[實用新型]具有蓄電裝置的電動機驅動裝置

有效

• 申請號: 201320422552.2
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN203445820U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 丹波正一;酒井幸次郎
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: H02P5/74
• 分類號: H02P5/74;H02J7/02;H02J7/00;H02M5/42
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;郭鳳麟

技術領域

本實用新型涉及將從交流側供給的交流電變換至直流電而輸出之后，進一步變換至用于電動機的驅動的交流電而供給至電動機的電動機驅動裝置，特別地，涉及具有用于停電時的保護動作的蓄電裝置的電動機驅動裝置。

背景技術

在對機床、鍛壓機械、注塑成型機、工業用機械、或者各種機器人中的電動機進行驅動的電動機驅動裝置中，一旦將從交流側輸入的交流電變換至直流電之后，進一步變換至交流電，并使用該交流電作為對在每個驅動軸設置的電動機的驅動電力。

圖6是表示驅動多個電動機的一般的電動機驅動裝置的結構的圖。電動機驅動裝置100具備將來自工業用三相交流電源3的交流電進行整流而輸出直流電的整流器11；連接至整流器11的直流側即直流鏈13，將從整流器11輸出的直流電變換至作為電動機2的驅動電力而供給的所期望的電壓和所期望的頻率的交流電，或者將從電動機2再生的交流電變換至直流電的逆變器12，該電動機驅動裝置100對連接至該逆變器12的交流側的電動機2的速度、轉矩、或者轉子的位置進行控制。為了分別向對應于多個驅動軸而分別設置的各電動機2供給驅動電力而對電動機2進行驅動控制，設置與電動機2的個數相同的逆變器12。另一方面，為了降低電動機驅動裝置100的成本、占有空間，大多數情況下對于多個逆變器12設置有一個整流器11。

上位控制裝置51對各逆變器12發送電動機驅動指令，控制該逆變器12的從直流電到交流電的變換動作(更具體來說，該逆變器12中的開關元件的開關動作)，由此，控制該逆變器12變換直流鏈13中的直流電而輸出所期望的交流電。電動機2以從逆變器12輸出的交流電作為驅動電力而進行動作，因此，如果對從逆變器12輸出的交流電進行控制，則能夠控制連接至逆變器12的交流側的電動機2的速度、轉矩、或者轉子的位置。通過電動機驅動裝置100對電動機進行減速控制時，從電動機2產生了再生電力。該再生電力經由逆變器12而返回至直流鏈13。

在這樣的電動機驅動裝置100中，如果在整流器11的交流側發生停電，且輸入電源電壓下降，則不能繼續電動機2的正常運轉。因此，有時會產生電動機2、對該電動機2進行驅動的電動機驅動裝置100、連接至該電動機驅動裝置100所驅動的電動機2的刀具、該刀具所加工的加工對象、和具有該電動機驅動裝置100的生產線等破損或變形等的一些故障。因此，需要在整流器11的交流輸入側設置有停電檢測單元52來監視整流器11的交流側有無發生停電，在停電檢測單元52檢測到發生停電的情況下，避免上述故障或將其抑制為最小限。

例如，如在日本特開平11-178245號公報中記載的那樣，提供了一種方法，其中，為了進行停電時的保護動作，經由充電單元和放電單元而將蓄電裝置設置為與整流器與逆變器之間的直流鏈并聯連接，在正常時(即非停電時)經由充電單元將直流鏈中的直流輸出蓄積至蓄電裝置，在停電時將蓄積的直流電經由放電單元向直流鏈放電，由此，經由逆變器向電動機供給用于保護動作的能量。圖7是示意性地表示日本特開平11-178245號公報中記載的實用新型中的充電單元的電路圖，圖8是示意性地表示日本特開平11-178245號公報中記載的實用新型中的放電單元的電路圖。在日本特開平11-178245號公報中記載的實用新型中，充電單元60由包含開關61、限流電阻62和二極管63的串聯電路構成。二極管63用于防止在由于工業用三相交流電源(未圖示)的電壓變動、逆變器(未圖示)的動作內容導致直流鏈的電位低于蓄電裝置的電位的情況下，能量從蓄電裝置向直流鏈發生逆流。在對蓄電裝置(未圖示)進行充電時，比較直流鏈(即整流器的直流側輸出)的電位與蓄積裝置的電位，在蓄積裝置的電位低于直流鏈的電位的情況下，開關61閉合(ON)，并將直流鏈中的直流電取入至蓄電裝置而對蓄電裝置進行充電。放電單元70由晶閘管71和電感器72構成。停電時，接通晶閘管而使直流鏈與蓄電裝置之間發生短路，并向直流鏈供給蓄電裝置中蓄積的直流電。

此外，例如如日本特開昭61-267675號公報中記載的那樣，在整流電路與電壓式逆變器之間設置有蓄電池，停電時，將蓄電池的電力供給至電動機而使電動機繼續運轉，可實現電梯的安全著地。

此外，例如如日本特開2009-261161號公報中記載的那樣，提供了一種方法，其中，在變換器部(整流器)與逆變換器部(逆變器)之間設置有電容器(蓄電裝置)，在檢測到由于整流器的交流側的交流電壓下降而產生的整流器的直流側的電壓下降時，使用電容器中蓄積的能量來繼續電動機的運轉。