(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平滑コンデンサを備えた整流回路と交流電源との接続を遮断する遮断器と、
前記平滑コンデンサと並列に接続され複数のモータのそれぞれを個別に駆動する複数のインバータ回路と、を備え、
各インバータ回路は、
一対の半導体スイッチを直列に接続し前記一対の半導体スイッチ同士の接続ラインをモータの巻線に接続したアーム回路を複数並列に接続し複数のアーム回路を前記平滑コンデンサに並列に接続したスイッチング部と、
前記アーム回路の一対の半導体スイッチのうちブートストラップ回路を有する一方の半導体スイッチを駆動する第１駆動回路と、
前記アーム回路の一対の半導体スイッチのうち他方の半導体スイッチを駆動する第２駆動回路と、
前記ブートストラップ回路への通電を遮断し前記第１駆動回路と前記第２駆動回路とを分離する分離スイッチと、を有し、
さらに、
前記平滑コンデンサから、検出対象となるモータが接続されるインバータ回路のアーム回路の半導体スイッチ、前記モータの巻線、グランドを介して前記平滑コンデンサに至る絶縁抵抗検出用電流経路を形成する検出スイッチと、
前記平滑コンデンサと前記グランドとの間の絶縁抵抗検出用電流経路内に設けられ前記検出スイッチと直列に接続した抵抗器と、
前記モータの絶縁抵抗の検出指示を受信したときには、前記遮断器により前記整流回路と前記交流電源との接続を遮断し、検出対象となるモータが接続されるインバータ回路の分離スイッチを閉にして前記第１駆動回路と前記第２駆動回路とを接続する一方、検出対象となるモータが接続されるインバータ回路以外の全てのインバータ回路の分離スイッチを開にして前記第１駆動回路と前記第２駆動回路とを分離し、前記検出スイッチを閉にして絶縁抵抗検出用電流経路を形成し、検出対象となるモータが接続されるインバータ回路の第１駆動回路にはＡ％のデューティー比のＰＷＭ信号を出力して当該インバータ回路のスイッチング部の少なくとも一つのアーム回路の一対の半導体スイッチの一方をオン状態にして他方をオフ状態にし、その後、前記インバータ回路の第２駆動回路には前記ＰＷＭ信号のＨＩ、ＬＯＷを同一タイミングで反転させた１００−Ａ％のデューティー比のＰＷＭ信号を出力して前記アーム回路の一対の半導体スイッチの一方をオフ状態にして他方をオン状態にするスイッチング動作を繰り返させる検出動作制御部と、
前記抵抗器の端子間電圧を用いて前記モータの絶縁抵抗を検出する絶縁抵抗検出部と、
を有することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記第１駆動回路に出力するＰＷＭ信号のデューティー比Ａは、前記絶縁抵抗検出用電流経路に、前記モータの絶縁抵抗の検出に必要な電流を流すための電圧が生成でき、かつ、前記ブートストラップ回路のコンデンサを前記一方の半導体スイッチのスイッチング動作が可能な程度に充電できる、３０％から７０％の範囲の値を選定することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記第１駆動回路は各アーム回路を形成する一対の半導体スイッチのうちの一方の半導体スイッチに対して個別に設けられ、
前記第２駆動回路は各アーム回路を形成する一対の半導体スイッチのうちの他方の半導体スイッチに対して個別に設けられ、
前記分離スイッチは、全ての前記第１駆動回路と全ての第２駆動回路とをまとめて分離でき前記ブートストラップ回路への通電を遮断できる位置に設けた単独のスイッチであることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記検出動作制御部は、前記モータの絶縁抵抗の検出指示を受信したときには、前記検出指示がどのモータに対する検出指示であるのかを認識する機能を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記検出スイッチの一方の端子に前記抵抗器の一端が接続され、さらに他方の端子に前記モータが地絡状態にあるときに前記絶縁抵抗検出用電流経路に過電流が流れるのを防止する保護抵抗器の一端が接続され、前記抵抗器の他端は前記平滑コンデンサに接続され前記保護抵抗器の他端はグランドに接続されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記絶縁抵抗検出部は、検出した前記モータの絶縁抵抗を用いてモータの絶縁劣化を判定する絶縁劣化判定機能をさらに有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のモータ制御装置におけるモータの絶縁劣化検出方法であって、
前記モータの絶縁抵抗の検出指示を受信する第１段階と、
前記遮断器により前記整流回路と前記交流電源との接続を遮断し、検出対象となるモータが接続されるインバータ回路の分離スイッチを閉にして前記第１駆動回路と前記第２駆動回路とを接続する一方、検出対象となるモータが接続されるインバータ回路以外の全てのインバータ回路の分離スイッチを開にして前記ブートストラップ回路への通電を遮断するとともに前記第１駆動回路と前記第２駆動回路とを分離し、前記検出スイッチにより絶縁抵抗検出用電流経路を形成する第２段階と、
検出対象となるモータが接続されるインバータ回路の第１駆動回路にはＡ％のデューティー比のＰＷＭ信号を出力して当該インバータ回路のスイッチング部の少なくとも一つのアーム回路の一対の半導体スイッチの一方をオン状態にして他方をオフ状態にし、その後、前記インバータ回路の第２駆動回路には前記ＰＷＭ信号のＨＩ、ＬＯＷを同一タイミングで反転させた１００−Ａ％のデューティー比のＰＷＭ信号を出力して前記アーム回路の一対の半導体スイッチの一方をオフ状態にして他方をオン状態にするスイッチング動作を繰り返させて前記絶縁抵抗検出用電流経路内に検出電流を流す第３段階と、
前記検出電流が抵抗器に流れることで生成される抵抗器の電圧を検出する第４段階と、
検出された電圧の大きさから検出対象となるモータの絶縁抵抗を検出する第５段階と、
を含むことを特徴とするモータの絶縁劣化検出方法。
【請求項８】
前記第３段階において前記第１駆動回路に出力するＰＷＭ信号のデューティー比Ａは、前記絶縁抵抗検出用電流経路に、前記モータの絶縁抵抗の検出に必要な電流を流すための電圧が生成でき、かつ、前記ブートストラップ回路のコンデンサを前記一方の半導体スイッチのスイッチング動作が可能な程度に充電できる、３０％から７０％の範囲の値を選定することを特徴とする請求項７に記載のモータの絶縁劣化検出方法。
