(57)【要約】【課題】従来のモータ駆動装置においては、インバータの半導体スイッチング素子を経由して流れる漏れ電流によりモータの絶縁抵抗測定の精度が低下するという問題があった。【解決手段】本発明のモータ駆動装置は、交流電圧を整流する整流回路（３）と、直流電圧をコンデンサ（４１）で平滑化する電源部（４）と、直流電圧を半導体スイッチング素子により交流電圧に変換してモータを駆動するインバータ部（５）と、モータのコイルに一端を接続し、コンデンサの一方の端子に他端を接続した抵抗器（７１）に流れる電流値を測定する電流検出部（７）と、コンデンサの電圧値を測定する電圧検出部（８）と、コンデンサの他方の端子を接地する第２のスイッチ（９）と、第２のスイッチをオフした状態とオンした状態の２つの状態において測定された２組の電流値及び電圧値を用いて、モータの絶縁抵抗値を検出する絶縁抵抗検出部（１０）と、を有することを特徴とする。【選択図】図４
2015129704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の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、
前記電源部によって平滑化された直流電圧を半導体スイッチング素子のスイッチング動作により交流電圧に変換してモータを駆動するインバータ部と、
前記モータのコイルに一端を接続し、前記コンデンサの一方の端子に他端を接続した抵抗器に流れる電流値を測定する電流検出部と、
前記コンデンサの両端の電圧値を測定する電圧検出部と、
前記コンデンサの他方の端子を接地する第２のスイッチと、
モータの運転を停止し、前記第１のスイッチをオフし、かつ、前記第２のスイッチをオフした状態とオンした状態の２つの状態において測定された２組の前記電流値及び前記電圧値を用いて、モータのコイルと大地との間の抵抗であるモータの絶縁抵抗値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駆動装置。
【請求項２】
モータの絶縁抵抗値の基準値を記憶したメモリと、
前記絶縁抵抗検出部が検出した前記絶縁抵抗値と予め設定された基準値とを比較する演算部と、
前記演算部が比較した結果を表示する表示器と、
をさらに有する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
絶縁抵抗値を測定する毎に、前記絶縁抵抗検出部で検出した絶縁抵抗値を、絶縁抵抗を測定した時の日付及び時刻に関する情報と共に記録する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
整流回路が、第１の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ステップと、
電源部が、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ステップと、
インバータ部が、前記電源部によって平滑化された直流電圧を半導体スイッチング素子のスイッチング動作で交流電圧に変換してモータを駆動するステップと、
電流検出部が、前記モータのコイルに一端を接続し、前記コンデンサの一方の端子に他端を接続した抵抗器に流れる電流値を測定するステップと、
電圧検出部が、前記コンデンサの両端の電圧値を測定するステップと、
前記コンデンサの他方の端子を接地する第２のスイッチを設けるステップと、
モータの運転を停止し、前記第１のスイッチをオフするステップと、
前記第２のスイッチをオフし、前記電流値及び前記電圧値を測定するステップと、
前記第２のスイッチをオンし、前記電流値及び前記電圧値を測定するステップと、
前記第２のスイッチをオフした状態とオンした状態の２つの状態において測定された２組の前記電流値及び前記電圧値を用いて、モータのコイルと大地との間の抵抗であるモータの絶縁抵抗値を検出するステップと、
を有することを特徴とするモータの絶縁抵抗検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置及びモータの絶縁抵抗検出方法に関し、特にインバータ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取り除いた正確なモータの絶縁抵抗測定機能および絶縁劣化検出機能を備えたモータ駆動装置及びモータの絶縁抵抗検出方法に関する。
【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劣化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）。従来のモータ駆動装置においては、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リンク部）の平滑用コンデンサに充電された電圧を、モータコイルと大地との間に印加してモータコイルと大地との間に流れる漏れ電流を測定することによりモータの絶縁劣化を検出している。
【０００３】
また、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であって、かつ、それぞれのモータについて、共通のコンバータ部の１つの電圧検出部と、各インバータ部の複数の電流検出部を使って、同一のタイミングで一斉に電圧と電流を検出し、それぞれのモータについて絶縁抵抗を算出するモータ駆動装置が知られている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
上記の従来技術は、いずれもインバータに元々備わっている平滑用コンデンサに充電された高い電圧を測定用の電源として利用している。そのため、測定のための専用の電源を別途設ける必要がなく構成がシンプルで、かつ、高い測定電圧が得られるために精度の良い測定結果が得られるという点で優れた方式である。
【０００５】
高い絶縁抵抗値を高精度に測定するには、印加電圧を高くして測定電流値を大きくすることが有利である。この点については、絶縁抵抗計やメガオームテスターと呼ばれる絶縁抵抗を測定するための測定器の多くが、２５０［Ｖ］、５００［Ｖ］、１０００［Ｖ］といった高い測定電圧を設定している点からも明らかである。
【０００６】
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モータ駆動装置の構成の一例を示す。
【０００７】
