(57)【要約】【課題】本発明は、半導体素子の漏れ電流の影響を受けずに、正確なモータの絶縁抵抗値の測定、及び絶縁劣化検出を可能とするモータ駆動装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のモータ駆動装置は、コンデンサの他方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンした状態で、電圧及び電流検出部で測定された電圧値及び電流値と、電圧検出部で測定された電圧値を第１の測定結果とし、グループＡについてはコンデンサの他方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンし、且つ、グループＢについてはコンデンサの一方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンした状態で、電圧及び電流検出部で測定された電圧値及び電流値と、電圧検出部で測定された電圧値を第２の測定結果とし、グループＡ及びＢのモータのコイルと大地との間の絶縁抵抗値を求める。【選択図】図４
2018054441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１スイッチを介して交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路を有するコンバータ部と、
前記整流回路によって整流された直流電圧をコンデンサで平滑化する電源部と、
前記コンデンサの正極側端子とモータコイルとの間に接続された上アームの半導体スイッチング素子及び前記コンデンサの負極側端子とモータコイルとの間に接続された下アームの半導体スイッチング素子のスイッチング動作により、前記電源部からの直流電圧を交流電圧に変換して複数のモータをそれぞれ駆動する複数のインバータ部と、
前記コンデンサの一方の端子を大地に接続する第２スイッチと、
前記コンデンサの一方の端子と大地との間に流れる電流と、前記コンデンサの一方の端子と大地との間の電圧を測定する電圧及び電流検出部と、
前記コンデンサの両端の電圧を測定する電圧検出部と、
前記複数のインバータ部によって駆動される複数のモータそれぞれの絶縁抵抗値を検出する絶縁抵抗検出部と、を具備するモータ駆動装置であって、
前記絶縁抵抗検出部が、モータの運転を停止し、前記第１スイッチをオフし、前記第２スイッチをオンし、全てのモータについて、各モータに接続されている前記インバータ部の前記上アームまたは前記下アームのいずれか片方の半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンした状態で、前記電圧及び電流検出部で測定された電圧値及び電流値と、前記電圧検出部で測定された電圧値を第１の測定結果とし、
全てのモータを任意の２つのグループＡとグループＢに分けて、グループＡのモータについては、各モータに接続されている前記インバータ部の前記上アームまたは前記下アームのいずれか片方の半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンし、且つ、
グループＢのモータについては、各モータに接続されている前記インバータ部の前記上アームまたは前記下アームのいずれか片方の半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの一方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンした状態で、前記電圧及び電流検出部で測定された電圧値及び電流値と、前記電圧検出部で測定された電圧値を第２の測定結果とし、
前記第１の測定結果と第２の測定結果を用いて、グループＡ及びグループＢのモータのコイルと大地との間の絶縁抵抗値を検出する、
ことを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記絶縁抵抗検出部が、モータの運転を停止し、前記第１スイッチをオフし、前記第２スイッチをオンし、全てのモータについて、各モータに接続されている前記インバータ部の前記上アームまたは前記下アームのいずれか片方の半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンした状態で、前記電圧及び電流検出部で測定された電圧値及び電流値と、前記電圧検出部で測定された電圧値を第１の測定結果として記憶し、
全てのモータを任意の２つのグループＡとグループＢに分けて、各グループを構成するモータを入れ替えながら、前記電圧及び電流検出部で測定された電圧値及び電流値と前記電圧検出部で測定された電圧値を前記第２の測定結果とする測定を続けて複数回行い、
それぞれのグループ分けで測定されたそれぞれの第２の測定結果と、前記記憶された第１の測定結果を使用して、それぞれのグループ分けにおける、グループＡ及びグループＢのモータのコイルと大地との間の絶縁抵抗値を検出する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記絶縁抵抗検出部が、モータの運転を停止し、前記第１スイッチをオフし、前記第２スイッチをオンし、全てのモータについて、各モータに接続されている前記インバータ部の前記上アームまたは前記下アームのいずれか片方の半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンした状態で、前記電圧及び電流検出部で測定された電圧値及び電流値と、前記電圧検出部で測定された電圧値を第１の測定結果として、第１の測定結果を用いて全てのモータの絶縁抵抗の合成抵抗値を求め、
前記合成抵抗値が基準値より小さい場合には、
全てのモータを任意の２つのグループＡとグループＢに分けて、グループＡのモータについては、各モータに接続されている前記インバータ部の前記上アームまたは前記下アームのいずれか片方の半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンし、且つ、
グループＢのモータについては、各モータに接続されている前記インバータ部の前記上アームまたは前記下アームのいずれか片方の半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの一方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンした状態で、前記電圧及び電流検出部で測定された電圧値及び電流値と、前記電圧検出部で測定された電圧値を第２の測定結果とし、
前記第１の測定結果と第２の測定結果を用いて、グループＡ及びグループＢのモータのコイルと大地との間の絶縁抵抗値を検出する、請求項１または２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記絶縁抵抗検出部が、絶縁抵抗値を測定する毎に、前記絶縁抵抗検出部で全検出した各モータの絶縁抵抗値を測定した時の日付および時刻に関する情報と共に記録しておき、モータの絶縁抵抗値の測定では、前記記録から絶縁抵抗値が低いと予想されるモータの１つを、グループＡまたはグループＢとしてグループ分けして、グループＡ及びグループＢのモータのコイルと大地との間の絶縁抵抗値を検出する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記電圧及び電流検出部は、検出抵抗と分圧抵抗の直列接続と検出抵抗両端の電圧を測定する回路を具備し、前記検出抵抗の両端の電圧の測定によって、前記検出抵抗の抵抗値から電流値の測定結果と、前記検出抵抗の両端の電圧と検出抵抗と分圧抵抗の抵抗値から電圧値の測定結果を得る、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のモータを駆動するモータ駆動装置に関し、特に測定対象以外のモータの絶縁抵抗や、インバータ部の半導体スイッチング素子を経由して流れる漏れ電流の影響を受けない正確なモータの絶縁抵抗測定および絶縁劣化検出機能を備えたモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでに、ＤＣリンク部の平滑用コンデンサに充電された電圧をモータ巻線（コイル）と大地との間に印加してモータ巻線の絶縁抵抗を検出する機能を備えたモータ駆動装置が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。特許文献１には、絶縁抵抗検出機能を備えたモータ駆動装置として、交流電源をスイッチで遮断した後に、インバータ部に接続される直流電源（ＤＣリンク部）の平滑用コンデンサの一端を大地に接続し、平滑コンデンサの他端に接続された複数の半導体スイッチング素子を予め定められた順番で１つずつオン状態にすることで、平滑用コンデンサ、大地、モータコイル、オン状態の半導体スイッチング素子から成る閉回路を生成して、この閉回路を流れる電流を、電流検出回路で検出してモータの絶縁抵抗を検出する方法について記載されている。
【０００３】
