[发明专利]电动机驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及检测母线的过电流的过电流保护方式的电动机驱动装置。

背景技术

在对无刷电动机等电动机进行驱动控制的电动机驱动装置中，通常，若检测到异常电流，则停止向电动机进行通电以保护电路。另一方面，当电动机的转子反转时、或者利用外部负载向着与驱动方向相反的方向旋转时，在电阻值较小的电动机中会流过大电流，因此，若将此时的大电流检测为异常电流，并停止通电，则转子会处于自由旋转的怠速运转状态，从而导致反转延迟。因此，在矢量控制方式的电动机驱动装置中，进行基于相电流的电流反馈，适当地对反转时的再生电流进行控制。

相反地，在省略了电流反馈的电动机驱动装置中，需要进行对反转时的过电流进行抑制这样的控制。作为以此为目的的现有技术，例如有专利文献1～4。

专利文献1中，利用微处理器来进行过电流的保护，若根据电动机施加电压指令值所得到的电动机转速检测值与反电动势系数相乘而得到的值超过规定的过电流值与电枢电阻相乘而得到的值，则进行异常应对处理。

在专利文献2中，当电动机驱动电流超过规定值时，对驱动电动机的电压指令值进行限制。

专利文献3中，通过对电动机的转速进行反馈来控制电压指令值，对电压指令值进行限制以使得以比根据转速推测得到的电动机感应电压要低的值进行动作、产生所需转矩且不会发生过电流。

专利文献4中，将感应电压预测值与阻抗电压降预测值之和用于限制电压，由此来对电压指令值进行限制，其中，该感应电压预测值由使电动机软启动的速度指令和感应电压常数之积来得到，该阻抗电压降预测值由电动机的阻抗和最大电流指令之积来得到。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平2-303387号公报

专利文献2：日本专利特开2008－105652号公报

专利文献3：日本专利特开2006－211831号公报

专利文献4：日本专利特开2006－230119号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

现有的电动机驱动装置均是通过限制电压指令值来抑制过电流的结构，均未考虑到流过母线的电流。因此，在基于母线电流的峰值来检测过电流的方式中，存在即使是正常状态也仍检测出异常的问题，例如将驱动方向与转子旋转方向反转时所流过的较大电流检测为过电流等。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，在检测母线的过电流的过电流保护方式的电动机驱动装置中，对即使是正常状态也仍检测到异常的情况进行抑制。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的电动机驱动装置包括：过电流检测部，该过电流检测部通过对流过母线的母线电流和电流切断阈值进行比较，来检测过电流；反馈控制部，该反馈控制部利用PID控制等方法来计算跟踪目标值的占空比指令值；以及栅极驱动部，该栅极驱动部基于所述反馈控制部计算出的占空比指令值来对开关元件的占空比进行控制，并向电动机进行通电，在由过电流检测部检测到过电流的情况下断开开关元件并切断通电，反馈控制部在由过电流检测部检测到过电流的情况下，向栅极驱动部输出使电动机短路的短路制动指示，在栅极驱动部中，在向电动机的通电被切断后使短路制动动作，并从该短路制动状态且由反馈控制部计算出的占空比指令值被复位为0或被复位为不会产生过电流的值的状态起重新开始所述PWM控制。

这里，占空比是指向电动机进行通电的时间、或开关元件处于导通状态的时间的比例。

发明效果

根据本发明，通过在检测到过电流时，使短路制动动作，并且将反馈控制的占空比指令值复位为0或复位为不会产生过电流的值，从而在如PID那样包含有积分控制的反馈控制中，占空比逐渐变大。由此，在重新开始PWM控制时，能够抑制母线电流，且不易检测出过电流。因此，能够抑制电阻值较小的电动机中即使是在反转时等正常状态下也仍检测到异常的情况。并且，能够减少检测到异常时切断通电的情况，抑制因通电切断而导致的怠速运转，并提高响应性。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电动机驱动装置的结构的电路图。

图2是用于说明实施方式1所涉及的电动机驱动装置的栅极驱动部所构成的开关元件的驱动逻辑的电路图。

图3是表示输入到实施方式1所涉及的电动机驱动装置的3相转子位置检测信号的曲线图。

图4是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置的栅极驱动部所生成的信号波形的曲线图。