本发明专利技术提供一种整流器和马达驱动装置。整流器(1)具备：主电路部(11)，其通过整流元件的整流动作和开关元件的接通关断动作来在三相交流电源(2)侧的交流电力与直流侧的直流电力之间进行电力转换；电力计算部(12)，其对经由主电路部(11)而在三相交流电源(2)侧与直流侧之间流动的电力的值进行计算；以及控制部(14)，其进行控制，以执行开关元件的接通关断动作，控制部(14)根据由电力计算部(12)计算出的电力的值，来变更对开关元件执行的接通关断动作中的每1个周期的接通期间的长度。动作中的每1个周期的接通期间的长度。动作中的每1个周期的接通期间的长度。
【技术实现步骤摘要】
整流器和马达驱动装置
[0001]本专利技术涉及一种具有电源再生功能的整流器和马达驱动装置。
技术介绍
[0002]在对机床、锻压机、注塑机、产业机械或各种机器人内的马达的驱动进行控制的马达驱动装置中，通过整流器将从三相交流电源供给的交流电力转换为直流电力并向DC(直流)环节输出，并且通过逆变器将DC环节中的直流电力转换为交流电力，将该交流电力作为用于驱动马达的电力进行供给。“DC环节”是指将整流器的直流输出侧和逆变器的直流输入侧电连接的电路部分，有时也称为“DC环节部”、“直流环节”、“直流环节部”、“直流母线”或者“直流中间电路”等。
[0003]作为马达驱动装置中的整流器，能够使在马达减速时产生的再生电力返回到三相交流电源侧的120度通电方式的整流器被广泛使用。120度通电方式的整流器由具有整流元件和开关元件的功率元件分别设置于三相的各相的上臂和下臂而得到的三相桥电路构成。在120度通电方式的整流器中，检测三相交流电源的相位。每当三相交流电源的各相的电压交替时，使各相中的、三相交流电源的电压为最大的相的上臂中的开关元件接通，并且使三相交流电源的电压为最小的相中的下臂的开关元件接通，由此，将直流电力转换为交流电力并再生在三相交流电源中。在此，“120度”中的“度”是指表示三相电压或三相电流的相位角的单位。
[0004]例如，如日本特开2017-42016号公报所记载那样，已知马达驱动装置，其特征在于，具有：转换器，其将直流电力转换为交流电力并再生在交流电源中；120度通电再生控制部，其控制所述转换器，以使用120度通电方式从所述转换器向交流电源再生电力；PWM再生控制部，其控制所述转换器，以使用PWM控制方式从所述转换器向交流电源再生电力；输入电压检测部，其检测从交流电源向所述转换器输入的电源电压；DC环节电压检测部，其检测作为所述转换器的输出电压的DC环节电压；以及再生方式切换部，其在电源再生动作时基于所述DC环节电压检测部的电压值来任意切换120度通电方式和PWM控制方式。
[0005]例如，如日本特开2010-22187号公报所记载那样，已知一种方法，该方法用于具有桥电路的基频开关动作的系统侧电力转换器(10)的再生电力调整，该桥电路装备有能够控制的半导体开关(T1、T2、T3、T4、T5、T6)，在该方法中，半导体开关(T1～T6)的基频开关动作依赖于经由桥电路的电力流动的期望方向而进行，根据基频开关动作和电力转换器(10)的依赖于系统量的接通延迟来导出用于半导体开关(T1～T6)的控制信号(30)，每次依赖于系统量而预先赋予接通延迟或者基于能够预先赋予的特性来求取接通延迟。
[0006]例如，如日本特开2013-165600号公报所记载那样，已知一种三相转换器装置，具备：电力转换部，其将来自三相交流电源的交流电力可逆转换为直流电力；相位检测单元，其检测所述三相交流电源的电压相位；电流检测单元，其检测所述三相交流电源与所述电力转换部之间流动的三相交流电流；以及直流电压检测单元，其检测所述电力转换部的输出侧的直流电压，所述电力转换部具有3个臂，该3个臂按照所述三相交流电源的各相的每
一个将整流元件和与该整流元件反并联连接的开关元件的组串联连接，另一方面，该电力转换部具备驱动信号输出单元，在使所述直流电力在所述三相交流电源侧再生的再生模式时，该驱动信号输出单元基于由所述相位检测单元检测出的所述电压相位来输出对所述各相臂的开关元件进行接通/关断驱动的驱动信号，所述三相转换器装置的特征在于，所述驱动信号输出单元在所述再生模式时，每当各相的电压的大小交替时，基于由所述相位检测单元检测出的所述三相交流电源的电压相位，判定电压最大的相和电压最小的相，设定基准驱动信号，以使3个上臂和3个下臂中连接于电压最大的相的上臂的开关元件和连接于电压最小的相的下臂的开关元件都接通，该基准驱动信号中设定有接通动作时间，并且，基于由所述电流检测单元检测出的所述三相交流电流来运算直流量，设定与该直流量的大小相应的关断动作时间，输出接通校正驱动信号，该接通校正驱动信号用于通过该关断动作时间来调整为所述基准驱动信号的所述接通动作时间变短。