【請求項９】
前記第１段階では、
前記モータの絶縁抵抗の検出指示がどのモータに対する指示であるのかを認識する段階を含むことを特徴とする請求項７または８に記載のモータの絶縁劣化検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの絶縁劣化検出機能を備えたモータ制御装置及びモータの絶縁劣化検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、サーボモータは、モータ制御装置に接続され、モータ制御装置内に設けたＰＷＭインバータによって駆動される。サーボモータは、工作機械をはじめとする生産設備で多く用いられる。工作機械の中には、切削液を供給しながらワークを加工する機械がある。切削液を用いる機械では、切削液がサーボモータに付着し、付着した切削液がサーボモータの内部に侵入して、サーボモータの絶縁を徐々に劣化させる。
【０００３】
サーボモータの絶縁が劣化すると、サーボモータ内の巻線とグランドとの間の絶縁抵抗が小さくなり、最終的には、巻線とグランドとが電気的に繋がってしまい、地絡に至る。地絡が生じると、漏電ブレーカーをトリップさせたり、モータ制御装置を損傷させたりして、システムダウンを発生させる。システムダウンの発生は、工場の生産ラインを強制的に停止させることになるため、工場での生産に多大の損害を与える。
【０００４】
従来、予防保全の観点から、地絡に至る前に、サーボモータの絶縁劣化を容易に検出できる装置を要望する声があった。特に、多くのサーボモータを用いている多軸の工作機械を使用する工場では、サーボモータの絶縁劣化を、個々に検出できる装置が切望されている。
【０００５】
サーボモータの絶縁劣化を検出する従来の方法として、代表的には、下記の３つの方法がある。
（１）電気絶縁抵抗計を用いる方法
この方法は、サーボモータの巻線とグランドとの間の絶縁抵抗を、電気絶縁抵抗計で直に読み取る方法である。
（２）ＰＷＭインバータの電路とグランドとの間の電圧を用いる方法
この方法は、下記特許文献１に記載されている発明を用いたものである。端的に言うと、ＰＷＭインバータのプラス極及びマイナス極の両方、またはいずれか一方の極とグランドとの間に、コンデンサと抵抗器とを直列接続した回路を接続し、抵抗器の両端の電圧を検出することによって絶縁抵抗を演算する方法である。
（３）非給電状態のＰＷＭインバータの電路とグランドとの間の電圧を用いる方法
この方法は、下記特許文献２に記載されている発明を用いたものである。端的に言うと、遮断器を介して電源に接続するＰＷＭインバータのマイナス極とグランドとの間に抵抗器とスイッチを接続し、遮断器を開状態にして、スイッチを閉じ、ＰＷＭインバータのプラス極の半導体スイッチを導通状態にし、抵抗器の両端の電圧を検出することによって絶縁抵抗を演算する方法である。この方法は、ＰＷＭインバータに電源を接続していない状態で絶縁抵抗を演算する点が異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２０１６６９号公報
【特許文献２】特開２００９−２０４６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、サーボモータの絶縁劣化を検出する従来の方法では、次のような問題がある。
【０００８】
（１）の方法を採用する場合、絶縁抵抗を検出するためには、サーボモータとモータ制御装置とを繋ぐ配線を取り外し、サーボモータの巻線とグランドとの間に絶縁抵抗計を接続する作業が必要である。絶縁抵抗を検出するために、作業工数が多すぎて、予防保全としては現実的ではない。
【０００９】
（２）の方法を採用する場合、（１）の方法のように工作機械の分解の必要はないものの、ＰＷＭインバータの電源を通じて、コンデンサと抵抗器とを直列接続した回路に漏れ電流が流れてしまうため、正確な絶縁抵抗は演算できない。
【００１０】
（３）の方法を採用する場合、遮断器で電源とＰＷＭインバータとを切り離しているため、（２）の方法のような問題は存在しない。しかし、ＰＷＭインバータがブートストラップ回路を採用している場合には、下記のような理由から、この方法は適用できない。
【００１１】
図６のインバータ回路で示すように、ブートストラップ回路は、コンデンサ１５をプラス極１６側のトランジスタ１７の電源として利用する回路である。ブートストラップ回路は、ＰＷＭインバータ１０のマイナス極１１側に設けられた電源１２に、ダイオード１３、抵抗器１４、コンデンサ１５を接続して構成する。マイナス極１１側のトランジスタ１８のオン、オフにより、マイナス極１１側の電源１２から抵抗器１４、ダイオード１３を介してコンデンサ１５が充電される。したがって、コンデンサ１５がプラス極１６側のトランジスタ１７の電源となる。このため、プラス極１６側のトランジスタ１７を常時オンにしておくことができず、ＰＷＭインバータ１０がブートストラップ回路を採用している場合には、絶縁抵抗の検出ができない。
【００１２】
特に、多くのサーボモータを用いている多軸の工作機械では、図６のようなインバータ回路が各サーボモータに対して個々に設けられ、全てのインバータ回路が並列に接続される。この場合には、個々のサーボモータの絶縁抵抗が検出できることが望まれるが、上記の理由から、個々のサーボモータの絶縁抵抗を検出することができない。
【００１３】
本発明は、上記のような、絶縁劣化を検出する従来の方法の問題点を解消するために創案されたものであり、ブートストラップ回路を有するモータ制御装置であっても、容易に絶縁抵抗を検出することができ、複数のモータの絶縁劣化の状態を個別に正確に把握することができるモータ制御装置及びモータの絶縁劣化検出方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明に係るモータ制御装置は、遮断器、複数のインバータ回路、検出スイッチ、抵抗器、検出動作制御部、絶縁抵抗検出部を有する。各インバータ回路は、スイッチング部、第１駆動回路、第２駆動回路、分離スイッチを有する。
【００１５】
遮断器は、平滑コンデンサを備えた整流回路と交流電源との接続を遮断する。複数のインバータ回路は、平滑コンデンサと並列に接続され複数のモータのそれぞれを個別に駆動する。
【００１６】