従来のモータ駆動装置１０００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。まず、インバータ１００５の半導体スイッチング素子１０５１〜１０５６を全てオフ状態にしておいて、スイッチ１（１００１）をオフして交流電源１００２を切り離す。次に、スイッチ２（１００９）とスイッチ３（１０１０）をオンしてＤＣリンク部１００４の平滑用のコンデンサ１０４１のプラス側端子１０４２を大地に接続する。その結果、ＤＣリンク部１００４のコンデンサ１０４１の充電電圧がモータ１００６のコイル１０６１〜１０６３と大地との間に印加される。このとき、コンデンサ１０４１、モータコイル（例えば、１０６２）、大地で形成された点線（図１参照）で示す閉回路に流れる電流を、モータコイル１０６２とＤＣリンク部１００４のコンデンサ１０４１のマイナス側端子１０４３との間に設けた電流測定回路１００７で測定する。これと同時に、この時のＤＣリンク部１００４のコンデンサ１０４１の端子間電圧もＤＣリンク部１００４に並列に接続した電圧測定回路１００８で測定する。以上の測定で得られた電圧値と電流値からモータ１００６と大地との間の絶縁抵抗値を求める。
【０００８】
図２に、従来のモータ駆動装置に関する図１の構成における、絶縁抵抗測定時の閉回路と半導体スイッチング素子との接続関係を表した等価回路を示す。測定時においてはスイッチ１（１００１）がオフ状態であるため、交流電源１００２は切り離される。また、スイッチ２（１００９）とスイッチ３（１０１０）がオン状態であるため、ＤＣリンク部１００４のプラス側端子１０４２が大地に接続され、電流測定回路１００７はＤＣリンク部１００４のマイナス側端子１０４３に接続される。ＲＵ−ＩＧＢＴはインバータの上アームの半導体スイッチング素子１０５１、１０５３、１０５５のオフ時の等価絶縁抵抗値、ＲＤ−ＩＧＢＴは下アームの半導体スイッチング素子１０５２、１０５４、１０５６のオフ時の等価絶縁抵抗値、Ｒｍは測定対象であるモータのコイルと大地との間の絶縁抵抗値、ＲＣは電流測定回路１００７の分圧抵抗１０７２と電流検出抵抗１０７１の直列接続を１個の抵抗器で表した抵抗値をそれぞれ表している。
【０００９】
従来技術においては、測定用電源として平滑用コンデンサ１０４１に充電された高い電圧を利用するが故に、インバータ１００５のオフ状態の半導体スイッチング素子１０５１〜１０５６を経由して流れる漏れ電流が発生し、これが測定電流に重畳するため、特に半導体スイッチング素子の漏れ電流が増加する高温時において測定精度が低下するという問題があった。
【００１０】
上記において、「オフ状態の半導体スイッチング素子を経由して流れる漏れ電流」とは、ＩＧＢＴの例では、ＩＧＢＴがオフしている状態において、コレクタからエミッタに流れる漏れ電流のことである。
【００１１】
このオフ時の漏れ電流は、ＩＧＢＴにおいては記号ＩCESで表される電気的特性として規定されており、「コレクタ−エミッタ間漏れ電流」と呼ばれている。コレクタ−エミッタ間漏れ電流（ＩCES）はゲート−エミッタ間を短絡した状態、即ちＩＧＢＴを完全にオフした状態で、コレクタ−エミッタ間に指定の電圧（通常は最大定格電圧）を印加した時に、コレクタからエミッタに流れる漏れ電流で規定されている。
【００１２】
このＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間漏れ電流（ＩCES）は強い温度依存性を持ち、漏れ電流ＩCESは温度が上昇すると指数関数的に増大するという特性を持っている。
【００１３】
また、このように温度の上昇に伴いオフ時の漏れ電流が増加する特性は、ＩＧＢＴに限らず、ＭＯＳ−ＦＥＴなど他の半導体スイッチング素子においても同様の特性が見られることが知られている。例えば、ＭＯＳ−ＦＥＴの場合はオフ時のドレイン−ソース間の漏れ電流として記号ＩDSSで表される電気的特性として規定されている。
【００１４】
一般的にモータ駆動用のインバータ用途のＩＧＢＴにおいて高温時の漏れ電流ＩCESの増大が問題視されるのは、主に損失増加の観点からである。しかしながら、モータ駆動装置としては漏れ電流ＩCESが損失の点で問題とならない数十［μＡ］レベルであっても、従来技術のモータの絶縁抵抗測定においては測定精度を低下させる要因となる。
【００１５】
具体的には、図２から明らかなように、従来技術の問題点は、本来測定したいモータ１００６（図１参照）と大地との間の絶縁抵抗Ｒｍを通じて流れる電流（図２の点線矢印で示した電流Ｉ参照）に重畳して、オフ状態の半導体スイチング素子１０５１〜１０５６を通して流れる漏れ電流の一部が、電流測定回路１００７に直接流れ込んでしまう（図２の一点鎖線の矢印で示したＩLEAK参照）ため、半導体スイチング素子１０５１〜１０５６を通して流れる漏れ電流が、測定誤差を直接発生させる要因になっている点である。
【００１６】
なお、従来技術においても、半導体スイッチング素子１０５１〜１０５６を経由して流れる電流が測定電流と比較して無視できるほど十分小さければ、モータ１００６の絶縁抵抗測定の測定精度が実用上問題となるほど低下することはない。
【００１７】
オフ時の半導体スイッチング素子１０５１〜１０５６の等価絶縁抵抗値が、モータの絶縁抵抗測定の測定精度に影響を与えるか否かの目安は次のように考えられる。即ち、オフ時の半導体スイッチング素子１０５１〜１０５６の等価絶縁抵抗値が、測定対象であるモータ１００６の絶縁抵抗値に比べて十分大きい値であれば問題となるほどの影響は生じないと考えられる。しかしながら、半導体スイッチング素子１０５１〜１０５６の等価絶縁抵抗値が、測定対象であるモータ１００６の絶縁抵抗値と同等、またはそれ以下の場合は、実質的に精度の高い絶縁抵抗測定は困難となる。このことは、図２の等価回路からも明らかである。
【００１８】
図３は産業用のインバータに使用される典型的な耐圧１２００［Ｖ］のＩＧＢＴのオフ時の漏れ電流であるコレクタ−エミッタ間漏れ電流ＩCES［μＡ］と接合温度Ｔj［℃］との関係（温度依存性）を示したグラフである。
【００１９】
図３は、ＩＧＢＴを３相インバータに使用する場合を想定して、上アーム同士の３つのＩＧＢＴのコレクタ同士とエミッタ同士を接続した並列接続で測定した漏れ電流を測定したグラフである。同様に下アーム同士の３つのＩＧＢＴを並列接続して測定したグラフは上アームのグラフとぴったり重なるため図３では１本のグラフで示している。
【００２０】
なお測定時のコレクタとエミッタとの間の印加電圧１２００［Ｖ］を、図３のグラフから読み取ったコレクタからエミッタに流れる漏れ電流ＩCES［μＡ］で除算して得られた値が、ＩＧＢＴの各温度におけるコレクタとエミッタとの間の等価絶縁抵抗値である。図３のグラフを基に、各温度においてＩＧＢＴの漏れ電流が従来技術の絶縁抵抗測定にどの程度、影響を与えるかについて以下に説明する。
【００２１】
常温（２５［℃］）ではＩＧＢＴのオフ時の漏れ電流は０．３［μＡ］程度と小さく、ＩＧＢＴの等価絶縁抵抗値に換算すると約４［ＧΩ］となる。これは測定対象のモータの絶縁抵抗値（１００［ＭΩ］〜１［ＭΩ］）と比べて十分大きい値であるため、常温ではＩＧＢＴの漏れ電流はモータの絶縁抵抗の測定精度には大きな影響は与えないと考えられる。
【００２２】
しかしながら、ＩＧＢＴの温度が高くなるとＩＧＢＴの漏れ電流は指数関数的に大きくなる。接合温度Ｔjが８０［℃］の場合ではＩＧＢＴの漏れ電流は約４０［μＡ］となり、ＩＧＢＴの等価絶縁抵抗値に換算すると約３０［ＭΩ］まで下がる。この場合、従来技術でモータの絶縁抵抗値を測定する際にＩＧＢＴの漏れ電流により測定精度に影響が出るレベルまで等価絶縁抵抗が低下してしまうといえる。
