CN107872173B - 具有绝缘电阻检测功能的电动机驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有绝缘电阻检测功能的电动机驱动装置，本发明的电动机驱动装置在将连接于电容器的另一端子与电动机线圈之间的半导体开关元件接通的状态下，将由电压以及电流检测部测量出的电压值以及电流值和由电压检测部测量出的电压值作为第一测量结果，在针对A组将连接于电容器的另一端子与电动机线圈之间的半导体开关元件接通，并且针对B组将连接于电容器的一个端子与电动机线圈之间的半导体开关元件接通的状态下，将由电压以及电流检测部测量出的电压值以及电流值和由电压检测部测量出的电压值作为第二测量结果，求出A组以及B组电动机的线圈与大地之间的绝缘电阻值。

Description

具有绝缘电阻检测功能的电动机驱动装置

技术领域

本发明涉及驱动多个电动机的电动机驱动装置，特别是涉及具有不受测量对象以外的电动机绝缘电阻和经由逆变器部的半导体开关元件流过的漏电流影响的准确的电动机的绝缘电阻测量以及绝缘劣化检测功能的电动机驱动装置。

背景技术

目前为止，已知具有如下功能的电动机驱动装置(例如，日本专利第5065192号公报(以下，称为“专利文献1”)以及日本特开2015-169479号公报(以下，称为“专利文献2”))：在电动机绕组(线圈)与大地之间施加对DC链路部的平滑用电容器充电的电压来检测电动机绕组的绝缘电阻。在专利文献1中记载有如下方法：作为具有绝缘电阻检测功能的电动机驱动装置，在通过开关切断交流电源之后，将与逆变器部相连的直流电源(DC链路部)的平滑用电容器的一端与大地相连，将与平滑电容器的另一端相连的多个半导体开关元件以预先决定的顺序逐个设为接通状态，由此，生成由平滑用电容器、大地、电动机线圈、接通状态的半导体开关元件构成的闭合电路，通过电流检测电路来检测流过该闭合电路的电流来检测电动机的绝缘电阻。

并且，在专利文献1中还记载有如下方法：在具有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，从多个电动机中选择作为检测对象的任意电动机，只将选择为检测对象的电动机连接的逆变器部的半导体开关元件设为接通状态，将测量对象以外的电动机连接的逆变器部的半导体开关元件全部设为断开状态，由此，从多个电动机中生成经由检测对象电动机的绝缘电阻的闭合电路，从而对检测对象电动机的绝缘电阻进行检测。

专利文献1所记载的现有技术，在具有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，将原本设置于逆变器部的半导体开关元件用作从多个电动机中选择检测对象电动机的切换开关。因此，不需要另外设置电动机数量的用于切换检测对象的开关。并且，针对多台电动机可以通过一个检测电路来实现电动机绝缘电阻的测量，因此，在能够以简单的结构且低廉的成本实现这一方面是优秀的方式。

但是，在专利文献1所记载的现有技术中存在如下问题：在具有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检测对象的特定电动机来测量绝缘电阻时，若在检测对象以外的电动机中即使存在1个绝缘电阻降低的电动机，则在半导体开关元件的漏电流增大的高温时测量精度降低。

另一方面，在专利文献2中记载了如下电动机的绝缘劣化检测方法：在从多个电动机中选择作为检测对象的任意电动机进行测量时，在通过开关切断交流电源之后，与逆变器相连的直流电源(DC链路)的平滑用电容器的一个端子与大地相连，不仅将选择为检测对象的电动机的线圈连接的逆变器的半导体开关元件中的、在电容器的另一端子与电动机线圈之间连接的半导体开关元件设为接通状态，针对测量对象以外的电动机也将在电容器的一个端子与电动机线圈之间连接的半导体开关元件设为接通状态，由此，从经由测量对象电动机的绝缘电阻的闭合电路排除断开状态的半导体开关元件，从而不受断开状态的半导体开关元件的漏电流的影响。

专利文献2在解决断开状态的半导体开关元件的漏电流增大的高温时测量精度降低这样的、专利文献1具有的现有技术的问题点方面是优秀的方式。但是，在专利文献2所记载的现有技术中也存在如下问题：当在测量对象以外的电动机中包含绝缘电阻值低的电动机时，测量精度降低。

图1表示使用了专利文献2所公开的现有技术的、具有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。以下，通过图1的示例对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的绝缘电阻时的示例进行说明。

利用了现有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，在所有逆变器部1051、1052的半导体开关元件(IGBT)10511～10561、10512～10562全部设为断开状态下，断开第一开关1001切断交流电源1002。接下来，接通第二开关1009将DC链路部1004的负侧端子1043与大地相连。图2是通过等价电路来表示到此状态下的IGBT与电动机和大地之间的绝缘电阻连接的图。

接下来，在图1中，选择第一电动机1061作为测量对象，结果将第一电动机1061连接的第一逆变器部1051的U相上臂的IGBT10511设为接通状态，且将成为测量对象以外的第二电动机1062连接的第二逆变器部1052部的U相下臂的IGBT10522设为接通状态，从而形成经由测量对象即第一电动机1061的电动机线圈10611～10631与大地之间的绝缘电阻的闭合电路(图1的虚线所示)，通过电流检测部1007来测量流过该闭合电路的电流。与此同时，通过电压检测部1008来测量DC链路电压，从测量而得的电压值与电流值中求出电动机与大地之间的绝缘电阻值。

图3表示该绝缘电阻测量时的等价电路。从图2的状态起第一逆变器部1051上臂的IGBT(10511、10531、10551)中的一个变化为接通状态，且第二逆变器部1052下臂的IGBT(10522、10542、10562)中的一个变化为接通状态，因此，图3为使图2的第一逆变器部1051上臂的IBGT(10511、10531、10551)的等价绝缘电阻值RU-IGBT1、与第二逆变器部1052下臂的IGBT(10522、10542、10562)的等价绝缘电阻值RD-IGBT2短路的等价电路。

在图2和图3中，RU-IGBT1与RU-IGBT2分别表示第一逆变器部1051与第二逆变器部1052上臂的IGBT(10511、10531、10551以及10512、10532、10552)断开时的等价绝缘电阻值，RD-IGBT1与RD-IGBT2分别表示第一逆变器部1051与第二逆变器部1052下臂断开时的IGBT(10521、10541、10561以及10522、10542、10562)的集电极与发射极之间的等价绝缘电阻值，Rm1与Rm2分别表示第一电动机1061与第二电动机1062的电动机线圈(10611～0631、10612～10632)与大地之间的绝缘电阻值，Rc是通过一个电阻来表示电流检测部1007的分压电阻1072与电流检测电阻1071的串联连接。

在驱动图1那样的三相电动机的三相逆变器的情况下，构成一个逆变器部的半导体开关元件(IGBT)为在上臂与下臂各有三个的结构，而同一逆变器内的上臂之间以及下臂之间的三个IGBT的集电极端子与发射极端子为通过DC链路部与电动机内部的电动机线圈并联连接的状态。由此，在图2与图3的等价电路中，各逆变器部的上臂之间与下臂之间的IGBT分别通过并联连接了三个IGBT的一个等价绝缘电阻来表示。

在专利文献2所记载的现有技术中，在具有驱动多个电动机的多个逆变器部的电动机驱动装置中，选择成为测量对象的特定电动机进行绝缘电阻检测，该情况下，测量对象以外的电动机的绝缘电阻为了成为与电流检测部并联连接的状态，经由测量对象电动机的绝缘电阻流动的应该测量的电流的一部分不通过电流检测部而经由测量对象以外的电动机的绝缘电阻来流动。因此，由电流检测部测量出的电流值与经由测量对象电动机的绝缘电阻而流动的电流不等，特别是在测量对象以外的电动机中包含有绝缘电阻值低的电动机时，存在作为测量对象的特定电动机的绝缘电阻测量的测量精度大幅度降低这样的问题。

