring resistor 32 when the second closed circuit 102 is configured.
  • the resistance value Rb [ ⁇ ] of the measuring resistor 32 and the resistance value Ra [ ⁇ ] of the voltage dividing resistor 37 are known, and for example, the nominal values of the manufacturer of these parts may be used.
  • the resistance value Rb [ ⁇ ] of the resistor 32 for measurement and the resistance value Ra [ ⁇ ] of the voltage dividing resistor 37 are input in advance into the arithmetic processing unit that constitutes the voltage estimation unit 16, and the It may be used to calculate the estimated value Vin1 [V] of the voltage between the terminals of the resistor 32 .
  • the second voltage measurement unit 33 can also acquire the measured value (actual value) Vin2 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32. .
  • the estimated value Vin1 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 and the measured value (actual value) Vin2 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 are: ideally equal.
  • Measurement errors include offset errors and gain errors.
  • some forms of measurement error detection processing are listed.
  • the measurement error detection process detects only offset errors.
  • the second closed circuit 102 is opened while the DC voltage value Ve [V] of the DC power supply 200 is applied between the negative side DC terminal 41N in the DC input section 41 and the U-phase AC terminal 42U in the AC output section 42.
  • the offset error ⁇ V [V] between the estimated value Vin1 [V] of the voltage across the measuring resistor 32 and the measured value (actual value) Vin2 [V] ] is expressed as in Equation 2.
  • the error detection unit 17 detects the value of the measurement resistance 32 obtained by the second voltage measurement unit 33 when the second closed circuit 102 is configured based on Equation 2. Using the measured value Vin2 [V] of the voltage across the terminals and the estimated value Vin1 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 calculated by the voltage estimator 16, the offset error ⁇ V [V], which is the measurement error, is calculated. To detect. The offset error ⁇ V [V], which is the measurement error of the second voltage measurement section 33 detected by the error detection section 17 , is stored in the storage section 18 .
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation flow of measurement error detection processing according to the first form in the motor drive device according to one embodiment of the present disclosure.
  • step S101 the control unit 30 controls the first switch 11 to open and the second switch 31 to open. Further, the control unit 30 controls all the switching elements in the motor drive amplifier unit 13 to be in an OFF state.
  • step S102 the DC power supply 200 is connected between the negative side DC terminal 41N in the DC input section 41 and the U-phase AC terminal 42U in the AC output section 42 to apply the DC voltage Ve [V].
  • a second closed circuit 102 for error detection including the DC power supply 200 and the measuring resistor 32 is configured.
  • step S103 the voltage estimating unit 16 calculates the DC voltage value Ve [V] of the DC power supply 200 and the resistance value Rb [ ⁇ ] and the resistance value Ra [ ⁇ ] of the voltage dividing resistor 37, an estimated value Vin1 [V] of the voltage between the terminals of the measuring resistor 32 is calculated.
  • step S104 the second voltage measuring unit 33 acquires the measured value Vin2 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 when the second closed circuit 102 is configured.
  • the order of steps S103 and S104 may be changed.
  • step S105 the error detection unit 17 calculates the measured value Vin2 of the voltage between the terminals of the measuring resistor 32 obtained by the second voltage measurement unit 33 when the second closed circuit 102 is configured, based on Equation 2. Using [V] and the estimated value Vin1 [V] of the voltage between the terminals of the measuring resistor 32 calculated by the voltage estimator 16, the offset error ⁇ V [V] is detected.
  • step S106 the storage unit 18 stores the offset error ⁇ V [V] detected by the error detection unit 17. After that, an insulation resistance detection process S300, which will be described later, is started.
  • the measurement error detection process detects both the offset error and the gain error.
  • the gain error of the second voltage measurement unit 33 is a and the offset error is b [V]
  • the measurement resistance obtained by the second voltage measurement unit 33 when the second closed circuit 102 is configured The relationship of Equation 3 holds between the measured value Vin2 [V] of the voltage across the terminals of the resistor 32 and the estimated value Vin1 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 calculated by the voltage estimator 16 .
  • the second closed circuit 102 When the second closed circuit 102 is configured, if the value Ve [V] of the DC voltage of the DC power supply 200 is different, the value Vin1 [V] of the estimated value of the measuring resistor 32 estimated by the voltage estimation unit 16 is also As a result, the measured value Vin2 [V] of the measuring resistor 32 obtained by the second voltage measuring section 33 also differs. Therefore, if two types of voltage are applied between the negative side DC terminal 41N in the DC input section 41 and the U-phase AC terminal 42U in the AC output section 42 as the DC voltage value Ve of the DC power supply 200, Equation 3 Two kinds of relational expressions based on are obtained.
  • Vin21 [V] be the first measured value of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 when the second closed circuit 102 is formed.
  • the value Ve2 [V] of the second DC voltage of the DC power supply 200 is different from the value Ve1 [V] of the first DC voltage.
  • the voltage estimator 16 calculates the first DC voltage value Ve1 [V ], the resistance value Rb [ ⁇ ] of the measuring resistor 32, and the resistance value Ra [ ⁇ ] of the voltage dividing resistor 37, the first estimated value Vin11 [V] of the voltage across the measuring resistor is calculated. .
  • Voltage estimator 16 calculates second DC voltage value Ve2 [V] from DC power supply 200 and resistance value Rb [ ⁇ ] and the resistance value Ra [ ⁇ ] of the voltage dividing resistor 37 is used to calculate a second estimated value Vin12 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor.
  • the second voltage measurement unit 33 receives the first DC voltage Ve1 [V] from the DC power supply 200 when the second closed circuit 102 is configured.
  • a first measured value Vin21 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 when the voltage is applied is acquired, and the measuring resistor 32 when the second DC voltage Ve2 [V] from the DC power supply 200 is applied. obtain a second measured value Vin22 [V] of the voltage across the terminals.
  • Equation 8 By solving the binary linear equations of Equations 5 and 7, the gain error a shown in Equation 8 and the offset error b [V] shown in Equation 9 can be obtained.
  • the error detection unit 17 detects the first measurement value Vin21 [V] of the voltage across the terminals of the measurement resistor 32 acquired by the second voltage measurement unit 33 and the measurement resistor The second measured value Vin22 [V] of the voltage between the terminals of the measuring resistor 32 and the first estimated value Vin11 [V] of the voltage between the terminals of the measuring resistor 32 calculated by the voltage estimating section 16 and the voltage between the terminals of the measuring resistor 32 Using the second estimated value Vin12 [V] of the voltage, the gain error a, which is the measurement error, is detected based on Equation 8, and the offset error b [V], which is the measurement error, is detected based on Equation 9. .
  • a gain error a and an offset error b [V], which are measurement errors for the second voltage measurement unit 33 detected by the error detection unit 17 are stored in the storage unit 18 .
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation flow of the measurement error detection process according to the second form in the motor drive device according to one embodiment of the present disclosure.
  • step S201 the control unit 30 controls the first switch 11 to open and the second switch 31 to open. Further, the control unit 30 controls all the switching elements in the motor drive amplifier unit 13 to be in an OFF state.
  • step S202 the DC power supply 200 is connected between the negative side DC terminal 41N in the DC input section 41 and the U-phase AC terminal 42U in the AC output section 42 to apply the first DC voltage Ve1 [V]. .
  • a second closed circuit 102 for error detection including the DC power supply 200 that outputs the first DC voltage Ve1 [V] and the measuring resistor 32 is configured.
  • step S203 the voltage estimating unit 16 calculates the first DC voltage value Ve1 [V] of the DC power supply 200 and the resistance value of the measuring resistor 32 when the second closed circuit 102 is configured based on Equation 4. Using Rb [ ⁇ ] and the resistance value Ra [ ⁇ ] of the voltage dividing resistor 37, a first estimated value Vin11 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 is calculated.
  • step S204 the second voltage measuring unit 33 measures the voltage between the terminals of the measuring resistor 32 when the DC power supply 200 forms the second closed circuit 102 that outputs the first DC voltage value Ve1 [V]. to obtain the first measured value Vin21 [V]. Note that steps S203 and S204 may be executed in a different order.
  • step S205 the DC power supply 200 is connected between the negative side DC terminal 41N in the DC input section 41 and the U-phase AC terminal 42U in the AC output section 42 to apply the second DC voltage Ve2 [V]. .
  • a second closed circuit 102 for error detection including a DC power supply 200 that outputs a second DC voltage Ve2 [V] and a measuring resistor 32 is configured.
  • step S206 the voltage estimating unit 16 calculates the second DC voltage value Ve2 [V] of the DC power supply 200 and the resistance value of the measuring resistor 32 when the second closed circuit 102 is configured based on Equation 6. Using Rb [ ⁇ ] and the resistance value Ra [ ⁇ ] of the voltage dividing resistor 37, a second estimated value Vin12 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 is calculated.
  • step S207 the second voltage measuring unit 33 measures the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 when the DC power supply 200 forms the second closed circuit 102 that outputs the second DC voltage value Ve2 [V]. A second measured value Vin22 [V] of is obtained. Note that steps S206 and S207 may be executed in a different order.
  • step S208 the error detection unit 17 detects the first measured value Vin21 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 acquired by the second voltage measuring unit 33 and the first value Vin21 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 2 measured value Vin22 [V], the first estimated value Vin11 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 calculated by the voltage estimating unit 16, and the second estimated value of the voltage across the measuring resistor 32 Using Vin12 [V], the gain error a, which is the measurement error, is detected based on Equation 8, and the offset error b [V], which is the measurement error, is detected based on Equation 9.
  • step S ⁇ b>209 the storage unit 18 stores the gain error a and the offset error b [V], which are the measurement errors of the second voltage measurement unit 33 detected by the error detection unit 17 . After that, an insulation resistance detection process S300, which will be described later, is started.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a first closed circuit configured when executing insulation resistance value detection processing by an insulation resistance value detection unit in a motor drive device according to an embodiment of the present disclosure.
  • illustration of the control unit 30, the calculation unit 34, the correction value generation unit 35, the correction unit 36, the voltage estimation unit 16, the error detection unit 17, and the elimination unit 19 is omitted.
  • the first switch 11 is closed, the second switch 31 is opened, and the switching element in the motor drive amplifier unit 13 is turned off. All are turned off, and the capacitor 22 is charged with the power flowing from the AC power supply 2 through the rectifier circuit 21 .
  • the first switch 11 is opened, the second switch 31 is closed, and the switching elements of the upper arm and the lower arm of the motor drive amplifier section 13 are all turned off. , constitute a first closed circuit 101 for detecting an insulation resistance value indicated by a thick arrow in the figure. Note that in a state in which the motor driving device 1 has already driven the motor 3 and then stopped driving the motor 3, the capacitor 22 is already sufficiently charged.
  • the first closed circuit 101 may be configured by turning off all the switching elements of the upper arm and the lower arm.
  • FIG. 8 is a circuit diagram showing a portion related to the first closed circuit. In FIG. 8, illustration of the second switch 31 in the closed state is omitted.
  • the first closed circuit 101 includes a capacitor 22, a voltage dividing resistor 38, a closed second switch 31, a voltage dividing resistor 39, and an insulation resistor 4 of the motor coil of the motor 3. It includes a voltage dividing resistor 37 and a measuring resistor 32 .
  • the leakage current I 1 [A] flowing through the first closed circuit 101 can be calculated according to Equation (10).
  • the measured value Vdc [V] of the voltage of the power supply unit 12 (the voltage of the capacitor 22) acquired by the first voltage measurement unit 14, the first closed circuit 101
  • the flowing leakage current I 1 [A] the resistance value Rb [ ⁇ ] of the measuring resistor 32, the resistance value Ra [ ⁇ ] of the voltage dividing resistor 37, the resistance value Rc [ ⁇ ] of the voltage dividing resistor 38, From the resistance value Rd [ ⁇ ] of the piezoresistor 39 and the insulation resistance value Rm [ ⁇ ] of the insulation resistance 4 of the motor 3, the circuit equation represented by Equation 11 holds.