【００２３】
更に、接合温度Ｔjが１００［℃］まで上がると、ＩＧＢＴのオフ時の漏れ電流は２００［μＡ］程度まで増大し、ＩＧＢＴの等価絶縁抵抗値に換算すると約６［ＭΩ］となる。この場合は測定対象のモータの絶縁抵抗値と同等か、またはそれ以下の抵抗値にまで下がってしまうため実質的に高精度の絶縁抵抗測定は困難となる。
【００２４】
以上の説明の通り、図３に示すような特性のＩＧＢＴを使用した場合には、従来技術では精度が高いモータの絶縁劣化検出が可能であるのは常温付近かそれ以下の温度範囲に限定され、温度が高い状態（例えば、インバータでモータを運転した直後など）においては、半導体スイッチング素子の漏れ電流の影響を受けて、モータの絶縁抵抗測定および絶縁劣化検出の精度が大幅に悪化するという問題が生じることが分かる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特許第４５５４５０１号公報
【特許文献２】特許第４５６５０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
以上説明したように、モータ巻線（コイル）とＤＣリンク部の両方に接続されているインバータの半導体スイッチング素子を経由して流れる漏れ電流が測定電流に重畳するために、特に半導体スイッチング素子の漏れ電流が増加する高温時において、半導体スイッチング素子の漏れ電流の影響を受けてモータの絶縁抵抗測定の精度が低下するという問題があった。
【００２７】
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、インバータに元々備わっているＤＣリンク部の平滑用コンデンサの高い充電電圧を、絶縁抵抗測定用の電源として使用しながら、高い温度においてもインバータに備わっている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確実に取り除くことにより、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によって実現するモータ駆動装置及びモータの絶縁抵抗検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明のモータ駆動装置は、第１の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、電源部によって平滑化された直流電圧を半導体スイッチング素子のスイッチング動作により交流電圧に変換してモータを駆動するインバータ部と、モータのコイルに一端を接続し、コンデンサの一方の端子に他端を接続した抵抗器に流れる電流値を測定する電流検出部と、コンデンサの両端の電圧値を測定する電圧検出部と、コンデンサの他方の端子を接地する第２のスイッチと、モータの運転を停止し、第１のスイッチをオフし、かつ、第２のスイッチをオフした状態とオンした状態の２つの状態において測定された２組の電流値及び電圧値を用いて、モータのコイルと大地との間の抵抗であるモータの絶縁抵抗値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。
【００２９】
本発明のモータの絶縁抵抗検出方法は、整流回路が、第１の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ステップと、電源部が、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ステップと、インバータ部が、電源部によって平滑化された直流電圧を半導体スイッチング素子のスイッチング動作で交流電圧に変換してモータを駆動するステップと、電流検出部が、モータのコイルに一端を接続し、コンデンサの一方の端子に他端を接続した抵抗器に流れる電流値を測定するステップと、電圧検出部が、コンデンサの両端の電圧を測定するステップと、コンデンサの他方の端子を接地する第２のスイッチを設けるステップと、モータの運転を停止し、第１のスイッチをオフするステップと、第２のスイッチをオフし、電流値及び電圧値を測定するステップと、第２のスイッチをオンし、電流値及び電圧値を測定するステップと、第２のスイッチをオフした状態とオンした状態の２つの状態において測定された２組の電流値及び電圧値を用いて、モータのコイルと大地との間の抵抗であるモータの絶縁抵抗値を検出するステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、従来技術に比べて、モータの絶縁抵抗の劣化状態を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来のモータ駆動装置の構成図である。
【図２】従来のモータ駆動装置の絶縁抵抗測定時の閉回路と半導体スイッチング素子の等価回路である。
【図３】ＩＧＢＴのオフ時のコレクタ−エミッタ間漏れ電流の温度依存性を示したグラフである。
【図４】本発明の実施例１に係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劣化検出方法の処理手順を示す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を用いた第２のスイッチをオフした場合（１回目）の測定時の等価回路図である。
【図７】本発明の実施例１に係るモータ駆動装置を用いた第２のスイッチをオンした場合（２回目）の測定時の等価回路図である。
【図８】本発明の実施例２に係るモータ駆動装置の構成図である。
【図９】図８のコンバータ部の電圧検出部の回路とインバータ部の電流検出部の回路の具体的な構成図である。
【図１０】上位コントローラの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して、本発明に係るモータ駆動装置及びモータの絶縁抵抗検出方法について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【００３３】
［実施例１］
図４に本発明の実施例１に係るモータ駆動装置の構成を示す。
【００３４】
本発明の実施例１に係るモータ駆動装置１０１は、第１のスイッチ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と、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で平滑化する電源部４と、電源部４によって平滑化された直流電圧を半導体スイッチング素子５１〜５６のスイッチング動作により交流電圧に変換してモータ６を駆動するインバータ部５と、モータ６のコイル６１〜６３に一端を接続し、コンデンサ４１の一方の端子４３に他端を接続した抵抗器７１，７２に流れる電流値を測定する電流検出部７と、コンデンサ４１の両端の電圧値を測定する電圧検出部８と、コンデンサ４１の他方の端子４２を接地する第２のスイッチ９と、モータ６の運転を停止し、第１のスイッチ１をオフし、かつ、第２のスイッチ９をオフした状態とオンした状態の２つの状態において測定された２組の電流値及び電圧値を用いて、モータのコイル６１〜６３と大地との間の抵抗であるモータの絶縁抵抗値を検出する絶縁抵抗検出部１０と、を有することを特徴とする。