具体来说，从图3可以明确，现有技术的问题点在于：由于是将测量对象以外的第二电动机的绝缘电阻Rm2与电流检测部1007并联连接的状态，所以经由作为测量对象的第一电动机与大地之间的绝缘电阻Rm1流过的本来应该测量的电流(图3的虚线箭头与单点划线的箭头之和)的一部分(单点划线的箭头)不通过电流检测部1007，而是经由测量对象以外的第二电动机的绝缘电阻Rm2而流过。

这样，在专利文献2所记载的现有技术中，由于测量对象以外的电动机的绝缘电阻为与电流检测部并联连接的状态，因此存在测量对象以外的电动机的绝缘电阻值对测量对象电动机的绝缘电阻的测量精度造成影响这样的根本性的问题。因此，特别是在测量对象以外的电动机中包含有绝缘电阻值低的电动机的情况下，存在作为测量对象的特定电动机的绝缘电阻测量的测量精度大幅度降低这样的问题。

发明内容

本发明是鉴于这样的问题点而完成的，本发明的目的在于提供一种电动机驱动装置，在从包含有绝缘电阻低的电动机在内的多个电动机中测量特定电动机的绝缘电阻的情况下，将原本设置于逆变器的半导体开关元件用作从多个电动机中选择特定测量对象的切换开关，在测量对象以外的电动机中包含有绝缘电阻低的电动机的情况下，不受经由测量对象以外的电动机的绝缘电阻而流过的漏电流的影响和半导体开关元件的漏电流的影响，能够以简单的结构实现准确的电动机的绝缘电阻值测量以及绝缘劣化检测。

本发明的一实施方式涉及的电动机驱动装置具有：整流器部，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，其通过电容器将由所述整流电路整流而得的直流电压平滑化；多个逆变器部，其通过在所述电容器的正极侧端子与电动机线圈之间连接的上臂半导体开关元件以及在所述电容器负极侧端子与电动机线圈之间连接的下臂半导体开关元件的开关动作，将来自所述电源部的直流电压变换为交流电压来分别驱动多个电动机；第二开关，其将所述电容器的一个端子与大地连接；电压以及电流检测部，其测量在所述电容器的一个端子与大地之间流过的电流以及所述电容器的一个端子与大地之间的电压；电压检测部，其测量所述电容器两端的电压；以及绝缘电阻检测部，其检测由所述多个逆变器部驱动的多个电动机各自的绝缘电阻值，其特征在于，所述绝缘电阻检测部将如下状态下由所述电压以及电流检测部测量出的电压值以及电流值和由所述电压检测部测量出的电压值作为第一测量结果：停止电动机的运转，断开所述第一开关，接通第二开关，针对所有电动机将与各电动机连接的所述逆变器部的所述上臂或者所述下臂中某一个臂的半导体开关元件中的、在所述电容器的另一端子与电动机线圈之间连接的半导体开关元件接通的状态，所述绝缘电阻检测部将如下状态下由所述电压以及电流检测部测量出的电压值以及电流值和由所述电压检测部测量出的电压值作为第二测量结果：将所有电动机分为A组和B组任意的两个组，针对A组电动机将与各电动机连接的所述逆变器部的所述上臂或者所述下臂中某一个臂的半导体开关元件中的、在所述电容器的另一端子与电动机线圈之间连接的半导体开关元件接通，并且，针对B组电动机将与各电动机连接的所述逆变器部的所述上臂或者所述下臂中某一个臂的半导体开关元件中的、在所述电容器的一个端子与电动机线圈之间连接的半导体开关元件接通的状态，所述绝缘电阻检测部使用所述第一测量结果和第二测量结果来检测A组以及B组电动机的线圈与大地之间的绝缘电阻值。

附图说明

通过与附图相关联的以下实施方式的说明可以进一步明确本发明的目的、特征以及优点。附图中：

图1是使用了现有技术的、具有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图，

图2是通过等价电路来表示IGBT、电动机以及大地之间的绝缘电阻的连接的图，

图3是使图2的第一逆变器部上臂IGBT的等价绝缘电阻值与第二逆变器部下臂IGBT的等价绝缘电阻值短路的等价电路，

图4是具有本发明的实施例1涉及的绝缘电阻检测部的电动机驱动装置的结构图，

图5是用于对使用了本发明的实施例1涉及的电动机驱动装置的绝缘电阻检测方法的处理过程进行说明的流程图，

图6是在本发明的实施例1涉及的电动机驱动装置中，使用IGBT的等价绝缘电阻来表示IGBT与电动机的线圈和大地之间的绝缘电阻的连接的等价电路，

图7是在图4所示的实施例中，测量第一测量结果时的等价电路，

图8是从图7所示的等价电路中删除与第一测量结果无关的部分，包含检测电阻与分压电阻在内来表示电压以及电流检测部和电压检测部的等价电路，

图9是电压检测部的测量电路和电压以及电流检测部的测量电路的具体结构例，

图10是在图4所示的实施例中测量第二测量结果时的等价电路，

图11是从图10所示的等价电路中删除与第二测量结果的测量无关的部分，包含检测电阻与分压电阻在内来表示电压以及电流检测部和电压检测部的等价电路，

图12是用于对使用了本发明的实施例2涉及的电动机驱动装置的绝缘劣化检测处理的过程进行说明的流程图，以及

图13是用于对使用了本发明的实施例3涉及的电动机驱动装置的绝缘劣化检测处理的过程进行说明的流程图。

具体实施方式

[实施例1]

首先，对本发明的实施例1涉及的电动机驱动装置进行说明。图4表示具有本发明的实施例1涉及的绝缘电阻检测部的电动机驱动装置的结构图。

本发明的实施例1涉及的电动机驱动装置101的特征在于，具有：整流器部(converter unit)100、电源部4、多个逆变器部(inverter unit)501～503、第二开关9、电压以及电流检测部7、电压检测部8、绝缘电阻检测部70。

整流器部100具有：整流电路3，其将经由第一开关1从交流电源2供给的交流电压整流为直流电压。

电源部4通过电容器41使由整流电路3整流而得的直流电压平滑化。

第一逆变器部501、第二逆变器部502、以及第三逆变器部503通过半导体开关元件(IGBT)的开关动作而将来自电源部4(DC链路部)的直流电力变换为交流电力来分别驱动电动机61～63。

多个逆变器部501～503包含：上臂的半导体开关元件(511、531、551、512、532、552、513、533、553)以及下臂的半导体开关元件(521、541、561、522、542、562、523、543、563)。

上臂的半导体开关元件(511、531、551、512、532、552、513、533、553)连接于电容器41的正极侧端子即DC链路部正侧端子42与电动机线圈(611、621、631、612、622、632、613、623、633)之间。

下臂的半导体开关元件(521、541、561、522、542、562、523、543、563)连接于电容器41的负极侧端子即DC链路部负侧端子43与电动机线圈(611、621、631、612、622、632、613、623、633)之间。

第二开关9将电容器41的一个端子与大地相连。

电压以及电流检测部7对电容器41的一个端子与大地之间的电压和流过电容器41的一个端子与大地之间的电流进行测量。

电压检测部8测量电容器41两端的电压。

停止电动机61～63的运转，断开第一开关1，接通第二开关9，绝缘电阻检测部70使用以下所叙述的第一测量结果与第二测量结果，检测A组以及B组各自的电动机线圈与大地之间的绝缘电阻值。

第一测量结果是针对所有电动机(61～63)在将与各电动机相连的逆变器部的上臂或下臂中某一个臂的半导体开关元件中的、在电容器41的另一端子与电动机线圈之间连接的半导体开关元件接通的状态下，由电压以及电流检测部7测量出的电压值以及电流值和由电压检测部8测量出的电压值。