更に、特許文献１では、複数のモータを駆動する複数のインバータ部を備えたモータ駆動装置の場合に、複数のモータの中から検出対象とする任意のモータを選択して、検出対象として選択したモータが接続されているインバータ部の半導体スイッチング素子のみをオン状態にして、測定対象以外のモータが接続されているインバータ部の半導体スイッチング素子は全てオフ状態のままにすることで、複数のモータの中から検出対象のモータの絶縁抵抗を経由する閉回路を生成して、検出対象のモータの絶縁抵抗を検出する方法について記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載の従来技術は、複数のモータを駆動する複数のインバータ部を備えたモータ駆動装置の場合に、インバータ部に元々備わっている半導体スイッチング素子を、複数のモータの中から検出対象のモータを選択するための切り替えスイッチとして利用している。このため、検出対象を切り替えるためのスイッチをモータの数だけ別途設ける必要がない。さらに、複数台のモータに対して１つの検出回路でモータの絶縁抵抗の測定を実現できるため、シンプルな構成、かつ低いコストで実現できる点で優れた方式である。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の従来技術には、複数のモータを駆動する複数のインバータ部を備えたモータ駆動装置において、複数のモータの中から検出対象の特定のモータを選んで絶縁抵抗を測定する場合、検出対象以外のモータにひとつでも絶縁抵抗が低下したものがあると、半導体スイッチング素子の漏れ電流が増大する高温時に測定精度が低下するという問題があった。
【０００６】
一方、特許文献２では、複数のモータの中から検出対象とする任意のモータを選択して測定する場合に、交流電源をスイッチで遮断した後に、インバータに接続される直流電源（ＤＣリンク）の平滑用コンデンサの一方の端子を大地に接続し、検出対象として選択したモータのコイルが接続されているインバータの半導体スイッチング素子のうち、コンデンサの他方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンした状態にするだけでなく、測定対象以外のモータについても、コンデンサの一方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子もオンした状態にすることで、オフ状態の半導体スイッチング素子を測定対象のモータの絶縁抵抗を経由する閉回路から追い出して、オフ状態の半導体スイッチング素子の漏れ電流の影響を受けないようにしたモータの絶縁劣化の検出方法について記載されている。
【０００７】
特許文献２は、オフ状態の半導体スイッチング素子の漏れ電流が増大する高温時に測定精度が低下するという、特許文献１のもつ従来技術の問題点を解決している点において優れた方式である。しかし、特許文献２に記載の従来技術においても、測定対象以外のモータに絶縁抵抗値が低いモータが含まれている場合には測定精度が低下するという問題があった。
【０００８】
図１に特許文献２に開示されている従来技術を使用した、２台のモータを駆動する２つのインバータ部を備えたモータ駆動装置の構成を示す。以下に図１の例で２台のモータの中から測定対象として第１モータ１０６１を選択して第１モータ１０６１の絶縁抵抗を測定する場合の例について説明する。
【０００９】
従来のモータ駆動装置を利用したモータの絶縁抵抗の測定手順は以下のとおりである。先ず、図１において、全てのインバータ部１０５１、１０５２の半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴ）１０５１１〜１０５６１、１０５１２〜１０５６２は全てオフ状態にしておいて、第１スイッチ１００１をオフして交流電源１００２を切り離す。次に、第２スイッチ１００９をオンしてＤＣリンク部１００４のマイナス側端子１０４３を大地に接続する。ここまでの状態のＩＧＢＴとモータと大地との間の絶縁抵抗の接続を等価回路で表したのが図２である。
【００１０】
次に、図１において、測定対象として第１モータ１０６１を選択した結果として、第１モータ１０６１が接続されている第１インバータ部１０５１のＵ相上アームのＩＧＢＴ１０５１１をオン状態にして、且つ、測定対象外となった第２モータ１０６２が接続されている第２インバータ部１０５２部のＵ相下アームのＩＧＢＴ１０５２２をオン状態にして、測定対象である第１モータ１０６１のモータコイル１０６１１〜１０６３１と大地との間の絶縁抵抗を経由する閉回路（図１の点線で示す）を形成して、該閉回路に流れる電流を電流検出部１００７で測定する。これと同時に、ＤＣリンク電圧を電圧検出部１００８で測定し、測定で得られた電圧値と電流値からモータと大地との間の絶縁抵抗値を求める。
【００１１】
この絶縁抵抗測定時の等価回路を示したのが図３である。図２の状態から第１インバータ部１０５１の上アームのＩＧＢＴ（１０５１１、１０５３１、１０５５１）のうちの１つがオン状態に変わり、且つ、第２インバータ部１０５２の下アームのＩＧＢＴ（１０５２２、１０５４２、１０５６２）のうちの１つがオン状態に変わるので、図３は図２の第１インバータ部１０５１の上アームのＩＧＢＴ（１０５１１、１０５３１、１０５５１）の等価絶縁抵抗値ＲＵ−ＩＧＢＴ１と、第２インバータ部１０５２の下アームのＩＧＢＴ（１０５２２、１０５４２、１０５６２）の等価絶縁抵抗値ＲＤ−ＩＧＢＴ２をショートした等価回路になる。
【００１２】
図２と図３において、ＲＵ−ＩＧＢＴ１とＲＵ−ＩＧＢＴ２はそれぞれ第１インバータ部１０５１と第２インバータ部１０５２の上アームのＩＧＢＴ（１０５１１、１０５３１、１０５５１、及び１０５１２、１０５３２、１０５５２）のオフ時の等価絶縁抵抗値、ＲＤ−ＩＧＢＴ１とＲＤ−ＩＧＢＴ２はそれぞれ第１インバータ部１０５１と第２インバータ部１０５２の下アームのオフ時のＩＧＢＴ（１０５２１、１０５４１、１０５６１、及び１０５２２、１０５４２、１０５６２）のコレクタとエミッタ間の等価絶縁抵抗値、Ｒｍ１とＲｍ２はそれぞれ第１モータ１０６１と第２モータ１０６２のモータコイル（１０６１１〜１０６３１、１０６１２〜１０６３２）と大地との間の絶縁抵抗値、Ｒｃは電流検出部１００７の分圧抵抗１０７２と電流検出抵抗１０７１の直列接続を１個の抵抗で表したものである。
【００１３】
図１のような３相モータを駆動する３相インバータの場合、１つのインバータ部を構成する半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴ）は、上アームと下アームそれぞれ３つずつの構成となるが、同一インバータ内の上アーム同士および下アーム同士の３つのＩＧＢＴのコレクタ端子とエミッタ端子が、ＤＣリンク部とモータ内部のモータコイルを通じて並列接続されている状態となっている。このことから、図２と図３の等価回路では、それぞれのインバータ部の上アーム同士と下アーム同士のＩＧＢＴは、それぞれ３つのＩＧＢＴが並列接続された１つの等価絶縁抵抗で表している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特許第５０６５１９２号公報
【特許文献２】特開２０１５−１６９４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献２に記載の従来技術では、複数のモータを駆動する複数のインバータ部を備えたモータ駆動装置において、測定対象となる特定のモータを選択して絶縁抵抗検出を行う場合に、測定対象以外のモータの絶縁抵抗が電流検出部に並列接続された状態となるために、測定対象モータの絶縁抵抗を経由して流れる測定すべき電流の一部が、電流検出部を通らずに測定対象以外のモータの絶縁抵抗を経由して流れてしまう。そのため、電流検出部で測定した電流値は測定対象モータの絶縁抵抗を経由して流れる電流とは等しくならず、特に測定対象以外のモータに絶縁抵抗値が低下しているモータが含まれている場合には、測定対象とする特定のモータの絶縁抵抗測定の測定精度が大幅に低下するという問題があった。
【００１６】
具体的には、図３から明らかなように、従来技術の問題点は、測定対象以外の第２モータの絶縁抵抗Ｒｍ２が電流検出部１００７に並列接続された状態となるために、測定対象の第１モータと大地との間の絶縁抵抗Ｒｍ１を経由して流れる本来測定すべき電流（図３の点線矢印と一点鎖線の矢印の和）の一部（一点鎖線の矢印）が電流検出部１００７を通らないで、測定対象以外の第２モータの絶縁抵抗Ｒｍ２を経由して流れてしまう点にある。
【００１７】
このように、特許文献２に記載の従来技術では、測定対象以外のモータの絶縁抵抗が電流検出部に並列接続された状態になってしまうため、測定対象モータの絶縁抵抗の測定精度に測定対象以外のモータの絶縁抵抗値が影響してしまうという根本的な問題がある。そのため、特に測定対象以外のモータに絶縁抵抗値が低下しているモータが含まれている場合に、測定対象とする特定のモータの絶縁抵抗測定の測定精度が大幅に低下するという問題があった。
【００１８】
