專利名稱：三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動三相電動機(jī)的驅(qū)動控制裝置，更詳細(xì)來說，涉及具有斷線探測功能的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置，其中，該斷線探測功能是對三相電動機(jī)的內(nèi)部布線、和連接該裝置與三相電動機(jī)的配電線路的斷線進(jìn)行探測的功能。
背景技術(shù)：
在例如濺射裝置等半導(dǎo)體制造裝置等中，為了使腔室內(nèi)成為高真空氣氛而利用渦輪分子泵。在渦輪分子泵中，利用能夠進(jìn)行最高800Hz左右或其以上的高速旋轉(zhuǎn)的三相電動機(jī)作為泵電動機(jī)。在這樣的三相電動機(jī)中，在內(nèi)部的線圈或?qū)﹄妱訖C(jī)和驅(qū)動控制裝置進(jìn)行連接的配電線路中產(chǎn)生斷線的情況下，電動機(jī)不工作，不能發(fā)揮真空泵的作用。一直以來，已知有對上述這樣的斷線即三相電動機(jī)的斷相(open phase)進(jìn)行探測的各種技術(shù)。例如，存在以下裝置，即，在通常使用時(shí)，將使三相電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度上升至某速度作為前提，通過探測速度是否在從啟動時(shí)刻起經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間的時(shí)刻上升至規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度，結(jié)果能夠探測斷線。但是，在上述這樣的渦輪分子泵中，由于其旋轉(zhuǎn)速度上升得相當(dāng)緩慢，所以即使在電動機(jī)正常的情況下，旋轉(zhuǎn)速度上升至規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度也需要時(shí)間。由此，存在如下問題:到得出有無斷線的探測結(jié)果為止需要時(shí)間，在存在斷線的情況下會產(chǎn)生從啟動開始到得出結(jié)果為止的時(shí)間浪費(fèi)。此外，在專利文獻(xiàn)I記載的裝置中，分別在逆變器電路的三相的輸出線路上設(shè)置有交流電流檢測部件，基于其檢測信號來判斷有無斷線。但是，需要使用具備鐵芯和卷繞了銅線的線圈這樣的高價(jià)變流器(current transformer)作為交流電流檢測部件,并且必需在三相的每一個相設(shè)置變流器，所以存在成本相當(dāng)高這樣的問題。`此外，在專利文獻(xiàn)2記載的裝置中，在三相電動機(jī)啟動之前，將三相橋式構(gòu)成中的任意一相(例如R相)的高電壓側(cè)的開關(guān)元件和其他兩相(例如S相以及T相)的低電壓側(cè)的開關(guān)元件設(shè)為接通，另一方面，將其他3個開關(guān)元件都設(shè)為斷開，在該狀態(tài)下從直流/直流轉(zhuǎn)換電路向三相逆變器電路施加直流電壓，由此來檢測流動的直流電流。此時(shí)，如果電流流動，則判斷為將高電壓側(cè)的開關(guān)元件設(shè)為接通的相沒有斷相。并且，針對三相的所有相判斷有無斷相，如果有一個相存在斷相，則停止三相電動機(jī)的啟動并報(bào)告異常。在該斷線探測方法中，不使用交流電流探測用的變流器就能夠可靠地探測到斷線。但是，在該方法中，在進(jìn)行斷線探測動作之時(shí)，由于需要停止對三相電動機(jī)的三相交流驅(qū)動，所以不能在三相電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動中連續(xù)地進(jìn)行斷線探測。使用上述渦輪分子泵的半導(dǎo)體制造裝置經(jīng)常是無人運(yùn)轉(zhuǎn)，而如果在操作者沒有發(fā)現(xiàn)的期間，在電動機(jī)旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生異常從而真空度下降，就會產(chǎn)生較大損失，所以需要實(shí)施不使這樣的情況產(chǎn)生的對策。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I JP特開2001-309669號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 JP特開2007-143244號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述課題而作，其目的在于，提供一種三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置，該三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置，能夠以低廉的成本在三相電動機(jī)的驅(qū)動中也大致連續(xù)地探測該三相電動機(jī)的內(nèi)部布線和對該裝置和三相電動機(jī)進(jìn)行連接的配電線路的斷線。