具有至少两个电阻放电单元的电动机控制装置的制造方法
【专利说明】
[000。 本申请是申请日为2013年9月9日，申请号为201310407637. 8,发明名称为"具 有至少两个电阻放电单元的电动机控制装置"的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明设及在把从交流输入侧供给的交流电力变换为直流电力输出后，进而变换 为用于驱动电动机的交流电力向电动机供给的电动机控制装置，特别设及具有至少两个电 阻放电单元的电动机控制装置。
【背景技术】
[0003] 在驱动机床、锻压机械、注塑成型机、工业机械、或者各种机器人内的电动机的电 动机控制装置中，在把从交流输入侧输入的交流电力临时变换为直流电力后再变换为交流 电力，把该交流电力作为针对每一驱动轴而设置的电动机的驱动电力来使用。电动机控制 装置具有：整流从=相交流输入电源所在的交流输入侧供给的交流电力输出直流电力的整 流器；在作为整流器的直流输出侧的直流链路上连接，对直流链路的直流电力和作为电动 机的驱动电力或者再生电力的交流电力进行相互电力变换的逆变器，控制在该逆变器的交 流输出侧连接的电动机的速度、转矩或者转子位置。
[0004] 近年来，从节能化的要求出发，在电动机控制装置中，多使用能够把电动机减速时 产生的再生能量返回到交流输入侧的电源再生方式的整流器。
[0005] 但是，在位于交流输入侧的=相交流输入电源是发电机的情况下，或者在交流输 入侧发生了停电的情况下，不能向交流输入侧返回再生能量。为应对运样的状况，采用在已 经存在的电动机控制装置内的整流器和逆变器之间的直流链路上后接电阻放电单元，把电 动机减速时产生的再生能量作为电阻放电单元内的电阻（也称"再生电阻"）的热能来消耗 的对策。
[0006] 图15是表示具有电阻放电单元的一般的电动机控制装置的结构的图。如图15所 示，电动机控制装置401具有对从=相交流输入电源3所在的交流输入侧供给的交流电力 进行整流，输出直流电力的整流器411 ;连接在作为整流器411的直流输出侧的直流链路 上，对该直流链路的直流电力和作为电动机2的驱动电力或者再生电力的交流电力进行相 互电力变换的逆变器412 ;和在直流链路上连接，W在电阻中把再生能量变换为热能的形 式消耗的电阻放电单元413。逆变器412遵照来自控制装置（未图示）的电动机驱动指令， 变换直流链路中的直流电力，输出用于驱动电动机的希望的频率的交流电力。在电动机2 减速时在电动机2中产生的再生能量通过逆变器412被变换为直流电力，进而通过整流器 411被变换为交流电力后，被返回到=相交流输入电源3所在的交流输入侧。
[0007] 电阻放电单元413具有电阻放电部421、电压检测部422和放电动作判定部423。
[0008]其中，电阻放电部421具有电阻R、开关元件S和回流二极管D，其中，开关元件S用于在从放电动作判定部423接受开始电阻放电动作的指令（接通信号）时把电阻R与整 流器411和逆变器412之间的直流链路连接，在从放电动作判定部423接受停止电阻放电 动作的指令（关断信号）时切断电阻R与直流链路的连接。
[0009] 另外，电压检测部422检测整流器411的直流输出侧的电压（即滤波电容器C的 电压）。把检测出的直流电压值向放电动作判定部423输出。电阻放电单元413是为应对 如上述那样不能把再生能量返回交流输入侧的情况，而在整流器411和逆变器412之间的 直流链路上后接的单元。因此，有在已有的整流器411等设备和后接的电阻放电单元413 之间不能设置通信接口的情况，或者有即使有通信接口通信速度也是低速的情况。因此，在 后接的电阻放电单元413内设置用于检测直流链路中的直流电压的电压检测部422。
[0010] 另外，放电动作判定部423,根据电压检测部422检测出的直流电压值制作用于对 电阻放电部421内的开关元件S进行接通关断控制的指令（接通关断信号）。
