电机驱动装置制造方法及图纸

提供一种电机驱动装置，在电机加速时能够不依赖于电源电压地使来自蓄电用电容器的供给电力变大。电机驱动装置(1)被输入来自电源(12)的交流电力，对电机(13)进行驱动，该电机驱动装置具备：转换器(110)，其将来自电源(12)的交流电力变换为直流电力；DC/DC转换器(140)，其生成对来自转换器(10)的直流电力进行升压、降压或升降压后的直流电力；逆变器(120)，其将来自DC/DC转换器(140)的直流电力变换为交流电力后供给到电机(3)；以及蓄电用电容器(130)，其被设置于DC/DC转换器(140)与逆变器(120)之间。

Motor driving device

Provided is a motor drive device which can increase the supply power from the storage capacitor without depending on the power supply voltage when the motor accelerates. The motor driving device (1) is fed with AC power from the power source (12) and drives the motor (13), which has a converter (110) converting AC power from the power source (12) into DC power, and a DC/DC converter (140), which generates DC power from the converter (10) to boost, buck or boost or drop. DC power after voltage; inverter (120), which converts DC power from DC/DC converter (140) to AC power and supplies it to motor (3); and storage capacitor (130), which is set between DC/DC converter (140) and inverter (120).

【技术实现步骤摘要】
电机驱动装置
本专利技术涉及一种使用蓄电用电容器来在电机加速时将来自电源的输入电力的峰值降低的电机驱动装置。
技术介绍
已知一种对机床、产业设备或机器人等中使用的电机进行驱动的电机驱动装置。在这种电机驱动装置中，在电机负荷发生变动而电机加速时，需要过渡性地向电机供给大的电力，因此来自电源的输入电力的峰值增大。当像这样从电源供给到电机驱动装置的电力的峰值增大时，电源电压发生变动，其结果，有时与电源连接的其它设备发生不良状况。因此，已知的是，在电机驱动装置中，在电机加速时，通过利用蓄电用电容器中蓄积的能量来抑制来自电源的输入电力，由此，降低来自电源的输入电力的峰值。作为这种电机驱动装置，存在使用与逆变器并联连接的DC/DC转换器的方式(下面称为“并联连接DC/DC转换器方式”。)(例如，专利文献1及2)以及使用PWM转换器的方式(下面称为“PWM转换器方式”。)(例如，专利文献3)。图7是表示专利文献1及2所记载的并联连接DC/DC转换器方式的电机驱动装置的电路结构的概要图。该电机驱动装置1X具备将来自电源2的三相交流电力变换为直流电力的转换器10X以及将来自转换器10X的直流电力变换为三相交流电力的逆变器20X，将三相交流电力供给到电机3。在该电机驱动装置1X中，对于逆变器20X，经由DC/DC转换器40X来并联地设置有蓄电用电容器30。DC/DC转换器40X将从转换器10X供给到逆变器20X的电力的一部分充电到蓄电用电容器30，在电机加速时，仅在转换器10X的输入输出电流(即，来自电源的输入电力)超过规定值时将蓄电用电容器30中蓄积的能量供给到逆变器20X。由此，在转换器10X的输入输出电流超过规定值时，能够抑制来自电源2的输入电力，能够降低来自电源2的输入电力的峰值。另外，仅在转换器10X的输入输出电流超过规定值时，将蓄电用电容器30中蓄积的能量供给到逆变器20X，因此能够有效运用蓄电用电容器30中蓄积的能量，能够使蓄电用电容器30的容量变小。图8是表示专利文献3所记载的PWM转换器方式的电机驱动装置的电路结构的概要图。该电机驱动装置1Y具备将来自电源2的三相交流电力变换为直流电力的转换器10Y以及将来自转换器10Y的直流电力变换为三相交流电力的逆变器20Y，将三相交流电力供给到电机3。在转换器10Y与逆变器20Y之间的直流环节部处设置有蓄电用电容器30。在此，优选的是，使从蓄电用电容器30供给的电力变大，以进一步降低来自电源2的输入电力的峰值。当将蓄电用电容器30的容量值设为C、将蓄电用电容器30的放电前的电压值和放电后的电压值(即，转换器10Y的输出电压的上限值和下限值)设为V1、V2时，蓄电用电容器30所能够供给的能量E表示为下式(1)。E＝1/2×C×(V12-V22)…(1)由此，为了使蓄电用电容器30所能够供给的电力变大，需要使蓄电用电容器30的容量值C变大或者使转换器10Y的输出电压的上限值与下限值之间的电位差(V1-V2)变大。在图8中，为了使转换器10Y的输出电压的电位差(V1-V2)变大，将与电抗器11协作地进行升压动作的PWM方式的升压型转换器用作转换器10Y。该转换器10Y利用升压动作来提高输出电压的上限值V1，由此使输出电压的电位差(V1-V2)变大，使从蓄电用电容器30供给的电力变大。由此，能够进一步抑制来自电源2的输入电力，能够进一步降低来自电源2的输入电力的峰值。