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马达的绝缘电阻劣化检测方法、绝缘电阻劣化检测装置及马达驱动装置

摘要

本发明涉及一种马达的绝缘电阻劣化检测方法、实施该检测方法的绝缘电阻劣化检测装置及具备该绝缘电阻劣化检测装置的马达驱动装置。在使马达的驱动停止,使电磁接触器接点成为断开后,关闭第1、第2接点,形成平滑电容器、第2接点、第1、第2电阻、马达的线圈、大地(G1)、大地(G2)、第1接点、平滑电容器的闭合电路。在该闭合电路中施加平滑电容器的充电电压。如果马达的绝缘电阻劣化,则流动在该闭合电路的电流增加。用闭合电路中的第1电阻(R1)的电位差检测该电流增加,检测马达的绝缘电阻劣化。

著录项

  • 公开/公告号CN1819412A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2006-08-16

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 发那科株式会社;

    申请/专利号CN200610001459.9

  • 发明设计人 堀越真一;八重岛守;佐藤博裕;

    申请日2006-01-17

  • 分类号H02K11/00(20060101);G01R31/34(20060101);

  • 代理机构11243 北京银龙知识产权代理有限公司;

  • 代理人张敬强

  • 地址 日本山梨县

  • 入库时间 2023-12-17 17:33:59

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2011-09-21

    授权

    授权

  • 2006-10-11

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2006-08-16

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种马达的绝缘电阻劣化检测方法、实施该检测方法的绝缘电阻劣化检测装置及具备该绝缘电阻劣化检测装置的马达驱动装置。

背景技术

马达如果长年持续使用的话,其绝缘就会根据使用环境而劣化。泄漏断路器由于该绝缘的劣化造成的泄漏电流而工作,使用了该马达的装置突然停止工作。在这种场合,不明确是马达出现问题还是驱动装置出现问题,在突然停止的原因调查上要花费时间,有使用该马达的装置或生产线的停止长期化的倾向。

作为检测马达的绝缘电阻劣化的方法,如上所述一般的方法是通过检测泄漏电流进行检测。但是,如果泄漏电流不大到一定程度(3mA~15mA),漏电检测器、漏电保护继电器等的漏电检测器就不能检测,因此,有只能在马达的绝缘电阻劣化进展的阶段才能检测的问题。另外,由于是漏电造成的突然停止,所以不得不停止装置或生产线等系统整体的作业,调查停止的原因是马达自身引起的还是马达驱动装等或其他的周边机器影响的。进而,该漏电检测器不能在马达绝缘电阻劣化的预测、预防维修上起作用。

就空调装置而言,提出了早期发现压缩机的马达绝缘电阻劣化,使不能运转防患于未然的方法(参照例如特开2001-141795号公报)。根据该方法,在马达的运转停止中,将直流电压变换成任意的电压和频率,对驱动马达的功率转换器的一个晶体管施加高频脉冲进行驱动,将3相交流电源整流得到已过滤的直流电源的电压(或预先设定的电压值)。进而,检测马达电流。然后,基于如此求得的直流电源电压和如此检测出的马达电流算出绝缘电阻值。然后,如果该算出的绝缘电阻值低于设定绝缘电阻值,就发出警报。另外,还提出了取代施加在1个晶体管上的高频脉冲,仅使晶体管导通算出马达绝缘电阻值来预测绝缘电阻劣化的方法。

上述专利文献中记载的方法能够对马达绝缘电阻劣化的预测、预防维修起作用,但必须检测出电压和电流。而且,该检测器必须是考虑大电流,成为成本增大的原因。

于是,在日本申请了改善检测上述的现有马达的绝缘电阻劣化的方法的问题点,低廉且能够预知绝缘电阻劣化的马达驱动装置的专利(特愿2003-340009号,以下称“在先申请”)。

但是,在该在先申请中提出的马达驱动装置是使将交流电源与马达驱动装置的整流电路连接的开关工作一定时间,将能量存储在平滑整流电压的电容器中后,将整流电路与大地连接,将电容器中存储的能量通过串联连接在马达线圈上的检测电阻施加在马达上,这时,通过检测在检测电阻的两端产生的电位差来检测绝缘下降。如此,在先申请中,为了使平滑电容器充电,需要进行使连接整流电路和交流电源的开关工作一定时间的控制。为此,在先申请发明有不能简单地适用于已有的马达驱动装置等的问题。

另外,马达的绝缘电阻会受到配置马达的周围的环境(温度、湿度)的影响。特别是如果湿度高,绝缘电阻就会下降。因此,在检测绝缘电阻劣化时,最好也知道当时周围的温度、湿度状态。进而最好也得到马达的绝缘电阻下降的经历。

