[实用新型]具有能量积蓄部的电动机驱动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及在把来自交流电源的交流电力变换为直流电力后再变换为交流电力控制将其作为驱动电力的电动机的电动机驱动装置，特别涉及具有能量积蓄部的电动机驱动装置，该能量积蓄部能够积蓄从交流电源供给的电力以及从电动机再生的电力，把积蓄的电力提供给电动机。

背景技术

在机床系统中，机床的每一个驱动轴都有电动机，通过电动机驱动装置驱动控制这些电动机。电动机驱动装置，对于驱动机床的驱动轴的驱动轴数量的电动机，指令电动机的速度、转矩、或者转子的位置进行控制。

电动机驱动装置具有把三相商用交流电力变换为直流电力的交流直流变换器；把直流电力变换为作为电动机的驱动电力供给的具有希望的频率的交流电力或者把从电动机再生的交流电力变换为直流电力的直流交流变换器；以及与交流直流变换器的直流侧和直流交流变换器的直流侧连接，进行直流电力的交接的DC连接部，控制在该直流交流变换器的交流侧连接的电动机的速度、转矩、或者转子的位置。

直流交流变换器为了对与机床中的多个驱动轴分别对应设置的各电动机单独地供给驱动电力，驱动控制电动机，有时设置与电动机相同的个数的直流交流变换器，但是根据情况有时也对于一个电动机设置多个直流交流变换器。另一方面，为了减低电动机驱动装置的成本或占用空间，很多时候对于多个电动机只设置一个交流直流变换器。

在用电动机驱动装置对电动机进行加速或者减速控制时，因为对于交流电源要求输出或者再生大的交流电力，所以发生电力尖峰。为了抑制这样的电力尖峰，有时在DC连接器上设置能够积蓄电动机减速时从电动机发生的再生电力，在电动机加速时再利用该积蓄的电力的能量积蓄装置。此外，在该情况下，因为需要把从电动机再生的交流电力变换为能够在能量积蓄部中积蓄的直流电力，所以直流交流变换器不仅要把直流电力变换为交流电力，而且还能把交流电力变换为直流电力，即构成能够在交直两方向进行变换的半导体电力变换器。

作为能量积蓄装置，有时使用像在日本特开2008－023599号公报中记载的飞轮。图6是表示现有技术的使用飞轮的电动机驱动装置的一例的图。以下在不同的附图中赋予相同的参照符号是指具有相同功能的结构部件。现有技术的使用飞轮的电动机驱动装置100具有：把来自交流电源3的交流电力变换为直流电力的交流直流变换器11；把直流电力变换为用于驱动电动机2的交流电力的直流交流变换器12；与交流直流变换器11的直流侧和直流交流变换器12的直流侧连接，进行直流电力的交接的DC连接部13；与DC连接部13连接，积蓄或者输出直流电力的飞轮积蓄部51；和根据指令电动机2的动作的电动机动作指令控制电动机2的速度、转矩或者转子位置，并且控制飞轮积蓄部51应该积蓄或者输出的直流电能的控制部52。在每一个直流交流变换器12上连接电动机2。例如机床中的各驱动轴与电动机2连接。直流交流变换器12根据来自控制部52的电动机动作指令控制开关动作，由此输出具有用于进行希望的电动机动作的频率以及波形的交流电流。对于电动机2输入直流交流变换器12输出的交流电流，由此电动机2进行旋转动作。飞轮积蓄部51具有惯量旋转电动机51－1、惯量51－2、和直流交流变换器51－3。控制部52向直流交流变换器51－3输出控制飞轮积蓄部51应该积蓄或者输出的直流电能的指令。直流交流变换器51－3，在接收到的指令表示要由飞轮积蓄部51输出直流电力时，通过进行把交流电力变换为直流电力的正变换动作，使在惯量51－2中积蓄的能量向DC连接部13侧流出，在接收到的指令表示要由飞轮积蓄部51积蓄直流电力的情况下，通过进行把直流电力变换为交流电力的逆变换动作使来自DC连接部13的能量向惯量旋转电动机51－1侧流动，带有惯量51-2的惯量旋转电动机51－1旋转。由此，以惯量51－2的旋转能的形式积蓄流入的电能。通过具有这样的结构，在电动机2加速时，除了来自交流电源3的能量之外，还把飞轮积蓄部51中积蓄的能量提供给电动机2作为用于电动机2加速的动力来使用，在电动机2减速时，使从电动机2再生的能量流向飞轮积蓄部51来积蓄。在飞轮积蓄部51中积蓄的能量在电动机2加速时再利用。