[发明专利]具有蓄电装置以及电阻放电装置的电动机控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在将从交流侧提供的交流电力变换为直流电力而输出之后还变换为用于驱动电动机的交流电力并提供给电动机的电动机控制装置，特别是，涉及一种具有蓄积停电时用于进行保护动作的能量的蓄电装置以及通过电阻放电消耗直流链路的直流电力的电阻放电装置的电动机控制装置。

背景技术

在对机床、锻压机械、注塑成形机、产业机械或者各种机器人内的电动机进行驱动的电动机控制装置中，将从交流电源侧输入的交流电力临时变换为直流电力之后还变换为交流电力，将该交流电力用作按照每个驱动轴设置的电动机的驱动电力。电动机控制装置具备：整流器，其对从三相交流输入电源的某一个交流电源侧提供的交流电力进行整流而输出直流电力；以及逆变换器，其与作为整流器的直流侧的直流链路相连接，对直流链路的直流电力与作为电动机的驱动电力或者再生电力的交流电力相互进行电力变换，该电动机控制装置对与该逆变换器的交流侧相连接的电动机的速度、转矩或者转子的位置进行控制。

近年来，由于节能化的要求，电动机控制装置在很多情况下使用能够使在电动机减速时产生的再生能量返回至交流电源侧的电源再生方式的整流器。

图16是表示驱动多个电动机的通常的电动机控制装置的结构的图。电动机控制装置101具备：整流器11，其对来自商用的三相交流输入电源3的交流电力进行整流而输出直流电力；以及逆变换器12，其与作为整流器11的直流侧的直流链路13相连接，将从整流器11输出的直流电力变换为作为电动机2的驱动电力而提供的期望的电压和期望频率的交流电力或者将从电动机2再生的交流电力变换为直流电力，该电动机控制装置101对与该逆变换器12的交流侧相连接的电动机2的速度、转矩或者转子的位置进行控制。为了对与多个驱动轴对应地分别设置的各电动机2分别提供驱动电力从而驱动控制电动机2，设置有与电动机2的个数相等数的逆变换器12。而以降低电动机控制装置101的成本、所占空间为目的，在很多情况下对多个逆变换器12设置一个整流器11。

上级控制装置(未图示)进行如下控制：对各逆变换器12发送电动机驱动指令对该逆变换器12进行的从直流电力变换为交流电力的变换动作(更具体地说，该逆变换器12内的开关元件的开关动作)进行控制，由此该逆变换器12对直流链路13中的直流电力进行变换而输出期望的交流电力。电动机2将从逆变换器12输出的交流电力作为驱动电力而进行动作，因此如果控制从逆变换器12输出的交流电力，则能够对与该逆变换器12的交流侧相连接的电动机2的速度、转矩或者转子的位置进行控制。在通过电动机控制装置101对电动机进行减速控制时，从电动机2产生再生电力。该再生电力经由逆变换器12变换为直流电力而返回到直流链路13，并且通过整流器11变换为交流电力而返回至存在三相交流输入电源3的交流电源侧。

在这种电动机控制装置101中，当在整流器11的交流电源侧发生停电而输入电源电压降低时，无法继续电动机2的正常运转。因此，电动机2、用于驱动该电动机2的电动机控制装置101、与该电动机控制装置101进行驱动的电动机2相连接的工具、该工具所加工的加工对象、具有该电动机控制装置101的生产线等会产生损坏或变形等某些故障。因而，在整流器11的交流电源侧设置停电检测单元14来监视在整流器11的交流电源侧是否发生停电，在停电检测单元14检测出发生停电的情况下，电动机控制装置101进行动作以避免上述故障或者进行用于将其抑制到最小限度的保护动作。作为蓄积停电时进行保护动作所需的能量的装置，蓄电装置17经由充电单元15和放电单元16与整流器11和逆变换器12之间的直流链路13相连接。充放电控制单元118向充电单元15输出使蓄电装置17蓄积直流电力的充电指令，向放电单元16输出使蓄积在蓄电装置17中的直流电力放电到直流链路13的放电开始指令。

蓄积在蓄电装置17中的直流电力通过放电单元16的动作提供给直流链路13，在整流器11的交流电源侧发生停电的情况下、处于交流电源侧的三相交流输入电源3为发电机的情况等情况下，无法使再生能量返回至三相交流输入电源3所处的交流电源侧，直流链路13中的直流电压有可能上升至超过整流器11和逆变换器12内的开关元件等的耐压的电压。因而，为了应对这种状况，采取以下对策：通过在整流器11与逆变换器12之间的直流链路13设置电阻放电装置19，而将从蓄电装置17提供的直流电力或电动机减速时产生的再生电力作为电阻放电装置19内的电阻(还被称为“再生电阻”)的热能量来消耗。