发明内容

本发明涉及由马达驱动装置驱动的马达的绝缘电阻劣化检测方法,该马达驱动装置具备:将通过开关从交流电源供给的电力由整流电路整流并由电容器平滑化的电源部以及将来自该电源部的直流电压变换成交流来驱动马达的马达驱动放大器。根据本发明的方法包括:在将上述开关置于断开并停止马达的运转后,将上述电容器的一端与大地连接,将另一端与马达线圈连接的步骤;以及通过检测流动在由电容器、马达线圈以及大地形成的闭合电路中的电流,从而检测马达的绝缘电阻劣化的步骤。

进而,本发明涉及由马达驱动装置驱动的马达的绝缘电阻劣化检测装置,该马达驱动装置包括:将通过开关从交流电源供给的电力由整流电路整流且由电容器平滑化的电源部以及将来自该电源部的直流电压变换成交流来驱动马达的马达驱动放大器。根据本发明的装置包括:将上述电容器的一端与大地连接的接点;基于来自上述马达驱动装置的将上述开关置于断开的信号使上述接点为断开的单元;以及连接在上述电容器的另一端与马达线圈之间,检测流动在由上述接点、电容器、马达线圈及大地形成的闭合电路中的电流,从而检测绝缘电阻劣化的绝缘电阻劣化检测单元。

根据本发明的马达的绝缘电阻劣化检测装置能采用以下的方式。

在上述闭合电路中设置电阻或电流传感器。而且,上述绝缘电阻劣化检测单元检测在该电阻的两端产生的电位差检测流动的电流的大小,或检测流动在该电流传感器中的电流的大小,从而检测马达的绝缘电阻劣化。

上述绝缘电阻劣化检测单元根据来自马达驱动装置为马达控制而具备的电流检测器输出的大小来检测马达的绝缘电阻劣化。

上述绝缘电阻劣化检测单元具备:将电流检测值与基准值进行比较的比较器;以及显示上述比较器的比较结果的显示单元。

上述绝缘电阻劣化检测单元包括:将电流检测值变换成数字信号的A/D变换器;存储已变换成数字信号的电流检测值的存储器;以及显示已变换成数字信号的电流检测值的显示单元,将上述存储器中存储的数据一览显示或图表化显示在上述显示单元上。另外,具备检测周围温度、湿度中至少一方的检测器,或设置连接检测周围温度、湿度中的至少一方的检测器的接口,在检测出上述电流检测值时,将由上述检测器检测出的温度、湿度数据与上述电流检测值数据一起存储在存储器中,将在存储器中存储的温度、湿度与上述电流检测值数据一起一览显示或图表化显示在上述显示单元上。

具备检测周围温度、湿度中至少一方的检测器,或设置连接检测周围温度、湿度中至少一方的检测器的接口,显示由该检测器检测出的温度、湿度。

为了上述绝缘电阻劣化检测而作为用于在上述闭合电路中流动电流的电源使用存储在上述电容器中的电荷。

具备检测上述电容器的两端电位差的电压检测单元,在使与上述马达驱动装置连接的上述开关成为断开的信号输出后,在上述电压检测单元检测出规定值的电压时,进行上述绝缘电阻劣化检测。上述绝缘电阻劣化检测单元具备闩锁电路,当上述电压检测单元检测出规定值的电压时,由上述闩锁电路将检测绝缘电阻劣化的信号闩锁,进行上述绝缘电阻劣化检测。

上述接点以将上述电容器的一端通过直流电源与大地连接代替将上述电容器的一端与大地连接,。

根据本发明能够简单地测定马达的对地间绝缘电阻,检测其绝缘下降。另外,当测定马达的对地间绝缘电阻时,还能够测定并显示温度或湿度,能够更正确地判断马达的绝缘电阻下降。另外,通过将显示测定的绝缘电阻值的数据、进而在得到该数据时的温度、湿度的数据一览或用图表视觉显示,由此能够知道绝缘电阻下降的经历以及那时的环境,能够对马达的更换等的维修起作用。

附图说明

参照附图说明以下的实施例,由此能够明确本发明的上述及其他的目的及特征。图中:

图1是表示根据本发明的马达的绝缘电阻劣化检测装置的第1实施方式的电路图;

图2是表示根据本发明的马达的绝缘电阻劣化检测装置的第2实施方式的电路图;

图3是表示根据本发明的马达的绝缘电阻劣化检测装置的第3实施方式的要部电路图;

图4是表示根据本发明的马达的绝缘电阻劣化检测装置的第4实施方式的电路图;

图5是表示根据本发明的马达的绝缘电阻劣化检测装置的第5实施方式的电路图;

图6是表示根据本发明的马达的绝缘电阻劣化检测装置的第6实施方式的电路图;

图7是表示根据本发明的马达的绝缘电阻劣化检测装置的第7实施方式的电路图;