[0007]例如，如日本特开2011-151918号公报所记载那样，一种马达驱动装置，具备：整流器，其将三相交流入力电源转换为直流电源；以及逆转换器，其将该直流电源转换为期望频率的交流电源，对该整流器进行控制来进行电源再生，所述马达驱动装置还具备：检测部，其检测从该三相交流输入电源供给的输入电压和输入电流；瞬时有效电力运算部，其基于由该检测部检测出的输入电压和输入电流来运算从该整流器向该逆转换器供给的瞬时有效电力；直流成分运算部，其基于由该瞬时有效电力运算部运算的电力值来运算从该整流器向该逆转换器供给的有效电力的直流成分；以及再生动作停止判定部，其进行如下判定：将由该直流成分运算部运算的直流成分的值与规定的阈值进行比较，如果该直流成分的值大于该阈值，则停止将从该逆转换器供给的再生电力返回到该三相交流输入电源的电源再生动作。
[0008]例如，如日本特开2004-180427号公报所记载那样，已知电源再生转换器，具备：相位检测单元，其配置在三相交流电源与对三相感应电动机进行可变速控制的控制装置之间，检测所述三相交流电源的电压相位；再生晶体管，其对平滑电容器的端子电压进行开关来在所述三相交流电源进行电力再生动作，该平滑电容器累积在所述三相感应电动机减速时产生的感应电动势；以及再生信号生成单元，其基于所述相位检测单元的检测信号来生成所述再生晶体管的导通截止驱动信号，所述电源再生转换器的特征在于，还具备校正单元，该校正单元对所述三相交流电源的电压波形进行监视，相对于相电压的交替时刻而监测到偏差时，对所述再生信号生成单元所生成的所述再生晶体管的导通截止驱动信号的变化时刻进行校正。
[0009]例如，如日本特开2017-184365号公报所记载那样，已知一种电力转换装置，进行交流电源与直流负载或直流电源间的电力转换，所述该电力转换装置的特征在于具备：逆变器电路；电流检测单元，其检测所述交流电源的交流电流；电压制御器，其基于由所述电流检测单元检测出的交流电流信号来生成所述逆变器电路的指令电压；以及校正部，其相对于特定的频率而具有增益并且基于所述交流电流信号来校正所述指令电压，所述校正部对从所述电压控制器输出后的所述指令电压进行校正。
技术实现思路
[0010]在由具有整流元件和开关元件的功率元件被分别设置于三相的各相的上臂和下
臂而得到的三相桥电路构成的整流器中，在动力运行时，如果三相交流电源侧的输入电压的波高值高于直流侧的直流电压，则电流经由整流器内的整流元件从三相交流电源侧朝向直流侧流动。另一方面，在再生时，通过控制整流器内的开关元件的接通关断动作，由此能够使电流经由整流器内的开关元件从直流侧朝向三相交流电源侧流动。在120度通电方式的整流器中，在从再生状态切换为动力运行状态时，由于停止执行开关元件的接通关断动作而产生浪涌电流。浪涌电流的大小例如依赖于整流器和逆变器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种整流器，具备：主电路部，其通过整流元件的整流动作和开关元件的接通关断动作来在三相交流电源侧的交流电力与直流侧的直流电力之间进行电力转换；电力计算部，其对经由所述主电路部而在所述三相交流电源侧与所述直流侧之间流动的电力的值进行计算；以及控制部，其进行控制，以执行所述开关元件的所述接通关断动作，所述控制部根据由所述电力计算部计算出的所述电力的值，来变更对所述开关元件执行的所述接通关断动作中的每1个周期的接通期间的长度。2.根据权利要求1所述的整流器，其中，还具备状态判定部，所述状态判定部基于由所述电力计算部计算出的所述电力的值来判定所述主电路部处于将所述三相交流电源侧的交流电力转换为直流电力并向所述直流侧输出的动力运行状态还是所述主电路部处于将所述直流侧的直流电力转换为交流电力并向所述三相交流电源侧输出的再生状态。3.根据权利要求2所述的整流器，其中，在通过所述状态判定部判定为再生状态的情况下，所述控制部根据由所述电力计算部计算出的所述电力的值，来变更对所述开关元件执行的所述接通关断动作中的每1个周期的接通期间的长度。4.根据权利要求2所述的整流器，其中，在通过所述状态判定部判定为动力运行状态且由所述电力计算部计算出的所述电力的值小于第一电力阈值的情况下，所述控制部根据由所述电力计算部计算出的所述电力的值，来变更对所述开关元件执行的所述接通关断动作中的每1个周期的接通期间的长度。5.根据权利要求4所述的整流器，其中，在通过所述状态判定部判定为处于动力运行状态且由所述电力计算部计算出的所述电力的值为所述第一电力阈值以上的情况下，所述控制部进行控制，以停止执行所述开关元件的所述接通关断动作。6.根据权利要求2～5中任一项所述的整流器，其中，所述主电路部具有功率元件分别设置于各相的上臂和下臂而得到的三相桥电路，该功率元件由所述整流元件和与所述整流元件反并联连接的所述开关元件构成。7.根据权利要求6所述的整流器，其中，在通过所述状态判定部判定为再生状态且由所述电力计算部计算出的所述电力的值为第二电力阈值以下的情况下，所述控制部进行控制，以通过120度通电方式来执行所述开关元件的所述接通关断动作，在所述120度通电方式中，每当各所述相的电压交替时，使各所述相中的所述三相交流电源的电压为最大的相的上臂中的所述开关元件接通，并且...
【专利技术属性】
技术研发人员：村井英淳，田中俊平，堀越真一，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：
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