各インバータ回路が有するスイッチング部は、一対の半導体スイッチを直列に接続し一対の半導体スイッチ同士の接続ラインをモータの巻線に接続したアーム回路を複数並列に接続し複数のアーム回路を平滑コンデンサに並列に接続する。
【００１７】
各インバータ回路が有する第１駆動回路は、アーム回路の一対の半導体スイッチのうちブートストラップ回路を有する一方の半導体スイッチを駆動する。各インバータ回路が有する第２駆動回路は、アーム回路の一対の半導体スイッチのうち他方の半導体スイッチを駆動する。
【００１８】
各インバータ回路が有する分離スイッチは、ブートストラップ回路への通電を遮断し第１駆動回路と第２駆動回路とを分離する。
【００１９】
検出スイッチは、平滑コンデンサから、検出対象となるモータが接続されるインバータ回路のアーム回路の半導体スイッチ、モータの巻線、グランドを介して平滑コンデンサに至る絶縁抵抗検出用電流経路を形成する。抵抗器は、平滑コンデンサとグランドとの間の絶縁抵抗検出用電流経路内に設けられ検出スイッチと直列に接続する。
【００２０】
検出動作制御部は、モータの絶縁抵抗の検出指示を受信したときには、遮断器を開き、検出対象となるモータが接続されるインバータ回路の分離スイッチを閉にする一方、検出対象となるモータが接続されるインバータ回路以外の全てのインバータ回路の分離スイッチを開にし、検出スイッチを閉にして絶縁抵抗検出用電流経路を形成し、検出対象となるモータが接続されるインバータ回路の第１駆動回路にはＡ％のデューティー比のＰＷＭ信号を出力して当該インバータ回路のスイッチング部の少なくとも一つのアーム回路の一対の半導体スイッチの一方をオン状態にして他方をオフ状態にし、その後、インバータ回路の第２駆動回路にはＰＷＭ信号のＨＩ、ＬＯＷを同一タイミングで反転させた１００−Ａ％のデューティー比のＰＷＭ信号を出力して前記アーム回路の一対の半導体スイッチの一方をオフ状態にして他方をオン状態にするスイッチング動作を繰り返させる。絶縁抵抗検出部は、抵抗器の端子間電圧を用いて検出対象となるモータの絶縁抵抗を検出する。
【００２１】
上記目的を達成するための本発明に係るモータの絶縁劣化検出方法は、遮断器、複数のインバータ回路、検出スイッチ、抵抗器、検出動作制御部、絶縁抵抗検出部を有し、各インバータ回路が、スイッチング部、第１駆動回路、第２駆動回路、分離スイッチを有するモータ制御装置におけるモータの絶縁劣化検出方法である。
【００２２】
モータの絶縁劣化検出方法は、モータの絶縁抵抗の検出指示を受信する段階と、遮断器により整流回路と交流電源との接続を遮断し、検出対象となるモータが接続されるインバータ回路の分離スイッチを閉にして第１駆動回路と第２駆動回路とを接続する一方、検出対象となるモータが接続されるインバータ回路以外の全てのインバータ回路の分離スイッチを開にしてブートストラップ回路への通電を遮断するとともに第１駆動回路と第２駆動回路とを分離し、検出スイッチにより絶縁抵抗検出用電流経路を形成する段階と、検出対象となるモータが接続されるインバータ回路の第１駆動回路にはＡ％のデューティー比のＰＷＭ信号を出力して当該インバータ回路のスイッチング部の少なくとも一つのアーム回路の一対の半導体スイッチの一方をオン状態にして他方をオフ状態にし、その後、前記インバータ回路の第２駆動回路には前記ＰＷＭ信号のＨＩ、ＬＯＷを同一タイミングで反転させた１００−Ａ％のデューティー比のＰＷＭ信号を出力して前記アーム回路の一対の半導体スイッチの一方をオフ状態にして他方をオン状態にするスイッチング動作を繰り返させて絶縁抵抗検出用電流経路内に検出電流を流す段階と、検出電流が抵抗器に流れることで生成される抵抗器の電圧を検出する段階と、検出された電圧の大きさから検出対象となるモータの絶縁抵抗を検出する段階と、を含む。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ブートストラップ回路を有するモータ制御装置であっても、容易に絶縁抵抗を検出することができ、複数のモータの絶縁劣化の状態を個別に正確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係るモータ制御装置の構成図である。
【図２】図１に示したアーム回路の動作説明に供する図である。
【図３】図１に示したモータ制御装置の絶縁抵抗検出時の動作フローチャートである。
【図４】図３の動作フローチャートの動作説明に供する図である。
【図５】図３の動作フローチャートの動作説明に供する図である。
【図６】インバータ回路に設けられるブートストラップ回路の具体的な回路構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明に係るモータ制御装置及びモータの絶縁劣化検出方法の１実施形態について説明する。
【００２６】
〔モータ制御装置の構成〕
図１は、本実施形態に係るモータ制御装置の構成図である。図に示すように、本実施形態に係るモータ制御装置１００は、２台のモータＭ１、Ｍ２を駆動でき、２台のモータＭ１、Ｍ２の絶縁抵抗を個別に検出できる。本実施形態に係るモータ制御装置を用いてモータＭ１、Ｍ２の絶縁抵抗を検出する場合には、検出の対象となるモータの配線を外す必要がなく、電源からの漏れ電流の影響を受けることがない。また、下記のように、２軸で構成されるモータ制御装置がブートストラップ回路を備えていたとしても、２つのモータの絶縁抵抗を個別に正確に検出することができる。
【００２７】
本実施形態で例示するモータは、三相交流モータであり、モータＭ１は、スター接続されたＲ相の巻線Ｗ１ｒ、Ｓ相の巻線Ｗ１ｓ、Ｔ相の巻線Ｗ１ｔを有する。モータＭ１が駆動されているときには、たとえば、巻線Ｗ１ｒ、Ｗ１ｓ、Ｗ１ｔに電気角で１２０°位相をずらした電流が流される。また、モータＭ１の絶縁抵抗Ｒ１ｉは等価回路として巻線Ｗ１ｒ、Ｗ１ｓ、Ｗ１ｔの中性点とグランドとの間の絶縁を示す抵抗として記載してある。絶縁抵抗Ｒ１ｉの抵抗値があらかじめ定めた一定の値以下になるとモータＭ１の絶縁が劣化していると判断できる。
【００２８】
同様に、モータＭ２は、スター接続されたＲ相の巻線Ｗ２ｒ、Ｓ相の巻線Ｗ２ｓ、Ｔ相の巻線Ｗ２ｔを有する。モータＭ２が駆動されているときには、モータＭ１と同様に、たとえば、巻線Ｗ２ｒ、Ｗ２ｓ、Ｗ２ｔに、電気角で１２０°位相をずらした電流が流される。また、モータＭ２の絶縁抵抗Ｒ２ｉの抵抗値があらかじめ定めた一定の値以下になるとモータＭ２の絶縁が劣化していると判断できる。
