電動機驅(qū)動裝置和故障檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具備電動機的絕緣電阻劣化檢測部的故障檢測功能的電動機驅(qū)動裝置和故障檢測方法。特別涉及檢測與能夠驅(qū)動電動機的電動機驅(qū)動裝置連接的電動機的絕緣電阻的劣化的裝置及其故障檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在通過電動機驅(qū)動裝置驅(qū)動電動機的情況下，如果電動機的線圈(繞組)的絕緣電阻異常地低，則無法正常驅(qū)動電動機。因此，報告了測定電動機線圈的絕緣電阻的方法(例如日本特開2006-226993號公報(JP2006-226993A)。以下，稱為“專利文獻I”)。在專利文獻I中，記載了檢測與電動機驅(qū)動裝置連接的電動機的繞組的絕緣電阻的劣化的裝置，該電動機驅(qū)動裝置由對3相交流電源進行整流并通過平滑電容器進行平滑化而成為直流電源的電源部、將該直流電源轉(zhuǎn)換為頻率可變的交流電源而驅(qū)動電動機的電動機驅(qū)動放大器構(gòu)成。
[0003]S卩，在檢測絕緣電阻的劣化時，切斷3相交流電源并將平滑電容器的一端接地，將另一端與電動機線圈連接，將經(jīng)過電動機的絕緣電阻流過的電流與基準值進行比較，由此檢測絕緣電阻的劣化。
[0004]但是，為了正確地測定電動機的絕緣電阻，需要正確地測定經(jīng)過電動機的絕緣電阻流過的電流。在電動機的絕緣電阻劣化檢測部發(fā)生了故障的情況下，存在以下的問題，即電動機的絕緣電阻的測定結(jié)果會發(fā)生錯誤，并且無法檢測該錯誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:在現(xiàn)有技術(shù)中成為課題的“不追加專用的檢測電路、不產(chǎn)生不必要的成本而實現(xiàn)” “檢測電動機的絕緣電阻劣化檢測部的故障”的電動機驅(qū)動裝置。
[0006]本發(fā)明的一個實施例的具備電動機的絕緣電阻劣化檢測部的故障檢測功能的電動機驅(qū)動裝置的特征在于，具備:電源部，其通過整流電路將經(jīng)由開關(guān)從交流電源供給的交流電壓整流為直流電壓，通過電容器對整流后的直流電壓進行平滑化；電動機驅(qū)動放大器部，其使用上支路和下支路開關(guān)元件將來自電源部的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓而驅(qū)動電動機；電源電壓測定部，其測定電源部的電壓；絕緣電阻劣化檢測部，其具備將電容器的一端與大地連接的接點部以及設(shè)置在電容器的另一端和電動機線圈之間的電流檢測部，將開關(guān)設(shè)為關(guān)斷狀態(tài)，將接點部設(shè)為接通狀態(tài)，根據(jù)使用電流檢測部從由接點部、電容器、電動機線圈以及大地形成的閉合電路得到的檢測信號，檢測電動機的絕緣電阻的劣化的有無；故障檢測部，其將接點部從接通狀態(tài)設(shè)為關(guān)斷狀態(tài)，使電動機驅(qū)動放大器部的上支路或下支路的開關(guān)元件任意地開關(guān)，根據(jù)絕緣電阻劣化檢測部的檢測信號和通過電源電壓測定部測定的電壓值，檢測絕緣電阻劣化檢測部的故障的有無。
[0007]本發(fā)明的其他實施例的電動機的絕緣電阻劣化檢測部的故障檢測方法是電動機驅(qū)動裝置的電動機的絕緣電阻劣化檢測部的故障檢測方法，該電動機驅(qū)動裝置具備:電源部，其通過整流電路對經(jīng)由開關(guān)從交流電源供給的電力進行整流，并且通過電容器進行平滑化；電動機驅(qū)動放大器部，其將來自該電源部的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓而驅(qū)動電動機，該電動機的絕緣電阻劣化檢測部的故障檢測方法的特征在于，包括:測定電源部的電壓的步驟；絕緣電阻劣化檢測部在將開關(guān)設(shè)為關(guān)斷狀態(tài)而停止電動機的運轉(zhuǎn)后，將電容器的一端的接點與大地連接，并且將另一端與電動機線圈連接，根據(jù)從由接點、電容器、電動機線圈以及大地形成的閉合電路得到的檢測信號，檢測電動機的絕緣電阻的劣化的有無的步驟；將接點從接通狀態(tài)設(shè)為關(guān)斷狀態(tài)的步驟；任意地開關(guān)電動機驅(qū)動放大器部的開關(guān)元件的上支路或下支路的步驟；根據(jù)在絕緣電阻劣化檢測步驟中測定的檢測信號和通過電源部測定的電壓值，檢測絕緣電阻劣化檢測部的故障的步驟。
【附圖說明】
[0008]根據(jù)與附圖關(guān)聯(lián)的以下的實施方式的說明進一步了解本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點。
[0009]圖1是本發(fā)明的實施例1的電動機驅(qū)動裝置的框圖。
[0010]圖2是表示在本發(fā)明的實施例1的電動機驅(qū)動裝置中，在測定電動機的絕緣電阻的情況下流過的電流的路徑的圖。
