电动机驱动装置以及电动机的绝缘电阻检测方法
电动机驱动装置以及电动机的绝缘电阻检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种电动机驱动装置W及电动机的绝缘电阻检测方法，特别设及一种 不受经由逆变器部的半导体开关元件地流动的漏电流的影响的、具备正确的电动机的绝缘 电阻测量和绝缘电阻检测功能的电动机驱动装置W及电动机的绝缘电阻检测方法。
【背景技术】
[000引此前，已知具备W下功能的电动机驱动装置；将直流环节（DCLink)部的平滑用 电容器中充电动的的电压施加到电动机绕组（线圈）与大地之间，检测电动机绕组的绝缘 电阻（例如专利第5065192号公报（JP5065192B) (W下称为"专利文献1")和日本特开 2012-233826号公报（JP2012-233826A) (W下称为"专利文献2"))。在专利文献1中，记 载了具备绝缘电阻检测功能的电动机驱动装置。该W往的电动机驱动装置在利用开关切断 交流电源之后，将与逆变器部连接的直流电源（直流环节部）的平滑用电容器的一端连接 于大地，并使与平滑电容器的另一端连接的多个半导体开关元件按预先决定的顺序逐个地 成为导通（0脚状态。由此，生成由平滑用电容器、大地、电动机线圈、导通状态的半导体开 关元件组成的闭合回路，利用电流检测电路检测在该闭合回路中流动的电流，从而检测电 动机的绝缘电阻。
[0003] 并且，在专利文献1中，记载了在具备驱动多个电动机的多个逆变器部的电动机 驱动装置中对检测对象的电动机的绝缘电阻进行检测的方法。首先，从多个电动机中选择 作为检测对象的任意的电动机，仅使作为检测对象而选择出的电动机所连接的逆变器部的 半导体开关元件为导通状态。接着，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器部的半导体 开关元件全部保持截止（OF巧状态。由此，生成从多个电动机中经由作为检测对象的电动 机的绝缘电阻的闭合回路，对作为检测对象的电动机的绝缘电阻进行检测。
[0004] 另外，在专利文献2中，记载了在将自举化ootstrap)电路用作逆变器部的上臂的 半导体开关元件的驱动（化ive)电路的电动机驱动装置中也能够实现与专利文献1同样的 绝缘电阻检测的、对作为测量对象的电动机的绝缘电阻进行检测的方法。首先，关于作为测 量对象的电动机所连接的逆变器部的至少一对上臂和下臂的半导体开关元件，使一方为导 通状态且使另一方为截止状态。之后，使用相同的占空比的PWM信号来重复使一方为截止 状态且使另一方为导通状态的驱动。由此，生成经由作为测量对象的电动机的电动机线圈 的绝缘电阻而流通的闭合回路，根据在该闭合回路中流动的电流和平滑用电容器的电压对 作为测量对象的电动机的绝缘电阻进行检测。
[0005] 在专利文献1中，在测量时使作为测量对象的电动机所连接的逆变器部的半导体 开关元件保持导通状态。与此相对，在专利文献2中，不同之处在于进行W下的开关动作： 使用PWM信号来重复使作为测量对象的电动机所连接的逆变器部的上臂和下臂的半导体 开关元件交替地成为导通状态的驱动。
[0006] 在专利文献2中，进行使上臂和下臂的半导体开关元件交替地导通的开关动作的 理由是，由于上臂的半导体开关元件的驱动电路由自举电路构成，因此若不使下臂的半导 体开关元件导通来对上臂的半导体开关元件的自举电路进行充电（charge)，就无法使上臂 的半导体开关元件成为导通状态。
[0007] 在专利文献2的实施例中，记载了W下动作；在使上臂的半导体开关元件为导通 状态的期间将平滑电容器的正电源施加到作为测量对象的电动机的电动机线圈来测量绝 缘电阻，之后，在使下臂的半导体开关元件为导通状态的期间进行上臂的半导体开关元件 的自举电路的充电动作。
[000引为了测量绝缘电阻，仅使作为检测对象而选择的电动机所连接的逆变器部的半导 体开关元件导通，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器部的半导体开关元件全部保持 截止状态。由此，生成从多个电动机中经由作为检测对象的电动机的绝缘电阻的闭合回路， 对作为检测对象的电动机的绝缘电阻进行测量。关于该一点，专利文献2也与专利文献1 相同。
[0009] 专利文献1、专利文献2所记载的W往技术在具备驱动多个电动机的多个逆变器 部的电动机驱动装置的情况下，将逆变器部原本具备的半导体开关元件用作用于从多个电 动机中选择检测对象的电动机的切换开关。因此，无需另外设置与电动机的数量相当的用 于切换检测对象的开关。并且，对于多台电动机，能够W-个检测电路来实现电动机的绝缘 电阻的测量，因此，是在能够W简单的结构和低成本来实现该一点上有优势的方式。
[0010] 但是，在专利文献1、专利文献2所记载的W往技术中，存在W下问题：在具备驱动 多个电动机的多个逆变器部的电动机驱动装置中，在从多个电动机中选择作为检测对象的 特定的电动机来测量绝缘电阻的情况下，哪怕有一个检测对象W外的电动机的绝缘电阻降 低，就会导致在半导体开关元件的漏电流增大的高温时测量精度降低。
[0011] 图1中示出了使用专利文献1所公开的W往技术的具备驱动两台电动机的两个逆 变器部的电动机驱动装置的结构。下面，说明在图1的例子中从两台电动机中选择第一电 动机1061作为测量对象来测量第一电动机1061的绝缘电阻时的例子。
[0012] 利用W往的电动机驱动装置的电动机的绝缘电阻的测量过程如下。首先，在图1 中，将所有逆变器部105U1052的半导体开关元件（IGBT)10511~1056U10512~10562 全部置于截止状态，使第一开关1001断开（OFF)来切断交流电源1002。接着，使第二开关 1009接通（0脚来将直流环节部1004的负侧端子1043连接到大地。若将到此为止的状态 的IGBT与电动机和大地之间的绝缘电阻的连接表示为等效电路则为图2。
[0013] 接着，作为将第一电动机1061选作测量对象的结果，使第一电动机1061所连接的 第一逆变器部1051的U相上臂的IGBT10511为导通状态，来形成经由作为测量对象的第 一电动机1061的电动机线圈10611~10631与大地之间的绝缘电阻的闭合回路（W图1 的虚线示出），利用电流检测部1007来测量在该闭合回路中流动的电流。与此同时，利用电 压检测部1008来测量直流环节电压，根据通过测量而得到的电压值和电流值来求出电动 机与大地之间的绝缘电阻值。
[0014] 若示出该绝缘电阻测量时的等效电路则为图3。从图2的状态，第一逆变器部1051 的上臂的IGBT(l〇511、10531、10551)中的一个变为导通状态，因此图3变为将图2的第一 逆变器部1051的上臂的IGBT(10511、10531、10551)的等效绝缘电阻值RU-IGBT1短路后的 等效电路。
[0015] 在图2和图3中，RU-IGBT1和RU-IGBT2分别W-个电阻表示第一逆变器部1051 和第二逆变器部 1052 的上臂的IGBT(10511、10531、10551W及 1〇512、10532、10552)截止 时的等效绝缘电阻值，RD-IGBT1和RD-IGBT2分别W-个电阻表示第一逆变器部1051和第 二逆变器部 1052 的下臂截止时的IGBT(10521、10541、10561W及 10522、10542、10562)的 等效绝缘电阻值，Rml和Rm2分别W-个电阻表示第一电动机1061和第二电动机1062的 电动机线圈（10611~1063U10612~10632)与大地之间的绝缘电阻值，RcW-个电阻表 示电流检测部1007的分压电阻1072与电流检测电阻1071的串联连接。
[0016] 在如图1那样的驱动3相电动机的3相逆变器的情况下，构成一个逆变器部的 半导体开关元件（IGBT)为在上臂和下臂各有S个的结构，而同一逆变器内的上臂的S个 IGBT的集电极端子和发射极端子之间W及下臂的S个IGBT的集电极端子和发射极端子之 间均处于通过直流环节部和电动机内部的电动机线圈而并联连接的状态。因此，在图2和 图3的等效电路中，各个逆变器部的各上臂的IGBT和各下臂的IGBT分别W将S个IGBT并 联连接而成的一个等效绝缘电阻来表示。
[0017] 在W往技术中，在具备驱动多个电动机的多个逆变器部的电动机驱动装置中，在 选择作为测量对象的特定的电动机来进行绝缘电阻检测的情况下，经由测量对象W外的电 动机的绝缘电阻W及该电动机所连接的截止状态的半导体开关元件地流动的漏电流叠加 于流过电流检测部的测量电流。因此，特别是在所连接的电动机数量多的电动机驱动装置 中，存在W下问题：在测量对象W外的电动机的绝缘电阻值降低的情况下，在半导体开关元 件的漏电流增加的高温时，作为测量对象的特定的电动机的绝缘电阻测量的测量精度大幅 降低。
[0018] 在上述内容中，关于"经由截止状态的半导体开关元件地流动的漏电流"，WIGBT 为例，是指在IGBT截止的状态下从集电极流向发射极的漏电流。
[0019] 该截止状态的漏电流W在IGBT中表示为符号las的电气特性来规定，被称为"集 电极-发射极间漏电流"。在使栅极-发射极间短路的状态下、即、在使IGBT完全截止的状 态下对集电极-发射极间施加额定电压时，集电极-发射极间漏电流（Ices)W从集电极流 向发射极的漏电流来规定。
[0020] 该IGBT的集电极-发射极间漏电流（Ices)具有较大的温度依赖性，漏电流Ices具 有当温度上升时W指数函数的方式增大的特性。
[0021] 另外，已知的是，像该样截止时的漏电流随着温度的上升而增加的特性并不限于 IGBT，在MOS-阳T等其它半导体开关元件中也观察到同样的特性。例如，在MOS-阳T的情况 下，作为截止时的漏极-源极间的漏电流，W表示为符号Idss的电气特性来规定。
[0022] 一般来说，在电动机驱动用的逆变器用途的IGBT中高温时的漏电流Ices的增大被 视为问题主要是从损耗增加的观点出发。然而，在如专利文献1、专利文献2所公开的W往 技术那样将逆变器部的IGBT用作对绝缘电阻测量的测量对象的电动机进行切换的开关的 情况下，即使是在损耗上不会成为问题的几十[UA]水平的漏电流las，在W往技术的电动 机的绝缘电阻测量中也会成为使测量精度降低的重要原因。
[0023] 具体地说，根据图3明确可知，W往技术的问题点在于：与经过作为测量对象的第 一电动机与大地之间的绝缘电阻Rml地流动的原本要测量的电流（图3的虚线箭头）相重 叠地，经过测量对象W外的第二电动机所连接的截止状态的半导体开关元件RU-IGBT2地 流动的漏电流的一部分经由测量对象W外的第二电动机的绝缘电阻Rm2直接流入电流检 测部1007 (图3的点划线的箭头）。
[0024]当假设半导体开关元件是理想的切换开关时，能够认为；只要事先使半导体开关 元件为截止状态，测量对象W外的电动机和直流环节部就会被处于截止状态的半导体开关 元件分离而不会流动电流。然而，实际的半导体开关元件即使处于截止状态，若在被施加电 压的状态下温度高，则也会流动对绝缘电阻测量的测量精度产生影响的水平的漏电流，因 此必须十分注意。
[0025]此外，如图3所示，使得产生测量误差的漏电流经由测量对象W外的第二电动机 所连接的逆变器部的半导体开关元件RU-IGBT2W及测量对象W外的第二电动机的绝缘电 阻Rm2地流动。因此，即使是W往技术，只要测量对象W外的第二电动机的绝缘电阻值Rm2 与该第二电动机所连接的半导体开关元件RU-IGBT2的等效绝缘电阻值相加所得的绝缘电 阻值是相比于作为测量对象的第一电动机的绝缘电阻值Rml足够大的值，作为测量对象的 第一电动机的绝缘电阻值Rml的测量精度就不会降低到在实用上成为问题的程度。
[0026]但是，若考虑W下的使用目的，即对多个电动机全部一边切换测量对象一边正确 地测量各电动机各自的绝缘电阻，当存在绝缘电阻降低的电动机时确定该电动机，则可W 认为在实际应用中存在很多在多个电动机中包含绝缘电阻降低的电动机的情况。
[0027]如果存在绝缘电阻降低的电动机，则必然会产生W下情况；在一边切换测量对象 一边测量各电动机的绝缘电阻的过程中，绝缘电阻降低的电动机包含于测量对象外的电动 机中。另外，还想到了绝缘电阻降低的电动机所连接的半导体开关元件的温度高而等效绝 缘电阻变小的情况，因此，期望的是在该种情况下也能够W高精度进行测量。
[002引作为测量对象W外的电动机，假设连接了例如绝缘劣化到绝缘电阻值降低至 1[MQ]的程度的电动机。在该情况下，作为标准，认为截止时的半导体开关元件的等效绝 缘电阻值与1[MQ]相加所得的电阻值如果是相比于测量对象的电动机的绝缘电阻值足够 大的值，则不会对测量精度产生会成为问题的程度的影响。然而，在与测量对象的电动机的 绝缘电阻值基本相同或在其W下的情况下，能够认为实质上难W进行精度高的绝缘电阻测 量。
[0029] 图4是表示产业用的逆变器部中使用的典型的1200[V]耐压的IGBT截止时的漏 电流、即集电极-发射极间漏电流（las)与温度之间的关系的图表。
[0030] 图4是设想使用于3相逆变器的情况来测量漏电流所得的图表，该漏电流是基于 将各上臂的S个IGBT的各集电极和各发射极连接的并联连接而测量的。与此同样地，将各 下臂的S个IGBT并联连接后进行测量得到的图表与上臂的图表完全重叠，因此在图4中表 不为一个图表。
[0031] 在表1中示出使集电极与发射极间的施加电压1200[V]除W从图4的图表读取出 的从集电极流向发射极的漏电流而求出的、IGBT的各温度下的集电极与发射极间的等效绝 缘电阻值的表。
[003引[表U
[0033]
[0034] 下面，基于图4和表1来说明W下内容：在各温度下IGBT的漏电流对W往技术的 绝缘电阻测量产生什么程度的影响。
[0035] 在常温（25[°C])下IGBT截止时的漏电流小至0. 3[yA]左右，若换算成等效绝 缘电阻则为约4[GQ]。该是相比于测量对象的电动机的绝缘电阻值（100[MQ]~1[MQ]) 足够大的值，因此可W认为，即使连接有绝缘电阻值变为1[MQ]W下的测量对象W外的电 动机，在常温下也几乎不会对电动机的绝缘电阻的测量精度产生影响。
[0036] 但是，当IGBT的温度变高时漏电流W指数函数的方式变大。在结温Tj为80[°C] 时IGBT的漏电流Ices为40 [ yA]，若换算成IGBT的等效绝缘电阻值则下降至30[MQ]。在 该情况下，当测量对象W外的电动机的绝缘电阻值下降至1[MQ]左右时，会变成在利用W 往技术测量电动机的绝缘电阻值时对精度造成影响的水平。
[0037] 当结温Tj进一步上升至100[°C]时，IGBT截止时的漏电流ICES增大至200 [yA] 左右，若换算成等效绝缘电阻则为约6[MQ]。在该情况下，即使加上测量对象W外的电动机 的绝缘电阻值1[MQ]，也会下降至与测量对象的电动机的绝缘电阻值同等或者其W下的电 阻值，因此实质上难W进行高精度的绝缘电阻测量。
[003引如W上所说明的那样，在使用如图4那样的特性的IGBT的情况下，当测量对象W外的电动机的绝缘电阻值降低时，W往技术中能够高精度地进行绝缘电阻检测的限定于常 温附近或其W下的温度范围。可知在例如紧接着利用逆变器部运转电动机之后等温度高的 状态下存在W下问题；哪怕有一个测量对象W外的电动机的绝缘电阻降低，测量对象的电 动机的绝缘电阻检测的精度就会恶化，在测量高绝缘电阻的情况下尤其如此。
[0039] 此外，即使是专利文献1、专利文献2所公开的W往技术，在具备驱动多个电动机 的多个逆变器部的电动机驱动装置中，唯独在将与电动机驱动装置连接的全部电动机作为 测量对象、将全部电动机的绝缘电阻集中地测量的情况下，在测量时各电动机所连接的逆 变器部的多个半导体开关元件中的至少一个为导通状态，从而不再存在所有半导体开关元 件均为截止状态的逆变器部。因此，从原理上说，如上所述的由于经由截止时的半导体开关 元件地流动的漏电流的影响而测量精度降低的问题不会发生，能够进行高精度的测量。
[0040] 通过该种将全部电动机集中地测量的方法得到的测量结果为将全部电动机的绝 缘电阻值并联连接所得的合成电阻。因而，只要通过该方法得到的绝缘电阻值的测量值足 够高而处于没有问题的水平，就能够判断为全部电动机的绝缘电阻值均不存在绝缘劣化的 问题。
[0041] 然而，在通过该方法得到的绝缘电阻值的测量值低而处于有问题的水平的情况 下，能够判定为全部电动机中的至少一个电动机的绝缘电阻值降低，但是没有得到用于确 定绝缘电阻值降低的电动机是哪个电动机的信息。
[0042] 为了确定在多个电动机中绝缘电阻值降低的电动机是哪个电动机，需要从全部电 动机中选择特定的电动机来测量绝缘电阻。然而，如上所述，在W往技术中存在W下问题： 在该条件的测量中精度变差，在温度高的情况下尤其如此。
[0043] 具备电动机的绝缘电阻检测功能的电动机驱动装置被嵌入机床等，主要应用于工 厂的生产现场中的机床的维护和养护活动。在工厂的生产现场的养护活动中，在多个电动 机中的某一个发生了绝缘劣化的情况下，发现该种情况的作业是很重要的，但是，为了排除 故障而确定哪个电动机绝缘劣化的作业也是同样重要的。
[0044] 从生产现场中的应用的方面出发，W下的W往技术的问题也是期望得到改善的： 在从多个电动机中确定绝缘电阻值降低的电动机时的测量中，测量精度降低，高温时尤其 如此。
【发明内容】
[0045] 本发明是鉴于该种问题而完成的，本发明的目的在于提供如下一种电动机驱动装 置；在具备驱动多个电动机的多个逆变器部的电动机驱动装置中，在从包含绝缘电阻降低 的电动机的多个电动机中测量特定的电动机的绝缘电阻的情况下，也将逆变器部原本具备 的半导体开关元件用作从多个电动机中选择特定的测量对象的电动机的切换开关，并且， 即使在高温度下，也不受经由测量对象W外的电动机所连接的半导体开关元件地流动的漏 电流的影响，能够W简单的结构进行正确的电动机的绝缘电阻值的测量和绝缘劣化检测。
[0046] 本发明的一实施方式所设及的电动机驱动装置的特征在于，具有：转换器部，其具 有将经由第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压的整流电路；电源部，其利 用电容器使由整流电路整流得到的直流电压平滑化；多个逆变器部，该多个逆变器部通过 连接于电容器的正极侧端子与电动机线圈之间的上臂的半导体开关元件W及连接于电容 器的负极侧端子与电动机线圈之间的下臂的半导体开关元件的开关动作，将来自电源部的 直流电压转换为交流电压，来分别驱动多个电动机；第二开关，其将电容器的一方的端子连 接到大地；电流检测部，其测量在电容器的一方的端子与大地之间流动的电流；电压检测 部，其测量电容器的两端的电压；化及绝缘电阻检测部，其使用在如下状态下所测量出的电 流值和电压值来检测选作测量对象的电动机的电动机线圈与大地之间电阻、即绝缘电阻： 停止电动机的运转，使第一开关断开，使第二开关接通，使作为测量对象的电动机的电动机 线圈所连接的上臂或下臂的半导体开关元件中的连接于电容器的另一方的端子与电动机 线圈之间的半导体开关元件导通，且使测量对象W外的电动机的电动机线圈所连接的上臂 或下臂的半导体开关元件中的连接于电容器的一方的端子与电动机线圈之间的半导体开 关元件导通。
[0047] 本发明的一个实施方式所设及的电动机的绝缘电阻检测方法的特征在于，包括W 下步骤：整流电路将经由第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压；电源部利 用电容器使由整流电路整流得到的直流电压平滑化；逆变器部通过连接于电容器的正极侧 端子与电动机线圈之间的上臂的半导体开关元件W及连接于电容器的负极侧端子与电动 机线圈之间的下臂的半导体开关元件的开关动作，将来自电源部的直流电压转换为交流电 压，来分别驱动多个电动机；第二开关将电容器的一方的端子连接到大地；电流检测部测 量在电容器的一方的端子与大地之间流动的电流；电压检测部测量电容器的两端的电压； 停止电动机的运转，使第一开关断开；使第二开关为接通状态；使测量对象的电动机的电 动机线圈所连接的上臂或下臂的半导体开关元件中的连接于电容器的另一方的端子与电 动机线圈之间的半导体开关元件导通；使测量对象w外的电动机的电动机线圈所连接的上 臂或下臂的半导体开关元件中的连接于电容器的一方的端子与电动机线圈之间的半导体 开关元件导通；利用电流检测部测量电流值，利用电压检测部测量电压值；W及使用所测 量出的电流值和电压值来检测选作测量对象的电动机的电动机线圈与大地之间的电阻、即 绝缘电阻。
[0048] 本发明的其它实施方式所设及的电动机驱动装置具备；转换器部，其具有将经由 第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压的整流电路；电源部，其利用电容器 使由整流电路整流得到的直流电压平滑化；多个逆变器部，该多个逆变器部通过连接于电 容器的正极侧端子与电动机线圈之间的上臂的半导体开关元件W及连接于电容器的负极 侧端子与电动机线圈之间的下臂的半导体开关元件的开关动作，将来自电源部的直流电压 转换为交流电压，来分别驱动多个电动机；第二开关，其将电容器的负极侧端子连接到大 地；电流检测部，其测量在电容器的负极侧端子与大地之间流动的电流；电压检测部，其测 量电容器的两端的电压；W及绝缘电阻检测部，其检测由多个逆变器部驱动的多个电动机 各自的绝缘电阻值，该电动机驱动装置的特征在于，上臂的半导体开关元件的驱动电路由 自举电路构成，绝缘电阻检测部停止电动机的运转，使第一开关断开，使第二开关接通，使 作为测量对象的电动机线圈所连接的上臂和下臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下 臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动作，在下臂的半导体开关元件为导通状态时对 上臂的自举电路进行充电，并且，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器部的下臂的半 导体开关元件为导通状态，之后基于所测量出的电流值和电压值来检作为测测量对象的电 动机的绝缘电阻。