【００２９】
モータ制御装置１００は、平滑コンデンサＣを備えた整流回路１１０と交流電源（三相）１２０との接続を遮断する遮断器１３０を有する。
【００３０】
整流回路１１０は、図に示す通り、ブリッジ接続した６個のダイオードＤ１−Ｄ６を有し、６個のダイオードＤ１−Ｄ６は交流電源１２０から流れる交流電流を全波整流する。６個のダイオードＤ１−Ｄ６によって全波整流された直流電流は、平滑コンデンサＣによって平滑化され、全波整流後の直流電流のリップルが低減される。
【００３１】
遮断器１３０は、モータＭ１またはＭ２の絶縁抵抗を検出するときにその接点が開放され、整流回路１１０と交流電源１２０との接続を遮断する。
【００３２】
整流回路１１０には、２つのインバータ回路１４０−１と１４０−２が並列に接続してある。インバータ回路１４０−１と１４０−２は、平滑コンデンサＣと並列に接続されモータＭ１、Ｍ２のそれぞれを個別に駆動する。インバータ回路１４０−１と１４０−２の構成は同一であるので、代表してインバータ１４０−１の構成を説明する。
【００３３】
インバータ１４０−１は、スイッチング部を構成する３つのアーム回路１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃを有する。
【００３４】
アーム回路１５０Ａは、一対のトランジスタ（半導体スイッチ）ＴＲ１とＴＲ４とを直列に接続し、一対のトランジスタＴＲ１とＴＲ４同士の接続ライン１５２ＡにモータＭ１の巻線Ｗ１ｒを接続する。アーム回路１５０Ｂは、一対のトランジスタＴＲ２とＴＲ５とを直列に接続し、一対のトランジスタＴＲ２とＴＲ５同士の接続ライン１５２ＢにモータＭ１の巻線Ｗ１ｔを接続する。アーム回路１５０Ｃは、一対のトランジスタＴＲ３とＴＲ６とを直列に接続し、一対のトランジスタＴＲ３とＴＲ６同士の接続ライン１５２ＣにモータＭ１の巻線Ｗ１ｓを接続する。
【００３５】
３つのアーム回路１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ（スイッチング部）は整流回路１１０の平滑コンデンサＣに並列に接続される。スイッチング部を形成する６つのトランジスタＴＲ１、ＴＲ４、ＴＲ２、ＴＲ５、ＴＲ３、ＴＲ６のコレクタ−エミッタ間には、ダイオードＤが逆接続される。
【００３６】
各アーム回路１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃを形成する一対のトランジスタＴＲ１、ＴＲ４または、ＴＲ２、ＴＲ５または、ＴＲ３、ＴＲ６のうち、一方のトランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３のそれぞれには、抵抗Ｒ０、コンデンサＣ０、ダイオードＤ０及び直流電源ＤＰＳによって構成されるブートストラップ回路が接続される。
【００３７】
ブートストラップ回路を有する一方のトランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３のそれぞれには、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３を駆動する第１駆動回路１４５が接続される。
【００３８】
各アーム回路１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃを形成する一対のトランジスタＴＲ１、ＴＲ４または、ＴＲ２、ＴＲ５または、ＴＲ３、ＴＲ６のうち、他方のトランジスタＴＲ４、ＴＲ５、ＴＲ６のそれぞれには、トランジスタＴＲ４、ＴＲ５、ＴＲ６を駆動する第２駆動回路１４７が接続される。
【００３９】
第１駆動回路１４５は、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３のそれぞれに対して個別に設けられる。また、第２駆動回路１４７は、トランジスタＴＲ４、ＴＲ５、ＴＲ６のそれぞれに対して個別に設けられる。
【００４０】
トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３を駆動する第１駆動回路１４５を駆動するブートストラップ回路とトランジスタＴＲ４、ＴＲ５、ＴＲ６を駆動する第２駆動回路１４７とは、分離スイッチ１４８−１によって接続される。分離スイッチ１４８−１が開になると、第１駆動回路１４５を駆動するブートストラップ回路と第２駆動回路１４７とが分離される。すなわち、分離スイッチ１４８−１が開になるとブートストラップ回路への通電が遮断される。逆に、分離スイッチ１４８−１が閉になると、第１駆動回路１４５を駆動するブートストラップ回路と第２駆動回路１４７とが接続され、ブートストラップ回路への通電が可能になる。このため、コンデンサＣ０が充電され、第１駆動回路１４５は、コンデンサＣ０の電圧によりトランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３を駆動する。
【００４１】
なお、本実施形態では、分離スイッチ１４８−１を抵抗Ｒ０と直流電源ＤＰＳとの間に設けて、分離スイッチ１４８−１を開とすることで、全ての第１駆動回路１４５と全ての第２駆動回路１４７とを１つの分離スイッチ１４８−１でまとめて分離しているが、分離スイッチ１４８は、それぞれの抵抗Ｒ０とコンデンサＣ０との間に設けても良い。
【００４２】
検出スイッチ１５５の一方の端子には、平滑コンデンサＣの一端とトランジスタＴＲ４、ＴＲ５、ＴＲ６のエミッタを接続するラインに一方の端子が接続された抵抗器１６０が接続される。また、検出スイッチ１５５の他方の端子には、モータＭ１またはＭ２が地絡状態にあるときに過電流が流れるのを防止する保護抵抗器１６５の一端が接続される。保護抵抗器１６５の他端はグランドに接続される。
【００４３】
モータＭ１またはＭ２の絶縁抵抗を検出するときに、検出スイッチ１５５を閉じると、下記のいずれかの絶縁抵抗検出用電流経路を形成する。
【００４４】
すなわち、モータＭ１の絶縁抵抗を検出するときには、インバータ回路１４０−１において、平滑コンデンサＣからアーム回路１５０ＡのトランジスタＴＲ１、ＴＲ４、モータＭ１の巻線Ｗ１ｒ、アーム回路１５０ＢのトランジスタＴＲ２、ＴＲ５、モータＭ１の巻線Ｗ１ｔ及びアーム回路１５０ＣのトランジスタＴＲ３、ＴＲ６、モータＭ１の巻線Ｗ１ｓの３つの巻線を経由し、絶縁抵抗Ｒ１ｉ、グランドを介して、保護抵抗器１６５、検出スイッチ１５５、抵抗器１６０から平滑コンデンサＣに至る絶縁抵抗検出用電流経路を形成する。