  • Equation 12 is obtained by substituting Equation 11 into Equation 10 and transforming it.
  • the insulation resistance value Rm [ ⁇ ] for the insulation resistance 4 of the motor 3 can be calculated according to Equation 12.
  • the output of the second voltage measurement unit 33 includes measurement errors due to component errors and aged deterioration of the second voltage measurement unit 33, the measurement resistor 32, and the voltage dividing resistor 37, which constitute the isolation amplifier.
  • the calculation unit 34 calculates the measured value Vdc [V] of the voltage of the power supply unit 12 acquired by the first voltage measurement unit 14 when the first closed circuit 101 is configured, and the second voltage measurement unit 33 Based on the acquired measured value Vin3 [V] of the voltage between the terminals of the measuring resistor 32, the measurement error of the second voltage measuring unit 33, and the resistance value Rb [ ⁇ ] of the measuring resistor 32, An insulation resistance value Rm [ ⁇ ] for the insulation resistance 4 of the motor 3 is calculated. In the calculation, the measured value Vin3 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 obtained by the second voltage measuring unit 33 is corrected using the measurement error of the second voltage measuring unit 33. back.
  • Insulation resistance value detection processing according to the first mode corresponding to the first measurement error detection processing for detecting only the offset error ⁇ V [V], and a second method for detecting the gain error a and the offset error b [V] will be described below. Insulation resistance value detection processing according to the second mode corresponding to the measurement error detection processing of No. 2 will be listed.
  • the error detection unit 17 detects the second The measured value Vin2 [V] of the voltage across the measuring resistor 32 obtained by the voltage measuring unit 33 of and the estimated value Vin1 [V] of the voltage across the measuring resistor 32 calculated by the voltage estimating unit 16 are is used to detect the offset error ⁇ V [V], which is the measurement error.
  • the value “ ⁇ V [V]” obtained by inverting the polarity of the error ⁇ V [V] is The measured value Vin3 [V] of the voltage between the terminals of the measuring resistor 32 obtained by the second voltage measuring unit 33 when one closed circuit 101 is configured is used as a correction value Vamend1 [V] for correcting the voltage.
  • the correction value Vamend1 [V] is expressed by Equation 13 using the offset error ⁇ V [V].
  • the correction value generator 35 generates a correction value Vamend[V] based on Equation 13 using the offset error ⁇ V[V] detected by the measurement error detection process according to the first mode.
  • the correction unit 36 converts the measured value Vin3 [V] of the voltage between the terminals of the measuring resistor 32 obtained by the second voltage measurement unit 33 when the first closed circuit 101 is configured into By performing correction using the correction value Vamend1 [V] generated by the correction value generation unit 35, the measured value Vin41 [V] after correction of the inter-terminal voltage of the measurement resistor 32 is generated.
  • the calculation unit 34 converts the measured value Vin3 [V] of the voltage across the terminals of the resistor 32 for measurement in Equation 12 to the corrected measured value of the voltage across the terminals of the resistor 32 for measurement.
  • the insulation resistance value Rm [ ⁇ ] of the insulation resistance 4 of the motor 3 is calculated based on Equation 15 obtained by replacing with Vin41 [V].
  • the offset error ⁇ V [V] due to component errors and aged deterioration of the second voltage measuring unit 33, the measuring resistor 32, and the voltage dividing resistor 37, which constitute the insulation amplifier, is the insulation resistance value Rm of the motor 3.
  • the effect of [ ⁇ ] on the detection accuracy will be described with numerical examples.
  • the resistance value Rc of the voltage dividing resistor 38 is 1000 k ⁇
  • the resistance value Rd of the voltage dividing resistor 39 is 5 k ⁇
  • the resistance value Rb of the measuring resistor 32 is 5 k ⁇
  • the resistance value Ra of the voltage dividing resistor 37 is 1000 k ⁇
  • the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 is 498 mV when calculated using Equation 12 based on the first closed circuit 101 .
  • 498 mV which is the measured value Vin3 of the voltage between the terminals of the resistor 32 for measurement acquired by the second voltage measurement unit 33, includes an offset error ⁇ V of 10 mV
  • Vin3 should be 488 mV
  • the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 calculated using Equation 12 based on the first closed circuit 101 is 125 mV.
  • the offset error ⁇ V of 10 mV is included in 125 mV, which is the measured value Vin3 of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 acquired by the second voltage measuring unit 33
  • the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 calculated using Equation 12 based on the first closed circuit 101 is 29 mV.
  • the offset error ⁇ V of 10 mV is included in 29 mV, which is the measured value Vin3 of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 acquired by the second voltage measurement unit 33
  • the insulation resistance value of the motor 3 calculated with the offset error ⁇ V still included in the measured value Vin3 of the voltage between the terminals of 32 includes a larger error.
  • the second voltage measurement unit 33 uses the value "- ⁇ V [V]" obtained by inverting the polarity of the offset error ⁇ V [V] as the correction value Vamend1 [V].
  • the measured value Vin3 [V] of the voltage across the terminals of the resistor 32 for measurement is corrected, and the insulation resistance value Rm [ ⁇ ] is obtained using the corrected measured value Vin41 [V] of the voltage across the terminals of the resistor 32 for measurement. is calculated, the insulation resistance value Rm [ ⁇ ] of the motor 3 can be accurately detected.
  • the error detection unit 17 detects the voltage across the terminals of the measurement resistor 32 obtained by the second voltage measurement unit 33.
  • the first measured value Vin21 [V] of the voltage between the terminals of the measuring resistor 32 and the second measured value Vin22 [V] of the voltage between the terminals of the measuring resistor 32 and the first voltage between the terminals of the measuring resistor 32 calculated by the voltage estimating section 16 Using the estimated value Vin11 [V] and the second estimated value Vin12 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32, the gain error a, which is the measurement error, is detected based on Equation 8, and the gain error a is detected based on Equation 9.
  • the first closed circuit 101 is corrected using a correction formula as shown in Equation 16.
  • the measured value Vin3 [V] of the voltage across the terminals of the resistor 32 for measurement acquired by the second voltage measuring unit 33 when configured is corrected, and the corrected measured value Vin42 of the voltage across the terminals of the resistor 32 for measurement is obtained.
  • the correction value generation unit 35 uses the gain error a and the offset error b [V] detected by the measurement error detection process according to the second form to generate a correction value (that is, the correction shown by Equation 16 expression).
  • the correcting unit 36 converts the measured value Vin3 [V] of the voltage between the terminals of the measuring resistor 32 obtained by the second voltage measuring unit 33 when the first closed circuit 101 is configured to By performing correction using the generated correction formula represented by Equation 16, the measured value Vin42 [V] after correction of the inter-terminal voltage of the measurement resistor 32 is generated.
  • the calculation unit 34 converts the measured value Vin3 [V] of the voltage across the terminals of the resistor 32 for measurement in Equation 12 to the corrected measured value of the voltage across the terminals of the resistor 32 for measurement.
  • the insulation resistance value Rm [ ⁇ ] for the insulation resistance 4 of the motor 3 is calculated based on Equation 17 obtained by substituting Vin42 [V].
  • the resistance value Rc of the voltage dividing resistor 38 is 1000 k ⁇
  • the resistance value Rd of the voltage dividing resistor 39 is 5 k ⁇
  • the resistance value Rb of the measuring resistor 32 is 5 k ⁇
  • the resistance value Ra of the voltage dividing resistor 37 is 1000 k ⁇
  • the first measured value V22 of the measuring resistor 32 when the DC power supply 200 outputs the first DC voltage of 100 V is 511 mV
  • the value of the measuring resistor 32 when the DC power supply 200 outputs the second DC voltage of 90 V is Consider a numerical example when the second measured value V22 is 460 mV.
  • Equation 6 When the DC power supply 200 outputs the first DC voltage value of 100 V, the first estimated value V12 of the measuring resistor 32 is 498 mV from Equation 6. When the DC power supply 200 outputs the second DC voltage value of 90V, from Equation 6, the second estimated value V12 of the measuring resistor 32 is 448 mV. Substituting these numerical values into Equations 8 and 9 yields a gain error a of 1.02 and an offset error b of 3 mV.
  • the insulation resistance value detection processing according to the first mode in which only the offset error is taken into consideration can accurately detect the motor voltage.
  • the insulation resistance value Rm [ ⁇ ] of the motor 3 can be detected.
  • a resistance value Rm [ ⁇ ] can be detected.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation flow of insulation resistance value detection processing by an insulation resistance value detection unit in a motor drive device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the flowchart shown in FIG. 7 is applicable to both the first insulation resistance value detection process and the second insulation resistance value detection process.
  • step S301 the correction value generation unit 35 reads out the stored measurement error from the storage unit 18.
  • step S302 the correction value generator 35 generates correction values based on the measurement error.
  • step S303 the control unit 30 controls the first switch 11 to be closed and the second switch 31 to be open. Further, the control unit 30 controls all the switching elements in the motor drive amplifier unit 13 to be in an OFF state.
  • step S304 the capacitor 22 is charged with the power flowing from the AC power supply 2 through the rectifier circuit 21 . The state of charge of capacitor 22 is monitored by control unit 30 via first voltage measurement unit 14 . Note that in a state in which the motor driving device 1 has already driven the motor 3 and then stopped driving the motor 3, the capacitor 22 is sufficiently charged, so in this case step S304 is omitted. good too.
  • step S305 the control unit 30 controls the first switch 11 to open and the second switch 31 to close. Further, all the switching elements of the upper arm and the lower arm of the motor drive amplifier section 13 are turned off. As a result, a first closed circuit 101 for insulation resistance value detection is formed.
  • step S306 the first voltage measurement unit 14 acquires the measured value of the voltage of the power supply unit 12 (voltage of the capacitor 22).
  • step S307 the second voltage measuring unit 33 acquires the measured value Vin3 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 when the first closed circuit 101 is configured.
  • step S308 the correction unit 36 converts the measured value Vin3 [V] of the voltage between the terminals of the measuring resistor 32 acquired by the second voltage measurement unit 33 when the first closed circuit 101 is configured into the correction value By performing correction using the correction value generated by the generation unit 35, a corrected measurement value of the voltage between the terminals of the measurement resistor 32 is generated.
  • a corrected measurement value Vin41 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 is generated.
  • both the gain error a and the offset error b [V] are detected by the measurement error detection processing according to the second mode shown in FIG. 2 by correcting the measured value Vin3 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 obtained by the voltage measuring unit 33 of No. 2 using the correction formula generated by the correction value generating unit 35 and represented by the formula 16. , to generate a corrected measured value Vin42 [V] of the voltage across the terminals of the measuring resistor 32 .
  • step S309 when the first closed circuit 101 is configured, the calculation unit 34 measures the voltage measurement value of the power supply unit 12 acquired by the first voltage measurement unit 14 and the measurement voltage generated by the correction unit 36. Based on the corrected measured value of the voltage across the terminals of the resistor 32 and the resistance value of the measuring resistor 32, the insulation resistance value Rm [ ⁇ ] of the insulation resistor 4 of the motor 3 is calculated. More specifically, in the insulation resistance value detection process according to the first mode, the calculator 34 calculates the insulation resistance value Rm [ ⁇ ] for the insulation resistance 4 of the motor 3 based on Equation (15). The calculation unit 34 calculates the insulation resistance value Rm [ ⁇ ] for the insulation resistance 4 of the motor 3 based on Equation (17).
  • An example of the motor drive amplifier unit 13 is, for example, a servo amplifier.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating a servo amplifier that is a motor drive amplifier section in the motor drive device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a front view illustrating a servo amplifier that is a motor drive amplifier section in the motor drive device according to the embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 11 is an exploded perspective view illustrating a servo amplifier that is a motor drive amplifier section in the motor drive device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating the first substrate and the second substrate in the servo amplifier, which is the motor drive amplifier section in the motor drive device according to the embodiment of the present disclosure.
  • a DC input section 41 and an AC output section 42 are provided in the housing of the servo amplifier which is the motor drive amplifier section 13 .