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、本発明の目的は、絶縁抵抗が低下したモータを含む複数のモータの中から特定のモータの絶縁抵抗を測定する場合においても、インバータに元々備わっている半導体スイッチング素子を、複数モータの中から特定の測定対象を選択する切り替えスイッチとして使用しながら、測定対象以外のモータの中に絶縁抵抗値が低いモータが含まれている場合においても、測定対象以外のモータの絶縁抵抗を経由して流れる漏れ電流の影響や、半導体スイッチング素子の漏れ電流の影響を受けずに、正確なモータの絶縁抵抗値の測定、および絶縁劣化検出を簡素な構成で可能とするモータ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一実施形態に係るモータ駆動装置は、第１スイッチを介して交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路を有するコンバータ部と、整流回路によって整流された直流電圧をコンデンサで平滑化する電源部と、コンデンサの正極側端子とモータコイルとの間に接続された上アームの半導体スイッチング素子及びコンデンサの負極側端子とモータコイルとの間に接続された下アームの半導体スイッチング素子のスイッチング動作により、電源部からの直流電圧を交流電圧に変換して複数のモータをそれぞれ駆動する複数のインバータ部と、コンデンサの一方の端子を大地に接続する第２スイッチと、コンデンサの一方の端子と大地との間の電圧と、コンデンサの一方の端子と大地との間に流れる電流を測定する電圧及び電流検出部と、コンデンサの両端の電圧を測定する電圧検出部と、複数のインバータ部によって駆動される複数のモータそれぞれの絶縁抵抗値を検出する絶縁抵抗検出部と、を具備するモータ駆動装置であって、絶縁抵抗検出部が、モータの運転を停止し、第１スイッチをオフし、第２スイッチをオンし、全てのモータについて、各モータに接続されているインバータ部の上アームまたは下アームのいずれか片方の半導体スイッチング素子のうち、コンデンサの他方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンした状態で、電圧及び電流検出部で測定された電圧値及び電流値と、電圧検出部で測定された電圧値を第１の測定結果とし、全てのモータを、グループＡとグループＢの任意の２つのグループに分けて、グループＡのモータについては、各モータに接続されているインバータ部の上アームまたは下アームのいずれか片方の半導体スイッチング素子のうち、コンデンサの他方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンし、且つ、グループＢのモータについては、各モータに接続されているインバータ部の上アームまたは下アームのいずれか片方の半導体スイッチング素子のうち、コンデンサの一方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンした状態で、電圧及び電流検出部で測定された電圧値及び電流値と、電圧検出部で測定された電圧値を第２の測定結果とし、第１の測定結果と第２の測定結果を用いて、グループＡ及びグループＢのモータのコイルと大地との間の絶縁抵抗値を求める、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数台のモータから任意のモータを選択して測定する際に、従来に比べてモータの絶縁抵抗の劣化状態を高精度に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術を使用した、２台のモータを駆動する２つのインバータ部を備えたモータ駆動装置の構成図である。
【図２】ＩＧＢＴとモータと大地との間の絶縁抵抗の接続を等価回路で表した図である。
【図３】図２の第１インバータ部の上アームのＩＧＢＴの等価絶縁抵抗値と第２インバータ部の下アームのＩＧＢＴの等価絶縁抵抗値をショートした等価回路である。
【図４】本発明の実施例１に係る絶縁抵抗検出部を有するモータ駆動装置の構成図である。
【図５】本発明の実施例１に係るモータ駆動装置を用いた絶縁抵抗検出方法の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の実施例１に係るモータ駆動装置において、ＩＧＢＴとモータのコイルと大地との間の絶縁抵抗の接続をＩＧＢＴの等価絶縁抵抗を使って表した等価回路である。
【図７】図４に示した実施例において、第１の測定結果を測定する際の等価回路である。
【図８】図７に示した等価回路から、第１の測定結果に関係しない部分を削除し、電圧及び電流検出部と電圧検出部を検出抵抗と分圧抵抗を含めて表した等価回路である。
【図９】電圧検出部の測定回路と、電圧及び電流検出部の測定回路の具体的な構成例である。
【図１０】図４に示した実施例において、第２の測定結果を測定する際の等価回路である。
【図１１】図１０に示した等価回路から第２の測定結果の測定に関係しない部分を削除し、電圧及び電流検出部と電圧検出部を検出抵抗と分圧抵抗を含めて表した等価回路である。
【図１２】本発明の実施例２に係るモータ駆動装置を用いた絶縁劣化検出処理の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例３に係るモータ駆動装置を用いた絶縁劣化検出処理の手順を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［実施例１］
まず、本発明の実施例１に係るモータ駆動装置について説明する。図４に本発明の実施例１に係る絶縁抵抗検出部を有するモータ駆動装置の構成図を示す。
【００２３】
本発明の実施例１に係るモータ駆動装置１０１は、コンバータ部１００と、電源部４と、複数のインバータ部５０１〜５０３と、第２スイッチ９と、電圧及び電流検出部７と、電圧検出部８と、絶縁抵抗検出部７０と、を有することを特徴とする。
【００２４】
コンバータ部１００は、第１スイッチ１を介して交流電源２から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路３を有する。
【００２５】
電源部４は、整流回路３によって整流された直流電圧をコンデンサ４１で平滑化する。
【００２６】
第１インバータ部５０１、第２インバータ部５０２、及び第３インバータ部５０３は、電源部４（ＤＣリンク部）からの直流電力を半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴ）のスイッチング動作で交流電力に変換してモータ６１〜６３をそれぞれ駆動する。
【００２７】
複数のインバータ部５０１〜５０３は、上アームの半導体スイッチング素子（５１１、５３１、５５１、５１２、５３２、５５２、５１３、５３３、５５３）及び下アームの半導体スイッチング素子（５２１、５４１、５６１、５２２、５４２、５６２、５２３、５４３、５６３）を含む。
【００２８】
上アームの半導体スイッチング素子（５１１、５３１、５５１、５１２、５３２、５５２、５１３、５３３、５５３）は、コンデンサ４１の正極側端子であるＤＣリンク部プラス側端子４２とモータコイル（６１１、６２１、６３１、６１２、６２２、６３２、６１３、６２３、６３３）との間に接続されている。
【００２９】
下アームの半導体スイッチング素子（５２１、５４１、５６１、５２２、５４２、５６２、５２３、５４３、５６３）は、コンデンサ４１の負極側端子であるＤＣリンク部マイナス側端子４３とモータコイル（６１１、６２１、６３１、６１２、６２２、６３２、６１３、６２３、６３３）との間に接続されている。
【００３０】
第２スイッチ９は、コンデンサ４１の一方の端子を大地に接続する。
【００３１】
電圧及び電流検出部７は、コンデンサ４１の一方の端子と大地との間の電圧と、コンデンサ４１の一方の端子と大地との間に流れる電流を測定する。
【００３２】
電圧検出部８は、コンデンサ４１の両端の電圧を測定する。
【００３３】
絶縁抵抗検出部７０は、モータ６１〜６３の運転を停止し、第１スイッチ１をオフし、第２スイッチ９をオンし、以下に述べる第１の測定結果と第２の測定結果を用いて、グループＡ及びグループＢそれぞれのモータコイルと大地との間の絶縁抵抗値を検出する。
【００３４】
第１の測定結果は、全てのモータ（６１〜６３）について、各モータに接続されているインバータ部の上アームまたは下アームのいずれか片方の半導体スイッチング素子のうち、コンデンサ４１の他方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンした状態で、電圧及び電流検出部７で測定された電圧値及び電流値と、電圧検出部８で測定された電圧値である。
【００３５】
第２の測定結果は、以下のようにして得られる。
【００３６】
まず、全てのモータをグループＡとグループＢの任意の２つのグループに分けて、グループＡとして選択された１つまたは複数のモータについては、各モータに接続されたインバータ部の上アームまたは下アームのいずれか片方の半導体スイッチング素子のうち、コンデンサの他方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンする。
【００３７】
さらに、残りのグループＢの１つまたは複数のモータについては、各モータに接続されたインバータ部の上アームまたは下アームのいずれか片方の半導体スイッチング素子のうち、コンデンサの一方の端子とモータコイルとの間に接続されている半導体スイッチング素子をオンする。
【００３８】
この状態で、電圧及び電流検出部７で測定された電圧値及び電流値と、電圧検出部８で測定された電圧値を第２の測定結果とする。
【００３９】
図４は、１つの電源部４に、第１モータ６１を駆動する第１インバータ部５０１と、第２モータ６２を駆動する第２インバータ部５０２と、第３モータ６３を駆動する第３インバータ部５０３がそれぞれ接続された実施例を示す。Ｒｍ１、Ｒｍ２、Ｒｍ３は、それぞれ第１モータ６１、第２モータ６２、第３モータ６３のモータコイルと大地との間の絶縁抵抗値である。
【００４０】
図４では３台のモータ６１〜６３を駆動するモータ駆動装置の例を示しているが、本発明においてモータの台数はこれには限られないことは勿論である。
【００４１】
本発明の実施例１に係るモータ駆動装置１０１は、図４に示す通り、コンバータ部１００と、コンデンサ４１と、第１インバータ部５０１、第２インバータ部５０２、及び第３インバータ部５０３と、絶縁抵抗検出部７０と、を具備する点を特徴としている。
【００４２】
コンデンサ４１は、整流回路３の出力を平滑化する。
【００４３】
絶縁抵抗検出部７０は、第１インバータ部５０１、第２インバータ部５０２、及び第３インバータ部５０３によってそれぞれ駆動される第１モータ６１、第２モータ６２、及び第３モータ６３の絶縁抵抗値Ｒｍ１、Ｒｍ２、及びＲｍ３をそれぞれ検出する。
【００４４】