【００３５】
モータの絶縁抵抗測定は以下のようにして行う。図５に本発明の第１の実施例に係るモータ駆動装置を用いた絶縁劣化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Ｓ１０１において、モータ６の運転を停止し、モータの絶縁抵抗の測定のためにインバータ５の全半導体スイッチング素子５１〜５６をオフ状態にする。
【００３６】
次に、ステップＳ１０２において、第１のスイッチ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、コンデンサ４１の一端であるプラス側端子４２を大地に接続する第２のスイッチ９をオフした状態で、電圧検出部８がコンデンサ４１の両端の電圧を測定し、電流検出部７がモータコイルの一端とコンデンサ４１の他端であるマイナス側端子４３との間を接続した検出抵抗７１を介して流れる電流を測定する。このとき、電圧検出部８と電流検出部７を同一のタイミングで動作させて同一のタイミングで電圧と電流を測定する１回目の測定を行う。このようにして、コンデンサ４１の両端の電圧値と電流検出部７の電流値を同一のタイミングで測定することにより、半導体スイッチング素子を通って流れる漏れ電流、及び、半導体スイッチング素子の等価絶縁抵抗値を求めるための１回目の測定を行う。次に、ステップＳ１０４において、１回目の測定結果をメモリ１１に記憶する処理を行う。
【００３７】
従来技術では図１のスイッチ３（１０１０）のように、電流測定回路１００７を接続したり切り離したりするスイッチが設けられていたが、実施例１に係るモータ駆動装置１０１では電流検出部７の分圧抵抗７２の抵抗値を大きくして、モータ６の運転時に電流検出部７に流れる電流をモータ６の運転に影響を与えない程度に小さくすることで、電流検出部７を切り離すスイッチは設けずに電流検出部７は常時接続している。
【００３８】
この１回目の測定は第２のスイッチ９をオフした状態での測定であるため、大地に電流は流れずに、コンデンサ４１のプラス側端子４２からマイナス側端子４３に、半導体スイッチング素子５１〜５６と電流検出部７の抵抗器７１，７２を流れるだけである。従って、１回目の測定時の等価回路は図６のように表すことが出来る。
【００３９】
図６において、上下に２個直列接続されている抵抗Ｒ−ＩＧＢＴは、それぞれインバータ５の上アームの半導体スイッチング素子５１，５３，５５と下アームの半導体スイッチング素子５２，５４，５６のオフ時の絶縁抵抗値、ＲＣは電流検出部７の分圧抵抗７２と検出抵抗７１の直列接続を１個の抵抗器で表したものである。
【００４０】
半導体スイッチング素子５１〜５６のオフ時の絶縁抵抗とは、半導体スイッチング素子としてＩＧＢＴを用いた場合においては、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を意味する。
【００４１】
図４においては、モータ６として３相モータを使用した例を示している。３相モータを駆動するインバータの場合は、コンデンサ４１の両端に接続される上アームと下アームの２組の半導体スイッチング素子の直列接続が３つ存在することとなる。しかしながら、それぞれの上アームと下アームの半導体スイッチング素子の接続点はモータ各相の端子間に接続されており、モータ各相の端子間はモータコイル６１〜６３を通じて３つとも互いに接続されている。このため、上下のＲ−ＩＧＢＴは、それぞれ上アーム同士、または下アーム同士のパワースイッチング素子を３つ並列接続した合成抵抗と考えることができる。
【００４２】
また、直列接続されている上アームと下アームの２組の半導体スイッチング素子は、インバータ５においては通常は同じ電気的特性のものが使用される。そのため、図３を用いて説明した通り、上アームと下アームの半導体スイッチング素子は等価絶縁抵抗値も共に等しい値と考えることができる。
【００４３】
図６の等価回路において、電圧検出部８で測定されるコンデンサ４１の両端のＤＣリンク電圧Ｖdc1と、電流検出部７で測定される電流検出用抵抗器ＲＣを流れる電流Ｉ1、及び、ＲＣの両端の電圧Ｖin1が測定の結果から分かれば、ＲＣの抵抗値は既知であるから、あとはＰ点に出入りする電流に注目して、キルヒホッフの法則を適用すれば、演算部１２による計算で半導体スイチング素子の等価絶縁抵抗値Ｒ−ＩＧＢＴを求めることが出来る。
【００４４】
具体的には、図６に示すように、節点（ｎｏｄｅ）Ｐについてキルヒホッフの第一法則を適用して、等価絶縁抵抗値Ｒ−ＩＧＢＴを算出することができる。まず、電流測定回路のＲＣを流れる電流をＩ1、上アームのＩＧＢＴを流れる電流をＩ1a、下アームのＩＧＢＴを流れる電流をＩ1bとする。接点Ｐについてキルヒホッフの第１法則を適用すると、１つの接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。
Ｉ1a−Ｉ1b−Ｉ1＝０                    （１）
【００４５】
上記の式（１）におけるＩ1a，Ｉ1b，Ｉ1を測定電圧Ｖdc1及びＶin1、各抵抗値Ｒ−ＩＧＢＴ及びＲＣを用いて表すと、以下の式（２）が得られる。
【００４６】
【数１】
2015129704.tif 000003
式（２）を整理すると、Ｒ−ＩＧＢＴを計算する式（３）が得られる。
【００４７】
【数２】
2015129704.tif 000004
【００４８】
１回目の測定で得られたコンデンサ４１の両端の電圧Ｖdc1、電流検出部７で測定される電流検出用抵抗器ＲＣを流れる電流Ｉ1、ＲＣの両端の電圧Ｖin1、及び演算部１２による計算の結果得られたＲ−ＩＧＢＴの絶縁抵抗値は、後でモータの絶縁抵抗を求めるのに使用するのでメモリ１１に記憶しておく。
【００４９】
次に、ステップＳ１０５において、コンデンサ４１の一端であるプラス側端子４２を大地に接続する第２のスイッチ９をオンにした状態にして、コンデンサ４１の充電電圧をモータのコイル６１〜６３と大地との間に印加し、コンデンサ４１、モータのコイル６１〜６３、及び大地で形成された閉回路に流れる電流を発生させておく。この状態で、コンデンサ４１の両端の電圧を測定する電圧検出部８と、モータのコイル６１〜６３の一端とコンデンサの他端であるマイナス側端子４３との間を接続した検出抵抗７１に流れる電流を測定する電流検出部７とを用いて、コンデンサ４１の両端の電圧値と電流検出部７の電流値を同一のタイミングで測定することにより、モータのコイル６１〜６３と大地との間の絶縁抵抗値を求めるための２回目の測定を行う。ここで、２回目の測定は、電圧検出部８と電流検出部７を同一のタイミングで動作させて同一のタイミングで電圧と電流を測定する。なお、ステップＳ１０６において、２回目の測定後は第２のスイッチ９をオフ状態に戻す。
【００５０】
この２回目の測定時の等価回路は図７のように表すことができる。図７のＲｍは求めるべきモータのコイル６１〜６３と大地との間の絶縁抵抗を表している。図６と同様にＲ−ＩＧＢＴは半導体スイッチング素子５１〜５６のオフ時の等価絶縁抵抗値、ＲＣは電流検出部７の検出抵抗７１と分圧抵抗７２の直列接続を一つの抵抗器で表現したものである。図７は図６の等価回路に大地とモータコイルとの間の絶縁抵抗Ｒｍの接続が追加された回路となっている。２回目の測定時において、電流検出部７では、コンデンサ４１、モータのコイル６１〜６３、及び大地で形成される閉回路に流れる電流値と、オフ状態の半導体スイッチング素子５１〜５６を経由して流れる漏れ電流の一部を合成した電流値が測定されることが分かる。
【００５１】
次に、ステップＳ１０７において、２回目の測定結果をメモリに記憶し、メモリに記憶した１回目と２回目のそれぞれの測定結果から絶縁抵抗値を演算する処理を行う。図７の等価回路において、電圧検出部８で測定されるコンデンサ４１の両端のＤＣリンク電圧Ｖdc2と、電流検出部７で測定される電流検出用抵抗器ＲＣを流れる電流Ｉ2、及び、ＲＣの両端の電圧Ｖin2が測定の結果から分かれば、ＲＣの抵抗値は既知であり、前回の測定結果より演算で求めた半導体スイチング素子５１〜５６の等価絶縁抵抗値Ｒ−ＩＧＢＴも分かっているので、４つの抵抗がＨブリッジに接続されている図７の等価回路のなかで１つだけ未知なモータと大地との間の絶縁抵抗Ｒｍも計算により求めることが出来る。
【００５２】
絶縁抵抗Ｒｍは、節点Ｐについてキルヒホッフの第一法則を適用し、Ｒ−ＩＧＢＴの値に１回目の測定結果から求めた計算式を代入することで、以下の様に計算することができる。まず、図７に示すように、電流測定回路のＲＣを流れる電流をＩ2、上アームのＩＧＢＴを流れる電流をＩ2a、下アームのＩＧＢＴを流れる電流をＩ2b、モータの絶縁抵抗Ｒｍを流れる電流をＩ2cとする。接点Ｐについてキルヒホッフの第１法則を適用すると、１つの接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。
Ｉ2a＋Ｉ2c−Ｉ2b−Ｉ2＝０                    （４）
【００５３】
上記の式（４）におけるＩ2a，Ｉ2b，Ｉ2c，Ｉ2を測定電圧Ｖdc2及びＶin2、各抵抗値Ｒ−ＩＧＢＴ及びＲｍ、ＲＣを用いて表すと、以下の式（５）が得られる。
【００５４】
【数３】
2015129704.tif 000005
式（５）を整理すると、以下の式（６）が得られる。
【００５５】
【数４】
2015129704.tif 000006
【００５６】
上記の式（６）に１回目の測定で求めたＲ−ＩＧＢＴを求める式（３）を代入して整理すると、以下の式（７）が得られる。
【００５７】
【数５】
2015129704.tif 000007
式（７）を整理すると、以下の式（８）が得られる。
【００５８】
【数６】
2015129704.tif 000008
【００５９】
式（８）から１回目の測定結果Ｖdc1，Ｖin1、及び２回目の測定結果Ｖdc2，Ｖin2からなる２組の電流値及び電圧値と、既知の電流検出抵抗の抵抗値ＲＣから、モータの絶縁抵抗Ｒｍを求める式（９）が得られる。
【００６０】
【数７】
2015129704.tif 000009
【００６１】
以上の一連の処理を順次実行することにより、モータの絶縁抵抗値Ｒｍを検出できる。さらに、ステップＳ１０８において、得られたモータの絶縁抵抗値を基準値と比較して、得られた絶縁劣化の程度を知らせる通知（ウォーニング）や警報（アラーム）を発する処理を絶縁劣化判定部１４によって実行するステップを追加することも可能である。さらに、ステップＳ１０９において、測定完了毎に得られたモータの絶縁抵抗値を、測定を完了した時の日付時刻情報と一緒に、モータ毎に記録し表示する処理を追加することも可能である。
【００６２】
なお、図５のフローチャートにおいて１回目の測定（ステップＳ１０３）と、２回目の測定（ステップＳ１０５）の順序を入れ替えてもよい。
【００６３】
以上のようにして、２回目の測定で得られたＶdc2、Ｉ2、Ｖin2、メモリ１１に記憶されている１回目の測定結果Ｖdc1、Ｉ1、Ｖin1、及び、１回目の測定結果から演算で求めたＲ−ＩＧＢＴを使って、正確なモータの絶縁抵抗値Ｒｍを演算部１２での計算により求め、求めたモータの絶縁抵抗値Ｒｍを絶縁劣化判定部１４にて基準値と比較して、その結果によりモータの絶縁抵抗値の低下の度合いに応じてウォーニングやアラームなどの通知や表示を行う。
【００６４】
なお、演算部１２においてモータの絶縁抵抗値Ｒｍを求める計算について、上記の説明では１回目の測定結果から半導体スイチング素子の等価絶縁抵抗値Ｒ−ＩＧＢＴを一旦求めておいて、そのＲ−ＩＧＢＴの値を使って２回目の測定結果からモータの絶縁抵抗値Ｒｍを計算する方法について説明した。しかしながら、Ｒ−ＩＧＢＴの値を求める計算を行わずに、Ｒ−ＩＧＢＴの値を１回目の測定値Ｖdc1、Ｉ1、Ｖin1の変数と看做して、１回目の測定値Ｖdc1、Ｉ1、Ｖin1と２回目の測定値Ｖdc2、Ｉ2、Ｖin2からモータと大地との間の絶縁抵抗Ｒｍを直接計算で求めてもよい。
【００６５】
また、測定の順番については、以上の説明では、コンデンサ４１の一端であるプラス側端子４２を大地に接続する第２のスイッチ９をオフした状態で１回目の測定を行い、次に第２のスイッチ９をオンした状態で２回目の測定を行う例を示した。しかしながら、上記の説明とは逆の順番で測定を行っても構わない。即ち、２回の測定で得られた測定結果をそれぞれ記憶しておいて、最後に２回分の測定値を使って演算すればよいので測定の順番はどちらでも構わない。
【００６６】
さらに、演算部１２での計算で求めたモータの絶縁抵抗値は、絶縁劣化判定部１４の絶縁劣化検出の判定に使用される他に、モータの絶縁抵抗の測定結果として絶縁抵抗検出部１０を経由して上位コントローラ１５に渡される。
【００６７】
いずれにせよ、コンデンサ４１の一端であるプラス側端子４２を大地に接続する第２スイッチ９をオフした状態とオンした状態で２回測定することにより、オフ時の半導体スイッチング素子の等価絶縁抵抗、言い換えると半導体スイッチング素子の漏れ電流の影響を２回の測定結果から計算で正確に求めて、半導体スイッチング素子の漏れ電流の影響を完全に取り除いた正確なモータの絶縁抵抗値を計算によって求める点が本発明の特徴である。
【００６８】
また、求めた絶縁抵抗値を予め設定された基準値と比較した絶縁劣化判定結果を表示する表示器１３をさらに有していてもよい。また、モータの絶縁抵抗値の測定が完了する毎に、各モータの絶縁抵抗値の測定結果と測定した日付時刻情報を一緒に記録し、記録した日付時刻とモータの絶縁抵抗値の履歴を表示器１３に表示するようにしてもよい。
【００６９】
さらに、図４に示す通り、絶縁抵抗検出部１０からモータ６の絶縁抵抗値の測定結果と、測定が完了したタイミングを示す測定完了信号と、絶縁劣化判定結果を上位コントローラ１５に送信するようにしてもよい。