  • the DC input section 41 has a positive side DC terminal 41P and a negative side DC terminal 41N.
  • the AC output unit 42 has a U-phase AC terminal 42U, a V-phase AC terminal 42V, and a W-phase AC terminal 42W.
  • the housing of the servo amplifier is provided with the DC input section 41 and the AC output section 42, it is easy to connect the DC power supply 200 from the outside. For example, during a shipping test or maintenance of the motor drive device 1, the DC power supply 200 can be connected and the measurement error detection process can be executed.
  • an EEPROM registered trademark
  • this may be used as the storage section 18 .
  • the servo amplifier which is the motor drive amplifier unit 13
  • a plurality of substrates on which various parts, arithmetic processing units, and wiring are mounted.
  • the first substrate 51 as the power PCB includes the main circuit of the inverter, the insulation resistance value detection unit 15 and an erasing unit 19, and a storage unit 18 are provided.
  • the second board 52 as a control PCB is provided with an arithmetic processing unit that constructs the error detection section 17 and the voltage estimation section 16 .
  • the first substrate and the second substrate are electrically and mechanically detachable via a connector 53A provided on the first substrate 51 and a connector 53B provided on the second substrate 52. connected to
  • the error factor of the second voltage measurement unit 33 in the insulation resistance value detection unit 15 mounted on the first substrate does not change. Since the storage unit 18 for storing measurement errors is mounted on the first substrate 51, the measurement errors stored in the storage unit 18 can be used as they are for the insulation resistance value detection process. Therefore, re-measurement of the measurement error of the second voltage measuring section 33 is unnecessary, so that the burden on the operator is reduced, and highly accurate insulation resistance value detection processing can be realized easily in a short time.
  • the measurement error stored in the storage unit 18 may cause the insulation resistance value detection unit 15 after replacement to be replaced. It cannot be used for the insulation resistance value detection process used.
  • an operator operates the erasing section 19 via an input device or the like to erase the measurement error stored in the storage section 18 .
  • the measurement error detection process is executed again for the insulation resistance value detection unit 15 after replacement, the measurement error of the second voltage measurement unit 33 in the insulation resistance value detection unit 15 after replacement is detected, This is stored in the storage unit 18. This makes it possible to re-implement the subsequent highly accurate insulation resistance value detection process.
  • the measurement errors caused by component errors and aged deterioration of the second voltage measurement unit 33, the measurement resistor 32, and the voltage dividing resistor 37 Since the insulation resistance value Rm [ ⁇ ] of the motor 3 is calculated based on , the insulation resistance value Rm [ ⁇ ] of the motor 3 can be accurately detected.
  • the magnitude of the DC voltage output by the DC power supply 200 may be large enough to measure the measurement error of the second voltage measurement unit 33, and since a large voltage is not applied to the motor power line, it is safe. is.

Abstract

モータ駆動装置は、整流回路とインバータとの間に設けられる平滑コンデンサの電圧の測定値と、測定用抵抗の端子間電圧の測定値と、外部の直流電源が接続された状態における測定用抵抗の端子間電圧の測定値と推定値とに基づいて計算される測定誤差と、測定用抵抗の抵抗値と、に基づいて、モータの絶縁抵抗値を計算する絶縁抵抗値検出部を備える。

Description

モータの絶縁抵抗値を計算するモータ駆動装置
 本発明は、モータの絶縁抵抗値を計算するモータ駆動装置に関する。
 工作機械などに設けられるサーボモータでは、経年的な油の侵入等により、モータコイル(巻線)の大地に対する絶縁抵抗の抵抗値(絶縁抵抗値)が低下する。モータコイルの絶縁抵抗値が低下すると、モータとモータ駆動装置と大地とからなる閉回路に漏洩電流が流れる。通常のモータ駆動電流に加えて漏洩電流がモータ駆動装置内に流れることで、サーボアンプが過電流検出動作を行ったり、入力段に設けられたブレーカが落ちたりする。その結果、当該モータが設けられた工作機械は緊急停止してしまう。このような緊急停止があると、原因究明のために長期間にわたって工作機械を停止させることもあり、効率が落ちる。このため、モータの絶縁抵抗値を測定する作業はモータ駆動装置の運用上欠かせない。
 例えば、スイッチを介して交流電源から供給された電力を整流回路で整流し、かつコンデンサで平滑化する電源部と、該電源部からの直流電圧を交流に変換してモータを駆動するモータ駆動アンプを備えたモータ駆動装置によって駆動されるモータの絶縁抵抗劣化検出方法であって、前記スイッチをオフとし、モータの運転を停止した後、前記コンデンサの一端を大地に接続すると共に他端とモータコイル間を接続し、コンデンサ、モータコイルおよび大地で形成される閉回路に流れる電流を検出してモータの絶縁抵抗劣化を検出するようにしたことを特徴とするモータの絶縁抵抗劣化検出方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
 例えば、スイッチを介して交流電源から供給された交流電圧を整流回路で直流電圧に整流し、整流された直流電圧をコンデンサで平滑化する電源部と、上アーム及び下アームスイッチング素子を用いて前記電源部からの直流電圧を交流電圧に変換してモータを駆動するモータ駆動アンプ部と、前記電源部の電圧を測定する電源電圧測定部と、前記コンデンサの一端を大地に接続する接点部、及び前記コンデンサの他端とモータコイルとの間に設けられた電流検出部を備え、前記スイッチをオフ状態とし、前記接点部をオン状態として、前記電流検出部を用いて前記接点部、前記コンデンサ、前記モータコイル、及び大地で形成される閉回路から得られる検出信号に基づいてモータの絶縁抵抗の劣化の有無を検出する絶縁抵抗劣化検出部と、前記接点部をオン状態からオフ状態とし、前記モータ駆動アンプ部の上アームもしくは下アームのスイッチング素子を任意にスイッチングさせ、前記絶縁抵抗劣化検出部における前記検出信号と前記電源電圧測定部で測定された電圧値に基づいて、前記絶縁抵抗劣化検出部の故障の有無を検出する故障検出部と、を備えることを特徴とするモータの絶縁抵抗劣化検出部の故障検出機能を備えたモータ駆動装置が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
 例えば、交流電源を整流する整流回路を有するコンバータ部と、該整流回路の出力を平滑化する平滑コンデンサと、該コンバータ部からの直流を交流に変換して複数のモータをそれぞれ駆動する複数のインバータ部を具備するモータ駆動装置に接続されるモータの絶縁劣化を検出する装置であって、絶縁劣化検出時において、導通することによって前記平滑コンデンサの一端を接地する1つの第1のスイッチと、前記平滑コンデンサの両端の電圧を測定する1つの電圧検出部と、絶縁劣化検出時において、導通することによって前記平滑コンデンサの他端を前記複数のモータの巻線にそれぞれ接続する複数の第2のスイッチと、前記第1のスイッチおよび前記複数の第2のスイッチが導通することにより前記複数のモータの各々の絶縁抵抗を経て流れる前記平滑コンデンサの放電電流をそれぞれ検出する複数の電流検出部と、前記電圧検出部が検出する電圧と前記複数の電流検出部の各々が検出する電流とから、前記複数のモータの各々の絶縁抵抗を算出する複数の絶縁抵抗算出部とを具備するモータの絶縁劣化検出装置であって、前記1つの第1のスイッチおよび前記1つの電圧検出部は前記コンバータ部に設けられ、前記複数の第2のスイッチ、前記複数の電流検出部、および前記複数の絶縁抵抗算出部は前記複数のインバータ部にそれぞれ設けられ、前記1つの電圧検出部が検出した電圧値と、前記1つの第1のスイッチをオンするタイミングを通知する信号とを前記コンバータ部から、前記複数のインバータ部へ伝達する通信手段を具備し、前記複数のインバータ部のそれぞれにおいて同一のタイミングで一斉に、前記第2のスイッチによる接続、電流検出部による電流の検出、および絶縁抵抗算出部による絶縁抵抗の算出が行われることを特徴とした、モータの絶縁劣化検出装置が知られている(例えば、特許文献3参照。)。
 例えば、第1のスイッチを介して交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、前記整流回路によって整流された直流電圧をコンデンサで平滑化する電源部と、前記電源部によって平滑化された直流電圧を半導体スイッチング素子のスイッチング動作により交流電圧に変換してモータを駆動するインバータ部と、前記モータのコイルに一端を接続し、前記コンデンサの一方の端子に他端を接続した抵抗器に流れる電流値を測定する電流検出部と、前記コンデンサの両端の電圧値を測定する電圧検出部と、前記コンデンサの他方の端子を接地する第2のスイッチと、モータの運転を停止し、前記第1のスイッチをオフし、かつ、前記第2のスイッチをオフした状態とオンした状態の2つの状態において測定された2組の前記電流値及び前記電圧値を用いて、モータのコイルと大地との間の抵抗であるモータの絶縁抵抗値を検出する絶縁抵抗検出部と、を有することを特徴とするモータ駆動装置が知られている(例えば、特許文献4参照。)。