图8是表示根据本发明的马达的绝缘电阻劣化检测装置的第8实施方式的电路图;

图9是表示根据本发明的马达的绝缘电阻劣化检测装置的第9实施方式的电路图。

具体实施方式

图1是本发明的马达绝缘电阻劣化检测方法、绝缘电阻劣化检测装置的第1实施方式的说明图。

驱动马达10的马达驱动装置1包括:由整流电路将3相交流电源变换成直流电源的电源部6;以及将由电源部6变换的直流电源变换成任意的交流电源并驱动马达10的马达驱动放大器8。

马达驱动装置1的电源部6包括:将通过电磁接触器接点5从3相交流电源输入的电力进行整流并变换成直流电源的二极管D1~D6构成的整流电路;与各二极管D1~D6并列用于使再生电流返回到交流电源的IGBT等构成的开关元件Q1~Q6;控制这些开关元件Q1~Q6的控制器7;平滑在二极管D1~D6的整流电路整流了的直流输出的平滑电容器C;以及使平滑电容器C的能量放电的放电电阻R13。

另外,马达驱动放大器8包括:由IGBT等构成的开关元件Q11~Q16和分别与这些开关元件Q11~Q16并列连接的二极管D11~D16构成的逆变器电路;以及控制器9。该逆变器电路的输出一侧与马达10连接。

电源部6的整流电路的输出线(DC连接部)12、13与马达驱动放大器8连接,将直流电压供给该马达驱动放大器8。

电源部6及马达驱动放大器8的控制器7、9与控制该马达驱动装置的控制装置(例如数值控制装置)连接。控制器9基于来自该控制装置的指令对开关元件Q11~Q16进行接通/断开控制,驱动控制马达10。另外,基于来自该控制装置的指令对电磁接触器接点5进行接通、断开控制。

上述的马达驱动装置与现有的马达驱动装置相同。在这样的马达驱动装置及马达中为了检测马达10的绝缘电阻劣化,本实施方式预先准备将电容器C的一端(即:DC连接部的负极一侧线13)与大地连接的第1接点a1;以及将电容器C的另一端(即:DC连接部的正极一侧线12)与电流检测器S(后述)连接的第2接点a2。由这些第1、第2接点a1、a2及电流检测器S构成绝缘电阻劣化检测装置。

第1接点a1及第2接点a2是连动工作,由继电器接点或由手动操作的连动接点构成。另外,上述电流检测器S设于DC连接部的正极一侧线12与连接马达10的线圈的连接线的1相的线之间,检测流动在连接这两者的导线的电流。电流检测器S能够由使用霍尔元件的电流传感器或预先在导线的一部分设置检测电阻并基于该检测电阻的两端的电位差检测该导线及电阻中流动的电流的电流传感器等各种已有的电流传感器构成。

为了检测马达10绝缘电阻劣化,在电磁接触器接点5成为断开后,通过手动操作或使继电器工作,使第1、第2接点a1、a2成为接通。通过第1接点a1的接通,DC连接部的负极线13与大地连接。另外,通过第2接点a2的接通,DC连接部的正极线12与电流检测器S连接。其结果,形成电容器C、第2接点a2、电流检测器S、马达的线圈、大地G2&G1、第1接点a1、电容器C的闭合电路,电容器C的积蓄能量是通过该闭合电路放电。

如果马达的绝缘电阻大则流动在该闭合电路中的电流微小,由电流检测器S检测的值微小。另一方面,如果马达的绝缘电阻劣化,则流动在闭合电路的电流增加,由电流检测器S检测到的检测值增加。而且,当由该电流检测器检测的值为规定值或以上时,判断为马达的绝缘劣化。

另外,在图1所示的实例中,将电流检测器S设置在DC连接部的正极一侧线12和连接马达10的线圈的连接线的1相的线之间。但是,由于电流检测器S是测定流动在上述闭合电路中的电流,所以可以配置在该闭合电路中的任何位置上。例如,可以配置在第1接点a1与大地之间。

另外,在由将DC连接部的正极一侧线12与连接马达10的线圈的连接线的1相的线之间进行连接的导线中插入的检测用电阻构成电流检测器S,并从该检测用电阻的两端的电位差检测在导线中流动的电流的场合,当插入导线中的检测电阻的电阻值大,即便连接电流检测器S不变对马达的运转也不会出现影响时,也可以去除第2接点a2。

图2是去除了第2接点a2时的本发明的第2实施方式。

在本实施方式中,在DC连接部的正极一侧线12与连接马达10的线圈的连接线的1相的线之间串联插入电阻Rs1和电阻Rs2,由检测电路Sa检测Rs1(检测用电阻)的两端的电位差来判断马达的绝缘是否劣化。

