具有停電判定單元的電動(dòng)機(jī)控制裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種具有停電判定單元的電動(dòng)機(jī)控制裝置，其具備：PWM整流器、逆變器、檢測(cè)PWM整流器的交流電壓值的檢測(cè)單元、根據(jù)交流電壓值計(jì)算電源電壓相位的運(yùn)算單元、檢測(cè)PWM整流器的交流電流值的檢測(cè)單元、根據(jù)電流指令和交流電流值的偏差以及電源電壓相位生成控制PWM整流器的電力變換動(dòng)作的交流電壓指令的電流環(huán)控制單元，當(dāng)交流電壓指令的大小為預(yù)定的電壓預(yù)定值以上時(shí)，判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)的電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元，判定PWM整流器是動(dòng)力運(yùn)行動(dòng)作狀態(tài)還是再生動(dòng)作狀態(tài)的動(dòng)作判定單元，以及根據(jù)動(dòng)作判定單元和電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元的判定結(jié)果來(lái)判定PWM整流器的交流電源側(cè)有無(wú)停電的停電判定單元。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有停電判定單元的電動(dòng)機(jī)控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，其在將從交流電源側(cè)供給的交流電力變換為直 流電力并輸出后，進(jìn)一步變換為用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的交流電力來(lái)向電動(dòng)機(jī)進(jìn)行供給，本發(fā)明 特別涉及一種具有判定交流電源側(cè)有無(wú)停電的停電判定單元的電動(dòng)機(jī)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在對(duì)機(jī)床、鍛壓機(jī)、注塑成型機(jī)、工業(yè)機(jī)械或各種機(jī)器人內(nèi)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電 動(dòng)機(jī)控制裝置中，在將從交流電源側(cè)輸入的交流電力暫時(shí)變換為直流電力后進(jìn)一步變換為 交流電力，將該交流電力作為對(duì)每個(gè)驅(qū)動(dòng)軸設(shè)置的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力使用。電動(dòng)機(jī)控制裝 置具備：整流器，其對(duì)從三相交流輸入電源的交流電源側(cè)供給的交流電力進(jìn)行整流輸出直 流電力；以及逆變器，其與作為整流器的直流側(cè)的直流鏈路連接，對(duì)直流鏈路的直流電力和 作為電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力或再生電力的交流電力進(jìn)行相互電力變換，該電動(dòng)機(jī)控制裝置控制 連接在該逆變器的交流側(cè)的電動(dòng)機(jī)的速度、轉(zhuǎn)矩、或者轉(zhuǎn)子的位置。
[0003] 在這樣的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，當(dāng)在整流器的交流電源側(cè)發(fā)生停電，輸入電源電壓 降低時(shí)，電動(dòng)機(jī)無(wú)法繼續(xù)正常運(yùn)行。因此，電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制裝置、連接在 由該電動(dòng)機(jī)控制裝置驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)上的刀具、該刀具加工的加工對(duì)象、以及具有該電動(dòng)機(jī) 控制裝置的生產(chǎn)線(xiàn)等有可能發(fā)生損壞、變形等某種故障。所以，需要在整流器的交流電源側(cè) 設(shè)置停電判定單元來(lái)監(jiān)視整流器的交流電源側(cè)有無(wú)發(fā)生停電，當(dāng)停電判定單元判定為整流 器的交流電源側(cè)發(fā)生了停電時(shí)，電動(dòng)機(jī)控制裝置需要進(jìn)行避免上述故障或?qū)⑵湟种圃谧畹?限度的保護(hù)動(dòng)作。
[0004] 作為停電判定方法，例如日本特開(kāi)2006-14546號(hào)公報(bào)中記載的那樣，具有如下方 法：將整流器的交流電源側(cè)的三相交流輸入電壓坐標(biāo)變換為與其等價(jià)的二相坐標(biāo)上的電壓 矢量，通過(guò)計(jì)算該矢量的振幅來(lái)計(jì)算電源電壓的振幅值，通過(guò)該振幅值低于預(yù)定的基準(zhǔn)電 壓值的狀態(tài)持續(xù)了預(yù)定的基準(zhǔn)時(shí)間來(lái)檢測(cè)停電。圖9是說(shuō)明日本特開(kāi)2006-14546號(hào)公報(bào) 中記載的發(fā)明中的停電檢測(cè)方法的圖。構(gòu)成電動(dòng)機(jī)控制裝置的整流器100的與三相交流輸 入電源3連接的一側(cè)的交流電壓由交流電壓檢測(cè)單元111進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)電壓振幅運(yùn)算單 元112計(jì)算其電壓振幅值。當(dāng)通過(guò)電壓振幅運(yùn)算單元112計(jì)算出的振幅值低于預(yù)定的基準(zhǔn) 電壓值的狀態(tài)持續(xù)了預(yù)定的基準(zhǔn)時(shí)間時(shí)，停電判定單元113判定為在整流器100的交流電 源側(cè)發(fā)生了停電。
[0005] 另外，近年來(lái)，隨著降低電源高次諧波以及無(wú)效功率的要求，作為電動(dòng)機(jī)控制裝置 中的整流器，使用脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation:PWM)的整流器（以下稱(chēng)為"PWM 整流器"）得到了廣泛應(yīng)用。PWM整流器是作為半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的橋接電路而構(gòu)成的，通過(guò) 根據(jù)開(kāi)關(guān)指令控制半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，由此進(jìn)行將輸入的交流電力變換為直流電 力并輸出的電力變換動(dòng)作。
[0006] 例如日本特開(kāi)平7-322626號(hào)公報(bào)中記載的那樣，具有如下方法：在具有PWM整流 器的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，電平按照電源電壓的極性而改變，當(dāng)檢測(cè)到具有與電源頻率相同 頻率成分的信號(hào)中包含PWM頻率成分時(shí)，判定為發(fā)生了停電。
[0007] 另外，例如日本特開(kāi)2009-44781號(hào)公報(bào)中記載的那樣，具有如下方法：當(dāng)電動(dòng)機(jī) 控制裝置中的電壓指令值的絕對(duì)值變?yōu)橥ｋ姍z測(cè)電平以下時(shí)，檢測(cè)為停電。