第二测量结果以如下方式获得。

首先，将所有电动机分为A组和B组任意两个组。针对选择为A组的一个或者多个电动机，将与各电动机相连的逆变器部的上臂或下臂中某一个臂的半导体开关元件中的、在电容器的另一端子与电动机线圈之间连接的半导体开关元件接通。

并且，针对余下的B组的一个或者多个电动机，将与各电动机相连的逆变器部的上臂或者下臂中某一个臂的半导体开关元件中的、在电容器的一个端子与电动机线圈之间连接的半导体开关元件接通。

该状态下，将电压以及电流检测部7测量出的电压值以及电流值和由电压检测部8测量出的电压值设为第二测量结果。

图4表示驱动第一电动机61的第一逆变器部501、驱动第二电动机62的第二逆变器部502、驱动第三电动机63的第三逆变器部503分别与一个电源部4相连接的实施例。Rm1、Rm2、Rm3分别是第一电动机61、第二电动机62、第三电动机63的电动机线圈与大地之间的绝缘电阻值。

在图4中示出了驱动三台电动机61～63的电动机驱动装置的示例，而在本发明中电动机的台数不局限于此。

如图4所示，本发明的实施例1涉及的电动机驱动装置101的特征在于，具有：整流器部100、电容器41、第一逆变器部501、第二逆变器部502、第三逆变器部503、和绝缘电阻检测部70。

电容器41将整流电路3的输出平滑化。

绝缘电阻检测部70分别检测由第一逆变器部501、第二逆变器部502、以及第三逆变器部503分别驱动的第一电动机61、第二电动机62、以及第三电动机63的绝缘电阻值Rm1、Rm2、以及Rm3。

本发明的实施例1涉及的电动机驱动装置101还具有：为了测量绝缘电阻，将电容器41的一端(DC链路部负侧端子43)与大地相连的第二开关9、电压以及电流检测部7(以及将其输出变换为数字值的A/D转换器(未图示))、电压检测部8(以及将其输出变换为数字值的A/D转换器(未图示))。

电压以及电流检测部7对通过接通第二开关9而流过电容器41的一个端子(例如DC链路部负侧端子43)与大地之间的电流和电容器41的一个端子与大地之间的电压进行测量。

电压检测部8测量电容器41两端的电压。

在本实施例中，对如下情况进行说明：将三台电动机即第一电动机61、第二电动机62、第三电动机63中的、选择为测量对象的第一电动机61作为A组，将测量对象以外的第二电动机62与第三电动机63作为B组，测量A组的第一电动机61的绝缘电阻。

以如下方式来进行电动机的绝缘电阻测量。图5表示用于对使用了本发明的实施例1涉及的电动机驱动装置的绝缘电阻检测方法的处理过程进行说明的流程图。首先，在步骤S100中，在进行电动机的绝缘电阻测量时，绝缘电阻检测部70停止所有电动机61～63的运转，在步骤S101中，将全部逆变器部的半导体开关元件(511～561、512～562、513～563)全设为断开状态。接下来，在步骤S102中，断开第一开关1而切断交流电源2。接着，在步骤S103中，将第二开关9设为接通状态，将电容器41的一端在图4的示例中将电源部4的DC链路部负侧端子43与大地相连。

图6是使用IGBT的等价绝缘电阻通过等价电路来表示此时的IGBT与电动机线圈和大地之间的绝缘电阻的连接的图。这里所谓IGBT的等价绝缘电阻是将IGBT断开的状态下施加到IGBT的集电极与发射极之间的电压除以断开状态下从集电极流过发射极的漏电流而得的、断开状态下的IGBT的集电极与发射极之间的等价绝缘电阻。

接下来，在步骤S104中，针对所有逆变器部将上臂或下臂中某一个臂的半导体开关元件中的、在电容器的另一端子与电动机的电动机线圈之间连接的半导体开关元件设为接通状态，使所有电动机线圈与电容器的另一端子为同电位。

在上述的图4所示的示例中，将第一逆变器部501、第二逆变器部502、以及第三逆变器部503上臂的半导体开关元件即IGBT中的至少一个以上设为接通状态，使所有电动机的电动机线圈与电容器的另一端子为同电位。

在图4的示例中，通过第二开关9而与大地相连的端子是电容器41的负极侧端子即DC链路部负侧端子43。因此，在所有逆变器部(501、502、503)中，接通状态下的IGBT是连接于DC链路部正侧端子42与各电动机线圈(611、621、631、612、622、632、613、623、633)之间的上臂IGBT(511、531、551)，所述DC链路部正侧端子42是经由第二开关9与大地相连的相反侧的电容器41的正极侧端子。

此时，通过各逆变器部(501、502、503)而设为接通状态的IGBT如果是上臂则可以是U相、V相、W相三相中的某相的IGBT，此外接通状态的相可以只是一个也可以是多个。

通过第一逆变器部501而设为接通状态的IGBT如果是上臂则可以是U相、V相、W相中的某相的IGBT，此外接通状态的相可以只是一个也可以是多个。因为，电动机各相的线圈在电动机内部相互连接，因此，如果将至少一相的IGBT设为接通状态，则在电动机内部所有相的线圈都与电容器的另一端子同电位。

这里，如图4所示，在第一逆变器部501中只将U相的IGBT511设为接通状态，在第二逆变器部502中只将V相的IGBT532设为接通状态，在第三逆变器部503中只将W相的IGBT553设为接通状态。

通过这样设定，所有电动机的线圈即第一电动机61的电动机线圈(611、621、631)、第二电动机62的电动机线圈(612、622、632)、第三电动机63的电动机线圈(611、621、631)都为与DC链路部正侧端子42相同的电位。

另一方面，大地经由第二开关9与DC链路部负侧端子43相连。因此，形成经由电容器41、为接通状态的各逆变器部上臂的IGBT(511、532、553)、各电动机的电动机线圈(611、621、631、612、622、632、613、623、633)与大地之间的绝缘电阻、电压以及电流检测部7的闭合电路。

接下来，在步骤S105中，通过电压以及电流检测部7来测量电压值以及电流值，通过电压检测部8来测量电压值，将获得的电流值与电压值作为第一测量结果。

图7是表示在图4的实施例中，测量“第一测量结果”时的等价电路的图。自图6的状态起，第一逆变器部501、第二逆变器部502、以及第三逆变器部503上臂的IGBT之一(511、532、553)分别变化为接通状态。因此，图7为使图6的第一逆变器部501与第二逆变器部502和第三逆变器部503各自上臂的IGBT的等价绝缘电阻值RU-IGBT1与RU-IGBT2和RU-IGBT3短路的等价电路。

在图6和图7中，RU-IGBT1、RU-IGBT2和RU-IGBT3分别是第一逆变器部501、第二逆变器部502、和第三逆变器部503上臂的IGBT断开时的等价绝缘电阻值。RD-IGBT1、RD-IGBT2、RD-IGBT3分别是第一逆变器部501、第二逆变器部502、第三逆变器部503下臂的IGBT断开时的等价绝缘电阻值。Rm1、Rm2、Rm3分别是第一电动机61、第二电动机62、第三电动机63的电动机线圈与大地之间的绝缘电阻值。Rc是通过一个电阻来表示电压以及电流检测部7的分压电阻和检测电阻的串联连接。

在驱动图4所示那样的三相电动机的三相逆变器的情况下，构成一个逆变器的半导体开关元件(IGBT)为对于上臂和下臂分别有三个的结构。同一逆变器内的上臂以及下臂的三个IGBT的集电极端子与发射极端子是通过DC链路部与电动机内部的电动机线圈并联连接三个元件的状态。因此，如图6和图7的等价电路那样，IGBT的电阻可以通过并联连接了各逆变器的上臂或者下臂三个IGBT而得的一个合成电阻来表示。

