【技术实现步骤摘要】
电动机控制装置及用于电动机控制装置中设置的电流检测器的异常检测方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年10月27日提交的第2021
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175896号日本专利申请的优先权，其全部内容(包括说明书、权利要求书、附图和摘要)通过引用结合于本文中。
[0003]本说明书公开了一种执行PMW控制以向三相电动机施加电压的电动机控制装置，以及一种用于检测在该电动机控制装置中设置的电流检测器中的异常的方法。
技术介绍
[0004]在机床等中使用的电动机控制装置配置为基于电流检测值来保护电动机(motor)、逆变器等免受过电流。如果在电流检测器中发生异常，则电流检测器将难以检测过电流，并因此将在保护中失效。因此，已经考虑了用于电流检测器的各种异常检测方法。
[0005]例如，在为所有电力线设置电流检测器的情况下，U相、V相和W相的三相AC电流的三相总和为零。因此，可以容易地检测在电流检测器中发生的异常。
[0006]此外，即使在为仅一个相设置电流检测器的情况下，通过利用通过将电流值乘以电动机电阻值而获得的值是电压值的原理来检测在该相的电流检测器中发生的异常也是可行的。
[0007]专利文献1公开了一种用于根据两相的电流检测值来检测电流检测器中的异常的方法。在作为旋转坐标系的dq轴平面上，利用固定坐标系的三相相对旋转的原理，基于一个相的电流检测值来执行电动机驱动控制，使得能够在避免由电流控制所产生的反馈的影响的状态下检测电流检测器中的异常。>[0008]专利文献2公开了，当电流检测值为零时，检测由转换器输出的PWM控制前DC电压中的电压波动，使得能够检测在电动机不转动时在电流检测器中发生的异常。此外，由于基于每个电流检测器的电流检测值来执行异常检测，因此可以识别其中已经发生异常的电流检测器。
[0009]引用列表
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：JP 2014
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073009 A
[0012]专利文献2：JP 2001
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157460 A
[0013]在用于机床等的电动机驱动装置中，如果在电动机正在驱动的同时在电流检测器中发生异常，由于电动机将不能跟随指令，则将检测到某些异常。然而，当在电动机停止的状态下转子处于特定位置时，存在即使当电流流过时电动机也不转动的相。在这种情况下，如果电流检测值由于电流检测器中的异常而变为0，则指令电压将增加，同时没有检测到其他异常，并且因此过电流可能流过电动机或电力线，从而导致烧毁。因此，有必要在电动机停止时检测电流检测器中的异常。
[0014]在利用U相、V相和W相的三相交流电流的三相总和为零的原理来检测电流检测器中的异常的情况下，需要在每个电线上设置专用的电流检测器。然而，通过利用三相AC电流的三相和为零的原理基于两相的电流检测值来执行电动机驱动控制需要增加电流检测器的数量，这将导致成本和装置尺寸的增加。
[0015]此外，在通过利用通过将电流值乘以电动机电阻值而获得的值是电压值的原理来检测电流检测器的异常的情况下，未考虑死区时间电压误差。因此，如果死区时间电压误差大，则即使在电流检测器中没有异常，也会发生判定其为“异常”的错误检测。如果设定容限以避免这样的错误检测，则这将引起这样的问题：当死区时间电压误差小时不能迅速检测到异常的发生，这导致检测失效的发生。
[0016]专利文献1中公开的技术利用了固定坐标系的三相在作为旋转坐标系的dq轴平面上相对旋转的原理。因此，难以在电动机停止时检测电流检测器中的异常。此外，难以识别其中已经发生异常的电流检测器。
[0017]专利文献2中公开的技术涉及在电流检测值为零时由转换器输出的DC电压的电压波动以检测电流检测器中的异常。因此，即使在电动机停止时也能够检测到异常。然而，在例如机床的工业机器中，通常使用多个电动机，并且两个或更多个电动机控制装置可以连接到一个转换器。在这种情况下，由于驱动其他电动机时的影响可能发生电压波动。因此，如果在目标电动机停止时，连接到同一转换器的另一个电动机运行，则将发生错误检测。
技术实现思路