另外,在马达驱动装置中,通常是由电流检测器分别检测流动在各相(至少2相)的电流,反馈该检测电流进行电流环控制。也可以利用用于该电流环控制而使用的电流检测器来实施根据本发明的马达的绝缘电阻劣化的检测。

图3是利用装备有马达驱动装置的电流检测器,实施根据本发明的绝缘电阻劣化检测方法的第3实施方式的要部图。在该图3中,仅表示马达驱动放大器8的部分,没有图示电源部。

在本实施方式中,实施马达的绝缘电阻劣化检测的绝缘电阻劣化检测装置包括:将电容器C的一端(即:DC连接部的负极一侧线13)与大地连接的第1接点a1;将电容器C的另一端(即:DC连接部的正极一侧线12)与连接马达10的线圈的连接线的1相的线进行连接的第2接点a2;与电流检测器50u、50v的输出连接,检测并显示该输出电平的电平检测显示电路51。这些电流检测器50u、50v设于马达驱动装置中,检测流动到马达的U相及V相的线圈中流动的电流。另外,在图3中由虚线表示的符号52表示对地间绝缘电阻。

为了检测马达10的绝缘电阻劣化,使开关元件Q11~Q16成为断开,停止马达10的运转。然后,在电磁接触器接点5成为断开后,通过手动操作或使继电器工作,使第1、第2接点a1、a2为接通。通过第1接点a1的接通,DC连接部的负极一侧线13与大连接。另外,通过第2接点a2的接通,DC连接部的正极一侧线12与连接马达10的线圈的连接线的U相的线(具备电流检测器50u的相)连接,进而,电平检测显示电路51与上述电流检测器50u(检测U相的电流的电流检测器)的输出一侧连接。其结果,形成电容器C、第2接点a2、U相的电流检测器50u、马达10的U相的线圈、对地间绝缘电阻52、大地G2&G1、第1接点a1、电容器C的闭合电路,电容器C的积蓄能量通过该闭合电路放电。由电平检测显示电路51显示在该闭合电路中流动的电流的大小,能够根据该显示的值检测马达10的绝缘劣化。

另外,也可以如后述的实施方式,在电流检测器S中,设置将电流检测值与预先设定的基准值进行比较的比较器,当电流检测值超过基准值时,输出警报信号,并用灯等显示,以通知马达绝缘下降。进而,还可以用A/D变换器将电流检测信号变换成数字信号,在显示装置上显示该值,显示马达的绝缘状态。

进而,在上述的实施方式中,由第1接点a1连接DC连接部的负极一侧线13和大地G1,但在不能使继电器接点直接接地的场合,也可以如图1中虚线所示,设置电源15,在第1接点通过电源15连接DC连接部的负极一侧线13和大地G1。

图4是上述的马达的绝缘电阻劣化检测装置的第4实施方式的方框图和表示马达驱动装置及马达的关系的方框图。

马达的绝缘电阻劣化检测装置包括:马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2;以及具备将DC连接部的一方的线(在图4中是负极一侧线13)与大地进行连接的继电器接点a1的大地连接部2a。

马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2由电压检测电路2b、控制器2c、显示单元2d构成。电压检测电路2b包括:内装在控制器2c中的用于继电器的接点a2、电阻R1~R6、电容器C1及C2、齐纳二极管31、比较器32、晶体管33、二极管34和光电耦合器35。进而,该马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2还包括:用于与马达驱动装置1连接的端子T1、T2;将控制大地连接部2a的继电器接点a1的信号线与控制器2c连接的端子T3;以及与控制马达驱动装置1的数值控制装置等的控制装置20连接的端子T4。

为了测定马达的绝缘电阻,将马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2的端子T1与DC连接部的正极一侧输出线12进行连接,将端子T2与连接马达驱动放大器8的逆应器电路和马达10的线圈的连接线的1相的线进行连接,将端子T3与控制大地连接部2a的继电器接点a1的信号线进行连接,进而,将端子T4与对电磁接触器接点5进行接通/断开控制的信号线(从控制装置20输出)进行连接。

当运转马达10时,基于来自控制马达驱动装置1的数值控制装置等的控制装置20的指令,电磁接触器接点5成为接通,由此3相交流电源与马达驱动装置1的电源部6连接。来自3相电源的电力由二极管D1~D6整流,平滑电容器C被充电。该整流了的直流电源通过DC连接部供给马达驱动放大器8,控制器9对开关元件Q11~Q16进行接通/断开控制,驱动控制马达10。

如果停止马达10的运转并停止对3相电源的电力供给,则控制装置20通过控制器9使开关元件Q11~Q16成为断开,输出使电磁接触器接点5成为断开的信号,使电磁接触器接点5成为断开。另外,该信号通过端子T4也输入到马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2的控制器2c中。