从图7的等价电路可以明确，断开状态的所有IGBT，具体来说第一逆变器部501、第二逆变器部502、第三逆变器部503的下臂各IGBT的等价绝缘电阻值RD-IGBT1、RD-IGBT2、RD-IGBT3都为与DC链路部正侧端子和DC链路部负侧端子串联连接的状态。经由这些断开状态的IGBT而流动的漏电流只从DC链路部正侧端子直接流过DC链路部负侧端子，而不流过电压以及电流检测部7的检测电阻，因此可知不会对第一测量结果造成任何影响。因此，在测量过程中可以无视这些断开状态的IGBT。

图8表示像这样从图7的等价电路删除与第一测量结果无关的部分，如原本的图4那样，包含检测电阻和分压电阻在内地表示电压以及电流检测部7和电压检测部8的等价电路。

测量第一测量结果时的等价电路如图8那样，是在电容器41的两端连接了所有电动机的绝缘电阻值的合成电阻Rm123、电压以及电流检测部7的检测电阻71和分压电阻72的串联连接而得的一个闭合电路的简单电路。这里，合成电阻Rm123具体来说是并联连接了第一电动机、第二电动机、第三电动机各自的绝缘电阻Rm1、Rm2、Rm3而得的合成电阻(图7的单点划线包围的部分)。

作为第一测量结果，通过电压检测部8来测量电容器41两端的电压VPN1(DC链路电压)，通过电压以及电流检测部7来测量DC链路部负侧与大地(GND)之间的电压VGN1与流过检测电阻71的电流Ir1。那样的话，施加于所有电动机的绝缘电阻值的合成电阻Rm123的电压是VPN1-VGN1，流过合成电阻Rm123的电流是Ir1，因此，可以通过第一测量结果准确地求出所有电动机的绝缘电阻值的合成电阻Rm123的值为(VPN1-VGN1)/Ir1

像这样从第一测量结果获得的、所有电动机的绝缘电阻值的合成电阻值原理上也不受逆变器的半导体开关元件的绝缘电阻的影响，并且，能够进行不受其他电动机的绝缘电阻的影响的准确测量。从测量第一测量结果时的等价电路(图8)可以明确这些。

图9表示电压检测部8的测量电路与电压以及电流检测部7的测量电路的具体结构例，其中，所述电压检测部8测量电容器41两端的电压，所述电压以及电流检测部7对通过接通第二开关9而流过电容器41的一个端子与大地之间的电流和电容器41的一个端子与大地间的电压进行测量。

如图9那样，电压以及电流检测部7和电压检测部8都由测量在检测电阻的端子间产生的电压的电路和串联连接于检测电阻的分压电阻构成。

在图9所示的测量电路中，已知检测电阻与分压电阻的电阻值。因此，如果可以只获得产生于检测电阻两端的电压，则也可用作根据检测电阻的电阻值求出流过检测电阻的电流值的电流测量电路。并且，还可以用作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之间的电压的电压测量电路。

因此，在将图9所示的测量电路用于电压以及电流检测部7时，通过只测量产生于检测电阻的两端电压，就可以兼顾测量通过接通第二开关9而流过电容器41的一个端子与大地之间的电流和测量电容器41的一个端子与大地之间的电压这两个测量。

这样，关于用于电压以及电流检测部7的测量电路，如果构成测量电路的各部品的电阻值已知，则可以只检测电流值或电压值中的某一个，就可以求出余下的另一个，因此也可以使用这样的测量电路。

当然，作为电压以及电流检测部7的测量电路，可以与电压检测电路不同地另外设置使用了霍尔元件等的电流检测电路，通过各电路来分别测量电流与电压。

另一方面，在电压检测部8中，只将图9的电路用作求出检测电阻的串联连接的两端电压的电压测量电路。

另外，电压以及电流检测部7的电路和电压检测部8的电路的检测电阻都与一级侧电路相连。因此，使用绝缘放大器20将检测电阻两端的电压变换为二级电位而得的检测电压输入到A/D转换器21变换为数字值(步骤S105)。

A/D转换器21在接收到来自绝缘电阻检测部70的指令的时刻进行A/D转换动作。变换为数字值的测量值作为第一测量结果被读入到绝缘电阻检测部70，通过绝缘电阻检测部70的运算而用于各组电动机的绝缘电阻的计算(步骤S108)。

接下来，在步骤S106中，将所有电动机分为A组和B组两个组，对应于各分组来变更各逆变器部的半导体开关元件的接通/断开状态。

针对与A组电动机连接的逆变器部，将上臂或下臂中某一个臂的半导体开关元件中的、在电容器的另一端子与电动机的电动机线圈之间连接的半导体开关元件设为接通状态。由此，使A组电动机的电动机线圈与电容器的另一端子为同电位。

在图4的实施例中，通过第二开关9而与大地相连的端子是电容器41的负极侧端子即DC链路部负侧端子43。因此，与A组第一电动机61相连的第一逆变器部501的IGBT(511～561)中的为接通状态的IGBT是在DC链路部正侧端子42与电动机线圈(611、621、631)之间连接的上臂的IGBT(511、531、551)，其中，所述DC链路部正侧端子42是经由第二开关9与大地相连的相反侧的电容器41的正极侧端子。

通过第一逆变器部501而为接通状态的IGBT如果是上臂则可以是U相、V相、W相中某一相的IGBT，此外，可使接通状态的IGBT仅为一个也可以是多个，这一点与步骤S104时一样。这里，如图5所示仅使上臂U相的IGBT511为接通状态。

另一方面，针对与B组电动机相连的逆变器部，将上臂与下臂中某一个臂的、在电容器的一个端子与电动机线圈之间连接的半导体开关元件设为接通状态，使B组电动机的电动机线圈与所有电容器的一个端子为同电位。

如上所述在图4的示例中，经由第二开关9与大地相连的端子是DC链路部负侧端子43。因此，在与B组电动机连接的第二逆变器部502与第三逆变器部503中设为接通状态的IGBT是与DC链路部负侧端子43相连的下臂的IGBT。

在第二逆变器部502与第三逆变器部503中，设为接通状态的IGBT如果是下臂则可以是U相、V相、W相中某一相的IGBT，此外，设为接通状态的相可以只是一个，也可以是多个相。

这里，针对第二逆变器部502将下臂V相的IGBT542设为接通状态，针对第三逆变器部503将下臂W相的IGBT563设为接通状态。

通过像这样进行设定，作为B组电动机的第二电动机62与第三电动机63的电动机线圈(612、622、632、613、623、633)的电位为与DC链路部负侧端子43相同的电位。

这样，针对与A组电动机相连的逆变器部和与B组电动机相连的逆变器部两者，先分别将规定的半导体开关元件设为接通状态。接下来，在步骤S107中，在通过电压以及电流检测部来测量流过电容器的一端与大地之间的电流和电容器的一端与大地之间的电压的同时，进行通过电压检测部来测量电容器两端电压的测量动作，获得第二测量结果。

图10是表示在图4的实施例中测量“第二测量结果”时的等价电路的图。

自图6的状态起作为A组的第一逆变器部501上臂的IGBT的一个(511)为接通状态，B组的第二逆变器部与第三逆变器部下臂的IGBT的一个(542、563)分别变化为接通状态。

因此，图10是使图6的第一逆变器部501上臂的IGBT的等价绝缘电阻值RU-IGBT1与第二逆变器部502和第三逆变器部503下臂的IGBT的等价绝缘电阻值RD-IGBT2和RD-IGBT3短路的等价电路。

从图10的等价电路可以明确，断开状态的所有IGBT，具体来说是第一逆变器部501下臂、第二逆变器部502以及第三逆变器部503上臂的各IGBT的等价绝缘电阻值RU-IGBT1、RD-IGBT2、RD-IGBT3都为与DC链路部正侧端子和DC链路部负侧端子直接连接的状态。

经由这些断开状态的IGBT而流动的漏电流只从DC链路部正侧端子直接流过DC链路部负侧端子，由于不流过电压以及电流检测部7的检测电阻，因此明确不会对第二测量结果造成任何影响。与进行第一测量结果的测量时一样，在进行第二测量结果的测量过程中，也可以无视这些断开状态的IGBT。

