[發明專利]電機驅動裝置

有效

• 申請號: 201810141366.9
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108512481B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 堀越真一;中川裕也
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06;H02M3/158;H02M1/088
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

提供一種電機驅動裝置，在電機加速時能夠不依賴于電源電壓地使來自蓄電用電容器的供給電力變大。電機驅動裝置(1)被輸入來自電源(12)的交流電力，對電機(13)進行驅動，該電機驅動裝置具備：轉換器(110)，其將來自電源(12)的交流電力變換為直流電力；DC/DC轉換器(140)，其生成對來自轉換器(10)的直流電力進行升壓、降壓或升降壓后的直流電力；逆變器(120)，其將來自DC/DC轉換器(140)的直流電力變換為交流電力后供給到電機(3)；以及蓄電用電容器(130)，其被設置于DC/DC轉換器(140)與逆變器(120)之間。

技術領域

本發明涉及一種使用蓄電用電容器來在電機加速時將來自電源的輸入電力的峰值降低的電機驅動裝置。

背景技術

已知一種對機床、產業設備或機器人等中使用的電機進行驅動的電機驅動裝置。在這種電機驅動裝置中，在電機負荷發生變動而電機加速時，需要過渡性地向電機供給大的電力，因此來自電源的輸入電力的峰值增大。當像這樣從電源供給到電機驅動裝置的電力的峰值增大時，電源電壓發生變動，其結果，有時與電源連接的其它設備發生不良狀況。

因此，已知的是，在電機驅動裝置中，在電機加速時，通過利用蓄電用電容器中蓄積的能量來抑制來自電源的輸入電力，由此，降低來自電源的輸入電力的峰值。作為這種電機驅動裝置，存在使用與逆變器并聯連接的DC/DC轉換器的方式(下面稱為“并聯連接DC/DC轉換器方式”。)(例如，專利文獻1及2)以及使用PWM轉換器的方式(下面稱為“PWM轉換器方式”。)(例如，專利文獻3)。

圖7是表示專利文獻1及2所記載的并聯連接DC/DC轉換器方式的電機驅動裝置的電路結構的概要圖。該電機驅動裝置1X具備將來自電源2的三相交流電力變換為直流電力的轉換器10X以及將來自轉換器10X的直流電力變換為三相交流電力的逆變器20X，將三相交流電力供給到電機3。在該電機驅動裝置1X中，對于逆變器20X，經由DC/DC轉換器40X來并聯地設置有蓄電用電容器30。

DC/DC轉換器40X將從轉換器10X供給到逆變器20X的電力的一部分充電到蓄電用電容器30，在電機加速時，僅在轉換器10X的輸入輸出電流(即，來自電源的輸入電力)超過規定值時將蓄電用電容器30中蓄積的能量供給到逆變器20X。由此，在轉換器10X的輸入輸出電流超過規定值時，能夠抑制來自電源2的輸入電力，能夠降低來自電源2的輸入電力的峰值。另外，僅在轉換器10X的輸入輸出電流超過規定值時，將蓄電用電容器30中蓄積的能量供給到逆變器20X，因此能夠有效運用蓄電用電容器30中蓄積的能量，能夠使蓄電用電容器30的容量變小。

圖8是表示專利文獻3所記載的PWM轉換器方式的電機驅動裝置的電路結構的概要圖。該電機驅動裝置1Y具備將來自電源2的三相交流電力變換為直流電力的轉換器10Y以及將來自轉換器10Y的直流電力變換為三相交流電力的逆變器20Y，將三相交流電力供給到電機3。在轉換器10Y與逆變器20Y之間的直流環節部處設置有蓄電用電容器30。

在此，優選的是，使從蓄電用電容器30供給的電力變大，以進一步降低來自電源2的輸入電力的峰值。當將蓄電用電容器30的容量值設為C、將蓄電用電容器30的放電前的電壓值和放電后的電壓值(即，轉換器10Y的輸出電壓的上限值和下限值)設為V1、V2時，蓄電用電容器30所能夠供給的能量E表示為下式(1)。

E＝1/2×C×(V1²-V2²)…(1)

由此，為了使蓄電用電容器30所能夠供給的電力變大，需要使蓄電用電容器30的容量值C變大或者使轉換器10Y的輸出電壓的上限值與下限值之間的電位差(V1-V2)變大。