【００７０】
上位コントローラ１５の構成例を図１０に示す。上位コントローラ１５は各インバータ５にモータ６を駆動する指令を与える数値制御装置である。上位コントローラ１５は、各インバータ５と通信するためのシリアル通信回路２４６と、日付時刻情報を計時する機能を内蔵したマイクロコンピュータ１７と、不揮発性のＲＯＭ１６と、表示器１３と、を具備している。また、上位コントローラ１５は、それぞれのモータについて絶縁抵抗検出部１０から測定完了信号を受信した時の日付時刻情報と、測定した絶縁抵抗値とを１対１に対応させた情報としてＲＯＭ１６に記録すると共に、ＲＯＭ１６に記録された過去のモータ毎の絶縁抵抗の測定結果と日付時刻情報の履歴を表示器１３に表示する。
【００７１】
ユーザは上位コントローラ１５を操作することにより、各モータ６の絶縁抵抗値の過去から現在に至るまでの測定日時ごとの絶縁抵抗値の推移を上位コントローラ１５の表示器１３に表示させることができる。若しくは、上位コントローラ１５内のＲＯＭ１６からデータを読み出して確認することができるため、モータ駆動装置１０１を使用した機械の予防保全に役立てることができる。
【００７２】
［実施例２］
次に、実施例２に係るモータ駆動装置について説明する。図８に実施例２に係るモータ駆動装置１０２の構成を示す。第２の実施例では、モータ駆動装置１０２は複数のモータ６ａ、６ｂを駆動し、半導体スイッチング素子５１ａ〜５６ａ及び５１ｂ〜５６ｂを通じて流れる漏れ電流の影響を取り除いた正確なモータの絶縁抵抗測定および絶縁劣化検出を可能とする。
【００７３】
第１及び第２モータ６ａ，６ｂ毎に接続されている第１及び第２インバータ５ａ，５ｂ毎のそれぞれの半導体スイッチング素子５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂを通って流れる漏れ電流の影響、及び、半導体スイッチング素子の等価絶縁抵抗値をモータ毎に求めるための１回目の測定と、第１及び第２モータのコイル６１ａ〜６３ａ、６１ｂ〜６３ｂと大地との間の絶縁抵抗値を求めるための２回目の測定を行い、この２回の測定結果から半導体スイッチング素子５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂを経由して流れる漏れ電流の影響を取り除いた正確なモータの絶縁抵抗値を、第１及び第２モータ６ａ，６ｂそれぞれについて求めることができる。
【００７４】
なお、第２の実施例では、１回目の測定と２回目の測定は、共通の電圧検出部８と第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂそれぞれの第１及び第２電流検出部７ａ，７ｂにおいて、同一のタイミングで一斉に行われる。
【００７５】
モータが複数ある場合でも測定回数は変わらず、第２のスイッチ９をオフした状態とオンした状態の２回測定を行うだけで、全てのモータの絶縁抵抗値と絶縁劣化検出をモータ毎に得ることができる。
【００７６】
図８に示した第２の実施例に係るモータ駆動装置１０２においては、１つの電源部（コンバータ部）２０に、第１モータ６ａを駆動する第１インバータ部５ａと、第２モータ６ｂを駆動する第２インバータ部５ｂが接続されている。Ｒｍ１とＲｍ２はそれぞれ第１モータ６ａと第２モータ６ｂのモータのコイル６１ａ〜６３ａ、６１ｂ〜６３ｂと大地との間の絶縁抵抗値である。図８の例では第１インバータ部５ａと第２インバータ部５ｂにそれぞれ平滑用のコンデンサ４１ａ、４１ｂを設けているが、この２つのコンデンサ４１ａ、４１ｂは並列接続されているので、２つのコンデンサの合計の静電容量を有する１つのコンデンサとして動作する。
【００７７】
なお、図８は２台のモータ６ａ，６ｂを駆動するモータ駆動装置の例を示しているが、第２の実施例においては、モータの台数はこれには限られないことは勿論である。
【００７８】
第２の実施例では、図８に示す通り、第１のスイッチ１を介して交流電源２から供給された交流電圧を直流電圧に整流する整流回路３と、整流回路３の出力を平滑化するコンデンサ４１ａ，４１ｂの一端であるプラス側端子４２ａ，４２ｂを大地に接続する第２のスイッチ９と、コンデンサ４１ａ，４１ｂの両端の電圧を測定する電圧検出部８（およびその出力をデジタル値に変換するＡＤコンバータ２１）は、第１及び第２インバータ５ａ，５ｂで共用できるため、モータ毎に複数もつ必要はなく１つあればよい。
【００７９】
これに対して、第１及び第２電流検出部７ａ，７ｂ（および、その出力をデジタル値に変換するＡＤコンバータ７３ａ，７３ｂ）は第１及び第２モータ６ａ，６ｂの各々とモータを駆動する第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂのペア毎に複数あって、電流値には各モータそれぞれに対応する第１及び第２電流検出部７ａ，７ｂでの測定値が使用され、電圧値は全モータ共通の１つの電圧検出部８の測定値が使用される。この構成によって各モータとモータを駆動する第１及び第２インバータ５ａ，５ｂのペア毎に、オフ時の半導体スイッチング素子５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂを通って流れる漏れ電流の影響、および、半導体スイッチング素子の等価絶縁抵抗値をモータ毎に正確に求めることができる。
【００８０】
なお、上述のように、従来技術では図１のスイッチ３（１０１０）のように、各インバータ１００５の電流測定回路を接続したり切り離したりするスイッチが設けられていた。これに対して、本発明では図８に示す通り、第１及び第２電流検出部７ａ，７ｂの分圧抵抗７２ａ，７２ｂの抵抗値を大きくしてモータの運転時に第１及び第２電流検出部７ａ，７ｂに流れる電流をモータの運転に影響を与えない程度に小さくすることで、第１及び第２電流検出部７ａ，７ｂを切り離すスイッチは設けずに第１及び第２電流検出部７ａ，７ｂは常時接続したままにしている。これにより、従来技術ではインバータの数だけ必要であった電流検出部のスイッチを無くし、シンプルで低コストな絶縁抵抗検出部を実現している。
【００８１】
図９に図８のコンバータ部２０の電圧検出部８の回路と第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂの第１及び第２電流検出部７ａ，７ｂの回路の具体的な構成例を示す。いずれも検出抵抗の端子間に生じる電圧Ｖsを測定する回路であって、検出抵抗８１（あるいは、７１a，７１ｂ）と分圧抵抗８２（７２ａ，７２ｂ）の抵抗値は既知であるので、第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂでは測定結果から検出抵抗８１（あるいは、７１ａ，７１ｂ）を流れる電流値Ｉdを求める電流測定回路として使用し、コンバータ部２０では抵抗の分圧比から分圧抵抗８２と検出抵抗８１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している。
