专利名称：电机控制装置的制作方法
技术领域：
本发明公开的实施方式涉及具有动态制动电路的电机控制装置。
背景技术：
在专利文献I中公开了如下所述的缓冲电路，该缓冲电路具有二极管三相桥式电路，其与向电机供电的逆变器部的输出侧连接；动态制动电路，其具有与该三相桥式电路并联连接的、制动电阻与半导体开关的串联连接体；以及缓冲电容器，其与上述半导体开关并联连接。另外，还公开了如下所述的技术从用于对直流电压进行平滑的平滑电容器的正极侧经由充电电阻器，将直流电力提供给上述缓冲电容器，充电到与上述平滑电容器大致相同的电位。专利文献I日本特开2000-270577号公报
在上述现有技术中，需要设置从平滑电容器连接到缓冲电容器的配线和充电电阻器，因此整体结构复杂，成为导致系统的大型化、高成本化的要因。
发明内容
本发明是鉴于如上所述的问题而完成的，其目的在于，提供一种电机控制装置，该电机控制装置无需设置从平滑电容器到缓冲电容器直接进行供电连接的特别结构，即可充分地对缓冲电容器进行充电。为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，应用一种电机控制装置，该电机控制装置具有平滑电容器，其对直流电压进行平滑；逆变器部，其相对于所述平滑电容器并联连接了 3组由2个半导体开关元件串联连接而成的组，由此成为三相；动态制动电路部，其具有与所述逆变器部的输出侧连接的由二极管三相桥式电路构成的整流部、以及与所述整流部并联连接的制动电阻与开关的串联连接体；缓冲电路部，其包含与所述开关并联连接的缓冲电容器；以及驱动控制部，其输出针对所述逆变器部的各所述半导体开关元件的门控信号、以及针对所述动态制动电路部的所述开关的点弧控制信号，其中，所述驱动控制部在使电机进行通常运转之前，进行根据所述点弧控制信号解除正在工作的动态制动的处理，并进行根据所述门控信号对所述缓冲电容器进行充电控制的处理。根据本发明，无需设置从平滑电容器到缓冲电容器直接进行供电连接的特别结构，即可充分地对缓冲电容器进行充电。
图I是示意地示出一个实施方式的电机驱动装置的结构的框图。图2是说明执行缓冲电容器充电控制时的电流流通路径的变化的图。图3是上位控制装置所具有的CPU按照从使三相交流电机启动、运转到制动停止为止的运转顺序而执行的控制步骤的流程图。图4是集中地示出按照图3所示的运转顺序的各控制步骤，电机控制装置的各部分及各信号的状态大致如何变化的图。图5是按照时序示出根据用于对缓冲电容器进行充电的脉冲状的门控信号，逆变器部的各相的开关状态如何变化的图。图6是根据脉冲状的门控信号而执行的缓冲电容器充电处理的控制步骤的流程图。符号说明I 电源整流器2 平滑电容器3 逆变器部 4 编码器5 动态制动电路部6 缓冲电路部7 驱动控制部8 上位控制装置Ila上臂开关元件(半导体开关元件)Ilb下臂开关元件(半导体开关元件)21 动态制动电路整流器(整流部)22 制动开关元件(开关)23 制动电阻器(制动电阻)24 点弧控制电路部31 缓冲电容器32 缓冲电阻器100 电机控制装置200 三相交流电机300 外部交流电源