这样，图11表示从图10的等价电路删除与第二测量结果的测量无关的部分，像原本的图4那样，包含检测电阻与分压电阻在内来表示电压以及电流检测部7和电压检测部8的等价电路。

测量第二测量结果时的等价电路如图11那样，为如下电路：除了在电容器41的两端连接有A组电动机的绝缘电阻RmA、电压以及电流检测部7的检测电阻71和分压电阻72的串联连接之外，还将B组电动机的绝缘电子RmB与电压以及电流检测部7的检测电阻71和分压电阻72的串联连接并联连接。

在图4的实施例中，将第一电动机61分组为A组，将此外的第二电动机62与第三电动机63分组为B组。因此，图11中的RmA与图4或图10的第一电动机61的绝缘电阻Rm1相等，图11中的RmB为并联连接了图4或图10中的第二电动机与第三电动机的绝缘电阻Rm2与Rm3而得的合成电阻(图10的单点划线包围的部分)。

接下来，在步骤S108中，使用第一测量结果与第二测量结果，计算A组与B组的绝缘电阻值。

以下，对使用第一测量结果与第二测量结果计算A组与B组的绝缘电阻值的实施例进行说明。

在测量第二测量结果时的图11的等价电路中，如图11那样，将流过A组电动机的绝缘电阻RmA的电流值设为IrA，将流过B组电动机的绝缘电阻RmB的电流值设为IrB，将流过电压以及电流检测部7的检测电阻的电流值设为Ir2。

针对图11的节点(node)G，在应用基尔霍夫第一定律时，从与一个节点相连接的所有分支流入的电流之和是0，获得如下的关系式。

IrA＝IrB+Ir2 (1)

此外，当分别使用测量结果2的VPN2与VGN2、以及A组电动机的绝缘电阻RmA、B组电动机的绝缘电阻RmB、电压以及电流测量部的检测电阻71与分压电阻72的串联连接的电阻值Rc来表示IrA、IrB、Ir2时，获得以下的关系式。

在使用这些来改写上述数学式(1)时，获得以下的数学式(2)。

在整理数学式(2)时，获得以下的数学式(3)。

这里，若将RmA与RmB的并联连接的合成电阻设为RmAB，则使用RmA与RmB通过以下的数学式(4)来表示RmAB。

若将数学式(4)代入到数学式(3)中，则获得以下的数学式(5)。

若整理数学式(5)，则获得计算A组电动机的绝缘电阻RmA的数学式(6)。

这里，RmAB是A组电动机的绝缘电阻RmA与B组电动机的绝缘电阻RmB的并联连接的合成电阻，其等于并联连接了这些所有电动机的绝缘电阻而得的合成电阻值。

首先，将所有电动机分为A组与B组两个组，可以明确A组电动机的绝缘电阻RmA与B组电动机的绝缘电阻RmB的并联连接的合成电阻为并联连接了全部电动机的绝缘电阻而得的合成电阻。

从先测量出的第一测量结果与图8的等价电路中，通过以下的关系式(7)来表示全部电动机的绝缘电阻值，换言之，A组电动机的绝缘电阻RmA与B组电动机的绝缘电阻RmB的并联连接的合成电阻即RmAB。

关于Ir1，若使用Rc来表示串联连接了电压以及电流检测部7的检测电阻71与分压电阻72而得的合成电阻，则获得以下的数学式(8)。

若将数学式(8)代入到数学式(9)中，则获得从第一测量结果计算所有电动机的绝缘电阻值RmAB的数学式(9)。

将通过第一测量结果获得的VPN1与VGN1代入到上述数学式(9)计算出RmAB，若将计算机的RmAB代入到上述数学式(6)，则获得A组电动机的绝缘电阻值RmA。

如果获得A组电动机的绝缘电阻值RmA，则也可以求出余下的B组的绝缘电阻值RmB。通过上述数学式(4)的关系式来表示所有电动机的绝缘电阻值RmAB、A组电动机的绝缘电阻值RmA、B组的绝缘电阻值RmB的关系，若将数学式(4)变形，则获得计算B组的绝缘电阻值RmB的数学式(10)。

在上述计算的实施例中，使用第一测量结果一旦求出所有电动机的绝缘电阻值RmAB，接下来对使用该所有电动机的绝缘电阻值RmAB与第二测量结果分别计算A组与B组电动机的绝缘电阻RmA与RmB的方法进行说明。

但是，也可以不进行求出所有电动机的绝缘电阻值RmAB的计算，而将RmAB的值看作是第一测量结果的变量，直接使用第一测量结果与第二测量结果通过直接计算来求出A组与B组电动机的绝缘电阻RmA与RmB。

在图4的实施例中，针对全部三台电动机，将选择为测量对象的第一电动机61作为A组，将此外的第二电动机62与第三电动机63作为B组来进行测量。因此，作为A组电动机的绝缘电阻RmA获得第一电动机61的绝缘电阻Rm1的值作为测量结果，作为B组电动机的绝缘电阻RmB获得并联连接了第二电动机62与第三电动机63的绝缘电阻Rm2与Rm3而得的合成电阻作为测量结果。

在本发明中，可以正确地测量A组与B组双方的绝缘电阻值。因此，在从多个电动机中选择任意一个电动机作为测量对象来测量绝缘电阻值时，可以将测量对象的一个电动机作为A组，将此外的电动机作为B组，也可以相反地将测量对象的一个电动机作为B组，将此外的电动机作为A组。

此外，在图4的实施例中，A组的电动机是一个，而A组与B组的电动机可以是一个也可以是多个。当同组的电动机是多个时，获得的绝缘电阻值的值为并联连接了同组的多个电动机的绝缘电阻而得的合成电阻。

测量后，将第二开关返回到断开状态，将所有逆变器的全部IGBT返回到断开状态(步骤S109)。

在本实施例中，在获得第一测量结果以及第二测量结果时针对在测量时必须与电动机相连的所有逆变器部，将上臂或者下臂中某一个臂的半导体开关元件中的、与一个臂连接的半导体开关元件设为接通状态。这是因为针对所有电动机将电动机线圈的至少1相端子与DC链路部正侧端子以及DC链路部负侧端子中的某一端子连接。

因此，在DC链路部的单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级逆变器的情况下，可以将DC链路部的单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设为接通状态。

另外，在获得第一测量结果以及第二测量结果时，都以可以在相同时刻获得测量值的方式来实施使用电压以及电流检测部7的电压以及电流的测量、使用电压检测部8的电容器两端电压的测量。这是因为在测量过程中电容器41的电压缓缓降低，在图7与图8、以及图10与图11的等价电路中为了使各部的电压与电流的关系成立而需要相同时刻的各部的电流值以及电压值。

以上，通过所有电动机驱动装置101的绝缘电阻检测部70来实施与所说明的电动机的绝缘电测测量相关的处理。在图4的实施例中，通过微型计算机来实现“绝缘电阻检测部”70。微型计算机通过按照图5的示例所示的流程在适当的时刻输出指令，从而进行各逆变器部的半导体开关元件的接通/断开动作、第一开关1与第二开关9的接通/断开动作、电压检测部8与电流检测部7的A/D转换器21的A/D转换动作的指令与变换数据的读入、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。

通过依次执行以上一连串的处理，可以检测测量对象的绝缘电阻值。

像这样测量出的A组电动机的绝缘电阻RmA和B组电动机的绝缘电阻RmB，原理上不会产生现有技术的问题点的、受断开状态的逆变器的半导体开关元件的绝缘电阻的影响而造成测量精度降低的问题，或受测量对象以外的电动机的绝缘电阻的影响造成测量精度降低的问题。因此，本发明的最大特征在于能够进行高精度的绝缘电阻值的测量。