【００８２】
なお、コンバータ部２０の電圧検出部８の回路と第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂの第１及び第２電流検出部７ａ，７ｂ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２２を使用して２次電位に変換した検出電圧をＡＤコンバータ２１（あるいは、７３ａ、７３ｂ）に入力してデジタル値に変換している。
【００８３】
図８における「Ａ／Ｄ」は「Ａ／Ｄコンバータ」を示しており、図９における「Ａ／Ｄコンバータ」と同じものである。
【００８４】
図８においては、図４の「絶縁抵抗検出部」をマイクロコンピュータＡ〜Ｃ（２３，７４ａ，７４ｂ）で実現している。マイクロコンピュータＡ〜Ｃ（２３，７４ａ，７４ｂ）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により、第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂの半導体スイッチング素子５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂをオフする動作、第１のスイッチ１と第２のスイッチ９のオン／オフする動作、電圧検出部８および第１及び第２電流検出部７ａ，７ｂの測定値を取り込むためのＡＤコンバータ２１，７３ａ，７３ｂのＡＤ変換動作など、測定に必要な処理を実現している。
【００８５】
図８では、図４の「メモリ１１」、「演算部１２」、及び「絶縁劣化判定部１４」もマイクロコンピュータＡ〜Ｃ（２３，７４ａ，７４ｂ）で実現している。マイクロコンピュータＡ〜Ｃ（２３，７４ａ，７４ｂ）は、電圧検出部８と第１及び第２電流検出部７ａ，７ｂの測定結果をそれぞれのＡＤコンバータ２１、７３ａ、７３ｂからデジタル値として読み込む。本発明では２回測定を行うが、それぞれの測定値はマイクロコンピュータＡ〜Ｃ（２３，７４ａ，７４ｂ）の内部で最後の演算が終わるまで保持され、２回目の測定後に保持された測定値を使ってモータの絶縁抵抗値をマイクロコンピュータＢ，Ｃ（７４ａ，７４ｂ）の演算により求める。求めたモータの絶縁抵抗値を基準値と比較して絶縁劣化を判定し、判定結果を外部に通知する処理もマイクロコンピュータＢ，Ｃ（７４ａ，７４ｂ）で実行される。
【００８６】
図８では、マイクロコンピュータＡ（２３）を共通のコンバータ部２０に１つ、第１インバータ部５ａと第２インバータ部５ｂにそれぞれ１つずつ設けて、それぞれのマイクロコンピュータ間を相互にシリアル通信で接続している。この構成はコンバータ部と第１インバータ部５ａと第２インバータ部５ｂがそれぞれ別々の筐体である場合に適した構成例である。
【００８７】
コンバータ部２０と第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂが全て同じ１つの筐体内にある場合は、１つのマイクロコンピュータで処理するようにして、コンピュータ間のシリアル通信回路を省いてもよい。あるいは、第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂだけが同じ１つの筐体内にある場合には、同じ筐体内の第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂを１つのマイクロコンピュータで処理してもよい。
【００８８】
図８の実施例のように、第１及び第２モータ６ａ，６ｂの絶縁抵抗測定に複数のマイクロコンピュータを使用する場合は、どれか１つのマイクロコンピュータが第１及び第２モータ６ａ，６ｂの絶縁抵抗測定動作のマスターとして働き、それ以外のマイクロコンピュータがスレーブとして働き、マスターのマイクロコンピュータがスレーブのマイクロコンピュータに動作を指令することで、絶縁抵抗測定を実現できる。
【００８９】
本実施例では、コンバータ部２０のマイクロコンピュータＡ（２３）をマスターとした場合について説明する。コンバータ部２０のマイクロコンピュータＡ（２３）は、シリアル通信回路２４１，２４２，２４４を介して第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂの全てに対して第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂの全ＩＧＢＴ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂをオフするように指令を出す。この指令を受信したマイクロコンピュータＢ（７４ａ）とマイクロコンピュータＣ（７４ｂ）は自身のインバータのＩＧＢＴをオフする。次にマイクロコンピュータＡ（２３）が第１のスイッチ１をオフする。
【００９０】
次に、マイクロコンピュータＡ（２３）は第２のスイッチ９をオフした状態にして１回目の測定を行う。具体的にはマイクロコンピュータＡ（２３）がシリアル通信回路２４１，２４２，２４４を介して第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂの全てに対して第１及び第２電流検出部７ａ，７ｂで測定を実行するタイミングを通知する指令を出す。この通知を受信した第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂのマイクロコンピュータＢ（７４ａ）とマイクロコンピュータＣ（７４ｂ）は第１電流検出部７ａと第２電流検出部７ｂの測定値をそれぞれＡＤコンバータ７３ａ，７３ｂから取得する。また、第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂのマイクロコンピュータＢ，Ｃ（７４ａ，７４ｂ）がＡＤコンバータ７３ａ，７３ｂから測定値を取得するタイミングと同一のタイミングで、マイクロコンピュータＡ（２３）自身もコンバータ部２０の電圧検出部８の測定値をＡＤコンバータ２１から取得する。マイクロコンピュータＡ〜Ｃ（２３，７４ａ，７４ｂ）の各々はＡＤコンバータ２１，７３ａ，７３ｂから取得した測定値を１回目の測定結果として保持して記憶しておくようにする。
【００９１】