本発明の実施例１に係るモータ駆動装置１０１は、さらに、絶縁抵抗測定のために、コンデンサ４１の一端（ＤＣリンク部マイナス側端子４３）を大地に接続する第２スイッチ９と、電圧及び電流検出部７（及びその出力をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ（図示せず））と、電圧検出部８（及びその出力をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ（図示せず））と、を具備している。
【００４５】
電圧及び電流検出部７は、第２スイッチ９をオンすることでコンデンサ４１の一方の端子（例えば、ＤＣリンク部マイナス側端子４３）と大地との間に流れる電流とコンデンサ４１の一方の端子と大地との間の電圧を測定する。
【００４６】
電圧検出部８は、コンデンサ４１の両端の電圧を測定する。
【００４７】
本実施例では、３台のモータ、即ち、第１モータ６１、第２モータ６２、第３モータ６３のうち、測定対象として選択した第１モータ６１をグループＡとし、測定対象以外の第２モータ６２と第３モータ６３をグループＢとして、グループＡの第１モータ６１の絶縁抵抗を測定する場合について説明する。
【００４８】
モータの絶縁抵抗測定は以下のようにして行う。図５に本発明の実施例１に係るモータ駆動装置を用いた絶縁抵抗検出方法の処理手順を説明するためのフローチャートを示す。まず、ステップＳ１００において、モータの絶縁抵抗測定時において、絶縁抵抗検出部７０は、全てのモータ６１〜６３の運転を停止し、ステップＳ１０１において、全インバータ部の半導体スイッチング素子（５１１〜５６１、５１２〜５６２、５１３〜５６３）を全てオフ状態にする。次に、ステップＳ１０２において、第１スイッチ１をオフして交流電源２を遮断する。次に、ステップＳ１０３において、第２スイッチ９をオン状態にしてコンデンサ４１の一端、図４の例では電源部４のＤＣリンク部マイナス側端子４３を大地に接続する。
【００４９】
この時のＩＧＢＴとモータのコイルと大地との間の絶縁抵抗の接続をＩＧＢＴの等価絶縁抵抗を使って等価回路で表したのが図６である。ここでＩＧＢＴの等価絶縁抵抗とは、ＩＧＢＴがオフした状態でＩＧＢＴのコレクタとエミッタとの間に印加されている電圧を、オフ状態でコレクタからエミッタに流れる漏れ電流で除算して得られた、オフ状態のＩＧＢＴのコレクタとエミッタとの間の等価絶縁抵抗である。
【００５０】
次に、ステップＳ１０４において、全てのインバータ部について、上アームか下アームかいずれか一方の半導体スイッチング素子のうち、コンデンサの他方の端子とモータのモータコイルとの間に接続されている方の半導体スイッチング素子をオン状態にして、全てのモータコイルをコンデンサの他方の端子と同電位にする。
【００５１】
上記の図４に示した例では、第１インバータ部５０１、第２インバータ部５０２、及び第３インバータ部５０３の上アームの半導体スイッチング素子であるＩＧＢＴを少なくとも１つ以上オン状態にして、全てのモータのモータコイルをコンデンサの他方の端子と同電位にする。
【００５２】
図４の例では、第２スイッチ９で大地に接続するのはコンデンサ４１の負極側端子であるＤＣリンク部マイナス側端子４３である。そのため、全てのインバータ部（５０１、５０２，５０３）において、オン状態にするＩＧＢＴは、第２スイッチ９を介して大地に接続した方と反対側のコンデンサ４１の正極側端子であるＤＣリンク部プラス側端子４２と各モータコイル（６１１、６２１、６３１、６１２、６２２、６３２、６１３、６２３、６３３）との間に接続されている上アームのＩＧＢＴ（５１１、５３１、５５１）である。
【００５３】
このとき、各インバータ部（５０１、５０２，５０３）でオン状態にするＩＧＢＴは、上アームであればＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のうちのどの相のＩＧＢＴでもよく、またオン状態にする相は１つだけでもよいし、複数でもよい。
【００５４】
第１インバータ部５０１でオン状態にするＩＧＢＴは、上アームであればＵ相、Ｖ相、Ｗ相のうちのどの相のＩＧＢＴでもよく、またオン状態にするのは１つだけでもよいし、複数でもよい。なぜなら、モータ各相のコイルはモータ内部で互いに接続されているため、少なくとも１相のＩＧＢＴをオン状態にすれば、モータ内部で全ての相のコイルがコンデンサの他方の端子と同電位になるためである。
【００５５】
ここでは、図４に示すように、第１インバータ部５０１ではＵ相のＩＧＢＴ５１１だけを、第２インバータ部５０２ではＶ相のＩＧＢＴ５３２だけを、第３インバータ部５０３ではＷ相のＩＧＢＴ５５３だけをオン状態にしている。
【００５６】
このようにすることで、全てのモータのコイル、即ち第１モータ６１のモータコイル（６１１、６２１、６３１）と、第２モータ６２のモータコイル（６１２、６２２、６３２）と、第３モータ６３のモータコイル（６１１、６２１、６３１）がＤＣリンク部プラス側端子４２と同じ電位になる。
【００５７】
一方、大地は第２スイッチ９を介してＤＣリンク部マイナス側端子４３に接続されているので、コンデンサ４１、オン状態である各インバータ部の上アームのＩＧＢＴ（５１１、５３２、５５３）、各モータのモータコイル（６１１、６２１、６３１、６１２、６２２、６３２、６１３、６２３、６３３）と、大地との間の絶縁抵抗、電圧及び電流検出部７を経由する閉回路が形成される。
【００５８】
次に、ステップＳ１０５において、電圧及び電流検出部７で電圧値及び電流値を測定し、電圧検出部８で電圧値を測定し、得られた電流値と電圧値を第１の測定結果とする。
【００５９】
図４の実施例において、「第１の測定結果」を測定する際の等価回路を示したのが図７である。図６の状態から第１インバータ部５０１と第２インバータ部５０２と第３インバータ部５０３の上アームのＩＧＢＴの１つ（５１１、５３２、５５３）がそれぞれオン状態に変わる。そのため、図７は図６の第１インバータ部５０１と第２インバータ部５０２と第３インバータ部５０３のそれぞれの上アームのＩＧＢＴの等価絶縁抵抗値ＲＵ−ＩＧＢＴ１とＲＵ−ＩＧＢＴ２とＲＵ−ＩＧＢＴ３をショートした等価回路になる。
【００６０】
図６と図７において、ＲＵ−ＩＧＢＴ１、ＲＵ−ＩＧＢＴ２、ＲＵ−ＩＧＢＴ３は、それぞれ第１インバータ部５０１、第２インバータ部５０２、第３インバータ部５０３の上アームのＩＧＢＴのオフ時の等価絶縁抵抗値である。ＲＤ−ＩＧＢＴ１、ＲＤ−ＩＧＢＴ２、ＲＤ−ＩＧＢＴ３は、それぞれ第１インバータ部５０１、第２インバータ部５０２、第３インバータ部５０３の下アームのオフ時のＩＧＢＴの等価絶縁抵抗値である。Ｒｍ１、Ｒｍ２、Ｒｍ３はそれぞれ第１モータ６１、第２モータ６２、第３モータ６３のモータコイルと大地との間の絶縁抵抗値である。Ｒｃは、電圧及び電流検出部７の分圧抵抗と検出抵抗の直列接続を１個の抵抗で表したものである。
【００６１】
図４に示すような３相モータを駆動する３相インバータの場合、１つのインバータを構成する半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴ）は、上アームと下アームについてそれぞれ３つずつの構成となる。同一インバータ内の上アーム同士および下アーム同士の３つのＩＧＢＴのコレクタ端子とエミッタ端子は、ＤＣリンク部とモータ内部のモータコイルを通じて３つの素子が並列接続されている状態である。このことから、図６と図７の等価回路のように、ＩＧＢＴの抵抗は、それぞれのインバータの上アーム同士、または下アーム同士の３つのＩＧＢＴを並列接続した１つの合成抵抗で表すことができる。
【００６２】
図７の等価回路から明らかな通り、オフ状態の全てのＩＧＢＴ、具体的には第１インバータ部５０１と第２インバータ部５０２と第３インバータ部５０３の下アームの各ＩＧＢＴの等価絶縁抵抗値ＲＤ−ＩＧＢＴ１、ＲＤ−ＩＧＢＴ２、ＲＤ−ＩＧＢＴ３は、いずれもＤＣリンク部プラス側端子とＤＣリンク部マイナス側端子に直接接続された状態となっている。これらオフ状態のＩＧＢＴを経由して流れる漏れ電流は、ＤＣリンク部プラス側端子からＤＣリンク部マイナス側端子に直接流れるだけで、電圧及び電流検出部７の検出抵抗に流れないため、第１の測定結果に一切影響を与えないことが分かる。従って、測定においては、これらオフ状態のＩＧＢＴは無いものとみなすことができる。
【００６３】
このように図７の等価回路から、第１の測定結果に関係しない部分を削除し、元の図４の通り、電圧及び電流検出部７と電圧検出部８を検出抵抗と分圧抵抗を含めて表した等価回路を図８に示す。
【００６４】
第１の測定結果を測定する際の等価回路は図８の通り、コンデンサ４１の両端に、全てのモータの絶縁抵抗値の合成抵抗Ｒｍ１２３と、電圧及び電流検出部７の検出抵抗７１と分圧抵抗７２の直列接続を接続した１つの閉回路だけのシンプルな回路となる。ここで、合成抵抗Ｒｍ１２３は、具体的には、第１モータと第２モータと第３モータのそれぞれの絶縁抵抗Ｒｍ１とＲｍ２とＲｍ３を並列接続した合成抵抗である（図７の一点鎖線で囲んだ部分）。
【００６５】
第１の測定結果として、電圧検出部８でコンデンサ４１の両端の電圧ＶＰＮ１（ＤＣリンク電圧）を測定し、電圧及び電流検出部７でＤＣリンク部マイナス側と大地（ＧＮＤ）間の電圧ＶＧＮ１と検出抵抗７１を流れる電流Ｉｒ１とを測定すれば、全てのモータの絶縁抵抗値の合成抵抗Ｒｍ１２３にかかる電圧はＶＰＮ１−ＶＧＮ１であり、合成抵抗Ｒｍ１２３に流れる電流はＩｒ１であるから、第１の測定結果より、全てのモータの絶縁抵抗値の合成抵抗Ｒｍ１２３の値を、（ＶＰＮ１−ＶＧＮ１）／Ｉｒ１として正確に求めることが出来る。
【００６６】
このようにして第１の測定結果から得られる、全てのモータの絶縁抵抗値の合成抵抗値は、原理的にインバータの半導体スイッチング素子の絶縁抵抗の影響も受けず、かつ、他のモータの絶縁抵抗の影響も受けない正確な測定が可能であることは、第１の測定結果を測定する際の等価回路（図８）からも明らかである。
【００６７】
図９に、コンデンサ４１の両端の電圧を測定する電圧検出部８の測定回路と、第２スイッチ９をオンすることでコンデンサ４１の一方の端子と大地との間に流れる電流とコンデンサ４１の一方の端子と大地間の電圧を測定する電圧及び電流検出部７の測定回路の具体的な構成例を示す。
【００６８】
図９の通り、電圧及び電流検出部７と電圧検出部８は、どちらも検出抵抗の端子間に生じる電圧を測定する回路と検出抵抗に直列に接続された分圧抵抗で構成されている。
【００６９】
図９に示す測定回路では、検出抵抗と分圧抵抗の抵抗値は既知であるので、検出抵抗の両端に生じる電圧のみを得ることができれば、検出抵抗の抵抗値から検出抵抗を流れる電流値を求める電流測定回路として使用することもできるし、抵抗の分圧比から分圧抵抗と検出抵抗の直列接続の両端の電圧を求める電圧測定回路として使用することもできる。
【００７０】
従って、図９に示す測定回路を電圧及び電流検出部７に使用する場合には、検出抵抗に生じる両端の電圧の測定だけで、第２スイッチ９をオンすることでコンデンサ４１の一方の端子と大地との間に流れる電流の測定と、コンデンサ４１の一方の端子と大地間の電圧の測定の両方を兼ねることができる。
【００７１】
このように、電圧及び電流検出部７に使用する測定回路は、測定回路を構成する各部品の抵抗値が既知であれば、電流値か電圧値のいずれか片方を検出するだけで、残りの他方を求めることができるので、そのような測定回路を使用しても構わない。
【００７２】
勿論、電圧及び電流検出部７の測定回路として、電圧検出回路と別にホール素子などを使用した電流検出回路を別に設けて、電流と電圧を別々の回路でそれぞれ測定しても良い。
【００７３】
一方、電圧検出部８では図９の回路を検出抵抗の直列接続の両端の電圧を求める電圧測定回路としてのみ使用している。
【００７４】
なお、電圧及び電流検出部７の回路と電圧検出部８の回路の検出抵抗は、どちらも１次側の回路に接続されている。そのため、絶縁アンプ２０を使用して検出抵抗の両端の電圧を２次電位に変換した検出電圧をＡ／Ｄコンバータ２１に入力してデジタル値に変換している（ステップＳ１０５）。
【００７５】
Ａ／Ｄコンバータ２１は絶縁抵抗検出部７０からの指令を受けたタイミングでＡ／Ｄ変換動作を行う。デジタル値に変換された測定値は、第１の測定結果として絶縁抵抗検出部７０に読み込まれ、絶縁抵抗検出部７０での演算で各グループのモータの絶縁抵抗の算出に使用される（ステップＳ１０８）。
【００７６】
次に、ステップＳ１０６において、全てのモータをグループＡとグループＢの２つのグループに分けて、各グループ分けに応じて各インバータ部の半導体スイッチング素子のオン／オフ状態を変更する。
【００７７】
グループＡのモータが接続されているインバータ部については、上アームか下アームかいずれか一方の半導体スイッチング素子のうち、コンデンサの他方の端子とモータのモータコイルとの間に接続されている方の半導体スイッチング素子をオン状態にして、グループＡのモータのモータコイルをコンデンサの他方の端子と同電位にする。
【００７８】
図４の実施例では、第２スイッチ９で大地に接続するのはコンデンサ４１の負極側端子であるＤＣリンク部マイナス側端子４３である。そのため、グループＡの第１モータ６１が接続されている第１インバータ部５０１のＩＧＢＴ（５１１〜５６１）のうち、オン状態にするＩＧＢＴは、第２スイッチ９を介して大地に接続した方と反対側のコンデンサ４１の正極側端子であるＤＣリンク部プラス側端子４２とモータコイル（６１１、６２１、６３１）との間に接続されている上アームのＩＧＢＴ（５１１、５３１、５５１）である。
【００７９】
第１インバータ部５０１でオン状態にするＩＧＢＴは、上アームであればＵ相、Ｖ相、Ｗ相のうちのどの相のＩＧＢＴでもよく、またオン状態にするのは１つだけでもよいし、複数でもよい点は、ステップＳ１０４の時と同様である。ここでは、図５に示すように、上アームのＵ相のＩＧＢＴ５１１だけをオン状態にしている。
【００８０】
一方、グループＢのモータが接続されているインバータ部については、上アームと下アームのうちのいずれか一方のうち、コンデンサの一方の端子とモータコイルとの間に接続されている方の半導体スイッチング素子をオン状態にして、グループＢのモータのモータコイルは全てコンデンサの一方の端子と同電位にする。
【００８１】
上述の通り図４の例では、第２スイッチ９を介して大地に接続するのはＤＣリンク部マイナス側端子４３である。そのため、グループＢのモータが接続されている第２インバータ部５０２と第３インバータ部５０３においてオン状態にするＩＧＢＴは、ＤＣリンク部マイナス側端子４３に接続されている下アームのＩＧＢＴである。
【００８２】
第２インバータ部５０２と第３インバータ部５０３において、オン状態にするＩＧＢＴは下アームであればＵ相、Ｖ相、Ｗ相のうちのどの相のＩＧＢＴでもよく、またオン状態にする相は１つだけでもよいし、複数の相でもよい。
【００８３】
ここでは第２インバータ部５０２については下アームのＶ相のＩＧＢＴ５４２をオン状態にし、第３インバータ部５０３については下アームのＷ相のＩＧＢＴ５６３をオン状態にしている。
【００８４】
このようにすることで、グループＢのモータである第２モータ６２と第３モータ６３のモータコイル（６１２、６２２、６３２、６１３、６２３、６３３）の電位はＤＣリンク部マイナス側端子４３と同じ電位となる。
【００８５】
このようにグループＡのモータが接続されているインバータ部と、グループＢのモータが接続されているインバータ部の両方について、それぞれ所定の半導体スイッチング素子をオン状態にしておいて、次に、ステップＳ１０７において、コンデンサの一端と大地との間を流れる電流とコンデンサの一端と大地間の電圧を電圧及び電流検出部で測定すると同時に、コンデンサの両端の電圧を電圧検出部で測定する測定動作を行い、第２の測定結果を得る。
【００８６】
図４の実施例において、「第２の測定結果」を測定する際の等価回路を示したのが図１０である。
【００８７】
図６の状態からグループＡである第１インバータ部５０１の上アームのＩＧＢＴの１つ（５１１）がオン状態になり、グループＢの第２インバータ部と第３インバータ部の下アームのＩＧＢＴの１つ（５４２、５６３）がそれぞれオン状態に変わる。
【００８８】
そのため、図１０は図６の第１インバータ部５０１の上アームのＩＧＢＴの等価絶縁抵抗値ＲＵ−ＩＧＢＴ１と第２インバータ部５０２と第３インバータ部５０３の下アームのＩＧＢＴの等価絶縁抵抗値ＲＤ−ＩＧＢＴ２とＲＤ−ＩＧＢＴ３をショートした等価回路になる。
【００８９】
図１０の等価回路から明らかな通り、オフ状態の全てのＩＧＢＴ、具体的には第１インバータ部５０１の下アーム、第２インバータ部５０２及び第３インバータ部５０３の上アームの各ＩＧＢＴの等価絶縁抵抗値ＲＵ−ＩＧＢＴ１、ＲＤ−ＩＧＢＴ２、ＲＤ−ＩＧＢＴ３は、いずれもＤＣリンク部プラス側端子とＤＣリンク部マイナス側端子に直接接続された状態となっている。
【００９０】
これらオフ状態のＩＧＢＴを経由して流れる漏れ電流は、ＤＣリンク部プラス側端子からＤＣリンク部マイナス側端子に直接流れるだけで、電圧及び電流検出部７の検出抵抗に流れないので、第２の測定結果に一切影響を与えないことは明らかであり、第１の測定結果の測定時と同様に、第２の測定結果の測定においても、これらオフ状態のＩＧＢＴは無いものとみなすことができる。
【００９１】
このように図１０の等価回路から第２の測定結果の測定に関係しない部分を削除し、元の図４の通り、電圧及び電流検出部７と電圧検出部８を検出抵抗と分圧抵抗を含めて表した等価回路を図１１に示す。
【００９２】
第２の測定結果を測定する際の等価回路は図１１の通り、コンデンサ４１の両端に、グループＡのモータの絶縁抵抗ＲｍＡと、電圧及び電流検出部７の検出抵抗７１と分圧抵抗７２の直列接続が接続されているのに加えて、電圧及び電流検出部７の検出抵抗７１と分圧抵抗７２の直列接続にグループＢのモータの絶縁抵抗ＲｍＢが並列に接続された回路となる。
【００９３】
図４の実施例では、第１モータ６１をグループＡとし、それ以外の第２モータ６２と第３モータ６３をグループＢとしてグループ分けしているので、図１１におけるＲｍＡは図４や図１０の第１モータ６１の絶縁抵抗Ｒｍ１と等しくなり、図１１におけるＲｍＢは図４や図１０における第２モータと第３モータの絶縁抵抗Ｒｍ２とＲｍ３を並列接続した合成抵抗となる（図１０の一点鎖線で囲んだ部分）。
【００９４】
次にステップＳ１０８において、第１の測定結果と第２の測定結果を用いて、グループＡとグループＢの絶縁抵抗値を計算する。
【００９５】
以下に、第１の測定結果と第２の測定結果を用いて、グループＡとグループＢの絶縁抵抗値を計算する実施例について説明する。
【００９６】
第２の測定結果を測定する際の図１１の等価回路において、図１１に示した通りグループＡのモータの絶縁抵抗ＲｍＡを流れる電流値をＩｒＡ、グループＢのモータの絶縁抵抗ＲｍＢを流れる電流値をＩｒＢ、電圧及び電流検出部７の検出抵抗を流れる電流値をＩｒ２とする。
【００９７】
図１１の節点（ｎｏｄｅ）Ｇについて、キルヒホッフの第一法則を適用すると、１つの節点に接続している全ての枝から流れ込む電流の和は０であるから、以下の関係式が得られる。
【００９８】
【数１】
2018054441.tif 000003
【００９９】
また、ＩｒＡとＩｒＢとＩｒ２はそれぞれ、測定結果２のＶＰＮ２とＶＧＮ２および、グループＡのモータの絶縁抵抗ＲｍＡと、グループＢのモータの絶縁抵抗ＲｍＢと、電圧及び電流測定部の検出抵抗７１と分圧抵抗７２の直列接続の抵抗値Ｒｃを用いて表すと、以下の関係式が得られる。