 例えば、第1電源部と、前記第1電源部からの電力供給をオフすることができる第1スイッチと、前記第1電源部からの電力を母線に出力する直流供給部と、前記母線に接続されたコンデンサと、前記母線に供給された直流を交流に変換してモータを駆動制御するスイッチング素子を備えたモータ制御装置であって、前記母線に一端を接続し、他端を第2スイッチを介して接地した第2電源部と、前記モータの巻線と前記第2電源部が接続された前記母線との間の電流値を検出する電流検出部と、前記第1スイッチ部により電力供給をオフし、前記第2スイッチの開時及び閉時において前記電流検出部によってそれぞれ検出された電流値と、前記コンデンサの電圧値及び前記第2電源部の電圧値とに基づいて、前記モータの絶縁抵抗値を算出する絶縁抵抗算出部と、を備えたモータ制御装置が知られている(例えば、特許文献5参照。)。
特許第4554501号公報 特許第5832578号公報 特許第4565036号公報 特許第5788538号公報 特開2021-018163号公報
 絶縁抵抗値検出回路を構成する部品に起因する誤差要因を排除することは、絶縁抵抗値を正確に検出するうえで極めて重要である。また、絶縁抵抗値を検出するにあたっては、作業員の負担もより少ない方が好ましい。このように、モータ駆動装置においてはモータの絶縁抵抗値を高精度かつ容易に検出する技術が望まれている。
 本開示の一態様によれば、交流電源からの電路を開閉する第1のスイッチと、閉状態にある第1のスイッチを介して交流電源から供給された交流電圧を整流回路で直流電圧に整流し、整流された直流電圧をコンデンサで平滑化して出力する電源部と、直流入力部を介して入力された電源部からの直流電圧を上アーム及び下アームのスイッチング素子を用いてモータ駆動用の交流電圧に変換して交流出力部を介してモータに供給するモータ駆動アンプ部と、電源部の電圧の測定値を取得する第1の電圧測定部と、閉状態のときにコンデンサの一端を大地に接続し開状態のときにコンデンサの一端を大地に接続しない第2のスイッチと、コンデンサの他端が接続された直流入力部内の一端子とモータのモータコイルが接続された交流出力部内の一端子との間に設けられる測定用抵抗と、測定用抵抗の端子間電圧の測定値を取得する第2の電圧測定部と、第2の電圧測定部により取得された測定用抵抗の端子間電圧の測定値を少なくとも用いてモータの絶縁抵抗値を計算する計算部と、を有する絶縁抵抗値検出部と、電源部とは異なる直流電源からの直流電圧を直流入力部内の一端子と交流出力部内の一端子との間に印加した状態で第1のスイッチ及び第2のスイッチを開状態としモータ駆動アンプ部のスイッチング素子をオフ状態とすることで、直流電源及び測定用抵抗を含む第2の閉回路を構成したときにおいて、直流電源からの直流電圧の値と測定用抵抗の抵抗値とに基づいて、測定用抵抗の端子間電圧の推定値を計算する電圧推定部と、第2の閉回路を構成したときにおいて第2の電圧測定部により取得された測定用抵抗の端子間電圧の測定値と電圧推定部により計算された測定用抵抗の端子間電圧の推定値と、を用いて、第2の電圧測定部の測定誤差を検出する誤差検出部と、を備え、計算部は、第1のスイッチを開状態としかつ第2のスイッチを閉状態とすることで第2のスイッチ、コンデンサ、測定用抵抗、モータコイル、及び大地を含む第1の閉回路を構成したときにおいて第1の電圧測定部により取得された電源部の電圧の測定値及び第2の電圧測定部により取得された測定用抵抗の端子間電圧の測定値と、測定誤差と、測定用抵抗の抵抗値と、に基づいて、モータの絶縁抵抗値を計算する。
 本開示の一態様によれば、モータの絶縁抵抗値を高精度かつ容易に検出するモータ駆動装置を実現することができる。
本開示の一実施形態によるモータ駆動装置を示す図である。 本開示の一実施形態によるモータ駆動装置において第2の電圧測定部についての測定誤差を検出する際に接続される直流電源を説明する図である。 本開示の一実施形態によるモータ駆動装置において第2の電圧測定部についての測定誤差を検出する際に構成される第2の閉回路を説明する図である。 本開示の一実施形態によるモータ駆動装置において第1の形態による測定誤差検出処理の動作フローを示すフローチャートである。 本開示の一実施形態によるモータ駆動装置において第2の形態による測定誤差検出処理の動作フローを示すフローチャートである。 本開示の一実施形態によるモータ駆動装置において絶縁抵抗値検出部による絶縁抵抗値検出処理を実行する際に構成される第1の閉回路を説明する図である。 本開示の一実施形態によるモータ駆動装置における絶縁抵抗値検出部による絶縁抵抗値検出処理の動作フローを示すフローチャートである。 閉状態にある第2のスイッチ31については図示を省略している。 本開示の一実施形態によるモータ駆動装置内のモータ駆動アンプ部であるサーボアンプを例示する斜視図である。 本開示の一実施形態によるモータ駆動装置内のモータ駆動アンプ部であるサーボアンプを例示する正面図である。 本開示の一実施形態によるモータ駆動装置内のモータ駆動アンプ部であるサーボアンプを例示する分解斜視図である。 本開示の一実施形態によるモータ駆動装置内のモータ駆動アンプ部であるサーボアンプ内の第1の基板及び第2の基板を例示する模式図である。
 以下図面を参照して、モータの絶縁抵抗値を計算するモータ駆動装置について説明する。各図面において、同様の部材には同様の参照符号が付けられている。また、理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。また、図面に示される形態は実施するための一つの例であり、図示された形態に限定されるものではない。
 図1は、本開示の一実施形態によるモータ駆動装置を示す図である。
 一例として、交流電源2に接続されたモータ駆動装置1により、モータ3を制御する場合について示す。なお、本実施形態においては、モータ3の種類は特に限定されず、例えば誘導モータであっても同期モータであってもよい。また、交流電源2及びモータ3の相数は本実施形態を特に限定するものではなく、例えば三相であっても単相であってもよい。モータ3が設けられる機械には、例えば工作機械、ロボット、鍛圧機械、射出成形機、産業機械、各種電化製品、電車、自動車、航空機などが含まれる。また、交流電源2の一例を挙げると、三相交流400V電源、三相交流200V電源、三相交流600V電源、単相交流100V電源などがある。図示の例では、交流電源2及びモータ3をそれぞれ三相としている。
 モータ3のモータコイル(巻線)と大地との間には、絶縁抵抗4が存在する。絶縁抵抗4の抵抗値である絶縁抵抗値Rm[Ω]は、劣化がない場合は無限大であり、劣化が進むにつれ、無限大から、数MΩ、数百kΩ、・・・といった具合に徐々に低下する。本開示の一実施形態によるモータ駆動装置1は、モータ3の絶縁抵抗値Rm[Ω]を検出する機能を有する。
 図1に示すように、本開示の一実施形態によるモータ駆動装置1は、第1のスイッチ11と、電源部12と、モータ駆動アンプ部13と、第1の電圧測定部14と、絶縁抵抗値検出部15と、電圧推定部16と、誤差検出部17と、記憶部18と、消去部19と、を備える。
 第1のスイッチ11は、交流電源2と電源部12内の整流回路21との間の電路を開閉する。第1のスイッチ11による電路の開閉は、例えば、絶縁抵抗値検出部15内の制御部30によって制御されるが、これに代えて、絶縁抵抗値検出部15の外部に設けられた演算処理装置からなる任意の制御部(図示せず)によって制御されてもよい。第1のスイッチ11は、例えば電磁接触器にて構成される。交流電源2から電源部12内の整流回路21への電路の閉状態は、電磁接触器である第1のスイッチ11の接点が閉成することにより実現され、交流電源2から電源部12内の整流回路21への電路の開状態は、電磁接触器である第1のスイッチ11の接点が開離することにより実現される。なお、第1のスイッチ11については、交流電源2からの電路を開閉することができるものであれば、電磁接触器に代えて、例えばリレーや半導体スイッチング素子などであってもよい。
 電源部12とモータ駆動アンプ部13とは、DCリンクを介して接続される。「DCリンク」とは、電源部12の直流出力側とモータ駆動アンプ部13の直流入力側とを電気的に接続する回路部分のことを指し、「DCリンク部」、「直流リンク」、「直流リンク部」または「直流中間回路」などとも称されることもある。
 電源部12は、整流回路21及びコンデンサ22を有し、開状態にある第1のスイッチ11を介して交流電源2から供給された交流電圧を整流回路21で直流電圧に整流し、整流された直流電圧をコンデンサ22で平滑化して出力する。
 電源部12内の整流回路21は、交流電圧を直流電圧に変換することができるものであればよく、例えば、ダイオード整流回路、120度通電型整流回路、あるいは内部にスイッチング素子を備えるPWMスイッチング制御方式の整流回路などがある。整流回路21は、交流電源2が三相交流電源である場合は三相のブリッジ回路として構成され、交流電源2が単相交流電源である場合は単相ブリッジ回路で構成される。整流回路21がPWMスイッチング制御方式の整流回路である場合は、スイッチング素子及びこれに逆並列に接続されたダイオードのブリッジ回路からなる。この場合、スイッチング素子の例としては、IGBT、サイリスタ、GTO(ゲートターンオフサイリスタ)、トランジスタなどがあるが、スイッチング素子の種類自体は本実施形態を限定するものではなく、その他のスイッチング素子であってもよい。
 電源部12内のコンデンサ22は、整流回路21が出力する直流電圧を平滑化する機能とともにDCリンクにおいて直流電力を蓄積する機能を有する。コンデンサ22は、平滑コンデンサまたはDCリンクコンデンサなどとも称されることもある。コンデンサ22の例としては、例えば電解コンデンサやフィルムコンデンサなどがある。
 また、コンデンサ22の両極端子には第1の電圧測定部14が接続されている。第1の電圧測定部14は、コンデンサ22に印加される電圧である電源部12の(直流)電圧の測定値を取得する測定回路である。
 モータ駆動アンプ部13は、スイッチング素子及びこれに逆並列に接続されたダイオードからなる組が上アーム及び下アームに設けられたブリッジ回路にて構成されるインバータを有する。図示の例では、モータ3を三相交流モータとしたので、モータ駆動アンプ部13内のインバータは三相ブリッジ回路で構成される。U相の上アームのスイッチング素子をSu1、U相の下アームのスイッチング素子をSu2、V相の上アームのスイッチング素子をSv1、V相の下アームのスイッチング素子をSv2、W相の上アームのスイッチング素子をSw1、W相の下アームのスイッチング素子をSw2とする。
 また、モータ駆動アンプ部13は、DCリンク側に直流入力部41を有し、交流モータ側に交流出力部42を有する。直流入力部41の正側直流端子41Pには、DCリンクの正側電力線が接続され、直流入力部41の負側直流端子41Nには、DCリンクの負側電力線が接続される。交流出力部42のU相交流端子42Uには、U相モータ動力線が接続され、交流出力部42のV相交流端子42Vには、V相モータ動力線が接続され、交流出力部42のW相交流端子42Wには、W相モータ動力線が接続される。U相モータ動力線、V相モータ動力線、及びW相モータ動力線は、モータ3のU相モータコイル、V相モータコイル、及びW相モータコイルにそれぞれ接続される。
 モータ駆動アンプ部13は、上位制御装置(図示せず)からのPWMスイッチング指令により上アーム及び下アームのスイッチング素子のオンオフ動作が制御されることで、電力変換動作を行う。すなわち、モータ駆動アンプ部13は、上アーム及び下アームのスイッチング素子がオンオフ動作されることで、直流入力部41を介して入力されたDCリンクにおける直流電圧をモータ駆動用の交流電圧に変換し、交流出力部42を介してモータ3へ供給する。また、本開示の一実施形態では、モータ駆動アンプ部13内の上アーム及び下アームのスイッチング素子のオンオフ動作は、絶縁抵抗値検出部15の制御部30によっても制御されるが、その詳細については後述する。
 絶縁抵抗値検出部15は、モータ3のモータコイル(巻線)と大地との間の絶縁抵抗4の抵抗値である絶縁抵抗値Rm[Ω]を検出する。絶縁抵抗値検出部15は、制御部30と、第2のスイッチ31と、測定用抵抗32と、第2の電圧測定部33と、計算部34と、補正値生成部35と、補正部36と、を有する。絶縁抵抗値検出部15によるモータ3の絶縁抵抗4についての絶縁抵抗値Rm[Ω]の検出は、第1のスイッチ11を開状態としかつ第2のスイッチ31を閉状態とし、モータ駆動アンプ部13内のスイッチング素子を全てオフにすることで得られる第1の閉回路に関して得られる各種データを用いて行われる。第1の閉回路は、第2のスイッチ31と、コンデンサ22と、測定用抵抗32と、モータ3のモータコイルと、大地とを含む絶縁抵抗値検出用閉回路である。