為了解決上述課題而作的本發(fā)明是一種三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置，該三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置具備:交流/直流轉(zhuǎn)換部件，其將商用交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力；逆變器部件，其具有為了將直流電力轉(zhuǎn)換為三相交流電力而進(jìn)行了三相橋式連接的開關(guān)元件；控制部件，其通過控制該逆變器部件的各相的高電壓側(cè)以及低電壓側(cè)的開關(guān)元件的接通/斷開，從而對與上述逆變器部件連接的三相電動機(jī)進(jìn)行通電；以及斷線探測部件，其探測三相電動機(jī)的內(nèi)部布線和向三相電動機(jī)的配電線路的斷線，該三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置的特征在于，上述斷線探測部件具備:a)電流檢測部件，其根據(jù)施加給上述逆變器部件的直流電壓來檢測在該逆變器部件中流動的直流電流；以及b)斷相判定部件，其在對上述三相電動機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的狀態(tài)下，通過上述電流檢測部件來檢測直流電流，并基于其檢測結(jié)果，通過直接或間接地檢測在與上述三相電動機(jī)的規(guī)定旋轉(zhuǎn)相當(dāng)?shù)钠陂g中反復(fù)出現(xiàn)的電流波形的波峰的數(shù)目的變化，來判斷有無斷相。在通過逆變器部件向三相電動機(jī)供給三相交流電力并旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該電動機(jī)時(shí)，在與三相電動機(jī)的I次旋轉(zhuǎn)相當(dāng)?shù)钠陂g中出現(xiàn)6個電流波形的波峰。與此相對，例如若由于斷線等而使得一個相欠缺則實(shí)質(zhì)上成為與單相驅(qū)動相同的狀態(tài)，所以在與三相電動機(jī)的I次旋轉(zhuǎn)相當(dāng)?shù)钠陂g中出現(xiàn)的電流波形的波峰減為2個。因此，在本發(fā)明涉及的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置中，斷相判定部件通過檢測上述這樣的在電流波形中反復(fù)出現(xiàn)的波峰的數(shù)目的減少本身或伴隨該減少而產(chǎn)生的現(xiàn)象，從而識別產(chǎn)生了欠缺。因此，該斷相的判定與三相電動機(jī)的通常的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動并行地實(shí)施。另外，根據(jù)本發(fā)明的斷相判定的原理，所謂上述規(guī)定旋轉(zhuǎn)典型為I次旋轉(zhuǎn)，但是，可以例如是1/2次旋轉(zhuǎn)等，不必限于I次旋轉(zhuǎn)。作為本發(fā)明涉及的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置的一個方式，上述斷相判定部件能夠構(gòu)成為，在與三相電動機(jī)的規(guī)定旋轉(zhuǎn)相當(dāng)?shù)钠陂g中，在沒有斷相的情況下(即正常時(shí))應(yīng)該出現(xiàn)電流波形的波峰的規(guī)定的定時(shí)獲取反映了直流電流的電流值的信號，并將其與在回溯規(guī)定時(shí)間的時(shí)刻得到的針對相同定時(shí)的信號進(jìn)行比較，基于其比較結(jié)果來判斷有無斷相。另外，三相電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時(shí)的上述直流電流的變化與從控制部件向逆變器部件供給的開關(guān)元件的接通/斷開控制信號同步，所以該控制部件能夠設(shè)定上述規(guī)定的定時(shí)。在上述構(gòu)成中，在將由電流檢測部件檢測到的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字值后，可以全部進(jìn)行數(shù)字處理，所以能夠在通用微型計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理。由此，能夠抑制成本，并且能夠容易地對應(yīng)斷相判定的條件變更。