【０１００】
【数２】
2018054441.tif 000004
【０１０１】
これを使って上式（１）を書き換えると、以下の式（２）が得られる。
【０１０２】
【数３】
2018054441.tif 000005
【０１０３】
式（２）を整理すると、以下の式（３）が得られる。
【０１０４】
【数４】
2018054441.tif 000006
【０１０５】
ここで、ＲｍＡとＲｍＢの並列接続の合成抵抗をＲｍＡＢとすると、ＲｍＡＢはＲｍＡとＲｍＢを使って以下の式（４）で表される。
【０１０６】
【数５】
2018054441.tif 000007
【０１０７】
式（３）に式（４）を代入すると、以下の式（５）が得られる。
【０１０８】
【数６】
2018054441.tif 000008
【０１０９】
式（５）を整理すると、グループＡのモータの絶縁抵抗ＲｍＡを計算する式（６）が得られる。
【０１１０】
【数７】
2018054441.tif 000009
【０１１１】
ここでＲｍＡＢは、グループＡのモータの絶縁抵抗ＲｍＡとグループＢのモータの絶縁抵抗ＲｍＢの並列接続の合成抵抗であるが、これは全てのモータの絶縁抵抗を並列接続した合成抵抗値に等しい。
【０１１２】
そもそも全てのモータをグループＡとグループＢの２つのグループに分けたのであるから、グループＡのモータの絶縁抵抗ＲｍＡとグループＢのモータの絶縁抵抗ＲｍＢの並列接続の合成抵抗が全モータの絶縁抵抗を並列接続した合成抵抗になることは明らかである。
【０１１３】
全モータの絶縁抵抗値、言い換えると、グループＡのモータの絶縁抵抗ＲｍＡとグループＢのモータの絶縁抵抗ＲｍＢの並列接続の合成抵抗であるＲｍＡＢは、先に測定した第１の測定結果と図８の等価回路から、以下の関係式（７）で表される。
【０１１４】
【数８】
2018054441.tif 000010
【０１１５】
Ｉｒ１は、電圧及び電流検出部７の検出抵抗７１と分圧抵抗７２を直列接続した合成抵抗をＲｃを用いて表すと、以下の式（８）が得られる。
【０１１６】
【数９】
2018054441.tif 000011
【０１１７】
式（７）に式（８）を代入すると、第１の測定結果から全モータの絶縁抵抗値ＲｍＡＢを計算する式（９）が得られる。
【０１１８】
【数１０】
2018054441.tif 000012
【０１１９】
第１の測定結果より得られたＶＰＮ１とＶＧＮ１を上式（９）に代入して算出されたＲｍＡＢの値を、上式（６）に代入すると、グループＡのモータの絶縁抵抗値ＲｍＡが得られる。
【０１２０】
グループＡのモータの絶縁抵抗値ＲｍＡが得られれば、残るグループＢの絶縁抵抗値ＲｍＢも求めることができる。全モータの絶縁抵抗値ＲｍＡＢと、グループＡのモータの絶縁抵抗値ＲｍＡと、グループＢの絶縁抵抗値ＲｍＢの関係は上記式（４）の関係式で表されるから、式（４）を変形すると、グループＢの絶縁抵抗値ＲｍＢを計算する式（１０）が得られる。
【０１２１】
【数１１】
2018054441.tif 000013
【０１２２】
上記の計算の実施例では、第１の測定結果を用いて全モータの絶縁抵抗値ＲｍＡＢを一旦求めておいて、次にその全モータの絶縁抵抗値ＲｍＡＢと第２の測定結果を用いて、グループＡとグループＢのモータの絶縁抵抗ＲｍＡとＲｍＢをそれぞれ計算する方法について説明した。
【０１２３】
しかしながら、全モータの絶縁抵抗値ＲｍＡＢを求める計算を行わずに、ＲｍＡＢの値を第１の測定結果の変数と見做して、第１の測定結果と第２の測定結果を直接使用してグループＡとグループＢのモータの絶縁抵抗ＲｍＡとＲｍＢを直接計算で求めてもよい。
【０１２４】
図４の実施例では、全３台のモータについて、測定対象として選択した第１モータ６１をグループＡとし、それ以外の第２モータ６２と第３モータ６３をグループＢとして測定しているので、グループＡのモータの絶縁抵抗ＲｍＡとして第１モータ６１の絶縁抵抗Ｒｍ１の値と、グループＢのモータの絶縁抵抗ＲｍＢとして第２モータ６２と第３モータ６３の絶縁抵抗Ｒｍ２とＲｍ３を並列接続した合成抵抗が測定結果として得られる。
【０１２５】
本発明ではグループＡとグループＢの両方の絶縁抵抗値を正確に測定することができるので、複数モータの中から任意の１つのモータを測定対象として選択して絶縁抵抗値を測定する場合には、測定対象の１つのモータをグループＡとして、それ以外をグループＢにしてもよいし、反対に測定対象の１つのモータをグループＢとして、それ以外をグループＡとしてもよい。
【０１２６】
また、図４の実施例では、グループＡのモータは１つであるが、グループＡとグループＢのモータは、それぞれ１つでも複数でも構わない。同じグループのモータが複数の場合、得られる絶縁抵抗値の値は、同じグループの複数のモータの絶縁抵抗を並列接続した合成抵抗となる。
【０１２７】
測定後は、第２のスイッチをオフ状態に戻し、全てのインバータの全てのＩＧＢＴをオフ状態に戻しておく（ステップＳ１０９）。
【０１２８】
本実施例では、第１の測定結果を得る時も第２の測定結果を得る時も測定時には必ずモータが接続されている全てのインバータ部について、上アームまたは下アームのいずれか片方の半導体スイッチング素子のうちの、片方に接続されている半導体スイッチング素子をオン状態にしている。これは、全てモータについて、モータコイルの少なくとも１相の端子をＤＣリンク部プラス側端子及びＤＣリンク部マイナス側端子のうちのいずれか一方の端子に接続するためである。
【０１２９】
従って、ＤＣリンク部の片側とモータコイルとの間に、半導体スイッチング素子が複数直列に接続されているマルチレベルインバータの場合には、ＤＣリンク部の片側とモータコイルとの間で直列接続されている複数の半導体スイッチング素子を全てオン状態にすればよい。
【０１３０】
なお、第１の測定結果を得る時も第２の測定結果を得る時も、電圧及び電流検出部７での電圧及び電流の測定と、電圧検出部８でのコンデンサ両端の電圧の測定は同じタイミングで測定値を得ることができるように実施する。これは測定中にコンデンサ４の電圧が徐々に低下してくるためで、図７と図８、及び図１０と図１１の等価回路において各部の電圧と電流の関係が成り立つためには同じタイミングでの各部の電流値、及び電圧値が必要となるからである。
【０１３１】
以上、説明したモータの絶縁抵抗測定に関する処理は、全てモータ駆動装置１０１の絶縁抵抗検出部７０によって実行される。図４の実施例では、「絶縁抵抗検出部」７０をマイクロコンピュータで実現しており、マイクロコンピュータが図５の例に示すようなフローチャートに従って適切なタイミングで指令を出すことで、各インバータ部の半導体スイッチング素子のオン／オフ動作、第１スイッチ１と第２スイッチ９のオン／オフ動作、電圧検出部８と電流検出部７のＡ／Ｄコンバータ２１のＡ／Ｄ変換動作の指令と変換データの読み込み、測定対象のモータの絶縁抵抗値の算出など、測定に必要な処理を行っている。
【０１３２】
以上の一連の処理を順次実行することにより、測定対象の絶縁抵抗値を検出することができる。
【０１３３】
このようにして測定されたグループＡのモータの絶縁抵抗ＲｍＡと、グループＢのモータの絶縁抵抗ＲｍＢは、従来技術の問題点であった、オフ状態のインバータの半導体スイッチング素子の絶縁抵抗の影響を受けて測定精度が低下する問題や、測定対象以外のモータの絶縁抵抗の影響を受けて測定精度が低下する問題が原理的に発生しないため、精度の高い絶縁抵抗値の測定が可能となる点が本発明の最大の特徴である。
【０１３４】
第１の測定結果と第２の測定結果が、オフ状態のインバータの半導体スイッチング素子の絶縁抵抗の影響を原理的に受けない点については、図７、図８、図１０及び図１１の等価回路で示す通り、オフ状態の半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴ）を経由して流れる漏れ電流は、ＤＣリンク部プラス側端子からＤＣリンク部マイナス側端子に直接流れるだけで、電圧及び電流検出部７の検出抵抗に流れないため、測定結果に一切影響を与えないことから明らかである。
【０１３５】
また、複数のモータを駆動するモータ駆動装置において、複数のモータの中から任意のモータを選択して絶縁抵抗値を測定する場合に、従来技術では測定対象のモータと測定対象以外のモータの２つのグループに分けた上で、測定対象以外のモータを測定回路から切り離したり、測定に影響が出ないように接続を変更したりして、測定回路中に測定対象以外のモータが存在しないものと見做して、測定対象モータの絶縁抵抗値のみを測定しているが、実際には測定回路の中に測定対象モータだけでなく測定対象以外のモータも接続されており、測定対象以外のモータの絶縁抵抗値の影響を受けて、測定対象モータの絶縁抵抗の測定精度が悪くなるという根本的な問題があった。
【０１３６】
特許文献２に記載の従来技術の場合では、測定対象以外のモータの絶縁抵抗が電流検出部に並列接続された状態になるために、測定対象モータの絶縁抵抗を経由して流れる電流の一部が、電流検出部を通らずに測定対象以外のモータの絶縁抵抗を経由して流れてしまうために、測定対象モータの絶縁抵抗の測定精度が悪くなるという問題があった。
【０１３７】
これに対し、本発明では、全てのモータをグループＡとグループＢの任意の２つのグループに分けた上で、グループＡのモータの絶縁抵抗値と、グループＢのモータの絶縁抵抗値の両方を測定対象と見做して、グループＡのモータの絶縁抵抗値と、グループＢのモータの絶縁抵抗値の両方が測定回路に接続されることを前提に測定を行っている点が従来技術と根本的に異なる点である。
【０１３８】
本発明では、グループＡのモータの絶縁抵抗値と、グループＢのモータの絶縁抵抗値の２つを最初から測定対象と見做して測定を行っており、測定対象が２つであるために、第１の測定結果と第２の測定結果の２回分の測定結果が必要となるものの、測定対象以外のモータの絶縁抵抗値の影響で測定精度が悪くなるという問題は原理的に発生しない点が本発明の最大の特徴である。