[0049] 本发明的另一实施方式所设及的电动机驱动装置具备；转换器部，其具有将经由 第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压的整流电路；电源部，其利用电容器 使由整流电路整流得到的直流电压平滑化；多个逆变器部，该多个逆变器部通过连接于电 容器的正极侧端子与电动机线圈之间的上臂的半导体开关元件W及连接于电容器的负极 侧端子与电动机线圈之间的下臂的半导体开关元件的开关动作，将来自电源部的直流电压 转换为交流电压，来分别驱动多个电动机；第二开关，其将电容器的一方的端子连接到大 地；电流检测部，其测量在电容器的一方的端子与大地之间流动的电流；电压检测部，其测 量电容器的两端的电压；W及绝缘电阻检测部，其检测由多个逆变器部驱动的多个电动机 各自的绝缘电阻值，该电动机驱动装置的特征在于，绝缘电阻检测部在停止电动机的运转， 使第一开关断开，使第二开关接通，使全部逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关 元件中的连接于电容器的另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通的状态 下，利用电流检测部测量电流值，利用电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和电压值 来求出全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值，在合成电阻值为基准值W上的情况下，在使 选作测量对象的任意的电动机所连接的逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元 件中的连接于电容器的另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通，使测量对 象W外的电动机所连接的逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于 电容器的一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通的状态下，利用电流检测部 测量电流值，利用电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对 象的电动机的绝缘电阻，在合成电阻值小于基准值的情况下，在使选作测量对象的任意的 电动机所连接的逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于电容器的 另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通，使测量对象W外的电动机所连 接的逆变器部的半导体开关元件全部截止的状态下，利用电流检测部测量电流值，利用电 压检测部测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电 阻。
[0050] 本发明的另一实施方式所设及的电动机驱动装置具备；转换器部，其具有将经由 第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压的整流电路；电源部，其利用电容器 使由整流电路整流得到的直流电压平滑化；多个逆变器部，该多个逆变器部通过连接于电 容器的正极侧端子与电动机线圈之间的上臂的半导体开关元件W及连接于电容器的负极 侧端子与电动机线圈之间的下臂的半导体开关元件的开关动作，将来自电源部的直流电压 转换为交流电压，来分别驱动多个电动机；第二开关，其将电容器的负极侧端子连接到大 地；电流检测部，其测量在电容器的负极侧端子与大地之间流动的电流；电压检测部，其测 量电容器的两端的电压；W及绝缘电阻检测部，其检测由多个逆变器部驱动的多个电动机 各自的绝缘电阻值，该电动机驱动装置的特征在于，上臂的半导体开关元件的驱动电路由 自举电路构成，绝缘电阻检测部停止电动机的运转，使第一开关断开，使第二开关接通，使 全部逆变器部的上臂和下臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状 态和截止状态的开关动作，在下臂的半导体开关元件为导通状态时对上臂的自举电路进行 充电，之后利用电流检测部测量电流值，利用电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和 电压值来求出全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值，在合成电阻值为基准值W上的情况 下，在使选作测量对象的任意的电动机所连接的逆变器部的上臂和下臂的半导体开关元件 的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动作，在下臂的半导体开关 元件为导通状态时对上臂的自举电路进行充电，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器 部的下臂的半导体开关元件导通的状态下，利用电流检测部测量电流值，利用电压检测部 测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电阻，在合 成电阻值小于基准值的情况下，在使选作测量对象的任意的电动机所连接的逆变器部的上 臂和下臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态的开 关动作，在下臂的半导体开关元件为导通状态时对上臂的自举电路进行充电，使测量对象 W外的电动机所连接的逆变器部的半导体开关元件全部截止的状态下，利用电流检测部测 量电流值，利用电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象 的电动机的绝缘电阻。
[0化1] 本发明的目的、特征W及优点通过与附图相关联的W下实施方式的说明会变得更 进一步明确。
【附图说明】
[0052] 图1是W往的电动机驱动装置的结构图。
[0053] 图2是表示W往的电动机驱动装置中的IGBT与电动机和大地之间的绝缘电阻的 连接的等效电路。
[0054] 图3是W往的电动机驱动装置中的绝缘电阻测量时的等效电路。
[0化引图4是表示作为IGBT截止时的漏电流的集电极-发射极间漏电流（las)与温度 之间的关系的图表。
[0056] 图5是本发明的第一实施例所设及的具有绝缘电阻检测部的电动机驱动装置的 结构图。
[0057] 图6是用于说明使用本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置的绝缘电阻 检测方法的处理过程的流程图。
[005引图7是表示本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置中的IGBT与电动机和 大地之间的绝缘电阻的连接的等效电路。
[0059] 图8是本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置中的测量时的等效电路。
[0060] 图9是在本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置中从图8的等效电路删除 与作为测量对象的第一电动机的绝缘电阻测量无关的部分后的等效电路。
[0061] 图10是本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置中的电压检测部的测量电 路和电流检测部的测量电路的具体结构图。
[0062] 图11是本发明的第二实施例所设及的具有绝缘电阻检测部的电动机驱动装置的 结构图。
[0063] 图12是本发明的第二实施例所设及的电动机驱动装置中的自举电路的结构图。
[0064] 图13是用于说明使用本发明的第S实施例所设及的电动机驱动装置的绝缘电阻 检测方法的处理过程的流程图。
[0065] 图14是用于说明使用本发明的第四实施例所设及的电动机驱动装置的绝缘电阻 检测方法的处理过程的流程图。
【具体实施方式】
[0066] 下面，参照附图来说明本发明所设及的具备绝缘电阻检测功能的电动机驱动装置 W及电动机的绝缘电阻检测方法。其中，需要注意的是，本发明的技术范围并不限定于该些 实施方式，而涵盖权利要求书所记载的发明及其等同发明。
[0067] [第一实施例]
[0068] 首先，说明本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置。图5中示出了本发明 的第一实施例所设及的具有绝缘电阻检测部的电动机驱动装置的结构图。
[0069] 本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置101的特征在于，具有：转换器部 100,其具有将经由第一开关1从交流电源2供给的交流电压整流为直流电压的整流电路 3 ;电源部4,其利用电容器41使由整流电路3整流得到的直流电压平滑化；多个逆变器部 501~503,该多个逆变器部501~503通过连接于作为电容器41的正极侧端子的直流环 节部正侧端子42与电动机线圈化11~631、612~632、613~633)之间的上臂的半导体 开关元件巧11、531、551、512、532、552、513、533、553)^及连接于作为电容器41的负极侧 端子的直流环节部负侧端子43与电动机线圈化11~631、612~632、613~633)之间的 下臂的半导体开关元件巧21、541、561、522、542、562、523、543、563)的开关动作，将来自电 源部4的直流电压转换为交流电压，来分别驱动多个电动机61~63 ;第二开关9,其将电容 器41的一方的端子连接到大地；电流检测部7,其测量在电容器41的一方的端子与大地之 间流动的电流；电压检测部8,其测量电容器41的两端的电压；化及绝缘电阻检测部70,其 使用在如下状态下所测量出的电流值和电压值来检测选作测量对象的电动机的电动机线 圈与大地之间的电阻、即绝缘电阻：停止电动机61~63的运转，使第一开关1断开，使第二 开关9接通，使作为测量对象的电动机的电动机线圈所连接的上臂或下臂的半导体开关元 件中的连接于电容器41的另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通，且使 测量对象W外的电动机的电动机线圈所连接的上臂或下臂的半导体开关元件中的连接于 电容器的一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通。
[0070] 图5示出了在一个电源部4上分别连接有驱动第一电动机61的第一逆变器部 501、驱动第二电动机62的第二逆变器部502W及驱动第=电动机63的第=逆变器部503 的实施例，Rml、Rm2、Rm3分别是第一电动机61、第二电动机62、第S电动机63的电动机线 圈与大地之间的绝缘电阻值。
[0071] 在图5中示出了驱动S台电动机61~63的电动机驱动装置的例子，但是在本发 明中电动机的台数不限于此，该是理所当然的。
[0072] 如图5所示，本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置101的特征点在于，具 备：转换器部100,其具有对经由第一开关1从交流电源2供给的电力进行整流的整流电路 3 ;电容器41，其使整流电路3的输出平滑化；第一逆变器部501、第二逆变器部502及第S 逆变器部503,它们通过半导体开关元件（IGBT)的开关动作将来自电源部4 (直流环节部） 的直流电力转换为交流电力来分别驱动电动机61~63 及绝缘电阻检测部70,其分别检 测由第一逆变器部501、第二逆变器部502及第=逆变器部503分别驱动的第一电动机61、 第二电动机62及第S电动机63的绝缘电阻值Rml、Rm2及Rm3。
[0073] 为了测量绝缘电阻，本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置101还具备： 第二开关9,其将电容器41的一端（直流环节部负侧端子43)连接到大地；电流检测部 7 (及将其输出转换为数字值的AD转换器（未图示）），其测量通过使第二开关9接通而在 电容器41的一方的端子（例如直流环节部负侧端子43)与大地之间流动的电流；W及电压 检测部8 (及将其输出转换为数字值的AD转换器（未图示）），其测量电容器41的两端的电 压。
[0074] 在本实施例中，说明W下的情况：在S台电动机、即第一电动机61、第二电动机 62、第S电动机63中将第一电动机61选作测量对象，测量第一电动机61的绝缘电阻。
[0075] 如下那样进行电动机的绝缘电阻测量。图6中示出了用于说明使用本发明的第一 实施例所设及的电动机驱动装置的绝缘电阻检测方法的处理过程的流程图。首先，在步骤 S100中，在电动机的绝缘电阻测量时，绝缘电阻检测部70停止全部电动机61~63的运转， 在步骤S101中，使所有逆变器部的半导体开关元件巧11~561、512~562、513~563)全 部为截止状态。接着，在步骤S102中，使第一开关1断开来切断交流电源2。接着，在步骤 S103中，使第二开关9为接通状态来将电容器41的一端、在图5的例子中将电源部4的直 流环节部负侧端子43连接到大地。
[0076] 若使用IGBT的等效绝缘电阻将此时的IGBT与电动机和大地之间的绝缘电阻的连 接表示为等效电路则为图7。在此IGBT的等效绝缘电阻是指使在IGBT截止的状态下施加 至IJIGBT的集电极与发射极之间的电压除W在截止状态下从集电极流向发射极的漏电流而 得到的截止状态的IGBT的集电极与发射极之间的等效绝缘电阻。
[0077] 接着，在步骤S104中，对于作为测量对象的电动机所连接的逆变器部，使上臂和 下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于电容器的另一方的端子与电动机的电动机线 圈之间的一方的半导体开关元件为导通状态，来使作为测量对象的电动机的电动机线圈与 电容器的另一方的端子为同电位。
[007引在图5的例子中，利用第二开关9连接到大地的是电容器41的负极侧端子、即直 流环节部负侧端子43。因此，作为测量对象的第一电动机61所连接的第一逆变器部501的 IGBT(511~561)中的设为导通状态的IGBT是连接于直流环节部正侧端子42与电动机线 圈611~631之间的上臂的168!'(511、531、551)，该直流环节部正侧端子42是与经由第二 开关9连接到大地的一方为相反侧的电容器41的正极侧端子。关于在第一逆变器部501 中设为导通状态的IGBT，如果是上臂则可W是U相、V相、W相中的任一相的IGBT，另外，设 为导通状态的IGBT既可W是仅一个，也可W是多个。在此，如图5所示，仅使上臂的U相的 IGBT511为导通状态。
[0079] 通过该样，作为测量对象的第一电动机61的电动机线圈611~631变为与直流环 节部正侧端子42相同的电位。另一方面，大地经由第二开关9与直流环节部负侧端子43 连接，因此形成经由电容器41、处于导通状态的第一逆变器部501的上臂的U相IGBT511、 作为测量对象的第一电动机61的电动机线圈611~631与大地之间的绝缘电阻、W及电流 检测部7的闭合回路（W图5的标注箭头的虚线表示）。
[0080] 接着，在步骤S105中，对于测量对象W外的电动机所连接的逆变器部，使上臂和 下臂中的任一方中的连接于电容器的一方的端子与电动机线圈之间的一方的半导体开关 元件为导通状态，来使测量对象W外的电动机的电动机线圈全部与电容器的一方的端子为 同电位。
[0081] 如上所述，在图5的例子中，经由第二开关9连接到大地的是直流环节部负侧端子 43。因此，在测量对象W外的电动机所连接的第二逆变器部502和第=逆变器部503中设 为导通状态的IGBT是与直流环节部负侧端子43连接的下臂的IGBT。在第二逆变器部502 和第S逆变器部503中，关于设为导通状态的IGBT，如果是下臂则可W是U相、V相、W相中 的任一相的IGBT，另外，设为导通状态的IGBT既可W是仅一个，也可W是多个。在此，对于 第二逆变器部502使下臂的V相的IGBT542为导通状态，对于第S逆变器部503使下臂的 W相的IGBT563为导通状态。
[0082] 通过该样，作为测量对象W外的电动机的第二电动机62和第=电动机63的电动 机线圈化12~632、613~633)的电位为与直流环节部负侧端子43相同的电位。直流环节 部负侧端子43还经由第二开关9连接到大地，因此直流环节电压不再被施加到测量对象W 外的第二电动机62及第S电动机63的电动机线圈化12~632、613~633)与大地之间， 能够使经由测量对象W外的第二电动机62和第=电动机63流向电流检测部7的不需要的 电流消失。
[0083] 像该样，对于作为测量对象的电动机所连接的逆变器部和测量对象W外的电动机 所连接的逆变器部该两方，使规定的半导体开关元件为导通状态，并进行W下的测量动作： 利用电流检测部测量在电容器的一端与大地之间流动的电流，同时利用电压检测部测量电 容器的两端的电压。
[0084] 在图5的实施例中，若示出测量时的等效电路则为图8。从图7的状态，第一逆变 器部501的上臂的IGBT之一（511)变为导通状态，第二逆变器部和第S逆变器部的下臂的 IGBT之一（542、563)分别变为导通状态。因此，图8变为将图7的第一逆变器部501的上 臂的IGBT的等效绝缘电阻值RU-IGBTlW及第二逆变器部502和第S逆变器部503的下臂 的IGBT的等效绝缘电阻值畑-IGBT2和畑-IGBT3短路后的等效电路。
[0085] 在图7和图8中，RU-IGBT1、RU-IGBT2、RU-IGBT3分别是第一逆变器部501、第 二逆变器部502、第S逆变器部503的上臂的IGBT截止时的等效绝缘电阻值。畑-IGBT1、 畑-IGBT2、畑-IGBT3分别是第一逆变器部501、第二逆变器部502、第S逆变器部503的下 臂截止时的IGBT的等效绝缘电阻值。Rml、Rm2、Rm3分别是第一电动机61、第二电动机62、 第=电动机63的电动机线圈与大地之间的绝缘电阻值。RcW-个电阻表示电流检测部7 的分压电阻与电流检测电阻的串联连接。
[0086] 在如图5所示那样的驱动3相电动机的3相逆变器的情况下，构成一个逆变器的 半导体开关元件（IGBT)为在上臂和下臂各有S个的结构。同一逆变器内的上臂的S个 IGBT的集电极端子和发射极端子之间W及下臂的S个IGBT的集电极端子和发射极端子之 间均处于=个元件通过直流环节部和电动机内部的电动机线圈而并联连接的状态。因此， 如图5和图8的等效电路那样，能够W将各个逆变器的各上臂的S个IGBT或各下臂的S个 IGBT并联连接而成的一个合成电阻来表示IGBT的电阻。
[0087] 如根据图8的等效电路可W明确的那样，截止状态的全部IGBT、具体地说第一逆 变器部501的下臂、第二逆变器部502和第S逆变器部503的上臂的各IGBT的等效绝缘电 阻值畑-IGBT1、RU-IGBT2、RU-IGBT3均为与直流环节部正侧端子和直流环节部负侧端子直 接连接的状态。经由该些截止状态的IGBT地流动的漏电流仅从直流环节部正侧端子直接 流向直流环节部负侧端子，不流过电流检测部7的检测电阻。因此，可知完全不会对作为测 量对象的第一电动机61的绝缘电阻Rml的测量造成影响。因而，在测量中，能够将该些截 止状态的IGBT视作不存在。
[008引另外，测量对象W外的电动机的绝缘电阻、具体地说第二电动机62及第S电动机 63的电动机线圈与大地之间的绝缘电阻值Rm2和Rm3为与电流检测部7并联连接的状态。 然而，只要电流检测部7的电阻值Rc是相比于电动机线圈与大地之间的绝缘电阻（1[MQ] W上）足够小的值，就能够忽视对电流测量值造成的影响。因此，在测量中能够将测量对象 W外的电动机的绝缘电阻值也视作不存在。
[0089] 图9中示出了像该样从图8的等效电路删除与作为测量对象的第一电动机61的 绝缘电阻测量无关的部分、并如原本的图5那样包含检测电阻和分压电阻地表示电流检测 部7和电压检测部8的等效电路。
[0090] 如图9那样，测量时的等效电路为仅一个闭合回路的简单电路，该闭合回路是在 电容器41的两端连接第一电动机的绝缘电阻RmlW及电流检测部7的检测电阻71与分压 电阻72的串联连接而成的。
[00川根据图9可W明确的是，只要利用电压检测部8测量电容器41的两端的电压Vdc、 利用电流检测部7测量流过检测电阻71的电流Ir，由于检测电阻71和分压电阻72的电阻 值是已知的，因此根据通过测量得到的Vdc和Ir，能够通过计算来容易地求出应该求出的 Rmlo
[0092] 图10中示出了对电容器41的两端的电压进行测量的电压检测部8的测量电路W 及对通过使第二开关9接通而在电容器41的一方的端子与大地之间流动的电流进行测量 的电流检测部7的测量电路的具体结构例。
[0093] 电流检测部7和电压检测部8均为对检测电阻的端子间产生的电压进行测量的电 路。但是，检测电阻和分压电阻的电阻值是已知的，因此在电流检测部7中作为根据测量结 果求出流过检测电阻的电流值的电流测量电路来使用，在电压检测部8中作为根据电阻的 分压比求出分压电阻与检测电阻的串联连接的两端的电压的电压测量电路来使用。
[0094] 此外，电压检测部8的电路和电流检测部7的电路的检测电阻均与初级侧的电路 连接。因此，将使用绝缘放大器将检测电阻的两端的电压转换为次级电位后得到的检测电 压输入到AD转换器21来转换为数字值（步骤S106)。
[0095] AD转换器21在接收到来自绝缘电阻检测部70的指令的定时进行AD转换动作。 转换为数字值的电流值和电压值被读入到绝缘电阻检测部70,在绝缘电阻检测部70中的 运算中使用于测量对象的电动机的绝缘电阻的计算（步骤S107)。
[0096] 如W上那样，本发明的最大特征在于，形成经由处于截止状态的半导体开关元件 地流动的漏电流在测量时不流过电流检测部的连接，因此能够不受截止状态的半导体开关 元件的影响地进行正确的测量。
[0097] 在图5的实施例中，将电容器41的负极侧端子、即直流环节部负侧端子43经由第 二开关9连接到大地。因此，在作为测量对象的电动机所连接的逆变器中使上臂的IGBT为 导通状态，在测量对象W外的电动机所连接的逆变器中使下臂的IGBT为导通状态来进行 测量。
[009引也可W与图5的例子相反地，将电容器41的正极侧端子、即直流环节部正侧端子 42经由第二开关9连接到大地。但是，在该情况下，与图5的例子相反地，对于作为测量对 象的电动机所连接的逆变器，使下臂的IGBT为导通状态，对于测量对象W外的电动机所连 接的逆变器，使上臂为导通状态，来进行测量。
[0099] 另外，此前说明了测量对象的电动机为一个的情况。然而，也可从隐多个电动机指 定为测量对象的电动机来同时测量多个作为测量对象的电动机。在该情况下，作为测量结 果，得到将同时测 量的多个作为测量对象的电动机的绝缘电阻并联连接所得的合成电阻。
[0100] 例如在图5的例子中，在将第一电动机61和第=电动机63该两个电动机作为测 量对象来同时测量的情况下，使第一逆变器部501和第S逆变器部503的上臂的IGBT为导 通状态，使仅第二逆变器部502的下臂的IGBT为导通状态，来进行测量。通过该样，作为测 量结果得到将第一电动机61和第=电动机63的绝缘电阻值并联连接所得的合成电阻。