【００４５】
また、絶縁抵抗検出用電流経路は、上記のように３つの巻線を経由するのではなく、１つずつの巻線を経由する下記のいずれかの経路であっても良い。
【００４６】
すなわち、平滑コンデンサＣからアーム回路１５０ＡのトランジスタＴＲ１、ＴＲ４、モータＭ１の巻線Ｗ１ｒ、絶縁抵抗Ｒ１ｉ、グランドを介して、保護抵抗器１６５、検出スイッチ１５５、抵抗器１６０から平滑コンデンサＣに至る絶縁抵抗検出用電流経路であっても良い。または、平滑コンデンサＣからアーム回路１５０ＢのトランジスタＴＲ２、ＴＲ５、モータＭ１の巻線Ｗ１ｔ、絶縁抵抗Ｒ１ｉ、グランドを介して、保護抵抗器１６５、検出スイッチ１５５、抵抗器１６０から平滑コンデンサＣに至る絶縁抵抗検出用電流経路であっても良い。または、平滑コンデンサＣからアーム回路１５０ＣのトランジスタＴＲ３、ＴＲ６、モータＭ１の巻線Ｗ１ｓ、絶縁抵抗Ｒ１ｉ、グランドを介して、保護抵抗器１６５、検出スイッチ１５５、抵抗器１６０から平滑コンデンサＣに至る絶縁抵抗検出用電流経路であっても良い。また、任意の２つのアーム回路（たとえばアーム回路１５０Ａと１５０Ｃ）によって絶縁抵抗検出用電流経路を形成するようにしても良い。
【００４７】
なお、モータＭ２の絶縁抵抗を検出するときには、インバータ回路１４０−２側において、上記と同様に、いずれかの経路で絶縁抵抗検出用電流経路を形成する。
【００４８】
遮断器１３０、分離スイッチ１４８−１、１４８−２、検出スイッチ１５５は、検出動作指示部１７０によって駆動される。
【００４９】
検出動作制御部１７０は、モータＭ１またはＭ２の絶縁抵抗の検出指示を受信したときには、その検出指示がどのモータに対する検出指示であるのかを認識する。絶縁抵抗の検出指示がモータＭ１に対するものであれば、図４に示してあるように、遮断器１３０を開にし、分離スイッチ１４８−１を閉に、分離スイッチ１４８−２を開にして、同時に検出スイッチ１５５を閉にして、インバータ回路１４０−１側において上記の絶縁抵抗検出用電流経路を形成する。
【００５０】
一方、絶縁抵抗の検出指示がモータＭ２に対するものであれば、遮断器１３０を開にし、分離スイッチ１４８−１を開に、分離スイッチ１４８−２を閉にして、同時に検出スイッチ１５５を閉にして、インバータ回路１４０−２側において上記の絶縁抵抗検出用電流経路を形成する。
【００５１】
分離スイッチ１４８−１と１４８−２は同時に閉となることはなく、絶縁抵抗の検出指示がモータＭ１に対するものであるか、モータＭ２に対するものであるかによって択一的に開閉される。したがって、インバータ回路１４０−１側において絶縁抵抗検出用電流経路を形成するときには、インバータ回路１４０−２側の影響を受けることなく、モータＭ１の絶縁抵抗Ｒ１ｉが測定できる。また、インバータ回路１４０−２側において絶縁抵抗検出用電流経路を形成するときには、インバータ回路１４０−１側の影響を受けることなく、モータＭ２の絶縁抵抗Ｒ２ｉが測定できる。
【００５２】
ＰＷＭ制御回路１７５は、検出動作制御部１７０からの指示を受けて、第１駆動回路１４５にはＡ％のデューティー比のＰＷＭ信号を出力し、第２駆動回路１４７にはＰＷＭ信号のＨＩ、ＬＯＷを同一タイミングで反転させた１００−Ａ％のデューティー比のＰＷＭ信号を出力する。
【００５３】
これにより、スイッチング部の少なくとも一つのアーム回路（たとえば３つであればアーム回路１５０Ａ−１５０Ｃ）の一対のトランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３をオン状態にしてトランジスタＴＲ４、ＴＲ５、ＴＲ６をオフ状態にし、その後トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３をオフ状態にしてトランジスタＴＲ４、ＴＲ５、ＴＲ６をオン状態にするスイッチング動作が繰り返される。また、スイッチング部の少なくとも一つのアーム回路（たとえば１つであればアーム回路１５０Ａ）の一対のトランジスタＴＲ１をオン状態にしてトランジスタＴＲ４をオフ状態にし、その後トランジスタＴＲ１をオフ状態にしてトランジスタＴＲ４をオン状態にするスイッチング動作が繰り返される。
【００５４】
ＰＷＭ制御回路１７５は、アーム回路１５０Ａ−１５０Ｃの第１駆動回路１４５と第２駆動回路１４７に上記のデューティー比のＰＷＭ信号をパルスの位相を合わせるように同期させて出力して、モータＭ１またはＭ２の巻線の絶縁抵抗を検出できるようにする。
【００５５】
また、ＰＷＭ制御回路１７５は、アーム回路１５０Ａの第１駆動回路１４５と第２駆動回路１４７に上記のデューティー比のＰＷＭ信号を出力して、モータＭ１またはＭ２の巻線Ｗ１ｒまたは巻線Ｗ２ｒの絶縁抵抗を検出できるようにする。または、アーム回路１５０Ｂの第１駆動回路１４５と第２駆動回路１４７に上記のデューティー比のＰＷＭ信号を出力して、モータＭ１またはＭ２の巻線Ｗ１ｔまたは巻線Ｗ２ｔの絶縁抵抗を検出できるようにする。または、アーム回路１５０Ｃの第１駆動回路１４５と第２駆動回路１４７に上記のデューティー比のＰＷＭ信号を出力して、モータＭ１またはＭ２の巻線Ｗ１ｓまたは巻線Ｗ２ｓの絶縁抵抗を検出できるようにする。
【００５６】
さらに、ＰＷＭ制御回路１７５は、任意の２つのアーム回路（たとえばアーム回路１５０Ａと１５０Ｃ）の第１駆動回路１４５と第２駆動回路１４７に対してパルスの位相を合わせるように同期させて、同時に上記のデューティー比のＰＷＭ信号を出力しても良い。
【００５７】
なお、検出動作指示部１７０とＰＷＭ制御回路１７５とで検出動作制御部を形成する。
【００５８】
このときの、第１駆動回路１４５に出力するＰＷＭ信号のデューティー比Ａは、絶縁抵抗検出用電流経路に、モータＭ１またはＭ２の絶縁抵抗Ｒ１ｉまたはＲ２ｉの検出に必要な電流を流すための電圧が生成でき、かつ、ブートストラップ回路のコンデンサＣ０をトランジスタＴＲ１のスイッチング動作が可能な程度に充電できる、３０％から７０％の範囲の値を選定する。
【００５９】
検出スイッチ１５５と抵抗１６０との間にはＡ／Ｄコンバータ１８０が接続される。Ａ／Ｄコンバータ１８０は、抵抗１６０の端子間電圧をデジタル値に変換する。Ａ／Ｄコンバータ１８０には、デジタル化された抵抗１６０の端子間電圧からモータＭ１、Ｍ２の絶縁抵抗Ｒ１ｉまたはＲ２ｉを検出し、検出した絶縁抵抗の値を用いて絶縁劣化状態を判定する絶縁劣化判定コンピュータ１８５が接続される。