 絶縁抵抗値検出部15内の第2のスイッチ31は、一方の端子に分圧抵抗38が接続されており、他方の端子に分圧抵抗39が接続されている。分圧抵抗38は、一方の端子が電源部12内の整流回路21とコンデンサ22とを結ぶ正側電力線に接続されている。分圧抵抗39は、一方の端子が大地に接続されている。第2のスイッチ31は、その開閉により接地が制御されるものであり、すなわち、閉状態のときにコンデンサ22の正側端子を大地に接続し、開状態のときに前記コンデンサの一端を大地に接続しない。第2のスイッチ31の開閉は、制御部30によって制御される。第2のスイッチ31は、例えば、リレー、半導体スイッチング素子、あるいは電磁接触器などにて構成される。
 測定用抵抗32は、コンデンサ22の負側端子とモータ3のモータコイルとの間に設けられる。より詳しくは、測定用抵抗32の一方の端子は、モータ駆動アンプ部13の直流入力部41内の負側直流端子41Nを介してコンデンサ22の負側端子に接続される。測定用抵抗32の他方の端子は、分圧抵抗37を介して、モータ3のU相モータ動力線、V相モータ動力線またはW相モータ動力線うちのいずれか1つのモータ動力線に接続される。図示の例では、一例として、測定用抵抗32の他方の端子は、モータ駆動アンプ部13の交流出力部42内のU相交流端子42Uとモータ3のU相モータコイルとを結ぶU相モータ動力線に接続されている。第2の電圧測定部33は、測定用抵抗32の端子間電圧の測定値を取得する測定回路である。例えば、測定用抵抗32と第2の電圧測定部33とを絶縁アンプによって構成すればよい。分圧抵抗37は、当該絶縁アンプへの入力電圧を適切な範囲内に収めるよう調整するために設けられるものである。
 補正値生成部35は、後述する誤差検出部17により検出された第2の電圧測定部33についての測定誤差に基づいて、補正値を生成する。補正部36は、第1の閉回路を構成したときに第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の測定値を、補正値生成部35により生成された補正値を用いて補正することで、測定用抵抗32の端子間電圧の補正後の測定値を生成する。第2の電圧測定部33の測定誤差に基づき補正部36により生成された測定用抵抗32の端子間電圧の補正後の測定値は、計算部34によるモータ3の絶縁抵抗値Rm[Ω]の計算に用いられる。
 計算部34は、第2のスイッチ31、コンデンサ22、測定用抵抗32、モータ3のモータコイル、及び大地を含む第1の閉回路を構成したときにおいて第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の測定値を少なくとも用いて、モータ3の絶縁抵抗値を計算する。すなわち、計算部34は、第1の閉回路を構成したときにおいて、第1の電圧測定部14により取得された電源部12の電圧の測定値と補正部36により生成された測定用抵抗32の端子間電圧の補正後の測定値と測定用抵抗32の抵抗値とに基づいて、モータ3の絶縁抵抗4についての絶縁抵抗値Rm[Ω]を計算する。計算部34による絶縁抵抗値の計算処理の詳細については後述する。
 第2の電圧測定部33の測定誤差の検出は、電源部12とは異なる直流電源からの直流電圧を直流入力部41内の一端子(図示の例では負側直流端子41N)と交流出力部42内の一端子(図示の例ではU相交流端子42U)との間に印加した状態で第1のスイッチ11及び第2のスイッチ31を開状態としかつモータ駆動アンプ部13の上アームまたは下アームの全てのスイッチング素子をオフ状態にすることで得られる第2の閉回路に関して得られる各種データを用いて行われる。第2の閉回路は、直流電源と測定用抵抗32とを含む誤差検出用閉回路である。
 電圧推定部16は、電源部12とは異なる直流電源からの直流電圧を直流入力部41内の一端子(図示の例では負側直流端子41N)と交流出力部42内の一端子(図示の例ではU相交流端子42U)との間に印加した状態で第1のスイッチ11及び第2のスイッチ31を開状態としかつモータ駆動アンプ部13の上アームまたは下アームの全てのスイッチング素子をオフ状態にすることで得られる、直流電源及び測定用抵抗32を含む第2の閉回路についての回路方程式に従い、第1の電圧測定部14により取得された電源部12の電圧の測定値と測定用抵抗32の抵抗値とに基づいて、測定用抵抗32の端子間電圧の推定値を計算する。
 誤差検出部17は、第2の閉回路を構成したときにおいて第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の測定値と、電圧推定部16により計算された測定用抵抗32の端子間電圧の推定値と、の誤差を検出する。誤差検出部17により検出された第2の電圧測定部33についての測定誤差は、補正値生成部35による補正値生成処理に用いられる。なお、誤差検出部17による誤差検出処理に用いられる「第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の測定値」は、補正部36により補正されたものではない点に留意すべきである。
 記憶部18は、誤差検出部17により検出された第2の電圧測定部33についての測定誤差を記憶する。記憶部18は、例えばEEPROM(登録商標)などのような電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリ、または、例えばDRAM、SRAMなどのような高速で読み書きのできるランダムアクセスメモリなどで構成されてもよい。記憶部18に記憶されている測定誤差は、補正値生成部35による補正値の生成に用いられる。また、記憶部18に記憶されている測定誤差は、所定の場合に消去部19によって消去されてもよい。
 モータ駆動装置1内には、演算処理装置(プロセッサ)が設けられる。演算処理装置としては、例えばIC、LSI、CPU、MPU、DSPなどがある。この演算処理装置は、第1の電圧測定部14と、制御部30と、第2の電圧測定部33と、計算部34と、補正値生成部35と、補正部36と、電圧推定部16と、誤差検出部17と、消去部19とを有する。演算処理装置が有するこれらの各部は、例えば、プロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである。例えば、第1の電圧測定部14、制御部30、第2の電圧測定部33、計算部34、補正値生成部35、補正部36、電圧推定部16、誤差検出部17、及び消去部19をコンピュータプログラム形式で構築する場合は、演算処理装置をこのコンピュータプログラムに従って動作させることで、各部の機能を実現することができる。第1の電圧測定部14、制御部30、第2の電圧測定部33、計算部34、補正値生成部35、補正部36、電圧推定部16、誤差検出部17、及び消去部19の各処理を実行するためのコンピュータプログラムは、半導体メモリ、磁気記録媒体または光記録媒体といった、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形で提供されてもよい。またあるいは、第1の電圧測定部14、制御部30、第2の電圧測定部33、計算部34、補正値生成部35、補正部36、電圧推定部16、誤差検出部17、及び消去部19を、各部の機能を実現するコンピュータプログラムを書き込んだ半導体集積回路として実現してもよい。
 絶縁抵抗値検出部15により検出されたモータ3の絶縁抵抗値は、表示部(図示せず)に送られ、表示部は、「モータ3の絶縁抵抗値」を作業者に通知する表示を行う。表示部の例としては、単体のディスプレイ装置、モータ駆動装置1に付属のディスプレイ装置、上位制御装置(図示せず)に付属のディスプレイ装置、並びに、パソコン及び携帯端末に付属のディスプレイ装置などがある。また例えば、絶縁抵抗値検出部15により検出されたモータ3の絶縁抵抗値は、アラーム出力部(図示せず)に送られ、アラーム出力部は、モータ3の絶縁抵抗値が所定の値を下回った場合は、アラームを出力するようにしてもよい。アラーム出力部から出力されたアラームは、例えばLEDやランプなどの発光機器(図示せず)に送られ、発光機器はアラーム受信時に発光することで、作業者に「モータ3の絶縁抵抗4の劣化」を通知する。また例えば、アラーム出力部から出力されたアラームは、例えば音響機器(図示せず)に送られ、音響機器はアラーム受信時に例えば音声、スピーカ、ブザー、チャイムなどのような音を発することで、作業者に「モータ3の絶縁抵抗4の劣化」を通知する。これにより、作業者は、モータ3の絶縁抵抗値やモータ3の絶縁抵抗4の劣化を確実かつ容易に把握することができ、モータ3を交換したり、モータ3を分解清掃するといった対応も容易にとることができる。
 続いて、第2の電圧測定部33についての測定誤差の検出について、より詳細に説明する。
 図2は、本開示の一実施形態によるモータ駆動装置において第2の電圧測定部についての測定誤差を検出する際に接続される直流電源を説明する図である。第2の電圧測定部33についての測定誤差を検出するために、図2に示すように、直流入力部41内の負側直流端子41Nと交流出力部42内の一端子との間に、電源部12とは異なる直流電圧を印加するための直流電源200が接続される。図1及び2に示す例では、測定用抵抗32の他方の端子は、分圧抵抗37及びモータ駆動アンプ部13の交流出力部42内のU相交流端子42Uを介してU相モータ動力線に接続されるので、直流入力部41内の負側直流端子41Nと交流出力部42内のU相交流端子42Uとの間に、直流電源200が接続される。なお、測定用抵抗32の他方の端子が、分圧抵抗37及びモータ駆動アンプ部13の交流出力部42内のV相交流端子42Vを介してV相モータ動力線に接続される場合は、直流入力部41内の負側直流端子41Nと交流出力部42内のV相交流端子42Vとの間に、直流電源200が接続される。測定用抵抗32の他方の端子が、分圧抵抗37及びモータ駆動アンプ部13の交流出力部42内のW相交流端子42Wを介してW相モータ動力線に接続される場合は、直流入力部41内の負側直流端子41Nと交流出力部42内のW相交流端子42Wとの間に、直流電源200が接続される。
 直流電源200は、モータ駆動アンプ部13の直流入力部41内の一端子及び交流出力部42内の一端子と電気的に着脱可能に接続されるが、具体例を例示すると次の通りである。例えば、作業員が、直流電源200としての可搬式バッテリを手動でモータ駆動アンプ部13の直流入力部41内の一端子と交流出力部42内の一端子との間に接続してもよい。また例えば、直流電源200を有する出荷試験装置を予め用意しておき、モータ駆動装置1の出荷試験時に、モータ駆動アンプ部13の直流入力部41内の一端子と交流出力部42内の一端子とに出荷試験装置を接続させてもよい。また例えば、モータ駆動アンプ部13本体内またはモータ駆動アンプ部13に隣接するモジュール内に直流電源200を実装しておき、切替えスイッチの操作によりモータ駆動アンプ部13の直流入力部41内の一端子と交流出力部42内の一端子とを直流電源200との電気的接続の有無を切換できるように構成してもよい。
 図3は、本開示の一実施形態によるモータ駆動装置において第2の電圧測定部についての測定誤差を検出する際に構成される第2の閉回路を説明する図である。図3において、制御部30、計算部34、補正値生成部35、補正部36、電圧推定部16、誤差検出部17、及び消去部19については図示を省略している。
 第2の電圧測定部33についての測定誤差を検出するにあたっては、直流入力部41内の負側直流端子41Nと交流出力部42内のU相交流端子42Uとの間に直流電源200を接続する。また、第1のスイッチ11及び第2のスイッチ31を開状態としかつモータ駆動アンプ部13の上アームまたは下アームの全てのスイッチング素子をオフ状態にする。これにより、図中太線の矢印で示される測定誤差検出用の第2の閉回路102が構成される。
 第2の閉回路102が構成された状態において直流電源200の直流電圧の値を用いることで、測定用抵抗32の端子間電圧を推定することができる。測定用抵抗32の抵抗値をRb[Ω]、分圧抵抗37の抵抗値をRa[Ω]、直流電源200の直流電圧の値をVe[V]としたとき、第2の閉回路102が構成された状態における測定用抵抗32の端子間電圧の推定値Vin1[V]は式1に基づいて求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 電圧推定部16は、式1に基づいて、直流電源200の直流電圧の値Ve[V]と測定用抵抗32の抵抗値Rb[Ω]と分圧抵抗37の抵抗値Ra[Ω]とを用いて、第2の閉回路102を構成したときにおける測定用抵抗32の端子間電圧の推定値Vin1[V]を計算する。測定用抵抗32の抵抗値Rb[Ω]及び分圧抵抗37の抵抗値Ra[Ω]は既知であり、例えばこれら部品の製造メーカの公称値を用いればよい。電圧推定部16を構成する演算処理装置内に測定用抵抗32の抵抗値Rb[Ω]及び分圧抵抗37の抵抗値Ra[Ω]を事前に入力しておき、電圧推定部16による測定用抵抗32の端子間電圧の推定値Vin1[V]の計算に用いればよい。
 一方、同じく第2の閉回路102を構成したときにおいては、第2の電圧測定部33により、測定用抵抗32の端子間電圧の測定値(実測値)Vin2[V]を取得することもできる。
 第2の閉回路102を構成したときにおいて、測定用抵抗32の端子間電圧の推定値Vin1[V]と測定用抵抗32の端子間電圧の測定値(実測値)Vin2[V]とは、理想的には等しい。しかし、実際には、絶縁アンプを構成する第2の電圧測定部33、測定用抵抗32及び分圧抵抗37の部品誤差や経年劣化などに起因する測定誤差が、両者の間に存在する。測定誤差には、オフセット誤差とゲイン誤差とがある。ここで、測定誤差検出処理の形態について、いくつか列記する。
 まず、第1の形態による測定誤差検出処理について説明する。