具体实施例方式以下，參照附图对一个实施方式进行说明。在图I中，电机控制装置100对具有位置检测部(编码器4)的三相交流电机200进行驱动，该电机控制装置100具有电源整流器I、平滑电容器2、逆变器部3、动态制动电路部5、缓冲电路部6、驱动控制部7、以及上位控制装置8。另外，三相交流电机200是以永磁同步电机为前提。在该例子中，电源整流器I由ニ极管三相桥式电路构成，对从外部的交流电源300输入的三相交流电カ进行整流而输出直流电力。另外，在交流电源300为单相的情况下，电源整流器I只要对单相交流电カ进行整流而输出直流电カ即可。平滑电容器2并联连接在上述电源整流器I的输出端子之间，对其直流电压进行平滑。逆变器部3是对例如由IGBT等半导体构成的6个臂开关元件11进行桥接而成的器件。详细地说，逆变器部3是相对于上述平滑电容器2并联连接了 3组由2个臂开关元件11串联连接而成的组的结构，通过对各个臂开关元件11分别输入后述的门控信号，从而将来自各组的中间连接位置的输出作为各相的输出进行切换。另外，在各相(各组)中，将与上述平滑电容器2的正极侧连接的臂开关元件称为上臂开关元件11a，将与上述平滑电容器2的负极侧连接的臂开关元件称为下臂开关元件lib。该逆变器部3的各相输出分别与对应的三相交流电机200的输入相连接。编码器4是检测三相交流电机200的转子的旋转位置的传感器，具体地讲，由旋转编码器或旋转变压器(resolver)构成。另外，在三相交流电机200为线性电机的情况下，编码器4可以是检测其活动件的移动位置的传感器，具体地讲由线性标尺或线性旋转变压器构成。动态制动电路部5具有动态制动电路整流器21、制动开关元件22、制动电阻器23、点弧控制电路部24。动态制动电路整流器21由与上述的电源整流器I相同的二极管三相桥式电路构成，与上述逆变器部3的三相输出(或者上述三相交流电机200的三相输入)连接，对输入 的三相交流电力进行整流而输出直流电力。在该例子中，制动开关元件22由可控硅(thyristor)构成，该制动开关元件22相对于上述动态制动电路整流器21并联连接，且与上述制动电阻器23串联连接。通过在由该可控硅构成的制动开关元件22的门控电极中流过点弧电流，由此使得阳极电极与阴极电极通电，能够用制动电阻器23将上述动态制动电路整流器21的输出端子之间短接。另夕卜，制动开关元件22只要是能够使制动电阻器23将上述动态制动电路整流器21的输出端子之间短接的元件即可，因此也可以是三端双向可控硅开关(triac)、晶体管等半导体开关元件、机械开关(例如，继电器)。在该例子中，点弧控制电路部24是使用了脉冲变压器的结构(这里省略详细的说明)，其二次侧的输出端子与上述制动开关元件22的门控电极和阴极电极连接。关于该点弧控制电路部24，在维持一次侧与二次侧之间的绝缘的同时，从后述的驱动控制部7向一次侧输入使制动开关元件22通电的高电平的点弧控制信号，由此从二次侧向制动开关元件22的门控电极输入点弧电流。另外，在上述制动开关元件22为上述半导体开关元件或机械开关的情况下，点弧控制电路部24只要是能够对这些开关进行接通/断开(通电/关断)的结构即可，例如可以是在光耦合器、脉冲变压器、继电器线圈中流过电流的结构。缓冲电路部6由与上述制动开关元件22并联连接的、缓冲电容器31和缓冲电阻器32的串联连接体构成。缓冲电容器31吸收与该制动开关元件22的点弧相伴的浪涌电流来抑制浪涌的产生。驱动控制部7控制对逆变器部3的各个臂开关元件11分别输出的门控信号，并且控制对动态制动电路部5的点弧控制电路部24输出的点弧控制信号。这里说明该驱动控制部7对各信号的具体控制模式。作为三相交流电机200的驱动控制时的控制模式(通常运转)，首先，该驱动控制部7以关断动态制动电路部5的制动开关元件22的方式输出点弧控制信号，解除动态制动。