[发明专利]电动机驱动装置和电动机驱动系统

说明书

提供电动机驱动装置和电动机驱动系统。电动机驱动装置具备：电力变换部，其选择性地执行将输入的交流电力变换为直流电力后输出的转换器动作以及将输入的直流电力变换为用于电动机驱动的交流电力后输出的逆变器动作；蓄电部，其蓄积从电力变换部输出的直流电力并且向电力变换部供给直流电力；切换部，其将电力变换部的连接目的地在交流电源与电动机之间切换；以及控制部，其通过控制切换部来使电力变换部与交流电源连接并控制电力变换部来使该电力变换部执行转换器动作，来对蓄电部进行蓄电，通过控制切换部来使电力变换部与电动机连接并控制电力变换部来使该电力变换部执行逆变器动作，来驱动电动机。

技术领域

本发明涉及一种具有蓄电部的电动机驱动装置和电动机驱动系统。

背景技术

在包括机床、机器人等的机械中设置的电动机驱动装置中，将从交流电源供给的交流电力利用转换器(整流器)变换为直流电力后输出到直流环节，再利用逆变器将直流环节的直流电力变换为交流电力，将该交流电力作为驱动电力供给到对每个驱动轴设置的电动机。

在利用电动机驱动装置对电动机进行加速或减速控制时，在极短时间内要求交流电源输出或再生大的交流电力，因此产生电力峰。在利用同一交流电源大致同时地驱动多个电动机的机械中，所产生的电力峰更大。另外，例如在压力机、注射成型机等机械中，平均消耗电力与最大瞬间消耗电力之差大、即电力峰大。存在以下问题：电力峰越大，则电源容量越大，因此设置机械时的成本增大；在交流电源侧产生瞬时压降、电压闪变(flicker)等电力故障，对与同一交流电源连接的其它机械造成影响。

以降低电源容量、避免对与同一交流电源连接的其它机械造成电力故障为目的，进行了以下动作：设置将电动机驱动装置的转换器与逆变器连接的直流环节、能够蓄积直流电力的蓄电部，将从交流电源取得的能量、由电动机再生的能量适当地蓄积到蓄电部，将所蓄积的能量利用于电动机的驱动。如果从蓄电部供给很多驱动电动机所需的电力，则从交流电源侧观察到的最大瞬间消耗电力变小，因此能够使电源设备的容量变小。

例如，如日本特开2017-17931号公报所记载的那样，已知一种电动机驱动装置，该电动机驱动装置具备：PWM转换器，其通过PWM控制来在交流电源侧的交流电力与直流环节中的直流电力之间进行电力变换；逆变器，其在动力运行动作时将所述直流环节中的直流电力变换为用于电动机驱动的交流电力后供给到电动机，在再生动作时将由电动机再生的交流电力变换为直流电力后返还给所述直流环节；蓄电单元，其设置于所述直流环节，能够蓄积直流电力；开关，其根据接收到的指令来将交流电源与所述PWM转换器之间连接或切断；以及指令单元，其在将以避免从交流电源取得的交流电流超过预先设定的输入电流限制值的方式由所述PWM转换器从交流电力变换得到的直流电力蓄积到所述蓄电单元、从而所述直流环节中的直流电压被升高直到变为规定电压的期间，持续向所述开关输出连接指令，在所述直流环节中的直流电压达到所述规定电压之后，在所述逆变器开始动力运行动作之前的期间开始向所述开关输出切断指令。

另外，例如，如日本特开2014-176164号公报所记载的那样，已知一种搭载于车辆的车载充电装置，该车辆使用驱动逆变器的3相桥电路来将车载电池中蓄积的直流电力变换为交流电力，将所述变换得到的交流电力供给到驱动电动机来行驶，该车载充电装置具有：初级线圈，其从外部电源接受交流电力的供给；以及次级线圈，其与所述3相桥电路电连接，通过与所述初级线圈电磁耦合来改变向所述初级线圈供给的交流电力的电压，借助所述3相桥电路来对所述车载电池进行充电。

另外，例如，如日本特开平10-080071号公报所记载的那样，已知一种电动汽车的充电控制装置，该充电控制装置利用深夜电力时段的电力对多台电动汽车进行充电，该充电控制装置的特征在于，具备：放电量测定单元，其测定电动汽车各自的放电量；充电时间决定单元，其按照所述放电量来决定充电时间；以及充电时段设定单元，其以使由所述充电时间决定单元决定的电动汽车的充电时间中充电时间最长的电动汽车在深夜电力时段的开始时刻开始充电、且充电时间最短的电动汽车在深夜电力时段的结束时刻结束充电的方式设定充电时段。