[0011] 电阻放电部421内的开关元件S，遵照从放电动作判定部423接受的指令而接通或 者关断。由此连接电阻R和直流链路或者切断该连接。在电动机2减速时产生的再生能量 通过逆变器412被变换为直流电力，但是由此直流链路中的直流电压（亦即整流器411的 直流输出侧的电压）上升，在超过某阔值时放电动作判定部423向开关元件S输出接通信 号。由此，开关元件S接通，使电阻R与直流链路连接，再生能量W在电阻R内被变换为热 能的形式消耗（开始电阻放电动作）。通过作为热能的该消耗，直流链路中的直流电压（亦 即整流器411的直流输出侧的电压）下降，但是当低于某阔值时，此次放电动作判定部423 向开关元件S输出关断信号。其结果，开关元件S关断，切断电阻R和直流链路的连接，停 止再生能量在电阻R中的消耗（停止电阻放电动作）。
[0012] 在位于交流输入侧的=相交流输入电源是发电机的情况下或者在交流输入侧发 生了停电的情况下，无法向交流输入侧返回再生能量。当放置该情况时，直流链路中的直流 电压超过整流器411W及逆变器412的构成元件的耐压，引起装置的损坏。上述的放电动 作单元413是防止运点发生的一个单元。
[0013] 例如，如在日本特开2002 - 120973号公报中记载的那样，作为在交流输入侧发生 了停电的情况的应对措施，有运样的技术：使用使电梯升降的卷扬机W及具有电力消耗电 路的逆变器装置，即使在交流输入侧发生故障时，也继续维持电梯的制动，把电梯轿厢引导 到最近的楼层。
[0014] 例如，如在日本特开2003 - 088144号公报中记载的那样，在具有放电电阻的逆变 器控制装置中，有运样的技术：仅在逆变器动作停止时W及通过停电等主电源被切断的情 况下进行放电控制动作，使主电路直流母线间电压短时间降低。
[0015] 另外，例如，如在日本特开2006 - 262616号公报中记载的那样，有运样的技术：在 通过在正变器和逆变器之间的直流链路部内设置的再生电阻消耗来自电动机的再生电力 的逆变器装置中，在检测到开关元件的短路故障时进行预备充电接点的关断控制，通过烙 断预备充电电阻保护再生电阻不致过热或者烧坏。
[0016] 另外例如，如在日本特开2009 - 213200号公报中记载的那样，有运样的技术：在 具有把电动机发生的能量向电源进行再生的电力再生单元、和变换为热的热再生单元的电 动机驱动控制系统中，W宽范围的电动机转速使电动机的相电流稳定。
[0017] 在上述的电阻放电单元中，需要与电动机控制装置驱动的电动机的再生能量的量 相匹配地决定该电阻放电单元的放电容量。但是，当要与各种电动机的再生能量的量对应 时，需要准备具有与其匹配的放电容量的电阻放电单元，所W电阻放电单元的模型种类增 多，与此相伴，维护性变差。
【发明内容】
[0018] 鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供具有通过电阻放电来消耗来自电动机的 再生能量的电阻放电单元的、维护效率高的电动机控制装置。
[0019] 为实现上述目的，在第一方式中，电动机控制装置具有：对从交流输入侧供给的交 流电力进行整流，输出直流电力的整流器；连接在作为整流器的直流输出侧的直流链路上， 对直流链路的直流电力和作为电动机的驱动电力或者再生电力的交流电力进行相互电力 变换的逆变器；和分别连接在直流链路上，分别分担直流链路的直流电力来进行电阻放电 的至少两个电阻放电单元，各电阻放电单元，在直流链路中的直流电压值比第一阔值大时 分别开始对直流链路的直流电力进行电阻放电的电阻放电动作，在直流链路中的直流电压 值比小于第一阔值的第二阔值小时分别停止电阻放电动作。
[0020] 在第二方式中，电动机控制装置具有：对从交流输入侧供给的交流电力进行整流， 输出直流电力的整流器；连接在作为整流器的直流输出侧的直流链路上，对直流链路的直 流电力和作为电动机的驱动电力或者再生电力的交流电力进行相互电力变换的逆变器；分 别连接在直流链路上，分别分担直流链路的直流电力来进行电阻放电的至少两个电阻放电 单元，各电阻放电单元，在直流链路中的直流电压值比第一阔值大时分别开始对直流链路 的直流电力进行电阻放电的电阻放电动作，在直流链路中的直流电压值比小于第一阔值的 第二阔值小时分别停止电阻放电动作；和与各电阻放电单元中的电阻放电动作的动作状 态无关，对于全部电阻放电单元指示电阻放电动作的开始或者停止的上位放电动作指令单 ynO