[0101] 在测量后，使第二开关9恢复为断开状态，使所有逆变器的全部IGBT恢复为截止 状态（步骤S109)。
[0102] 在本实施例中，在测量时，不仅作为测量对象的电动机所连接的逆变器，对于测量 对象W外的电动机所连接的逆变器，也使多个半导体开关元件中的至少一个为导通状态。 该是为了，不仅作为测量对象的电动机，对于测量对象W外的电动机，也使电动机线圈的至 少1相的端子与直流环节部正侧端子和直流环节部负侧端子中的任一方的端子连接。
[0103] 因而，在直流环节部的一侧与电动机线圈之间串联连接有多个半导体开关元件的 多电平逆变器的情况下，只要使在直流环节部的一侧与电动机线圈之间串联连接的多个半 导体开关元件全部为导通状态即可。
[0104] W上说明的与电动机的绝缘电阻测量有关的处理全部由电动机驱动装置101的 绝缘电阻检测部70执行。在图5的实施例中，利用微型计算机来实现"绝缘电阻检测部"70， 微型计算机按照如图6的例子所示的流程图在适当的定时发出指令，由此进行各逆变器部 的半导体开关元件的导通/截止动作、第一开关1和第二开关9的接通/断开动作、电压检 测部8和电流检测部7的AD转换器21的AD转换动作的指令和转换数据的读入、测量对象 的电动机的绝缘电阻值的计算等测量所需的处理。
[01化]在存在多个测量对象的电动机的情况下，在步骤S108中判断是否已结束全部电 动机的绝缘电阻的测量。在作为测量对象的全部电动机的绝缘电阻的测量尚未结束的情况 下，返回到步骤S104,继续进行作为测量对象的其它电动机的绝缘电阻的测量。另一方面， 在作为测量对象的全部电动机的绝缘电阻的测量均已结束的情况下，在步骤S109中，进行 使第二开关9恢复为断开状态、使所有逆变器的所有半导体开关元件恢复为截止状态的处 理。
[0106] 通过依次执行W上的一系列处理，能够检测测量对象的绝缘电阻值。
[0107] 另外，在一边切换作为测量对象的电动机一边测量全部电动机的绝缘电阻值的情 况下，如图6所示，在全部电动机的绝缘电阻的测量结束之前，在每次切换之前测量对象的 电动机后重复执行步骤S104~S107的处理，在最后的电动机的测量结束后从步骤S107转 变为S108的处理，结束测量，由此能够执行全部电动机的绝缘电阻测量。
[010引另外，也可W在每次切换作为测量对象的电动机后重复S104~S106的处理，将作 为每个电动机的测量结果的电流值和电压值按每个电动机存储在绝缘电阻检测部70中， 之后利用绝缘电阻检测部来集中地计算多个电动机的绝缘电阻值。
[0109] 此外，在图6的流程图中既可W同时进行步骤S104和S105的处理，另外也可W调 换步骤S104和S105的处理的顺序。
[0110] [第二实施例]
[0111] 接着，说明本发明的第二实施例所设及的电动机驱动装置。图11中示出了本发明 的第二实施例所设及的具有绝缘电阻检测部的电动机驱动装置的结构图。
[0112] 本发明的第二实施例所设及的电动机驱动装置102具备；转换器部100,其具有将 经由第一开关1从交流电源2供给的交流电压整流为直流电压的整流电路3 ;电源部4,其 利用电容器41使由整流电路3整流得到的直流电压平滑化；多个逆变器部501~503,该 多个逆变器部501~503通过连接于作为电容器41的正极侧端子的直流环节部正侧端子 42与电动机线圈之间的上臂的半导体开关元件W及连接于作为电容器41的负极侧端子的 直流环节部负侧端子43与电动机线圈之间的下臂的半导体开关元件的开关动作，将来自 电源部4的直流电压转换为交流电压，来分别驱动多个电动机61~63 ;第二开关9,其将作 为电容器41的负极侧端子的直流环节部负侧端子43连接到大地；电流检测部7,其测量在 电容器41的一方的端子与大地之间流动的电流；电压检测部8,其测量电容器41的两端的 电压；W及绝缘电阻检测部70,其检测由多个逆变器部501~503驱动的多个电动机61~ 63各自的绝缘电阻值，该电动机驱动装置的特征在于，上臂的半导体开关元件的驱动电路 由自举电路构成，绝缘电阻检测部70停止电动机61~63的运转，使第一开关1断开，使第 二开关9导通，使作为测量对象的电动机的电动机线圈所连接的上臂和下臂的半导体开关 元件的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动作，在下臂的半导体 开关元件为导通状态时对上臂的自举电路进行充电，并且，使测量对象W外的电动机所连 接的逆变器部的下臂的半导体开关元件为导通状态，之后基于所测量出的电流值和电压值 来检测作为测量对象的电动机的绝缘电阻。
[0113] 在第二实施例所设及的电动机驱动装置102中，W下方面与图5所示的第一实施 例所设及的电动机驱动装置相同；在一个电源部4上连接有分别驱动第一电动机61、第二 电动机62、第S电动机63的第一逆变器部501、第二逆变器部502、第S逆变器部503,Rml、 Rm2、Rm3分别是第一电动机61、第二电动机62、第S电动机63的电动机线圈与大地之间的 绝缘电阻值。第二实施例所设及的电动机驱动装置102与图5所示的第一实施例所设及的 电动机驱动装置101的不同之处在于，各逆变器的上臂的半导体开关元件（IGBT)的驱动电 路由自举电路构成。
[0114] 图12中示出了自举电路的一例。自举电路由电源VB、电阻BSR、二极管BSD、电容 器BSC构成，是将电容器BSC用作上臂的IGBT的驱动电路的电源的电路。在图11中省略 了图12的自举电路部分、即图12的电源VB、BSR、BSD、BSC化及驱动电路。另外，图12的 上臂IGBT和下臂IGBT的对分别与图11中的第一逆变器部501的511和521、531和541、 551和561、第二逆变器部502中的512和522、532和542、552和562、第S逆变器部503中 的 513 和 523、533 和 543、553 和 563 对应。
[0115] 因而，在自举电路的情况下，为了使上臂的IGBT为导通状态，必须先使下臂的 IGBT导通，来产生沿图12的虚线箭头所示的路径流动的电流，W与电源VB相当的电压对电 容器BSC进行充电。另外，上臂的IGBT的驱动电路的电源是电容器BSC，因此其电流供给能 力是有限制的，上臂的IGBT具有W下特征：仅能使导通状态持续能够W电容器BSC中充入 的能量进行驱动的时间。
[0116] 在图11所示的本实施例所设及的电动机驱动装置中，与关于图5的说明同样地， 说明W下的情况：在=台电动机、即第一电动机61、第二电动机62、第=电动机63中将第一 电动机61选作测量对象，测量第一电动机61的绝缘电阻。
[0117] 在电动机的绝缘电阻测量时时，绝缘电阻检测部70停止全部电动机61~63的运 转，使半导体开关元件全部为截止状态。接着，在使第一开关1断开来切断交流电源2之后， 使第二开关9为接通状态，将作为电容器41的负极侧端子的直流环节部负侧端子43连接 到大地。到此为止与使用图5的第一实施例所设及的电动机驱动装置的说明相同。
[0118] 在此，在上臂的半导体开关元件的驱动电路由自举电路构成的逆变器的情况下， 需要使经由第二开关9连接到大地的是直流环节部负侧端子43。
[0119] 该是基于W下的理由。首先，关于测量对象W外的电动机所连接的逆变器，为了进 行测量而必须使与经由第二开关9连接到大地的电容器的一端电连接的一方的半导体开 关元件保持导通状态。然而，在自举电路的情况下，无法将上臂的半导体开关元件长时间地 维持为导通状态。因此，测量对象W外的电动机所连接的逆变器必须使能够长时间地维持 导通状态的下臂导通。因此，经由第二开关9连接到大地的为下臂的半导体开关元件所连 接的电容器41的负极侧端子、即直流环节部负侧端子43。
[0120] 对于作为测量对象的电动机所连接的逆变器部，使串联连接的上臂和下臂的半导 体开关元件的多个组中的至少一组使用固定的占空比的PWM信号来重复执行在上臂和下 臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动作。该样，在下臂的半导体开关元件为导通状 态时，对上臂的自举电路的电容器BSC进行充电。
[0121] 在图11的例子中，对于作为测量对象的第一电动机61所连接的第一逆变器部501 的IGBT，使U相的上臂的IGBT511为截止状态，使U相的下臂的IGBT521为导通状态。接 着，使U相的上臂的IGBT511为导通状态，使U相的下臂的IGBT521为截止状态。进行该 样的W50%的占空比的PWM信号来交替地重复开关动作的动作。
[0122] 在此，进行使上臂和下臂交替地成为导通状态的开关动作的IGBT的组可W是U 相、V相、W相中的任一相的IGBT的组，另外，进行开关动作的既可W是一组，也可W是多个 组。在此，仅使U相的上臂和下臂的一组进行开关动作。
[0123] 通过该第一逆变器部501的U相IGBT的开关动作，在W50 %的占空比使上臂的 IGBT511为导通状态时，测量对象的第一电动机61的电动机线圈变为与直流环节部正侧 端子42相同的电位。另一方面，大地经由第二开关9与直流环节部负侧端子43连接，因此 形成经由电容器41、处于导通状态的第一逆变器部的上臂的U相IGBT511、作为测量对象 的第一电动机61的电动机线圈611~631与大地之间的绝缘电阻Rml、W及电流检测部7 的检测电阻71的闭合回路（W图11的标注箭头的虚线表示）。
[0124] 在W50%的占空比使下臂的IGBT521为导通状态时，作为测量对象的第一电动 机61的电动机线圈变为与直流环节部负侧端子43相同的电位。另外，大地还经由第二开 关9与直流环节部负侧端子43连接，因此此时直流环节间的电容器41的电压不被施加到 作为测量对象的第一电动机61的电动机线圈611~631与大地之间。但是，如已使用图12 说明的那样，自举电路进行动作，作为上臂的IGBT的驱动电路的电源而进行动作的自举电 路的电容器被充电。
[01巧]对于测量对象W外的电动机所连接的逆变器部，使下臂的至少一个半导体开关元 件为导通状态，来使测量对象W外的电动机的电动机线圈全部与电容器的负极侧端子、即 直流环节部负侧端子43为同电位，关于该一点，正如图5的实施例的说明。
[01%] 关于在测量对象W外的电动机所连接的第二逆变器部502和第S逆变器部503中 设为导通状态的IGBT，如果是下臂则可W是U相、V相、W相中的任一个IGBT，另外，设为导 通状态的IGBT既可W是仅一个，也可W是多个。在图11的例子中，与图5的例子同样地， 对于第二逆变器部502使下臂的V相的IGBT542为导通状态，对于第S逆变器部503使下 臂的W相的IGBT563为导通状态。
[0127] 通过该样，作为测量对象W外的电动机的第二电动机62和第S电动机63的电动 机线圈的电位均变为与直流环节部负侧端子43相同的电位。因此，直流环节电压不再施加 于测量对象W外的第二电动机62和第=电动机63的电动机线圈，能够使经由测量对象W 外的第二电动机62和第S电动机63流向电流检测部7的电流消失。关于该一点，正如图 5中所说明的那样。
[0128] 如W上那样，使测量对象的电动机所连接的逆变器按W下的PWM信号进行动作： W固定的占空比重复使串联连接的至少一组上臂和下臂的半导体开关元件的对交替地导 通的开关动作。另一方面，对于测量对象W外的电动机所连接的逆变器，使下臂的半导体开 关元件维持导通状态，进行W下的测量动作：利用电流检测部7测量在电容器的一端与大 地之间流动的电流，同时利用电压检测部8测量电容器的两端的电压。
[0129] 在此，作为测量对象的第一电动机61所连接的第一逆变器部501的上臂的 IGBT(511、531、551)W50%的占空比来变为导通状态时的等效电路与图8和图9相同。因 而，在该第一逆变器部501的上臂的IGBT(511、531、551)变为导通状态的定时，能够使各个 AD转换器（未图示）同时进行动作来执行电流检测部7对在电容器41的一端与大地之间 流动的电流的测量化及电压检测部8对电容器41的两端的电压的测量，根据通过测量得到 的电流值和电压值，通过计算来求出作为测量对象的第一电动机61的绝缘电阻。关于该一 点，正如上述的使用图9进行的说明。
[0130]另外，测量对象的电动机所连接的逆变器的上臂的IGBT按W固定的占空比重复 导通状态和截止状态的PWM信号来进行开关动作：。据此，对作为测量对象的电动机的电 动机线圈与大地之间施加的电压的平均值是使电容器的两端的电压乘W占空比所得的电 压值，例如在图11的例子中是50%的占空比。因而，能够将电容器两端的电压的50%的电 压视为对第一电动机61的电动机线圈和直流环节部负侧端子43施加的电压的平均值。 [013U利用该一点，也可W如下那样求出流过电流检测部7的电流。即，首先，利用电流 检测部7W相比于PWM信号的频率足够高的采样频率进行AD转换。接着，基于对所获取到 的每个采样的数据进行平均化而得到的电流的平均值W及使电容器的两端的电压乘W占 空比所得的施加电压的平均值，来求出作为测量对象的电动机的绝缘电阻值。
[0132]W上说明的电动机的绝缘电阻测量的处理全部由电动机驱动装置的绝缘电阻检 测部70执行。在图11的例子中，与图5的例子同样地利用微型计算机来实现"绝缘电阻检 测部"70。微型计算机在适当的定时发出指令，由此进行作为测量对象的电动机所连接的 逆变器的半导体开关元件的利用PWM信号的开关动作、各逆变器部的半导体开关元件的导 通/截止动作、第一开关1和第二开关9的接通/断开动作、电压检测部8和电流检测部7 的AD转换器的AD转换动作的指令和转换数据的读入、作为测量对象的电动机的绝缘电阻 值的计算等测量中所需的处理。
[0133] 在图11的例子中，关于测量电容器两端的电 压的电压检测部8的测量电路W及测 量通过使第二开关9接通而在电容器41的一端与大地之间流动的电流的电流检测部7的 测量电路的具体结构例，也能够使用图10所示的具体结构例。
[0134][第S实施例]
[0135] 接着，说明本发明的第S实施例所设及的电动机驱动装置。第S实施例所设及的 电动机驱动装置的结构与第一实施例所设及的电动机驱动装置的结构相同。
[0136] 本发明的第S实施例所设及的电动机驱动装置具备：转换器部100,其具有将经 由第一开关1从交流电源2供给的交流电压整流为直流电压的整流电路3 ;电源部4,其利 用电容器41使由整流电路3整流得到的直流电压平滑化；多个逆变器部501~503,该多个 逆变器部501~503通过连接于作为电容器41的正极侧端子的直流环节部正侧端子42与 电动机线圈之间的上臂的半导体开关元件W及连接于作为电容器41的负极侧端子的直流 环节部负侧端子43与电动机线圈之间的下臂的半导体开关元件的开关动作，将来自电源 部4的直流电压转换为交流电压，来分别驱动多个电动机61~63 ;第二开关9,其将电容器 41的一方的端子连接到大地；电流检测部7,其测量在电容器41的一方的端子与大地之间 流动的电流；电压检测部8,其测量电容器41的两端的电压；W及绝缘电阻检测部70,其检 测由多个逆变器部501~503驱动的多个电动机61~63各自的绝缘电阻值，该电动机驱 动装置的特征在于，绝缘电阻检测部70在停止电动机61~63的运转，使第一开关1断开， 使第二开关9接通，使全部逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于 电容器的另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通的状态下，利用电流检测 部测量电流值，利用电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出全部电动 机的绝缘电阻的合成电阻值，在合成电阻值为基准值W上的情况下，在使选作测量对象的 任意的电动机所连接的逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于电 容器的另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通，使测量对象W外的电动机 所连接的逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于电容器的一方的 端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通的状态下，利用电流检测部7测量电流值， 利用电压检测部8测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机 的绝缘电阻，在合成电阻值小于基准值的情况下，在使选作测量对象的任意的电动机所连 接的逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于电容器的另一方的端 子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器部 的半导体开关元件全部截止的状态下，利用电流检测部7测量电流值，利用电压检测部8测 量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电阻。
[0137] 电动机的绝缘劣化例如是W下的现象；在始终暴露于切削液的环境下使用的机床 的电动机等中，削液一点一点地浸入电动机内部，由此电动机线圈与大地之间的绝缘电阻 值随着时间经过而逐渐降低。
[0138] 另一方面，存在在电动机内部电动机线圈与电动机机壳由于某种原因而短路的情 况、在安装于机床的状态下将电动机线圈与逆变器连接的动力电缆的覆层破损而动力电缆 与大地（earth)之间发生短路的情况等、电动机线圈与大地之间的绝缘电阻值变为极小的 值（例如几Q)该样的情况，将该状态称为"接地短路（日文：地絡）"来与"绝缘劣化"相 区分。
[0139] 此前说明的第一实施例和第二实施例所设及的发明在用于检测电动机的绝缘劣 化的水平的绝缘电阻测量中能够进行高精度的测量，但是在测量对象W外的电动机中包含 接地短路的电动机等绝缘电阻值极小的电动机的情况下，恐怕难W进行正确的测量。
[0140] 其理由如下；正如使用上述的图8所示的等效电路进行说明的那样，在第一实施 例和第二实施例所设及的发明中，测量对象W外的电动机的绝缘电阻为与电流检测部并联 连接的状态。即，只要测量对象W外的电动机的绝缘电阻值是在一定程度上高的值、是相比 于电流检测部的电阻值足够大的值，就能够W高精度进行测量，但是在测量对象W外的电 动机发生"接地短路"而绝缘电阻值极小的情况下，不再满足该条件。
[0141] 因此，在本发明的第=实施例所设及的发明中，在具备驱动多个电动机的多个逆 变器部的电动机驱动装置中，最先进行调查与电动机驱动装置连接的多个电动机中是否包 含接地短路的电动机的测量。
[0142] 具体地说，绝缘电阻检测部70将与电动机驱动装置连接的全部电动机作为测量 对象，同时集中地测量全部电动机的绝缘电阻。
[0143] 图13中示出了用于说明使用本发明的第S实施例所设及的电动机驱动装置的绝 缘劣化检测处理的过程的流程图。在上述的图5所示的例子中，首先，在步骤S200中，使电 动机的运转停止。接着，在步骤S201中使逆变器的所有半导体开关元件截止。接着，在步 骤S202中使第一开关1断开来切断交流电源。接着，在步骤S203中，使第二开关9为接通 的状态。在该状态下，在步骤S204中，使全部逆变器部、即第一逆变器部501、第二逆变器 部502W及第S逆变器部503的作为上臂的半导体开关元件的IGBT的至少一个W上为导 通状态。接着，在步骤S205中，利用电流检测部7测量电流值，利用电压检测部8测量电压 值。接着，在步骤S206中，根据得到的电流值和电压值来计算全部电动机的绝缘电阻的合 成电阻值。
[0144] 在此，将全部电动机作为测量对象而得到的测量结果是将全部电动机的绝缘电阻 并联连接所得的合成电阻，在图5的例子中，为将Rml、Rm2、Rm3并联连接所得的合成电阻 值。
[0145] 因而，如果将全部电动机作为测量对象而得到的绝缘电阻值的测量值是相比于 "接地短路"水平的绝缘电阻足够高的值，则判断为与电动机驱动装置连接的全部电动机中 不存在接地短路的电动机。相反，如果测量值是接地短路水平或比其更小的值的绝缘电阻， 则判断为与电动机驱动装置连接的多个电动机中包含接地短路的电动机。
[0146] 接着，如下所述，从多个电动机中选择任意的电动机作为测量对象，测量所选择的 特定的电动机的绝缘电阻。此时，在步骤S207中，绝缘电阻检测部70根据通过之前的测量 得到的全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值为基准值W上还是小于基准值，来选择最佳的 方法进行测量。
[0147] 下面，分情况进行说明。
[0148] (A)全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值为基准值W上的情况
[0149] 在该情况下，能够判断为不包含接地短路的电动机等绝缘电阻值极小的电动机， 因此在步骤S208中，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器的半导体开关元件为导通 状态，按照第一实施例和2所设及的发明来进行正确的绝缘电阻测量。该（A)的情况下的 测量的具体实施例已使用图5进行了说明，因此省略详细的说明。
[0150] 炬）全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值小于基准值的情况
[0151] 在该情况下，能够判断不包含接地短路的电动机等绝缘电阻值极小的电动机，因 此利用W下的方法来进行绝缘电阻测量。
[0152] 具体地说，保持电动机运转停止、第一开关1断开，第二开关9接通的状态，在步骤 S209中，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器部的半导体开关元件全部为截止的状 态。接着，在步骤S210中，使选作测量对象的任意的电动机所连接的逆变器部的上臂或下 臂的任一方的半导体开关元件中的连接于电容器的另一端与电动机线圈之间的半导体开 关元件为导通的状态。接着，在步骤S211中，利用电流检测部测量电流值，利用电压检测部 测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电阻。此外， 关于执行步骤S210和步骤S209的顺序，哪一个为先都可W，另外也可W同时执行。
[0153] 在图5所示的例子中，在停止所有电动机的运转的状态、且断开第一开关1、接通 第二开关9的状态下，使测量对象的第一电动机61所连接的第一逆变器部501的U相上臂 的IGBT511为导通状态，使测量对象W外的电动机62、63所连接的第二逆变器部502和 第S逆变器部503的IGBT全部为截止状态，利用电流检测部7测量电流值，同时利用电压 检测部8测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电 阻。
