电动机驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的实施例所涉及的电动机驱动装置的特征在于，具备：PWM转换器，其通过PWM控制来将从低电压交流电源输入的交流电力转换为直流电力；逆变器，其接收直流电力并将该直流电力转换为用于对电动机进行驱动的交流电力；以及在PWM转换器与逆变器之间被连接的蓄电器，其中，PWM转换器以将输入输出电流或输入输出电力限制为某个设定的值的方式进行动作，从低电压交流电源被供给比对电动机进行驱动所需的电压低的电压，将作为输出电压的DC环节电压升高至能够驱动电动机的电压，由此使蓄电器的充放电时的电位差的取值大，从而削减蓄电器的容量。

Motor driving device

The characteristics of motor is the embodiment of the utility model relates to the driving device that has PWM converter, through the PWM control to AC power conversion from AC power to DC low voltage input power; inverter receives DC power and the DC power into the power of motor and AC drive; between PWM converter and inverter is connected with the storage battery, the PWM converter to convert the input or output current input and output power is limited to a set value mode of action, from the low voltage AC power supply is on motor voltage required to drive the low voltage as DC link voltage output voltage the increase to be able to drive motor, so that the potential value of charge and discharge electric storage when the difference is large, thus reducing the storage capacity of electric apparatus.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动机驱动装置，特别涉及一种使用PWM转换器和蓄电器以降低在电动机驱动时从电源供给的电力峰值、在电动机减速时向电源再生的电力峰值的电动机驱动装置。
技术介绍
在对机床、产业机械、机器人等进行驱动的电动机驱动装置中，作为将输入交流电力转换为直流电力的转换器，广泛采用以下的PWM转换器：通过功率半导体元件的PWM开关动作，能够以几乎为1的功率因数来将DC(直流)环节电压升压控制为输入电压峰值以上的期望的电压。例如，已知以下技术：将蓄电器连接于PWM转换器的输出部，通过PWM开关动作使PWM转换器进行动作以限制输入输出电流，对于由此导致的用于驱动电动机的电力的不足，利用蓄电器的电力，从而抑制在电动机加速时从电源供给的电力峰值、在电动机减速时向电源再生的再生电力峰值(例如，日本特开2000-236679号公报)。在此，当设PWM转换器针对电动机加速时所需的电力X[W]将输入电力限制为Y[W]时，通过下述的式(1)给出不足的电力Z[W]，从蓄电器供给该电力Z[W]。Z[W]＝X[W]-Y[W](1)在此，当将电动机加速期间设为T[s]时，从蓄电器供给的能量E[J]为E[J]＝Z[W]×T[s]。此时的蓄电器的电压基于下述的式(2)而从V1[V]下降至V2[V]。E[J]＝1/2×C×(V12-V22)(2)其中，V1为电力供给前的蓄电器电压[V]，V2为电力供给后的蓄电器电压[V]，C为蓄电器的静电容量[F]。下降至V2[V]的蓄电器电压是通过经由PWM转换器从电源进行充电、或者充入电动机减速时的再生电力而恢复为原来的电压V1[V]。然后，为下一次电动机加速时的供给做好准备(例如，日本专利第4917680号公报)。在DC环节电压(＝蓄电器电压)高于输入电压峰值的情况下能够通过PWM转换器的PWM开关动作对输入输出电流进行限制。在DC环节电压与输入电压峰值相等的情况下，对于电动机加速时所要求的电力，电流流过PWM转换器内的功率半导体元件的二极管部，因此无法通过PWM开关动作来限制输入电力。与所谓的二极管整流型的转换器相同。也就是说，假设在电动机加速时从蓄电器供给电力，蓄电器电压下降并达到输入电压峰值。于是，电流经过PWM转换器内的二极管而流动，因此无法对输入输出电力进行限制。之后的电动机加速时所需的电力是全部从电源供给的，从而产生无法达成抑制峰值电力这样的目的的问题。因此，为了避免上述的问题，需要以使电力供给后的蓄电器电压V2不低于输入电压峰值的方式选定蓄电器容量C[F]。例如，将下述的条件应用于式(1)和式(2)来选定蓄电器容量C[F]。X[W]、T[s]：根据电动机的运转条件来决定。Y[W]：限制为电源所能够供给的电力。V1[V]：需要在蓄电器、PWM转换器的耐压以下。V2[V]：需要是电源电压峰值以上的电压。并且，需要是对电动机进行驱动所需的最低限度的电压。根据式(2)可知，为了削减蓄电器容量，优选的是取大的电位差V1-V2。另外，蓄电器昂贵且需要大的设置空间，因此优选的是尽可能削减蓄电器。上限的V1是以蓄电器、PWM转换器的内部元件的耐压来决定的，因此难以进一步提高。下限的V2是由电源电压决定的，因此受制于所设置的电源。例如，在由于电源电压高等原因而无法取低的V2的情况下，无法取大的电位差V1-V2，因此需要与此相应地增加蓄电器的容量C[F]。然而，如上所述，优选的是取大的电位差V1-V2。另外，在电动机驱动时，PWM转换器对输入输出电流进行限制，从蓄电器供给不足的部分，由此从结果而言向PWM转换器输入和从PWM转换器输出的电力变小，因此能够选定容量小于电动机输出的PWM转换器。然而，在选定了容量小于电动机的输出的PWM转换器的情况下，当电动机输出比设想大、或者由于经年劣化而蓄电器容量下降时，在进行电动机加速时的供给时，蓄电器电压低于输入电压峰值，电动机负荷按原样施加于PWM转换器，PWM转换器有可能会损坏。