[0021] 上述上位放电动作指令单元，也可W在从至少两个电阻放电单元全部都不进行电 阻放电动作的状态，在至少两个电阻放电单元中的任何一个电阻放电单元开始了电阻放电 动作时，对于全部电阻放电单元指示电阻放电动作的开始。
[0022] 上述上位放电动作指令单元，也可W在从至少两个电阻放电单元全部都进行电阻 放电动作的状态，在至少两个电阻放电单元中的任何一个电阻放电单元停止了电阻放电动 作时，对于全部电阻放电单元指示电阻放电动作的停止。
[0023]另外，在第=方式中，电动机控制装置具有：对从交流输入侧供给的交流电力进行 整流，输出直流电力的整流器，该整流器具有检测作为整流器的直流输出侧的直流链路中 的直流电压值的整流器用电压检测部；连接在直流链路上，对直流链路的直流电力和作为 电动机的驱动电力或者再生电力的交流电力进行相互电力变换的逆变器；和分别连接在直 流链路上，分别分担直流链路的直流电力来进行电阻放电的至少两个电阻放电单元，各电 阻放电单元在满足预定的条件的情况下分别执行对直流链路的直流电力进行电阻放电的 电阻放电动作，各电阻放电单元分别具有：根据接受的指令开始或者停止对直流链路的直 流电力进行电阻放电的电阻放电动作的电阻放电部；检测直流链路中的直流电压值的电阻 放电单元用电压检测部；根据整流器电压检测部检测出的直流电压值和电阻放电单元用电 压检测部检测出的直流电压值的偏差，运算用于使电阻放电单元用电压检测部检测出的直 流电压值与整流器用电压检测部检测出的直流电压值一致的修正量的电压修正量运算部； 通过使用修正量修正电阻放电单元用电压检测部检测出的直流电压值生成修正后直流电 压值的电压修正部；和放电动作判定部，用于在判定为修正后直流电压值比第一阔值大时 对于电阻放电部指示电阻放电动作的开始，在判定为修正后直流电压值比小于第一阔值的 第二阔值小时对于电阻放电部指示电阻放电动作的停止。
[0024] 上述各电压修正量运算部，也可W在开始电动机的驱动前分别运算修正量。
[0025] 上述各电压修正量运算部，也可W根据从整流器用电压检测部检测出的直流电压 值中除去了高次谐波分量的值和从电阻放电单元用电压检测部检测出的直流电压值中除 去了高次谐波分量的值的偏差分别运算修正量。
[0026] 另外，在第四方式中，电动机控制装置具有：对从交流输入侧供给的交流电力进行 整流，输出直流电力的整流器；连接在作为整流器的直流输出侧的直流链路上，对直流链路 的直流电力和作为电动机的驱动电力或者再生电力的交流电力进行相互电力变换的逆变 器；和分别连接在直流链路上，分别分担直流链路的直流电力来进行电阻放电的至少两个 电阻放电单元，各电阻放电单元在满足预定的条件的情况下分别执行对直流链路的直流电 力进行电阻放电的电阻放电动作，各电阻放电单元分别具有：根据接受的指令开始或者停 止对直流链路的直流电力进行电阻放电的电阻放电动作的电阻放电部；检测直流链路中的 直流电压值的电压检测部；生成表示电阻放电部中的溫度的溫度信息的溫度信息生成部； 根据溫度信息设定作为电阻放电动作开始水平的第一阔值的放电动作条件设定部；和放电 动作判定部，用于在判定为电压检测部检测出的直流电压值比第一阔值大时对于电阻放电 部指示电阻放电动作的开始，在判定为电压检测部检测出的直流电压值比小于第一阔值的 第二阔值小时对于电阻放电部指示电阻放电动作的停止。
[0027] 上述放电动作条件设定部，也可W根据溫度信息设定作为电阻放电动作停止水平 的第二阔值。
[0028] 上述放电动作条件设定部，也可W在溫度信息表示的溫度比基准溫度高时，溫度 信息表示的溫度越高，仅把第一阔值或者把第一阔值W及第二阔值双方依次变更为更高的 水平，进行再设定。
[0029] 上述放电动作条件设定部，也可W在溫度信息表示的溫度