当控制器2c接收到使该电测接触器接点5成为断开的信号后,使继电器工作,使该接点a1、a2成为接通。通过电磁接触器接点5成为断开,停止向电源部6的电力供给,通过接点a1、a2及检测电阻R1向马达10施加平滑电容器C的充电电压。即形成平滑电容器C的正极一侧端子、DC连接部的正极一侧线12、继电器接点a2、保护用电阻R2、检测电阻R1、马达的1相的绕线、马达10的绝缘电阻(包括马达的寄生电容器)、接地G2&G1、接点a1、平滑电容器C的负极一侧端子的闭合电路。

通过该闭合电路的形成,马达的对地间绝缘电阻与检测电阻R1夹着平滑电容器C正极一侧端子和负极一侧端子串联连接,由此,电流(泄漏电流)在该闭合电路中流动。由于检测电阻R1的两端的电位差根据该电流的大小变化,所以能够根据该电位差的大小测定马达的对地间绝缘电阻。如果马达的对地间绝缘电阻下降,电流(泄漏电流)就会变多,检测电阻R1的两端的电位差就会变大。

而且,如果检测电阻R1的两端的电位差不超过由齐纳二极管31确定的基准电压,从比较器32就不输出信号,但如果超过基准电压(如果马达10的绝缘电阻劣化,接地间绝缘电阻下降,流动的电流增加),则输出信号从比较器32输出,晶体管33成为接通,电流流动到光电耦合器的发光元件,来自光电耦合器35的输出信号被输入显示单元2d,通过显示单元2d显示马达10的绝缘电阻劣化。另外,也可以不设置显示单元2d,通过控制器2c将来自光电耦合器的信号输入控制装置20,在该显示电路21显示绝缘电阻下降。工作人员看到该显示后进行马达10的更换等。

另外,由于在关闭接点a1、a2后,由于马达的对地间寄生电容器立刻被充电,所以在此期间由检测电阻R1检测的电压变动。但是,由于从关闭接点a1、a2经过了一段时间后,马达的对地间寄生电容器的充电稳定,所以只要在这种状况下测定检测电阻R1的两端的电位差(马达的对地间绝缘电阻)即可。

另外,在驱动马达驱动放大器8使马达10工作时,继电器接点a1、a2保持在断开的状态。

在上述的第4实施方式中,将由检测电阻R1检测出的电压与用于检测马达的绝缘电阻下降的基准电压进行比较,以检测检测电压超过基准电压时的绝缘电阻下降,但也可以仅检测马达的绝缘电阻。

图5是本发明的马达的绝缘电阻劣化检测方法、绝缘电阻劣化检测装置的第5实施方式的说明图。在该实施方式中,能够对应于马达驱动装置的马达驱动放大器的规格(种类)即马达的规格(种类),分别检测绝缘电阻劣化。进而,预先存储检测到的电位差(表示泄漏电流的数据,表示绝缘电阻值),能够将该存储并积蓄了的数据显示为绝缘经历。

在本实施方式中,由马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2′和大地连接部2a(该部分与第4实施方式相同)构成马达的绝缘电阻劣化检测装置。在具备继电器接点a1、a2、检测电阻R1、保护用电阻R2、过滤用电阻R3、电容器C1、显示单元2d、端子T1~T4这点上与第4实施方式(图4)是相同的。但是,在使检测电阻R1间的电位差输入A/D变换器(从模拟信号变换成数字信号的变换器)36这点上,本实施方式的检测电路与第4实施方式的2b不同。另外,本实施方式的控制器2′c具备微机41和存储器42及数据输入单元43,但第4实施方式的控制器2c不具备这样的要素,这点是不同的。

进而,在本实施方式中,在控制器2′c的存储器42中对应在马达驱动装置1中使用的各种马达驱动放大器8的规格(种类)或马达的规格(种类),预先存储有显示马达的绝缘电阻劣化的基准值。

于是,在检测绝缘电阻时,由数据输入单元43设定马达驱动放大器的种类(规格),决定基准值。然后,与第4实施方式同样,将绝缘电阻劣化检测装置主体2′的端子T1与DC连接部的正极一侧输入线12进行连接,将端子T2与连接马达驱动放大器8的逆变器电路和马达10的线圈的连接线的1相的线进行连接,将端子T3与在大地连接部2a控制继电器接点a1的信号线进行连接,进而,将端子T4与对电磁接触器接点5进行接通/断开控制的信号线(从控制装置20输出)进行连接。

控制装置20输出断开指令,电磁接触器接点5成为断开。微机41通过端子T4接收该电磁接触器接点5的断开信号,使继电器工作,使该接点a1、a2成为接通。其结果,平滑电容器C的充电电压被施加在保护用电阻R2、检测电阻R1、马达10的线圈以及大地上,泄漏电流流动。由A/D变换器36将通过该泄漏电流产生的检测电阻R1间的电位差变换成数字信号。

