[發(fā)明專利]具有無效電流指令作成部的電動機驅(qū)動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210410490.3
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN103078587A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 巖下平輔;小川肇
• 申請（專利權(quán)）人: 發(fā)那科株式會社
• 主分類號: H02P27/00
• 分類號: H02P27/00;H02M1/32
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;郭鳳麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在把來自交流電源的交流電力變換為直流電力后進(jìn)而變換為交流電力、將其作為驅(qū)動電力的用于控制電動機的電動機驅(qū)動裝置，特別涉及能夠抑制直流變換部發(fā)生過電壓異常的電動機驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)

在機床系統(tǒng)中，機床的每一驅(qū)動軸具有電動機，通過電動機驅(qū)動裝置驅(qū)動控制這些電動機。電動機驅(qū)動裝置，對于驅(qū)動機床的驅(qū)動軸的驅(qū)動軸數(shù)量的電動機，指令電動機的速度、轉(zhuǎn)矩、或者轉(zhuǎn)子的位置進(jìn)行控制。

電動機驅(qū)動裝置具有把三相商用交流電力變換為直流電力的直流變換部、和把從直流變換部輸出的直流電力變換為作為電動機的驅(qū)動電力供給的具有希望的頻率的交流電力或者把從電動機再生的交流電力變換為直流電力的交流變換部，控制在該交流變換部的交流側(cè)連接的電動機的速度、轉(zhuǎn)矩、或者轉(zhuǎn)子的位置。

交流變換部為向與機床中的多個驅(qū)動軸對應(yīng)分別設(shè)置的各電動機個別供給驅(qū)動電力驅(qū)動控制電動機，設(shè)置與電動機的個數(shù)相同的個數(shù)。另一方面，直流變換部為減低電動機驅(qū)動裝置的成本或者占有空間，大多對于多個交流變換部設(shè)置一個。

在用電動機驅(qū)動裝置減速控制電動機時，從電動機發(fā)生再生電力。該再生電力經(jīng)由交流變換部返回直流變換部側(cè)。因此，交流變換部不僅能夠把直流電力變換為交流電力，而且也能夠把交流電力變換為直流電力，也就是說作為可交直雙向變換的半導(dǎo)體電力變換器構(gòu)成。

通過電動機減速控制時發(fā)生的來自電動機的再生電力，直流變換部的直流輸出側(cè)的電壓上升。當(dāng)再生電力大時直流變換部的直流輸出側(cè)的電壓急劇上升，有時發(fā)生過電壓異常，直流變換部故障。

為避免這樣的直流變換部的直流輸出側(cè)的過電壓異常，在直流變換部的直流輸出側(cè)另外設(shè)置使直流輸出側(cè)的電壓的上升量作為熱消耗的再生用電阻器，或者另外設(shè)置把再生電力返回交流電源側(cè)的電源再生電路。

例如，像日本特開平7－95775號公報中記載的那樣，提出一種交流變換器保護(hù)裝置，其運算直流變換器的輸出電壓和從流入交流變換器的直流電流的方向的再生電力水平，在再生電力電平超過預(yù)定的設(shè)定值的情況下使再生電阻導(dǎo)通，使直流電壓的上升量作為熱消耗，由此防止由于急劇的過電壓上升損壞交流變換器的元件。

另外，因為根據(jù)電動機的慣性的大小或者速度，在再生時流過再生電阻的額定值以上的電流有時會燒壞再生電阻，所以提出再生電阻保護(hù)電路等，在過電壓時切斷流向再生電阻的電流。

例如像日本特許第3511173號公報記載的那樣，提出了再生電阻保護(hù)機構(gòu)，在檢出超過再生電阻的額定值的過電流時，切斷從在直流變換器的輸出端子間連接的電容器向再生電阻流動的電流，同時關(guān)斷控制向直流變換器的交流輸入的輸入控制觸點，由此防止再生電阻燒壞。

另外例如像日本特許第3368930號公報記載的那樣，提出了伺服電動機再生處理電路，從伺服電動機的電流、速度以及轉(zhuǎn)矩等計算再生電力，計算減速轉(zhuǎn)矩，使電動機減速，不使超過允許電力，由此防止通過過電壓燒壞再生電阻以及晶體管等。

在為避免直流變換部的直流輸出側(cè)的過電壓異常，在直流變換部的直流輸出側(cè)另外設(shè)置把直流輸出側(cè)的電壓的上升量作為熱消耗的再生用電阻器、或者另外設(shè)置使再生電力返回交流電源側(cè)的電源再生電路的情況下，在從電動機發(fā)生的再生電力能夠變大的情況下，必須與其對應(yīng)選定容量大的再生用電阻器或者電源再生電路，有電動機驅(qū)動裝置相應(yīng)大型化，成本也增大這樣的問題。

例如，根據(jù)上述日本特開平7－95775號公報中記載的發(fā)明，再生時從電動機發(fā)生的再生電力的大小，根據(jù)電動機的規(guī)格以及動作而不同。因此，在發(fā)生的再生電力能夠變大的情況下，必須與其對應(yīng)選定容量大的再生用電阻器或者電源再生電路，電動機驅(qū)動裝置的成本也相應(yīng)增大。

另外，根據(jù)上述日本特許第3511173號公報以及上述日本特許第3368930號公報記載的發(fā)明，另外設(shè)置保護(hù)再生電阻的再生電阻保護(hù)電路，有電動機驅(qū)動裝置的成本也相應(yīng)增大這樣的問題。特別根據(jù)上述日本特許第3368930號公報記載的發(fā)明，因為在再生用電阻之外，還需要設(shè)置電阻再生保護(hù)電路等，所以電動機驅(qū)動裝置的成本進(jìn)一步增大。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種電動機驅(qū)動裝置，其具有把輸入的交流變換為直流的直流變換部、把從直流變換部輸出的直流變換為用于驅(qū)動電動機的交流的交流變換部，所述電動機驅(qū)動裝置能夠抑制過電壓異常，控制容易，成本低并且節(jié)省空間。