 第1の形態による測定誤差検出処理は、オフセット誤差のみを検出するものである。直流電源200の直流電圧の値Ve[V]を直流入力部41内の負側直流端子41Nと交流出力部42内のU相交流端子42Uとの間に印加した状態で第2の閉回路102を構成した場合において、測定用抵抗32の端子間電圧の推定値Vin1[V]と測定用抵抗32の端子間電圧の測定値(実測値)Vin2[V]との間のオフセット誤差ΔV[V]は、式2のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 第1の形態による測定誤差検出処理では、誤差検出部17は、式2に基づいて、第2の閉回路102を構成したときにおいて第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin2[V]と電圧推定部16により計算された測定用抵抗32の端子間電圧の推定値Vin1[V]とを用いて、測定誤差であるオフセット誤差ΔV[V]を検出する。誤差検出部17により検出された第2の電圧測定部33についての測定誤差であるオフセット誤差ΔV[V]は記憶部18に記憶される。
 図4は、本開示の一実施形態によるモータ駆動装置において第1の形態による測定誤差検出処理の動作フローを示すフローチャートである。
 第1の形態による測定誤差検出処理では、まずステップS101において、制御部30は、第1のスイッチ11を開状態かつ第2のスイッチ31を開状態に制御する。また、制御部30は、モータ駆動アンプ部13内のスイッチング素子を全てオフ状態に制御する。
 ステップS102において、直流入力部41内の負側直流端子41Nと交流出力部42内のU相交流端子42Uとの間に直流電源200を接続して直流電圧Ve[V]を印加する。これにより、直流電源200と測定用抵抗32とを含む誤差検出用の第2の閉回路102が構成される。
 ステップS103において、電圧推定部16は、式1に基づいて、第2の閉回路102を構成したときにおいて直流電源200の直流電圧の値Ve[V]と測定用抵抗32の抵抗値Rb[Ω]と分圧抵抗37の抵抗値Ra[Ω]とを用いて、測定用抵抗32の端子間電圧の推定値Vin1[V]を計算する。
 ステップS104において、第2の電圧測定部33は、第2の閉回路102を構成したときにおいて測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin2[V]を取得する。なお、ステップS103とS104とは順序を入れ替えて実行してもよい。
 ステップS105において、誤差検出部17は、式2に基づいて、第2の閉回路102を構成したときにおいて第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin2[V]と、電圧推定部16により計算された測定用抵抗32の端子間電圧の推定値Vin1[V]とを用いて、オフセット誤差ΔV[V]を検出する。
 ステップS106において、記憶部18は、誤差検出部17により検出されたオフセット誤差ΔV[V]を記憶する。その後、後述する絶縁抵抗検出処理S300を開始する。
 続いて、第2の形態による測定誤差検出処理について説明する。
 第2の形態による測定誤差検出処理は、オフセット誤差及びゲイン誤差の両方を検出するものである。第2の電圧測定部33についてのゲイン誤差をaとしオフセット誤差をb[V]としたとき、第2の閉回路102を構成したときにおいて第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin2[V]と、電圧推定部16により計算された測定用抵抗32の端子間電圧の推定値Vin1[V]との間、式3の関係が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 第2の閉回路102を構成した場合において、直流電源200の直流電圧の値Ve[V]が異なると、電圧推定部16により推定される測定用抵抗32の推定値の値Vin1[V]も異なったものとなり、第2の電圧測定部33により取得される測定用抵抗32の測定値Vin2[V]も異なったものとなる。よって、直流入力部41内の負側直流端子41Nと交流出力部42内のU相交流端子42Uとの間に直流電源200の直流電圧の値Veとして2種類の電圧を印加すれば、式3に基づく2種類の関係式が得られる。
 直流電源200の第1の直流電圧の値をVe1[V]としたときの第2の閉回路102が構成された状態において推定される測定用抵抗32の端子間電圧の第1の推定値Vin11[V]とし、第2の閉回路102が構成された状態における測定用抵抗32の端子間電圧の第1の測定値をVin21[V]とする。このとき、式4及び式5が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 直流電源200の第2の直流電圧の値をVe2[V]としたときの第2の閉回路102が構成された状態において推定される測定用抵抗32の端子間電圧の第2の推定値Vin12[V]とし、第2の閉回路102が構成された状態における測定用抵抗32の端子間電圧の第2の測定値をVin22[V]とする。ただし、直流電源200の第2の直流電圧の値Ve2[V]は第1の直流電圧の値Ve1[V]とは異なる値である。このとき、式6及び式7が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 第2の形態による測定誤差検出処理では、電圧推定部16は、式4に基づいて、第2の閉回路102を構成したときにおいて、直流電源200からの第1の直流電圧の値Ve1[V]と測定用抵抗32の抵抗値Rb[Ω]と分圧抵抗37の抵抗値Ra[Ω]とを用いて、測定用抵抗の端子間電圧の第1の推定値Vin11[V]を計算する。電圧推定部16は、式6に基づいて、第2の閉回路102を構成したときにおいて、直流電源200からの第2の直流電圧の値Ve2[V]と測定用抵抗32の抵抗値Rb[Ω]と分圧抵抗37の抵抗値Ra[Ω]とを用いて、測定用抵抗の端子間電圧の第2の推定値Vin12[V]を計算する。
 また、第2の形態による測定誤差検出処理では、第2の電圧測定部33は、第2の閉回路102を構成したときにおいて、直流電源200からの第1の直流電圧Ve1[V]が印加されたときの測定用抵抗32の端子間電圧の第1の測定値Vin21[V]を取得し、直流電源200からの第2の直流電圧Ve2[V]が印加されたときの測定用抵抗32の端子間電圧の第2の測定値Vin22[V]を取得する。
 式5及び式7の2元1次方程式を解くと、式8に示すゲイン誤差a及び式9に示すオフセット誤差b[V]を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
 第2の形態による測定誤差検出処理では、誤差検出部17は、第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の第1の測定値Vin21[V]及び測定用抵抗32の端子間電圧の第2の測定値Vin22[V]と電圧推定部16により計算された測定用抵抗32の端子間電圧の第1の推定値Vin11[V]及び測定用抵抗32の端子間電圧の第2の推定値Vin12[V]とを用いて、式8に基づいて測定誤差であるゲイン誤差aを検出し、式9に基づいて測定誤差であるオフセット誤差b[V]を検出する。誤差検出部17により検出された第2の電圧測定部33についての測定誤差であるゲイン誤差a及びオフセット誤差b[V]は記憶部18に記憶される。
 図5は、本開示の一実施形態によるモータ駆動装置において第2の形態による測定誤差検出処理の動作フローを示すフローチャートである。
 第2の形態による測定誤差検出処理では、まずステップS201において、制御部30は、第1のスイッチ11を開状態かつ第2のスイッチ31を開状態に制御する。また、制御部30は、モータ駆動アンプ部13内のスイッチング素子を全てオフ状態に制御する。
 ステップS202において、直流入力部41内の負側直流端子41Nと交流出力部42内のU相交流端子42Uとの間に直流電源200を接続して第1の直流電圧Ve1[V]を印加する。これにより、第1の直流電圧Ve1[V]を出力する直流電源200と測定用抵抗32とを含む誤差検出用の第2の閉回路102が構成される。
 ステップS203において、電圧推定部16は、式4に基づいて、第2の閉回路102を構成したときにおいて直流電源200の第1の直流電圧の値Ve1[V]と測定用抵抗32の抵抗値Rb[Ω]と分圧抵抗37の抵抗値Ra[Ω]とを用いて、測定用抵抗32の端子間電圧の第1の推定値Vin11[V]を計算する。
 ステップS204において、第2の電圧測定部33は、直流電源200が第1の直流電圧の値Ve1[V]を出力する第2の閉回路102を構成したときにおいて測定用抵抗32の端子間電圧の第1の測定値Vin21[V]を取得する。なお、ステップS203とS204とは順序を入れ替えて実行してもよい。
 ステップS205において、直流入力部41内の負側直流端子41Nと交流出力部42内のU相交流端子42Uとの間に直流電源200を接続して第2の直流電圧Ve2[V]を印加する。これにより、第2の直流電圧Ve2[V]を出力する直流電源200と測定用抵抗32とを含む誤差検出用の第2の閉回路102が構成される。
 ステップS206において、電圧推定部16は、式6に基づいて、第2の閉回路102を構成したときにおいて直流電源200の第2の直流電圧の値Ve2[V]と測定用抵抗32の抵抗値Rb[Ω]と分圧抵抗37の抵抗値Ra[Ω]とを用いて、測定用抵抗32の端子間電圧の第2の推定値Vin12[V]を計算する。
 ステップS207において、第2の電圧測定部33は、直流電源200が第2の直流電圧の値Ve2[V]を出力する第2の閉回路102を構成したときにおいて測定用抵抗32の端子間電圧の第2の測定値Vin22[V]を取得する。なお、ステップS206とS207とは順序を入れ替えて実行してもよい。
 ステップS208において、誤差検出部17は、第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の第1の測定値Vin21[V]及び測定用抵抗32の端子間電圧の第2の測定値Vin22[V]と電圧推定部16により計算された測定用抵抗32の端子間電圧の第1の推定値Vin11[V]及び測定用抵抗32の端子間電圧の第2の推定値Vin12[V]とを用いて、式8に基づいて測定誤差であるゲイン誤差aを検出し、式9に基づいて測定誤差であるオフセット誤差b[V]を検出する。
 ステップS209において、記憶部18は、誤差検出部17により検出された第2の電圧測定部33についての測定誤差であるゲイン誤差a及びオフセット誤差b[V]を記憶する。その後、後述する絶縁抵抗検出処理S300を開始する。
 続いて、絶縁抵抗値検出部15によるモータ3の絶縁抵抗4についての絶縁抵抗値Rm[Ω]の検出について、より詳細に説明する。
 図6は、本開示の一実施形態によるモータ駆動装置において絶縁抵抗値検出部による絶縁抵抗値検出処理を実行する際に構成される第1の閉回路を説明する図である。図6において、制御部30、計算部34、補正値生成部35、補正部36、電圧推定部16、誤差検出部17、及び消去部19については図示を省略している。
 絶縁抵抗値検出部15による絶縁抵抗値検出処理を実行するにあたっては、まず、第1のスイッチ11を閉状態としかつ第2のスイッチ31を開状態としさらにモータ駆動アンプ部13内のスイッチング素子を全てオフ状態にして、交流電源2から整流回路21を介して流入する電力にてコンデンサ22を充電する。コンデンサ22の充電が完了したら、第1のスイッチ11を開状態とし第2のスイッチ31を閉状態とし、かつモータ駆動アンプ部13の上アーム及び下アームのスイッチング素子を全てオフ状態にすることで、図中太線の矢印で示される絶縁抵抗値検出用の第1の閉回路101を構成する。なお、モータ駆動装置1により既にモータ3を駆動していてその後にモータ3の駆動を停止させていた状態においては、コンデンサ22は既に十分に充電されているので、この場合は、「交流電源2から整流回路21を介して流入する電力にてコンデンサ22を充電する処理」は省略したうえで、第1のスイッチ11を開状態とし第2のスイッチ31を閉状態としかつモータ駆動アンプ部13の上アーム及び下アームのスイッチング素子を全てオフ状態にすることで第1の閉回路101を構成してもよい。図8は、第1の閉回路に関連する部分を示した回路図である。図8において、閉状態にある第2のスイッチ31については図示を省略している。図6及び図8に示すように、第1の閉回路101は、コンデンサ22と分圧抵抗38と閉状態の第2のスイッチ31と分圧抵抗39とモータ3のモータコイルの絶縁抵抗4と分圧抵抗37と測定用抵抗32とを含む。
 第1の閉回路101が構成された状態において、第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の測定値(実測値)Vin3[V]と測定用抵抗32の抵抗値Rb[Ω]とから、式10に従って第1の閉回路101を流れる漏洩電流I1[A]を計算することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
 第1の閉回路101が構成された状態において、第1の電圧測定部14により取得された電源部12の電圧(コンデンサ22の電圧)の測定値Vdc[V]、第1の閉回路101を流れる漏洩電流I1[A]と、測定用抵抗32の抵抗値Rb[Ω]と、分圧抵抗37の抵抗値Ra[Ω]と、分圧抵抗38の抵抗値Rc[Ω]と、分圧抵抗39の抵抗値Rd[Ω]と、モータ3の絶縁抵抗4についての絶縁抵抗値Rm[Ω]とから、式11で表されるような回路方程式が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