[0008] 但是，在日本特開(kāi)2006-14546號(hào)公報(bào)中記載的整流器中應(yīng)用PWM整流器的情況 下，在發(fā)生了該P(yáng)WM整流器的交流電源側(cè)變?yōu)殚_(kāi)路狀態(tài)的停電時(shí)，直流輸出電壓通過(guò)整流 電路表現(xiàn)為輸入電壓，因此在直流輸出電壓不下降的再生動(dòng)作時(shí)，無(wú)法用上述的方法檢測(cè) 交流電源側(cè)的停電。圖10是對(duì)現(xiàn)有的具有PWM整流器和逆變器的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，直流 輸出電壓不下降的再生動(dòng)作時(shí)的PWM整流器的交流電源側(cè)的停電檢測(cè)進(jìn)行說(shuō)明的圖。在 PWM整流器200中，始終進(jìn)行開(kāi)關(guān)元件的接通斷開(kāi)控制，因此在發(fā)生停電時(shí)PWM整流器200 的交流電源側(cè)變?yōu)殚_(kāi)路狀態(tài)時(shí)，如圖10所示，直流電壓通過(guò)接通的開(kāi)關(guān)元件出現(xiàn)在交流電 壓檢測(cè)單元211中。在PWM整流器200處于將交流電力變換為直流電力的動(dòng)力運(yùn)行動(dòng)作中 時(shí)，由于PWM整流器200輸出的直流電壓降低導(dǎo)致交流電壓檢測(cè)單元211檢測(cè)的交流電壓 也降低，所以電壓振幅運(yùn)算單元212計(jì)算的電壓振幅降低，因此雖然檢測(cè)有些延遲，但停電 判定單元213能夠根據(jù)電壓振幅來(lái)進(jìn)行停電檢測(cè)。然而，在PWM整流器200處于將直流電力 變換為交流電力的再生動(dòng)作中時(shí)，由于來(lái)自電動(dòng)機(jī)（未圖示）的再生能量，直流電壓上升， 交流電壓檢測(cè)單元211檢測(cè)的交流電壓也上升，電壓振幅運(yùn)算單元212計(jì)算的電壓振幅值 上升，因此停電判定單元213無(wú)法檢測(cè)PWM整流器200的交流電源側(cè)的停電。
[0009] 另外，根據(jù)日本特開(kāi)平7-322626號(hào)公報(bào)中記載的發(fā)明，存在以下缺點(diǎn)：由于在PWM 整流器的交流電源側(cè)一般具備的LC濾波器，具有與用于判定發(fā)生停電的電源頻率相同頻 率成分的信號(hào)，難以出現(xiàn)PWM頻率成分，因此只有在沒(méi)有LC濾波器的情況下能夠穩(wěn)定檢測(cè) 停電。
[0010] 另外，根據(jù)日本特開(kāi)2009-44781號(hào)公報(bào)中記載的發(fā)明，在再生動(dòng)作中發(fā)生停電的 情況下，電壓指令值不會(huì)變小，因此無(wú)法檢測(cè)停電。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011] 鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，其能夠檢測(cè)在再生 動(dòng)作狀態(tài)中PWM整流器的交流電源側(cè)變?yōu)殚_(kāi)路狀態(tài)的停電。
[0012] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，電動(dòng)機(jī)控制裝置具備：PWM整流器，其將交流電源側(cè)的交流電 力和作為直流側(cè)的直流鏈路的直流電力相互電力變換；逆變器，其與直流鏈路連接，將直流 鏈路的直流電力和作為電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力或再生電力的交流電力相互電力變換；交流電壓 檢測(cè)單元，其檢測(cè)PWM整流器的交流電源側(cè)的交流電壓值；相位運(yùn)算單元，其根據(jù)交流電壓 值計(jì)算電源電壓相位；交流電流檢測(cè)單元，其檢測(cè)PWM整流器的交流電源側(cè)的交流電流值； 電流環(huán)控制單元，其根據(jù)輸入的電流指令和交流電流值的偏差、以及電源電壓相位，生成控 制PWM整流器的電力變換動(dòng)作的交流電壓指令；電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元，其在交流電壓 指令的大小為預(yù)定的電壓預(yù)定值以上時(shí)，判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)；動(dòng)作判定單元，其判定 PWM整流器是處于將交流電力變換為直流電力的動(dòng)力運(yùn)行動(dòng)作狀態(tài)還是處于將直流電力變 換為交流電力的再生動(dòng)作狀態(tài)；以及停電判定單元，其使用動(dòng)作判定單元以及電流環(huán)飽和 狀態(tài)判定單元的判定結(jié)果，判定PWM整流器的交流電源側(cè)有無(wú)停電。
[0013] 根據(jù)第1實(shí)施方式，停電判定單元使用動(dòng)作判定單元判定為再生動(dòng)作狀態(tài)的第1 必要條件以及電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)的第2必要條件，判定PWM 整流器的交流電源側(cè)發(fā)生了停電。
[0014] 另外，第2實(shí)施方式是在上述的第1實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置上，進(jìn)一步具備： 直流電壓檢測(cè)單元，其檢測(cè)直流鏈路的直流電壓值；電壓環(huán)控制單元，其根據(jù)輸入的直流電 壓指令和直流電壓值的偏差來(lái)生成向電流環(huán)控制單元輸入的電流指令；以及電壓環(huán)飽和狀 態(tài)判定單元，其在電流指令的大小為預(yù)定的電流預(yù)定值以上時(shí)，判定為電壓環(huán)飽和狀態(tài)，停 電判定單元使用第1必要條件、第2必要條件、以及電壓環(huán)飽和狀態(tài)判定單元判定為電壓環(huán) 飽和狀態(tài)的第3必要條件，判定PWM整流器的交流電源側(cè)發(fā)生了停電。
[0015] 另外，第3實(shí)施方式是在上述的第1實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置上，進(jìn)一步具備電 流振幅運(yùn)算單元，其根據(jù)交流電流值計(jì)算電流振幅值，停電判定單元使用第1必要條件、第 2必要條件、以及電流振幅值為預(yù)定的振幅值以下的第4必要條件，判定PWM整流器的交流 電源側(cè)發(fā)生了停電。
[0016] 另外，第4實(shí)施方式是在上述的第2實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置上，進(jìn)一步具備電 流振幅運(yùn)算單元，其根據(jù)交流電流值計(jì)算電流振幅值，停電判定單元使用第1必要條件、第 2必要條件、第3必要條件、以及電流振幅值為預(yù)定的振幅值以下的第4必要條件，判定PWM 整流器的交流電源側(cè)發(fā)生了停電。
[0017] 另外，第5實(shí)施方式是在上述第1至第4實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置上，進(jìn)一步具 備電壓振幅運(yùn)算單元，其根據(jù)交流電壓檢測(cè)單元檢測(cè)出的交流電壓值計(jì)算電壓振幅值，停 電判定手段還在電壓振幅值為預(yù)定的振幅值以下時(shí)，判定PWM整流器的交流電源側(cè)發(fā)生了 停電。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0018] 參照以下附圖，可以更加明確地理解本發(fā)明。
