[发明专利]推定杂散电容的电动机驱动装置

说明书

本发明的电动机驱动装置(1)具备：逆变器(12)，其内部的功率元件进行开关驱动，由此将所输入的直流电压变换为用于驱动电动机(3)的交流电压来进行输出；高频电流检测部(13)，其从通过经由电动机动力线向电动机(3)施加从逆变器(12)输出的交流电压而流过电动机动力线的电流中，检测高频电流；杂散电容推定部(14)，其根据由高频电流检测部(13)检测出的高频电流，推定在电动机动力线和电动机(3)中产生的杂散电容。

技术领域

本发明涉及推定杂散电容的电动机驱动装置。

背景技术

在对机床、锻压机械、注射成型机、工业机械、或各种机器人内的电动机进行驱动的电动机驱动装置中，在将从交流电源供给的交流电力暂时变换为直流电力后再变换为交流电力，并将该交流电力作为驱动电力经由电动机动力线供给到设置在每个驱动轴中的电动机。因此，电动机驱动装置具备将从交流电源侧输入的交流电力变换(整流)为直流电力的变换器(整流器)、将作为变换器的直流侧的DC链路中的直流电力变换为交流电力的逆变器。

在电动机驱动装置中向电动机供给驱动电力的逆变器由功率元件(半导体开关元件)和与之逆并联连接的二极管的桥电路构成。内部的功率元件根据从电动机控制部接收到的开关指令进行开关驱动，由此逆变器将输入的直流电压(即DC链路的直流电压)变换为用于驱动电动机的交流电压。在高速地对逆变器内的功率元件进行开关驱动时，高频电流经由存在于电动机动力线和电动机中的杂散电容而流动。经由杂散电容流动的高频电流造成因高频噪声产生的电动机驱动装置的内部电路和外围设备的错误动作、电动机驱动装置的功率因数的降低、电动机驱动装置、电动机动力线以及外围设备的发热、破损等。作为外围设备的例子，有CNC(Computerized Numerical Control：计算机数值控制)装置、PLC(Programmable Logic Controller：可编程逻辑控制器)等。

例如，如国际公开第2012/070117号所记载的那样，已知一种电动机驱动电路，其对交流电动机进行PWM驱动，该电动机驱动电路的特征在于，具备：整流电路，其对来自交流电源的电力进行整流；直流中间电路，其对上述整流电路的输出进行滤波并保持；逆变器电路，其根据上述直流中间电路所保持的直流电力，对向上述交流电动机的施加电压进行PWM控制；滤波电路，其插入到上述交流电源和上述整流电路之间，其中，上述滤波电路具备：噪声滤波器，其降低无论是否进行上述PWM控制都可能产生的谐波噪声；以及频带截止滤波器，其降低由于上述PWM控制而可能产生的具有频带宽度的谐波噪声。

例如，如日本特开平10-032931号公报所记载的那样，已知一种谐波抑制装置的控制装置，具备：控制装置，其与电线连接，检测叠加在电线中的谐波电流分量，并输出与该检测出的谐波分量相位相反的信号作为控制信号；以及有源滤波器，其输入该控制信号，并将与之成比例的电流经由匹配变压器注入到上述电线中，该谐波抑制装置的控制装置的特征在于，设置有检测谐波抑制装置的设置点的电压的变压器，将来自上述变压器的检测电压输入给控制装置，从该输入的检测电压中去除基波分量并乘以1/R而导出控制电流，并且将符号反转并加上从上述电线中检测出的控制电流，作为向有源滤波器的输入电流。

例如，如日本特开2004-312864号公报所记载的那样，已知一种电动机控制装置，其具备：电流检测电路，其检测流过三相交流电动机的电流；基波电流控制电路，其在与上述电动机的旋转同步地旋转的dq坐标系中，对电动机电流的基波分量进行反馈控制；谐波电流控制电路，其在以电动机电流的基波分量的频率的整数倍的频率来进行旋转的dhqh坐标系中，对电动机电流的谐波分量进行反馈控制；指令值计算电路，其将上述基波电流控制电路的输出和上述谐波电流控制电路的输出相加而计算交流电压指令值；以及电力变换电路，其生成与上述交流电压指令值对应的三相交流电压并施加给上述三相交流电动机，该电动机控制装置的特征在于，具备：谐波分量除去电路，其根据上述基波电流控制电路中的基波电流指令值与电动机电流反馈值之间的控制偏差，除去电动机电流的谐波分量。

发明内容