电动机控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动机控制装置，特别涉及具备检测电动机的动力线有没有断线或者检测电动机用电力变换装置的功率元件有没有异常的功能的电动机控制装置。
【背景技术】
[0002]在三相电动机的情况下，有时虽然有三相的动力线中只有一相的动力线成为了断线状态，但是电动机仍然能够旋转。并且，电动机用电力变换装置的功率元件成为开路状态而坏掉、有一相无法供给电力的情况下，也是同样的。在这样的情况下，无法正常地控制电动机，因此，有时对电动机施加了高电压，或有时流过大电流，可能使得电动机发生故障。
[0003]在一般的电动机的动力线上没有设置用于检测断线的传感器，一般是在对动力线施加了电压的情况下，通过检测动力线中是否流过电流来间接地判断动力线有没有断线。
[0004]在进行PffM控制的电动机控制装置中，作为检测电动机的动力线有没有断线的方法之一，已知了这样的方法:使IGBT等开关器件接通/断开，以对各相施加预定的电压，并分析此时流过动力线的电流(例如，日本专利申请公开公报-特开2009-50059号公报(JP2009-50059A))ο
[0005]但是，在这样的方法中需要在临时关闭电流控制后执行检测动作，因此，在对电动机进行励磁来进行控制的期间无法检测断线。即，在该方法中，当在电动机控制过程中动力线变成了断线状态的情况下，无法检测动力线的断线。
[0006]因此，已知了这样的方法:检测电流指令值与流过电动机的电流值之间的偏差，在该偏差达到一定程度的大小时判断为动力线发生了断线(例如，日本专利申请公开公报-特开 2004-320945 号公报(JP2004-320945A))。
[0007]在现有技术中，由于直接监视电流偏差，因此在以下方面存在问题。
[0008](I)由于电流控制环有延迟，因此在电流指令发生变化的瞬间，电流偏差相当于电流指令的变化量。因此，若直接监视电流偏差则产生误检测的可能性高。
[0009](2)由于与电流值重叠的噪声等因素，存在即使动力线正常连接但电流偏差仍变大、结果导致产生误检测的可能性。
[0010]另外，没有考虑作为电流控制环的输出的电压指令值达到上限的极限值、S卩，电压指令值饱和而造成电流偏差变大这一情况，若始终以该方法进行检测，则有误检测到动力线的断线的可能性。
【发明内容】
[0011 ] 本发明的实施例涉及的电动机控制装置是根据电流指令来驱动三相电动机的电动机控制装置，其特征在于，具备:电流指令计算部，其计算用于驱动电动机的电流指令值；电流检测部，其检测流过电动机的动力线的电流值；电流偏差计算部，其计算电流指令值与检测到的电流值的差分即电流偏差；电压指令计算部，其根据电流偏差计算施加到电动机的电压指令值；滤波处理部，其计算对电流偏差、电流偏差的绝对值或者电流偏差的幂值滤波后得到的数据，并作为用于动力线的断线检测的指标数据而输出；以及动力线断线检测部，其根据指标数据来检测动力线的断线。
【附图说明】
[0012]本发明的目的、特征以及优点通过与附图相关联的下述实施方式的说明而进一步明确。在附图中，
[0013]图1是本发明的实施例1涉及的电动机控制装置的结构图。
[0014]图2是用于说明本发明的实施例1涉及的电动机控制装置检测动力线的断线的过程的流程图。
[0015]图3是本发明的实施例2涉及的电动机控制装置的结构图。
[0016]图4是用于说明本发明的实施例2涉及的电动机控制装置检测动力线的断线的过程的流程图。
[0017]图5是本发明的实施例3涉及的电动机控制装置的结构图。
[0018]图6是用于说明本发明的实施例3涉及的电动机控制装置检测动力线的断线的过程的流程图。
[0019]图7是本发明的实施例4涉及的电动机控制装置的结构图。
[0020]图8是用于说明本发明的实施例4涉及的电动机控制装置检测动力线的断线的过程的流程图。
[0021 ]图9是本发明的实施例5涉及的电动机控制装置的结构图。
[0022]图10是用于说明本发明的实施例5涉及的电动机控制装置检测动力线的断线的过程的流程图。
[0023]图11是本发明的实施例6涉及的电动机控制装置的结构图。
[0024]图12是用于说明本发明的实施例6涉及的电动机控制装置检测动力线的断线的过程的流程图。
[0025]图13是本发明的实施例7涉及的电动机控制装置的结构图。
[0026]图14是用于说明本发明的实施例7涉及的电动机控制装置检测电动机用电力变化装置的功率元件的异常的过程的流程图。
【具体实施方式】
[0027]以下，参照附图对本发明涉及的电动机控制装置进行说明。其中，需要留意的是，本发明的技术范围不限定于这些实施方式，而覆盖权利要求书所记载的发明及其等同方式。
[0028]【实施例1】
[0029]首先，参照附图对本发明的实施例1涉及的电动机控制装置使用附图进行说明。图1是本发明的实施例1涉及的电动机控制装置的结构图。本发明的实施例1涉及的电动机控制装置101是根据电流指令来驱动三相电动机20的电动机控制装置，其特征在于，具备:电流指令计算部1，其计算用于驱动电动机20的电流指令值；电流检测部2，其检测流过电动机的动力线30的电流值；电流偏差计算部3，其计算电流指令值与检测到的电流值的差分即电流偏差；电压指令计算部6，其根据电流偏差计算施加到电动机的电压指令值；滤波处理部4，其计算对电流偏差、电流偏差的绝对值或者电流偏差的幂值滤波后得到的数据，并作为用于动力线的断线检测的指标数据而输出；以及动力线断线检测部5，其根据指标数据来检测动力线的断线。
[0030]电流指令计算部I根据转矩指令计算出电流指令值，并输出到电流偏差计算部3。电流偏差计算部3是减法器，其通过从电流指令计算部I计算出的电流指令值减去电流检测部2检测到的电流值，来计算出电流指令值与检测到的电流值之间的差分即电流偏差。
[0031]电流偏差计算部3计算出的电流偏差被输出给电压指令计算部6和滤波处理部4。电压指令计算部6根据电流偏差计算施加到电动机20的电压指令值。电流检测部2在从电压指令计算部6输出的电压指令值被施加到电动机时检测流过电动机的动力线30的电流值，并反馈给电流偏差计算部3。
[0032]滤波处理部4为了对在电流控制环中产生的延迟进行补偿，或者除去与电流值重叠的噪声，而计算对电流偏差、电流偏差的绝对值或者电流偏差的幂值中某一个滤波后得到的数据。滤波处理部4进行滤波处理所得到的数据被作为用于动力线30的断线检测的指标数据而输出到动力线断线检测部5。
[0033]这里，作为滤波处理的对象，选择电流偏差、电流偏差的绝对值或者电流偏差的幂值中的动力线断线的影响看起来很大的值。例如，在电流指令为交流的情况下，为了正确评价相对于理想(指令)的偏移，而选择“电流偏差”。并且，在动力线断线的影响体现为短周期偏差的情况下，为了正确评价相对于理想(指令)的偏移，而选择“电流偏差的绝对值”。此外，在电流指令小、电流偏差本身很小的情况下，为了放大偏差，而选择“电流偏差的幂值”。
[0034]动力线断线检测部5根据指标数据与规定值的大小关系来检测动力线是否发生了断线。即，在指标数据大于规定值的情况下，判断为动力线发生了断线。另一方面，在指标数据处于规定值以下的情况下，判断为动力线没有发生断线。另外，规定值能够存储在动力线断线检测部5内的存储器(未图示)中。
[0035]根据本发明的实施例1的电动机控制装置101，对电流偏差等进行滤波处理而计算出用于判断动力线的断线的指标数据，根据该指标数据来判断动力线有没有断线。因此，即使在电流指令值大幅变化或者有较大噪声与电流值重叠的情况下，也能够避免误检测为动力线发生了断线，能够正确地判断动力线有没有断线。
[0036]接下来，对本发明的实施例1涉及的电动机控制装置的动作过程进行说明。图2是用于说明本发明的实施例1涉及的电动机控制装置检测动力线的断线的过程的流程图。
[0037]首先，在步骤SlOl中，电流指令计算部I计算用于驱动电动机的电流指令值。接着，在步骤S102中，电流检测部2检测流过电动机的动力线30的电流值，并将检测到的电流值反馈给电流偏差计算部3。
[0038]接下来，在步骤S103中，电流偏差计算部3计算电流指令值与检测到的电流值的差分即电流偏差。接着，在步骤S104中，滤波处理部4计算用于动力线的断线检测的指标数据。指标数据的计算是通过对电流偏差、电流偏差的绝对值或者电流偏差的幂值中某一个滤波来进行的。计算出的指标数据被输出到动力线断线检测部5。
[0039]接下来，在步骤S105中，动力线断线检测部5根据指标数据与规定值的大小关系来判断动力线有没有断线。在指标数据超过了规定值的情况下，在步骤S106中，动