第一测量结果与第二测量结果原理上不受断开状态的逆变器半导体开关元件的绝缘电阻的影响。对于这一点来说，如图7、图8、图10以及图11的等价电路所示那样，经由断开状态的半导体开关元件(IGBT)流过的漏电流只从DC链路部正侧端子直接流过DC链路部负侧端子，而不流过电压以及电流检测部7的检测电阻，因此，不会对测量结果造成任何影响。

此外，还考虑了如下情况：在驱动多个电动机的电动机驱动装置中，从多个电动机中选择任意的电动机来测量绝缘电阻值。该情况下，在现有技术中在分为测量对象的电动机与测量对象以外的电动机两个组之后，将测量对象以外的电动机从测量电路中切离，或者以不对测量造成影响的方式变更连接，看作是在测量电路中不存在测量对象以外的电动机，只对测量对象电动机的绝缘电阻值进行测量。但是，存在如下根本性的问题：实际上在测量电路中不仅是测量对象电动机还连接测量对象以外的电动机，受到测量对象以外的电动机的绝缘电阻值的影响，测量对象电动机的绝缘电阻的测量精度恶化。

在专利文献2所记载的现有技术的情况下，是测量对象以外的电动机的绝缘电阻与电流检测部并联连接的状态。因此，经由测量对象电动机的绝缘电阻流过的电流的一部分不通过电流检测部而经由测量对象以外的电动机的绝缘电阻流过，因此存在测量对象电动机的绝缘电阻的测量精度恶化这样的问题。

与此相对地，在本发明中，在将所有电动机分为A组与B组任意的两个组之后，将A组电动机的绝缘电阻值与B组电动机的绝缘电阻值双方看作是测量对象。并且，与现有技术相比根本性的不同在于：在本发明中，以A组电动机的绝缘电阻值和B组电动机的绝缘电阻值双方与测量电路连接为前提进行测量。

在本发明中，自最初起将A组电动机的绝缘电阻值和B组电动机的绝缘电阻值的两个视为测量对象来进行测量。由于测量对象是两个，因此需要第一测量结果与第二测量结果两次的测量结果。但是，本发明的最大特征在于：原理上不会发生因测量对象以外的电动机的绝缘电阻值的影响而造成测量精度恶化这样的问题。

此外，在本发明中，在一边变更分组一边多次进行电动机的绝缘电阻值的测量时，在进行最初分组的第一次的电动机绝缘电阻的测量过程中，为了获得第一测量结果与第二测量结果不得不实施两次测量。但是，之后紧接着，在通过新的分组来实施第二次以后的电动机绝缘电阻的测量时，将通过最初分组进行的第一次的电动机绝缘电阻的测量而获得的第一测量结果用于第二次以后的电动机绝缘电阻的测量中的A组电动机的绝缘电阻RmA和B组电动机的绝缘电阻RmB的计算，在第二次以后的电动机的绝缘电阻的测量中可以省略用于获得第一测量结果的测量。

理由是当在短时间内多次进行电动机的绝缘电阻值的测量时，所有电动机的绝缘电阻的合成电阻值即第一测量结果在进行第一次的测量时和进行第二次以后的测量时没有变化而视为相同。

一般情况下，装入到机床等的电动机的绝缘劣化是如下现象：在暴露于切削液或冷却液等液体环境下所使用的机床的电动机等中，因少许的切削液或冷却液等液体浸入电动机内部，电动机线圈与大地之间的绝缘电阻值随着若干年时间的推移而缓缓降低。因此，认为在连续进行多次测量的短时间期间里各电动机的绝缘电阻值不会在对测量结果造成影响的级别上发生变化。

[实施例2]

接下来，图12表示对使用了本发明的实施例2涉及的电动机驱动装置的绝缘劣化检测处理的过程进行说明的流程图。

在一边变更构成A组以及B组电动机的组合即电动机分组一边多次测量电动机的绝缘电阻时，如图12那样，首先绝缘电阻检测部70进行用户获得第一测量结果的测量处理。接下来，通过绝缘电阻检测部70来存储通过测量而获得的第一测量结果(步骤S200～S205)。接着，对应于分组来变更各逆变器部的半导体开关元件的接通/断开状态，绝缘电阻检测部70进行用于获得第二测量结果的测量处理。使用第一测量结果与第二测量结果，通过计算求出A组电动机的绝缘电阻RmA和B组电动机的绝缘电阻RmB(步骤S206～S208)。目前为止在最初分组的第一次测量中，由各步骤执行的内容除为了进行第二次以后的测量而存储第一测量结果之外都与实施例1相同。

接下来，当进一步继续测量时，对构成A组以及B组电动机的组合即电动机分组进行变更(步骤S210)，在此基础上进行第二次以后的测量。具体来说，根据变更后的分组变更各逆变器部的半导体开关元件的接通/断开状态，绝缘电阻检测部70只进行用于取得第二测量结果的测量，通过计算求出新分组中的A组电动机的绝缘电阻RmA和B组电动机的绝缘电阻RmB(步骤S206～S028)。

在进行第二次以后的电动机绝缘电阻的测量中，求出A组电动机的绝缘电阻RmA和B组电动机的绝缘电阻RmB的计算所使用的第一测量结果是最初分组中的第一次电动机绝缘电阻的测量中获得的值。另一方面，需要注意的是第二测量结果在第二次以后是在各分组后的电动机的绝缘电阻的测量中获得的值。

像这样，在继续进行下一电动机绝缘电阻的测量时，每当变更电动机的分组时都重复执行步骤S206～S210的处理。若最后的电动机的测量结束而不需要继续进行下一测量，则从步骤S209向步骤S211转移而结束测量。

本发明的实施例2涉及的电动机驱动装置的结构与实施例1涉及的电动机驱动装置的结构相同。通过图4对本发明的实施例2涉及的电动机驱动装置进行说明。

在本实施例中，在图4的***中，通过一边逐个切换选择为测量对象的电动机一边实施三次将第一电动机61、第二电动机62、第三电动机63三台电动机中的任意一台作为测量对象的测量，从而对全部三台电动机分别测量各电动机的绝缘电阻。

具体来说，在第一次测量中将A组电动机设为第一电动机61，在第二次测量中设为第二电动机62，在第三次测量中设为第三电动机63，实施总计三次测量。由此，作为各测量中获得的A组的绝缘电阻值RmA，分别测量第一电动机61、第二电动机62、第三电动机63的绝缘电阻值Rm1、Rm2、Rm3。

表1表示按照图12的流程接着执行上述三次测量时的各分组和处理内容。如表1所示那样，只有最初的第一次测量执行获得第一测量结果的测量(图12的步骤S200～S205)和获得第二测量结果的测量(图12的步骤S206～S208)，根据所获得的第一测量结果和第二测量结果计算RmA。

继续进行第二次测量，因此按照图12的步骤S209与S210，在将作为A组的电动机从第一电动机61变更为第二电动机62之后，进行第二次测量。在第二次测量中，只实施获得第二测量结果的测量(图12的步骤S206～S208)而不实施第一测量结果，而第一测量结果使用第一次测量获得的值来计算绝缘电阻值。第三次测量也是与第二次同样的处理，由于第三次为最后的测量，因此在第三次测量(图12的步骤S206～S208)之后，按照图12的步骤S209与S211结束测量。

表1实施例2的分组和处理内容

在本实施例中，由绝缘电阻检测部70的微型计算机来执行表1所示的分组和按顺序执行三次电动机的绝缘电阻测量。由此，针对全部三台电动机测量各绝缘电阻值这样的处理被事先编程，全部通过绝缘电阻检测部70的微型计算机的处理来进行所需的处理。但是，也可以从外部的上级控制器指令绝缘电阻检测部70的微型计算机如下指示：在第几次的测量以怎样的分组进行电动机绝缘电阻值的测量。