此外，作為本發(fā)明涉及的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置的其他方式，上述斷相判定部件能夠構(gòu)成為，包括:脈沖化部件，其將由上述電流檢測部件得到的信號與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較，并將其轉(zhuǎn)換為脈沖信號；以及計(jì)數(shù)部件，其在與三相電動機(jī)的I次旋轉(zhuǎn)相當(dāng)?shù)钠陂g中對上述脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，上述斷相判定部件基于該計(jì)數(shù)部件的計(jì)數(shù)結(jié)果來判斷有無斷相。這里，上述規(guī)定的閾值能夠設(shè)為通過對由電流檢測部件得到的信號進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的積分而得到的信號電平。在上述構(gòu)成中，能夠例如由包括比較器等在內(nèi)的模擬電路構(gòu)成脈沖化部件，并在通用微型計(jì)算機(jī)中進(jìn)行計(jì)數(shù)部件的處理。由此，雖然需要附加模擬電路，但是微型計(jì)算機(jī)的程序與上述方式相比更簡單。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明涉及的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置，在三相電動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)或使旋轉(zhuǎn)速度上升至穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中等，能夠不對該旋轉(zhuǎn)造成影響而大致連續(xù)地探測斷線。由此，能夠迅速且可靠地探測在三相電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動中產(chǎn)生的斷線，停止驅(qū)動或者進(jìn)行警告報(bào)告。因此，如果在半導(dǎo)體制造裝置的真空排氣用渦輪分子泵的驅(qū)動中利用本發(fā)明涉及的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置，則能夠探查由于斷線而導(dǎo)致真空度降低的危險(xiǎn)性，從而無延遲地采取停止生產(chǎn)線等適當(dāng)?shù)膶?yīng)。此外，在本發(fā)明涉及的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置中，能夠與作為驅(qū)動對象的三相電動機(jī)的種類和規(guī)格無關(guān)地探測起因于斷線等的斷相。因此，即使變更作為驅(qū)動對象的三相電動機(jī)，也不必變更用于斷相判定的條件等，能夠提高該裝置的通用性。此外，不需要用于檢測在三相電動機(jī)中流動的交流電流的變流器，能夠?qū)⒊杀镜脑黾右种频阶钚∠薅取?br>

圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置的主要部分的方框構(gòu)成圖。圖2是圖1中的旋轉(zhuǎn)時(shí)斷線探測程序執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)的功能方框圖。圖3是表示正常時(shí)以及異常(一個相斷相)時(shí)的直流電流檢測信號的實(shí)例的圖。圖4是本發(fā)明的其他實(shí)施例的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置中的斷線探測部的方框構(gòu)成圖。圖5是用于說明圖4的斷線探測部的動作的波形圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照圖1 圖3，說明本發(fā)明的一實(shí)施例的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置。圖1是本實(shí)施例的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置的主要部分的方框構(gòu)成圖。作為本實(shí)施例的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置的概略構(gòu)成，從單相200V (或100V)的商用交流電源I供給的交流電力通過整流電路2轉(zhuǎn)換為直流電力，并進(jìn)一步在直流/直流轉(zhuǎn)換電路3中轉(zhuǎn)換為規(guī)定電壓的直流電力。并且，將該直流電力通過三相逆變器電路4轉(zhuǎn)換為向三相電動機(jī)M的R、S、T各相供給的交流電力。更詳細(xì)來說明，整流電路2包括未圖示的二極管橋式電路和平滑用電解電容器等，輸出規(guī)定的直流電壓。在直流/直流轉(zhuǎn)換電路3中，將變壓器32的一次線圈與功率FET等開關(guān)元件31串聯(lián)連接，通過來自后述的控制部5的控制信號將開關(guān)元件31接通后，直流電流在變壓器32的一次線圈中流過，在二次線圈的兩端產(chǎn)生電壓。