[0154] 上述（A)的方法即使在各电动机的绝缘电阻值高的情况下，也能够不受半导体开 关元件的漏电流的影响地进行正确的测量。然而，测量对象W外的电动机的绝缘电阻与电 流检测部的电阻并联连接，因此当测量对象W外的电动机的绝缘电阻值相比于电流检测部 的电阻值不够大时测量精度降低。
[0155] 该方法具有W下的特征；有作为测量对象的电动机的绝缘电阻值越小则测量精度 降低得越严重的倾向，在包含接地短路的电动机等绝缘电阻值极小的电动机的情况下难W 进行正确的测量。
[0156]另一方面，上述做的方法在各电动机的绝缘电阻值高的情况下，受到半导体开 关元件的漏电流的影响而测量精度降低，但是如上所述，即使在包含接地短路的电动机的 情况下也能够进行测量。另外，该方法具有W下的特征；测量对象的电动机的绝缘电阻值越 小，则测量时流动的电流越大，经由半导体开关元件地流动的漏电流的影响相对越小，因此 测量精度越高。
[0157] 当将上述（A)与做进行比较时，（A)与做为如下的相反的关系；在各电动机的 绝缘电阻值大的情况下（A)能够得到比炬）高的测量精度，相反在各电动机的绝缘电阻值 小的情况下，炬）能够得到比（A)高的测量精度。
[0158] 对于作为绝缘电阻检测部选择（A)和做中的哪一个的判断基准的基准值，利用 该关系对基准值进行设定，使得始终必然选择（A)和炬）中的能够得到高测量精度的一方。
[0159]具体地说，关于（A)，能够根据测量对象W外的电动机的绝缘电阻的并联连接的合 成电阻与电流检测部的电阻的电阻值的大小关系来求出绝缘电阻测量的测量误差的大小。 关于炬)，能够根据测量对象W外的电动机所连接的逆变器部的半导体开关元件的漏电流 的大小来求出绝缘电阻测量的测量误差的大小。只要考虑该些测量误差，就能够将基准值 的电阻值设定成始终必然选择（A)和炬）中能够得到高精度的一方。
[0160]另外，也能够预先考虑电流检测部的电阻值、逆变器部中使用的半导体开关元件 的高温时的漏电流的大小来设定基准值。
[0161]另外，影响炬）的测量精度的半导体开关元件的漏电流的大小如上所述那样根据 半导体开关元件的温度而大幅变化，因此也可W使该基准值不是固定值，而根据各逆变器 的半导体开关元件的温度来改变基准值。
[0162] 接着，在步骤S212中，判断是否所有电动机的绝缘电阻的测量均已结束。在所有 电动机的绝缘电阻的测量尚未结束的情况下，返回到步骤S207,继续进行绝缘电阻的测量。 另一方面，在所有电动机的绝缘电阻的测量均已结束的情况下，在步骤S213中，根据测量 出的电流值和电压值来计算测量对象的电动机的绝缘电阻值。最后，在步骤S214中，使第 二开关9恢复为断开状态，使逆变器的全半导体开关元件恢复为截止。
[0163]与利用本发明的第=实施例所设及的电动机驱动装置进行的绝缘电阻测量有关 的处理也全部由电动机驱动装置的绝缘电阻检测部执行。在图5所示的实施例中，利用微 型计算机来实现"绝缘电阻检测部"70,微型计算机按照如图13所示的流程图来执行上述 说明的一系列测量处理。
[0164][第四实施例]
[01化]接着，说明本发明的第四实施例所设及的电动机驱动装置。第四实施例所设及的 电动机驱动装置的结构与第二实施例所设及的电动机驱动装置的结构相同。
[0166]本发明的第四实施例所设及的电动机驱动装置具备：转换器部100,其具有将经 由第一开关1从交流电源2供给的交流电压整流为直流电压的整流电路3 ;电源部4,其利 用电容器41使由整流电路3整流得到的直流电压平滑化；多个逆变器部501~503,该多 个逆变器部501~503通过连接于作为电容器41的正极侧端子的直流环节部正侧端子42 与电动机线圈之间的上臂的半导体开关元件W及连接于作为电容器41的负极侧端子的直 流环节部负侧端子43与电动机线圈之间的下臂的半导体开关元件的开关动作，将来自电 源部4的直流电压转换为交流电压，来分别驱动多个电动机61~63 ;第二开关9,其将电容 器41的负极侧端子连接到大地；电流检测部7,其测量在电容器41的负极侧端子与大地之 间流动的电流；电压检测部8,其测量电容器41的两端的电压；化及绝缘电阻检测部70,其 检测由多个逆变器部501~503驱动的多个电动机61~63各自的绝缘电阻值，该电动机 驱动装置的特征在于，上臂的半导体开关元件的驱动电路由自举电路构成，绝缘电阻检测 部70停止电动机61~63的运转，使第一开关1断开，使第二开关9接通，使全部逆变器部 的上臂和下臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态 的开关动作，在下臂的半导体开关元件为导通状态时对上臂的自举电路进行充电，之后利 用电流检测部7测量电流值，利用电压检测部8测量电压值，根据得到的电流值和电压值来 求出全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值，在合成电阻值为基准值W上的情况下，在使选 作测量对象的任意的电动机所连接的逆变器部的上臂和下臂的半导体开关元件的组进行 在上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动作，在下臂的半导体开关元件为导 通状态时对上臂的自举电路进行充电，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器部的下臂 的半导体开关元件导通的状态下，利用电流检测部7测量电流值，利用电压检测部8测量电 压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电阻，在合成电阻 值小于基准值的情况下，在使选作测量对象的任意的电动机所连接的逆变器部的上臂和下 臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动作， 在下臂的半导体开关元件为导通状态时对上臂的自举电路进行充电，使测量对象W外的电 动机所连接的逆变器部的半导体开关元件全部截止的状态下，利用电流检测部7测量电流 值，利用电压检测部8测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电 动机的绝缘电阻。
[0167] 本发明的第四实施例所设及的电动机驱动装置是如下那 样得到的；在逆变器的上 臂的半导体开关元件的驱动电路由自举电路构成的、具备驱动多个电动机的多个逆变器部 的电动机驱动装置中，应用与第S实施例相同的结构。
[0168] 图14中示出了用于说明使用本发明的第四实施例所设及的电动机驱动装置的绝 缘劣化检测处理的过程的流程图。与第=实施例同样地，首先绝缘电阻检测部70将电动机 驱动装置所连接的全部电动机作为测量对象，同时集中地测量全部电动机的绝缘电阻，求 出全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值（步骤S300~S306)。接着，在步骤S307中，从多 个电动机中选择任意的电动机作为测量对象，根据通过之前的测量得到的W全部电动机为 测量对象所得的绝缘电阻值为基准值W上还是小于基准值，来切换所选择出的特定的电动 机的绝缘电阻的测量，该一点与本发明的第=实施例所设及的电动机驱动装置的动作过程 相同。
[0169] 但是，在W下方面不同；在带自举的逆变器的情况下，并非保持使作为测量对象的 电动机所连接的逆变器的半导体开关元件的一方的臂导通的状态来进行测量，而是进行在 上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动作来进行测量。
[0170] 在带自举的逆变器的情况下，也根据通过之前的测量得到的W全部电动机为测量 对象所得的绝缘电阻值为基准值w上还是小于基准值，来选择最佳的方法进行测量。下面， 分情况进行说明。
[0171] (C)全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值为基准值W上的情况
[0172] 能够判断为不包含接地短路的电动机等绝缘电阻值极小的电动机，因此使用第二 实施例所公开的发明来进行正确的绝缘电阻测量。
[0173]目P，在步骤S308中，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器的下臂的半导体开 关元件为导通的状态来进行绝缘电阻测量。该（C)的测量的具体实施例已使用图11进行 了说明，因此省略详细的说明。
[0174] 值）全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值小于基准值的情况
[0175] 能够判断为包含接地短路的电动机等绝缘电阻值极小的电动机，因此在步骤S309 中，与第=实施例中的步骤S209同样地使测量对象W外的电动机所连接的逆变器的半导 体开关元件全部为截止状态来进行绝缘电阻测量。
[0176] 具体地说，保持电动机运转停止、第一开关1断开，第二开关9接通的状态，在步 骤S309中，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器部的半导体开关元件全部为截止的 状态。接着，在步骤S310中，使选作测量对象的任意的电动机所连接的逆变器部的上臂和 下臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动 作，在下臂的半导体开关元件为导通状态时对上臂的自举电路进行充电。接着，在步骤S311 中，利用电流检测部测量电流值，利用电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和电压值 来求出选作测量对象的电动机的绝缘电阻。
[0177] 此外，关于执行步骤S310和步骤S309的顺序，哪一个为先都可W，另外也可W同 时执行。
[0178] 在图11所示的例子中，在停止所有电动机的运转的状态、且断开第一开关1、接通 第二开关9的状态下，对于作为测量对象的第一电动机61所连接的第一逆变器部501的 IGBT，使U相上臂的IGBT511为截止状态，使U相下臂的IGBT521为导通状态。接着，使U 相上臂的IGBT511为导通状态，使U相下臂的IGBT521为截止状态。进行该样的W50% 的占空比的PWM信号来交替地重复开关动作的动作。
[0179] 使测量对象W外的电动机62、63所连接的第二逆变器部502和第S逆变器部503 的IGBT全部为截止状态，利用电流检测部7测量电流值，同时利用电压检测部8测量电压 值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电阻。
[0180] 步骤S312~S314的动作与第S实施例中说明的图13中的步骤S212~S214的 动作相同，因此省略详细的说明。
[0181] 与使用本发明的第四实施例所设及的电动机驱动装置进行的绝缘电阻测量有关 的处理也全部由电动机驱动装置的绝缘电阻检测部70执行。能够利用微型计算机来实现 绝缘电阻检测部70,微型计算机按照流程图来执行上述说明的一系列测量处理。
[0182] 根据本发明，在从多台电动机选择任意的电动机来进行测量时，与W往相比能够 高精度地检测电动机的绝缘电阻的劣化状态。
【主权项】
1. 一种电动机驱动装置，其特征在于，具有： 转换器部，其具有将经由第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压的整流 电路； 电源部，其利用电容器使由上述整流电路整流得到的直流电压平滑化； 多个逆变器部，该多个逆变器部通过连接于上述电容器的正极侧端子与电动机线圈之 间的上臂的半导体开关元件以及连接于上述电容器的负极侧端子与电动机线圈之间的下 臂的半导体开关元件的开关动作，将来自上述电源部的直流电压转换为交流电压，来分别 驱动多个电动机； 第二开关，其将上述电容器的一方的端子连接到大地； 电流检测部，其测量在上述电容器的一方的端子与大地之间流动的电流； 电压检测部，其测量上述电容器的两端的电压；以及 绝缘电阻检测部，其使用在如下状态下由上述电流检测部测量出的电流值和由上述电 压检测部测量出的电压值来检测选作测量对象的电动机的电动机线圈与大地之间的电阻、 即绝缘电阻：停止电动机的运转，使上述第一开关断开，使上述第二开关接通，使作为测量 对象的电动机的电动机线圈所连接的上臂或下臂的半导体开关元件中的连接于上述电容 器的另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通，且使测量对象以外的电动机 的电动机线圈所连接的上臂或下臂的半导体开关元件中的连接于上述电容器的一方的端 子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通。2. -种电动机的绝缘电阻检测方法，其特征在于，包括以下步骤： 整流电路将经由第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压； 电源部利用电容器使由上述整流电路整流得到的直流电压平滑化； 逆变器部通过连接于上述电容器的正极侧端子与电动机线圈之间的上臂的半导体开 关元件以及连接于上述电容器的负极侧端子与电动机线圈之间的下臂的半导体开关元件 的开关动作，将来自上述电源部的直流电压转换为交流电压，来分别驱动多个电动机； 第二开关将上述电容器的一方的端子连接到大地； 电流检测部测量在上述电容器的一方的端子与大地之间流动的电流； 电压检测部测量上述电容器的两端的电压； 停止电动机的运转，使上述第一开关断开； 使上述第二开关为接通状态； 使作为测量对象的电动机的电动机线圈所连接的上臂或下臂的半导体开关元件中的 连接于上述电容器的另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通； 使测量对象以外的电动机的电动机线圈所连接的上臂或下臂的半导体开关元件中的 连接于上述电容器的一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通； 利用上述电流检测部测量电流值，利用上述电压检测部测量电压值；以及 使用所测量出的上述电流值和电压值来检测选作测量对象的电动机的电动机线圈与 大地之间的电阻、即绝缘电阻。3. -种电动机驱动装置，具备： 转换器部，其具有将经由第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压的整流 电路； 电源部，其利用电容器使由上述整流电路整流得到的直流电压平滑化； 多个逆变器部，该多个逆变器部通过连接于上述电容器的正极侧端子与电动机线圈之 间的上臂的半导体开关元件以及连接于上述电容器的负极侧端子与电动机线圈之间的下 臂的半导体开关元件的开关动作，将来自上述电源部的直流电压转换为交流电压，来分别 驱动多个电动机； 第二开关，其将上述电容器的负极侧端子连接到大地； 电流检测部，其测量在上述电容器的负极侧端子与大地之间流动的电流； 电压检测部，其测量上述电容器的两端的电压；以及 绝缘电阻检测部，其检测由上述多个逆变器部驱动的多个电动机各自的绝缘电阻值， 该电动机驱动装置的特征在于， 上述上臂的半导体开关元件的驱动电路由自举电路构成， 上述绝缘电阻检测部停止电动机的运转，使上述第一开关断开，使上述第二开关接通， 使作为测量对象的电动机的电动机线圈所连接的上臂和下臂的半导体开关元件的组进行 在上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动作，在下臂的半导体开关元件为导 通状态时对上臂的自举电路进行充电，并且，使上述测量对象以外的电动机所连接的逆变 器部的下臂的半导体开关元件为导通状态，之后基于由上述电流检测部测量出的电流值和 由上述电压检测部测量出的电压值来检测作为测量对象的电动机的绝缘电阻。4. 一种电动机驱动装置，具备： 转换器部，其具有将经由第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压的整流 电路； 电源部，其利用电容器使由上述整流电路整流得到的直流电压平滑化； 多个逆变器部，该多个逆变器部通过连接于上述电容器的正极侧端子与电动机线圈之 间的上臂的半导体开关元件以及连接于上述电容器的负极侧端子与电动机线圈之间的下 臂的半导体开关元件的开关动作，将来自上述电源部的直流电压转换为交流电压，来分别 驱动多个电动机； 第二开关，其将上述电容器的一方的端子连接到大地； 电流检测部，其测量在上述电容器的一方的端子与大地之间流动的电流； 电压检测部，其测量上述电容器的两端的电压；以及 绝缘电阻检测部，其检测由上述多个逆变器部驱动的多个电动机各自的绝缘电阻值， 该电动机驱动装置的特征在于， 上述绝缘电阻检测部在停止电动机的运转，使上述第一开关断开，使上述第二开关接 通，使全部上述逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于上述电容器 的另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通的状态下，利用上述电流检测部 测量电流值，利用上述电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出全部电 动机的绝缘电阻的合成电阻值， 在上述合成电阻值为基准值以上的情况下，在使选作测量对象的任意的电动机所连接 的逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于上述电容器的另一方的 端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通，使上述测量对象以外的电动机所连接的逆 变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于上述电容器的一方的端子与 电动机线圈之间的半导体开关元件导通的状态下，利用上述电流检测部测量电流值，利用 上述电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的 绝缘电阻， 在上述合成电阻值小于基准值的情况下，在使选作测量对象的任意的电动机所连接的 逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于上述电容器的另一方的端 子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通，使上述测量对象以外的电动机所连接的逆变 器部的半导体开关元件全部截止的状态下，利用上述电流检测部测量电流值，利用上述电 压检测部测量电压值，根据所得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘 电阻。5. -种电动机驱动装置，具备： 转换器部，其具有将经由第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压的整流 电路； 电源部，其利用电容器使由上述整流电路整流得到的直流电压平滑化； 多个逆变器部，该多个逆变器部通过连接于上述电容器的正极侧端子与电动机线圈之 间的上臂的半导体开关元件以及连接于上述电容器的负极侧端子与电动机线圈之间的下 臂的半导体开关元件的开关动作，将来自上述电源部的直流电压转换为交流电压，来分别 驱动多个电动机； 第二开关，其将上述电容器的负极侧端子连接到大地； 电流检测部，其测量在上述电容器的负极侧端子与大地之间流动的电流； 电压检测部，其测量上述电容器的两端的电压；以及 绝缘电阻检测部，其检测由上述多个逆变器部驱动的多个电动机各自的绝缘电阻值， 该电动机驱动装置的特征在于， 上述上臂的半导体开关元件的驱动电路由自举电路构成， 上述绝缘电阻检测部停止电动机的运转，使上述第一开关断开，使上述第二开关接通， 使全部上述逆变器部的上臂和下臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下臂交替地切换 导通状态和截止状态的开关动作，在下臂的半导体开关元件为导通状态时对上臂的自举电 路进行充电，之后利用上述电流检测部测量电流值，利用上述电压检测部测量电压值，根据 得到的电流值和电压值来求出全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值， 在上述合成电阻值为基准值以上的情况下，在使选作测量对象的任意的电动机所连接 的逆变器部的上臂和下臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状态 和截止状态的开关动作，在下臂的半导体开关元件为导通状态时对上臂的自举电路进行充 电，使测量对象以外的电动机所连接的逆变器部的下臂的半导体开关元件导通的状态下， 利用上述电流检测部测量电流值，利用上述电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和 电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电阻， 在上述合成电阻值小于基准值的情况下，在使选作测量对象的任意的电动机所连接 的逆变器部的上臂和下臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状态 和截止状态的开关动作，在下臂的半导体开关元件为导通状态时对上臂的自举电路进行充 电，使上述测量对象以外的电动机所连接的逆变器部的半导体开关元件全部截止的状态 下，利用上述电流检测部测量电流值，利用上述电压检测部测量电压值，根据所得到的电流 值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电阻。
【专利摘要】本发明涉及电动机驱动装置以及电动机的绝缘电阻检测方法，电动机驱动装置具有：转换器部；电源部；多个逆变器部，该多个逆变器部通过连接于电容器与电动机线圈之间的上臂开关元件以及连接于电容器与电动机线圈之间的下臂开关元件将直流转换为交流，来驱动多个电动机；第二开关，其将电容器连接到大地；电流检测部，其测量在电容器与大地之间流动的电流；电压检测部，其测量电容器的电压；以及绝缘电阻检测部，其使用在如下状态下测量出的电流值和电压值，来检测多个电动机的绝缘电阻值：使作为测量对象的电动机线圈所连接的开关元件导通、使测量对象以外的电动机线圈所连接的开关元件导通。
【IPC分类】H02P5/74, G01R27/08