[0019] 圖1是第1實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的原理框圖。
[0020] 圖2是舉例表示三相交流電流的圖，其中實(shí)線(xiàn)為R相電流，虛線(xiàn)為S相電流，點(diǎn)劃 線(xiàn)為T(mén)相電流。
[0021] 圖3A及圖3B是說(shuō)明三相二相變換的圖。
[0022] 圖4是第2實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的原理框圖。
[0023] 圖5是PWM整流器的控制框圖。
[0024] 圖6是第3實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的原理框圖。
[0025] 圖7是第4實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的原理框圖。
[0026] 圖8是第5實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的原理框圖。
[0027] 圖9是說(shuō)明日本特開(kāi)2006-14546號(hào)公報(bào)中記載的發(fā)明中的停電檢測(cè)方法的圖。
[0028] 圖10是說(shuō)明在現(xiàn)有的具有PWM整流器和逆變器的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，直流輸出電 壓不降低的再生動(dòng)作時(shí)，PWM整流器的交流電源側(cè)的停電檢測(cè)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 參照以下附圖，對(duì)具有停電判定單元的電動(dòng)機(jī)控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。但請(qǐng)理解，本發(fā) 明并不局限于附圖或者以下說(shuō)明的實(shí)施方式。
[0030] 圖1是第1實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的原理框圖。以下，在不同附圖中附加相同 參照符號(hào)意味著具有相同功能的結(jié)構(gòu)要素。
[0031] 根據(jù)第1實(shí)施例，電動(dòng)機(jī)控制裝置1具備：PWM整流器11、逆變器12、交流電壓檢 測(cè)單元13、相位運(yùn)算單元14、交流電流檢測(cè)單元15、電流環(huán)控制單元16、電流環(huán)飽和狀態(tài)判 定單元17、動(dòng)作判定單元18、以及停電判定單元19。
[0032] PWM整流器11是作為半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的橋接電路而構(gòu)成的，根據(jù)開(kāi)關(guān)指令控制半 導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，對(duì)商用的三相交流輸入電源3的交流電源側(cè)的交流電力和作為 直流側(cè)的直流鏈路的直流電力進(jìn)行相互電力變換。在PWM整流器11的交流電源側(cè)連接有 LC濾波器4以及AC電抗器5。
[0033] 將PWM整流器11和逆變器12經(jīng)由直流鏈路20連接。逆變器12被構(gòu)成為例如 PWM逆變器等、在內(nèi)部具有開(kāi)關(guān)元件的變換電路。在電動(dòng)機(jī)控制裝置1驅(qū)動(dòng)控制多個(gè)電動(dòng)機(jī) 2的情況下，對(duì)這些電動(dòng)機(jī)2中的每一個(gè)設(shè)有逆變器12。逆變器12將直流鏈路20中的直 流電力和作為電動(dòng)機(jī)2的驅(qū)動(dòng)電力或者再生電力的交流電力相互電力變換。電動(dòng)機(jī)2基于 從逆變器12供給的電壓可變及頻率可變的三相交流電力進(jìn)行動(dòng)作。另外，電動(dòng)機(jī)2制動(dòng)時(shí) 產(chǎn)生的再生電力經(jīng)由逆變器12返回直流鏈路20。
[0034] 交流電壓檢測(cè)單元13檢測(cè)PWM整流器11的交流電源側(cè)的交流電壓值。把交流電 壓檢測(cè)單元13檢測(cè)到的交流電壓值發(fā)送給相位運(yùn)算單元14。
[0035] 相位運(yùn)算單元14根據(jù)交流電壓值計(jì)算電源電壓相位。把相位運(yùn)算單元14檢測(cè)到 的電源電壓相位發(fā)送給電流環(huán)控制單元16。
[0036] 交流電流檢測(cè)單元15檢測(cè)PWM整流器11的交流電源側(cè)的交流電流值。把交流電 流檢測(cè)單元15檢測(cè)到的交流電流值發(fā)送給三相二相變換單元21。
[0037] 三相二相變換單元21將交流電流檢測(cè)單元15檢測(cè)到的三相坐標(biāo)上的交流電流值 進(jìn)行三相二相變換，變換為二相坐標(biāo)上的電流矢量。圖2是舉例表示三相交流電流的圖，圖 3是說(shuō)明三相二相變換的圖。圖2所示的RST三相的交流電流在三相坐標(biāo)上通過(guò)圖3A那樣 的電流矢量來(lái)表示。當(dāng)把該三相坐標(biāo)上的電流矢量進(jìn)行三相二相變換時(shí)，成為圖3B所示的 二相坐標(biāo)上的電流矢量。對(duì)于三相交流電壓也能夠同樣地坐標(biāo)變換為二相坐標(biāo)上的電壓矢 量。
[0038] 電流環(huán)控制單元16基于輸入的電流指令和交流電流值的偏差、以及電源電壓相 位，生成控制PWM整流器11的電力變換動(dòng)作的交流電壓指令。
[0039] 交流電壓指令鎖定單元22首先計(jì)算由電流環(huán)控制單元16生成的交流電壓指令的 大小。作為交流電壓指令的大小，例如計(jì)算圖3B中所示的二相坐標(biāo)上的矢量范數(shù)。一般， 對(duì)于交流電壓指令的大小，按照PWM整流器11內(nèi)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件等的額定電流確定上 限值，但是在交流電壓指令鎖定單元22中，當(dāng)計(jì)算出的交流電壓指令的大小為上限值以上 時(shí)，通過(guò)上限值鎖定電流環(huán)控制單元16生成的交流電壓指令。將該鎖定的交流電壓指令發(fā) 送給二相三相變換單元23。以下，將從交流電壓指令鎖定單元22發(fā)送給二相三相變換單元 23的交流電壓指令稱(chēng)作"鎖定判定后的交流電壓指令"。另外，當(dāng)通過(guò)交流電壓指令鎖定單 元22鎖定了交流電壓指令時(shí)，向電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17通知該情況。在交流電壓指 令鎖定單元22計(jì)算出的交流電壓指令的大小不滿(mǎn)上限值時(shí)，把通過(guò)電流環(huán)控制單元16生 成的交流電壓指令直接作為"鎖定判定后的交流電壓指令"發(fā)送給二相三相變換單元23。
[0040] 二相三相變換單元23將從交流電壓指令鎖定單元22接收到的二相坐標(biāo)上的鎖定 判定后的交流電壓指令進(jìn)行二相三相變換，變換為三相坐標(biāo)上的PWM電壓指令，發(fā)送給開(kāi) 關(guān)控制單元24。二相三相變換是參照?qǐng)D3說(shuō)明的三相二相變換的逆變換。