[0011]圖3是表示在本發(fā)明的實施例1的電動機驅(qū)動裝置中，在判斷絕緣電阻劣化檢測部的故障的有無的情況下流過的電流的路徑的圖。
[0012]圖4是表示在本發(fā)明的實施例1的電動機驅(qū)動裝置中，在判斷絕緣電阻劣化檢測部的故障的有無的情況下流過的電流的路徑的主要部分的圖。
[0013]圖5是用于說明使用本發(fā)明的實施例1的電動機驅(qū)動裝置執(zhí)行電動機的絕緣電阻劣化檢測部的故障檢測方法的步驟的流程圖。
[0014]圖6是本發(fā)明的實施例1的電動機驅(qū)動裝置的其他結(jié)構(gòu)的框圖。
[0015]圖7是本發(fā)明的實施例2的電動機驅(qū)動裝置的框圖。
[0016]圖8是表示在本發(fā)明的實施例2的電動機驅(qū)動裝置中，在測定電動機的絕緣電阻的情況下流過的電流的路徑的圖。
[0017]圖9是表示在本發(fā)明的實施例2的電動機驅(qū)動裝置中，在判斷絕緣電阻劣化檢測部的故障的有無的情況下流過的電流的路徑的圖。
[0018]圖10是表示在本發(fā)明的實施例2的電動機驅(qū)動裝置中，在判斷絕緣電阻劣化檢測部的故障的有無的情況下流過的電流的路徑的主要部分的圖。
[0019]圖11是用于說明使用本發(fā)明的實施例2的電動機驅(qū)動裝置執(zhí)行電動機的絕緣電阻劣化檢測部的故障檢測方法的步驟的流程圖。
[0020]圖12是本發(fā)明的實施例2的電動機驅(qū)動裝置的其他結(jié)構(gòu)的框圖。
【具體實施方式】
[0021]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的具備電動機的絕緣電阻劣化檢測部的故障檢測功能的電動機驅(qū)動裝置以及故障檢測方法。但是，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限于這些實施方式，應(yīng)該注意涉及權(quán)利要求所記載的發(fā)明及其等價物這一點。
[0022][實施例1]
[0023]首先，說明本發(fā)明的實施例1的電動機驅(qū)動裝置。在圖1中表示本發(fā)明的實施例1的電動機驅(qū)動裝置101的框圖。本發(fā)明的實施例1的電動機驅(qū)動裝置101的特征在于，具備:電源部I，其通過整流電路11將經(jīng)由開關(guān)7從交流電源6供給的交流電壓整流為直流電壓，通過電容器12對整流后的直流電壓進行平滑化；電動機驅(qū)動放大器部2，其使用上支路和下支路開關(guān)元件21?26將來自電源部I的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓而驅(qū)動電動機8 ;電源電壓測定部3，其測定電源部I的電壓；絕緣電阻劣化檢測部4，其具備將電容器12的一端與大地連接的接點部42以及設(shè)置在電容器12的另一端和電動機線圈之間的電流檢測部41，將開關(guān)7設(shè)為關(guān)斷狀態(tài)，將接點部42設(shè)為接通狀態(tài)，根據(jù)使用電流檢測部41從由接點部42、電容器12、電動機線圈以及大地形成的閉合電路得到的檢測信號，檢測電動機8的絕緣電阻9的劣化的有無；故障檢測部5，其將接點部42從接通狀態(tài)設(shè)為關(guān)斷狀態(tài)，使電動機驅(qū)動放大器部2的上支路或下支路的開關(guān)元件21?26任意地開關(guān)，根據(jù)絕緣電阻劣化檢測部4的檢測信號和通過電源電壓測定部3測定的電壓值，檢測絕緣電阻劣化檢測部4的故障的有無。
[0024]特別地在本實施例中，其特征點在于:在上述的電動機驅(qū)動裝置中，絕緣電阻劣化檢測部4在閉合電路中設(shè)置電流檢測用的電阻413，檢測信號是在該電阻413的兩端產(chǎn)生的電位差，根據(jù)該電位差和電阻檢測電流而檢測電動機的絕緣電阻的劣化的有無。
[0025]進一步詳細地說明圖1所示的實施例1的電動機驅(qū)動裝置101。從交流電源6供給的3相的交流電壓經(jīng)由開關(guān)7輸入到電源部I。電源部I具備整流電路11、平滑電容器(以下也簡稱為“電容器”)12，從交流電源6供給的交流電壓通過整流電路11被整流為直流電壓，整流后的直流電壓進而通過平滑電容器12被平滑化。另外，通過設(shè)置在絕緣電阻劣化檢測部4的控制部40控制開關(guān)7的開/關(guān)。
[0026]另外，在平滑電容器12的兩個端子設(shè)置有電源電壓測定部3，能夠測定向平滑電容器12施加的電壓。
[0027]通過平滑電容器12平滑化了的直流電壓輸入到電動機驅(qū)動放大器部2 ο在電動機驅(qū)動放大器部2中設(shè)置有6個功率半導(dǎo)體開關(guān)元件21?26、與它們逆并聯(lián)配置的二極管。6個功率半導(dǎo)體開關(guān)元件21?26被分為上支路開關(guān)元件21、23、25和下支路開關(guān)元件22、24,26ο根據(jù)來自設(shè)置在絕緣電阻劣化檢測部4中的開關(guān)指示部44的指令使6個功率半導(dǎo)體開關(guān)元件21?26開關(guān)，由此能夠使得輸出希望的頻率的交