此外，在本实施例中，作为测量一台测量对象电动机的绝缘电阻测量的方法，执行将选择为测量对象的一台电动机作为A组，将余下的两条电动机作为B组的测量。根据由此获得的A组的绝缘电阻值RmA获得选择为测量对象的一台电动机的绝缘电阻值。但是，本发明的特征在于：能够同等准确地测量A组电动机的绝缘电阻值和B组电动机的绝缘电阻值双方。因此，可以将选择为测量对象的一台电动机作为B组，将余下的两台作为A组来求出测量对象电动机的绝缘电阻值。

此外，对以图4的电动机驱动装置的结构逐个依次测量全部三台电动机的情况进行了说明。但是，未必需要对所有电动机进行测量，当存在不需要测量绝缘电阻的电动机时，如果需要测量绝缘电阻的电动机的测量全部结束，则结束测量。

以上，在本发明中，为了进行一次电动机的绝缘电阻值的测量，当获得第一测量结果时，需要进行获得第二测量结果的测量的两次测量处理。但是，当在短时间内连续进行多次电动机的绝缘电阻值的测量时，如图12的流程所示，在第二次以后的测量中，省略获得第一测量结果的测量处理，只实施获得第二测量结果的测量处理即可。因此，特征在于：用于测量电动机绝缘电阻的测量处理的次数不为测量次数的两倍，由于只通过测量次数加一次的测量处理就结束，因此测量处理的次数不变多，测量时间不变长。

[实施例3]

接下来，图13表示对使用了本发明的实施例3涉及的电动机驱动装置的绝缘劣化检测处理的过程进行说明的流程图。

具有电动机的绝缘电阻检测功能的电动机驱动装置被装入到机床等，主要在工场的生产现场被灵活运用于机械的保养以及养护活动中。

在工场的生产现场的机械保养以及养护活动中重要的是进行如下作业：首先针对最先用于机械的所有多个电动机调查有没有绝缘电阻值降低而造成绝缘劣化的电动机。

调查结果为，如果可以确认用于机械的全部多个电动机没有绝缘劣化的电动机，即所有电动机的绝缘电阻值为基准值以上而没有问题，该情况下不需要调查各电动机的绝缘电阻值。

另一方面，调查结果为，在用于机械的所有电动机中存在绝缘劣化的电动机，即所有电动机中至少有一台绝缘电阻值为基准值以下的电动机时，为了确定哪个电动机有怎样程度的劣化，需要继续进行各电动机的绝缘电阻值的测量作业。

本发明通过根据最初进行的第一测量结果求出并联连接了所有电动机的绝缘电阻而得的合成电阻值，首先可以确认有没有最初绝缘电阻值降低而造成绝缘劣化的电动机。这里，如果可以确认并联连接了所有电动机的绝缘电阻而得的合成电阻值为基准值以上，则所有电动机没有绝缘劣化而没有问题，不需要再测量而在该时间点就可以结束测量。

另一方面，在从第一测量结果获得的并联连接了所有电动机的绝缘电阻而得的合成电阻值是基准值以下时，为了确定哪个电动机有怎样程度的劣化，为了测量各电动机的绝缘电阻值而只继续执行获得第二测量结果的测量处理即可。

本发明的特征在于：像这样由于本发明各处理的实施过程与实际的养护活动的作业顺序吻合，因此可以高精度地实施测量而不会浪费。

通过图13的流程来对本发明的实施例3的具体处理的实施例进行说明。首先，绝缘电阻检测部70进行用于获得第一测量结果的测量处理，绝缘电阻检测部70读入通过测量而获得的第一测量结果(步骤S300～S305)。接着，在绝缘电阻检测部70中使用第一测量结果来计算所有电动机的绝缘电阻值的合成电阻值(步骤S306)。

关于使用第一测量结果来计算所有电动机的绝缘电阻值的合成电阻值的方法，此前已经说明，因此这里不再重复。接下来，在步骤S307中，绝缘电阻检测部70判定所有电动机的绝缘电阻值的合成电阻值是否是基准值以上。

从此前的图7与图8的等价电路的说明中可以明确：根据第一测量结果获得的所有电动机的绝缘电阻值的合成电阻值是并联连接了所有电动机的绝缘电阻值的合成电阻值。因此，在根据第一测量结果获得的所有电动机的绝缘电阻值的合成电阻值比基准值大时，可以看作是所有电动机的绝缘电阻值都比基准值大。

关于基准值，预先设定给进行步骤S306的绝缘电阻检测部70，也可以设为能够从外部变更基准值。另外，关于基准值的值，通过设定为判定为发生了电动机的绝缘劣化的绝缘电阻值的上限值、或者设定为判定为产生了绝缘劣化的绝缘电阻值的下限值，由此，可以判定是所有电动机的绝缘电阻值是基准值以上而没有问题的水平，还是在所有电动机中是否包含至少一台产生绝缘劣化的电动机。

这里，在通过第一测量结果获得的所有电动机的绝缘电阻值的合成电阻值比基准值大时，可以确认没有一台电动机产生绝缘劣化，所有电动机的绝缘电阻值是没有问题的水平。因此，不需要再测量，而如图12所示向步骤S313转移结束测量。

另一方面，在通过第一测量结果获得的所有电动机的绝缘电阻值的合成电阻值比基准值小时，在所有电动机中包含至少一台绝缘电阻值比基准值小的产生了绝缘劣化的电动机。因此，为了确认哪个电动机有怎样程度的劣化，而继续进行各电动机的绝缘电阻值的测量。

具体来说，在进行了A组与B组的分组之后，对应于分组来变更各逆变器部的半导体开关元件的接通/断开状态，绝缘电阻检测部70进行用于获得第二测量结果的测量处理。使用第一测量结果与第二测量结果，通过计算求出A组电动机的绝缘电阻RmA和B组电动机的绝缘电阻RmB(步骤S308～S316)。

这里使用的第一测量结果是在步骤S300～S305中为了求出所有电动机的绝缘电阻的合成电阻值而测量出的值。使用的第二测量结果是在进行了分组之后在步骤S300～S305中测量出的值。

在本实施例中，从需要确定哪个电动机的绝缘电阻值比基准值小开始到所有电动机的绝缘电阻测量结束为止，一边切换分组一边重复步骤S308～S312的处理。所有电动机的绝缘电阻值的测量结束，如果确定哪个电动机的绝缘电阻有怎样程度的降低，则不需要继续再测量，而向步骤S313转移结束测量。

在本实施例中，在测量所有电动机的绝缘电阻值结束之前，重复步骤S308～S312的处理，而不需要分别对所有电动机测量绝缘电阻值。

在实际的机械养护活动中，需要测量各电动机的绝缘电阻值的电动机是绝缘电阻值低于基准值的产生了绝缘劣化的电动机。对于绝缘电阻值是基准值以上的电动机，只要知道电动机的绝缘电阻值是基准值以上这样的情况那就足够了，不需要调查该电动机的绝缘电阻值。

例如，最初将某一台电动机的绝缘电阻值作为A组，将余下的电动机作为B组而测量出的结果为，在获得低于基准值的A组的绝缘电阻值和高于基准值的B组电动机的绝缘电阻值时，明确在所有电动机中绝缘电阻值比基准值小的电动机只是A组的电动机。并且，由于获得了低于基准值的A组的具体的绝缘电阻值的值，因此不需要再测量，可以只测得这一次就结束。

包括现有技术在内，像这样逐个切换测量对象的一台电动机来进行测量的方法的话，当绝缘劣化的电动机以少的测量次数成为测量对象时，就可以通过少的测量次数发现绝缘劣化的电动机。相反地，当绝缘劣化的电动机最后没有成为测量对象时，结果还会出现若不对所有电动机测量各绝缘电阻值就无法确定绝缘劣化的电动机的情况。结果，存在当所有电动机数量多时测量次数变多或不固定这样的问题。