【００６０】
なお、Ａ／Ｄコンバータ１８０と絶縁劣化判定コンピュータ１８５とで絶縁抵抗検出部を形成する。
【００６１】
図２は、図１に示したアーム回路１５０Ａの動作説明に供する図である。図２（ａ）に示すように、アーム回路１５０ＡのトランジスタＴＲ１には、ブートストラップ回路が接続されている。
【００６２】
ブートストラップ回路では、分離スイッチ１４８−１が閉となりトランジスタＴＲ４がオンしている期間、直流電源ＤＳＰ、抵抗Ｒ０、ダイオードＤ０、コンデンサＣ０、トランジスタＴＲ４で構成される閉回路に電流が流れ、この電流によってコンデンサＣ０が充電される。
【００６３】
コンデンサＣ０に充電された電荷はトランジスタＴＲ１のベース−エミッタ間電圧を上昇させる電源になる。第１駆動回路１４５から出力されるスイッチング信号によって、トランジスタＴＲ１の導通状態を確保できる。
【００６４】
分離スイッチ１４８−１が閉となっている間、図２（ｂ）に示すような、ＰＷＭ信号がトランジスタＴＲ１とＴＲ４に印加される。ＰＷＭ信号１とＰＷＭ信号２は、ＨＩとＬＯＷの状態が反転している信号である。したがって、ＰＷＭ信号１がトランジスタＴＲ１に印加され、ＰＷＭ信号２がトランジスタＴＲ４に印加されると、トランジスタＴＲ１はオン状態となる一方トランジスタＴＲ４はオフ状態となり、その後トランジスタＴＲ１はオフ状態になる一方トランジスタＴＲ４はオン状態になる、というスイッチング動作を繰り返す。
【００６５】
〔モータ制御装置の動作〕
次に、図１に示したモータ制御装置１００の動作について説明する。絶縁抵抗を検出する動作について説明する前に、まず、モータＭ１、Ｍ２を駆動する通常の動作について説明する。
【００６６】
（通常動作）
モータＭ１とＭ２を駆動する場合には、検出動作指示部１７０は作動しないので、遮断器１３０は図１に示すように閉状態になっている。交流電源１２０によって印加される電圧は整流回路１１０によって直流に変換され、モータＭ１を駆動するインバータ回路１４０−１とモータＭ２を駆動するインバータ回路１４０−２とに供給される。なお、通常動作では、図１に示すように、分離スイッチ１４８−１と１４８−２はともに閉状態であり、検出スイッチ１５５は開状態となっている。
【００６７】
ＰＷＭ制御回路１７５は、インバータ回路１４０−１と１４０−２のアーム回路１５０ＡのトランジスタＴＲ１とアーム回路１５０ＢのトランジスタＴＲ５をオンし、モータＭ１の巻線Ｗ１ｒ、Ｗ１ｔに電流を流し、モータＭ２の巻線Ｗ２ｒ、Ｗ２ｔに電流を流す。次に、ＰＷＭ制御回路１７５は、インバータ回路１４０−１と１４０−２のアーム回路１５０ＢのトランジスタＴＲ２とアーム回路１５０ＣのトランジスタＴＲ６をオンし、モータＭ１の巻線Ｗ１ｔ、Ｗ１ｓに電流を流し、モータＭ２の巻線Ｗ２ｔ、Ｗ２ｓに電流を流す。次に、ＰＷＭ制御回路１７５は、インバータ回路１４０−１と１４０−２のアーム回路１５０ＣのトランジスタＴＲ３とアーム回路１５０ＡのトランジスタＴＲ４をオンし、モータＭ１の巻線Ｗ１ｓ、Ｗ１ｒに電流を流し、モータＭ２の巻線Ｗ２ｓ、Ｗ２ｒに電流を流す。
【００６８】
ＰＷＭ制御回路１７５によるアーム回路１５０Ａ−１５０ＣのトランジスタＴＲ１−ＴＲ６のスイッチングを上記の順番に繰り返すことによって、モータＭ１、Ｍ２の巻線Ｗ１ｒ−Ｗ１ｔ、Ｗ２ｒ−Ｗ２ｔに電流が流れ、モータＭ１、Ｍ２が回転する。回転速度を変更する場合には、アーム回路１５０Ａ−１５０ＣのトランジスタＴＲ１−ＴＲ６に印加するＰＷＭ信号のデューティー比を変更する。
【００６９】
ＰＷＭ制御回路１７５による以上の制御は、モータＭ１、Ｍ２に取り付けられているエンコーダからの信号に基づいて行われる。エンコーダからの信号によりモータＭ１、Ｍ２の回転位置が検出され、位置決めのためにモータＭ１、Ｍ２の速度が制御される。
【００７０】
（絶縁抵抗検出動作）
上記のような通常動作とは別に、モータＭ１またはＭ２の絶縁抵抗を検出するときには、モータ制御装置１００は次のように動作する。
【００７１】
図３は、図１に示したモータ制御装置１００の絶縁抵抗検出時の動作フローチャートである。この動作フローチャートに示す処理手順は、モータの絶縁劣化検出方法の手順を示すものでもある。
【００７２】
図３の動作フローチャートの処理を、図２、図４、図５を参照しながら説明する。
【００７３】
絶縁抵抗検出動作は、検出動作指示部１７０が、モータＭ１またはＭ２の絶縁抵抗の検出指示を外部から入力することによって開始される。
【００７４】
検出動作指示部１７０が外部から絶縁抵抗の検出指示を受信すると（Ｓ１００）、検出動作指示部１７０は、図４に示すように、遮断器１３０を閉状態から開状態にして、整流回路１１０を交流電源１２０から切り離す（Ｓ１０１）。これによってインバータ回路１４０−１と１４０−２には電力が供給されなくなり、モータ制御装置１００が通常動作から絶縁抵抗検出動作に移行する。なお、絶縁抵抗の検出指示には、検出対象となるモータＭ１またはＭ２の情報を含んでいる。
【００７５】
このステップＳ１００の処理は絶縁劣化検出方法の第１段階に相当する。
【００７６】
検出動作指示部１７０は、絶縁抵抗の検出指示に含まれる検出対象となるモータの情報から、その検出指示がどのモータに対する検出指示であるのかを認識する。認識した検出指示により、開状態にさせる分離スイッチ１４８−１または１４８−２を選択し、選択した分離スイッチを開状態にする。
【００７７】
たとえば、絶縁抵抗の検出指示がモータＭ１に対するものであれば、絶縁抵抗の検出対象となるモータが接続されるインバータ回路は１４０−１であるので、検出動作指示部１７０は、図４に示すように、分離スイッチ１４８−１のみを閉状態にする。すなわち、分離スイッチ１４８−１は閉状態のままとし、絶縁抵抗の検出対象外のモータが接続されるインバータ回路は１４０−２の分離スイッチ１４８−２は閉状態から開状態とする。
【００７８】
分離スイッチ１４８−２を開状態にするのは、万が一、モータＭ２の絶縁抵抗Ｒ２ｉが低下している場合には、インバータ回路１４０−２の直流電源ＤＰＳからブートストラップ回路の抵抗Ｒ０、ダイオードＤ０、コンデンサＣ０、絶縁抵抗Ｒ２ｉを通して電流が流れてしまうからである。この電流は絶縁抵抗Ｒ１ｉの誤検出を招く。
【００７９】