該電壓通過包括二極管33、34、電容器35、串聯(lián)連接的2個電阻形成的輸出電壓檢測部37等在內(nèi)的電路而輸出。此夕卜，在該直流/直流轉(zhuǎn)換電路3的低電壓側(cè)的線路中設(shè)置有直流電流檢測用的分流電阻36。三相逆變器電路4包括:將6個功率FET等的開關(guān)元件41、42、43、44、45、46進(jìn)行三相橋式連接而形成的開關(guān)部；和基于來自控制部5的指示分別獨(dú)立地將這些開關(guān)元件41 46設(shè)為接通或斷開的逆變器驅(qū)動部47，在R相、S相、T相各相中，從高電壓側(cè)的開關(guān)元件41、43、45和低電壓側(cè)的開關(guān)元件42、44、46的串聯(lián)連接部取出輸出，通過三條配電線路而與三相電動機(jī)M的各相端子連接。對直流/直流轉(zhuǎn)換電路3和三相逆變器電路4進(jìn)行控制的控制部5以包括CPU51在內(nèi)的微型計(jì)算機(jī)為中心來構(gòu)成。如眾所周知的那樣，CPU51例如按照保存在ROM等存儲裝置中的控制程序來執(zhí)行規(guī)定的處理，這里，大致區(qū)分有通常驅(qū)動控制用程序52、斷線探測用程序53、以及異常時(shí)對應(yīng)程序54。通常驅(qū)動控制用程序52是用于三相電動機(jī)M的啟動和穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)等一般的動作的程序。另一方面，斷線探測用程序53是用于在本實(shí)施例中執(zhí)行特征性的斷線探測處理的程序，異常時(shí)對應(yīng)程序54是管理探測到斷線時(shí)的裝置的動作的程序。此外，將控制部5與用于顯示運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等的顯示器6連接。控制部5檢測上述分流電阻36的兩端的電位，基于其電位差將在分流電阻36中流動的電流i的值作為電壓值來檢測。此外，基于由輸出電壓檢測部37輸入的電壓值來識別施加給三相逆變器電路4的直流電壓。在本實(shí)施例的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置中，在三相電動機(jī)M為通常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，具體來說，在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)和從啟動后到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)為止的加速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，反復(fù)執(zhí)行三相電動機(jī)M的內(nèi)部布線和配電線路的斷線的探測。除了圖1以外，參照圖2 圖3來說明該斷線探測動作。圖2是圖1中的旋轉(zhuǎn)時(shí)斷線探測程序執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)的功能方框圖，圖3是表示正常時(shí)以及異常(一個相斷相)時(shí)的直流電流檢測信號的實(shí)例的圖。如圖3(a)所示，在為了通常運(yùn)轉(zhuǎn)而從三相逆變器電路4向三相電動機(jī)M供給驅(qū)動電流時(shí)，如果是沒有斷線即斷相的正常狀態(tài)，則在三相電動機(jī)M進(jìn)行I次旋轉(zhuǎn)的期間中，在直流電流檢測信號中出現(xiàn)6個大致三角形狀(鋸齒波形狀)的波峰(波峰P1-P6)。在分流電阻36中流動的直流電流是基于將三相逆變器電路4中的各開關(guān)元件41 46分別設(shè)置為接通從而向三相電動機(jī)M供給的交流電流而形成的，所以電流波形的波峰的產(chǎn)生位置與在控制部5的指示下從逆變器驅(qū)動部47向各開關(guān)元件41 46供給的接通/斷開驅(qū)動信號同步。因此，在驅(qū)動狀態(tài)為正常的情況下，如果按照與接通/斷開驅(qū)動信號即來自控制部5的控制信號同步的規(guī)定的定時(shí)來讀入直流電流檢測信號，則能夠獲取各波峰Pl P6的例如最大值(波峰值)。此外，如果來自商用交流電源I的交流電壓大致固定，則三相電動機(jī)M的各旋轉(zhuǎn)周期中的直流電流檢測信號幾乎沒有波峰值的變動。這根據(jù)圖3(a)所示的實(shí)際測量波形也能夠確認(rèn)。相對于此，如果三相電動機(jī)M的一個相斷相，則該電動機(jī)M實(shí)質(zhì)上由單相驅(qū)動，如圖3(b)所示，在三相電動機(jī)M的I次旋轉(zhuǎn)期間中在直流電流檢測信號中出現(xiàn)的大致三角形狀的波峰成為2個(波峰PA、PB)。該現(xiàn)象與三相電動機(jī)M的旋轉(zhuǎn)速度無關(guān)，所以不僅在固定旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，而且在旋轉(zhuǎn)速度正在上升的加速過程中也會產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象。在本實(shí)施例的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置中，通過捕捉這樣的在三相電動機(jī)M的I次旋轉(zhuǎn)期間中在直流電流檢測信號中出現(xiàn)的大致三角形狀的波峰的數(shù)目的減少，從而在三相電動機(jī)M驅(qū)動中探測斷線。如后述的例子那樣，也能夠直接判定波峰數(shù)有無減少，但是在該實(shí)施例中，通過識別出在應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生波峰的位置(定時(shí))沒有波峰，從而間接判定波峰數(shù)有無減少。
具體來說，如圖2所示，通過執(zhí)行旋轉(zhuǎn)時(shí)斷線探測程序53而實(shí)現(xiàn)的功能塊包括:分別與在三相電動機(jī)M的I次旋轉(zhuǎn)期間(嚴(yán)格來說，由控制部5控制三相電動機(jī)M旋轉(zhuǎn)I次的期間，即相當(dāng)于I次旋轉(zhuǎn)的期間)中產(chǎn)生的6個波峰相對應(yīng)的波峰值判定部100A 100F ；以及接受各波峰值判定部100A 100F的輸出并最終判定是否斷線的斷線判定部110，斷線判定部110中的異常(NG)判定結(jié)果被輸入到通過執(zhí)行異常時(shí)對應(yīng)程序54而實(shí)現(xiàn)的異常處理部111。各波峰值判定部100A 100F分別包括:規(guī)定級數(shù)的延遲用寄存器部101 ;以及對該寄存器部101的輸出值和輸入值進(jìn)行比較的比較部102。在各波峰值判定部100A 100F中，延遲用寄存器部101在能夠取入上述波峰值的定時(shí)新取入通過未圖示的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的直流電流檢測信號(電流值數(shù)據(jù))，對已經(jīng)取入的電流值數(shù)據(jù)進(jìn)行移位(shift)。因此，按三相電動機(jī)M的每I次旋轉(zhuǎn)期間來取入新的電流值數(shù)據(jù)，并吐出最早的、即在規(guī)定級數(shù)之前取入的波峰值。在圖2中，例如波峰值判定部100A的延遲用寄存器部101在能夠取入圖3(a)中的波峰P1的波峰值的定時(shí)取入新的波峰值，波峰值判定部100F的延遲用寄存器部101在能夠取入波峰P6的波峰值的定時(shí)取入新的波峰值。比較部102對新取入的波峰值和規(guī)定級數(shù)之前取入的波峰值進(jìn)行比較，輸出是否一致的判定結(jié)果。其中，由于如果考慮交流電壓的某種程度的變動等則認(rèn)為隔開某時(shí)間的2個波峰值難以完全一致，所以只要差異處于規(guī)定的容許范圍內(nèi)就視為一致。由此，對于應(yīng)當(dāng)在I次旋轉(zhuǎn)期間中出現(xiàn)的全部6個波峰P1 P6,分別判定新獲取的波峰值和在回溯規(guī)定時(shí)間的時(shí)刻得到的波峰值之間的一致/不一致。另外，在三相電動機(jī)M的旋轉(zhuǎn)速度發(fā)生了變化時(shí)，雖然I次旋轉(zhuǎn)期間的時(shí)間本身發(fā)生變化，但是伴隨于此在延遲用寄存器部101中取入波峰值的定時(shí)也發(fā)生變化，所以對2個波峰值的比較本身沒有造成什么影響。理想情況下，在正常狀態(tài)下，三相電動機(jī)M的I次旋轉(zhuǎn)期間中的全部波峰的波峰值應(yīng)當(dāng)一致。但是，實(shí)際上由于噪聲的進(jìn)入或者其他各種原因，即使在沒有產(chǎn)生斷線的情況下，有時(shí)I次旋轉(zhuǎn)期間中的一部分的波峰的波峰值也會不一致。由此，如果在I次不一致的情況下就做出為異常的判定，則實(shí)際上雖然正常但也判定為異常的可能性相當(dāng)高。因此，在斷線判定部110中，例如，在I次旋轉(zhuǎn)期間中的一部分波峰中產(chǎn)生了波峰值不一致的狀態(tài)連續(xù)發(fā)生了規(guī)定的旋轉(zhuǎn)周期數(shù)時(shí)，才判定為異常。由此，能夠提高斷線探測的正確性。另外，雖然從異常產(chǎn)生到探測出異常為止會產(chǎn)生一些延遲，但是由于該延遲較小，并且在渦輪分子泵中在該延遲期間不會產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的問題，所以能夠允許上述這樣的探測延遲。如果產(chǎn)生斷線等導(dǎo)致的斷相，如圖3(b)所示直流電流探測信號的波形形狀發(fā)生變化，則在規(guī)定的定時(shí)在各延遲用寄存器部101中新取入的電流值數(shù)據(jù)有大的變化。