 式11を式10に代入して変形すると式12が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
 式12に従い、モータ3の絶縁抵抗4についての絶縁抵抗値Rm[Ω]を計算することができる。ただし、第2の電圧測定部33の出力には、絶縁アンプを構成する第2の電圧測定部33、測定用抵抗32及び分圧抵抗37の部品誤差や経年劣化などに起因する測定誤差が含まれる。そこで、計算部34は、第1の閉回路101を構成したときにおいて第1の電圧測定部14により取得された電源部12の電圧の測定値Vdc[V]及び第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3[V]と、第2の電圧測定部33についての測定誤差と、測定用抵抗32の抵抗値Rb[Ω]と、に基づいて、モータ3の絶縁抵抗4についての絶縁抵抗値Rm[Ω]を計算する。当該計算に際し、第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3[V]については、第2の電圧測定部33についての測定誤差を用いて補正しておく。以下、オフセット誤差ΔV[V]のみを検出する第1の測定誤差検出処理に対応する第1の形態による絶縁抵抗値検出処理、及び、ゲイン誤差aとオフセット誤差b[V]とを検出する第2の測定誤差検出処理に対応する第2の形態による絶縁抵抗値検出処理について列記する。
 まず、第1の形態による絶縁抵抗値検出処理について説明する。
 図3及び図4を参照して説明したように、第1の形態による測定誤差検出処理では、誤差検出部17は、式2に基づいて、第2の閉回路102を構成したときにおいて第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin2[V]と電圧推定部16により計算された測定用抵抗32の端子間電圧の推定値Vin1[V]とを用いて、測定誤差であるオフセット誤差ΔV[V]を検出する。第1の形態による測定誤差検出処理により検出された測定誤差としてオフセット誤差ΔV[V]のみを考慮する場合、誤差ΔV[V]の極性を反転させた値「-ΔV[V]」を、第1の閉回路101を構成したときにおいて第2の電圧測定部33により取得される測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3[V]を補正するための補正値Vamend1[V]として用いる。補正値Vamend1[V]は、オフセット誤差ΔV[V]を用いて、式13のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
 補正値生成部35は、式13に基づいて、第1の形態による測定誤差検出処理により検出されたオフセット誤差ΔV[V]を用いて、補正値Vamend[V]を生成する。
 第1の閉回路101を構成したときにおいて第2の電圧測定部33により取得される測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3[V]に、オフセット誤差ΔV[V]を打ち消すための補正値Vamend1[V]を加算(プラス)することで、式14に示すように測定用抵抗32の端子間電圧の補正後の測定値Vin41[V]が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
 補正部36は、式14に基づいて、第1の閉回路101を構成したときに第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3[V]を、補正値生成部35により生成された補正値Vamend1[V]を用いて補正することで、測定用抵抗32の端子間電圧の補正後の測定値Vin41[V]を生成する。
 第1の形態による絶縁抵抗値検出処理では、計算部34は、式12の測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3[V]を測定用抵抗32の端子間電圧の補正後の測定値Vin41[V]に置き換えることで得られる式15に基づいて、モータ3の絶縁抵抗4についての絶縁抵抗値Rm[Ω]を計算する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
 ここで、絶縁アンプを構成する第2の電圧測定部33、測定用抵抗32及び分圧抵抗37の部品誤差や経年劣化などに起因するオフセット誤差ΔV[V]が、モータ3の絶縁抵抗値Rm[Ω]の検出精度に与える影響について、数値例を挙げて説明する。
 例えば、分圧抵抗38の抵抗値Rcを1000kΩとし、分圧抵抗39の抵抗値Rdを5kΩとし、測定用抵抗32の抵抗値Rbを5kΩとし、分圧抵抗37の抵抗値Raを1000kΩとし、電源部12の電圧(コンデンサ22の電圧)Vdcを300Vとした数値例を考える。
 モータ3の絶縁抵抗値の実際の値Rmが1MΩであった場合、第1の閉回路101に基づき式12を用いて測定用抵抗32の端子間電圧を計算すると498mVである。第2の電圧測定部33が取得した測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3である498mVにオフセット誤差ΔVとして10mVが含まれていたとすると、正しい測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3は488mVであるはずなので、Vin3=488mVを式12に代入してモータ3の絶縁抵抗値Rmを計算し直すと1.06MΩとなり、モータ3の絶縁抵抗値の実際の値Rm=1MΩからずれたものとなる。
 モータ3の絶縁抵抗値の実際の値Rmが10MΩであった場合、第1の閉回路101に基づき式12を用いて測定用抵抗32の端子間電圧を計算すると125mVである。第2の電圧測定部33が取得した測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3である125mVにオフセット誤差ΔVとして10mVが含まれていたとすると、正しい測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3は115mVであるはずなので、Vin12=115mVを式12に代入してモータ3の絶縁抵抗値Rmを計算し直すと11.03MΩとなり、モータ3の絶縁抵抗値の実際の値Rm=10MΩからずれたものとなる。
 モータ3の絶縁抵抗値の実際の値Rmが50MΩであった場合、第1の閉回路101に基づき式12を用いて測定用抵抗32の端子間電圧を計算すると29mVである。第2の電圧測定部33が取得した測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3である29mVにオフセット誤差ΔVとして10mVが含まれていたとすると、正しい測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3は19mVであるはずなので、Vin3=19mVを式12に代入してモータ3の絶縁抵抗値Rmを計算し直すと76.94MΩとなり、モータ3の絶縁抵抗値の実際の値Rm=50MΩからずれたものとなる。
 上述の数値例が示す通り、モータ3の絶縁抵抗値の実際の値Rm[Ω]が大きいほど、第1の閉回路101を構成したときに第2の電圧測定部33が取得した測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3にオフセット誤差ΔVが含まれたままの状態で計算されたモータ3の絶縁抵抗値は、より大きな誤差を含んだものとなる。第1の形態による絶縁抵抗値検出処理によれば、オフセット誤差ΔV[V]の極性を反転させた値「-ΔV[V]」を補正値Vamend1[V]として第2の電圧測定部33により取得される測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3[V]を補正し、測定用抵抗32の端子間電圧の補正後の測定値Vin41[V]を用いて絶縁抵抗値Rm[Ω]を計算するので、モータ3の絶縁抵抗値Rm[Ω]を正確に検出することができる。
 続いて、第2の形態による絶縁抵抗値検出処理について説明する。
 図3及び図5を参照して説明したように、第2の形態による測定誤差検出処理では、誤差検出部17は、第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の第1の測定値Vin21[V]及び測定用抵抗32の端子間電圧の第2の測定値Vin22[V]と電圧推定部16により計算された測定用抵抗32の端子間電圧の第1の推定値Vin11[V]及び測定用抵抗32の端子間電圧の第2の推定値Vin12[V]とを用いて、式8に基づいて測定誤差であるゲイン誤差aを検出し、式9に基づいて測定誤差であるオフセット誤差b[V]を検出する。第2の形態による測定誤差検出処理により検出された測定誤差としてゲイン誤差a及びオフセット誤差b[V]を考慮する場合、式16に示すような補正式を用いて、第1の閉回路101を構成したときにおいて第2の電圧測定部33により取得される測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3[V]を補正して、測定用抵抗32の端子間電圧の補正後の測定値Vin42[V]を生成する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
 補正値生成部35は、式16に基づいて、第2の形態による測定誤差検出処理により検出されたゲイン誤差a及びオフセット誤差b[V]を用いて、補正値(すなわち式16で示される補正式)を生成する。
 補正部36は、第1の閉回路101を構成したときに第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3[V]を、補正値生成部35により生成された式16で示される補正式を用いて補正することで、測定用抵抗32の端子間電圧の補正後の測定値Vin42[V]を生成する。
 第2の形態による絶縁抵抗値検出処理では、計算部34は、式12の測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3[V]を測定用抵抗32の端子間電圧の補正後の測定値Vin42[V]に置き換えることで得られる式17に基づいて、モータ3の絶縁抵抗4についての絶縁抵抗値Rm[Ω]を計算する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
 ここで、補正値生成部35により式16に基づいて算出されるゲイン誤差a及びオフセット誤差b[V]の数値例を例示する。
 例えば、分圧抵抗38の抵抗値Rcを1000kΩとし、分圧抵抗39の抵抗値Rdを5kΩとし、測定用抵抗32の抵抗値Rbを5kΩとし、分圧抵抗37の抵抗値Raを1000kΩとし、直流電源200が第1の直流電圧100Vを出力するときの測定用抵抗32の第1の測定値V22を511mVとし、直流電源200の第2の直流電圧90Vを出力するときの測定用抵抗32の第2の測定値V22を460mVとしたときの数値例を考える。
 直流電源200が第1の直流電圧の値100Vを出力するとき、式6より、測定用抵抗32の第1の推定値V12は498mVとなる。直流電源200が第2の直流電圧の値90Vを出力するとき、式6より、測定用抵抗32の第2の推定値V12は448mVとなる。これらの数値を式8及び式9に代入すると、ゲイン誤差aは1.02となり、オフセット誤差bは3mVとなる。
 なお、第2の電圧測定部33についての測定誤差はゲイン誤差よりもオフセット誤差の方が支配的であるので、オフセット誤差のみを考慮する第1の形態による絶縁抵抗値検出処理でも高精度にモータ3の絶縁抵抗値Rm[Ω]を検出することができるが、ゲイン誤差及びオフセット誤差の両方を考慮する第2の形態による絶縁抵抗値検出処理によれば、より一層高精度にモータ3の絶縁抵抗値Rm[Ω]を検出することができる。
 図7は、本開示の一実施形態によるモータ駆動装置における絶縁抵抗値検出部による絶縁抵抗値検出処理の動作フローを示すフローチャートである。図7に示したフローチャートは、第1の絶縁抵抗値検出処理及び第2の絶縁抵抗値検出処理の両方に適用可能である。ステップS300において絶縁抵抗値検出処理を開始するまでに、図4に示した第1の形態による測定誤差検出処理または図5に示した第2の形態による測定誤差検出処理を完了させることで測定誤差を記憶部18に記憶させておく。
 ステップS301において、補正値生成部35は、記憶されていた測定誤差を記憶部18から読み出す。
 ステップS302において、補正値生成部35は、測定誤差に基づいて、補正値を生成する。 
 ステップS303において、制御部30は、第1のスイッチ11を閉状態かつ第2のスイッチ31を開状態に制御する。また、制御部30は、モータ駆動アンプ部13内のスイッチング素子を全てオフ状態に制御する。これにより、ステップS304において、交流電源2から整流回路21を介して流入する電力にてコンデンサ22が充電される。コンデンサ22の充電状態は、制御部30によって第1の電圧測定部14を介して監視される。なお、モータ駆動装置1により既にモータ3を駆動していてその後にモータ3の駆動を停止させていた状態においては、コンデンサ22は十分に充電されているので、この場合はステップS304を省略してもよい。