专利文献1：日本特开2009-207305号公报专利文献2：日本特开2009-232537号公报专利文献3：日本特开2016-144374号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在图7所示的并联连接DC/DC转换器方式的电机驱动装置中，从蓄电用电容器30供给的电力是经由DC/DC转换器40X来供给的，因此会被DC/DC转换器40X中的功率半导体元件的能力所限制。因此，存在过渡响应特性被限制的可能性。在图8所示的PWM转换器方式的电机驱动装置中，为了使从蓄电用电容器30供给的电力进一步变大、即为了使转换器10Y的输出电压的电位差(V1-V2)进一步变大，想到了降低蓄电用电容器30的电压的下限值。但是，蓄电用电容器30的电压的下限值依赖于转换器10Y的输入电压(即，电源电压)，因此降低蓄电用电容器30的电压的下限值是困难的。更详细地说，在直流环节电压(即，蓄电用电容器30的电压)高于输入电压峰值的情况下，能够通过PWM转换器的PWM开关动作来抑制输入电流(即，来自电源2的输入电力)。在直流环节电压等于输入电压峰值的情况下，关于电机加速时所要求的电力，由于电流流过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。因此，本专利技术的目的在于提供一种在电机加速时能够不依赖于电源电压地使来自蓄电用电容器的供给电力变大的电机驱动装置。另外，本专利技术的目的在于提供一种在电机加速时对来自蓄电用电容器的供给电力被限制的情况进行抑制的电机驱动装置。用于解决问题的方案(1)、本专利技术所涉及的电机驱动装置(例如，后述的电机驱动装置1)被输入来自电源(例如，后述的电源2)的交流电力，对电机(例如，后述的电机3)进行驱动，该电机驱动装置具备：转换器(例如，后述的转换器10)，其将来自所述电源的交流电力变换为直流电力；DC/DC转换器(例如，后述的DC/DC转换器40)，其生成对来自所述转换器的直流电力进行升压、降压或升降压后的直流电力；逆变器(例如，后述的逆变器20)，其将来自DC/DC转换器的直流电力变换为交流电力后供给到所述电机；以及蓄电用电容器(例如，后述的蓄电用电容器30)，其被设置于所述DC/DC转换器与所述逆变器之间。(2)、根据(1)所述的电机驱动装置，也可以是，所述DC/DC转换器将输出电流限制为规定的最大输出电流值以下，并将再生电流限制为规定的最大再生电流值以下。(3)、根据(1)或(2)所记载的电机驱动装置，也可以是，所述DC/DC转换器是升降压型DC/DC转换器，基于能够驱动所述电机的最小电压值来设定所述DC/DC转换器的输出电压的下限值，基于所述逆变器的耐压或所述电机的耐压来设定所述DC/DC转换器的输出电压的上限值。(4)、根据(1)或(2)所述的电机驱动装置，也可以是，所述DC/DC转换器是降压型DC/DC转换器，基于能够驱动所述电机的最小电压值来设定所述DC/DC转换器的输出电压的下限值。(5)、根据(1)或(2)所述的电机驱动装置，也可以是，所述DC/DC转换器是升压型DC/DC转换器，基于所述逆变器的耐压或所述电机的耐压来设定所述DC/DC转换器的输出电压的上限值。(6)、根据(3)所述的电机驱动装置，也可以是，根据基于所述蓄电用电容器应该供给的最大能量E以及所述DC/DC转换器的输出电压的上限值V1和下限值V2的下式(1)，来设定所述蓄电用电容器的容量值C。E＝1/2×C×(V12-V22)…(1)(7)、根据(1)至(6)中的任一项所述的电机驱动装置，也可以是，所述DC/DC转换器与所述转换器和/或所述逆变器被安装在同一壳体内。(8)、根据(2)所述的电机驱动装置，也可以是，在进行所述蓄电用电容器的预备充电时，所述DC/DC转换器将输出电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机驱动装置，被输入来自电源的交流电力，对电机进行驱动，该电机驱动装置的特征在于，具备：转换器，其将来自所述电源的交流电力变换为直流电力；DC/DC转换器，其生成对来自所述转换器的直流电力进行升压、降压或升降压后的直流电力；逆变器，其将来自所述DC/DC转换器的直流电力变换为交流电力后供给到所述电机；以及蓄电用电容器，其被设置于所述DC/DC转换器与所述逆变器之间。

【技术特征摘要】
2017.02.23 JP 2017-0320981.一种电机驱动装置，被输入来自电源的交流电力，对电机进行驱动，该电机驱动装置的特征在于，具备：转换器，其将来自所述电源的交流电力变换为直流电力；DC/DC转换器，其生成对来自所述转换器的直流电力进行升压、降压或升降压后的直流电力；逆变器，其将来自所述DC/DC转换器的直流电力变换为交流电力后供给到所述电机；以及蓄电用电容器，其被设置于所述DC/DC转换器与所述逆变器之间。2.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，所述DC/DC转换器将输出电流限制为规定的最大输出电流值以下，并将再生电流限制为规定的最大再生电流值以下。3.根据权利要求1或2所述的电机驱动装置，其特征在于，所述DC/DC转换器是升降压型DC/DC转换器，基于能够驱动所述电机的最小电压值来设定所述DC/DC转换器的输出电压的下限值，基于所述逆变器的耐压或所述电机的耐压来设定所述DC/DC转换器的输出电压的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀越真一，中川裕也，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP