(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を平滑する平滑コンデンサと、
２つの半導体スイッチング素子を直列に接続した組を前記平滑コンデンサに対して３組並列に接続して３相としたインバータ部と、
前記インバータ部の出力側に接続されたダイオードの３相ブリッジ回路で構成される整流部と、前記整流部に並列接続した制動抵抗とスイッチとの直列接続体と、を有するダイナミックブレーキ回路部と、
前記スイッチに並列接続したスナバコンデンサを含むスナバ回路部と、
前記インバータ部の各前記半導体スイッチング素子に対するゲート信号と前記ダイナミックブレーキ回路部の前記スイッチに対するブレーキ制動信号とを出力する駆動制御部と、を備えるモータ制御装置であって、
前記駆動制御部が、モータを通常運転する前に、前記ブレーキ制動信号に基づいて作動しているダイナミックブレーキを解除する処理を行ない、前記ゲート信号に基づいて前記平滑コンデンサと前記スナバコンデンサの間に閉回路を形成して前記スナバコンデンサを充電制御する処理を行なうことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記駆動制御部が、ｄｑ軸電流ベクトル制御に基づいて前記ゲート信号を生成し、前記半導体スイッチング素子のうち所望の半導体スイッチング素子を選択通電するように、前記ゲート信号を出力して前記スナバコンデンサを充電制御することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記駆動制御部が、前記インバータ部のいずれか１つ又は２つの相における前記平滑コンデンサの正極側に接続する半導体スイッチング素子を選択通電、かつ該選択通電された半導体スイッチング素子とは異なる相の前記平滑コンデンサの負極側に接続する半導体スイッチング素子を選択通電するように前記ゲート信号を出力することで、ｄ軸電流のみをスナバ回路部に流すことを特徴とする請求項２記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記駆動制御部が、前記インバータ部のいずれか１つの相における前記平滑コンデンサの正極側に接続する半導体スイッチング素子を所定の時間幅で選択通電、かつ該選択通電された半導体スイッチング素子とは異なる２つの相の前記平滑コンデンサの負極側に接続する半導体スイッチング素子を選択通電するように前記ゲート信号を出力することで、ｑ軸電流のみをスナバ回路部に流すことを特徴とする請求項２記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記駆動制御部が、前記所定の時間幅で選択通電する半導体スイッチング素子の相を、所定の時間間隔で順次切替えることを特徴とする請求項４記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記駆動制御部が、固定相の半導体スイッチング素子に対して、前記所定の時間幅で選択通電を繰り返すことを特徴とする請求項４記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、ダイナミックブレーキ回路を備えたモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、モータへ給電するインバータ部の出力側に接続されたダイオードの３相ブリッジ回路と、この３相ブリッジ回路に並列接続した制動抵抗と半導体スイッチとの直列接続体とを有するダイナミックブレーキ回路と、上記半導体スイッチに並列接続したスナバコンデンサを含むスナバ回路とが開示されている。また、直流電圧を平滑するための平滑コンデンサの正極側から充電抵抗器を介して直流電力を上記スナバコンデンサに給電して上記平滑コンデンサとほぼ同電位まで充電させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７０５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術は、平滑コンデンサからスナバコンデンサまでを接続する配線と充電抵抗器を設けることで全体の構成が煩雑となり、システムの大型化、高コスト化を招く要因となっていた。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、平滑コンデンサからスナバコンデンサまで直接的に給電接続する特別な構成を設けることなくスナバコンデンサを十分に充電できるモータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、直流電圧を平滑する平滑コンデンサと、２つの半導体スイッチング素子を直列に接続した組を前記平滑コンデンサに対して３組並列に接続して３相としたインバータ部と、前記インバータ部の出力側に接続されたダイオードの３相ブリッジ回路で構成される整流部と、前記整流部に並列接続した制動抵抗とスイッチとの直列接続体と、を有するダイナミックブレーキ回路部と、前記スイッチに並列接続したスナバコンデンサを含むスナバ回路部と、前記インバータ部の各前記半導体スイッチング素子に対するゲート信号と前記ダイナミックブレーキ回路部の前記スイッチに対するブレーキ制動信号とを出力する駆動制御部と、を備えるモータ制御装置であって、前記駆動制御部が、モータを通常運転する前に、前記ブレーキ制動信号に基づいて作動しているダイナミックブレーキを解除する処理を行ない、前記ゲート信号に基づいて前記平滑コンデンサと前記スナバコンデンサの間に閉回路を形成して前記スナバコンデンサを充電制御する処理を行なうモータ制御装置が適用される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、平滑コンデンサからスナバコンデンサまで直接的に給電接続する特別な構成を設けることなくスナバコンデンサを十分に充電できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係るモータ駆動装置の構成を模式的に示したブロック図である。
【図２】スナバコンデンサ充電制御を実行する際の電流の流通経路の変化を説明する図である。
【図３】上位制御装置が備えるＣＰＵが、３相交流モータを起動、運転させてから制動停止させるまでの運転シーケンスで実行する制御手順のフローチャートである。
【図４】図３に示した運転シーケンスの各制御手順に沿って、モータ制御装置の各部及び各信号の状態が概略的にどのように変化するかをまとめて示す図である。
【図５】スナバコンデンサを充電するためのパルス状のゲート信号によってインバータ部の各相のスイッチング状態がどのように変化するかを時系列的に示した図である。
【図６】パルス状のゲート信号により実行するスナバコンデンサ充電処理の制御手順のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、一実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
図１において、モータ制御装置１００は、位置検出部（エンコーダ４）を備えた３相交流モータ２００を駆動するものであり、電源整流器１と、平滑コンデンサ２と、インバータ部３と、ダイナミックブレーキ回路部５と、スナバ回路部６と、駆動制御部７と、上位制御装置８とを備えている。なお、３相交流モータ２００は、永久磁石同期モータを前提とする。
【００１１】
電源整流器１は、この例ではダイオードの３相ブリッジ回路で構成されており、外部の交流電源３００から入力される３相交流電力を整流して直流電力を出力する。なお、電源整流器１は、交流電源３００が単相の場合、単相交流電力を整流して直流電力を出力するものであれば良い。
【００１２】
平滑コンデンサ２は、上記電源整流器１の出力端子間に並列に接続して、その直流電圧を平滑する。
【００１３】
インバータ部３は、例えばＩＧＢＴなどの半導体で構成する６つのアームスイッチング素子１１をブリッジ接続したデバイスである。詳しくは、２つのアームスイッチング素子１１を直列に接続した組を上記平滑コンデンサ２に対して３組並列に接続した構成であり、各アームスイッチング素子１１にそれぞれ後述するゲート信号が入力されることで、各組の中間接続位置からの出力を各相の出力としてスイッチングする。なお、各相（各組）において、上記平滑コンデンサ２の正極側に接続するアームスイッチング素子を上アームスイッチング素子１１ａといい、上記平滑コンデンサ２の負極側に接続するアームスイッチング素子を下アームスイッチング素子１１ｂという。当該インバータ部３の各相の出力は、それぞれ対応する３相交流モータ２００の入力相に接続される。
【００１４】
エンコーダ４は、３相交流モータ２００の回転子の回転位置を検出するセンサであり、具体的にはロータリエンコーダやレゾルバで構成される。なお、エンコーダ４は、３相交流モータ２００がリニアモータの場合、その可動子の移動位置を検出するセンサであれば良く、具体的にはリニアスケールやリニアレゾルバで構成される。
【００１５】
ダイナミックブレーキ回路部５は、ブレーキ回路整流器２１と、制動スイッチング素子２２と、制動抵抗器２３と、点弧制御回路部２４とを備えている。
【００１６】
ブレーキ回路整流器２１は、上述した電源整流器１と同様のダイオードの３相ブリッジ回路で構成されており、上記インバータ部３の３相出力（もしくは上記３相交流モータ２００の３相入力）に接続して入力される３相交流電力を整流して直流電力を出力する。
【００１７】
制動スイッチング素子２２は、この例ではサイリスタで構成されており、上記ブレーキ回路整流器２１に対して並列に、制動抵抗器２３とともに直列接続されている。このサイリスタで構成されている制動スイッチング素子２２のゲート電極に点弧電流を流すことで、アノード電極とカソード電極が通電し、上記ブレーキ回路整流器２１の出力端子間を制動抵抗器２３で短絡させることができる。なお、制動スイッチング素子２２は、上記ブレーキ回路整流器２１の出力端子間を制動抵抗器２３で短絡させることができるものであれば良いので、トライアック、トランジスタ等の半導体スイッチング素子、機械的スイッチ（例えば、リレー）でも良い。
【００１８】
点弧制御回路部２４は、この例ではパルストランスを用いた構成（特に詳細な説明は省略する）となっており、２次側の出力端子が上記制動スイッチング素子２２のゲート電極とカソード電極に接続されている。この点弧制御回路部２４は、１次側と２次側の間の絶縁を維持しつつ、後述する駆動制御部７から制動スイッチング素子２２を通電させる高レベルのブレーキ制動信号が１次側に入力されることで、２次側から制動スイッチング素子２２のゲート電極に点弧電流を入力する。なお、点弧制御回路部２４は、上記制動スイッチング素子２２が上記半導体スイッチング素子や機械的スイッチである場合、これらスイッチをオン／オフ（通電／遮断）可能な構成であれば良く、例えば、フォトカプラ、パルストランス、リレーコイルに電流を流す構成でも良い。
【００１９】
スナバ回路部６は、上記制動スイッチング素子２２に対して並列に接続するスナバコンデンサ３１とスナバ抵抗器３２との直列接続体で構成されている。スナバコンデンサ３１は、当該制動スイッチング素子２２の点弧に伴うサージ電流を吸収してサージの発生を抑制する。
【００２０】
駆動制御部７は、インバータ部３の各アームスイッチング素子１１に対してそれぞれ出力するゲート信号を制御するとともに、ダイナミックブレーキ回路部５の点弧制御回路部２４に対して出力するブレーキ制動信号を制御する。
【００２１】
ここで、当該駆動制御部７による各信号の具体的な制御パターンについて説明する。３相交流モータ２００の駆動制御時の制御パターン（通常運転）としては、まず当該駆動制御部７がダイナミックブレーキ回路部５の制動スイッチング素子２２を遮断させるようブレーキ制動信号を出力し、ダイナミックブレーキを解除する。その後に、当該駆動制御部７が、上位制御装置８からの制御指令信号、および上記エンコーダ４で検出された３相交流モータ２００の回転子の回転位置に応じて、ｄｑ軸電流ベクトル制御に基づくＰＷＭ制御を含む制御演算を実行し、各ゲート信号を切り替え、インバータ部３の各アームスイッチング素子１１のうち所望のアームスイッチング素子１１を選択通電するようにゲート信号を出力する。これによりインバータ部３は、平滑コンデンサ２からの直流電力を３相交流電力に変換するよう各アームスイッチング素子１１をスイッチングして３相交流モータ２００に給電する。
【００２２】
ここで、一般的にモータ制御で利用される上記ｄｑ軸電流ベクトル制御は、３相モータ電流を、励磁電流成分（ｄ軸）とトルク寄与電流成分（ｑ軸）の直交２軸に分解して励磁とトルクとを独立して制御し、モータトルクを制御する技術である。
【００２３】
また、上記ＰＷＭ制御は変調方法の一つであり、パルス波のデューティー比を変化させて変調させるように制御、すなわちパルス幅変調制御する技術である。一般的にモータ制御で利用される上記ＰＷＭ制御は、インバータ部３の各アームスイッチング素子１１に対してそれぞれ出力するゲート信号のタイミングを決定する。例えば、搬送波と呼ばれる三角波と基本波と呼ばれる正弦波との振幅比較を行ない、その振幅の大小関係に基づき上記アームスイッチング素子１１をオン／オフ（通電／遮断）するゲート信号のタイミングを決定する。
【００２４】
また、３相交流モータ２００の制動制御時の制御パターンとしては、まず当該駆動制御部７がインバータ部３の各相に対していずれも下アームスイッチング素子１１ｂのみ通電させる（いずれの上アームスイッチング素子１１ａを遮断させる）よう各ゲート信号を出力することで、３相交流モータ２００への給電を停止する。その後に、ダイナミックブレーキ回路部５の制動スイッチング素子２２を通電させるようブレーキ制動信号を出力し、ダイナミックブレーキによる３相交流モータ２００の制動を行う。このとき、永久磁石同期モータである３相交流モータ２００の惰性回転によって生じる３相交流電力が、ブレーキ回路整流器２１で整流されて高抵抗値の制動抵抗器２３で短絡される。このように回生電力を制動抵抗器２３で熱エネルギーとして消費された３相交流モータ２００は、その電力消費が負荷となって制動トルクが働き、惰性回転が制動される。
【００２５】
また、駆動制御部７は、ダイナミックブレーキを解除するだけの制御パターンも行う。これは、当該駆動制御部７がダイナミックブレーキ回路部５の制動スイッチング素子２２を遮断させるようブレーキ制動信号を出力してダイナミックブレーキを解除するとともに、インバータ部３の各相に対して全てのアームスイッチング素子１１を遮断させるよう各ゲート信号を出力して３相交流モータ２００への給電を停止する。
【００２６】
なお、駆動制御部７はどのような制御パターンにおいても、同相の上アームスイッチング素子１１ａと下アームスイッチング素子１１ｂを同時に通電させることはない。
【００２７】
また、上位制御装置８は、例えばコントローラで構成されており、３相交流モータ２００に所望の駆動をさせるための例えば位置指令、速度指令、トルク指令等、および上記駆動制御部７に対して各ゲート信号とブレーキ制動信号の出力制御をどの制御パターンに基づいて行うか、またはどのように個別に制御するかを指令する制御指令信号を出力する。
【００２８】
なお、インバータ部３の各アームスイッチング素子１１が各請求項記載の半導体スイッチング素子に相当し、ブレーキ回路整流器２１が各請求項記載の整流部に相当し、制動抵抗器２３が各請求項記載の制動抵抗に相当し、制動スイッチング素子２２が各請求項記載のスイッチに相当する。
【００２９】
そして本実施形態のモータ制御装置１００では、上位制御装置８が駆動制御部７に対して指令する制御パターンとして、上述した駆動制御パターン、制動制御パターン、及びダイナミックブレーキ解除制御パターンの他にも、スナバコンデンサ３１を平滑コンデンサ２とほぼ同電位まで充電させるようゲート信号とブレーキ制動信号を制御するスナバコンデンサ充電制御の制御パターンも指令する。
【００３０】
次に、図２を用いてスナバコンデンサ充電制御を実行する際の電流の流通経路の変化を説明する。なお、この図２では、上記図１のうち特定の１つの相においてスナバコンデンサ充電制御に関係する構成部だけを示し、他は適宜省略している。
【００３１】
まずスナバコンデンサ充電制御を行う前には、事前に上記ダイナミックブレーキ解除制御パターンでダイナミックブレーキを解除するとともに３相交流モータ２００への給電を停止しておく必要がある。具体的には、駆動制御部７がインバータ部３の各相に対して全てのアームスイッチング素子１１を遮断させ、制動スイッチング素子２２を遮断させるようゲート信号とブレーキ制動信号を出力する。これにより、インバータ部３、ダイナミックブレーキ回路部５、及びスナバ回路部６のいずれにも平滑コンデンサ２からの直流電流が流れない（図２中ではこの状態の図示を省略）。なお、制動スイッチング素子２２については、これ以降のスナバコンデンサ充電制御中において遮断状態を維持するため、この図２中での図示を省略している。
【００３２】
このダイナミックブレーキ解除制御パターンの状態から、駆動制御装置が所定の１つの相（図２中に示す相）に対して上アームスイッチング素子１１ａを通電させるようゲート信号を切り替えると、平滑コンデンサ２の正極側から図中の経路Ｉを通過して直流電流が流れる。つまり、平滑コンデンサ２の正極側から上アームスイッチング素子１１ａ、インバータ部３の出力線、ブレーキ回路整流器２１の正極側のダイオードＤｐ、制動抵抗器２３、スナバ抵抗器３２、スナバコンデンサ３１の正極側の順で直流電流が流れる。また同時に、図２中に示さない他の相においては、下アームスイッチング素子１１ｂの１つまたは２つを通電させ、平滑コンデンサ２とスナバコンデンサ３１との間で負極側の接続状態が維持されている。これにより図示しない他の相では、スナバコンデンサ３１の負極側から図中の経路IIIを通過して直流電流が流れる。つまり、スナバコンデンサ３１の負極側からブレーキ回路整流器２１の負極側のダイオードＤｍ、インバータ部３の出力線、下アームスイッチング素子１１ｂ、平滑コンデンサ２の負極側の順で直流電流が流れる。
【００３３】
以上のようにして、平滑コンデンサ２とスナバコンデンサ３１との間に閉回路が形成されることで、スナバコンデンサ３１を充電させることができる。なお、本実施形態の例では、上述したように上アームスイッチング素子１１ａを通電させて平滑コンデンサ２からの充電電流を流す方法としては、３相交流モータ２００の回転子に回転トルクを与えないいわゆるｄ軸方向のみの直流電流（ｑ軸方向電流はゼロ）を流して行う。これにより、３相交流モータ２００の回転子に駆動力を与えることなく（トルクを発生させることなく）スナバコンデンサ３１の充電だけを行うことができる。なお、通電させる上アームスイッチング素子の相は１つまたは２つであり、この場合、通電させる下アームスイッチング素子の相は上記上アームスイッチング素子の相とは異なる相であれば良い。
【００３４】
また、スナバコンデンサ充電制御開始から予め定められた時間経過後、または別途設けた電圧検出部によりスナバコンデンサ３１の充電電位を逐次検出し、平滑コンデンサ２と同等の電位まで充電されたか否かにより判定した後、スナバコンデンサ３１への充電が完了して充電制御を停止する場合には、上記ダイナミックブレーキ解除制御パターンと同様に、駆動制御部７がインバータ部３の全ての相のアームスイッチング素子１１を遮断させるようゲート信号を出力すればよい。もしくは、３相交流モータ２００の駆動制御時の制御パターン（通常運転）に移行しても良い。なお、上記予め定められた時間は、スナバコンデンサ３１容量と、制動抵抗器２３とスナバ抵抗器３２の積算抵抗値（Ｒｙｄｂ＋Ｒｄｂ）とにより求められる充電時定数で決定されるものである。
【００３５】
以上のスナバコンデンサ充電制御パターンによって、スナバコンデンサ３１を平滑コンデンサ２とほぼ同じ電位まで充電させる。この充電状態のスナバコンデンサ３１は、制動スイッチング素子２２の点弧に伴うサージ電流を吸収するという本来の機能を維持できるとともに、３相交流モータ２００の駆動制御時に制動スイッチング素子２２に付加されるインバータ出力電力の急激な変化を緩和して、当該制動スイッチング素子２２の誤作動を防ぐことができる。
【００３６】
次に、図３を用いて上位制御装置８が備えるＣＰＵ（図示省略）が、３相交流モータ２００を起動、運転させてから制動停止させるまでの運転シーケンスで実行する制御手順について説明する。なお、このフローの処理を開始させる際には、平滑コンデンサ２が電源整流器１を介して外部交流電源３００に接続されて満充電状態となっている必要がある。
【００３７】
まずステップＳ５で、駆動制御部７に対して上記ダイナミックブレーキ解除制御パターンを指令する。これにより駆動制御部７は、インバータ部３の全ての相に対してアームスイッチング素子１１を遮断させるよう各ゲート信号を出力し、ダイナミックブレーキ回路部５の制動スイッチング素子２２を遮断させるようブレーキ制動信号を出力する。この結果、３相交流モータ２００への給電を停止し、ダイナミックブレーキを解除する。なお、このときのスナバコンデンサ３１の充電電位は不定である。
【００３８】
そして、ステップＳ１０に移り、駆動制御部７に対して上記制動制御パターンを指令する。これにより駆動制御部７は、インバータ部３の全ての相に対して下アームスイッチング素子１１ｂのみを通電させるよう各ゲート信号を出力し、ダイナミックブレーキ回路部５の制動スイッチング素子２２を通電させるようブレーキ制動信号を出力する。この結果、３相交流モータ２００への給電を停止し、ダイナミックブレーキを作動させる。なお、このとき上記ステップＳ５から移行してモータ制御装置１００の起動の場合には、スナバコンデンサ３１を完全に放電させて充電電位をリセットするだけとなる。また、後述するステップＳ２５から移行して３相交流モータ２００の制動停止が必要である場合には、ダイナミックブレーキの機能により３相交流モータ２００の制動を行い、スナバコンデンサ３１もまた完全放電される。
【００３９】
そして、ステップＳ１５に移り、上記ステップＳ５と同様に駆動制御部７に対して上記ダイナミックブレーキ解除制御パターンを指令する。これにより駆動制御部７は、３相交流モータ２００への給電停止とダイナミックブレーキの解除により、ダイナミックブレーキ作動状態から３相交流モータ２００の通常運転状態に遷移する過程において、スナバコンデンサ３１を充電させる前の安定した状態とする。このときは、スナバコンデンサ３１が完全に放電している状態が確定している。
【００４０】
そして、ステップＳ１００に移り、駆動制御部７に対して上記スナバコンデンサ充電制御パターンを指令する。これにより、駆動制御部７は、スナバコンデンサ３１を充電させるスナバコンデンサ充電処理を実行する。
【００４１】
そして、ステップＳ２０に移り、駆動制御部７に対して上記駆動制御パターンを指令する。これにより、駆動制御部７が、上位制御装置８からの制御指令信号、および上記エンコーダ４で検出された３相交流モータ２００の回転子の回転位置に応じて、ｄｑ軸電流ベクトル制御に基づくＰＷＭ制御を含む制御演算を実行し、各ゲート信号を切り替え、インバータ部３の各アームスイッチング素子１１のうち所望のアームスイッチング素子１１を選択通電するようにゲート信号を出力する。これによりインバータ部３は、平滑コンデンサ２からの直流電力を３相交流電力に変換するよう各アームスイッチング素子１１をスイッチングして３相交流モータ２００に給電する。なお、上記ステップＳ１００においてスナバコンデンサ３１は充電状態となっており、制動スイッチング素子２２に付加されるインバータ出力電力の急激な変化を緩和して、当該制動スイッチング素子２２の誤作動を防ぐことができる。
【００４２】
そして、ステップＳ２５に移り、ダイナミックブレーキを作動させて３相交流モータ２００を制動制御すべき状況であるか否かを判定する。３相交流モータ２００の駆動制御を継続すべき状況である場合には、判定は満たされず、上記ステップＳ２０に戻って３相交流モータ２００の駆動制御を継続する。一方、３相交流モータ２００を停止すべき状況となった場合には、判定が満たされ、上記ステップＳ１０に戻って３相交流モータ２００の制動制御を行う。なお、制動制御すべき状況は、例えば、モータ制御装置１００自体が検出する異常状態におけるアラーム発生状況に相当するものである。
【００４３】
以上において、上記図３のフローにおけるステップＳ１５の手順で制動スイッチング素子２２の通電と遮断を制御するブレーキ制動信号の出力操作が、各請求項記載のブレーキ制動信号に基づいて作動しているダイナミックブレーキを解除する処理に相当し、ステップＳ１００の手順が、各請求項記載のゲート信号に基づいてスナバコンデンサを充電制御する処理に相当し、ステップＳ２０の手順が、各請求項記載のモータの通常運転に相当する。
【００４４】
次に、図４を用いて、上記図３に示した運転シーケンスの各制御手順に沿って、当該モータ制御装置１００の各部及び各信号の状態が概略的にどのように変化するかを説明する。上述したように上位制御装置８は、最初のステップＳ５でダイナミックブレーキ解除制御パターンを指令し、次のステップＳ１０で制動制御パターンを指令し、次のステップＳ１５で再度ダイナミックブレーキ解除制御パターンを指令し、次のステップＳ１００でスナバコンデンサ充電制御パターンを指令し、次のステップＳ２０で駆動制御パターンを指令し、上記のステップＳ１０〜ステップＳ２０の指令を繰り返す。そして、駆動制御部７が、各制御パターンの指令に対応してゲート信号とブレーキ信号を出力する。
【００４５】
この結果、インバータ部３はステップＳ１００とステップＳ２０でそれぞれ入力されるゲート信号に基づいてアームスイッチング素子１１のスイッチングを行い、ダイナミックブレーキ回路部５はステップＳ１０においてのみ作動する。また、スナバコンデンサ３１は、モータ制御装置１００の起動時のステップＳ５では電位が不定であったところ、他のステップで放電状態と充電状態が任意に制御される。なお、３相交流モータ２００については、ステップＳ５とステップＳ１５のダイナミックブレーキ解除制御時、またはステップ１００の充電制御時に回転子が回転自在な状態となっているものの、ステップＳ１０の制動制御時にはダイナミックブレーキの作動により回転子が停止状態となり、ステップＳ２０の駆動制御時には所定の回転数で回転駆動される。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態のモータ制御装置１００によれば、通常の３相交流モータ２００の駆動制御と制動制御とは別に、上位制御装置８と駆動制御部７によって実行される上記ステップＳ１００のスナバコンデンサ充電処理が、ダイナミックブレーキ回路部５の作動を制御する制動スイッチング素子２２に並列に接続されるスナバコンデンサ３１に対し、平滑コンデンサ２とほぼ同電位まで充電させるよう各ゲート信号を制御する。つまり、スナバコンデンサ充電処理は、平滑コンデンサ２に蓄電された直流電力を、３相交流モータ２００の駆動に対してではなくスナバコンデンサ３１の充電に対して給電するよう、インバータ部３のスイッチングを制御する。そしてスナバコンデンサ３１が充電されることで、通常の３相交流モータ２００の駆動制御時においても、制動スイッチング素子２２に付加されるインバータ出力の給電電力の急激な変化を緩和し、当該制動スイッチング素子２２を含むダイナミックブレーキ回路部５の誤作動を防ぐことができる。
【００４７】
このように、本実施形態によれば、一般的に備えられる上位制御装置８、駆動制御部７、及びインバータ部３による制御だけでスナバコンデンサ３１への十分な充電が可能であるため、平滑コンデンサ２からスナバコンデンサ３１まで給電接続するための特別な構成を設けることなくスナバコンデンサ３１を十分に充電できる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、上記ステップＳ２０で３相交流モータ２００を通常に駆動制御する前に、一度ステップＳ１５のダイナミックブレーキ解除制御により制動スイッチング素子２２を遮断してスナバコンデンサ３１を充電可能な状態とする。その後に、ステップＳ１００のスナバコンデンサ充電処理を行うことで、確実にスナバコンデンサ３１を満充電させることができ、その後にステップＳ２０の通常運転を行う。これにより、スナバコンデンサ３１が放電状態のまま通常運転させた場合に生じる、インバータ部３の負荷である３相交流モータ２００に流れる過渡的な電流（スナバコンデンサ３１への充電電流に起因）による、トルク変動を避けることができる。
【００４９】
また、この実施形態では特に、スナバコンデンサ充電処理で、ｄ軸方向のみの直流電流（ｑ軸方向電流はゼロ）を流すために、当該ｄ軸方向に対応する１つ又は２つの相で平滑コンデンサ２の正極側に接続する上アームスイッチング素子１１ａだけを通電させ、他のアームスイッチング素子１１を遮断させる。これにより、３相交流モータ２００に駆動力を与えることなく（トルクを発生させることなく）スナバコンデンサ３１の充電だけを行うことができる。このようにｄｑ軸電流ベクトル制御に基づいてアームスイッチング素子１１の選択通電を行うことで、スナバーコンデンサ充電処理中における３相交流モータ２００のトルクの発生を制御できる。
【００５０】
なお、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。
【００５１】
（１）スナバコンデンサの充電をパルス状のゲート信号で行う場合
上記実施形態においては、スナバコンデンサ充電処理をｄ軸方向のみの直流電流（ｑ軸方向電流はゼロ）を通電させて行った例を説明したが、これに限られない。例えば、パルス状のゲート信号により、いずれか１つの相において所定の時間幅で通電させ、この通電させる相を切り替えながら繰り返すことによりスナバコンデンサ３１を充電させてもよい。
【００５２】
図５において、インバータ部３の各相（図中のＵ相、Ｖ相、及びＷ相）はそれぞれ上アームスイッチング素子１１ａを通電させる状態と、遮断させる状態のいずれかにスイッチングされる。ある相の上アームスイッチング素子１１ａが通電している場合、同相の下アームスイッチング素子１１ｂを遮断させる状態、異なる相の下アームスイッチング素子１１ｂは通電させる状態にスイッチングされる。
【００５３】
この例では、所定期間Ｔ１のうちの所定の時間幅Ｔ２だけ１つの相の上アームスイッチング素子１１ａのみ通電させ、同じ所定期間Ｔ１の間に他の相では下アームスイッチング素子１１ｂのみの通電を維持する充電パターンが繰り返し行われる。図示する例では、上アームスイッチング素子１１ａを通電させる相が、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順で繰り返すよう切り替えられる。このように１つの相だけ所定の時間幅Ｔ２のパルス状に上アームスイッチング素子１１ａのみ通電させるパターンを、当該１つの相を切り替えながら繰り返す制御を行なう。
【００５４】
パルス状のゲート信号による充電制御の場合、１回につき上アームスイッチング素子１１ａを通電させる時間幅Ｔ２やその時間間隔、つまり充電パルス幅及びパルス間隔や順次相切替する回数は、３相交流モータ２００のインダクタンスや巻線抵抗値、スナバ抵抗器３２と制動抵抗器２３の積算抵抗値に基づいて算出する。この場合、スナバコンデンサ３１への充電電流は、通常運転時と同様、ｑ軸方向の電流が流れるように制御すれば良い。すなわち、充電電流が３相交流モータ２００にトルクを発生させるｑ軸方向の電流であったとしても、上記のようなパルス状の電力が所定時間幅で各相に順次供給されるに過ぎず、実際に３相交流モータ２００にトルクを発生させずにスナバコンデンサ３１への充電制御を行なうことができる。
【００５５】
次に、図６を用いて本変形例の場合に実行するスナバコンデンサ充電処理の制御手順について説明する。
【００５６】
まずステップＳ１０５Ａで、３相交流モータ２００のインダクタンスや巻線抵抗値、スナバ抵抗器３２と制動抵抗器２３の積算抵抗値に基づいて、上記の充電パルス幅及びパルス間隔や順次相切替する回数を算出する。
【００５７】
そして、ステップＳ１１０Ａに移り、上記ステップＳ１０５Ａで算出した充電パルス幅の間、インバータ部３のＵ相で上アームスイッチング素子１１ａのみ通電させて他相で下アームスイッチング素子１１ｂのみ通電させるよう各ゲート信号を出力し、スナバコンデンサ３１を充電する。その後には、上記ステップＳ１０５Ａで算出したパルス間隔の間、全ての相のアームスイッチング素子１１を遮断させるよう各ゲート信号を出力し、次のステップＳ１１５Ａに移る。
【００５８】
ステップＳ１１５Ａでは、同じ充電パルス幅の間、インバータ部３のＶ相で上アームスイッチング素子１１ａのみ通電させて他相で下アームスイッチング素子１１ｂのみ通電させるよう各ゲート信号を出力し、スナバコンデンサ３１を充電する。その後に、同じパルス間隔の間、全ての相のアームスイッチング素子１１を遮断させるよう各ゲート信号を出力し、次のステップＳ１２０Ａに移る。
【００５９】
ステップＳ１２０Ａでは、同じ充電パルス幅の間、インバータ部３のＷ相で上アームスイッチング素子１１ａのみ通電させて他相で下アームスイッチング素子１１ｂのみ通電させるよう各ゲート信号を出力し、スナバコンデンサ３１を充電する。その後に、同じパルス間隔の間、全ての相のアームスイッチング素子１１を遮断させるよう各ゲート信号を出力し、次のステップＳ１２５Ａに移る。
【００６０】
ステップＳ１２５Ａでは、スナバコンデンサ３１の充電が完了したか否かを判定する。スナバコンデンサ３１の充電がまだ完了していない場合には、判定は満たされず、上記ステップＳ１１０Ａに戻ってスナバコンデンサ３１の充電制御を継続する。一方、スナバコンデンサ３１の充電が完了した場合には、判定が満たされ、次のステップＳ１３０Ａに移る。なお、上記判定は、スナバコンデンサ３１の容量と、制動抵抗器２３とスナバ抵抗器３２の積算抵抗値（Ｒｙｄｂ＋Ｒｄｂ）とにより求められる充電時定数で決定される充電時間と、上記充電パルス幅時間とに基づいて行なう。
【００６１】
ステップＳ１３０Ａでは、インバータ部３の全ての相のアームスイッチング素子１１を遮断させるよう各ゲート信号を出力し、スナバコンデンサ３１への充電を終了する。そして、このフローを終了する。
【００６２】
以上説明したように、本変形例のモータ制御装置１００によれば、上位制御装置８及び駆動制御部７がステップＳ１００Ａのスナバコンデンサ充電処理を実行することで、所定の時間幅で選択通電するアームスイッチング素子１１の相を、所定の時間間隔で順次切替える。つまり、３相交流モータ２００を駆動制御することのないパルス状のゲート信号でインバータ部３をスイッチングできるため、充電電流がｑ軸電流であっても３相交流モータ２００に駆動力を与えることなくスナバコンデンサ３１の充電だけを行うことができる。
【００６３】
なお、上記変形例では、充電パルスで通電させる相を順に切り替えながら繰り返したが、これに限られず、例えば１つの相に固定して断続的に通電させる充電パルスを繰り返し出力するようにしてもよい。この場合でも、上記変形例と同様の効果が得られる。
【００６４】
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。
【００６５】
その他、一々例示はしないが、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００６６】
１                電源整流器
２                平滑コンデンサ
３                インバータ部
４                エンコーダ
５                ダイナミックブレーキ回路部
６                スナバ回路部
７                駆動制御部
８                上位制御装置
１１ａ            上アームスイッチング素子（半導体スイッチング素子）
１１ｂ            下アームスイッチング素子（半導体スイッチング素子）
２１              ブレーキ回路整流器（整流部）
２２              制動スイッチング素子（スイッチ）
２３              制動抵抗器（制動抵抗）
２４              点弧制御回路部
３１              スナバコンデンサ
３２              スナバ抵抗器
１００            モータ制御装置
２００            ３相交流モータ
３００            外部交流電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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