 コンデンサ22の充電が完了したら、ステップS305において、制御部30は、第1のスイッチ11を開状態に制御し第2のスイッチ31を閉状態に制御する。また、モータ駆動アンプ部13の上アーム及び下アームのスイッチング素子を全てオフ状態にする。この結果、絶縁抵抗値検出用の第1の閉回路101が構成される。
 ステップS306において、第1の電圧測定部14は、電源部12の電圧(コンデンサ22の電圧)の測定値を取得する。
 ステップS307において、第2の電圧測定部33は、第1の閉回路101を構成したときにおける測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3[V]を取得する。
 ステップS308において、補正部36は、第1の閉回路101を構成したときに第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3[V]を、補正値生成部35により生成された補正値を用いて補正することで、測定用抵抗32の端子間電圧の補正後の測定値を生成する。図4に示した第1の形態による測定誤差検出処理によりオフセット誤差ΔV[V]のみを検出した場合は、補正部36は、式14に基づいて、第1の閉回路101を構成したときに第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3[V]を、補正値生成部35により生成された補正値Vamend1[V]を用いて補正することで、測定用抵抗32の端子間電圧の補正後の測定値Vin41[V]を生成する。図5に示した第2の形態による測定誤差検出処理によりゲイン誤差a及びオフセット誤差b[V]の両方を検出した場合は、補正部36は、第1の閉回路101を構成したときに第2の電圧測定部33により取得された測定用抵抗32の端子間電圧の測定値Vin3[V]を、補正値生成部35により生成された式16で示される補正式を用いて補正することで、測定用抵抗32の端子間電圧の補正後の測定値Vin42[V]を生成する。
 ステップS309において、計算部34は、第1の閉回路101を構成したときにおいて、第1の電圧測定部14により取得された電源部12の電圧の測定値と補正部36により生成された測定用抵抗32の端子間電圧の補正後の測定値と測定用抵抗32の抵抗値とに基づいて、モータ3の絶縁抵抗4についての絶縁抵抗値Rm[Ω]を計算する。より詳しくは、第1の形態による絶縁抵抗値検出処理では、計算部34は、式15に基づいてモータ3の絶縁抵抗4についての絶縁抵抗値Rm[Ω]を計算する。計算部34は、式17に基づいてモータ3の絶縁抵抗4についての絶縁抵抗値Rm[Ω]を計算する。
 続いて、モータ駆動アンプ部13の一具体例について説明する。モータ駆動アンプ部13の例としては、例えばサーボアンプがある。
 図9は、本開示の一実施形態によるモータ駆動装置内のモータ駆動アンプ部であるサーボアンプを例示する斜視図である。図10は、本開示の一実施形態によるモータ駆動装置内のモータ駆動アンプ部であるサーボアンプを例示する正面図である。図11は、本開示の一実施形態によるモータ駆動装置内のモータ駆動アンプ部であるサーボアンプを例示する分解斜視図である。図12は、本開示の一実施形態によるモータ駆動装置内のモータ駆動アンプ部であるサーボアンプ内の第1の基板及び第2の基板を例示する模式図である。
 モータ駆動アンプ部13であるサーボアンプの筐体には、直流入力部41及び交流出力部42が設けられている。直流入力部41は、正側直流端子41P及び負側直流端子41Nを有する。交流出力部42は、U相交流端子42U、V相交流端子42V、及びW相交流端子42Wを有する。このように、サーボアンプの筐体には、直流入力部41及び交流出力部42が設けられているので、外部から直流電源200を接続することが容易である。例えば、モータ駆動装置1の出荷試験時やメンテナンス時などにおいて、直流電源200を接続して測定誤差検出処理を実行することができる。また、モータ駆動アンプ部13であるサーボアンプ内にはEEPROM(登録商標)が設けられているので、これを記憶部18として利用すればよい。
 また、モータ駆動アンプ部13であるサーボアンプ内には、様々な部品、演算処理装置、及び配線が実装される複数の基板が設けられている。従来より、モータ駆動アンプ部13内で何らかの故障が発生した場合、故障した基板のみを交換し、それ以外の基板については再使用している。本開示の一実施形態では、モータ駆動アンプ部13であるサーボアンプ内に設けられる複数の基板のうち、パワーPCBとしての第1の基板51には、インバータの主回路、絶縁抵抗値検出部15と消去部19とが構築される演算処理装置、及び記憶部18が設けられる。また、制御用PCBとしての第2の基板52には、誤差検出部17と電圧推定部16とを構築する演算処理装置が設けられる。第1の基板51上に設けられたコネクタ53Aと、第2の基板52上に設けられたコネクタ53Bとを介して、第1の基板と第2の基板とは電気的かつ機械的に着脱可能に接続される。
 例えば故障対応等で第1の基板51以外の部品を交換する場合は、第1の基板に実装された絶縁抵抗値検出部15内の第2の電圧測定部33の誤差要因は変化しないが、測定誤差が記憶される記憶部18は第1の基板51上に実装されているので、記憶部18に記憶された測定誤差については絶縁抵抗値検出処理にそのまま使い続けることができる。よって、第2の電圧測定部33についての測定誤差の再測定は不要であるので作業員の負担が軽減され、高精度の絶縁抵抗値検出処理を短時間かつ容易に実現することができる。
 一方、例えば故障対応等で第1の基板51の特に絶縁抵抗値検出部15に係る部品を交換する場合は、記憶部18に記憶された測定誤差は、交換後の絶縁抵抗値検出部15を用いた絶縁抵抗値検出処理には使えない。この場合は、例えば作業員が入力装置などを介して消去部19を作動させ、記憶部18に記憶されている測定誤差を消去する。そして、交換後の絶縁抵抗値検出部15に対して測定誤差検出処理を改めて実行し、当該交換後の絶縁抵抗値検出部15内の第2の電圧測定部33についての測定誤差を検出し、これを記憶部18に記憶させる。これにより、その後の高精度の絶縁抵抗値検出処理を再度実現可能である。
 以上説明したように、本開示の一実施形態によるモータ駆動装置1によれば、第2の電圧測定部33、測定用抵抗32及び分圧抵抗37の部品誤差や経年劣化などに起因する測定誤差に基づいてモータ3の絶縁抵抗値Rm[Ω]を計算するので、モータ3の絶縁抵抗値Rm[Ω]を正確に検出することができる。また、直流電源200が出力する直流電圧の大きさは、第2の電圧測定部33についての測定誤差が測定できる程度の大きさであればよく、モータ動力線に大電圧が印加されないので、安全である。
 1  モータ駆動装置
 2  交流電源
 3  モータ
 4  絶縁抵抗
 11  第1のスイッチ
 12  電源部
 13  モータ駆動アンプ部
 14  第1の電圧測定部
 15  絶縁抵抗値検出部
 16  電圧推定部
 17  誤差検出部
 18  記憶部
 19  消去部
 21  整流回路
 22  コンデンサ
 30  制御部
 31  第2のスイッチ
 32  測定用抵抗
 33  第2の電圧測定部
 34  計算部
 35  補正値生成部
 36  補正部
 37、38、39  分圧抵抗
 41  直流入力部
 41P  正側直流端子
 41N  負側直流端子
 42  交流出力部
 42U  U相交流端子
 42V  V相交流端子
 42W  W相交流端子
 51  第1の基板
 52  第2の基板
 53A、53B  コネクタ
 101  第1の閉回路
 102  第2の閉回路
 200  直流電源

Claims (8)

  1.  交流電源からの電路を開閉する第1のスイッチと、
     閉状態にある前記第1のスイッチを介して前記交流電源から供給された交流電圧を整流回路で直流電圧に整流し、整流された直流電圧をコンデンサで平滑化して出力する電源部と、
     直流入力部を介して入力された前記電源部からの直流電圧を上アーム及び下アームのスイッチング素子を用いてモータ駆動用の交流電圧に変換して交流出力部を介してモータに供給するモータ駆動アンプ部と、
     前記電源部の電圧の測定値を取得する第1の電圧測定部と、
     閉状態のときに前記コンデンサの一端を大地に接続し開状態のときに前記コンデンサの一端を大地に接続しない第2のスイッチと、前記コンデンサの他端が接続された前記直流入力部内の一端子と前記モータのモータコイルが接続された前記交流出力部内の一端子との間に設けられる測定用抵抗と、前記測定用抵抗の端子間電圧の測定値を取得する第2の電圧測定部と、前記第2の電圧測定部により取得された前記測定用抵抗の端子間電圧の測定値を少なくとも用いて前記モータの絶縁抵抗値を計算する計算部と、を有する絶縁抵抗値検出部と、
     前記電源部とは異なる直流電源からの直流電圧を前記直流入力部内の前記一端子と前記交流出力部内の前記一端子との間に印加した状態で前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチを開状態とし前記モータ駆動アンプ部の前記スイッチング素子をオフ状態とすることで、前記直流電源及び前記測定用抵抗を含む第2の閉回路を構成したときにおいて、前記直流電源からの直流電圧の値と前記測定用抵抗の抵抗値とに基づいて、前記測定用抵抗の端子間電圧の推定値を計算する電圧推定部と、
     前記第2の閉回路を構成したときにおいて前記第2の電圧測定部により取得された前記測定用抵抗の端子間電圧の測定値と前記電圧推定部により計算された前記測定用抵抗の端子間電圧の推定値と、を用いて、前記第2の電圧測定部の測定誤差を検出する誤差検出部と、
    を備え、
     前記計算部は、前記第1のスイッチを開状態としかつ前記第2のスイッチを閉状態とすることで前記第2のスイッチ、前記コンデンサ、前記測定用抵抗、前記モータコイル、及び大地を含む第1の閉回路を構成したときにおいて前記第1の電圧測定部により取得された前記電源部の電圧の測定値及び前記第2の電圧測定部により取得された前記測定用抵抗の端子間電圧の測定値と、前記測定誤差と、前記測定用抵抗の抵抗値と、に基づいて、前記モータの前記絶縁抵抗値を計算する、モータ駆動装置。
  2.  前記絶縁抵抗値検出部は、
     前記測定誤差に基づいて、補正値を生成する補正値生成部と、
     前記第1の閉回路を構成したときにおいて前記第2の電圧測定部により取得された前記測定用抵抗の端子間電圧の測定値を前記補正値に基づいて補正することで、前記測定用抵抗の端子間電圧の補正後の測定値を出力する補正部と、
    を有し、
     前記計算部は、前記第1の閉回路を構成したときにおいて前記第1の電圧測定部により取得された前記電源部の電圧の測定値と、前記補正部から出力された前記測定用抵抗の端子間電圧の補正後の測定値と、前記測定用抵抗の抵抗値と、に基づいて、前記モータの前記絶縁抵抗値を計算する、請求項1に記載のモータ駆動装置。
  3.  前記誤差検出部は、前記第2の閉回路を構成したときにおいて前記第2の電圧測定部により取得された前記測定用抵抗の端子間電圧の測定値と前記電圧推定部により計算された前記測定用抵抗の端子間電圧の推定値とを用いて、前記測定誤差であるオフセット誤差を検出し、
     前記補正値生成部は、前記オフセット誤差に基づいて、前記補正値を生成する、請求項2に記載のモータ駆動装置。
  4.  前記電圧推定部は、前記第2の閉回路を構成したときにおいて、前記直流電源からの第1の直流電圧の値と前記測定用抵抗の抵抗値とに基づいて前記測定用抵抗の端子間電圧の第1の推定値を計算し、前記第1の直流電圧の値とは異なる前記直流電源からの第2の直流電圧の値と前記測定用抵抗の抵抗値とに基づいて前記測定用抵抗の端子間電圧の第2の推定値を計算し、
     前記第2の電圧測定部は、前記第2の閉回路を構成したときにおいて、前記直流電源からの前記第1の直流電圧が印加されたときの前記測定用抵抗の端子間電圧の第1の測定値を取得し、前記直流電源からの前記第2の直流電圧が印加されたときの前記測定用抵抗の端子間電圧の第2の測定値を取得し、
     前記誤差検出部は、前記第2の電圧測定部により取得された前記測定用抵抗の端子間電圧の第1の測定値及び前記測定用抵抗の端子間電圧の第2の測定値と前記電圧推定部により計算された前記測定用抵抗の端子間電圧の第1の推定値及び前記測定用抵抗の端子間電圧の第2の推定値とを用いて、前記測定誤差であるオフセット誤差及びゲイン誤差を検出し、
     前記補正値生成部は、前記オフセット誤差及び前記ゲイン誤差に基づいて、前記補正値を生成する、請求項2に記載のモータ駆動装置。
  5.  前記誤差検出部により検出された前記測定誤差を記憶する記憶部を備え、
     前記補正値生成部は、前記記憶部に記憶されている前記測定誤差に基づいて、前記補正値を生成する、請求項2に記載のモータ駆動装置。
  6.  少なくとも前記絶縁抵抗値検出部と前記記憶部とが設けられる第1の基板と、
     前記第1の基板と電気的かつ機械的に着脱可能に接続され、少なくとも前記誤差検出部が設けられる第2の基板と、
    を備える、請求項5に記載のモータ駆動装置。
  7.  前記記憶部に記憶されている前記測定誤差を消去する消去部を備える、請求項6に記載のモータ駆動装置。
  8.  前記直流電源は、前記直流入力部内の前記一端子及び前記交流出力部内の前記一端子と電気的に着脱可能に接続される、請求項1~7のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
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