[0018]本说明书中公开的电动机控制装置是控制三相电动机的驱动的电动机控制装置，其包括：电流控制单元，其配置为输出针对三相中的每一相的电压指令值；PWM控制单元，其配置为通过根据电压指令值调制切换的脉冲宽度来将从转换器输出的DC电压转换成AC电压，并将转换后的电压施加到所述三相电动机的三相中的每一相的电力线；针对三相电力线中的至少一者设置的一个或多个电流检测器，用于检测流过电力线的电流值作为电流检测值；以及异常判定单元，其配置为判定电流检测器中的任何异常的存在。所述异常判定单元计算通过将死区时间电压误差与理想电压指令阈值相加而获得的值作为电压指令阈值，所述死区时间电压误差是由于切换的死区时间而发生的电压误差，所述理想电压指令阈值是通过将规定的基准电流值乘以电动机电阻值而获得的值，以及当所述电压指令值的有效值大于或等于所述电压指令阈值且所述电流检测值的有效值小于或等于低于所述基准电流值的电流检测阈值时，输出指示所述电流检测器中的异常的信号。
[0019]在此情况下，所述异常判定单元可以计算通过将所述死区时间乘以载波频率和所述DC电压的电源电压值而获得的值作为所述死区时间电压误差。
[0020]进一步地，所述电流控制单元可以包括死区时间补偿器，所述死区时间补偿器输出通过将死区时间补偿值与基于转矩指令值计算的针对三相中的每一相的补偿前电压指令值相加而获得的值作为针对三相中的每一相的所述电压指令值。当电流指令值超过规定的死区时间补偿电流参数时，所述死区时间补偿器可以计算等于规定的死区时间补偿电压参数的所述死区时间补偿值。当所述电流指令值小于或等于所述死区时间补偿电流参数时，所述死区时间补偿器可以计算通过将所述死区补偿电压参数乘以所述电流指令值与所述死区时间补偿电流参数之比而获得的值作为所述死区时间补偿值。
[0021]进一步地，所述异常判定单元可以计算通过将所述死区时间乘以载波频率和所述DC电压的电源电压值而获得的值作为所述死区时间电压误差。进一步地，所述异常判定单元可以计算等于所述死区时间补偿电压参数的所述死区时间电压误差。
[0022]进一步地，所述异常判定单元可以计算通过将所述死区时间乘以载波频率和所述DC电压的电源电压值而获得的值作为死区时间电压误差计算值，并且可以计算所述死区时间补偿电压参数和所述死区时间电压误差计算值中的较大者作为所述死区时间电压误差。
[0023]进一步地，所述异常判定单元可以计算通过将所述死区时间乘以载波频率和所述DC电压的电源电压值而获得的值作为死区时间电压误差计算值，并且可以计算所述死区时间补偿电压参数和所述死区时间电压误差计算值中的较小者作为所述死区时间电压误差。
[0024]本说明书中公开的用于电流检测器的异常检测方法包括：计算通过将死区时间电压误差与理想电压指令阈本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电动机控制装置，其控制三相电动机的驱动，其包括：电流控制单元，其配置为输出针对三相中的每一相的电压指令值；PWM控制单元，其配置为通过根据电压指令值调制切换的脉冲宽度将从转换器输出的DC电压转换成AC电压，并将转换后的电压施加到所述三相电动机的三相中的每一相的电力线；一个或多个电流检测器，其针对三相电力线中的至少一者设置，用于检测流过电力线的电流值作为电流检测值；以及异常判定单元，其配置为判定电流检测器中的任何异常的存在；其中所述异常判定单元：计算通过将死区时间电压误差与理想电压指令阈值相加而获得的值作为电压指令阈值，所述死区时间电压误差是由于切换的死区时间而发生的电压误差，所述理想电压指令阈值是通过将规定的基准电流值乘以电动机电阻值而获得的值，以及当所述电压指令值的有效值大于或等于所述电压指令阈值且所述电流检测值的有效值小于或等于低于所述基准电流值的电流检测阈值时，输出指示所述电流检测器中的异常的信号。2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中，所述异常判定单元计算通过将所述死区时间乘以载波频率和所述DC电压的电源电压值而获得的值作为所述死区时间电压误差。3.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中：所述电流控制单元包括死区时间补偿器，所述死区时间补偿器输出通过将死区时间补偿值与基于转矩指令值计算的针对三相中的每一相的补偿前电压指令值相加而获得的值所述作为针对三相中的每一相的电压指令值；当电流指令值超过规定的死区时间补偿电流参数时，所述死区时间补偿器计算等于规定的死区时间补偿电压参数的所述死区时间补偿值，以及当所述电流指令值小于或等于所述死区时间补偿电流参数时，所述死区时...
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