【０１３９】
また、本発明では、グループ分けを変更しながらモータの絶縁抵抗値の測定を複数回行う場合、最初のグループ分けにおける１回目のモータ絶縁抵抗の測定においては、第１の測定結果と第２の測定結果を得るために２回の測定を実施しなければならない。しかしながら、その後に続けて、新たなグループ分けで２回目以降のモータ絶縁抵抗の測定を実施する場合には、最初のグループ分けでの１回目のモータ絶縁抵抗の測定で得られた第１の測定結果を、２回目以降のモータ絶縁抵抗の測定におけるグループＡのモータの絶縁抵抗ＲｍＡと、グループＢのモータの絶縁抵抗ＲｍＢの計算に使用して、２回目以降のモータの絶縁抵抗の測定では、第１の測定結果を得るための測定を省いてもよい。
【０１４０】
理由は短時間のうちにモータの絶縁抵抗値の測定を複数回行う場合においては、全てのモータの絶縁抵抗の合成抵抗値、即ち、第１の測定結果は、１回目の測定時と、２回目以降の測定時とで変わらず同じであると見做すことができるためである。
【０１４１】
一般的に工作機械などに組み込まれたモータの絶縁劣化は、常に切削液やクーラントなどの液体に晒される環境で使用される工作機械のモータなどにおいて、モータ内部に少しずつ切削液やクーラントなどの液体が浸入することにより、モータコイルと大地との間の絶縁抵抗値が何年もの時間をかけて徐々に低下していく現象であって、続けて複数回測定を行なう短時間の間に、各モータの絶縁抵抗値が測定結果に影響を与えるレベルで変化することはないと考えられる。
【０１４２】
［実施例２］
次に、本発明の実施例２に係るモータ駆動装置を用いた絶縁劣化検出処理の手順を説明するためのフローチャートを図１２に示す。
【０１４３】
グループＡおよびグループＢを構成するモータの組合せ、即ちモータのグループ分けを変更しながら複数回モータの絶縁抵抗を測定する場合には、図１２に示す通り、先ず絶縁抵抗検出部７０が第１の測定結果を得るための測定処理を行い、測定で得られた第１の測定結果を絶縁抵抗検出部７０で記憶しておく（ステップＳ２００〜Ｓ２０５）。続けて、各インバータ部の半導体スイッチング素子のオン／オフ状態をグループ分けに応じて変更して、絶縁抵抗検出部７０が第２の測定結果を得るための測定処理を行い、第１の測定結果と第２の測定結果を用いて、グループＡのモータの絶縁抵抗ＲｍＡと、グループＢのモータの絶縁抵抗ＲｍＢを計算で求める（ステップＳ２０６〜Ｓ２０８）。ここまで最初のグループ分けにおける１回目の測定において各ステップで実行される内容は、第１の測定結果を２回目以降の測定のために記憶しておく点以外は実施例１と同様である。
【０１４４】
次に、更に測定を続ける場合には、グループＡおよびグループＢを構成するモータの組合せ、即ちモータのグループ分けを変更し（ステップＳ２１０）、その上で、２回目以降の測定を行う、具体的には、変更されたグループ分けに応じて、各インバータ部の半導体スイッチング素子のオン／オフ状態を変更して、絶縁抵抗検出部７０が第２の測定結果を得るための測定だけを行い、新たなグループ分けにおけるグループＡのモータの絶縁抵抗ＲｍＡと、グループＢのモータの絶縁抵抗ＲｍＢを計算で求める（ステップＳ２０６〜Ｓ２０８）。
【０１４５】
２回目以降のモータの絶縁抵抗の測定で、グループＡのモータの絶縁抵抗ＲｍＡと、グループＢのモータの絶縁抵抗ＲｍＢを求める計算に使用される第１の測定結果は、最初のグループ分けにおける１回目のモータの絶縁抵抗の測定で得られた値であるが、第２の測定結果の方は２回目以降にそれぞれのグループ分け後のモータ絶縁抵抗の測定で得られた値である点に注意されたい。
【０１４６】
このように続けて次のモータ絶縁抵抗の測定を行う場合には、モータのグループ分けを変更する毎にステップＳ２０６〜Ｓ２１０の処理を繰り返し実行し、最後のモータの測定が終わって、続けて次の測定を行なう必要がなくなったらステップＳ２０９からＳ２１１に移行して測定を終了する。
【０１４７】
本発明の実施例２に係るモータ駆動装置の構成は、実施例１に係るモータ駆動装置の構成と同様である。本発明の実施例２に係るモータ駆動装置について図４で説明する。
【０１４８】
本実施例では、図４のシステムにおいて、第１モータ６１、第２モータ６２、第３モータ６３の３台のモータうちの任意の１台を測定対象とした測定を、測定対象として選択するモータを１台ずつ切り替えながら３回実施することで、３台全てのモータについて、それぞれ個々のモータの絶縁抵抗を測定する。
【０１４９】
具体的には、グループＡのモータを１回目の測定では第１モータ６１に、２回目の測定では第２モータ６２に、３回目の測定では第３モータ６３として、合計３回の測定を実施することにより、それぞれの測定で得られたグループＡの絶縁抵抗値ＲｍＡとして、第１モータ６１、第２モータ６２、第３モータ６３の絶縁抵抗値、Ｒｍ１、Ｒｍ２、Ｒｍ３をそれぞれ測定している。
【０１５０】
図１２のフローチャートに従い、上記の３回の測定を続けて実行したときの、それぞれのグループ分けと処理内容を表１に示す。表１に示す通り、最初の１回目の測定だけは、第１の測定結果を得る測定（図１２のステップＳ２００〜Ｓ２０５）と、第２の測定結果を得る測定（図１２のステップＳ２０６〜Ｓ２０８）の両方を実行し、得られた第１の測定結果と第２の測定結果からＲｍＡを算出する。
【０１５１】
続けて、２回目の測定を行うので、図１２のステップＳ２０９とＳ２１０に従い、グループＡとするモータを第１モータ６１から第２モータ６２に変更した上で２回目の測定を行う。２回目の測定では第２の測定結果を得る測定（図１２のステップＳ２０６〜Ｓ２０８）しか実施されず第１の測定結果は実施されない代わりに、第１の測定結果は１回目の測定で得られた値を使用して絶縁抵抗値を計算する。３回目の測定についても２回目同様の処理となるが、３回目が最後の測定となるので、３回目の測定（図１２のステップＳ２０６〜Ｓ２０８）の後に、図１２のステップＳ２０９とＳ２１１に従い測定終了となる。
【０１５２】
【表１】
2018054441.tif 000014
【０１５３】
本実施例では、絶縁抵抗検出部７０のマイクロコンピュータに、表１に示したグループ分けと順番で３回モータの絶縁抵抗測定を実行することにより、３台の全てモータについて、それぞれの絶縁抵抗値を測定するという処理があらかじめプログラムされており、必要な処理は全て絶縁抵抗検出部７０のマイクロコンピュータの処理によって行なっている。しかしながら、何回目の測定でどのようなグループ分けでモータ絶縁抵抗値の測定を行うかという指示を、外部の上位コントローラから、絶縁抵抗検出部７０のマイクロコンピュータに対して指令してもよい。
【０１５４】
また、本実施例では、１台の測定対象のモータの絶縁抵抗測定を測定する方法として、測定対象として選択した１台のモータをグループＡとし、残りの２台のモータをグループＢとする測定を実行することによって、得られたグループＡの絶縁抵抗値ＲｍＡから、測定対象とした選択した１台のモータの絶縁抵抗値を得ている。しかしながら、本発明ではグループＡのモータの絶縁抵抗値とグループＢのモータの絶縁抵抗値の両方とも等しく正確に測定ができる特徴があることから、測定対象として選択した１台のモータをグループＢとし、残りの２台をグループＡとして測定対象モータの絶縁抵抗値を求めても良い。
【０１５５】
また、図４のモータ駆動装置の構成で、３台の全てのモータを１台ずつ順番に測定する場合について説明した。しかしながら、必ずしも全てのモータについて測定を行う必要はないのであって、絶縁抵抗を測定する必要がないモータがある場合は、絶縁抵抗を測定する必要があるモータの測定が全て終われば、測定を終了してもよい。
【０１５６】
以上、本発明では、１回のモータの絶縁抵抗値の測定のために、第１の測定結果を得る測定と、第２の測定結果を得る測定の２回の測定処理が必要となる。しかしながら、短時間のうちに続けて複数回モータの絶縁抵抗値の測定を行う場合には、図１２のフローチャートに示す通り、２回目以降の測定では、第１の測定結果を得る測定処理を省いて、第２の測定結果を得る測定処理だけを実施すればよい。そのため、モータ絶縁抵抗を測定するための測定処理の回数は測定回数の２倍にはならず、測定回数プラス１回の測定処理だけで済むので、測定処理の回数が多くならずに測定時間が長くならないという特徴がある。
【０１５７】
［実施例３］
次に、本発明の実施例３に係るモータ駆動装置を用いた絶縁劣化検出処理の手順を説明するためのフローチャートを図１３に示す。
【０１５８】
モータの絶縁抵抗検出機能を備えたモータ駆動装置は工作機械などに組み込まれて、主に工場の生産現場で機械の保守および保全活動に活用されている。
【０１５９】
工場の生産現場での機械の保守および保全活動において重要となるのは、先ず最初に機械に使用されている複数の全てのモータについて、絶縁抵抗値が低下して絶縁劣化しているモータがないか調査するという作業である。
【０１６０】
調査の結果、機械に使用されている複数の全てのモータについて、絶縁劣化しているモータがない、即ち、全てのモータの絶縁抵抗値が基準値以上で問題ない、ということが確認できればよく、この場合はそれぞれのモータの絶縁抵抗値を調べる必要はない。
【０１６１】
一方、調査の結果、機械に使用されている全てのモータの中に絶縁劣化しているモータがある、即ち、全てのモータの中で絶縁抵抗値が基準値以下になっているものが少なくとも１台はある場合には、どのモータがどの程度絶縁劣化しているかを特定するために、各モータの絶縁抵抗値の測定作業が続けて必要となる。
【０１６２】