【公开号】CN104901589
【申请号】CN201510097042
【发明人】立田昌也, 佐藤博裕, 平井朗
【申请人】发那科株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月4日
【公告号】DE102015102749A1, US20150256116
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种电动机驱动装置W及电动机的绝缘电阻检测方法，特别设及一种 不受经由逆变器部的半导体开关元件地流动的漏电流的影响的、具备正确的电动机的绝缘 电阻测量和绝缘电阻检测功能的电动机驱动装置W及电动机的绝缘电阻检测方法。
【背景技术】
[000引此前，已知具备W下功能的电动机驱动装置；将直流环节（DCLink)部的平滑用 电容器中充电动的的电压施加到电动机绕组（线圈）与大地之间，检测电动机绕组的绝缘 电阻（例如专利第5065192号公报（JP5065192B) (W下称为"专利文献1")和日本特开 2012-233826号公报（JP2012-233826A) (W下称为"专利文献2"))。在专利文献1中，记 载了具备绝缘电阻检测功能的电动机驱动装置。该W往的电动机驱动装置在利用开关切断 交流电源之后，将与逆变器部连接的直流电源（直流环节部）的平滑用电容器的一端连接 于大地，并使与平滑电容器的另一端连接的多个半导体开关元件按预先决定的顺序逐个地 成为导通（0脚状态。由此，生成由平滑用电容器、大地、电动机线圈、导通状态的半导体开 关元件组成的闭合回路，利用电流检测电路检测在该闭合回路中流动的电流，从而检测电 动机的绝缘电阻。
[0003] 并且，在专利文献1中，记载了在具备驱动多个电动机的多个逆变器部的电动机 驱动装置中对检测对象的电动机的绝缘电阻进行检测的方法。首先，从多个电动机中选择 作为检测对象的任意的电动机，仅使作为检测对象而选择出的电动机所连接的逆变器部的 半导体开关元件为导通状态。接着，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器部的半导体 开关元件全部保持截止（OF巧状态。由此，生成从多个电动机中经由作为检测对象的电动 机的绝缘电阻的闭合回路，对作为检测对象的电动机的绝缘电阻进行检测。
[0004] 另外，在专利文献2中，记载了在将自举化ootstrap)电路用作逆变器部的上臂的 半导体开关元件的驱动（化ive)电路的电动机驱动装置中也能够实现与专利文献1同样的 绝缘电阻检测的、对作为测量对象的电动机的绝缘电阻进行检测的方法。首先，关于作为测 量对象的电动机所连接的逆变器部的至少一对上臂和下臂的半导体开关元件，使一方为导 通状态且使另一方为截止状态。之后，使用相同的占空比的PWM信号来重复使一方为截止 状态且使另一方为导通状态的驱动。由此，生成经由作为测量对象的电动机的电动机线圈 的绝缘电阻而流通的闭合回路，根据在该闭合回路中流动的电流和平滑用电容器的电压对 作为测量对象的电动机的绝缘电阻进行检测。
[0005] 在专利文献1中，在测量时使作为测量对象的电动机所连接的逆变器部的半导体 开关元件保持导通状态。与此相对，在专利文献2中，不同之处在于进行W下的开关动作： 使用PWM信号来重复使作为测量对象的电动机所连接的逆变器部的上臂和下臂的半导体 开关元件交替地成为导通状态的驱动。
[0006] 在专利文献2中，进行使上臂和下臂的半导体开关元件交替地导通的开关动作的 理由是，由于上臂的半导体开关元件的驱动电路由自举电路构成，因此若不使下臂的半导 体开关元件导通来对上臂的半导体开关元件的自举电路进行充电（charge)，就无法使上臂 的半导体开关元件成为导通状态。
[0007] 在专利文献2的实施例中，记载了W下动作；在使上臂的半导体开关元件为导通 状态的期间将平滑电容器的正电源施加到作为测量对象的电动机的电动机线圈来测量绝 缘电阻，之后，在使下臂的半导体开关元件为导通状态的期间进行上臂的半导体开关元件 的自举电路的充电动作。
[000引为了测量绝缘电阻，仅使作为检测对象而选择的电动机所连接的逆变器部的半导 体开关元件导通，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器部的半导体开关元件全部保持 截止状态。由此，生成从多个电动机中经由作为检测对象的电动机的绝缘电阻的闭合回路， 对作为检测对象的电动机的绝缘电阻进行测量。关于该一点，专利文献2也与专利文献1 相同。
[0009] 专利文献1、专利文献2所记载的W往技术在具备驱动多个电动机的多个逆变器 部的电动机驱动装置的情况下，将逆变器部原本具备的半导体开关元件用作用于从多个电 动机中选择检测对象的电动机的切换开关。因此，无需另外设置与电动机的数量相当的用 于切换检测对象的开关。并且，对于多台电动机，能够W-个检测电路来实现电动机的绝缘 电阻的测量，因此，是在能够W简单的结构和低成本来实现该一点上有优势的方式。
[0010] 但是，在专利文献1、专利文献2所记载的W往技术中，存在W下问题：在具备驱动 多个电动机的多个逆变器部的电动机驱动装置中，在从多个电动机中选择作为检测对象的 特定的电动机来测量绝缘电阻的情况下，哪怕有一个检测对象W外的电动机的绝缘电阻降 低，就会导致在半导体开关元件的漏电流增大的高温时测量精度降低。
[0011] 图1中示出了使用专利文献1所公开的W往技术的具备驱动两台电动机的两个逆 变器部的电动机驱动装置的结构。下面，说明在图1的例子中从两台电动机中选择第一电 动机1061作为测量对象来测量第一电动机1061的绝缘电阻时的例子。
[0012] 利用W往的电动机驱动装置的电动机的绝缘电阻的测量过程如下。首先，在图1 中，将所有逆变器部105U1052的半导体开关元件（IGBT)10511~1056U10512~10562 全部置于截止状态，使第一开关1001断开（OFF)来切断交流电源1002。接着，使第二开关 1009接通（0脚来将直流环节部1004的负侧端子1043连接到大地。若将到此为止的状态 的IGBT与电动机和大地之间的绝缘电阻的连接表示为等效电路则为图2。
[0013] 接着，作为将第一电动机1061选作测量对象的结果，使第一电动机1061所连接的 第一逆变器部1051的U相上臂的IGBT10511为导通状态，来形成经由作为测量对象的第 一电动机1061的电动机线圈10611~10631与大地之间的绝缘电阻的闭合回路（W图1 的虚线示出），利用电流检测部1007来测量在该闭合回路中流动的电流。与此同时，利用电 压检测部1008来测量直流环节电压，根据通过测量而得到的电压值和电流值来求出电动 机与大地之间的绝缘电阻值。
[0014] 若示出该绝缘电阻测量时的等效电路则为图3。从图2的状态，第一逆变器部1051 的上臂的IGBT(l〇511、10531、10551)中的一个变为导通状态，因此图3变为将图2的第一 逆变器部1051的上臂的IGBT(10511、10531、10551)的等效绝缘电阻值RU-IGBT1短路后的 等效电路。
[0015] 在图2和图3中，RU-IGBT1和RU-IGBT2分别W-个电阻表示第一逆变器部1051 和第二逆变器部 1052 的上臂的IGBT(10511、10531、10551W及 1〇512、10532、10552)截止 时的等效绝缘电阻值，RD-IGBT1和RD-IGBT2分别W-个电阻表示第一逆变器部1051和第 二逆变器部 1052 的下臂截止时的IGBT(10521、10541、10561W及 10522、10542、10562)的 等效绝缘电阻值，Rml和Rm2分别W-个电阻表示第一电动机1061和第二电动机1062的 电动机线圈（10611~1063U10612~10632)与大地之间的绝缘电阻值，RcW-个电阻表 示电流检测部1007的分压电阻1072与电流检测电阻1071的串联连接。
[0016] 在如图1那样的驱动3相电动机的3相逆变器的情况下，构成一个逆变器部的 半导体开关元件（IGBT)为在上臂和下臂各有S个的结构，而同一逆变器内的上臂的S个 IGBT的集电极端子和发射极端子之间W及下臂的S个IGBT的集电极端子和发射极端子之 间均处于通过直流环节部和电动机内部的电动机线圈而并联连接的状态。因此，在图2和 图3的等效电路中，各个逆变器部的各上臂的IGBT和各下臂的IGBT分别W将S个IGBT并 联连接而成的一个等效绝缘电阻来表示。
[0017] 在W往技术中，在具备驱动多个电动机的多个逆变器部的电动机驱动装置中，在 选择作为测量对象的特定的电动机来进行绝缘电阻检测的情况下，经由测量对象W外的电 动机的绝缘电阻W及该电动机所连接的截止状态的半导体开关元件地流动的漏电流叠加 于流过电流检测部的测量电流。因此，特别是在所连接的电动机数量多的电动机驱动装置 中，存在W下问题：在测量对象W外的电动机的绝缘电阻值降低的情况下，在半导体开关元 件的漏电流增加的高温时，作为测量对象的特定的电动机的绝缘电阻测量的测量精度大幅 降低。
[0018] 在上述内容中，关于"经由截止状态的半导体开关元件地流动的漏电流"，WIGBT 为例，是指在IGBT截止的状态下从集电极流向发射极的漏电流。
[0019] 该截止状态的漏电流W在IGBT中表示为符号las的电气特性来规定，被称为"集 电极-发射极间漏电流"。在使栅极-发射极间短路的状态下、即、在使IGBT完全截止的状 态下对集电极-发射极间施加额定电压时，集电极-发射极间漏电流（Ices)W从集电极流 向发射极的漏电流来规定。
[0020] 该IGBT的集电极-发射极间漏电流（Ices)具有较大的温度依赖性，漏电流Ices具 有当温度上升时W指数函数的方式增大的特性。
[0021] 另外，已知的是，像该样截止时的漏电流随着温度的上升而增加的特性并不限于 IGBT，在MOS-阳T等其它半导体开关元件中也观察到同样的特性。例如，在MOS-阳T的情况 下，作为截止时的漏极-源极间的漏电流，W表示为符号Idss的电气特性来规定。
[0022] 一般来说，在电动机驱动用的逆变器用途的IGBT中高温时的漏电流Ices的增大被 视为问题主要是从损耗增加的观点出发。然而，在如专利文献1、专利文献2所公开的W往 技术那样将逆变器部的IGBT用作对绝缘电阻测量的测量对象的电动机进行切换的开关的 情况下，即使是在损耗上不会成为问题的几十[UA]水平的漏电流las，在W往技术的电动 机的绝缘电阻测量中也会成为使测量精度降低的重要原因。
[0023] 具体地说，根据图3明确可知，W往技术的问题点在于：与经过作为测量对象的第 一电动机与大地之间的绝缘电阻Rml地流动的原本要测量的电流（图3的虚线箭头）相重 叠地，经过测量对象W外的第二电动机所连接的截止状态的半导体开关元件RU-IGBT2地 流动的漏电流的一部分经由测量对象W外的第二电动机的绝缘电阻Rm2直接流入电流检 测部1007 (图3的点划线的箭头）。
[0024]当假设半导体开关元件是理想的切换开关时，能够认为；只要事先使半导体开关 元件为截止状态，测量对象W外的电动机和直流环节部就会被处于截止状态的半导体开关 元件分离而不会流动电流。然而，实际的半导体开关元件即使处于截止状态，若在被施加电 压的状态下温度高，则也会流动对绝缘电阻测量的测量精度产生影响的水平的漏电流，因 此必须十分注意。
[0025]此外，如图3所示，使得产生测量误差的漏电流经由测量对象W外的第二电动机 所连接的逆变器部的半导体开关元件RU-IGBT2W及测量对象W外的第二电动机的绝缘电 阻Rm2地流动。因此，即使是W往技术，只要测量对象W外的第二电动机的绝缘电阻值Rm2 与该第二电动机所连接的半导体开关元件RU-IGBT2的等效绝缘电阻值相加所得的绝缘电 阻值是相比于作为测量对象的第一电动机的绝缘电阻值Rml足够大的值，作为测量对象的 第一电动机的绝缘电阻值Rml的测量精度就不会降低到在实用上成为问题的程度。
[0026]但是，若考虑W下的使用目的，即对多个电动机全部一边切换测量对象一边正确 地测量各电动机各自的绝缘电阻，当存在绝缘电阻降低的电动机时确定该电动机，则可W 认为在实际应用中存在很多在多个电动机中包含绝缘电阻降低的电动机的情况。
[0027]如果存在绝缘电阻降低的电动机，则必然会产生W下情况；在一边切换测量对象 一边测量各电动机的绝缘电阻的过程中，绝缘电阻降低的电动机包含于测量对象外的电动 机中。另外，还想到了绝缘电阻降低的电动机所连接的半导体开关元件的温度高而等效绝 缘电阻变小的情况，因此，期望的是在该种情况下也能够W高精度进行测量。
[002引作为测量对象W外的电动机，假设连接了例如绝缘劣化到绝缘电阻值降低至 1[MQ]的程度的电动机。在该情况下，作为标准，认为截止时的半导体开关元件的等效绝 缘电阻值与1[MQ]相加所得的电阻值如果是相比于测量对象的电动机的绝缘电阻值足够 大的值，则不会对测量精度产生会成为问题的程度的影响。然而，在与测量对象的电动机的 绝缘电阻值基本相同或在其W下的情况下，能够认为实质上难W进行精度高的绝缘电阻测 量。
[0029] 图4是表示产业用的逆变器部中使用的典型的1200[V]耐压的IGBT截止时的漏 电流、即集电极-发射极间漏电流（las)与温度之间的关系的图表。
[0030] 图4是设想使用于3相逆变器的情况来测量漏电流所得的图表，该漏电流是基于 将各上臂的S个IGBT的各集电极和各发射极连接的并联连接而测量的。与此同样地，将各 下臂的S个IGBT并联连接后进行测量得到的图表与上臂的图表完全重叠，因此在图4中表 不为一个图表。
[0031] 在表1中示出使集电极与发射极间的施加电压1200[V]除W从图4的图表读取出 的从集电极流向发射极的漏电流而求出的、IGBT的各温度下的集电极与发射极间的等效绝 缘电阻值的表。
[003引[表U
[0033]
[0034] 下面，基于图4和表1来说明W下内容：在各温度下IGBT的漏电流对W往技术的 绝缘电阻测量产生什么程度的影响。
[0035] 在常温（25[°C])下IGBT截止时的漏电流小至0. 3[yA]左右，若换算成等效绝 缘电阻则为约4[GQ]。该是相比于测量对象的电动机的绝缘电阻值（100[MQ]~1[MQ]) 足够大的值，因此可W认为，即使连接有绝缘电阻值变为1[MQ]W下的测量对象W外的电 动机，在常温下也几乎不会对电动机的绝缘电阻的测量精度产生影响。
[0036] 但是，当IGBT的温度变高时漏电流W指数函数的方式变大。在结温Tj为80[°C] 时IGBT的漏电流Ices为40 [ yA]，若换算成IGBT的等效绝缘电阻值则下降至30[MQ]。在 该情况下，当测量对象W外的电动机的绝缘电阻值下降至1[MQ]左右时，会变成在利用W 往技术测量电动机的绝缘电阻值时对精度造成影响的水平。
[0037] 当结温Tj进一步上升至100[°C]时，IGBT截止时的漏电流ICES增大至200 [yA] 左右，若换算成等效绝缘电阻则为约6[MQ]。在该情况下，即使加上测量对象W外的电动机 的绝缘电阻值1[MQ]，也会下降至与测量对象的电动机的绝缘电阻值同等或者其W下的电 阻值，因此实质上难W进行高精度的绝缘电阻测量。
[003引如W上所说明的那样，在使用如图4那样的特性的IGBT的情况下，当测量对象W外的电动机的绝缘电阻值降低时，W往技术中能够高精度地进行绝缘电阻检测的限定于常 温附近或其W下的温度范围。可知在例如紧接着利用逆变器部运转电动机之后等温度高的 状态下存在W下问题；哪怕有一个测量对象W外的电动机的绝缘电阻降低，测量对象的电 动机的绝缘电阻检测的精度就会恶化，在测量高绝缘电阻的情况下尤其如此。
[0039] 此外，即使是专利文献1、专利文献2所公开的W往技术，在具备驱动多个电动机 的多个逆变器部的电动机驱动装置中，唯独在将与电动机驱动装置连接的全部电动机作为 测量对象、将全部电动机的绝缘电阻集中地测量的情况下，在测量时各电动机所连接的逆 变器部的多个半导体开关元件中的至少一个为导通状态，从而不再存在所有半导体开关元 件均为截止状态的逆变器部。因此，从原理上说，如上所述的由于经由截止时的半导体开关 元件地流动的漏电流的影响而测量精度降低的问题不会发生，能够进行高精度的测量。
[0040] 通过该种将全部电动机集中地测量的方法得到的测量结果为将全部电动机的绝 缘电阻值并联连接所得的合成电阻。因而，只要通过该方法得到的绝缘电阻值的测量值足 够高而处于没有问题的水平，就能够判断为全部电动机的绝缘电阻值均不存在绝缘劣化的 问题。
[0041] 然而，在通过该方法得到的绝缘电阻值的测量值低而处于有问题的水平的情况 下，能够判定为全部电动机中的至少一个电动机的绝缘电阻值降低，但是没有得到用于确 定绝缘电阻值降低的电动机是哪个电动机的信息。
[0042] 为了确定在多个电动机中绝缘电阻值降低的电动机是哪个电动机，需要从全部电 动机中选择特定的电动机来测量绝缘电阻。然而，如上所述，在W往技术中存在W下问题： 在该条件的测量中精度变差，在温度高的情况下尤其如此。
[0043] 具备电动机的绝缘电阻检测功能的电动机驱动装置被嵌入机床等，主要应用于工 厂的生产现场中的机床的维护和养护活动。在工厂的生产现场的养护活动中，在多个电动 机中的某一个发生了绝缘劣化的情况下，发现该种情况的作业是很重要的，但是，为了排除 故障而确定哪个电动机绝缘劣化的作业也是同样重要的。
[0044] 从生产现场中的应用的方面出发，W下的W往技术的问题也是期望得到改善的： 在从多个电动机中确定绝缘电阻值降低的电动机时的测量中，测量精度降低，高温时尤其 如此。
【发明内容】
[0045] 本发明是鉴于该种问题而完成的，本发明的目的在于提供如下一种电动机驱动装 置；在具备驱动多个电动机的多个逆变器部的电动机驱动装置中，在从包含绝缘电阻降低 的电动机的多个电动机中测量特定的电动机的绝缘电阻的情况下，也将逆变器部原本具备 的半导体开关元件用作从多个电动机中选择特定的测量对象的电动机的切换开关，并且， 即使在高温度下，也不受经由测量对象W外的电动机所连接的半导体开关元件地流动的漏 电流的影响，能够W简单的结构进行正确的电动机的绝缘电阻值的测量和绝缘劣化检测。
[0046] 本发明的一实施方式所设及的电动机驱动装置的特征在于，具有：转换器部，其具 有将经由第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压的整流电路；电源部，其利 用电容器使由整流电路整流得到的直流电压平滑化；多个逆变器部，该多个逆变器部通过 连接于电容器的正极侧端子与电动机线圈之间的上臂的半导体开关元件W及连接于电容 器的负极侧端子与电动机线圈之间的下臂的半导体开关元件的开关动作，将来自电源部的 直流电压转换为交流电压，来分别驱动多个电动机；第二开关，其将电容器的一方的端子连 接到大地；电流检测部，其测量在电容器的一方的端子与大地之间流动的电流；电压检测 部，其测量电容器的两端的电压；化及绝缘电阻检测部，其使用在如下状态下所测量出的电 流值和电压值来检测选作测量对象的电动机的电动机线圈与大地之间电阻、即绝缘电阻： 停止电动机的运转，使第一开关断开，使第二开关接通，使作为测量对象的电动机的电动机 线圈所连接的上臂或下臂的半导体开关元件中的连接于电容器的另一方的端子与电动机 线圈之间的半导体开关元件导通，且使测量对象W外的电动机的电动机线圈所连接的上臂 或下臂的半导体开关元件中的连接于电容器的一方的端子与电动机线圈之间的半导体开 关元件导通。
[0047] 本发明的一个实施方式所设及的电动机的绝缘电阻检测方法的特征在于，包括W 下步骤：整流电路将经由第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压；电源部利 用电容器使由整流电路整流得到的直流电压平滑化；逆变器部通过连接于电容器的正极侧 端子与电动机线圈之间的上臂的半导体开关元件W及连接于电容器的负极侧端子与电动 机线圈之间的下臂的半导体开关元件的开关动作，将来自电源部的直流电压转换为交流电 压，来分别驱动多个电动机；第二开关将电容器的一方的端子连接到大地；电流检测部测 量在电容器的一方的端子与大地之间流动的电流；电压检测部测量电容器的两端的电压； 停止电动机的运转，使第一开关断开；使第二开关为接通状态；使测量对象的电动机的电 动机线圈所连接的上臂或下臂的半导体开关元件中的连接于电容器的另一方的端子与电 动机线圈之间的半导体开关元件导通；使测量对象w外的电动机的电动机线圈所连接的上 臂或下臂的半导体开关元件中的连接于电容器的一方的端子与电动机线圈之间的半导体 开关元件导通；利用电流检测部测量电流值，利用电压检测部测量电压值；W及使用所测 量出的电流值和电压值来检测选作测量对象的电动机的电动机线圈与大地之间的电阻、即 绝缘电阻。
[0048] 本发明的其它实施方式所设及的电动机驱动装置具备；转换器部，其具有将经由 第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压的整流电路；电源部，其利用电容器 使由整流电路整流得到的直流电压平滑化；多个逆变器部，该多个逆变器部通过连接于电 容器的正极侧端子与电动机线圈之间的上臂的半导体开关元件W及连接于电容器的负极 侧端子与电动机线圈之间的下臂的半导体开关元件的开关动作，将来自电源部的直流电压 转换为交流电压，来分别驱动多个电动机；第二开关，其将电容器的负极侧端子连接到大 地；电流检测部，其测量在电容器的负极侧端子与大地之间流动的电流；电压检测部，其测 量电容器的两端的电压；W及绝缘电阻检测部，其检测由多个逆变器部驱动的多个电动机 各自的绝缘电阻值，该电动机驱动装置的特征在于，上臂的半导体开关元件的驱动电路由 自举电路构成，绝缘电阻检测部停止电动机的运转，使第一开关断开，使第二开关接通，使 作为测量对象的电动机线圈所连接的上臂和下臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下 臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动作，在下臂的半导体开关元件为导通状态时对 上臂的自举电路进行充电，并且，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器部的下臂的半 导体开关元件为导通状态，之后基于所测量出的电流值和电压值来检作为测测量对象的电 动机的绝缘电阻。