之后，该驱动控制部7根据来自上位控制装置8的控制指令信号、以及由上述编码器4检测的三相交流电机200的转子旋转位置，执行包含基于dq轴电流矢量控制的PWM控制的控制运算，切换各门控信号，以对逆变器部3的各个臂开关元件11中期望的臂开关元件11进行选择通电的方式输出门控信号。由此，逆变器部3以将来自平滑电容器2的直流电カ转换为三相交流电カ的方式，使各个臂开关元件11进行开关动作而向三相交流电机200进行供电。此处，电机控制中通常采用的上述dq轴电流矢量控制是如下这样的技术将三相电机电流分解为励磁电流成分(d轴)和转矩贡献电流成分(q轴)这正交的2轴，独立地控制励磁和转矩，对电机转矩进行控制。另外，上述PWM控制是调制方法中的ー种，是以使脉冲波的占空比变化而实施调制的方式进行控制、即进行脉冲宽度调制控制的技木。电机控制中通常采用的上述PWM控制决定分别对逆变器部3的各个臂开关元件11输出的门控信号的定时。例如，对被称为载波的三角波与被称为基本波的正弦波进行振幅比较，根据其振幅的大小关系来决定使上述臂开关元件11接通/断开(通电/关断)的门控信号的定时。另外，作为三相交流电机200的制动控制时的控制模式，首先，该驱动控制部7针对逆变器部3的各个相，以都是仅使下臂开关元件Ilb通电(关断所有上臂开关元件Ila)的方式输出各个门控信号，由此停止对三相交流电机200的供电。之后，以使动态制动电路部5的制动开关元件22通电的方式输出点弧控制信号，基于动态制动对三相交流电机200进行制动。此时，因作为永磁同步电机的三相交流电机200的惯性旋转而产生的三相交流电カ被动态制动电路整流器21进行整流，用高电阻值的制动电阻器23进行了短接。这样，对于再生电カ被制动电阻器23作为热能消耗的三相交流电机200而言，该电カ消耗成为负载，从而制动转矩发挥作用，对惯性旋转进行制动。另外，驱动控制部7还进行仅解除动态制动的控制模式。这是指该驱动控制部7 以关断动态制动电路部5的制动开关元件22的方式输出点弧控制信号来解除动态制动，并且针对逆变器部3的各相，以关断所有的臂开关元件11的方式输出各门控信号，停止对三相交流电机200的供电。另外，驱动控制部7无论在怎样的控制模式中，都不会使同相的上臂开关元件Ila和下臂开关元件Ilb同时通电。另外，上位控制装置8例如由控制器构成，对三相交流电机200输出用于进行期望的驱动的例如位置指令、速度指令、转矩指令等，并且对上述驱动控制部7输出控制指令信号，该控制指令信号指示根据哪个控制模式进行各门控信号和点弧控制信号的输出控制、或者以哪种方式単独进行控制。另外，逆变器部3的各个臂开关元件11相当于各权利要求中记载的半导体开关元件，动态制动电路整流器21相当于各权利要求中记载的整流部，制动电阻器23相当于各权利要求中记载的制动电阻，制动开关元件22相当于各权利要求中记载的开关。并且，在本实施方式的电机控制装置100中，作为上位控制装置8对驱动控制部7进行指示的控制模式，除了上述的驱动控制模式、制动控制模式及动态制动解除控制模式以外，还指示缓冲电容器充电控制的控制模式，在该缓冲电容器充电控制的控制模式中，对门控信号和点弧控制信号进行控制，以将缓冲电容器31充电至与平滑电容器2大致相同的电位。接着，使用图2对执行缓冲电容器充电控制时的电流流通路径的变化进行说明。另外，在该图2中，仅示出了上述图I中的特定I相中与缓冲电容器充电控制有关的结构部，适当省略了其他部分。这里，图2的括号内的内容对应于未图示的其他相。