由此，6個波峰值判定部100A 100F中的大多數(shù)判定為波峰值不一致，斷線判定部110將為異常的判定結(jié)果發(fā)送到異常處理部111。據(jù)此，異常處理部111在顯示器6上進(jìn)行異常產(chǎn)生顯示，并且對逆變器驅(qū)動部47發(fā)送驅(qū)動停止的控制信號。由此，向三相電動機(jī)M的驅(qū)動電流被截?cái)?。?dāng)然，在顯示的同時(shí)，也可以通過蜂鳴器等的鳴動來喚起使用者的注意。斷線判定部110中的判定條件可以適當(dāng)變更。例如，在不能允許上述這樣的探測的延遲的目標(biāo)下、即發(fā)生斷線后立即引起較大問題這樣的驅(qū)動對象的情況下，可以減少判定連續(xù)的波峰值不一致狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)周期數(shù)，或者在I次旋轉(zhuǎn)期間中探測到波峰值不一致狀態(tài)就判斷為異常。此外，也可以適當(dāng)決定延遲用寄存器部101的級數(shù)、即獲取被比較的2個波峰值的時(shí)間差。實(shí)際上，由于這些僅僅通過程序的變更就能夠進(jìn)行對應(yīng)，所以變更也容易，且不需要較大的成本。另外，在上述說明中，雖然在正常時(shí)判定在直流電流探測信號中出現(xiàn)的各波峰的最大值的一致/不一致，但是當(dāng)然不一定必須是最大值，也能夠使用各波峰波形的任意位置的值。此外，如上所述，雖然在I次旋轉(zhuǎn)期間中出現(xiàn)6個波峰，但是不一定必須判定該全部波峰的波峰值(或者其他的值)的一致/不一致。此外，在上述說明中，雖然判定I次旋轉(zhuǎn)期間中的波峰的數(shù)目的減少，但是當(dāng)然也可以利用不是I次旋轉(zhuǎn)期間而是1/2次旋轉(zhuǎn)期間、1/3次旋轉(zhuǎn)期間等與I次旋轉(zhuǎn)以外的旋轉(zhuǎn)相當(dāng)?shù)钠陂g中的波峰的數(shù)目。此外，在上述實(shí)施例中，基于直流電流探測信號的波峰的值的一致/不一致的結(jié)果來判斷波峰數(shù)有無減少，但是判斷波峰數(shù)有無減少的方法不限定于此。也可以不通過微型計(jì)算機(jī)上的程序的動作來實(shí)現(xiàn)，而由硬件電路(不管是模擬還是數(shù)字)來實(shí)現(xiàn)，還可以通過硬件電路和微型計(jì)算機(jī)上的處理的組合來實(shí)現(xiàn)。通過圖4、圖5來說明后者的一例。圖4是本發(fā)明的其他實(shí)施例的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置中的斷線探測部的方框構(gòu)成圖，圖5是用于說明圖4的斷線探測部的動作的波形圖。在該實(shí)施例中，斷線探測部的功能由模擬電路和微型計(jì)算機(jī)上的處理來達(dá)成。即，在分流電阻36中得到的直流電流探測信號(電壓信號)被由電阻器Rl及電容器Cl構(gòu)成的具有規(guī)定的時(shí)間常數(shù)的RC濾波器200平滑化后被輸入比較器201的一個輸入端，并將直流電流探測信號直接輸入另一個輸入端。如圖5所示，通過將RC濾波器200的時(shí)間常數(shù)設(shè)定得非常大，其輸出Vref穩(wěn)定在鋸齒波形狀的直流電流探測信號的平均值附近。比較器201將該輸出Vref作為基準(zhǔn)來判定直流電流探測信號的大小，因此鋸齒波形狀的直流電流探測信號被轉(zhuǎn)換為二值脈沖信號，該各脈沖與直流電流探測信號的波峰相對應(yīng)。因此，在沒有斷相的正常時(shí)，在三相電動機(jī)M的I次旋轉(zhuǎn)期間中產(chǎn)生6個二值脈沖，在發(fā)生了斷相的異常時(shí)在I次旋轉(zhuǎn)期間中只產(chǎn)生2個二值脈沖。在微型計(jì)算機(jī)202中作為功能塊而得到的計(jì)數(shù)部203對I次旋轉(zhuǎn)期間中的二值脈沖的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)，將該計(jì)數(shù)結(jié)果發(fā)送至斷線判定部204。斷線判定部204與上述實(shí)施例的斷線判定部110相同地，例如在探測到連續(xù)規(guī)定旋轉(zhuǎn)次數(shù)計(jì)數(shù)值為2 (或者不是6)時(shí)判定為異常。由此，與上述實(shí)施例相同，能夠在三相電動機(jī)M的驅(qū)動中探測由于斷線等導(dǎo)致的斷相。當(dāng)然，在圖4中，也可以由硬件電路來構(gòu)成計(jì)數(shù)部203和斷線判定部204。另外，上述實(shí)施例是本發(fā)明的一個例子，當(dāng)然可以在本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)變更、修正或者追加。符號說明:I商用交流電源2整流電路3直流/直流轉(zhuǎn)換電路31開關(guān)元件32變壓器33 二極管35電容器
