[發明專利]電動機控制裝置及電動機的絕緣劣化檢測方法

在審

• 申請號: 201310325069.7
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103580555A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 井出勇治;小山雅久;久保田善久
• 申請（專利權）人: 山洋電氣株式會社
• 主分類號: H02P5/74
• 分類號: H02P5/74;G01R27/08
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;鄭霞

技術領域

本發明涉及具備電動機的絕緣劣化檢測功能的電動機控制裝置及電動機的絕緣劣化檢測方法。

背景技術

通常，伺服電動機與電動機控制裝置連接，由設于電動機控制裝置內的PWM逆變器驅動。伺服電動機多在以機床為首的生產設備中使用。在機床中，有一邊供給切削液一邊加工工件的機械。在使用切削液的機械中，切削液附著在伺服電動機上，附著的切削液侵入伺服電動機的內部，使伺服電動機的絕緣逐漸劣化。

若伺服電動機的絕緣劣化，則伺服電動機內的繞組和地之間的絕緣電阻變小，最終繞組和地電連接，導致接地。若產生接地，就會使漏電斷路器跳閘或使電動機控制裝置損壞，產生系統故障。系統故障的產生使工廠的生產線強制停止，因此，對工廠中的生產帶來巨大的損害。

目前，從預防性維修的觀點出發，有希望在達到接地前，可容易地檢測伺服電動機的絕緣劣化的裝置的呼聲。特別是在使用采用了許多伺服電動機的多軸機床的工廠中，渴望能夠分別地檢測伺服電動機的絕緣劣化的裝置。

作為檢測大量的電動機的絕緣劣化的現有方法，具有如下述專利文獻1所示的方法。

在下述專利文獻1所示的方法中，在進行電動機的絕緣劣化檢測時，首先，對每個電動機，將整流電路具備的平滑電容器的一端經由第一開關與電動機的繞組連接，將另一端經由第二開關與大地連接，形成從平滑電容器到第一開關、電動機的繞組、第二開關、大地、平滑電容器的閉合電路。然后，對每個電動機測定流過該閉合電路的電流，并且測定與閉合電路連接的電阻器的鏈電壓。最后，根據測定的電流和測定的鏈電壓檢測各個電動機的絕緣電阻。

專利文獻1：（日本）特開2010－156661號公報

但是，有時采用該方法也不能正確地檢測電動機的絕緣電阻。例如，有電動機控制裝置如下構成的情況。

有時，設置使逆變電路的正極晶體管的門控制信號使用高耐壓IC傳送，而不能使用高耐壓IC對其負極晶體管的門控制信號進行傳送的逆變電路，并設置在所有逆變電路中共用的整流電路。

在這種結構的電動機控制裝置中，在對每個電動機檢測絕緣電阻時，電流從連接逆變電路和電動機的連接線通過高耐壓IC的電源而流向整流電路的一側。即，在檢測絕緣電阻時形成的閉合電路中流過與檢測電流相反的電流。該相反的電流阻礙絕緣電阻的正確的檢測。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種電動機控制裝置及電動機的絕緣劣化檢測方法，即使在具有如上所述的結構的電動機控制裝置中，也能夠容易地檢測絕緣電阻，且能夠分別正確地掌握多個電動機的絕緣劣化的狀態。

用于實現所述目的的本發明提供一種電動機控制裝置，其包括：斷路器、多個逆變電路、檢測開關、檢測動作控制部、絕緣電阻檢測部。各逆變電路具有：開關部、第一驅動電路、直流電源連接開關。

斷路器將具備平滑電容器的整流電路和交流電源的連接斷開。

多個逆變電路與所述平滑電容器并聯連接，以分別驅動多個電動機中的各電動機。

檢測開關形成從所述平滑電容器到所述逆變電路、所述電動機、所述平滑電容器的絕緣電阻檢測用電流路徑。

各逆變電路的開關部將多個橋臂電路并聯連接，且將所述多個橋臂電路與所述平滑電容器并聯連接，所述橋臂電路將一對半導體開關串聯連接，且將所述一對半導體開關彼此的連接線連接于所述電動機的繞組。

各逆變電路的第一驅動電路具備驅動所述橋臂電路的一對半導體開關中的一個半導體開關的高耐壓IC。

各逆變電路的直流電源連接開關將向所述第一驅動電路供給電力的直流電源連接于所述高耐壓IC。高耐壓IC的2次側電源及晶體管的驅動電源由另外的隔離電源等構成。

檢測動作控制部在接收到所述電動機的絕緣電阻的檢測指示時，將所述斷路器斷開、使所述檢測開關關閉而形成絕緣電阻檢測用電流路徑，使成為檢測對象的電動機所連接的逆變電路以外的、使用高耐壓IC構成的所有逆變電路的直流電源連接開關打開，以不使電流流入所述絕緣電阻檢測用電流路徑，另一方面，使成為檢測對象的電動機所連接的逆變電路的直流電源連接開關關閉，向成為檢測對象的電動機所連接的所述第一驅動電路、第二驅動電路輸出PWM信號。

絕緣電阻檢測部使用流過所述絕緣電阻檢測用電流路徑的電流，來檢測各電動機的絕緣電阻。

用于實現上述目的的本發明提供另一電動機控制裝置，其包括：斷路器、多個逆變電路、檢測開關、檢測動作控制部、絕緣電阻檢測部。各逆變電路具有：開關部、第一驅動電路、第二驅動電路、分離開關。

斷路器將具備平滑電容器的整流電路和交流電源的連接斷開。