首先，在进行缓冲电容器充电控制之前，需要事先通过上述动态制动解除控制模式解除动态制动，并且停止对三相交流电机200的供电。具体地讲，驱动控制部7以针对逆变器部3的各相关断所有的臂开关元件11，并且关断制动开关元件22的方式，输出门控信号和点弧控制信号。由此，在逆变器部3、动态制动电路部5及缓冲电路部6中都没有来自平滑电容器2的直流电流流过(在图2中省略了该状态的图示)。另外，关于制动开关元件22，由于在之后的缓冲电容器充电控制中维持关断状态，因此在该图2中，省略了图示。当从该动态制动解除控制模式的状态，驱动控制装置针对规定的I相(图2中所示的相)以使上臂开关元件Ila通电的方式切换了门控信号时，从平滑电容器2的正极侧经过图中的路径I流过直流电流。也就是说，从平滑电容器2的正极侧起，按照上臂开关元件11a、逆变器部3的输出线、动态制动电路整流器21的正极侧的二极管Dp、制动电阻器23、缓冲电阻器32、缓冲电容器31的正极侧的顺序流过直流电流。另外，同时，在图2中未示出的其他相中，使下臂开关元件Ilb的I个或2个通电，在平滑电容器2与缓冲电容器31之间维持负极侧的连接状态。由此，在未图示的其他相中，从缓冲电容器31的负极侧经过图中的路径III流过直流电流。也就是说，从缓冲电容器31的负极侧起，按照动态制动电路整流器21的负极侧的二极管Dm、逆变器部3的输出线、下臂开关元件lib、平滑电容器2 的负极侧的顺序流过直流电流。如上所述，通过在平滑电容器2与缓冲电容器31之间形成闭合电路，能够对缓冲电容器31进行充电。另外，在本实施方式的例子中，如上所述，作为使上臂开关元件Ila通电而流过来自平滑电容器2的充电电流的方法，是通过仅产生不对三相交流电机200的转子提供转矩的、所谓d轴方向的直流电流(q轴方向电流为零)而进行的。由此，能够在不对三相交流电机200的转子提供驱动力(不产生转矩)的情况下仅进行缓冲电容器31的充电。另外，通电的上臂开关元件的相为I个或2个，此时，通电的下臂开关元件的相只要是与上述上臂开关元件的相不同的相即可。另外，在从缓冲电容器充电控制开始起经过预定的时间之后，或者，在利用另外设置的电压检测部逐次检测缓冲电容器3 I的充电电位、并根据是否充电到与平滑电容器2同等的电位而进行了判定之后，在完成对缓冲电容器31的充电而要停止充电控制的情况下，与上述动态制动解除控制模式同样，驱动控制部7只要输出门控信号来关断逆变器部3的所有相的臂开关元件11即可。或者，也可以转移到三相交流电机200的驱动控制时的控制模式(通常运转)。另外，上述预定的时间是由根据缓冲电容器31的电容、以及制动电阻器23与缓冲电阻器32的合计电阻值(Rydb+Rdb)求出的充电时间常数决定的。通过以上的缓冲电容器充电控制模式，将缓冲电容器31充电至与平滑电容器2大致相同的电位。该充电状态的缓冲电容器31既能够维持吸收与制动开关元件22的点弧相伴的浪涌电流这一原本的功能，又能够缓和三相交流电机200的驱动控制时施加给制动开关元件22的逆变器输出电力的急剧变化，防止该制动开关元件22的误动作。接着，使用图3来说明上位控制装置8所具备的CPU (省略图示)按照从使三相交流电机200启动、运转到制动停止为止的运转顺序而执行的控制步骤。另外，在开始该流程的处理时，需要使平滑电容器2经由电源整流器I连接至外部交流电源300而成为满充电状态。首先，在步骤S5中，对驱动控制部7指示上述动态制动解除控制模式。由此，驱动控制部7针对逆变器部3的所有相，以关断臂开关元件11的方式输出门控信号，以关断动态制动电路部5的制动开关元件22的方式输出点弧控制信号。其结果，停止对三相交流电机200的供电，解除动态制动。另外，此时的缓冲电容器31的充电电位不定。