さらに具体的には、モータＭ１をＰＷＭ駆動した場合に、グランド電位に対するマイナス極の電位は、ＰＷＭ信号の影響を受けて変動する。このため、マイナス極の電位がグランド電位よりも高くなった時に絶縁抵抗Ｒ２ｉを通して抵抗器１６０と保護抵抗器１６５に電流が流れる。これにより、絶縁抵抗Ｐ１ｉを検出しようとしているのに絶縁抵抗Ｐ２ｉを流れる電流の影響を受けて絶縁抵抗Ｐ１ｉの抵抗値が実際の抵抗値よりも小さく検出される。
【００８０】
以上の誤検出を回避するために、モータＭ１の絶縁抵抗を検出する際には、分離スイッチ１４８−２を開状態にしている。なお、モータＭ２の絶縁抵抗を検出する際には、分離スイッチ１４８−１を開状態にする（Ｓ１０２）。
【００８１】
次に、検出動作指示部１７０は、図４に示すように、検出スイッチ１５５を閉状態にする（Ｓ１０３）。
【００８２】
このステップＳ１０１からステップＳ１０３の動作は絶縁劣化検出方法の第２段階に相当する。
【００８３】
ＰＷＭ制御回路１７５は、検出動作指示部１７０からの動作指示を受けて、インバータ回路１４０−１のアーム回路１５０Ａ−１５０Ｃの第１駆動回路１４５にＡ％のデューティー比のＰＷＭ信号を出力する。Ａ％のデューティー比のＰＷＭ信号は、図２（ｂ）の上側に示すパルス状の信号である。なお、絶縁劣化検出動作の際に用いるＰＷＭ信号と上記の通常動作の際に用いるＰＷＭ信号は異なる。絶縁劣化検出動作の際には、絶縁劣化検出に適した独自のＰＷＭ信号を用いる。
【００８４】
このＰＷＭ信号によって、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３がスイッチング動作される。トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３がオンしている間は、トランジスタＴＲ４、ＴＲ５、ＴＲ６はオフし、図４に示すように、平滑コンデンサＣからトランジスタＴＲ１、モータＭ１の巻線Ｗ１ｒ、及びトランジスタＴＲ２、モータＭ１の巻線Ｗ１ｔ及びトランジスタＴＲ３、モータＭ１の巻線Ｗ１ｓ、絶縁抵抗Ｒ１ｉ、グランド、保護抵抗器１６５、検出スイッチ１５５、抵抗器１６０を介して平滑コンデンサＣに至る絶縁抵抗検出用電流経路に電流が流れる。
【００８５】
一方、ＰＷＭ制御回路１７５は、検出動作指示部１７０からの動作指示を受けて、インバータ回路１４０−１のアーム回路１５０Ａ−１５０Ｃの第２駆動回路１４７に、第１駆動回路１４５に出力したＰＷＭ信号のＨＩ、ＬＯＷを同一タイミングで反転させた１００−Ａ％のデューティー比のＰＷＭ信号を出力する。１００−Ａ％のデューティー比のＰＷＭ信号は、図２（ｂ）の下側に示すパルス状の信号である。
【００８６】
このＰＷＭ信号によって、トランジスタＴＲ４、ＴＲ５、ＴＲ６がスイッチング動作される。トランジスタＴＲ４、ＴＲ５、ＴＲ６がオンしている間は、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３はオフし、図５に示すように、直流電源ＤＰＳから抵抗Ｒ０、コンデンサＣ０、ダイオードＤ０、トランジスタＴＲ４を介して直流電源ＤＰＳに至るブートストラップ回路に電流が流れる。この電流でコンデンサＣ０が充電される。充電されたコンデンサＣ０の電圧は、次にトランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３がスイッチング動作をするときの電源となる。
【００８７】
なお、上記のように、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３及びトランジスタＴＲ４、ＴＲ５、ＴＲ６を一斉に交互にスイッチングさせるのではなく、アーム回路１５０Ａ−１５０Ｃごとにトランジスタ（たとえばアーム回路１５０ＡのトランジスタＴＲ１とＴＲ４）をスイッチングさせるようにしても良い。
【００８８】
したがって、第１駆動回路１４５と第２駆動回路１４７に出力するＰＷＭ信号によってトランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３とトランジスタＴＲ４、ＴＲ５、ＴＲ６とが交互にオン、オフを繰り返す。トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３がオンしている時間は第１駆動回路１４５に出力するＰＷＭ信号のデューティー比によって決まるので、絶縁抵抗Ｒ１ｉ、保護抵抗器１６５、抵抗器１６０の直列回路に印加される平均電圧Ｖは、平滑コンデンサＣの充電電圧をＶＤＣとすると、Ｖ＝ＶＤＣ×Ａ／１００ボルトになる。
【００８９】
したがって、絶縁抵抗検出用電流経路に流れる検出電流をＩとし、絶縁抵抗Ｒ１ｉの抵抗値をＲＲ１ｉ、保護抵抗器１６５の抵抗値をＲ１６５、抵抗器１６０の抵抗値をＲ１６０すると、
Ｉ＝Ｖ／（ＲＲ１ｉ＋Ｒ１６５＋Ｒ１６０）
＝ＶＤＣ×Ａ／１００（ＲＲ１ｉ＋Ｒ１６５＋Ｒ１６０）アンペアである。
【００９０】
よって、抵抗器１６０の端子間電圧Ｖ１６０は、
Ｖ１６０＝ＶＤＣ×Ａ×Ｒ１６０／１００（ＲＲ１ｉ＋Ｒ１６５＋Ｒ１６０）ボルトである。なお、ここでは、モータＭ１の巻線Ｗ１ｒ、巻線Ｗ１ｔ、巻線Ｗ１ｓの合成抵抗値と、トランジスタＴＲ１の電圧降下は、極めて小さいので無視している。
【００９１】
抵抗器１６０の端子間電圧Ｖ１６０の大きさは絶縁抵抗Ｒ１ｉの大きさＲＲ１ｉに比例する。したがって、抵抗器１６０の端子間電圧Ｖ１６０の大きさを検出することで絶縁抵抗Ｒ１ｉの抵抗値ＲＲ１ｉを知ることができる。
【００９２】
上記のように、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３は第１駆動回路１４５に出力されるＰＷＭ信号によってスイッチングされる。ＰＷＭ信号のデューティー比は大きいほどモータＭ１の巻線Ｗ１ｒ、巻線Ｗ１ｔ、巻線Ｗ１ｓを含む、絶縁抵抗Ｒ１ｉ、保護抵抗器１６５、抵抗器１６０の直列回路に印加される平均電圧Ｖが大きくなるので、絶縁抵抗Ｒ１ｉの検出には都合が良い。
【００９３】
一方、トランジスタＴＲ４、ＴＲ５、ＴＲ６がオンしている時間は第１駆動回路１４５に出力するＰＷＭ信号のデューティー比に依存する。トランジスタＴＲ４、ＴＲ５、ＴＲ６がオンしている間だけブートストラップ回路に電流が流れるので、第１駆動回路１４５に出力するＰＷＭ信号のデューティー比が大きければ大きいほど、コンデンサＣ０の充電時間が短くなって、コンデンサＣ０の電圧が上がらなくなる。
【００９４】