微机41读取该检测电位差,存储在存储器42中。另外,将检测电位差和与设定的与马达种类对应的基准值进行比较,如果检测电位差超过基准值,则将信号传送给显示单元2d,进行绝缘电阻下降的显示。进而还显示这时的检测电位差的数据。另外,将绝缘电阻下降的信号以及检测电位差的数据传送给控制装置20。也可以是控制装置20接收该信号,在显示电路21上进行对地间绝缘电阻下降的显示或检测电位差的数据的显示。

另外,微机41通过从数据输入单元43输入检测绝缘电阻的经历显示指令,将存储在存储器中的检测电位差的数据作为一览显示显示在显示单元2d上。进而,微机41将存储的检测电位差的数据图表化,显示在显示单元2d上。

只要定期进行绝缘电阻的测定,预先将测定数据存储在存储器42中,就能按时间序列求出绝缘电阻值(检测电位差的数据),并作为经历显示。另外,还可以在微机41中设置时钟,预先将测定的绝缘电阻的值(检测电位差的数据)与该测定年月日、时间一起存储在存储器42中,在显示经历时,一览显示该时间数据和绝缘电阻的值(检测电位差的数据)或也可以按时间序列将其图表化并显示。

另外,当在微机41上没有设置时钟等时,将测定的绝缘电阻的值(检测电位差的数据)传送给控制装置20。控制装置20将此时的年月日、时间与该接收的绝缘电阻的值(检测电位差的数据)一起存储在控制装置20具备的存储器中。通过从控制装置20具备的输入单元输入马达的绝缘电阻经历显示指令,或按时间序列一览显示存储并积蓄在存储器中的马达绝缘电阻的值(检测电位差的数据),或进行图表化处理,通过图表等用显示电路21进行视觉显示。

上述的第4、第5实施方式中,通过检测电阻R1的两端电位差检测泄漏电流,但也可以用霍尔元件检测流动在上述的闭合电路中的电流。

图6是根据本发明的马达的绝缘电阻劣化检测装置的第6实施方式的方框图。该实施方式相当于在图4(第4实施方式)所示的马达的绝缘电阻劣化检测装置中追加了检测平滑电容器C的充电电压的电压检测单元。

马达驱动装置1与马达的绝缘电阻劣化检测装置(马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2及大地连接部2a)的连接和图4所示的马达驱动装置1与马达的绝缘电阻劣化检测装置(马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2及大地连接部2a)的连接是相同的。在图6中,马达的绝缘电阻劣化检测装置与控制装置20、马达的绝缘电阻劣化检测装置的控制器2c及马达驱动装置1中的控制器7、9的连接是由1条虚线表示的。

另外,在该实施方式中,在设于控制马达的控制装置20中的显示电路21中,通过使其也具有图4的马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2中的显示单元2d具有的功能,从图6的绝缘电阻劣化检测装置主体2中省略了相关的显示单元。

为了检测马达驱动装置1的平滑电容器C的两端电压,由电阻R11及R12分压平滑电容器C的两端电压,通过该分压电压,控制器2c控制用于检测马达的绝缘电阻的动作开始。

根据该第6实施方式,在电磁接触器接点5成为断开后,平滑点电容器C的能量通过电阻R3放电,该充电电压下降。由电阻R11、R12分压该平滑电容器C的充电电压,检测该充电电压。在该检测电压到达预先设定的电压时刻,输出绝缘电阻测定开始指令信号。根据该方法,由于对马达驱动装置主体1的输入电源电压为200V/44V这样不同的装置也是由相同的电压进行绝缘电阻测定,所以具有测定结果不会影响向马达驱动装置主体1的输入电源电压,能够正确测定的优点。

控制装置20通过控制器9使开关元件Q11~Q16成为断开,使马达的运转停止,输出使电磁接触器接点5成为断开的信号,使电磁接触器接点5成为断开。于是,在平滑电容器C充电的电荷通过放电电阻R13缓慢放电。由电阻R11、R12分压这时的电压,由马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2的控制器2c检测该已分压的电压。在检测电压到达预先设定的电压时刻,马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2的控制器2c使继电器作动,关闭该接点a1、a2。于是,平滑电容器C的充电电压通过检测电阻R1施加在马达10上。即形成平滑电容器C的正极一侧端子、DC连接部的正极一侧线12、继电器接点a2、保护用电阻R2、检测电阻R1、马达的1相的绕线、马达10的绝缘电阻、接地G2、G1、继电器接点a1、平滑电容器C的负极一侧端子的闭合电路。