然后，转移到步骤S10，对驱动控制部7指示上述制动控制模式。由此，驱动控制部7针对逆变器部3的所有相，以仅使下臂开关元件Ilb通电的方式输出各门控信号，以使动态制动电路部5的制动开关元件22通电的方式输出点弧控制信号。其结果，停止对三相交流电机200的供电，使动态制动工作。另外，此时，在从上述步骤S5转移而启动电机控制装置100的情况下，只需使缓冲电容器31完全放电而复位充电电位即可。另外，在从后述的步骤S25转移而需要停止三相交流电机200的制动的情况下，通过动态制动的功能来进行三相交流电机200的制动，缓冲电容器31也被完全放电。然后，转移到步骤S15，与上述步骤S5同样地对驱动控制部7指示上述动态制动解除控制模式。由此，驱动控制部7通过停止对三相交流电机200的供电并解除动态制动，由此在从动态制动工作状态过渡到三相交流电机200的通常运转状态的过程中，成为对缓冲电容器31充电之前的稳定状态。此时，缓冲电容器31已完全放电的状态是确定的。 然后，转移到步骤S100，对驱动控制部7指示上述缓冲电容器充电控制模式。由此，驱动控制部7执行对缓冲电容器31进行充电的缓冲电容器充电处理。然后，转移到步骤S20，对驱动控制部7指示上述驱动控制模式。由此，驱动控制部7根据来自上位控制装置8的控制指令信号、以及由上述编码器4检测到的三相交流电机200的转子旋转位置，执行包含基于dq轴电流矢量控制的PWM控制的控制运算，切换各门控信号，以对逆变器部3的各个臂开关元件11中期望的臂开关元件11进行选择通电的方式输出门控信号。由此，逆变器部3以将来自平滑电容器2的直流电カ转换为三相交流电カ的方式，使各个臂开关元件11进行开关动作而对三相交流电机200进行供电。另外，在上述步骤SlOO中缓冲电容器31成为充电状态，能够缓和施加给制动开关元件22的逆变器输出电カ的急剧变化，防止该制动开关元件22的误动作。然后，转移到步骤S25，判定是否是应使动态制动工作而对三相交流电机200进行制动控制的状況。在是应继续进行三相交流电机200的驱动控制的状况的情况下，不满足判定，回到上述步骤S20继续进行三相交流电机200的驱动控制。另ー方面，在成为应停止三相交流电机200的状况的情况下，满足判定，回到上述步骤SlO进行三相交流电机200的制动控制。另外，应进行制动控制的状况例如相当于电机控制装置100自身检测出的异常状态中的报警产生状況。在以上说明中，上述图3的流程中的步骤S15的步骤中控制制动开关元件22的通电和关断的点弧控制信号的输出操作相当于各权利要求中记载的根据点弧控制信号解除正在工作的动态制动的处理，步骤SlOO的步骤相当于各权利要求中记载的根据门控信号对缓冲电容器进行充电控制的处理，步骤S20的步骤相当于各权利要求中记载的电机的通
常运转。接着，使用图4，说明按照上述图3所示的运转顺序的各控制步骤，该电机控制装置100的各部分及各信号的状态大致如何变化。如上所述，上位控制装置8在最初的步骤S5中指不动态制动解除控制ネ旲式，在之后的步骤SlO中指不制动控制ネ旲式，在之后的步骤S15中再次指示动态制动解除控制模式，在之后的步骤SlOO中指示缓冲电容器充电控制模式，在之后的步骤S20中指示驱动控制模式，反复执行上述步骤SlO 步骤S20的指令。并且，驱动控制部7对应于各控制模式的指令而输出门控信号和制动信号。其结果，逆变器部3根据步骤SlOO和步骤S20中分别输入的门控信号进行臂开关元件11的开关动作，动态制动电路部5仅在步骤SlO中工作。