本発明は、最初に行う第１の測定結果から、全てのモータの絶縁抵抗を並列接続した合成抵抗値を求めることにより、先ず最初に絶縁抵抗値が低下して絶縁劣化しているモータがないかを確認することができる。ここで、全てのモータの絶縁抵抗を並列接続した合成抵抗値が基準値以上で、全てのモータについて絶縁劣化しておらず問題ないことが確認できれば、これ以上測定を行う必要はなく、この時点で測定を終了することができる。
【０１６３】
一方、第１の測定結果から得られた全てのモータの絶縁抵抗を並列接続した合成抵抗値が基準値以下であった場合には、どのモータがどの程度絶縁劣化しているかを特定するために、各モータの絶縁抵抗値の測定のために第２の測定結果を得る測定処理のみを続けて実行すればよい。
【０１６４】
このように本発明の各処理の実施手順が、まさに実際の保全活動での作業の順番に合致しているため、無駄の無い測定がしかも高い精度で実施できる点が、本発明の特徴である。
【０１６５】
本発明の実施例３の具体的な処理の実施例について、図１３のフローチャートで説明する。先ず絶縁抵抗検出部７０が第１の測定結果を得るための測定処理を行い、測定で得られた第１の測定結果を絶縁抵抗検出部７０が読み込む（ステップＳ３００〜Ｓ３０５）。続けて、絶縁抵抗検出部７０において第１の測定結果を用いて、全モータの絶縁抵抗値の合成抵抗値を計算する（ステップＳ３０６）。
【０１６６】
第１の測定結果を用いて全モータの絶縁抵抗値の合成抵抗値を計算する方法については、これまでに説明済なのでここでは繰り返さない。次にステップＳ３０７において、絶縁抵抗検出部７０が全モータの絶縁抵抗値の合成抵抗値が基準値以上か判定する。
【０１６７】
第１の測定結果より得られる全モータの絶縁抵抗値の合成抵抗値は、全てのモータの絶縁抵抗値を並列接続した合成抵抗値であることは、これまでの図７と図８の等価回路の説明からも明らかである。従って、第１の測定結果より得られた全モータの絶縁抵抗値の合成抵抗値が基準値よりも大きい場合には、全てのモータの絶縁抵抗値は基準値よりも大きいと見做すことができる。
【０１６８】
基準値については、ステップＳ３０６を行う絶縁抵抗検出部７０に予め設定しておくが、外部から基準値を変更できるようにしておいてもよい。なお基準値の値については、モータの絶縁劣化が発生していると判定すべき絶縁抵抗値の上限値、若しくは、絶縁劣化が発生していると判断される絶縁抵抗値の下限値に設定することで、全てのモータの絶縁抵抗値が基準値以上で問題ないレベルか、或いは、全てのモータの中に絶縁劣化が発生しているモータが少なくとも１台は含まれているかを判定することができる。
【０１６９】
ここで、第１の測定結果より得られた全モータの絶縁抵抗値の合成抵抗値が基準値よりも大きい場合には、絶縁劣化が発生しているモータは１台も無く、全てのモータの絶縁抵抗値が問題ないレベルであることが確認できるので、これ以上測定を行う必要はなく、図１２に示す通りステップＳ３１３に飛んで測定を終了する。
【０１７０】
一方、第１の測定結果より得られた全モータの絶縁抵抗値の合成抵抗値が基準値よりも小さい場合には、全モータの中に絶縁抵抗値が基準値よりも小さい絶縁劣化が発生したモータが少なくとも１台は含まれているので、どのモータがどの程度絶縁劣化が進行しているかを確認するために、続けて各モータの絶縁抵抗値の測定を行う。
【０１７１】
具体的には、グループＡとグループＢのグループ分けを行なった上で、各インバータ部の半導体スイッチング素子のオン／オフ状態をグループ分けに応じて変更して、絶縁抵抗検出部７０が第２の測定結果を得るための測定処理を行い、第１の測定結果と第２の測定結果を用いて、グループＡのモータの絶縁抵抗ＲｍＡと、グループＢのモータの絶縁抵抗ＲｍＢを計算で求める（ステップＳ３０８〜Ｓ３１６）。
【０１７２】
ここで使用される第１の測定結果は、ステップＳ３００〜Ｓ３０５において、全てのモータの絶縁抵抗の合成抵抗値を求めるために測定された値であり、使用される第２の測定結果は、グループ分けをした上でステップＳ３００〜Ｓ３０５において測定された値である。
【０１７３】
本実施例では、絶縁抵抗値が基準値よりも小さいモータがどれかを特定する必要から、全てのモータについて、それぞれの絶縁抵抗が測定し終わるまで、グループ分けを切り替えながらステップＳ３０８〜Ｓ３１２の処理を繰り返す。全てのモータの絶縁抵抗値の測定が終了して、どのモータの絶縁抵抗がどの程度低下しているかを特定できれば、これ以上測定を続ける必要はなく、ステップＳ３１３に移行して測定を終了する。
【０１７４】
本実施例では、全てのモータの絶縁抵抗値を測定し終えるまで、ステップＳ３０８〜Ｓ３１２の処理を繰り返したが、必ずしも全てのモータそれぞれについて絶縁抵抗値を測定する必要はない。
【０１７５】
実際の機械の保全活動において、個々のモータの絶縁抵抗値を測定する必要があるのは、絶縁抵抗値が基準値を下回った絶縁劣化が発生しているモータであり、絶縁抵抗値が基準値以上のモータについては、モータの絶縁抵抗値が基準値以上という事が分かればそれだけで十分であり、そのモータの絶縁抵抗値を調べる必要はないからである。
【０１７６】
例えば、最初にある１台のモータの絶縁抵抗値をグループＡとし、残りのモータをグループＢとして測定した結果、基準値を下回ったグループＡの絶縁抵抗値と、基準値を上回ったグループＢのモータの絶縁抵抗値が得られた場合には、全てのモータのなかで基準値よりも絶縁抵抗値が小さいモータは、グループＡのモータだけであることは明らかであり、基準値を下回ったグループＡの具体的な絶縁抵抗値の値も得られたのだから、これ以上の測定は必要なく、この１回の測定だけで終了してもよい。
【０１７７】
従来技術も含めて、このように測定対象の１台のモータを１台ずつ切り替えて測定を行う方法だと、絶縁劣化しているモータが、少ない測定回数で測定対象に当たった場合には、少ない測定回数で絶縁劣化しているモータを見つけることができる。反対に、絶縁劣化しているモータが、最後まで測定対象に当たらない場合には、結果的に全てのモータについて個々の絶縁抵抗値を測定しないと絶縁劣化したモータが特定できない場合も出て来くる。その結果、全体のモータ数が多い場合には測定回数が多くなったりして一定とはならないという問題がある。
【０１７８】
そこで、本発明の実施例３では、絶縁抵抗検出部７０が、絶縁抵抗値を測定する毎に、絶縁抵抗検出部７０で全数検出した各モータの絶縁抵抗値を測定した時の日付および時刻に関する情報と共に記録しておき、全てのモータをグループＡとグループＢの２つのグループに分ける際に、記録から絶縁抵抗値が低いと予想されるモータ、例えば、日付が近い前回の測定結果から、最も絶縁抵抗値が低かったモータの１つを、グループＡまたはグループＢとして絶縁抵抗値を測定する。このようにすることにより、少ない測定回数で、どのモータが絶縁劣化していて絶縁抵抗値はいくつか、また、どのモータと絶縁劣化していないかを確認することができる。
【０１７９】
図４の構成における表１の例で説明すると、第３モータ６３だけが絶縁抵抗値が低下した絶縁劣化したモータであり、他の第１モータ６１と第２モータ６２は絶縁抵抗値が高く正常なモータであったとする。このとき、表１のように測定対象の１台のモータを１台ずつ切り替えて測定を行う方法を採用すると、表１の通り３回目の測定まで実施するか、若しくは、１回目と２回目の測定結果から第３モータ６３の絶縁抵抗値を計算で求めるようにしないと、絶縁劣化しているモータが第３モータ６３であること、その絶縁抵抗値がいくらであるか、第１モータ６１と第２モータ６２のモータは絶縁抵抗値が高くモータは絶縁劣化していないということを確認することはできない。
【０１８０】
そこで、絶縁抵抗検出部７０が、絶縁抵抗値を測定する毎に、絶縁抵抗検出部７０であるマイクロコンピュータ内蔵のＲＯＭに、全検出した各モータの絶縁抵抗値を測定した時の日付および時刻に関する情報と共に記録しておく。その記録の中から、数日前の各モータの絶縁抵抗値の測定結果として、第３モータ６３の絶縁抵抗値が低いことが分かれば、表２の通り１回目に、表１の３回目と同じグループ分けでの測定を行えば、１回目の測定だけで、モータが絶縁劣化しているモータが第３モータ６３で、その絶縁抵抗値がいくつで、第１モータ６１と第２モータ６２のモータは絶縁抵抗値が高くモータと絶縁劣化していないということを確認することができる。
【０１８１】
【表２】
2018054441.tif 000015
【０１８２】
本発明のこれまでの実施例は、いずれも、検出抵抗と分圧抵抗の直列接続と検出抵抗両端の電圧を測定する回路を具備した電圧及び電流検出部７を使用している。この構成の電圧及び電流検出部７の動作については、これまでの実施例で説明した通りである。
【０１８３】
この電圧及び電流検出部７は、少ない部品構成で電圧と電流の両方を高精度に測定できる特徴があり、シンプルな構成で精度の高い絶縁抵抗の測定を可能とする本発明に適した電圧及び電流検出部である。
【符号の説明】
【０１８４】
１    第１スイッチ
２    交流電源
３    整流回路
４    電源部
７    電圧及び電流検出部
８    電圧検出部
９    第２スイッチ
４１    コンデンサ
４２    ＤＣリンク部プラス側端子
４３    ＤＣリンク部マイナス側端子
６１    第１モータ
６２    第２モータ
６３    第３モータ
７０    絶縁抵抗検出部
１００    コンバータ部
５０１    第１インバータ部
５０２    第２インバータ部
５０３    第３インバータ部
【図１】
2018054441.tif 000016
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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