由此,马达的对地间绝缘电阻和检测电阻R1夹着平滑电容器C的正极一侧端子和负极一侧端子串联连接,所以如果通过流动在上述闭合电路的电流(泄漏电流)产生的检测电阻R1的两端的电位差超过由齐纳二极管31确定的基准电压,则输出信号就会从比较器32输出。其结果,晶体管33成为接通,电流流向光电耦合器的发光元件,来自光电耦合器35的输出信号通过控制器2c输入到控制装置20,在该显示电路21进行对地间绝缘电阻下降的显示。

在上述的第6实施方式中,由电源部6的控制器7检测由电阻R11、R12分压的平滑电容器C的电压,在检测电压到达设定电压时刻,关闭接点a1、a2。但是,也可以是接点a1、a2与第4实施方式同样,与电磁接触器接点5的断开同时,使接点a1、a2成为接通,当由电阻R11、R12分压的平滑电容器C的电压到达设定值时,闩锁流动在闭合电路的电流(泄漏电流)的检测值,从而能够更正确地检测绝缘电阻劣化。

图7是该平滑电容器C成为规定电压时闩锁流动的泄漏电流的检测值的第7实施方式的电路图。在该图7所示的第7实施方式中,在马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2中设置闩锁电路55这点与第6实施方式(图6)不同。

控制装置20通过控制器9使开关元件Q11~Q16成为断开,输出使电磁接触器接点5成为断开的信号,使电磁接触器接点5成为断开。另外,该信号通过端子T4也输入马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2的控制器2c。控制器2c接收该使电磁接触器接点5成为断开的信号后,使继电器动作,使该接点a1、a2成为接通。由此,平滑电容器C的充电电压通过接点a1、a2及检测电阻R1等施加在马达10上。

在由电阻R11、R12分压的平滑电容器C的充电电压到达预先设定的电压时,马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2的控制器2c向闩锁电路55传送指令,使闩锁电路动作,闩锁光电耦合器35的输出。另外,也可以省略该光电耦合器35,由闩锁电路55闩锁比较器32的输出。

如前所述,如果由于泄漏电流而产生的检测电阻R1的两端的电位差超过基准电压,输出信号就会从比较器32输出,信号从光电耦合器35输出。因此,平滑电容器C的充电电压成为规定值时的泄漏电流大小的判断结果(比较器32的判断结果)被闩锁,由控制器2c读入该闩锁电路55的输出,进行显示即可。

图8是根据本发明的马达的绝缘电阻劣化检测装置的第8实施方式的电路图。

马达的绝缘电阻由于受到设置有马达的周围的温度、湿度等影响。特别是若湿度高,有绝缘电阻就会下降的倾向。为此,该测定值会因测定绝缘电阻时的温度、湿度而变动。为了能够考虑该温度、湿度给与绝缘电阻的测定值的影响,该第8实施方式设置了温度·湿度检测器,也能够也显示测定绝缘电阻时的温度、湿度。

该第8实施方式相当于在第6实施方式(图6)的马达的绝缘电阻劣化检测装置中追加了温度·湿度检测器2e。该温度·湿度检测器2e与绝缘电阻劣化检测装置2的控制器2c连接。另外,也可以在马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2中不设置温度·湿度检测器2e,而是设置连接温度·湿度检测器的接口(端子T5),如图8上单点虚线所示,将外部的温度·湿度检测器2′e连接在马达的绝缘电阻劣化检测装置上,与控制器2c连接。

关于马达的绝缘电阻的测定,与第6实施方式中的测定同样进行。

控制器2c在从光电耦合器35输出显示绝缘电阻下降的信号后,读取由温度·湿度检测器2e检测的温度、湿度的数据,与绝缘电阻下降的信号一起将该温度、湿度数据向控制装置20输出。其结果,通过显示电路21显示对地间绝缘电阻下降的同时,也通过该显示电路21显示温度及湿度。

其他的构成及动作与图6所示的第6实施方式相同,所以省略说明。

另外,也可以在马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2′中不设置温度·湿度检测器2′e,而是设置连接温度·湿度检测器的接口(端子T5),如图9上单点虚线所示,将外部的温度·湿度检测器2′e连接在马达的绝缘电阻劣化检测装置上,与控制器2′c的微机41连接。

另外,关于本发明的第4实施方式(图4)、第7实施方式(图7),也可以同样设置温度·湿度检测器2e,与绝缘电阻下降的显示一起,也显示绝缘电阻测定时的温度、湿度。进而,在第5实施方式(图5)中也可以设置温度·湿度检测器2e。在该第5实施方式中设置温度·湿度检测器2e而成的本发明的第9实施方式如图9所示。