另外，缓冲电容器31在电机控制装置100的启动时的步骤S5中电位不定，而在其他步骤中能够任意地控制放电状态和充电状态。另外，关于三相交流电机200，在步骤S5和步骤S15的动态制动解除控制时、或步骤100的充电控制时转子成为旋转自由的状态，而在步骤SlO的制动控制时，转子因动态制动的工作而成为停止状态，在步骤S20的驱动控制吋，以规定的转速得到旋转驱动。如以上说明的那样，根据本实施方式的电机控制装置100，与通常的三相交流电机200的驱动控制和制动控制不同，由上位控制装置8和驱动控制部7执行的上述步骤SlOO的缓冲电容器充电处理是针对与控制动态制动电路部5的工作的制动开关元件22并联连接的缓冲电容器31，控制各门控信号以充电至与平滑电容器2大致相同的电位。也就是说， 在缓冲电容器充电处理中，对逆变器部3的开关动作进行控制，以将蓄积在平滑电容器2中的直流电カ供于缓冲电容器31的充电，而不是供于三相交流电机200的驱动。并且，通过对缓冲电容器31进行充电，由此在通常的三相交流电机200的驱动控制时，也能够缓和施加给制动开关元件22的逆变器输出的供电电カ的急剧变化，防止包含该制动开关元件22的动态制动电路部5的误动作。如上所述，根据本实施方式，只需执行一般具备的上位控制装置8、驱动控制部7及逆变器部3的控制就能够对缓冲电容器31进行充分的充电，因此，无需设置用于从平滑电容器2到缓冲电容器3 I进行供电连接的特别结构，就能够充分地对缓冲电容器31进行充电。另外，根据本实施方式，在上述步骤S20中对三相交流电机200进行通常的驱动控制之前，通过一次步骤S15的动态制动解除控制来关断制动开关元件22,成为能够对缓冲电容器31进行充电的状态。之后，通过进行步骤SlOO的缓冲电容器充电处理，能够可靠地对缓冲电容器31进行满充电，之后进行步骤S20的通常运转。由此，能够避免在缓冲电容器31处于放电状态下进行通常运转时产生的、因流过逆变器部3的负载即三相交流电机200的瞬态电流(起因于对缓冲电容器31的充电电流)引起的转矩变动。另外，在该实施方式中，特别是在缓冲电容器充电处理中，为了仅产生d轴方向的直流电流(q轴方向电流为零)，在与该d轴方向对应的I相或2相中，仅使与平滑电容器2的正极侧连接的上臂开关元件Ila通电，将其他的臂开关元件11关断。由此，能够在不对三相交流电机200施加驱动カ的情况下(不产生转矩的情况下)，仅进行缓冲电容器31的充电。这样，通过根据dq轴电流矢量控制进行臂开关元件11的选择通电，能够控制缓冲电容器充电处理中的三相交流电机200的转矩产生。另外，不限定于上述实施方式，可在不脱离其要g及技术思想的范围内进行各种变形。以下，按照顺序说明这样的变形例。(I)利用脉冲状的门控信号来进行缓冲电容器的充电的情况在上述实施方式中，说明了仅接通d轴方向的直流电流(q轴方向电流为零)来进行缓冲电容器充电处理的例子，但不限于此。例如，也可以利用脉冲状的门控信号，在某I相中以规定时间宽度进行通电，并反复地对该通电的相进行切換，由此对缓冲电容器31进行充电。在图5中，在逆变器部3的各相(图中的U相、V相及W相)中，分别被切换至使上臂开关元件Ila通电的状态和关断状态中的任意一个状态。在某相的上臂开关元件Ila通电的情况下，同相的下臂开关元件Ilb被切换到关断状态，不同相的下臂开关元件Ilb被切换到通电状态。在该例子中，反复进行如下的充电模式仅使I相的上臂开关元件Ila通电规定期间Tl中的规定时间宽度T2，在相同的规定期间Tl中，其他相中仅维持下臂开关元件Ilb的通电。