[0049] 本发明的另一实施方式所设及的电动机驱动装置具备；转换器部，其具有将经由 第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压的整流电路；电源部，其利用电容器 使由整流电路整流得到的直流电压平滑化；多个逆变器部，该多个逆变器部通过连接于电 容器的正极侧端子与电动机线圈之间的上臂的半导体开关元件W及连接于电容器的负极 侧端子与电动机线圈之间的下臂的半导体开关元件的开关动作，将来自电源部的直流电压 转换为交流电压，来分别驱动多个电动机；第二开关，其将电容器的一方的端子连接到大 地；电流检测部，其测量在电容器的一方的端子与大地之间流动的电流；电压检测部，其测 量电容器的两端的电压；W及绝缘电阻检测部，其检测由多个逆变器部驱动的多个电动机 各自的绝缘电阻值，该电动机驱动装置的特征在于，绝缘电阻检测部在停止电动机的运转， 使第一开关断开，使第二开关接通，使全部逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关 元件中的连接于电容器的另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通的状态 下，利用电流检测部测量电流值，利用电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和电压值 来求出全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值，在合成电阻值为基准值W上的情况下，在使 选作测量对象的任意的电动机所连接的逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元 件中的连接于电容器的另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通，使测量对 象W外的电动机所连接的逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于 电容器的一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通的状态下，利用电流检测部 测量电流值，利用电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对 象的电动机的绝缘电阻，在合成电阻值小于基准值的情况下，在使选作测量对象的任意的 电动机所连接的逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于电容器的 另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通，使测量对象W外的电动机所连 接的逆变器部的半导体开关元件全部截止的状态下，利用电流检测部测量电流值，利用电 压检测部测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电 阻。
[0050] 本发明的另一实施方式所设及的电动机驱动装置具备；转换器部，其具有将经由 第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压的整流电路；电源部，其利用电容器 使由整流电路整流得到的直流电压平滑化；多个逆变器部，该多个逆变器部通过连接于电 容器的正极侧端子与电动机线圈之间的上臂的半导体开关元件W及连接于电容器的负极 侧端子与电动机线圈之间的下臂的半导体开关元件的开关动作，将来自电源部的直流电压 转换为交流电压，来分别驱动多个电动机；第二开关，其将电容器的负极侧端子连接到大 地；电流检测部，其测量在电容器的负极侧端子与大地之间流动的电流；电压检测部，其测 量电容器的两端的电压；W及绝缘电阻检测部，其检测由多个逆变器部驱动的多个电动机 各自的绝缘电阻值，该电动机驱动装置的特征在于，上臂的半导体开关元件的驱动电路由 自举电路构成，绝缘电阻检测部停止电动机的运转，使第一开关断开，使第二开关接通，使 全部逆变器部的上臂和下臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状 态和截止状态的开关动作，在下臂的半导体开关元件为导通状态时对上臂的自举电路进行 充电，之后利用电流检测部测量电流值，利用电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和 电压值来求出全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值，在合成电阻值为基准值W上的情况 下，在使选作测量对象的任意的电动机所连接的逆变器部的上臂和下臂的半导体开关元件 的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动作，在下臂的半导体开关 元件为导通状态时对上臂的自举电路进行充电，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器 部的下臂的半导体开关元件导通的状态下，利用电流检测部测量电流值，利用电压检测部 测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电阻，在合 成电阻值小于基准值的情况下，在使选作测量对象的任意的电动机所连接的逆变器部的上 臂和下臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态的开 关动作，在下臂的半导体开关元件为导通状态时对上臂的自举电路进行充电，使测量对象 W外的电动机所连接的逆变器部的半导体开关元件全部截止的状态下，利用电流检测部测 量电流值，利用电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象 的电动机的绝缘电阻。
[0化1] 本发明的目的、特征W及优点通过与附图相关联的W下实施方式的说明会变得更 进一步明确。
【附图说明】
[0052] 图1是W往的电动机驱动装置的结构图。
[0053] 图2是表示W往的电动机驱动装置中的IGBT与电动机和大地之间的绝缘电阻的 连接的等效电路。
[0054] 图3是W往的电动机驱动装置中的绝缘电阻测量时的等效电路。
[0化引图4是表示作为IGBT截止时的漏电流的集电极-发射极间漏电流（las)与温度 之间的关系的图表。
[0056] 图5是本发明的第一实施例所设及的具有绝缘电阻检测部的电动机驱动装置的 结构图。
[0057] 图6是用于说明使用本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置的绝缘电阻 检测方法的处理过程的流程图。
[005引图7是表示本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置中的IGBT与电动机和 大地之间的绝缘电阻的连接的等效电路。
[0059] 图8是本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置中的测量时的等效电路。
[0060] 图9是在本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置中从图8的等效电路删除 与作为测量对象的第一电动机的绝缘电阻测量无关的部分后的等效电路。
[0061] 图10是本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置中的电压检测部的测量电 路和电流检测部的测量电路的具体结构图。
[0062] 图11是本发明的第二实施例所设及的具有绝缘电阻检测部的电动机驱动装置的 结构图。
[0063] 图12是本发明的第二实施例所设及的电动机驱动装置中的自举电路的结构图。
[0064] 图13是用于说明使用本发明的第S实施例所设及的电动机驱动装置的绝缘电阻 检测方法的处理过程的流程图。
[0065] 图14是用于说明使用本发明的第四实施例所设及的电动机驱动装置的绝缘电阻 检测方法的处理过程的流程图。
【具体实施方式】
[0066] 下面，参照附图来说明本发明所设及的具备绝缘电阻检测功能的电动机驱动装置 W及电动机的绝缘电阻检测方法。其中，需要注意的是，本发明的技术范围并不限定于该些 实施方式，而涵盖权利要求书所记载的发明及其等同发明。
[0067] [第一实施例]
[0068] 首先，说明本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置。图5中示出了本发明 的第一实施例所设及的具有绝缘电阻检测部的电动机驱动装置的结构图。
[0069] 本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置101的特征在于，具有：转换器部 100,其具有将经由第一开关1从交流电源2供给的交流电压整流为直流电压的整流电路 3 ;电源部4,其利用电容器41使由整流电路3整流得到的直流电压平滑化；多个逆变器部 501~503,该多个逆变器部501~503通过连接于作为电容器41的正极侧端子的直流环 节部正侧端子42与电动机线圈化11~631、612~632、613~633)之间的上臂的半导体 开关元件巧11、531、551、512、532、552、513、533、553)^及连接于作为电容器41的负极侧 端子的直流环节部负侧端子43与电动机线圈化11~631、612~632、613~633)之间的 下臂的半导体开关元件巧21、541、561、522、542、562、523、543、563)的开关动作，将来自电 源部4的直流电压转换为交流电压，来分别驱动多个电动机61~63 ;第二开关9,其将电容 器41的一方的端子连接到大地；电流检测部7,其测量在电容器41的一方的端子与大地之 间流动的电流；电压检测部8,其测量电容器41的两端的电压；化及绝缘电阻检测部70,其 使用在如下状态下所测量出的电流值和电压值来检测选作测量对象的电动机的电动机线 圈与大地之间的电阻、即绝缘电阻：停止电动机61~63的运转，使第一开关1断开，使第二 开关9接通，使作为测量对象的电动机的电动机线圈所连接的上臂或下臂的半导体开关元 件中的连接于电容器41的另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通，且使 测量对象W外的电动机的电动机线圈所连接的上臂或下臂的半导体开关元件中的连接于 电容器的一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通。
[0070] 图5示出了在一个电源部4上分别连接有驱动第一电动机61的第一逆变器部 501、驱动第二电动机62的第二逆变器部502W及驱动第=电动机63的第=逆变器部503 的实施例，Rml、Rm2、Rm3分别是第一电动机61、第二电动机62、第S电动机63的电动机线 圈与大地之间的绝缘电阻值。
[0071] 在图5中示出了驱动S台电动机61~63的电动机驱动装置的例子，但是在本发 明中电动机的台数不限于此，该是理所当然的。
[0072] 如图5所示，本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置101的特征点在于，具 备：转换器部100,其具有对经由第一开关1从交流电源2供给的电力进行整流的整流电路 3 ;电容器41，其使整流电路3的输出平滑化；第一逆变器部501、第二逆变器部502及第S 逆变器部503,它们通过半导体开关元件（IGBT)的开关动作将来自电源部4 (直流环节部） 的直流电力转换为交流电力来分别驱动电动机61~63 及绝缘电阻检测部70,其分别检 测由第一逆变器部501、第二逆变器部502及第=逆变器部503分别驱动的第一电动机61、 第二电动机62及第S电动机63的绝缘电阻值Rml、Rm2及Rm3。
[0073] 为了测量绝缘电阻，本发明的第一实施例所设及的电动机驱动装置101还具备： 第二开关9,其将电容器41的一端（直流环节部负侧端子43)连接到大地；电流检测部 7 (及将其输出转换为数字值的AD转换器（未图示）），其测量通过使第二开关9接通而在 电容器41的一方的端子（例如直流环节部负侧端子43)与大地之间流动的电流；W及电压 检测部8 (及将其输出转换为数字值的AD转换器（未图示）），其测量电容器41的两端的电 压。
[0074] 在本实施例中，说明W下的情况：在S台电动机、即第一电动机61、第二电动机 62、第S电动机63中将第一电动机61选作测量对象，测量第一电动机61的绝缘电阻。
[0075] 如下那样进行电动机的绝缘电阻测量。图6中示出了用于说明使用本发明的第一 实施例所设及的电动机驱动装置的绝缘电阻检测方法的处理过程的流程图。首先，在步骤 S100中，在电动机的绝缘电阻测量时，绝缘电阻检测部70停止全部电动机61~63的运转， 在步骤S101中，使所有逆变器部的半导体开关元件巧11~561、512~562、513~563)全 部为截止状态。接着，在步骤S102中，使第一开关1断开来切断交流电源2。接着，在步骤 S103中，使第二开关9为接通状态来将电容器41的一端、在图5的例子中将电源部4的直 流环节部负侧端子43连接到大地。
[0076] 若使用IGBT的等效绝缘电阻将此时的IGBT与电动机和大地之间的绝缘电阻的连 接表示为等效电路则为图7。在此IGBT的等效绝缘电阻是指使在IGBT截止的状态下施加 至IJIGBT的集电极与发射极之间的电压除W在截止状态下从集电极流向发射极的漏电流而 得到的截止状态的IGBT的集电极与发射极之间的等效绝缘电阻。
[0077] 接着，在步骤S104中，对于作为测量对象的电动机所连接的逆变器部，使上臂和 下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于电容器的另一方的端子与电动机的电动机线 圈之间的一方的半导体开关元件为导通状态，来使作为测量对象的电动机的电动机线圈与 电容器的另一方的端子为同电位。
[007引在图5的例子中，利用第二开关9连接到大地的是电容器41的负极侧端子、即直 流环节部负侧端子43。因此，作为测量对象的第一电动机61所连接的第一逆变器部501的 IGBT(511~561)中的设为导通状态的IGBT是连接于直流环节部正侧端子42与电动机线 圈611~631之间的上臂的168!'(511、531、551)，该直流环节部正侧端子42是与经由第二 开关9连接到大地的一方为相反侧的电容器41的正极侧端子。关于在第一逆变器部501 中设为导通状态的IGBT，如果是上臂则可W是U相、V相、W相中的任一相的IGBT，另外，设 为导通状态的IGBT既可W是仅一个，也可W是多个。在此，如图5所示，仅使上臂的U相的 IGBT511为导通状态。
[0079] 通过该样，作为测量对象的第一电动机61的电动机线圈611~631变为与直流环 节部正侧端子42相同的电位。另一方面，大地经由第二开关9与直流环节部负侧端子43 连接，因此形成经由电容器41、处于导通状态的第一逆变器部501的上臂的U相IGBT511、 作为测量对象的第一电动机61的电动机线圈611~631与大地之间的绝缘电阻、W及电流 检测部7的闭合回路（W图5的标注箭头的虚线表示）。
[0080] 接着，在步骤S105中，对于测量对象W外的电动机所连接的逆变器部，使上臂和 下臂中的任一方中的连接于电容器的一方的端子与电动机线圈之间的一方的半导体开关 元件为导通状态，来使测量对象W外的电动机的电动机线圈全部与电容器的一方的端子为 同电位。
[0081] 如上所述，在图5的例子中，经由第二开关9连接到大地的是直流环节部负侧端子 43。因此，在测量对象W外的电动机所连接的第二逆变器部502和第=逆变器部503中设 为导通状态的IGBT是与直流环节部负侧端子43连接的下臂的IGBT。在第二逆变器部502 和第S逆变器部503中，关于设为导通状态的IGBT，如果是下臂则可W是U相、V相、W相中 的任一相的IGBT，另外，设为导通状态的IGBT既可W是仅一个，也可W是多个。在此，对于 第二逆变器部502使下臂的V相的IGBT542为导通状态，对于第S逆变器部503使下臂的 W相的IGBT563为导通状态。
[0082] 通过该样，作为测量对象W外的电动机的第二电动机62和第=电动机63的电动 机线圈化12~632、613~633)的电位为与直流环节部负侧端子43相同的电位。直流环节 部负侧端子43还经由第二开关9连接到大地，因此直流环节电压不再被施加到测量对象W 外的第二电动机62及第S电动机63的电动机线圈化12~632、613~633)与大地之间， 能够使经由测量对象W外的第二电动机62和第=电动机63流向电流检测部7的不需要的 电流消失。
[0083] 像该样，对于作为测量对象的电动机所连接的逆变器部和测量对象W外的电动机 所连接的逆变器部该两方，使规定的半导体开关元件为导通状态，并进行W下的测量动作： 利用电流检测部测量在电容器的一端与大地之间流动的电流，同时利用电压检测部测量电 容器的两端的电压。
[0084] 在图5的实施例中，若示出测量时的等效电路则为图8。从图7的状态，第一逆变 器部501的上臂的IGBT之一（511)变为导通状态，第二逆变器部和第S逆变器部的下臂的 IGBT之一（542、563)分别变为导通状态。因此，图8变为将图7的第一逆变器部501的上 臂的IGBT的等效绝缘电阻值RU-IGBTlW及第二逆变器部502和第S逆变器部503的下臂 的IGBT的等效绝缘电阻值畑-IGBT2和畑-IGBT3短路后的等效电路。
[0085] 在图7和图8中，RU-IGBT1、RU-IGBT2、RU-IGBT3分别是第一逆变器部501、第 二逆变器部502、第S逆变器部503的上臂的IGBT截止时的等效绝缘电阻值。畑-IGBT1、 畑-IGBT2、畑-IGBT3分别是第一逆变器部501、第二逆变器部502、第S逆变器部503的下 臂截止时的IGBT的等效绝缘电阻值。Rml、Rm2、Rm3分别是第一电动机61、第二电动机62、 第=电动机63的电动机线圈与大地之间的绝缘电阻值。RcW-个电阻表示电流检测部7 的分压电阻与电流检测电阻的串联连接。
[0086] 在如图5所示那样的驱动3相电动机的3相逆变器的情况下，构成一个逆变器的 半导体开关元件（IGBT)为在上臂和下臂各有S个的结构。同一逆变器内的上臂的S个 IGBT的集电极端子和发射极端子之间W及下臂的S个IGBT的集电极端子和发射极端子之 间均处于=个元件通过直流环节部和电动机内部的电动机线圈而并联连接的状态。因此， 如图5和图8的等效电路那样，能够W将各个逆变器的各上臂的S个IGBT或各下臂的S个 IGBT并联连接而成的一个合成电阻来表示IGBT的电阻。
[0087] 如根据图8的等效电路可W明确的那样，截止状态的全部IGBT、具体地说第一逆 变器部501的下臂、第二逆变器部502和第S逆变器部503的上臂的各IGBT的等效绝缘电 阻值畑-IGBT1、RU-IGBT2、RU-IGBT3均为与直流环节部正侧端子和直流环节部负侧端子直 接连接的状态。经由该些截止状态的IGBT地流动的漏电流仅从直流环节部正侧端子直接 流向直流环节部负侧端子，不流过电流检测部7的检测电阻。因此，可知完全不会对作为测 量对象的第一电动机61的绝缘电阻Rml的测量造成影响。因而，在测量中，能够将该些截 止状态的IGBT视作不存在。
[008引另外，测量对象W外的电动机的绝缘电阻、具体地说第二电动机62及第S电动机 63的电动机线圈与大地之间的绝缘电阻值Rm2和Rm3为与电流检测部7并联连接的状态。 然而，只要电流检测部7的电阻值Rc是相比于电动机线圈与大地之间的绝缘电阻（1[MQ] W上）足够小的值，就能够忽视对电流测量值造成的影响。因此，在测量中能够将测量对象 W外的电动机的绝缘电阻值也视作不存在。
[0089] 图9中示出了像该样从图8的等效电路删除与作为测量对象的第一电动机61的 绝缘电阻测量无关的部分、并如原本的图5那样包含检测电阻和分压电阻地表示电流检测 部7和电压检测部8的等效电路。
[0090] 如图9那样，测量时的等效电路为仅一个闭合回路的简单电路，该闭合回路是在 电容器41的两端连接第一电动机的绝缘电阻RmlW及电流检测部7的检测电阻71与分压 电阻72的串联连接而成的。
[00川根据图9可W明确的是，只要利用电压检测部8测量电容器41的两端的电压Vdc、 利用电流检测部7测量流过检测电阻71的电流Ir，由于检测电阻71和分压电阻72的电阻 值是已知的，因此根据通过测量得到的Vdc和Ir，能够通过计算来容易地求出应该求出的 Rmlo
[0092] 图10中示出了对电容器41的两端的电压进行测量的电压检测部8的测量电路W 及对通过使第二开关9接通而在电容器41的一方的端子与大地之间流动的电流进行测量 的电流检测部7的测量电路的具体结构例。
[0093] 电流检测部7和电压检测部8均为对检测电阻的端子间产生的电压进行测量的电 路。但是，检测电阻和分压电阻的电阻值是已知的，因此在电流检测部7中作为根据测量结 果求出流过检测电阻的电流值的电流测量电路来使用，在电压检测部8中作为根据电阻的 分压比求出分压电阻与检测电阻的串联连接的两端的电压的电压测量电路来使用。
[0094] 此外，电压检测部8的电路和电流检测部7的电路的检测电阻均与初级侧的电路 连接。因此，将使用绝缘放大器将检测电阻的两端的电压转换为次级电位后得到的检测电 压输入到AD转换器21来转换为数字值（步骤S106)。
[0095] AD转换器21在接收到来自绝缘电阻检测部70的指令的定时进行AD转换动作。 转换为数字值的电流值和电压值被读入到绝缘电阻检测部70,在绝缘电阻检测部70中的 运算中使用于测量对象的电动机的绝缘电阻的计算（步骤S107)。
[0096] 如W上那样，本发明的最大特征在于，形成经由处于截止状态的半导体开关元件 地流动的漏电流在测量时不流过电流检测部的连接，因此能够不受截止状态的半导体开关 元件的影响地进行正确的测量。
[0097] 在图5的实施例中，将电容器41的负极侧端子、即直流环节部负侧端子43经由第 二开关9连接到大地。因此，在作为测量对象的电动机所连接的逆变器中使上臂的IGBT为 导通状态，在测量对象W外的电动机所连接的逆变器中使下臂的IGBT为导通状态来进行 测量。
[009引也可W与图5的例子相反地，将电容器41的正极侧端子、即直流环节部正侧端子 42经由第二开关9连接到大地。但是，在该情况下，与图5的例子相反地，对于作为测量对 象的电动机所连接的逆变器，使下臂的IGBT为导通状态，对于测量对象W外的电动机所连 接的逆变器，使上臂为导通状态，来进行测量。
[0099] 另外，此前说明了测量对象的电动机为一个的情况。然而，也可从隐多个电动机指 定为测量对象的电动机来同时测量多个作为测量对象的电动机。在该情况下，作为测量结 果，得到将同时测 量的多个作为测量对象的电动机的绝缘电阻并联连接所得的合成电阻。