因此，在本发明的实施例3中，绝缘电阻检测部70每当检测绝缘电阻值时，将由绝缘电阻检测部70全数检测出的各电动机的绝缘电阻值与进行了测量时的日期以及时刻相关的信息一起记录。然后，在将所有电动机分为A组和B组两个组时，测量根据记录预想为绝缘电阻值低的电动机，例如从日期接近的前一次测量结果中将绝缘电阻值最低的一个电动机作为A组或B组来测量绝缘电阻值。通过以这样的方式进行，可以通过少的测量次数确认哪个电动机绝缘劣化绝缘电阻值是多少、或者哪个电动机没有绝缘劣化。

通过图4结构中的表1的示例进行说明时，只有第三电动机63是绝缘电阻值降低的绝缘劣化了的电动机，其他的第一电动机61与第二电动机62是绝缘电阻值高而正常的电动机。此时，如表1所示若采用逐个切换测量对象的一台电动机来进行测量的方法，如果不像表1那样实施到第三次的测量，或者不根据第一次与第二次的测量结果通过计算求出第三电动机63的绝缘电阻值，则不能确认绝缘劣化的电动机是第三电动机63，不能确认其绝缘电阻值是多少，不能确认第一电动机61与第二电动机62的电动机绝缘电阻值高而电动机有没有绝缘劣化。

因此，绝缘电阻检测部70每当测量绝缘电阻值时，将所有检测出的各电动机的绝缘电阻值与进行了测量时的日期和时刻相关的信息一起记录于作为绝缘动作检测部70的微型计算机内置的ROM中。从该记录中，作为多日前的各电动机的绝缘电阻值的测量结果，如果知道第三电动机的绝缘电阻值低，则像表2那样在第一次就进行与表1的第三次相同的分组测量。这样的话，只通过第一次的测量就可以确认电动机绝缘劣化的电动机是第三电动机63，确认其绝缘电阻值是多少，确认第一电动机61与第二电动机62的电动机绝缘电阻值高而有没有电动机绝缘劣化。

表2实施例3的分组与处理内容

本发明至此的实施例都使用了电压以及电流检测部7，该电压以及电流检测部7具有检测电阻与分压电阻的串联连接和测量检测电阻两端电压的电路。该结构的电压以及电流检测部7的动作如至此的实施例所说明那样。

该电压以及电流检测部7的特征在于能够以少的部品结构高精度地测量电压和电流两者，是适合于能够以简单的结构进行高精度的绝缘电阻测量的本发明的电压以及电流检测部。

根据本发明，在从多台电动机中选择任意的电动机来进行测量时，与以往相比可以高精度地检测电动机的绝缘电阻的劣化状态。

Claims (5)

1.一种电动机驱动装置，具有：

整流器部，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，其通过电容器将由所述整流电路整流而得的直流电压平滑化；

多个逆变器部，其通过在所述电容器的正极侧端子与电动机线圈之间连接的上臂半导体开关元件以及在所述电容器负极侧端子与电动机线圈之间连接的下臂半导体开关元件的开关动作，将来自所述电源部的直流电压变换为交流电压来分别驱动多个电动机；

第二开关，其将所述电容器的一个端子与大地连接；

电压以及电流检测部，其测量在所述电容器的一个端子与大地之间流过的电流以及所述电容器的一个端子与大地之间的电压；

电压检测部，其测量所述电容器两端的电压；以及

绝缘电阻检测部，其检测由所述多个逆变器部驱动的多个电动机各自的绝缘电阻值，

其特征在于，

所述绝缘电阻检测部将如下状态下由所述电压以及电流检测部测量出的电压值以及电流值和由所述电压检测部测量出的电压值作为第一测量结果：停止电动机的运转，断开所述第一开关，接通第二开关，针对所有电动机将与各电动机连接的所述逆变器部的所述上臂或者所述下臂中某一个臂的半导体开关元件中的、在所述电容器的另一端子与电动机线圈之间连接的半导体开关元件接通的状态，

所述绝缘电阻检测部将如下状态下由所述电压以及电流检测部测量出的电压值以及电流值和由所述电压检测部测量出的电压值作为第二测量结果：将所有电动机分为A组和B组任意的两个组，针对A组电动机将与各电动机连接的所述逆变器部的所述上臂或者所述下臂中某一个臂的半导体开关元件中的、在所述电容器的另一端子与电动机线圈之间连接的半导体开关元件接通，并且，针对B组电动机将与各电动机连接的所述逆变器部的所述上臂或者所述下臂中某一个臂的半导体开关元件中的、在所述电容器的一个端子与电动机线圈之间连接的半导体开关元件接通的状态，

所述绝缘电阻检测部使用所述第一测量结果和第二测量结果来检测A组以及B组电动机的线圈与大地之间的绝缘电阻值。

2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，

所述绝缘电阻检测部将如下状态下由所述电压以及电流检测部测量出的电压值以及电流值和由所述电压检测部测量出的电压值作为第一测量结果进行存储：停止电动机的运转，断开所述第一开关，接通所述第二开关，针对所有电动机将与各电动机连接的所述逆变器部的所述上臂或者所述下臂中某一个臂的半导体开关元件中的、在所述电容器的另一端子与电动机线圈之间连接的半导体开关元件接通的状态，

所述绝缘电阻检测部连续进行多次如下测量：将所有电动机分为A组与B组任意的两个组，一边替换构成各组的电动机，一边将由所述电压以及电流检测部测量出的电压值以及电流值和由所述电压检测部测量出的电压值作为第二测量结果，

所述绝缘电阻检测部使用在各分组测量出的各第二测量结果和所述存储的第一测量结果，检测各分组中A组以及B组的电动机的线圈与大地之间的绝缘电阻值。

3.根据权利要求1或2所述的电动机驱动装置，其特征在于，

所述绝缘电阻检测部将如下状态下由所述电压以及电流检测部测量出的电压值以及电流值和由所述电压检测部测量出的电压值作为第一测量结果，使用第一测量结果求出所有电动机的绝缘电阻的合成电阻值：停止电动机的运转，断开所述第一开关，接通所述第二开关，针对所有电动机将与各电动机连接的所述逆变器部的所述上臂或者所述下臂中某一个臂的半导体开关元件中的、在所述电容器的另一端子与电动机线圈之间连接的半导体开关元件接通的状态，

在所述合成电阻值比基准值小时，所述绝缘电阻检测部将如下状态下由所述电压以及电流检测部测量出的电压值以及电流值和由所述电压检测部测量出的电压值作为第二测量结果：将所有电动机分为A组和B组任意的两个组，针对A组电动机将与各电动机连接的所述逆变器部的所述上臂或者所述下臂中某一个臂的半导体开关元件中的、在所述电容器的另一端子与电动机线圈之间连接的半导体开关元件接通，并且，针对B组电动机将与各电动机连接的所述逆变器部的所述上臂或者所述下臂中某一个臂的半导体开关元件中的、在所述电容器的一个端子与电动机线圈之间连接的半导体开关元件接通的状态，

所述绝缘电阻检测部使用所述第一测量结果与第二测量结果，检测A组以及B组的电动机的线圈与大地之间的绝缘电阻值。

4.根据权利要求1或2所述的电动机驱动装置，其特征在于，

所述绝缘电阻检测部每当检测绝缘电阻值时，将由所述绝缘电阻检测部全数检测出的各电动机的绝缘电阻值与进行了测量时的日期以及时刻相关的信息一起记录，在测量电动机的绝缘电阻值的过程中，将根据所述记录预想为绝缘电阻值低的一个电动机分组为A组或B组，来检测A组以及B组的电动机的线圈与大地之间的绝缘电阻值。

5.根据权利要求1或2所述的电动机驱动装置，其特征在于，

所述电压以及电流检测部具有检测电阻与分压电阻的串联连接和测量检测电阻两端的电压的电路，通过测量所述检测电阻两端的电压，根据所述检测电阻的电阻值获得电流值的测量结果，根据所述检测电阻两端的电压与检测电阻和分压电阻的电阻值获得电压值的测量结果。