36分流電阻37輸出電壓檢測部4三相逆變器電路41、43、45高電壓側(cè)開關(guān)元件42、44、46低電壓側(cè)開關(guān)元件47逆變器驅(qū)動部5控制部51CPU52通常驅(qū)動控制用程序53斷線探測用程序54異常時(shí)對應(yīng)程序6顯示器100A 100F波峰值判定部101延遲用寄存器部102比較部110斷線判定部111異常處理部200RC 濾波器201比較器202微型計(jì)算機(jī)203計(jì)數(shù)部204斷線判定部M三相電動機(jī)
權(quán)利要求
1.一種三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置，具備: 交流/直流轉(zhuǎn)換部件，其將商用交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力； 逆變器部件，其具有為了將直流電力轉(zhuǎn)換為三相交流電力而進(jìn)行了三相橋式連接的開關(guān)元件； 控制部件，其通過控制該逆變器部件的各相的高電壓側(cè)以及低電壓側(cè)的開關(guān)元件的接通/斷開，從而對與上述逆變器部件連接的三相電動機(jī)進(jìn)行通電；以及 斷線探測部件，其探測三相電動機(jī)的內(nèi)部布線和向三相電動機(jī)的配電線路的斷線， 該三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置的特征在于， 上述斷線探測部件具備: 電流檢測部件，其根據(jù)施加給上述逆變器部件的直流電壓來檢測在該逆變器部件中流動的直流電流；以及 斷相判定部件，其在對上述三相電動機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的狀態(tài)下，通過上述電流檢測部件來檢測直流電流，并基于其檢測結(jié)果，通過直接或間接地檢測在與上述三相電動機(jī)的規(guī)定旋轉(zhuǎn)相當(dāng)?shù)钠陂g中反復(fù)出現(xiàn)的電流波形的波峰的數(shù)目的變化，來判斷有無斷相。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 上述斷相判定部件，在與上述三相電動機(jī)的規(guī)定旋轉(zhuǎn)相當(dāng)?shù)钠陂g中，在沒有斷相的情況下出現(xiàn)電流波形的波峰的規(guī)定的定時(shí)獲取反映了直流電流的電流值的信號，并將其與在回溯規(guī)定時(shí)間的時(shí)刻得到的針對相同定時(shí)的信號進(jìn)行比較，基于其比較結(jié)果來判斷有無斷相。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 上述斷相判定部件包括: 脈沖化部件，其將由上述電流檢測部件得到的信號與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較，并將其轉(zhuǎn)換為脈沖信號；以及 計(jì)數(shù)部件，其在與上述三相電動機(jī)的I次旋轉(zhuǎn)相當(dāng)?shù)钠陂g中對上述脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)， 上述斷相判定部件基于該計(jì)數(shù)部件的計(jì)數(shù)結(jié)果來判斷有無斷相。
全文摘要
本發(fā)明提供一種三相電動機(jī)驅(qū)動控制裝置，通過簡單廉價(jià)的構(gòu)成，在三相電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動中正確探測該三相電動機(jī)的斷線等斷相。在為了使三相電動機(jī)旋轉(zhuǎn)而從三相逆變器電路向該電動機(jī)供給驅(qū)動電流時(shí)，控制部檢測在分流電阻中流動的直流電流。在沒有斷線等斷相的情況下，在電動機(jī)的1次旋轉(zhuǎn)期間中在直流電流探測信號中出現(xiàn)鋸齒波狀的6個波峰。相對于此，如果一個相斷相，則1次旋轉(zhuǎn)期間中的波峰的數(shù)目減少為2。因此，在控制部中利用在正常時(shí)出現(xiàn)6個波峰的定時(shí)讀入的電流值數(shù)據(jù)，對回溯規(guī)定時(shí)間的時(shí)刻的值和最新的值進(jìn)行比較，由此判定波峰數(shù)有無減少。根據(jù)該結(jié)果若識別出異常，則停止三相電動機(jī)的驅(qū)動并通過顯示器來報(bào)告異常。
文檔編號H02P27/06GK103166566SQ20121030629
公開日2013年6月19日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者竹內(nèi)晃, 加藤敏晃, 增原威志 申請人:京都電機(jī)器株式會社