[0041] 開(kāi)關(guān)控制單元24將PWM電壓指令與預(yù)定的載波頻率的三角波載波信號(hào)進(jìn)行比較， 生成用于控制PWM整流器11內(nèi)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作的開(kāi)關(guān)指令。由此，在PWM整 流器11中，通過(guò)開(kāi)關(guān)指令控制內(nèi)部的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，對(duì)交流電源側(cè)的交流電 力和作為直流側(cè)的直流鏈路的直流電力進(jìn)行相互電力變換。
[0042] 如上所述，當(dāng)通過(guò)交流電壓指令鎖定單元22鎖定了交流電壓指令時(shí)，向電流環(huán)飽 和狀態(tài)判定單元17通知該情況。在這里，將鎖定了交流電壓指令的狀態(tài)稱(chēng)為"電流環(huán)飽和 狀態(tài)"。當(dāng)通過(guò)交流電壓指令鎖定單元22鎖定了交流電壓指令時(shí)，即交流電壓指令的大小 為預(yù)定的上限值以上時(shí)，電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)，向停電判定 單元19通知該情況。
[0043] 動(dòng)作判定單元18判定PWM整流器11處于將交流電力變換為直流電力的動(dòng)力運(yùn)行 動(dòng)作狀態(tài)還是處于將直流電力變換為交流電力的再生動(dòng)作狀態(tài)。關(guān)于處于動(dòng)力運(yùn)行動(dòng)作狀 態(tài)還是處于再生動(dòng)作狀態(tài)的判定，例如使用d相電流的極性進(jìn)行判定，d相電流是對(duì)通過(guò)三 相二相變換單元21對(duì)于交流電流檢測(cè)單元15檢測(cè)到的交流電流值進(jìn)行三相二相變換后的 電流矢量，再進(jìn)行dq變換所獲得的。在使針對(duì)從交流電源側(cè)流入PWM整流器11方向的交 流電流值的d相電流例如為正時(shí)，動(dòng)作判定部18在d相電流為正時(shí)判定為處于動(dòng)力運(yùn)行動(dòng) 作狀態(tài)，在為負(fù)時(shí)判定為處于再生動(dòng)作狀態(tài)。向停電判定單元19通知?jiǎng)幼髋卸▎卧?8的 判定結(jié)果。
[0044] 停電判定單元19使用電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17以及動(dòng)作判定單元18的判定 結(jié)果，判定PWM整流器的交流電源側(cè)有無(wú)停電。
[0045] 在第1實(shí)施例中，使用通過(guò)動(dòng)作判定單元18判定為再生動(dòng)作狀態(tài)的第1必要條 件、以及通過(guò)電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)的第2必要條件，判定在 PWM整流器11的交流電源側(cè)發(fā)生了停電。也就是說(shuō)，停電判定單元19在通過(guò)動(dòng)作判定單元 18判定為再生動(dòng)作狀態(tài)（第1必要條件），并且通過(guò)電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17判定為電 流環(huán)飽和狀態(tài)（第2必要條件）時(shí)，判定為在PWM整流器11的交流電源側(cè)發(fā)生了停電。當(dāng) 在PWM整流器11的再生動(dòng)作中發(fā)生了停電時(shí)，PWM整流器不流過(guò)如開(kāi)關(guān)指令的電流，因此 電流指令與通過(guò)三相二相變換單元21對(duì)交流電流值進(jìn)行三相二相變換后的電流矢量的偏 差變大，電流環(huán)控制單元16輸出的交流電壓指令變大。當(dāng)交流電壓指令的大小變?yōu)轭A(yù)定的 上限值以上時(shí)，如上所述，通過(guò)交流電壓指令鎖定單元22鎖定電流環(huán)控制單元16生成的交 流電壓指令，通過(guò)電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)。因此，在第1實(shí)施 例的停電判定單元19中，在通過(guò)動(dòng)作判定單元18判定為再生動(dòng)作狀態(tài)（第1必要條件）， 并且通過(guò)電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)（第2必要條件）時(shí)，判定為 在PWM整流器11的交流電源側(cè)發(fā)生了停電。在滿(mǎn)足第1必要條件及第2必要條件時(shí)判定 在交流電源側(cè)發(fā)生了停電，由此在具備將從三相交流輸入電源的交流電源側(cè)供給的交流電 力進(jìn)行整流輸出直流電力的PWM整流器以及與作為PWM整流器的直流側(cè)的直流鏈路連接， 對(duì)直流鏈路的直流電力和作為電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力或者再生電力的交流電力進(jìn)行相互電力 變換的逆變器的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，當(dāng)發(fā)生了 PWM整流器在再生動(dòng)作中交流電源側(cè)變?yōu)殚_(kāi) 路狀態(tài)的停電時(shí)，能夠正確檢測(cè)該停電。
[0046] 圖4是第2實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的原理框圖。第2實(shí)施例是在圖1的第1實(shí) 施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置1中追加了電壓控制環(huán)。圖5是PWM整流器的控制框圖。
[0047] 如圖5所示，一般，PWM整流器的控制系統(tǒng)由電壓環(huán)控制單元26和電流環(huán)控制單 元16構(gòu)成。電壓環(huán)控制單元26根據(jù)輸入的直流電壓指令和設(shè)在直流鏈路20中的平滑電 容器C的直流電壓值的偏差，生成電流指令。在圖5中，使電壓環(huán)控制單元26的傳遞函數(shù) 為C v (S)。對(duì)于由電壓環(huán)控制單元26生成的電流指令的大小，根據(jù)PWM整流器11內(nèi)的半導(dǎo) 體開(kāi)關(guān)元件等的額定電流確定上限值，在為其上限值以上時(shí)鎖定電流指令（參照符號(hào)31)。 這里將鎖定了電流指令的狀態(tài)稱(chēng)為"電壓環(huán)飽和狀態(tài)"。電流環(huán)控制單元16根據(jù)輸入的電 流指令與交流電流值的偏差、以及電源電壓相位，生成控制PWM整流器11的電力變換動(dòng)作 的交流電壓指令。在圖5中，使電流環(huán)控制單元16的傳遞函數(shù)為CJS)。在上述第1實(shí)施例 中也進(jìn)行了說(shuō)明，對(duì)于由電流環(huán)控制單元16生成的交流電壓指令的大小，根據(jù)PWM整流器 11內(nèi)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件等的額定電流確定上限值，在為其上限值以上時(shí)鎖定交流電壓指令 (參照符號(hào)32)。在圖5中，傳遞函數(shù)PJS)及匕(幻表示控制對(duì)象。
[0048] 在第2實(shí)施例中，除了在上述的第1實(shí)施例中使用的動(dòng)作判定單元18以及電流環(huán) 飽和狀態(tài)判定單元17的判定結(jié)果以外，還將電壓環(huán)飽和狀態(tài)用于判定交流電源側(cè)有無(wú)停 電。即，根據(jù)第2實(shí)施例，在參照?qǐng)D1說(shuō)明的第1實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置1的結(jié)構(gòu)要素以 夕卜，還具備：直流電壓檢測(cè)單元25、電壓環(huán)控制單元26、電流指令鎖定單元27、以及電壓環(huán) 飽和狀態(tài)判定單元28。