第9实施方式中的马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2′与马达驱动装置1的结合关系和第5实施方式的结合关系相同。在该实施方式中,在马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2′中设有测定温度、湿度的温度·湿度检测器2e,该温度·湿度检测器2e与马达的绝缘电阻劣化检测装置的控制器2′c的微机41连接,这点与第5实施方式不同。

在该实施方式中,与第8实施方式的场合同样,也可以在马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2′中不设置温度·湿度检测器2e,而设置连接温度·湿度检测器的接口(端子T5),如图9中单点虚线所示,将外装的温度·湿度检测器2′e与马达的绝缘电阻劣化检测装置连接,与控制器2′c的微机41连接。

于是,微机41在绝缘电阻测定时从A/D变换器36读取检测电位差并存储在存储器42中时,也存储由温度·湿度检测器2e测定的温度及湿度的数据。另外,与对应于设定的马达种类的基准值进行比较,如果检测电位差超过基准值,则将信号传送给显示单元2d,进行绝缘电阻下降的显示,同时也显示检测电位差、温度、湿度的数据。进而,将绝缘电阻下降的信号以及检测电位差的数据、温度、湿度的数据传送给控制装置20,控制装置20接收该信号,在显示电路21中进行对地绝缘电阻下降的显示、检测电位差的数据、温度、湿度的数据的显示。

另外,通过从数据输入单元43输入检测绝缘电阻的经历显示指令,微机41将存储在存储器中的检测电位差的数据、温度、湿度的数据一览显示在显示单元2d上。进而,微机41将存储的检测电位差的数据、温度、湿度的数据图表化,显示在显示单元2d上。只要定期进行绝缘电阻的测定,将测定数据存储在存储器42中,就能按时间序列求出绝缘电阻值(检测电位差的数据)、温度、湿度的数据,作为经历显示。另外,也可以在微机41中设置时钟,将测定的绝缘电阻的值(检测电位差的数据)、温度、湿度的数据与该测定年月日、时间一起存储在存储器42中,在显示经历时,一览显示该时间数据和绝缘电阻的值(检测电位差的数据)、温度、湿度的数据,或按时间序列图表化进行显示。

另外,当在微机41不设置时钟等时,将测定的绝缘电阻的值(检测电位差的数据)、温度、湿度的数据传送给控制装置20。控制装置20将此时的年月日、时间与该接收的绝缘电阻的值(检测电位差的数据)一起存储在控制装置20具备的存储器中。通过从控制装置20具备的输入单元输入马达的绝缘电阻经历显示指令,或按时间序列一览显示存储并积蓄在存储器中的马达绝缘电阻的值(检测电位差的数据)、温度、湿度的数据,或通过图表化处理用图表等用显示电路21进行视觉显示。

在上述的本发明的第8、第9实施方式中设置温度、湿度检测器,检测温度及湿度,但也可以仅检测温度及湿度的任一方。特别是由于湿度给与马达的绝缘电阻的影响大,所以也可以设置湿度检测器,仅检测湿度。

另外,能够将如上述的第1~第7所示的马达的绝缘电阻劣化检测装置组装在马达驱动装置中。特别是在将第3实施方式的绝缘电阻劣化检测装置(图3)组装在马达驱动装置中时,能够取代电平检测显示电路51,使用马达驱动装置或与马达驱动装置连接的数值控制装置等的上位的控制装置具备的显示装置(在其上仅设置接点a1、a2)。在绝缘电阻劣化检测时,或将从电流检测器50u或50v反馈的检测电流值显示在显示装置上,或由控制装置实施求出并显示其峰值等的处理即可。

另外,当将马达的绝缘电阻劣化检测装置的第5、第9实施方式(图5、图9)组装在马达驱动装置1中时,在该马达的绝缘电阻劣化检测装置中设置数据输入单元43,设定该马达的种类,选择判断绝缘电阻劣化的基准值,但也可以自动进行。

还可以在马达驱动放大器8的控制器9中设置存储马达驱动放大器8的规格(种类)或马达的规格(种类)的存储器。这样,当绝缘电阻的检测指令输入控制装置20后,控制装置20从马达驱动放大器8的控制器9中读取马达驱动放大器的规格(种类),将读取的信息传送给马达的绝缘电阻劣化检测装置主体2′的控制器2′c,同时传送绝缘电阻劣化检测指令。控制器2′c根据该绝缘电阻劣化检测指令使继电器工作,关闭继电器接点a1、a2,如前所述,由A/D变换器36将检测电阻R1间的电位差变换成数字信号。微机41读取该检测电位差并写入存储器42中。进而,从存储器42中读取传送来的与马达驱动放大器的规格(种类)或马达的规格(种类)对应的基准值,将该基准值与检测电位差进行比较。如果检测电位差超过基准值,就将绝缘电阻下降的信号传送给控制装置20。控制装置20接收该信号,在显示电路21上进行绝缘电阻下降的显示。

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