[发明专利]电动机驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱动电动机的电动机驱动装置。

背景技术

图4示出使用逆变电路的电动机驱动装置的通常结构。在图4中，301是三相或单相的交流电源，302是将交流电压变换为直流电压的整流器，303是冲击电流抑制电路，304是使直流电压平滑的平滑电容器。由整流器302、冲击电流抑制电路303及平滑电容器304构成变换器部305。另外，311是逆变器，312是电动机控制部，313是电动机。逆变器311将直流电压变换为交流电压，由电动机控制部312进行控制，向电动机313供给所需的电力。另外，321是再生吸收电阻，322是浪涌吸收二极管，323是再生吸收开关。

在使用该图4所示的逆变器311驱动电动机313的情况下，通常通过采用PWM开关方式，将逆变电路中的电力损失抑制得较低。

在该电动机驱动装置中，反复进行动力运行和再生运行，其中，该动力运行是在驱动电动机313时向电动机313供给电力而进行驱动，该再生运行是在使电动机313减速时从电动机313返回电力(再生电力)。在进行动力运行的情况下，为了进行急剧加速而需要大电流，逆变器311中的消耗电力也增大。另外，如果进行再生运行，则经由逆变器311从电动机313向平滑电容器304返回再生电力。在这里，已知越是从高速运行进行急剧减速，来自电动机313的再生电力越大。因此，因为有可能平滑电容器304的直流电压持续上升，而超过逆变器311的功率元件的耐压，所以需要某种再生吸收对策。

根据上述情况，如图4所示的电动机驱动装置所示，通常作为再生吸收对策而设置再生吸收电阻321及再生吸收开关323。由此，在平滑电容器304的直流电压相对于逆变器311的功率元件的耐压存在余量，即大于适当的阈值的情况下，将再生吸收开关323闭合，由再生吸收电阻321消耗再生电力。由此，可以防止平滑电容器304的直流电压上升。此外，浪涌吸收二极管322是与下述需要对应而设置的，即，为了在再生吸收开关323断开时，防止由再生吸收电阻的电感成分等产生的噪声。

图5示出使用了电阻的通常的再生吸收电路的动作例，斜线部分是由再生吸收电阻导致的电力损失。如图5所示，在通常的再生吸收电路中，电力损失较多。

另外，近年来省电力化的要求越来越高。因此，在下述方面想办法，即，通过使来自电动机313的再生电力不会被再生吸收电阻321浪费地消耗而是积蓄在平滑电容器304中，从而实现省电力化。

图6示出实现了前述的省电力化的专利文献1所公开的电动机驱动装置。如图6所示，在该电动机驱动装置中，将图4所示的冲击电流抑制电路303替换为功率因数改善用的线圈306。此外，在该电动机驱动装置中，取代图4所示的再生吸收电阻321而设置有反相阻断二极管332。反相阻断二极管332与逆变器311相连接的部分设置为，防止再生吸收串联电容器331的逆向充电。由此，在该电动机驱动装置中，在减速时，向再生吸收串联电容器331中积蓄再生电力。并且，在动力运行时，通过切换再生吸收切换开关333，使平滑电容器304和再生吸收串联电容器331串联连接，有效利用积蓄在再生吸收串联电容器331中的电荷。通过采用这种结构，使如图4所示的由再生吸收电阻321导致的电力损失消失，实现省电力化。

图7示出专利文献2所公开的电动机驱动装置。在该电动机驱动装置中，作为省电力效果高的再生电力吸收方法，采用经由充电用变换器341向再生电力积蓄电容器342进行充电的方式。

该电动机驱动装置，作为电流检测单元，设置检测输入电流的第1电流检测单元343、及对于向再生电力积蓄电容器342进行充电的电流进行检测的第2电流检测单元344。另外，该电动机驱动装置，作为电压检测单元，设置对平滑电容器304的电压进行检测的第1电压检测单元345、及对再生电力积蓄电容器342的电压进行检测的第2电压检测单元346。该电动机驱动装置利用控制电路347及存储器348，一边计算输入电力容量，一边控制充电用变换器341，对再生电力的积蓄或放电进行控制。由此，该电动机驱动装置通过复杂的结构，实现适合于较大容量的负载的结构。

专利文献1：日本国特许3678582号

专利文献2：日本国特开平11-299275号公报

发明内容

然而，在专利文献1所公开的电动机驱动装置(前述图6)中，由于使用再生吸收串联电容器331积蓄再生电力，在动力运行时可以利用该积蓄的电荷，所以省电力效果明显。但是，在专利文献1所公开的电动机驱动装置中，在实际使用时存在一些课题。