[发明专利]电动机驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及为减低电源设备容量而使用了电容器的电动机驱动装置。

背景技术

在对机床或产业机械、机器人等进行驱动的电动机驱动装置中的、将输入交流电力变换为直流电力的变换器中，广泛采用通过功率半导体元件的PWM开关动作，能够使功率因数大体为1，把DC链电压升压控制到输入电压峰值以上的希望的电压的PWM变换器。

在日本特开2000-236679号中，记载了一种方法，在PWM变换器的输出部连接电容器，使PWM变换器进行动作来限制输入电流，在电动机驱动电力源中把电容器作为缓冲器使用，由此抑制电动机加速时从电源供给的电力峰值，以及在电动机减速时返回电源的再生电力峰值的方法。

根据该方法，通过电容器的缓冲功能抑制电力的高峰。但是因为控制电容器的电压使其始终恒定，所以电动机减速时产生的再生电力结果向电源侧返回或者在无法返回时由电阻消费，无法积蓄在电容器中而再次利用。因此，通过该方法，在电动机加速时以及恒速运行时应该从电源侧供给的电力的总量与不使用电容器时相比没有减少。因此，存在无法很大地缓和针对电源容量的要求的问题。

发明内容

本发明的目的在于，在使用电容器的电动机驱动装置中，不仅减低电力的峰值，而且还减低从电源供给的电力的总量，进一步缓和针对电源容量的要求。

根据本发明，具有：PWM变换器，其通过PWM(脉冲宽度调制)控制，进行电源的交流电力和直流电力之间的相互电力变换；PWM逆变器，其进行PWM变换器输出的直流电力和频率可变的交流电力之间的相互电力变换，通过该频率可变的交流电力驱动电动机；电容器，其设置在PWM变换器和PWM逆变器之间，能够积蓄能够驱动电动机8的量的电力；以及PWM变换器用控制电路，其对于PWM变换器进行PWM控制，PWM变换器用控制电路对PWM变换器进行PWM控制，以便在电动机的加速控制期间从PWM变换器供给不满足电动机需要的电力，从电容器供给电动机需要的电力的不足量，由此减低电动机的减速控制期间开始时的电容器的电压，使电容器回收在电动机的减速控制期间中在电动机中产生的再生电力的至少一部分。

附图说明

通过参照以下的附图，能够更明确地理解本发明。

图1是表示采用本发明的电动机驱动装置的结构的一例的框图。

图2是用于说明本发明的第一实施方式的概要波形图。

图3是用于说明本发明的第一实施方式中的控制的概要的概要波形图。

图4是用于说明本发明的第二实施方式中的控制的概要的概要波形图。

图5是用于说明本发明的第二实施方式的概要波形图。

图6是表示追加电阻放电单元的框图。

图7是用于说明本发明的第三实施方式的概要波形图。

图8是用于说明本发明的第四实施方式的概要波形图。

图9是表示本发明的第五实施方式中的控制的状态迁移图，※表示通过电流限制值向电容器供给电流。

图10是表示图9中使用的电压值的大小关系的图。

图11是用于说明本发明的第五实施方式的概要波形图。

具体实施方式

图1是表示采用本发明的电动机驱动装置1的一例的结构的框图。在图1中，电动机驱动装置1具有：进行经由AC电抗器13从电源14供给的三相交流电力和直流电力之间的相互电力变换的PWM变换器2；进行直流电力和频率可变的三相交流电力之间的相互电力变换的、通过该频率可变的三相交流电力驱动电动机8的PWM逆变器3；在PWM变换器2和PWM逆变器3之间设置的、能够积蓄能够驱动电动机8的量的电力的电容器4。作为电容器4，例如可以使用电解电容器、电气双重电容器、大容量蓄电设备等。