在图示的例子中，使上臂开关元件Ila通电的相按照U相、V相、W相的顺序反复进行切换。这样，进行如下控制对于仅针对I相按照规定时间宽度T2的脉冲状仅使上臂开关元件Ila通电的模式，反复地对该I相进行切换。对于基于脉冲状的门控信号的充电控制而言，每I次使上臂开关元件Ila通电的时间宽度T2及其时间间隔、即充电脉冲宽度和脉冲间隔、以及依次进行相的切换的次数，是根据三相交流电机200的电感和绕组电阻值、缓冲电阻器32与制动电阻器23的合计电 阻值来计算的。此时，针对缓冲电容器31的充电电流与通常运转时同样，只要控制为流过q轴方向的电流即可。即，即使充电电流是使三相交流电机200产生转矩的q轴方向的电流，上述这样的脉冲状的电力也只不过以规定时间宽度依次供给到各个相，实际上能够在不使三相交流电机200产生转矩的情况下进行针对缓冲电容器31的充电控制。接着，使用图6对本变形例中执行的缓冲电容器充电处理的控制步骤进行说明。首先在步骤S105A中，根据三相交流电机200的电感和绕组电阻值、缓冲电阻器32与制动电阻器23的合计电阻值，计算上述的充电脉冲宽度及脉冲间隔、以及依次进行相的切换的次数。然后，转移到步骤S110A，以在上述步骤S105A中计算出的充电脉冲宽度的期间中，在逆变器部3的U相中仅使上臂开关元件I Ia通电而在其他相中仅使下臂开关元件I Ib通电的方式，输出各门控信号，对缓冲电容器31进行充电。之后，以在上述步骤S105A中计算出的脉冲间隔的期间中，关断所有相的臂开关元件11的方式，输出各门控信号，并转移到之后的步骤S115A。在步骤SI 15A中，以在相同充电脉冲宽度的期间中，在逆变器部3的V相中仅使上臂开关元件Ila通电而在其他相中仅使下臂开关元件Ilb通电的方式，输出各门控信号，对缓冲电容器31进行充电。之后，以在相同脉冲间隔的期间中，关断所有相的臂开关元件11的方式，输出各门控信号，并转移到之后的步骤S120A。在步骤S120A中，以在相同充电脉冲宽度的期间中，在逆变器部3的W相中仅使上臂开关元件Ila通电而在其他相中仅使下臂开关元件Ilb通电的方式，输出各门控信号，对缓冲电容器31进行充电。之后，以在相同脉冲间隔的期间中，关断所有相的臂开关元件11的方式，输出各门控信号，并转移到之后的步骤S125A。在步骤S125A中，判定是否完成了缓冲电容器31的充电。在缓冲电容器31的充电尚未完成的情况下，不满足判定，回到上述步骤SllOA继续进行缓冲电容器31的充电控制。另一方面，在完成了缓冲电容器31的充电的情况下，满足判定，转移到之后的步骤S130A。另外，上述判定是基于充电时间和上述充电脉冲宽度时间而进行的，该充电时间是由根据缓冲电容器31的电容、制动电阻器23与缓冲电阻器32的合计电阻值(Rydb+Rdb)求出的充电时间常数決定的。在步骤S130A中，输出各门控信号以关断逆变器部3的所有相的臂开关元件11，结束对缓冲电容器31的充电。然后，结束该流程。如以上说明的那样，根据本变形例的电机控制装置100，上位控制装置8及驱动控制部7执行步骤S100A的缓冲电容器充电处理，由此，按照规定的时间间隔依次切換以规定时间宽度进行选择通电的臂开关元件11的相。也就是说，能够利用不是对三相交流电机200进行驱动控制的、脉冲状门控信号对逆变器部3进行切換，因此，即使充电电流为q轴电流，也能够在不对三相交流电机200施加驱动カ的情况下，仅进行缓冲电容器31的充电。另外，在上述变形例中，是按照顺序反复地切換基于充电脉冲而通电的相，但不限于此，例如，也可以固定于I相而反复输出间歇地进行通电的充电脉沖。此时，也能够得到与上述变形例相同的效果。另外，除了已经说明的例子以外，还可以适当组合上述实施方式和各变形例的手 法来加以利用。 此外，虽然未一一进行例示，但可以在不脱离其要g的范围内，施加各种变更来实施。