[0100] 例如在图5的例子中，在将第一电动机61和第=电动机63该两个电动机作为测 量对象来同时测量的情况下，使第一逆变器部501和第S逆变器部503的上臂的IGBT为导 通状态，使仅第二逆变器部502的下臂的IGBT为导通状态，来进行测量。通过该样，作为测 量结果得到将第一电动机61和第=电动机63的绝缘电阻值并联连接所得的合成电阻。
[0101] 在测量后，使第二开关9恢复为断开状态，使所有逆变器的全部IGBT恢复为截止 状态（步骤S109)。
[0102] 在本实施例中，在测量时，不仅作为测量对象的电动机所连接的逆变器，对于测量 对象W外的电动机所连接的逆变器，也使多个半导体开关元件中的至少一个为导通状态。 该是为了，不仅作为测量对象的电动机，对于测量对象W外的电动机，也使电动机线圈的至 少1相的端子与直流环节部正侧端子和直流环节部负侧端子中的任一方的端子连接。
[0103] 因而，在直流环节部的一侧与电动机线圈之间串联连接有多个半导体开关元件的 多电平逆变器的情况下，只要使在直流环节部的一侧与电动机线圈之间串联连接的多个半 导体开关元件全部为导通状态即可。
[0104] W上说明的与电动机的绝缘电阻测量有关的处理全部由电动机驱动装置101的 绝缘电阻检测部70执行。在图5的实施例中，利用微型计算机来实现"绝缘电阻检测部"70， 微型计算机按照如图6的例子所示的流程图在适当的定时发出指令，由此进行各逆变器部 的半导体开关元件的导通/截止动作、第一开关1和第二开关9的接通/断开动作、电压检 测部8和电流检测部7的AD转换器21的AD转换动作的指令和转换数据的读入、测量对象 的电动机的绝缘电阻值的计算等测量所需的处理。
[01化]在存在多个测量对象的电动机的情况下，在步骤S108中判断是否已结束全部电 动机的绝缘电阻的测量。在作为测量对象的全部电动机的绝缘电阻的测量尚未结束的情况 下，返回到步骤S104,继续进行作为测量对象的其它电动机的绝缘电阻的测量。另一方面， 在作为测量对象的全部电动机的绝缘电阻的测量均已结束的情况下，在步骤S109中，进行 使第二开关9恢复为断开状态、使所有逆变器的所有半导体开关元件恢复为截止状态的处 理。
[0106] 通过依次执行W上的一系列处理，能够检测测量对象的绝缘电阻值。
[0107] 另外，在一边切换作为测量对象的电动机一边测量全部电动机的绝缘电阻值的情 况下，如图6所示，在全部电动机的绝缘电阻的测量结束之前，在每次切换之前测量对象的 电动机后重复执行步骤S104~S107的处理，在最后的电动机的测量结束后从步骤S107转 变为S108的处理，结束测量，由此能够执行全部电动机的绝缘电阻测量。
[010引另外，也可W在每次切换作为测量对象的电动机后重复S104~S106的处理，将作 为每个电动机的测量结果的电流值和电压值按每个电动机存储在绝缘电阻检测部70中， 之后利用绝缘电阻检测部来集中地计算多个电动机的绝缘电阻值。
[0109] 此外，在图6的流程图中既可W同时进行步骤S104和S105的处理，另外也可W调 换步骤S104和S105的处理的顺序。
[0110] [第二实施例]
[0111] 接着，说明本发明的第二实施例所设及的电动机驱动装置。图11中示出了本发明 的第二实施例所设及的具有绝缘电阻检测部的电动机驱动装置的结构图。
[0112] 本发明的第二实施例所设及的电动机驱动装置102具备；转换器部100,其具有将 经由第一开关1从交流电源2供给的交流电压整流为直流电压的整流电路3 ;电源部4,其 利用电容器41使由整流电路3整流得到的直流电压平滑化；多个逆变器部501~503,该 多个逆变器部501~503通过连接于作为电容器41的正极侧端子的直流环节部正侧端子 42与电动机线圈之间的上臂的半导体开关元件W及连接于作为电容器41的负极侧端子的 直流环节部负侧端子43与电动机线圈之间的下臂的半导体开关元件的开关动作，将来自 电源部4的直流电压转换为交流电压，来分别驱动多个电动机61~63 ;第二开关9,其将作 为电容器41的负极侧端子的直流环节部负侧端子43连接到大地；电流检测部7,其测量在 电容器41的一方的端子与大地之间流动的电流；电压检测部8,其测量电容器41的两端的 电压；W及绝缘电阻检测部70,其检测由多个逆变器部501~503驱动的多个电动机61~ 63各自的绝缘电阻值，该电动机驱动装置的特征在于，上臂的半导体开关元件的驱动电路 由自举电路构成，绝缘电阻检测部70停止电动机61~63的运转，使第一开关1断开，使第 二开关9导通，使作为测量对象的电动机的电动机线圈所连接的上臂和下臂的半导体开关 元件的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动作，在下臂的半导体 开关元件为导通状态时对上臂的自举电路进行充电，并且，使测量对象W外的电动机所连 接的逆变器部的下臂的半导体开关元件为导通状态，之后基于所测量出的电流值和电压值 来检测作为测量对象的电动机的绝缘电阻。
[0113] 在第二实施例所设及的电动机驱动装置102中，W下方面与图5所示的第一实施 例所设及的电动机驱动装置相同；在一个电源部4上连接有分别驱动第一电动机61、第二 电动机62、第S电动机63的第一逆变器部501、第二逆变器部502、第S逆变器部503,Rml、 Rm2、Rm3分别是第一电动机61、第二电动机62、第S电动机63的电动机线圈与大地之间的 绝缘电阻值。第二实施例所设及的电动机驱动装置102与图5所示的第一实施例所设及的 电动机驱动装置101的不同之处在于，各逆变器的上臂的半导体开关元件（IGBT)的驱动电 路由自举电路构成。
[0114] 图12中示出了自举电路的一例。自举电路由电源VB、电阻BSR、二极管BSD、电容 器BSC构成，是将电容器BSC用作上臂的IGBT的驱动电路的电源的电路。在图11中省略 了图12的自举电路部分、即图12的电源VB、BSR、BSD、BSC化及驱动电路。另外，图12的 上臂IGBT和下臂IGBT的对分别与图11中的第一逆变器部501的511和521、531和541、 551和561、第二逆变器部502中的512和522、532和542、552和562、第S逆变器部503中 的 513 和 523、533 和 543、553 和 563 对应。
[0115] 因而，在自举电路的情况下，为了使上臂的IGBT为导通状态，必须先使下臂的 IGBT导通，来产生沿图12的虚线箭头所示的路径流动的电流，W与电源VB相当的电压对电 容器BSC进行充电。另外，上臂的IGBT的驱动电路的电源是电容器BSC，因此其电流供给能 力是有限制的，上臂的IGBT具有W下特征：仅能使导通状态持续能够W电容器BSC中充入 的能量进行驱动的时间。
[0116] 在图11所示的本实施例所设及的电动机驱动装置中，与关于图5的说明同样地， 说明W下的情况：在=台电动机、即第一电动机61、第二电动机62、第=电动机63中将第一 电动机61选作测量对象，测量第一电动机61的绝缘电阻。
[0117] 在电动机的绝缘电阻测量时时，绝缘电阻检测部70停止全部电动机61~63的运 转，使半导体开关元件全部为截止状态。接着，在使第一开关1断开来切断交流电源2之后， 使第二开关9为接通状态，将作为电容器41的负极侧端子的直流环节部负侧端子43连接 到大地。到此为止与使用图5的第一实施例所设及的电动机驱动装置的说明相同。
[0118] 在此，在上臂的半导体开关元件的驱动电路由自举电路构成的逆变器的情况下， 需要使经由第二开关9连接到大地的是直流环节部负侧端子43。
[0119] 该是基于W下的理由。首先，关于测量对象W外的电动机所连接的逆变器，为了进 行测量而必须使与经由第二开关9连接到大地的电容器的一端电连接的一方的半导体开 关元件保持导通状态。然而，在自举电路的情况下，无法将上臂的半导体开关元件长时间地 维持为导通状态。因此，测量对象W外的电动机所连接的逆变器必须使能够长时间地维持 导通状态的下臂导通。因此，经由第二开关9连接到大地的为下臂的半导体开关元件所连 接的电容器41的负极侧端子、即直流环节部负侧端子43。
[0120] 对于作为测量对象的电动机所连接的逆变器部，使串联连接的上臂和下臂的半导 体开关元件的多个组中的至少一组使用固定的占空比的PWM信号来重复执行在上臂和下 臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动作。该样，在下臂的半导体开关元件为导通状 态时，对上臂的自举电路的电容器BSC进行充电。
[0121] 在图11的例子中，对于作为测量对象的第一电动机61所连接的第一逆变器部501 的IGBT，使U相的上臂的IGBT511为截止状态，使U相的下臂的IGBT521为导通状态。接 着，使U相的上臂的IGBT511为导通状态，使U相的下臂的IGBT521为截止状态。进行该 样的W50%的占空比的PWM信号来交替地重复开关动作的动作。
[0122] 在此，进行使上臂和下臂交替地成为导通状态的开关动作的IGBT的组可W是U 相、V相、W相中的任一相的IGBT的组，另外，进行开关动作的既可W是一组，也可W是多个 组。在此，仅使U相的上臂和下臂的一组进行开关动作。
[0123] 通过该第一逆变器部501的U相IGBT的开关动作，在W50 %的占空比使上臂的 IGBT511为导通状态时，测量对象的第一电动机61的电动机线圈变为与直流环节部正侧 端子42相同的电位。另一方面，大地经由第二开关9与直流环节部负侧端子43连接，因此 形成经由电容器41、处于导通状态的第一逆变器部的上臂的U相IGBT511、作为测量对象 的第一电动机61的电动机线圈611~631与大地之间的绝缘电阻Rml、W及电流检测部7 的检测电阻71的闭合回路（W图11的标注箭头的虚线表示）。
[0124] 在W50%的占空比使下臂的IGBT521为导通状态时，作为测量对象的第一电动 机61的电动机线圈变为与直流环节部负侧端子43相同的电位。另外，大地还经由第二开 关9与直流环节部负侧端子43连接，因此此时直流环节间的电容器41的电压不被施加到 作为测量对象的第一电动机61的电动机线圈611~631与大地之间。但是，如已使用图12 说明的那样，自举电路进行动作，作为上臂的IGBT的驱动电路的电源而进行动作的自举电 路的电容器被充电。
[01巧]对于测量对象W外的电动机所连接的逆变器部，使下臂的至少一个半导体开关元 件为导通状态，来使测量对象W外的电动机的电动机线圈全部与电容器的负极侧端子、即 直流环节部负侧端子43为同电位，关于该一点，正如图5的实施例的说明。
[01%] 关于在测量对象W外的电动机所连接的第二逆变器部502和第S逆变器部503中 设为导通状态的IGBT，如果是下臂则可W是U相、V相、W相中的任一个IGBT，另外，设为导 通状态的IGBT既可W是仅一个，也可W是多个。在图11的例子中，与图5的例子同样地， 对于第二逆变器部502使下臂的V相的IGBT542为导通状态，对于第S逆变器部503使下 臂的W相的IGBT563为导通状态。
[0127] 通过该样，作为测量对象W外的电动机的第二电动机62和第S电动机63的电动 机线圈的电位均变为与直流环节部负侧端子43相同的电位。因此，直流环节电压不再施加 于测量对象W外的第二电动机62和第=电动机63的电动机线圈，能够使经由测量对象W 外的第二电动机62和第S电动机63流向电流检测部7的电流消失。关于该一点，正如图 5中所说明的那样。
[0128] 如W上那样，使测量对象的电动机所连接的逆变器按W下的PWM信号进行动作： W固定的占空比重复使串联连接的至少一组上臂和下臂的半导体开关元件的对交替地导 通的开关动作。另一方面，对于测量对象W外的电动机所连接的逆变器，使下臂的半导体开 关元件维持导通状态，进行W下的测量动作：利用电流检测部7测量在电容器的一端与大 地之间流动的电流，同时利用电压检测部8测量电容器的两端的电压。
[0129] 在此，作为测量对象的第一电动机61所连接的第一逆变器部501的上臂的 IGBT(511、531、551)W50%的占空比来变为导通状态时的等效电路与图8和图9相同。因 而，在该第一逆变器部501的上臂的IGBT(511、531、551)变为导通状态的定时，能够使各个 AD转换器（未图示）同时进行动作来执行电流检测部7对在电容器41的一端与大地之间 流动的电流的测量化及电压检测部8对电容器41的两端的电压的测量，根据通过测量得到 的电流值和电压值，通过计算来求出作为测量对象的第一电动机61的绝缘电阻。关于该一 点，正如上述的使用图9进行的说明。
[0130]另外，测量对象的电动机所连接的逆变器的上臂的IGBT按W固定的占空比重复 导通状态和截止状态的PWM信号来进行开关动作：。据此，对作为测量对象的电动机的电 动机线圈与大地之间施加的电压的平均值是使电容器的两端的电压乘W占空比所得的电 压值，例如在图11的例子中是50%的占空比。因而，能够将电容器两端的电压的50%的电 压视为对第一电动机61的电动机线圈和直流环节部负侧端子43施加的电压的平均值。 [013U利用该一点，也可W如下那样求出流过电流检测部7的电流。即，首先，利用电流 检测部7W相比于PWM信号的频率足够高的采样频率进行AD转换。接着，基于对所获取到 的每个采样的数据进行平均化而得到的电流的平均值W及使电容器的两端的电压乘W占 空比所得的施加电压的平均值，来求出作为测量对象的电动机的绝缘电阻值。
[0132]W上说明的电动机的绝缘电阻测量的处理全部由电动机驱动装置的绝缘电阻检 测部70执行。在图11的例子中，与图5的例子同样地利用微型计算机来实现"绝缘电阻检 测部"70。微型计算机在适当的定时发出指令，由此进行作为测量对象的电动机所连接的 逆变器的半导体开关元件的利用PWM信号的开关动作、各逆变器部的半导体开关元件的导 通/截止动作、第一开关1和第二开关9的接通/断开动作、电压检测部8和电流检测部7 的AD转换器的AD转换动作的指令和转换数据的读入、作为测量对象的电动机的绝缘电阻 值的计算等测量中所需的处理。
[0133] 在图11的例子中，关于测量电容器两端的电 压的电压检测部8的测量电路W及测 量通过使第二开关9接通而在电容器41的一端与大地之间流动的电流的电流检测部7的 测量电路的具体结构例，也能够使用图10所示的具体结构例。
[0134][第S实施例]
[0135] 接着，说明本发明的第S实施例所设及的电动机驱动装置。第S实施例所设及的 电动机驱动装置的结构与第一实施例所设及的电动机驱动装置的结构相同。
[0136] 本发明的第S实施例所设及的电动机驱动装置具备：转换器部100,其具有将经 由第一开关1从交流电源2供给的交流电压整流为直流电压的整流电路3 ;电源部4,其利 用电容器41使由整流电路3整流得到的直流电压平滑化；多个逆变器部501~503,该多个 逆变器部501~503通过连接于作为电容器41的正极侧端子的直流环节部正侧端子42与 电动机线圈之间的上臂的半导体开关元件W及连接于作为电容器41的负极侧端子的直流 环节部负侧端子43与电动机线圈之间的下臂的半导体开关元件的开关动作，将来自电源 部4的直流电压转换为交流电压，来分别驱动多个电动机61~63 ;第二开关9,其将电容器 41的一方的端子连接到大地；电流检测部7,其测量在电容器41的一方的端子与大地之间 流动的电流；电压检测部8,其测量电容器41的两端的电压；W及绝缘电阻检测部70,其检 测由多个逆变器部501~503驱动的多个电动机61~63各自的绝缘电阻值，该电动机驱 动装置的特征在于，绝缘电阻检测部70在停止电动机61~63的运转，使第一开关1断开， 使第二开关9接通，使全部逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于 电容器的另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通的状态下，利用电流检测 部测量电流值，利用电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出全部电动 机的绝缘电阻的合成电阻值，在合成电阻值为基准值W上的情况下，在使选作测量对象的 任意的电动机所连接的逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于电 容器的另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通，使测量对象W外的电动机 所连接的逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于电容器的一方的 端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通的状态下，利用电流检测部7测量电流值， 利用电压检测部8测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机 的绝缘电阻，在合成电阻值小于基准值的情况下，在使选作测量对象的任意的电动机所连 接的逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于电容器的另一方的端 子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器部 的半导体开关元件全部截止的状态下，利用电流检测部7测量电流值，利用电压检测部8测 量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电阻。
[0137] 电动机的绝缘劣化例如是W下的现象；在始终暴露于切削液的环境下使用的机床 的电动机等中，削液一点一点地浸入电动机内部，由此电动机线圈与大地之间的绝缘电阻 值随着时间经过而逐渐降低。
[0138] 另一方面，存在在电动机内部电动机线圈与电动机机壳由于某种原因而短路的情 况、在安装于机床的状态下将电动机线圈与逆变器连接的动力电缆的覆层破损而动力电缆 与大地（earth)之间发生短路的情况等、电动机线圈与大地之间的绝缘电阻值变为极小的 值（例如几Q)该样的情况，将该状态称为"接地短路（日文：地絡）"来与"绝缘劣化"相 区分。
[0139] 此前说明的第一实施例和第二实施例所设及的发明在用于检测电动机的绝缘劣 化的水平的绝缘电阻测量中能够进行高精度的测量，但是在测量对象W外的电动机中包含 接地短路的电动机等绝缘电阻值极小的电动机的情况下，恐怕难W进行正确的测量。
[0140] 其理由如下；正如使用上述的图8所示的等效电路进行说明的那样，在第一实施 例和第二实施例所设及的发明中，测量对象W外的电动机的绝缘电阻为与电流检测部并联 连接的状态。即，只要测量对象W外的电动机的绝缘电阻值是在一定程度上高的值、是相比 于电流检测部的电阻值足够大的值，就能够W高精度进行测量，但是在测量对象W外的电 动机发生"接地短路"而绝缘电阻值极小的情况下，不再满足该条件。
[0141] 因此，在本发明的第=实施例所设及的发明中，在具备驱动多个电动机的多个逆 变器部的电动机驱动装置中，最先进行调查与电动机驱动装置连接的多个电动机中是否包 含接地短路的电动机的测量。
[0142] 具体地说，绝缘电阻检测部70将与电动机驱动装置连接的全部电动机作为测量 对象，同时集中地测量全部电动机的绝缘电阻。
[0143] 图13中示出了用于说明使用本发明的第S实施例所设及的电动机驱动装置的绝 缘劣化检测处理的过程的流程图。在上述的图5所示的例子中，首先，在步骤S200中，使电 动机的运转停止。接着，在步骤S201中使逆变器的所有半导体开关元件截止。接着，在步 骤S202中使第一开关1断开来切断交流电源。接着，在步骤S203中，使第二开关9为接通 的状态。在该状态下，在步骤S204中，使全部逆变器部、即第一逆变器部501、第二逆变器 部502W及第S逆变器部503的作为上臂的半导体开关元件的IGBT的至少一个W上为导 通状态。接着，在步骤S205中，利用电流检测部7测量电流值，利用电压检测部8测量电压 值。接着，在步骤S206中，根据得到的电流值和电压值来计算全部电动机的绝缘电阻的合 成电阻值。
[0144] 在此，将全部电动机作为测量对象而得到的测量结果是将全部电动机的绝缘电阻 并联连接所得的合成电阻，在图5的例子中，为将Rml、Rm2、Rm3并联连接所得的合成电阻 值。
[0145] 因而，如果将全部电动机作为测量对象而得到的绝缘电阻值的测量值是相比于 "接地短路"水平的绝缘电阻足够高的值，则判断为与电动机驱动装置连接的全部电动机中 不存在接地短路的电动机。相反，如果测量值是接地短路水平或比其更小的值的绝缘电阻， 则判断为与电动机驱动装置连接的多个电动机中包含接地短路的电动机。
[0146] 接着，如下所述，从多个电动机中选择任意的电动机作为测量对象，测量所选择的 特定的电动机的绝缘电阻。此时，在步骤S207中，绝缘电阻检测部70根据通过之前的测量 得到的全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值为基准值W上还是小于基准值，来选择最佳的 方法进行测量。
[0147] 下面，分情况进行说明。
[0148] (A)全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值为基准值W上的情况
[0149] 在该情况下，能够判断为不包含接地短路的电动机等绝缘电阻值极小的电动机， 因此在步骤S208中，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器的半导体开关元件为导通 状态，按照第一实施例和2所设及的发明来进行正确的绝缘电阻测量。该（A)的情况下的 测量的具体实施例已使用图5进行了说明，因此省略详细的说明。
[0150] 炬）全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值小于基准值的情况
[0151] 在该情况下，能够判断不包含接地短路的电动机等绝缘电阻值极小的电动机，因 此利用W下的方法来进行绝缘电阻测量。
[0152] 具体地说，保持电动机运转停止、第一开关1断开，第二开关9接通的状态，在步骤 S209中，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器部的半导体开关元件全部为截止的状 态。接着，在步骤S210中，使选作测量对象的任意的电动机所连接的逆变器部的上臂或下 臂的任一方的半导体开关元件中的连接于电容器的另一端与电动机线圈之间的半导体开 关元件为导通的状态。接着，在步骤S211中，利用电流检测部测量电流值，利用电压检测部 测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电阻。此外， 关于执行步骤S210和步骤S209的顺序，哪一个为先都可W，另外也可W同时执行。