[0049] 直流電壓檢測(cè)單元25檢測(cè)直流鏈路20中的直流電壓值（即，平滑電容器C的直 流電壓值）。把直流電壓檢測(cè)單元25檢測(cè)到的直流電壓值發(fā)送給電壓環(huán)控制單元26。
[0050] 電壓環(huán)控制單元26基于輸入的直流電壓指令和直流電壓檢測(cè)單元25檢測(cè)到的直 流電壓值的偏差，生成電流指令。
[0051] 電流指令鎖定單元27首先計(jì)算電壓環(huán)控制單元26生成的電流指令的大小。例如 計(jì)算參照?qǐng)D3B說(shuō)明的二相坐標(biāo)上的矢量范數(shù)，來(lái)作為電流指令的大小。一般，對(duì)于電流指 令的大小，根據(jù)PWM整流器11內(nèi)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件等的額定電流確定了上限值。當(dāng)電流指 令鎖定單元27計(jì)算出的電流指令的大小為上限值以上時(shí)，通過(guò)上限值鎖定電壓環(huán)控制單 元26生成的電流指令。把該鎖定的電流指令發(fā)送給電流環(huán)控制單元16。以下，將從電流指 令鎖定單元27發(fā)送給電流環(huán)控制單元16的電流指令稱(chēng)作"鎖定判定后的電流指令"。如參 照?qǐng)D5所說(shuō)明的那樣，把鎖定了電流指令的狀態(tài)稱(chēng)為"電壓環(huán)飽和狀態(tài)"。另外，當(dāng)通過(guò)電流 指令鎖定單元27鎖定了電流指令時(shí)，向電壓環(huán)飽和狀態(tài)判定單元28通知該情況。在電流 指令鎖定單元27計(jì)算出的電流指令的大小不滿(mǎn)上限值時(shí)，把電壓環(huán)控制單元26生成的電 流指令直接作為"鎖定判定后的電流指令"發(fā)送給電流環(huán)控制單元16。
[0052] 當(dāng)通過(guò)電流指令鎖定單元27鎖定了電流指令時(shí)，也就是電流指令的大小為預(yù)定 的上限值以上時(shí)，電壓環(huán)飽和狀態(tài)判定單元28判定為電壓環(huán)飽和狀態(tài)，向停電判定單元19 通知該情況。
[0053] 在第2實(shí)施例中，停電判定單元19使用通過(guò)動(dòng)作判定單元18判定為再生動(dòng)作狀 態(tài)的第1必要條件、通過(guò)電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)的第2必要條 件、以及通過(guò)電壓環(huán)飽和狀態(tài)判定單元28判定為電壓環(huán)飽和狀態(tài)的第3必要條件，判定在 PWM整流器11的交流電源側(cè)發(fā)生了停電。也就是說(shuō)，停電判定單元19在通過(guò)動(dòng)作判定單元 18判定為再生動(dòng)作狀態(tài)（第1必要條件），并且通過(guò)電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17判定為電 流環(huán)飽和狀態(tài)（第2必要條件），并且通過(guò)電壓環(huán)飽和狀態(tài)判定單元28判定為電壓環(huán)飽和 狀態(tài)（第3必要條件）時(shí)，判定為在PWM整流器11的交流電源側(cè)發(fā)生了停電。在PWM整流 器11的再生動(dòng)作中發(fā)生了停電時(shí)，PWM整流器不流過(guò)如開(kāi)關(guān)指令的電流，因此電流指令與 將交流電流值通過(guò)三相二相變換單元21進(jìn)行了三相二相變換后的電流矢量的偏差變大， 電流環(huán)控制單元16輸出的交流電壓指令變大。交流電壓指令的大小變?yōu)轭A(yù)定的上限值以 上時(shí)，由交流電壓指令鎖定單元22鎖定電流環(huán)控制單元16生成的交流電壓指令，電流環(huán)飽 和狀態(tài)判定單元17判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)。另外，作為PWM整流器不流過(guò)如開(kāi)關(guān)指令的電 流的結(jié)果，作為PWM整流器11的直流側(cè)的直流鏈路20中的直流電壓上升，直流電壓指令與 通過(guò)直流電壓檢測(cè)單元25檢測(cè)出的直流電壓值的偏差變大，電壓環(huán)控制單元26輸出的電 流指令變大。當(dāng)電流指令的大小變?yōu)轭A(yù)定的上限值以上時(shí)，通過(guò)電流指令鎖定單元27鎖定 電壓環(huán)控制單元26生成的電流指令，電壓環(huán)飽和狀態(tài)判定單元28判定為電壓環(huán)飽和狀態(tài)。 因此，在第2實(shí)施例的停電判定單元19中，在全部滿(mǎn)足第1必要條件、第2必要條件以及第 3必要條件的情況下判定為交流電源側(cè)發(fā)生了停電。由此，在具備將三相交流輸入電源的交 流電源側(cè)供給的交流電力進(jìn)行整流輸出直流電力的PWM整流器、以及連接在作為PWM整流 器的直流側(cè)的直流鏈路上，將直流鏈路的直流電力和作為電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力或者再生電力 的交流電力進(jìn)行相互電力變換的逆變器的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，在PWM整流器在再生動(dòng)作中 發(fā)生了交流電源側(cè)成為開(kāi)路狀態(tài)的停電時(shí)，能夠更加正確地檢測(cè)該停電。
[0054] 還有，關(guān)于其他的電路結(jié)構(gòu)要素與圖1所示的電路結(jié)構(gòu)要素相同，因此對(duì)相同的 電路結(jié)構(gòu)要素附加相同符號(hào)，省略對(duì)該電路結(jié)構(gòu)要素的詳細(xì)說(shuō)明。
[0055] 圖6是第3實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的原理框圖。在上述的第1實(shí)施例中，當(dāng)動(dòng) 作判定單元18判定為再生動(dòng)作狀態(tài)、并且電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17判定為電流環(huán)飽和 狀態(tài)時(shí)，停電判定單元19判定在PWM整流器11的交流電源側(cè)發(fā)生了停電。然而，在第1實(shí) 施例中，即使在再生動(dòng)作中交流電源側(cè)沒(méi)有發(fā)生停電，但在PWM整流器11再生的電力過(guò)大 時(shí)，流過(guò)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的額定電流以上的電流，所以通過(guò)上限值鎖定交流電壓指令，由此 通過(guò)電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)，因此可能誤判定為交流電源側(cè) 發(fā)生了停電。因此，在第3實(shí)施例中，利用當(dāng)再生動(dòng)作中發(fā)生停電時(shí)不流過(guò)電流這一現(xiàn)象， 除了上述第1實(shí)施例中使用的動(dòng)作判定單元18的判定結(jié)果以及電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元 17的判定結(jié)果以外，將PWM整流器11的交流電源側(cè)的電流振幅值用于判定交流電源側(cè)有無(wú) 停電。