次に、マイクロコンピュータＡ（２３）は第２のスイッチ９をオンした状態にして２回目の測定を行う。１回目の測定と同様にマイクロコンピュータＡ（２３）がシリアル通信回路２４１，２４２，２４４を介して第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂの全てに対して第１及び第２電流検出部７ａ，７ｂで測定を実行するタイミングを通知する指令を出す。この通知を受信した第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂのマイクロコンピュータＢ（７４ａ）とマイクロコンピュータＣ（７４ｂ）は、第１電流検出部７ａと第２電流検出部７ｂの測定値をそれぞれＡＤコンバータ７３ａ，７３ｂから取得する。また、第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂのマイクロコンピュータＢ，Ｃ（７４ａ，７４ｂ）がＡＤコンバータ７３ａ，７３ｂから測定値を取得するタイミングと同一のタイミングで、マイクロコンピュータＡ（２３）自身もコンバータ部２０の電圧検出部８の測定値をＡＤコンバータ２１から取得する。マイクロコンピュータＡ〜Ｃ（２３、７４ａ，７４ｂ）の各々はＡＤコンバータ２１、７３ａ，７３ｂから取得した測定値を２回目の測定結果として保持して記憶しておくようにする。２回目の測定が完了したらマイクロコンピュータＡ（２３）は第２のスイッチ９をオフの状態に戻しておく。
【００９２】
２回目の測定が完了したら、マイクロコンピュータＡ（２３）はシリアル通信回路２４１，２４２，２４４を介して第１及び第２インバータ５ａ，５ｂの全てに対してコンバータ部２０の電圧検出部８で測定した１回目と２回目の測定値を送信する。
【００９３】
第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂのマイクロコンピュータＢ（７４ａ）とマイクロコンピュータＣ（７４ｂ）は、シリアル通信回路２４１，２４２，２４４経由でコンバータ部２０の電圧検出部８の１回目と２回目の測定値を受信したら、それ自体が保持している第１電流検出部７ａと第２電流検出部７ｂの１回目と２回目の測定値と、シリアル通信回路２４１，２４２，２４４経由で受信したコンバータ部２０の電圧検出部８の１回目と２回目の測定値とを使って、マイクロコンピュータＢ（７４ａ）は第１モータ６ａの絶縁抵抗値Ｒｍ１を演算で算出し、マイクロコンピュータＣ（７４ｂ）は第２モータ６ｂの絶縁抵抗値Ｒｍ２を演算で算出する。
【００９４】
マイクロコンピュータＢ（７４ａ）とマイクロコンピュータＣ（７４ｂ）は、それぞれ演算で得られたモータの絶縁抵抗値と測定が完了したタイミングを示す測定完了信号をシリアル通信回路２４３，２４５，２４６経由で上位コントローラ１５に通知する。また、得られたモータの絶縁抵抗値を予め設定された基準値と比較して、絶縁劣化の程度を判定した絶縁劣化判定結果についてもシリアル通信回路２４３，２４５，２４６経由で上位コントローラ１５に通知する。
【００９５】
上位コントローラ１５の構成例は図１０の説明の通りである。上位コントローラ１５はシリアル通信回路２４３，２４５，２４６経由で受信した絶縁劣化判定結果を表示器１３に表示する他に、第１及び第２モータ６ａ，６ｂのそれぞれについて測定完了信号を受信した時の日付時刻情報と絶縁抵抗値の測定結果を１対１に対応させた情報としてＲＯＭ１６に記録する。またＲＯＭ１６に記録されたモータ毎の過去の絶縁抵抗測定結果と日付時刻情報を表示器１３に表示する。
【００９６】
上記の基準値については、モータ毎に複数の基準値をマイクロコンピュータＢ（７４ａ）とマイクロコンピュータＣ（７４ｂ）に対して、任意の値を外部から設定できるようにしておく。例えば、使用する機械または装置等に合わせて、２０［ＭΩ］をウォーニングレベル、２［ＭΩ］をアラームレベルとした２つの基準値を予め外部から設定しておき、測定の結果得られたモータの絶縁抵抗値が２０［ＭΩ］以下であればウォーニングを、２［ＭΩ］であればアラームをそれぞれ通知するようにしておけば、機械等の使用者が絶縁劣化の程度を判断する専門知識を持っていなくても通知内容からモータの絶縁劣化の程度を判断することができる。
【００９７】
また、モータによって、ウォーニングレベルやアラームレベルを変更したい場合には、モータ毎に設定する基準値を変更することで対応できる。
【００９８】
この演算部と判定部は、図８のようにモータ毎に第１及び第２インバータ５ａ，５ｂの各々のマイクロコンピュータＢ，Ｃ（７４ａ，７４ｂ）に設けても構わないし、複数モータ分の演算と判定を１つの演算部と判定部で行っても構わない。
【００９９】
なお、コンバータ部２０のマイクロコンピュータＡ（２３）がシリアル通信回路２４１，２４２，２４４経由で第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂの全てに対して送信する、測定前に第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂの全ＩＧＢＴ５１ａ〜５６ａ、５１ｂ〜５６ｂをオフさせる指令と、２回の測定において第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂで電流測定を動作させるタイミングを示す指令と、２回目の測定完了後に第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂに送るコンバータ部２０での電圧測定値は、第１及び第２インバータ５ａ，５ｂの全てが共通に受信できるようにしておく。また、第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂはコンバータ側２０からシリアル通信回路２４１，２４２，２４４経由で第１及び第２インバータ５ａ，５ｂの全てに共通の指令やデータを受信したら、第１及び第２インバータ部５ａ，５ｂの全てが前述の決められた動作を決められたタイミングで行うようにしておく。
【０１００】
特に、複数のインバータ部（５ａ，５ｂ，…）とコンバータ部２０が、別々の筐体で構成されているモータ駆動装置の場合には、１つのコンバータ部２０に接続されるインバータ部（５ａ，５ｂ，…）の数や、インバータ部を介して接続されるモータ（６ａ，６ｂ，…）の数は様々な組み合わせが考えられる。しかしながら、上記の仕組みを利用することにより、コンバータ部２０に接続されるインバータ部の数やモータの数が、どの様な組み合わせになろうとも、特別な設定や接続の変更なしに、同一コンバータ部に複数のインバータ部を介して接続される全てのモータの絶縁抵抗測定と絶縁劣化検出が可能となる。
【符号の説明】
【０１０１】
１    第１のスイッチ
２    交流電源
３    整流回路
４    電源部
４１    コンデンサ
５    インバータ部
５１〜５６    半導体スイッチング素子
６    モータ
６１〜６３    コイル
７    電流検出部
８    電圧検出部
９    第２のスイッチ
１０    絶縁抵抗検出部
【図１】
2015129704.tif 000010
【図２】
2015129704.tif 000011
【図３】
2015129704.tif 000012
【図４】
2015129704.tif 000013
【図５】
2015129704.tif 000014
【図６】
2015129704.tif 000015
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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