技术实现思路
以往，存在以下问题：为了降低在电动机驱动时从电源供给的电力峰值、在电动机减速时向电源再生的电力峰值而无法削减蓄电器的容量。本技术的第一方面所涉及的电动机驱动装置的特征在于，具备：PWM转换器，其通过PWM控制来将从低电压交流电源输入的交流电力转换为直流电力；逆变器，其接收直流电力并将该直流电力转换为用于对电动机进行驱动的交流电力；以及在PWM转换器与逆变器之间被连接的蓄电器，其中，PWM转换器以将输入输出电流或输入输出电力限制为某个设定的值的方式进行动作，PWM转换器从低电压交流电源被供给比对电动机进行驱动所需的电压低的电压，PWM转换器将作为输出电压的DC环节电压升高至能够驱动电动机的电压，由此使蓄电器的充放电时的电位差的取值大，从而削减蓄电器的容量。另外，本技术的第二方面所涉及的电动机驱动装置的特征在于，具备：PWM转换器，其通过PWM控制来将从交流电源输入的交流电力转换为直流电力；逆变器，其接收直流电力并将该直流电力转换为用于对电动机进行驱动的交流电力；在PWM转换器与逆变器之间被连接的蓄电器；以及降压变压器，其连接于交流电源与PWM转换器之间，其中，PWM转换器以将输入输出电流或输入输出电力限制为某个设定的值的方式进行动作，PWM转换器从降压变压器被供给比交流电源的电压低的电压，从而使蓄电器的充放电时的电位差的取值大，来削减蓄电器的容量。本技术的第三方面提供根据前述第一方面或第二方面所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述PWM转换器具备：监视部，其对所述蓄电器的电压进行监视；以及警报产生部，其在所述蓄电器的电压变为高于输入电压峰值的某个值以下的情况下，为了停止电动机而产生警报，以保护所述PWM转换器免于过载。本技术的第四方面提供根据前述第一方面或第二方面所述的电动机驱动装置，其特征在于，利用平滑电容器来取代所述蓄电器。附图说明通过与附图相关联的下面的实施方式的说明，本技术的目的、特征以及优点会更明确。在该附图中，图1是本技术的实施例1所涉及的电动机驱动装置的框图，图2是本技术的实施例2所涉及的电动机驱动装置的框图，图3是用于说明本技术的实施例2所涉及的电动机驱动装置的动作的时序图，图4是本技术的实施例3所涉及的电动机驱动装置的框图，图5是本技术的实施例4所涉及的电动机驱动装置的框图。具体实施方式下面参照附图来对本技术所涉及的电动机驱动装置进行说明。[实施例1]首先，对本技术的实施例1所涉及的电动机驱动装置进行说明。在图1中示出本技术的实施例1所涉及的电动机驱动装置的框图。本技术的实施例1所涉及的电动机驱动装置101的特征在于，具备：PWM转换器2，其通过PWM控制来将从低电压交流电源14′输入的交流电力转换为直流电力；逆变器3，其接收直流电力并将该直流电力转换为用于对电动机8进行驱动的交流电力；以及在PWM转换器2与逆变器3之间被连接的蓄电器4，其中，PWM转换器2以将输入输出电流或输入输出电力限制为某个设定的值的方式进行动作，PWM转换器2从低电压交流电源14′被供给比对电动机8进行驱动所需的电压低的电压，PWM转换器2将作为输出电压的D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机驱动装置，其特征在于，具备：PWM转换器，其通过PWM控制来将从低电压交流电源输入的交流电力转换为直流电力；逆变器，其接收所述直流电力并将该直流电力转换为用于对电动机进行驱动的交流电力；以及在所述PWM转换器与所述逆变器之间被连接的蓄电器，其中，所述PWM转换器以将输入输出电流或输入输出电力限制为某个设定的值的方式进行动作，所述PWM转换器从低电压交流电源被供给比对电动机进行驱动所需的电压低的电压，所述PWM转换器将作为输出电压的DC环节电压升高至能够驱动电动机的电压，由此削减所述蓄电器的容量。

【技术特征摘要】
2015.02.04 JP 2015-0206941.一种电动机驱动装置，其特征在于，具备：PWM转换器，其通过PWM控制来将从低电压交流电源输入的交流电力转换为直流电力；逆变器，其接收所述直流电力并将该直流电力转换为用于对电动机进行驱动的交流电力；以及在所述PWM转换器与所述逆变器之间被连接的蓄电器，其中，所述PWM转换器以将输入输出电流或输入输出电力限制为某个设定的值的方式进行动作，所述PWM转换器从低电压交流电源被供给比对电动机进行驱动所需的电压低的电压，所述PWM转换器将作为输出电压的DC环节电压升高至能够驱动电动机的电压，由此削减所述蓄电器的容量。2.一种电动机驱动装置，其特征在于，具备：PWM转换器，其通过PWM控制来将从交流电源输入的交流电力转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：酒井幸次郎，堀越真一，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：新型
国别省市：日本;JP