[0153] 在图5所示的例子中，在停止所有电动机的运转的状态、且断开第一开关1、接通 第二开关9的状态下，使测量对象的第一电动机61所连接的第一逆变器部501的U相上臂 的IGBT511为导通状态，使测量对象W外的电动机62、63所连接的第二逆变器部502和 第S逆变器部503的IGBT全部为截止状态，利用电流检测部7测量电流值，同时利用电压 检测部8测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电 阻。
[0154] 上述（A)的方法即使在各电动机的绝缘电阻值高的情况下，也能够不受半导体开 关元件的漏电流的影响地进行正确的测量。然而，测量对象W外的电动机的绝缘电阻与电 流检测部的电阻并联连接，因此当测量对象W外的电动机的绝缘电阻值相比于电流检测部 的电阻值不够大时测量精度降低。
[0155] 该方法具有W下的特征；有作为测量对象的电动机的绝缘电阻值越小则测量精度 降低得越严重的倾向，在包含接地短路的电动机等绝缘电阻值极小的电动机的情况下难W 进行正确的测量。
[0156]另一方面，上述做的方法在各电动机的绝缘电阻值高的情况下，受到半导体开 关元件的漏电流的影响而测量精度降低，但是如上所述，即使在包含接地短路的电动机的 情况下也能够进行测量。另外，该方法具有W下的特征；测量对象的电动机的绝缘电阻值越 小，则测量时流动的电流越大，经由半导体开关元件地流动的漏电流的影响相对越小，因此 测量精度越高。
[0157] 当将上述（A)与做进行比较时，（A)与做为如下的相反的关系；在各电动机的 绝缘电阻值大的情况下（A)能够得到比炬）高的测量精度，相反在各电动机的绝缘电阻值 小的情况下，炬）能够得到比（A)高的测量精度。
[0158] 对于作为绝缘电阻检测部选择（A)和做中的哪一个的判断基准的基准值，利用 该关系对基准值进行设定，使得始终必然选择（A)和炬）中的能够得到高测量精度的一方。
[0159]具体地说，关于（A)，能够根据测量对象W外的电动机的绝缘电阻的并联连接的合 成电阻与电流检测部的电阻的电阻值的大小关系来求出绝缘电阻测量的测量误差的大小。 关于炬)，能够根据测量对象W外的电动机所连接的逆变器部的半导体开关元件的漏电流 的大小来求出绝缘电阻测量的测量误差的大小。只要考虑该些测量误差，就能够将基准值 的电阻值设定成始终必然选择（A)和炬）中能够得到高精度的一方。
[0160]另外，也能够预先考虑电流检测部的电阻值、逆变器部中使用的半导体开关元件 的高温时的漏电流的大小来设定基准值。
[0161]另外，影响炬）的测量精度的半导体开关元件的漏电流的大小如上所述那样根据 半导体开关元件的温度而大幅变化，因此也可W使该基准值不是固定值，而根据各逆变器 的半导体开关元件的温度来改变基准值。
[0162] 接着，在步骤S212中，判断是否所有电动机的绝缘电阻的测量均已结束。在所有 电动机的绝缘电阻的测量尚未结束的情况下，返回到步骤S207,继续进行绝缘电阻的测量。 另一方面，在所有电动机的绝缘电阻的测量均已结束的情况下，在步骤S213中，根据测量 出的电流值和电压值来计算测量对象的电动机的绝缘电阻值。最后，在步骤S214中，使第 二开关9恢复为断开状态，使逆变器的全半导体开关元件恢复为截止。
[0163]与利用本发明的第=实施例所设及的电动机驱动装置进行的绝缘电阻测量有关 的处理也全部由电动机驱动装置的绝缘电阻检测部执行。在图5所示的实施例中，利用微 型计算机来实现"绝缘电阻检测部"70,微型计算机按照如图13所示的流程图来执行上述 说明的一系列测量处理。
[0164][第四实施例]
[01化]接着，说明本发明的第四实施例所设及的电动机驱动装置。第四实施例所设及的 电动机驱动装置的结构与第二实施例所设及的电动机驱动装置的结构相同。
[0166]本发明的第四实施例所设及的电动机驱动装置具备：转换器部100,其具有将经 由第一开关1从交流电源2供给的交流电压整流为直流电压的整流电路3 ;电源部4,其利 用电容器41使由整流电路3整流得到的直流电压平滑化；多个逆变器部501~503,该多 个逆变器部501~503通过连接于作为电容器41的正极侧端子的直流环节部正侧端子42 与电动机线圈之间的上臂的半导体开关元件W及连接于作为电容器41的负极侧端子的直 流环节部负侧端子43与电动机线圈之间的下臂的半导体开关元件的开关动作，将来自电 源部4的直流电压转换为交流电压，来分别驱动多个电动机61~63 ;第二开关9,其将电容 器41的负极侧端子连接到大地；电流检测部7,其测量在电容器41的负极侧端子与大地之 间流动的电流；电压检测部8,其测量电容器41的两端的电压；化及绝缘电阻检测部70,其 检测由多个逆变器部501~503驱动的多个电动机61~63各自的绝缘电阻值，该电动机 驱动装置的特征在于，上臂的半导体开关元件的驱动电路由自举电路构成，绝缘电阻检测 部70停止电动机61~63的运转，使第一开关1断开，使第二开关9接通，使全部逆变器部 的上臂和下臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态 的开关动作，在下臂的半导体开关元件为导通状态时对上臂的自举电路进行充电，之后利 用电流检测部7测量电流值，利用电压检测部8测量电压值，根据得到的电流值和电压值来 求出全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值，在合成电阻值为基准值W上的情况下，在使选 作测量对象的任意的电动机所连接的逆变器部的上臂和下臂的半导体开关元件的组进行 在上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动作，在下臂的半导体开关元件为导 通状态时对上臂的自举电路进行充电，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器部的下臂 的半导体开关元件导通的状态下，利用电流检测部7测量电流值，利用电压检测部8测量电 压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电阻，在合成电阻 值小于基准值的情况下，在使选作测量对象的任意的电动机所连接的逆变器部的上臂和下 臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动作， 在下臂的半导体开关元件为导通状态时对上臂的自举电路进行充电，使测量对象W外的电 动机所连接的逆变器部的半导体开关元件全部截止的状态下，利用电流检测部7测量电流 值，利用电压检测部8测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电 动机的绝缘电阻。
[0167] 本发明的第四实施例所设及的电动机驱动装置是如下那 样得到的；在逆变器的上 臂的半导体开关元件的驱动电路由自举电路构成的、具备驱动多个电动机的多个逆变器部 的电动机驱动装置中，应用与第S实施例相同的结构。
[0168] 图14中示出了用于说明使用本发明的第四实施例所设及的电动机驱动装置的绝 缘劣化检测处理的过程的流程图。与第=实施例同样地，首先绝缘电阻检测部70将电动机 驱动装置所连接的全部电动机作为测量对象，同时集中地测量全部电动机的绝缘电阻，求 出全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值（步骤S300~S306)。接着，在步骤S307中，从多 个电动机中选择任意的电动机作为测量对象，根据通过之前的测量得到的W全部电动机为 测量对象所得的绝缘电阻值为基准值W上还是小于基准值，来切换所选择出的特定的电动 机的绝缘电阻的测量，该一点与本发明的第=实施例所设及的电动机驱动装置的动作过程 相同。
[0169] 但是，在W下方面不同；在带自举的逆变器的情况下，并非保持使作为测量对象的 电动机所连接的逆变器的半导体开关元件的一方的臂导通的状态来进行测量，而是进行在 上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动作来进行测量。
[0170] 在带自举的逆变器的情况下，也根据通过之前的测量得到的W全部电动机为测量 对象所得的绝缘电阻值为基准值w上还是小于基准值，来选择最佳的方法进行测量。下面， 分情况进行说明。
[0171] (C)全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值为基准值W上的情况
[0172] 能够判断为不包含接地短路的电动机等绝缘电阻值极小的电动机，因此使用第二 实施例所公开的发明来进行正确的绝缘电阻测量。
[0173]目P，在步骤S308中，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器的下臂的半导体开 关元件为导通的状态来进行绝缘电阻测量。该（C)的测量的具体实施例已使用图11进行 了说明，因此省略详细的说明。
[0174] 值）全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值小于基准值的情况
[0175] 能够判断为包含接地短路的电动机等绝缘电阻值极小的电动机，因此在步骤S309 中，与第=实施例中的步骤S209同样地使测量对象W外的电动机所连接的逆变器的半导 体开关元件全部为截止状态来进行绝缘电阻测量。
[0176] 具体地说，保持电动机运转停止、第一开关1断开，第二开关9接通的状态，在步 骤S309中，使测量对象W外的电动机所连接的逆变器部的半导体开关元件全部为截止的 状态。接着，在步骤S310中，使选作测量对象的任意的电动机所连接的逆变器部的上臂和 下臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动 作，在下臂的半导体开关元件为导通状态时对上臂的自举电路进行充电。接着，在步骤S311 中，利用电流检测部测量电流值，利用电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和电压值 来求出选作测量对象的电动机的绝缘电阻。
[0177] 此外，关于执行步骤S310和步骤S309的顺序，哪一个为先都可W，另外也可W同 时执行。
[0178] 在图11所示的例子中，在停止所有电动机的运转的状态、且断开第一开关1、接通 第二开关9的状态下，对于作为测量对象的第一电动机61所连接的第一逆变器部501的 IGBT，使U相上臂的IGBT511为截止状态，使U相下臂的IGBT521为导通状态。接着，使U 相上臂的IGBT511为导通状态，使U相下臂的IGBT521为截止状态。进行该样的W50% 的占空比的PWM信号来交替地重复开关动作的动作。
[0179] 使测量对象W外的电动机62、63所连接的第二逆变器部502和第S逆变器部503 的IGBT全部为截止状态，利用电流检测部7测量电流值，同时利用电压检测部8测量电压 值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电阻。
[0180] 步骤S312~S314的动作与第S实施例中说明的图13中的步骤S212~S214的 动作相同，因此省略详细的说明。
[0181] 与使用本发明的第四实施例所设及的电动机驱动装置进行的绝缘电阻测量有关 的处理也全部由电动机驱动装置的绝缘电阻检测部70执行。能够利用微型计算机来实现 绝缘电阻检测部70,微型计算机按照流程图来执行上述说明的一系列测量处理。
[0182] 根据本发明，在从多台电动机选择任意的电动机来进行测量时，与W往相比能够 高精度地检测电动机的绝缘电阻的劣化状态。
【主权项】
1. 一种电动机驱动装置，其特征在于，具有： 转换器部，其具有将经由第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压的整流 电路； 电源部，其利用电容器使由上述整流电路整流得到的直流电压平滑化； 多个逆变器部，该多个逆变器部通过连接于上述电容器的正极侧端子与电动机线圈之 间的上臂的半导体开关元件以及连接于上述电容器的负极侧端子与电动机线圈之间的下 臂的半导体开关元件的开关动作，将来自上述电源部的直流电压转换为交流电压，来分别 驱动多个电动机； 第二开关，其将上述电容器的一方的端子连接到大地； 电流检测部，其测量在上述电容器的一方的端子与大地之间流动的电流； 电压检测部，其测量上述电容器的两端的电压；以及 绝缘电阻检测部，其使用在如下状态下由上述电流检测部测量出的电流值和由上述电 压检测部测量出的电压值来检测选作测量对象的电动机的电动机线圈与大地之间的电阻、 即绝缘电阻：停止电动机的运转，使上述第一开关断开，使上述第二开关接通，使作为测量 对象的电动机的电动机线圈所连接的上臂或下臂的半导体开关元件中的连接于上述电容 器的另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通，且使测量对象以外的电动机 的电动机线圈所连接的上臂或下臂的半导体开关元件中的连接于上述电容器的一方的端 子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通。2. -种电动机的绝缘电阻检测方法，其特征在于，包括以下步骤： 整流电路将经由第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压； 电源部利用电容器使由上述整流电路整流得到的直流电压平滑化； 逆变器部通过连接于上述电容器的正极侧端子与电动机线圈之间的上臂的半导体开 关元件以及连接于上述电容器的负极侧端子与电动机线圈之间的下臂的半导体开关元件 的开关动作，将来自上述电源部的直流电压转换为交流电压，来分别驱动多个电动机； 第二开关将上述电容器的一方的端子连接到大地； 电流检测部测量在上述电容器的一方的端子与大地之间流动的电流； 电压检测部测量上述电容器的两端的电压； 停止电动机的运转，使上述第一开关断开； 使上述第二开关为接通状态； 使作为测量对象的电动机的电动机线圈所连接的上臂或下臂的半导体开关元件中的 连接于上述电容器的另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通； 使测量对象以外的电动机的电动机线圈所连接的上臂或下臂的半导体开关元件中的 连接于上述电容器的一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通； 利用上述电流检测部测量电流值，利用上述电压检测部测量电压值；以及 使用所测量出的上述电流值和电压值来检测选作测量对象的电动机的电动机线圈与 大地之间的电阻、即绝缘电阻。3. -种电动机驱动装置，具备： 转换器部，其具有将经由第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压的整流 电路； 电源部，其利用电容器使由上述整流电路整流得到的直流电压平滑化； 多个逆变器部，该多个逆变器部通过连接于上述电容器的正极侧端子与电动机线圈之 间的上臂的半导体开关元件以及连接于上述电容器的负极侧端子与电动机线圈之间的下 臂的半导体开关元件的开关动作，将来自上述电源部的直流电压转换为交流电压，来分别 驱动多个电动机； 第二开关，其将上述电容器的负极侧端子连接到大地； 电流检测部，其测量在上述电容器的负极侧端子与大地之间流动的电流； 电压检测部，其测量上述电容器的两端的电压；以及 绝缘电阻检测部，其检测由上述多个逆变器部驱动的多个电动机各自的绝缘电阻值， 该电动机驱动装置的特征在于， 上述上臂的半导体开关元件的驱动电路由自举电路构成， 上述绝缘电阻检测部停止电动机的运转，使上述第一开关断开，使上述第二开关接通， 使作为测量对象的电动机的电动机线圈所连接的上臂和下臂的半导体开关元件的组进行 在上臂和下臂交替地切换导通状态和截止状态的开关动作，在下臂的半导体开关元件为导 通状态时对上臂的自举电路进行充电，并且，使上述测量对象以外的电动机所连接的逆变 器部的下臂的半导体开关元件为导通状态，之后基于由上述电流检测部测量出的电流值和 由上述电压检测部测量出的电压值来检测作为测量对象的电动机的绝缘电阻。4. 一种电动机驱动装置，具备： 转换器部，其具有将经由第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压的整流 电路； 电源部，其利用电容器使由上述整流电路整流得到的直流电压平滑化； 多个逆变器部，该多个逆变器部通过连接于上述电容器的正极侧端子与电动机线圈之 间的上臂的半导体开关元件以及连接于上述电容器的负极侧端子与电动机线圈之间的下 臂的半导体开关元件的开关动作，将来自上述电源部的直流电压转换为交流电压，来分别 驱动多个电动机； 第二开关，其将上述电容器的一方的端子连接到大地； 电流检测部，其测量在上述电容器的一方的端子与大地之间流动的电流； 电压检测部，其测量上述电容器的两端的电压；以及 绝缘电阻检测部，其检测由上述多个逆变器部驱动的多个电动机各自的绝缘电阻值， 该电动机驱动装置的特征在于， 上述绝缘电阻检测部在停止电动机的运转，使上述第一开关断开，使上述第二开关接 通，使全部上述逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于上述电容器 的另一方的端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通的状态下，利用上述电流检测部 测量电流值，利用上述电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出全部电 动机的绝缘电阻的合成电阻值， 在上述合成电阻值为基准值以上的情况下，在使选作测量对象的任意的电动机所连接 的逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于上述电容器的另一方的 端子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通，使上述测量对象以外的电动机所连接的逆 变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于上述电容器的一方的端子与 电动机线圈之间的半导体开关元件导通的状态下，利用上述电流检测部测量电流值，利用 上述电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的 绝缘电阻， 在上述合成电阻值小于基准值的情况下，在使选作测量对象的任意的电动机所连接的 逆变器部的上臂或下臂的任一方的半导体开关元件中的连接于上述电容器的另一方的端 子与电动机线圈之间的半导体开关元件导通，使上述测量对象以外的电动机所连接的逆变 器部的半导体开关元件全部截止的状态下，利用上述电流检测部测量电流值，利用上述电 压检测部测量电压值，根据所得到的电流值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘 电阻。5. -种电动机驱动装置，具备： 转换器部，其具有将经由第一开关从交流电源供给的交流电压整流为直流电压的整流 电路； 电源部，其利用电容器使由上述整流电路整流得到的直流电压平滑化； 多个逆变器部，该多个逆变器部通过连接于上述电容器的正极侧端子与电动机线圈之 间的上臂的半导体开关元件以及连接于上述电容器的负极侧端子与电动机线圈之间的下 臂的半导体开关元件的开关动作，将来自上述电源部的直流电压转换为交流电压，来分别 驱动多个电动机； 第二开关，其将上述电容器的负极侧端子连接到大地； 电流检测部，其测量在上述电容器的负极侧端子与大地之间流动的电流； 电压检测部，其测量上述电容器的两端的电压；以及 绝缘电阻检测部，其检测由上述多个逆变器部驱动的多个电动机各自的绝缘电阻值， 该电动机驱动装置的特征在于， 上述上臂的半导体开关元件的驱动电路由自举电路构成， 上述绝缘电阻检测部停止电动机的运转，使上述第一开关断开，使上述第二开关接通， 使全部上述逆变器部的上臂和下臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下臂交替地切换 导通状态和截止状态的开关动作，在下臂的半导体开关元件为导通状态时对上臂的自举电 路进行充电，之后利用上述电流检测部测量电流值，利用上述电压检测部测量电压值，根据 得到的电流值和电压值来求出全部电动机的绝缘电阻的合成电阻值， 在上述合成电阻值为基准值以上的情况下，在使选作测量对象的任意的电动机所连接 的逆变器部的上臂和下臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状态 和截止状态的开关动作，在下臂的半导体开关元件为导通状态时对上臂的自举电路进行充 电，使测量对象以外的电动机所连接的逆变器部的下臂的半导体开关元件导通的状态下， 利用上述电流检测部测量电流值，利用上述电压检测部测量电压值，根据得到的电流值和 电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电阻， 在上述合成电阻值小于基准值的情况下，在使选作测量对象的任意的电动机所连接 的逆变器部的上臂和下臂的半导体开关元件的组进行在上臂和下臂交替地切换导通状态 和截止状态的开关动作，在下臂的半导体开关元件为导通状态时对上臂的自举电路进行充 电，使上述测量对象以外的电动机所连接的逆变器部的半导体开关元件全部截止的状态 下，利用上述电流检测部测量电流值，利用上述电压检测部测量电压值，根据所得到的电流 值和电压值来求出选作测量对象的电动机的绝缘电阻。
【专利摘要】本发明涉及电动机驱动装置以及电动机的绝缘电阻检测方法，电动机驱动装置具有：转换器部；电源部；多个逆变器部，该多个逆变器部通过连接于电容器与电动机线圈之间的上臂开关元件以及连接于电容器与电动机线圈之间的下臂开关元件将直流转换为交流，来驱动多个电动机；第二开关，其将电容器连接到大地；电流检测部，其测量在电容器与大地之间流动的电流；电压检测部，其测量电容器的电压；以及绝缘电阻检测部，其使用在如下状态下测量出的电流值和电压值，来检测多个电动机的绝缘电阻值：使作为测量对象的电动机线圈所连接的开关元件导通、使测量对象以外的电动机线圈所连接的开关元件导通。
【IPC分类】H02P5/74, G01R27/08
【公开号】CN104901589
【申请号】CN201510097042
【发明人】立田昌也, 佐藤博裕, 平井朗
【申请人】发那科株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月4日
【公告号】DE102015102749A1, US20150256116
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