[发明专利]电动机驱动装置

说明书

电动机驱动装置(100)具备平滑电容器(4)和逆变器(1)，进一步具备用于平滑电容器(4)的过电压保护的过电压保护部(6)和相短路控制部(12)。过电压保护部(6)具备将放电电阻(7)与IGBT(9)串联连接而成的放电电路(20)、以及以具有判定延迟的方式判定平滑电容器电压超过第一设定电压并使IGBT(9)接通的第一判定电路(21)。相短路控制部(12)被设置在驱动控制逆变器(1)的控制装置(5)内，具备第二判定电路(13)，对逆变器(1)进行相短路控制，所述第二判定电路(13)以具有长于第一判定电路(21)的判定延迟的判定时间的方式判定平滑电容器电压超过低于第一设定电压的第二设定电压。

技术领域

本发明涉及一种使用逆变器驱动可进行再生动作的电动机的电动机驱动装置。

背景技术

一般而言，在由逆变器驱动电动机的电动机驱动装置中，与逆变器输入侧的直流电源并联设置有平滑电容器。该平滑电容器在降低主电路的阻抗并抑制浪涌电压的作用的基础上，还起到在异常时吸收再生功率并防止主电路的过电压的作用。作为异常时的例子，存在所谓负载突降，即电动机在再生动作中，因振动等造成逆变器的输入布线的连接脱落、或者设置于输入侧的断路器发生故障等，逆变器输入侧的平滑电容器与直流电源之间的连接被打开的状态。

在平滑电容器中，为了小型化而降低静电容量时，在异常时因吸收再生功率而产生的电压上升增大，从而引起过电压。

作为抑制这种过电压的现有的方法，存在设置过电压保护装置的方法，所述过电压保护装置具备：插入逆变器的输入部中的端子间的旁路电阻电路、与旁路电阻电路串联而插入并被控制开闭的继电器、以及在逆变器的输入电压为基准电压以上时，控制继电器使得旁路电阻电路有效的控制单元(例如，参见专利文献1)。

另外，使用其他方法的现有的电动机驱动装置具有：与直流电源的正侧负侧间的平滑电容器并联连接的再生功率处理电路、与从逆变器电桥向电动机的交流电力供给线连接的制动功率处理电路、以及兼为包含在再生功率处理电路中并处理来自电动机的再生功率的制动电阻的共通电阻(例如，参见专利文献2)。

进而，在使用其他方法的现有的电动机驱动装置中，发生从电源即电池至逆变器的直流电路被打开这样的异常时，通过使逆变器的上臂或下臂的开关元件一并接通并使其输出零电压矢量等，从而使电动机的输入端子短路并停止来自逆变器的功率供给(例如，参见专利文献3)。

专利文献1：日本特开2001-352664号公报

专利文献2：日本特开2012-196143号公报

专利文献3：日本特开平9-47055号公报

在上述专利文献1记载的过电压保护装置中，在异常时通过旁路电阻电路将再生功率放电来抑制平滑电容器的电压上升。但是，再生功率大时，旁路电阻电路的额定功率容量增大，从而过电压保护装置大型化。

在上述专利文献2记载的电动机驱动装置中，由于将在异常时将再生功率放电的电阻兼用为制动电阻，因此适于小型化，但是例如汽车用的电动机驱动装置这种不具备制动电阻的情况下无法适用。

进而，在上述专利文献3记载的电动机驱动装置中，在异常时使电动机处于相短路状态并停止再生功率向平滑电容器的流入。在这种情况下，基于主电路或电动机中具备的各种检测器的信息，具有控制周期并对逆变器进行驱动控制的控制电路判定平滑电容器的电压上升并对逆变器进行相短路控制。而且，为了不受噪声的影响来进行平滑电容器的电压上升的判定，需要经过多次控制周期的判定期间，并且需要由平滑电容器吸收在此期间的再生功率。因此，削减平滑电容器的容量并实现小型化是有限度的。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而构成的，其目的在于提供一种电动机驱动装置，能够在逆变器输入侧的平滑电容器与直流电源之间的连接被打开的异常时，可靠性良好地抑制平滑电容器的电压上升，且能够促进平滑电容器的小型化。