[0056] 根據(jù)第3實(shí)施例，如圖6所示，在參照?qǐng)D1說(shuō)明的第1實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置1 中的電路結(jié)構(gòu)要素以外，還具備根據(jù)交流電流檢測(cè)單元15檢測(cè)出的交流電流值計(jì)算電流 振幅值的電流振幅運(yùn)算單元29。作為電流振幅運(yùn)算單元29的電流振幅值的計(jì)算方法，例如 計(jì)算將交流電流檢測(cè)單元15檢測(cè)出的交流電流值進(jìn)行三相二相變換后的電流矢量范數(shù)的 方法、計(jì)算由交流電流檢測(cè)單元15檢測(cè)出的交流電流值的峰值的方法等。
[0057] 在第3實(shí)施例中，停電判定單元19使用通過(guò)動(dòng)作判定單元18判定為再生動(dòng)作狀 態(tài)的第1必要條件、通過(guò)電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)的第2必要條 件、以及通過(guò)電流振幅運(yùn)算單元29計(jì)算出的電流振幅值為預(yù)定的振幅值以下的第4必要條 件，判定PWM整流器11的交流電源側(cè)發(fā)生了停電。也就是說(shuō)，停電判定單元19當(dāng)通過(guò)動(dòng)作 判定單元18判定為再生動(dòng)作狀態(tài)（第1必要條件）、并且通過(guò)電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17 判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)（第2必要條件）、并且通過(guò)電流振幅運(yùn)算單元29計(jì)算出的電流振 幅值為預(yù)定的振幅值以下（第4必要條件）時(shí)，判定PWM整流器11的交流電源側(cè)發(fā)生了停 電。這里，將"預(yù)定的振幅值"設(shè)定為例如接近0的值即可。當(dāng)在PWM整流器11的再生動(dòng)作 中發(fā)生了成為開(kāi)路狀態(tài)的停電時(shí)，在PWM整流器11的交流電源側(cè)不流過(guò)交流電流。因此， 第3實(shí)施例中的停電判定單元19中，當(dāng)全部滿(mǎn)足第1必要條件、第2必要條件、以及第4必 要條件時(shí)判定為在交流電源側(cè)發(fā)生了停電。由此，在具備將三相交流輸入電源的交流電源 側(cè)供給的交流電力進(jìn)行整流輸出直流電力的PWM整流器、以及連接在作為PWM整流器的直 流側(cè)的直流鏈路上，將直流鏈路的直流電力和作為電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力或者再生電力的交流 電力進(jìn)行相互電力變換的逆變器的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，在PWM整流器再生的電力過(guò)大時(shí)不 會(huì)誤判定為交流電源側(cè)發(fā)生了停電，能夠更加正確地檢測(cè)PWM整流器在再生動(dòng)作中發(fā)生了 交流電源側(cè)變?yōu)殚_(kāi)路狀態(tài)的停電。
[0058] 關(guān)于其他的電路結(jié)構(gòu)要素與圖1所示的電路結(jié)構(gòu)要素相同，因此對(duì)相同的電路結(jié) 構(gòu)要素附加相同符號(hào)，省略對(duì)該電路結(jié)構(gòu)要素的詳細(xì)說(shuō)明。
[0059] 圖7是第4實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的原理框圖。在上述第2實(shí)施例中，停電判定 單元19在通過(guò)動(dòng)作判定單元18判定為再生動(dòng)作狀態(tài)（第1必要條件）、并且通過(guò)電流環(huán)飽 和狀態(tài)判定單元17判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)（第2必要條件）、并且通過(guò)電壓環(huán)飽和狀態(tài)判 定單元28判定為電壓環(huán)飽和狀態(tài)（第3必要條件）時(shí)，判定PWM整流器11的交流電源側(cè) 發(fā)生了停電。但是，在第2實(shí)施例中，與第1實(shí)施例的情況相同，即使在再生動(dòng)作中交流電 源側(cè)沒(méi)有發(fā)生停電，但在PWM整流器11再生的電力過(guò)大時(shí)，通過(guò)電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元 17判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)，因此誤判定為交流電源側(cè)發(fā)生了停電。因此，在第4實(shí)施例中， 利用當(dāng)再生動(dòng)作中發(fā)生停電時(shí)不流過(guò)電流這一現(xiàn)象，除了上述第2實(shí)施例中使用的動(dòng)作判 定單元18、電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17以及電壓環(huán)飽和狀態(tài)判定單元28的判定結(jié)果以外， 將PWM整流器11的交流電源側(cè)的電流振幅值用于判定交流電源側(cè)有無(wú)停電。
[0060] 根據(jù)第4實(shí)施例，如圖7所示，在參照?qǐng)D4說(shuō)明的第2實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置1 中的電路結(jié)構(gòu)要素以外，還具備根據(jù)交流電流檢測(cè)單元15檢測(cè)出的交流電流值計(jì)算電流 振幅值的電流振幅運(yùn)算單元29。作為電流振幅運(yùn)算單元29的電流振幅值的計(jì)算方法，例如 計(jì)算將交流電流檢測(cè)單元15檢測(cè)出的交流電流值進(jìn)行三相二相變換后的電流矢量范數(shù)的 方法、計(jì)算由交流電流檢測(cè)單元15檢測(cè)出的交流電流值的峰值的方法等。
[0061] 在第4實(shí)施例中，停電判定單元19使用通過(guò)動(dòng)作判定單元18判定為再生動(dòng)作狀 態(tài)的第1必要條件、通過(guò)電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)的第2必要條 件、通過(guò)電壓環(huán)飽和狀態(tài)判定單元28判定為電壓環(huán)飽和狀態(tài)的第3必要條件、以及通過(guò)電 流振幅運(yùn)算單元29計(jì)算出的電流振幅值為預(yù)定的振幅值以下的第4必要條件，判定PWM整 流器11的交流電源側(cè)發(fā)生了停電。也就是說(shuō)，停電判定單元19當(dāng)通過(guò)動(dòng)作判定單元18判 定為再生動(dòng)作狀態(tài)（第1必要條件），并且通過(guò)電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17判定為電流環(huán) 飽和狀態(tài)（第2必要條件），并且通過(guò)電壓環(huán)飽和狀態(tài)判定單元28判定為電壓環(huán)飽和狀態(tài) (第3必要條件），并且通過(guò)電流振幅運(yùn)算單元29計(jì)算出的電流振幅值為預(yù)定的振幅值以 下（第4必要條件）時(shí)，判定PWM整流器11的交流電源側(cè)發(fā)生了停電。這里，將"預(yù)定的振 幅值"設(shè)定為例如接近0的值即可。當(dāng)在PWM整流器11的再生動(dòng)作中發(fā)生了成為開(kāi)路狀態(tài) 的停電時(shí)，在PWM整流器11的交流電源側(cè)不流過(guò)交流電流。因此，第4實(shí)施例中的停電判 定單元19中，當(dāng)全部滿(mǎn)足第1必要條件、第2必要條件、第3必要條件以及第4必要條件時(shí) 判定為在交流電源側(cè)發(fā)生了停電。由此，在具備將三相交流輸入電源的交流電源側(cè)供給的 交流電力進(jìn)行整流輸出直流電力的PWM整流器、以及連接在作為PWM整流器的直流側(cè)的直 流鏈路上，將直流鏈路的直流電力和作為電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力或者再生電力的交流電力進(jìn)行 相互電力變換的逆變器的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，在PWM整流器再生的電力過(guò)大時(shí)不會(huì)誤判定 為交流電源側(cè)發(fā)生了停電，能夠更加正確地檢測(cè)PWM整流器在再生動(dòng)作中發(fā)生了交流電源 側(cè)變?yōu)殚_(kāi)路狀態(tài)的停電。
