[发明专利]电机控制装置及其绝缘电阻检测方法

说明书

本发明提供电机控制装置及其绝缘电阻检测方法。电机控制装置包括：第二开关，能够使负侧母线接地；第三开关，一端与连接于母线的第二电源部连接，另一端能够接地；电流检测部，检测电机的绕组与所述负侧母线之间的电流值；以及绝缘电阻计算部，基于在利用第一开关部断开电力供给并通过将所述第二开关接通规定时间而使接地电容器的电荷放电的状态下，当断开所述第三开关时和闭合所述第三开关时由所述电流检测部分别检测出的电流值以及电容器的电压值和所述第二电源部的电压值，计算所述电机的绝缘电阻值。

技术领域

本发明的一种方式涉及电机控制装置和电机控制装置的绝缘电阻检测方法。

背景技术

伺服电机等电机由包括逆变器的电机控制装置驱动，用于机床等。在机床等使用切削液进行加工的设备中，切削液附着于电机。有时存在切削液进入到电机内部而使电机的绝缘劣化的问题。

此外，即使电机用于机床以外时，在长时间使用的情况下或使用环境差的情况下，电机也有可能产生绝缘劣化。

电机的绝缘劣化逐渐进行，最终电机接地。如果电机接地，则漏电开关跳闸或电机控制装置破损。其结果，产生系统失灵。系统失灵对工厂的生产线产生重大影响。因此，从预防维护的观点出发，期待一种能够检测电机的绝缘电阻的装置。

这种电机的绝缘电阻的检测方法例如记载于日本专利公开公报特开2015-129704号。日本专利公开公报特开2015-129704号记载的电机驱动装置具有：整流电路、电源部、逆变器部、电流检测部、第二开关、绝缘电阻检测部。

整流电路将经由第一开关从交流电源供给的交流电压整流成直流电压。电源部通过电容器使由整流电路整流的直流电压平滑化。逆变器部通过半导体开关元件的开关动作将由电源部平滑化的直流电压转换为交流电压。逆变器部通过该交流电压驱动电机。电流检测部测量流过电阻器的电流值，该电阻器的一端与电机的线圈连接，另一端与电容器的一个端子连接。电压检测部测量电容器的两端的电压值。第二开关使电容器的另一个端子接地。绝缘电阻检测部使用在两种状态下测量的两组电流值和电压值，检测作为电机的线圈与大地之间的电阻的电机的绝缘电阻值，该两种状态是在停止电机的运转并断开第一开关且断开第二开关的状态和接通第二开关的状态。

在日本专利公开公报特开2015-129704号的技术中，使用平滑电容器的电压，根据两组测量结果来计算电机的绝缘电阻。在该计算中，消去与各个半导体开关元件的漏电流相当的等效电阻。由此，消除半导体开关元件的漏电流的影响。

按照该日本专利公开公报特开2015-129704号记载的电路结构，在上述两种状态中的断开第一开关且断开第二开关的状态下，平滑电容器的负侧母线与地线之间的电位差为0V，电流不流过电机的绝缘电阻。因此，能够正确地计算与半导体开关元件的漏电流相当的等效电阻。

但是，在实际的电机控制装置中，在大多数的情况下，为了应对噪声，在平滑电容器的负侧母线与地线之间插入有接地电容器。此外，在三相交流电源中，通常，S相或中性点接地。在这种结构中，在应用日本专利公开公报特开2015-129704号记载的电机的绝缘电阻的检测方法的情况下，如果第一开关成为接通而供给交流电源，则通过整流电路在平滑电容器的负侧母线与地线之间以交流电源的频率产生电位差。因此，接地电容器通过该电位差被充电。并且，为了测量电机的绝缘电阻而断开了第一开关时，如果残留有接地电容器的电压，则在电流检测部中，不仅有基于平滑电容器的电压的半导体开关元件的漏电流，还有由于接地电容器的电压通过电机的绝缘电阻而流动的电流。因此，难以正确地计算与半导体开关元件的漏电流相当的等效电阻。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种电机控制装置，该电机控制装置在负侧母线与地线之间插入有接地电容器，并且能够高精度地检测电机的绝缘电阻。