このため、第１駆動回路１４５に出力するＰＷＭ信号のデューティー比Ａは、絶縁抵抗検出用電流経路に、絶縁抵抗Ｒ１ｉの検出に必要な電流を流すための電圧が生成でき、かつ、ブートストラップ回路のコンデンサＣ０をトランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３のスイッチング動作が可能な程度に充電できる、３０％から７０％の範囲の値を選定している（Ｓ１０４）。
【００９５】
このステップＳ１０４は絶縁劣化検出方法の第３段階に相当する。
【００９６】
次に、Ａ／Ｄコンバータ１８０は、検出電流Ｉが抵抗器１６０に流れることで生成される抵抗器１６０の電圧Ｖ１６０をＡ／Ｄ変換する（Ｓ１０５）。
【００９７】
このステップＳ１０５は絶縁劣化検出方法の第４段階に相当する。
【００９８】
最後に、絶縁劣化判定コンピュータ１８５は、Ａ／Ｄ変換された電圧Ｖ１６０からモータＭ１の絶縁抵抗値ＲＲ１ｉを検出する（Ｓ１０６）。検出した絶縁抵抗値ＲＲ１ｉをモニタリングして、絶縁抵抗値ＲＲ１ｉが低下している場合には、モータＭ１を交換し、地絡によるシステムダウンの発生を未然に防止する。なお、絶縁劣化判定コンピュータ１８５には、検出したモータの絶縁抵抗を用いてモータの絶縁劣化を判定する絶縁劣化判定機能を設けても良い。
【００９９】
このステップＳ１０６は絶縁劣化検出方法の第５段階に相当する。
【０１００】
上記の絶縁抵抗検出動作においては、インバータ回路１４０−１または１４０−２のアーム回路１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃに同一のデューティー比のＰＷＭ信号を、パルスの位相を合わせるように同期させて与えるため、モータＭ１、Ｍ２を回転させる方向に力が働かず、モータＭ１、Ｍ２が回転することはない。逆に言えば、絶縁劣化検出動作時には、モータＭ１、Ｍ２が回転することのないように、インバータ回路１４０−１または１４０−２の各アーム回路１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃに同一のデューティー比のＰＷＭ信号を与える。
【０１０１】
以上のように、本実施形態に係るモータ制御装置１００によれば、モータＭ１、Ｍ２の通常運転を停止し、遮断器１３０を開状態にすることでモータＭ１、Ｍ２の絶縁抵抗が測定できる。このため、モータＭ１、Ｍ２の配線を取り外す必要が無なく、絶縁抵抗の測定に際して、電源ラインを通して流れる漏れ電流や交流電源のノイズの影響を受けることがない。
【０１０２】
また、絶縁抵抗の検出時には、検出時のみ通電される専用の抵抗器１６０を用いて絶縁抵抗を測定している。このため、絶縁抵抗の抵抗値は絶縁抵抗の検出に適した値を採用することができる。しかも各アーム回路には、同一のデューティー比のＰＷＭ信号を、パルスの位相を合わせるように同期させて（必ずしも完全にパルスの位相が合っていなくとも良い）与えているため、モータは回転することがない。
【０１０３】
さらに、１つの絶縁抵抗検出部を設けておくだけで複数のモータの絶縁抵抗を個別に検出できる。
【０１０４】
そして、ブートストラップ回路への電流を遮断できる位置に分離スイッチを設け、他軸のモータの絶縁抵抗測定時にこの分離スイッチを開とするようにしたので、ブートストラップ電源を用いてインバータ回路が構成されている場合に、そのインバータ回路に接続されているモータの絶縁抵抗が低下していたとしても、モータの絶縁抵抗を正確に検出することができる。
【０１０５】
上記の実施形態では、インバータ回路が２台の場合を例示したが、３台以上のインバータ回路を有するモータ制御装置であっても、本願発明の思想を適用できる。また、インバータ回路に設けたアーム回路が３つの場合を例示したが、モータの巻線構成によってたとえば６つのアーム回路を有するモータ制御装置であっても、本願発明の思想を適用できる。さらに、上記の実施形態では、全てのインバータ回路がブートストラップ回路を有している場合を例示したが、少なくとも１つのインバータ回路がブートストラップ回路を備えているモータ制御装置であっても、本願発明の思想を適用できる。この場合には、ブートストラップ回路を備えているインバータ回路に分離スイッチを設ける。
【符号の説明】
【０１０６】
１００    モータ制御装置、
１１０    整流回路、
１２０    交流電源（三相）、
１３０    遮断器、
１４０−１、１４０−２    インバータ回路、
１４５    第１駆動回路、
１４７    第２駆動回路、
１４８−１、１４８−２    分離スイッチ、
１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ    アーム回路（スイッチング部）、
１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ    接続ライン、
１５５    検出スイッチ、
１６０    抵抗器、
１６５    保護抵抗器、
１７０    検出動作指示部、
１７５    ＰＷＭ制御回路、
１８０    Ａ／Ｄコンバータ、
１８５    絶縁劣化判定コンピュータ、
Ｃ    平滑コンデンサ、
ＴＲ１−ＴＲ６    トランジスタ、
ＤＰＳ    直流電源、
Ｒ０    抵抗、
Ｄ０    ダイオード、
Ｃ０    コンデンサ。
【要約】      （修正有）【課題】ブートストラップ回路を有するモータ制御装置であっても、容易に絶縁抵抗を検出することができ、複数のモータの絶縁劣化の状態を個別に正確に把握する。【解決手段】検出動作制御部は、モータＭ１の絶縁抵抗の検出指示を受信したときには、遮断器１３０を開き、検出対象となるモータＭ１が接続されるインバータ回路１４０−１の分離スイッチ１４８−１を閉にする一方、検出対象となるモータが接続されるインバータ回路以外の全てのインバータ回路１４０−２の分離スイッチ１４８−２を開にし、検出スイッチ１５５を閉にして絶縁抵抗検出用電流経路を形成し、第１駆動回路１４５にはＡ％のデューティー比のＰＷＭ信号を出力し、その後、インバータ回路１４０−１の第２駆動回路１４７には前記ＰＷＭ信号のＨＩ、ＬＯＷを同一タイミングで反転させた１００−Ａ％のデューティー比のＰＷＭ信号を出力するスイッチング動作を繰り返させる。【選択図】図４【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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