权利要求
1.一种电机控制装置，该电机控制装置具有 平滑电容器，其对直流电压进行平滑； 逆变器部，其相对于所述平滑电容器并联连接了 3组由2个半导体开关元件串联连接而成的组，由此成为三相； 动态制动电路部，其具有与所述逆变器部的输出侧连接的由二极管三相桥式电路构成的整流部、以及与所述整流部并联连接的制动电阻与开关的串联连接体； 缓冲电路部，其包含与所述开关并联连接的缓冲电容器；以及 驱动控制部，其输出针对所述逆变器部的各所述半导体开关元件的门控信号、以及针对所述动态制动电路部的所述开关的点弧控制信号， 该电机控制装置的特征在于， 所述驱动控制部在使电机进行通常运转之前，进行根据所述点弧控制信号解除正在工作的动态制动的处理，并进行根据所述门控信号对所述缓冲电容器进行充电控制的处理。
2.根据权利要求I所述的电机控制装置，其特征在于， 所述驱动控制部根据dq轴电流矢量控制生成所述门控信号，以对所述半导体开关元件中期望的半导体开关元件进行选择通电的方式，输出所述门控信号，对所述缓冲电容器进行充电控制。
3.根据权利要求2所述的电机控制装置，其特征在于， 所述驱动控制部以对所述逆变器部中的任意I相或2相的与所述平滑电容器的正极侧连接的半导体开关元件进行选择通电、且对与该选择通电的半导体开关元件不同的相的与所述平滑电容器的负极侧连接的半导体开关元件进行选择通电的方式，输出所述门控信号，由此在缓冲电路部中仅流过d轴电流。
4.根据权利要求2所述的电机控制装置，其特征在于， 所述驱动控制部以按照规定时间宽度对所述逆变器部中的任意I相的与所述平滑电容器的正极侧连接的半导体开关元件进行选择通电、且对与该选择通电的半导体开关元件不同的2相的与所述平滑电容器的负极侧连接的半导体开关元件进行选择通电的方式，输出所述门控信号，由此在缓冲电路部中仅流过q轴电流。
5.根据权利要求4所述的电机控制装置，其特征在于， 所述驱动控制部按照规定时间间隔依次切换以所述规定时间宽度进行选择通电的半导体开关元件的相。
6.根据权利要求4所述的电机控制装置，其特征在于， 所述驱动控制部针对固定相的半导体开关元件，以所述规定时间宽度反复进行选择通电。
全文摘要
电机控制装置，无需设置从平滑电容器到缓冲电容器直接进行供电连接的特别结构，即可充分地对缓冲电容器进行充电。电机控制装置具有平滑电容器(2)；逆变器部(3)，其将3组由2个臂开关元件(11)串联连接而成的组并联连接而成为三相；动态制动电路部(5)，其具有与逆变器部(3)的输出侧连接的动态制动电路整流器(21)、以及与动态制动电路整流器(21)并联连接的制动电阻器(23)和制动开关元件(22)；缓冲电路部(6)，其包含与制动开关元件(22)并联连接的缓冲电容器(31)；驱动控制部(7)，其输出针对各臂开关元件(11)的门控信号及针对制动开关元件(22)的点弧控制信号，驱动控制部(7)在通常运转前，进行解除动态制动的处理，进行对缓冲电容器(31)实施充电控制的处理。
文档编号H02P3/22GK102820837SQ20121018923
公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者沢村光次郎, 小野彰久 申请人:株式会社安川电机