[0062] 關(guān)于其他的電路結(jié)構(gòu)要素與圖4所示的電路結(jié)構(gòu)要素相同，因此對(duì)相同的電路結(jié) 構(gòu)要素附加相同符號(hào)，省略對(duì)該電路結(jié)構(gòu)要素的詳細(xì)說(shuō)明。
[0063] 圖8是第5實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的原理框圖。第5實(shí)施例是在上述第1?第 4實(shí)施例中，PWM整流器11的交流電源側(cè)的電壓振幅值為預(yù)定的振幅值以下時(shí)，也判定在 PWM整流器11的交流電源側(cè)發(fā)生了停電。在此作為一個(gè)例子，說(shuō)明除了參照?qǐng)D7說(shuō)明的第 4實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置1中的電路結(jié)構(gòu)要素以外，還具備電壓振幅運(yùn)算單元30。
[0064] 電壓振幅運(yùn)算單元30根據(jù)交流電壓檢測(cè)單元13檢測(cè)出的交流電壓值計(jì)算電壓振 幅值。作為電壓振幅運(yùn)算單元30的電壓振幅值的計(jì)算方法，例如計(jì)算將交流電壓檢測(cè)單元 13檢測(cè)出的交流電壓值進(jìn)行三相二相變換后的電壓矢量范數(shù)的方法、計(jì)算通過(guò)交流電壓檢 測(cè)單元13檢測(cè)出的交流電壓值的峰值的方法等。把計(jì)算出的電壓振幅值發(fā)送給停電判定 單元19。
[0065] 在第5實(shí)施例中，當(dāng)通過(guò)電壓振幅運(yùn)算單元30計(jì)算出的電壓振幅值為預(yù)定的振幅 值以下時(shí)，停電判定單元19判定為在PWM整流器11的交流電源側(cè)發(fā)生了停電。即。在該 情況下，PWM整流器11處于動(dòng)力運(yùn)行動(dòng)作狀態(tài)或者無(wú)負(fù)荷動(dòng)作狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)交流電源側(cè)發(fā) 生的停電。另外，還能夠檢測(cè)PWM整流器11在再生動(dòng)作中交流電源側(cè)不為開(kāi)路狀態(tài)的停 電。另一方面，停電判定單元19當(dāng)通過(guò)動(dòng)作判定單元18判定為再生動(dòng)作狀態(tài)（第1必要 條件）、并且通過(guò)電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元17判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)（第2必要條件）、并 且通過(guò)電壓環(huán)飽和狀態(tài)判定單元28判定為電壓環(huán)飽和狀態(tài)（第3必要條件）、并且通過(guò)電 流振幅運(yùn)算單元29計(jì)算出的電流振幅值為預(yù)定的振幅值以下（第4必要條件）時(shí)，判定在 PWM整流器11的交流電源側(cè)發(fā)生了停電。即，該在情況，PWM整流器11處于再生動(dòng)作狀態(tài) 時(shí)，檢測(cè)交流電源側(cè)變?yōu)殚_(kāi)路狀態(tài)的停電。這樣，根據(jù)第5實(shí)施方式，在PWM整流器處于動(dòng) 力運(yùn)行動(dòng)作狀態(tài)、無(wú)負(fù)荷動(dòng)作狀態(tài)或者再生動(dòng)作狀態(tài)中的任意一個(gè)狀態(tài)時(shí)，都能夠檢測(cè)出 交流電源側(cè)的停電。
[0066] 關(guān)于其他的電路結(jié)構(gòu)要素與圖7所示的電路結(jié)構(gòu)要素相同，因此對(duì)相同的電路結(jié) 構(gòu)要素附加相同符號(hào)，省略對(duì)該電路結(jié)構(gòu)要素的詳細(xì)說(shuō)明。
[0067] 作為對(duì)機(jī)床、鍛壓機(jī)、注塑成型機(jī)、工業(yè)機(jī)械、或者各種機(jī)器人內(nèi)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū) 動(dòng)的電動(dòng)機(jī)控制裝置，在具備將輸入的交流變換為直流的PWM整流器、以及將從PWM整流器 輸出的直流變換為分別作為各電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力供給的交流的逆變器的電動(dòng)機(jī)控制裝置 中，能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于判定PWM整流電源器的交流電源側(cè)有無(wú)發(fā)生停電。
[0068] 根據(jù)本發(fā)明，在具備將從三相交流輸入電源供給的交流電力進(jìn)行整流輸出直流電 力的PWM整流器、以及連接在作為PWM整流器的直流側(cè)的直流鏈路上，對(duì)直流鏈路的直流電 力和作為電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力或者再生電力的交流電力進(jìn)行相互電力變換的逆變器的電動(dòng) 機(jī)控制裝置中，在PWM整流器在再生動(dòng)作中發(fā)生了交流電源側(cè)變?yōu)殚_(kāi)路狀態(tài)的停電時(shí)，能 夠正確地檢測(cè)該停電。如果能夠正確地檢測(cè)PWM整流器的交流電源側(cè)發(fā)生停電，則能夠切 實(shí)地執(zhí)行各種用于保護(hù)該電動(dòng)機(jī)控制裝置驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)、連接在該電動(dòng)機(jī)上的刀具、該刀 具加工的加工對(duì)象、以及具有該電動(dòng)機(jī)控制裝置的生產(chǎn)線(xiàn)等的各種保護(hù)動(dòng)作，因此安全性 提1?。
[0069] 在第1實(shí)施例的停電判定單元中，在動(dòng)作判定單元判定為處于再生動(dòng)作狀態(tài)、并 且電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)時(shí)，判定為在PWM整流器的交流電源側(cè) 發(fā)生了停電，因此能夠在PWM整流器在再生動(dòng)作中發(fā)生了交流電源側(cè)變?yōu)殚_(kāi)路狀態(tài)的停電 時(shí)，正確地檢測(cè)該停電。
[0070] 在第2實(shí)施例的停電判定單元中，在動(dòng)作判定單元判定為處于再生動(dòng)作狀態(tài)、并 且電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)、并且電壓環(huán)飽和狀態(tài)判定單元判定為 電壓環(huán)飽和狀態(tài)時(shí)，判定為在PWM整流器的交流電源側(cè)發(fā)生了停電，因此能夠在PWM整流器 在再生動(dòng)作中發(fā)生了交流電源側(cè)變?yōu)殚_(kāi)路狀態(tài)的停電時(shí)，更加正確地檢測(cè)該停電。
[0071] 在第3實(shí)施例的停電判定單元中，在動(dòng)作判定單元判定為處于再生動(dòng)作狀態(tài)、并 且電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)、并且通過(guò)電流振幅運(yùn)算單元計(jì)算出的 電流振幅值為預(yù)定的振幅值以下時(shí)，判定為在PWM整流器的交流電源側(cè)發(fā)生了停電，在PWM 整流器再生的電力過(guò)大時(shí)不會(huì)誤判定為在交流電源側(cè)發(fā)生了停電，能夠更加正確地檢測(cè) PWM整流器在再生動(dòng)作中交流電源側(cè)變?yōu)殚_(kāi)路狀態(tài)的停電。
[0072] 在第4實(shí)施例的停電判定單元中，在動(dòng)作判定單元判定為處于再生動(dòng)作狀態(tài)、并 且電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)、并且電壓環(huán)飽和狀態(tài)判定單元判定 為電壓環(huán)飽和狀態(tài)、并且通過(guò)電流振幅運(yùn)算單元計(jì)算出的電流振幅值為預(yù)定的振幅值以下 時(shí)，判定為在PWM整流器的交流電源側(cè)發(fā)生了停電，在PWM整流器再生的電力過(guò)大時(shí)不會(huì)誤 判定為交流電源側(cè)發(fā)生了停電，能夠更加正確地檢測(cè)PWM整流器在再生動(dòng)作中交流電源側(cè) 變?yōu)殚_(kāi)路狀態(tài)的停電。
[0073] 在第5實(shí)施例的停電判定單元中，除了上述第1?第4實(shí)施例的停電判定以外，在 交流電源側(cè)的電壓振幅值為預(yù)定的振幅值以下時(shí)也判定為在PWM整流器的交流電源側(cè)發(fā) 生了停電。由此，在PWM整流器處于動(dòng)力運(yùn)行動(dòng)作狀態(tài)、無(wú)負(fù)荷動(dòng)作狀態(tài)或者再生動(dòng)作狀態(tài) 中的任意一個(gè)狀態(tài)時(shí)，都能夠檢測(cè)出交流電源側(cè)的停電。
【權(quán)利要求】
1. 一種電動(dòng)機(jī)控制裝置（1)，其特征在于，具備： PWM整流器（11)，其將交流電源（3)側(cè)的交流電力和作為直流側(cè)的直流鏈路（20)的直 流電力相互電力變換； 逆變器（12)，其與所述直流鏈路（20)連接，將所述直流鏈路（20)的直流電力和作為電 動(dòng)機(jī)（2)的驅(qū)動(dòng)電力或再生電力的交流電力相互電力變換； 交流電壓檢測(cè)單元（13)，其檢測(cè)所述PWM整流器（11)的交流電源（3)側(cè)的交流電壓 值； 相位運(yùn)算單元（14)，其根據(jù)所述交流電壓值計(jì)算電源電壓相位； 交流電流檢測(cè)單元（15)，其檢測(cè)所述PWM整流器（11)的交流電源（3)側(cè)的交流電流 值； 電流環(huán)控制單元（16)，其根據(jù)輸入的電流指令和所述交流電流值的偏差、以及所述電 源電壓相位，生成控制所述PWM整流器（11)的電力變換動(dòng)作的交流電壓指令； 電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元（17)，其在所述交流電壓指令的大小為預(yù)定的電壓預(yù)定值以 上時(shí)，判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)； 動(dòng)作判定單元（18)，其判定所述PWM整流器（11)是處于將交流電力變換為直流電力的 動(dòng)力運(yùn)行動(dòng)作狀態(tài)還是處于將直流電力變換為交流電力的再生動(dòng)作狀態(tài)；以及 停電判定單元（19)，其使用所述動(dòng)作判定單元（18)以及所述電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單 元（17)的判定結(jié)果，判定所述PWM整流器（11)的交流電源（3)側(cè)有無(wú)停電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置（1)，其特征在于， 所述停電判定單元（19)使用所述動(dòng)作判定單元（18)判定為再生動(dòng)作狀態(tài)的第1必要 條件以及所述電流環(huán)飽和狀態(tài)判定單元（17)判定為電流環(huán)飽和狀態(tài)的第2必要條件，判定 所述PWM整流器（11)的交流電源（3)側(cè)發(fā)生了停電。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置（1)，其特征在于，還具備： 直流電壓檢測(cè)單元（25)，其檢測(cè)所述直流鏈路（20)的直流電壓值； 電壓環(huán)控制單元（26)，其根據(jù)輸入的直流電壓指令和所述直流電壓值的偏差來(lái)生成向 所述電流環(huán)控制單元（16)輸入的所述電流指令；以及 電壓環(huán)飽和狀態(tài)判定單元（28)，其在所述電流指令的大小為預(yù)定的電流預(yù)定值以上 時(shí)，判定為電壓環(huán)飽和狀態(tài)， 所述停電判定單元（19)使用所述第1必要條件、所述第2必要條件、以及所述電壓環(huán) 飽和狀態(tài)判定單元（28)判定為電壓環(huán)飽和狀態(tài)的第3必要條件，判定所述PWM整流器（11) 的交流電源（3)側(cè)發(fā)生了停電。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置（1)，其特征在于，還具備： 電流振幅運(yùn)算單元（29)，其根據(jù)交流電流值計(jì)算電流振幅值， 所述停電判定單元（19)使用所述第1必要條件、所述第2必要條件、以及所述電流振 幅值為預(yù)定的振幅值以下的第4必要條件，判定所述PWM整流器（11)的交流電源（3)側(cè)發(fā) 生了停電。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置（1)，其特征在于，還具備： 電流振幅運(yùn)算單元（29)，其根據(jù)所述交流電流值計(jì)算電流振幅值， 所述停電判定單元（19)使用所述第1必要條件、所述第2必要條件、所述第3必要條 件、以及所述電流振幅值為預(yù)定的振幅值以下的第4必要條件，判定所述PWM整流器（11) 的交流電源（3)側(cè)發(fā)生了停電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)控制裝置（1)，其特征在于，還具備： 電壓振幅運(yùn)算單元（30)，其根據(jù)所述交流電壓值計(jì)算電壓振幅值， 所述停電判定手段（19)還在所述電壓振幅值為預(yù)定的振幅值以下時(shí)，判定所述PWM整 流器（11)的交流電源（3)側(cè)發(fā)生了停電。
【文檔編號(hào)】H02P27/08GK104113264SQ201410152055
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月15日
【發(fā)明者】山本健太 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社