本發(fā)明涉及一種將從交流電源提供的交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流并向直流環(huán)節(jié)輸出之后再轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的交流電流并向電動(dòng)機(jī)提供的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，特別是涉及一種具有對(duì)設(shè)置于直流環(huán)節(jié)的平滑電容器進(jìn)行初始充電的初始充電部的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
：在對(duì)機(jī)床、鍛壓機(jī)械、注射成型機(jī)、產(chǎn)業(yè)機(jī)械或者各種機(jī)器人內(nèi)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，將從交流電源側(cè)輸入的交流電力暫且轉(zhuǎn)換為直流電力之后再轉(zhuǎn)換為交流電力，將該交流電力用作針對(duì)每個(gè)驅(qū)動(dòng)軸設(shè)置的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力。這樣的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置具備：整流電路，其對(duì)從三相交流輸入電源所在的交流電源側(cè)供給的交流電力進(jìn)行整流來(lái)輸出直流電力；以及逆變器部，其與作為整流電路的直流輸出側(cè)的直流環(huán)節(jié)(DC環(huán)節(jié))連接，將直流環(huán)節(jié)的直流電力與作為電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電力或再生電力的交流電力之間相互進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)連接在該逆轉(zhuǎn)換器的交流輸出側(cè)的電動(dòng)機(jī)的速度、轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)子的位置進(jìn)行控制。為了向與多個(gè)驅(qū)動(dòng)軸分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置的各電動(dòng)機(jī)單獨(dú)地供給驅(qū)動(dòng)電力來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，而設(shè)置有與電動(dòng)機(jī)的個(gè)數(shù)相同個(gè)數(shù)的逆變器部。另一方面，為了降低電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的成本、占有空間，多數(shù)情況下針對(duì)多個(gè)逆變器部而設(shè)置有一個(gè)整流電路。例如日本特開(kāi)平6-311639號(hào)公報(bào)所記載的那樣，在逆變器部的連接整流電路的直流環(huán)節(jié)側(cè)設(shè)置有平滑電容器(也稱為“直流環(huán)節(jié)電容器”)。平滑電容器具有抑制正轉(zhuǎn)換器的直流輸出的脈動(dòng)成分的功能，并且能夠蓄積直流電力。關(guān)于平滑電容器，需要在從電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置剛啟動(dòng)之后起直到開(kāi)始驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)之前(即，逆變器部的電力轉(zhuǎn)換動(dòng)作開(kāi)始前)為止事先進(jìn)行初始充電(也稱為“預(yù)備充電”)，因此一般為此設(shè)置有初始充電部。圖8是表示一般的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1000具備：整流電路111，其對(duì)來(lái)自商用三相的交流電源3的交流電力進(jìn)行整流來(lái)輸出直流電力；以及逆變器部112，其與作為整流電路111的直流側(cè)的直流環(huán)節(jié)連接，將從整流電路111輸出的直流電力轉(zhuǎn)換為要作為電動(dòng)機(jī)2的驅(qū)動(dòng)電力來(lái)供給的具有期望電壓和期望頻率的交流電力、或者將從電動(dòng)機(jī)2再生的交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1000對(duì)連接在該逆變器部112的交流側(cè)的電動(dòng)機(jī)2的速度、轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)子的位置進(jìn)行控制。為了向與多個(gè)驅(qū)動(dòng)軸分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置的各電動(dòng)機(jī)2單獨(dú)地供給驅(qū)動(dòng)電力來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，而將與電動(dòng)機(jī)2的個(gè)數(shù)相同個(gè)數(shù)的逆變器部112并聯(lián)連接。在各逆變器部112的直流輸入側(cè)分別設(shè)置有平滑電容器221。也就是說(shuō)，平滑電容器221位于逆變器部112的連接整流電路111的直流環(huán)節(jié)側(cè)。此外，在圖8中，作為一例，將電動(dòng)機(jī)2的個(gè)數(shù)設(shè)為三個(gè)，因而逆變器部112為三個(gè)。另一方面，為了降低電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1000的成本、占有空間，多數(shù)情況下針對(duì)多個(gè)逆變器部112設(shè)置有一個(gè)整流電路111。關(guān)于平滑電容器221，需要在從電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1000剛啟動(dòng)之后(即，剛使開(kāi)閉部116閉路(接通)之后)起直到開(kāi)始驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)2之前(即，逆變器部112的電力轉(zhuǎn)換動(dòng)作開(kāi)始前)為止進(jìn)行初始充電。在從平滑電容器221中未蓄積能量的狀態(tài)起開(kāi)始初始充電之后，立即有大的浪涌電流流過(guò)整流電路111。特別是，平滑電容器221的靜電容量越大，則產(chǎn)生越大的浪涌電流。作為針對(duì)該浪涌電流的對(duì)策，一般是在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1000中且整流電路111與逆變器部112內(nèi)的平滑電容器221之間設(shè)置初始充電部113。例如圖8所示，在多個(gè)逆變器部112并聯(lián)連接的情況下，與其相應(yīng)地，平滑電容器221也具有彼此并聯(lián)連接的關(guān)系，但在整流電路111與這些平滑電容器221之間設(shè)置有一個(gè)初始充電部113。初始充電部113具有開(kāi)關(guān)222以及與該開(kāi)關(guān)222并聯(lián)連接的充電電阻223。開(kāi)關(guān)222僅在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1000剛啟動(dòng)之后的平滑電容器221的初始充電期間內(nèi)開(kāi)路(斷開(kāi))，在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1000對(duì)電動(dòng)機(jī)2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的通常動(dòng)作期間內(nèi)維持閉路(接通)的狀態(tài)。作為開(kāi)關(guān)222的例子，例如有晶閘管。更具體地說(shuō)，在從電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1000剛啟動(dòng)之后起直到開(kāi)始驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)2之前為止的初始充電期間內(nèi)，通過(guò)使開(kāi)關(guān)222開(kāi)路(斷開(kāi))來(lái)使從整流電路111輸出的直流電流通過(guò)充電電阻223后流入到平滑電容器221，平滑電容器221被充電。而且，當(dāng)平滑電容器221被充電到規(guī)定的電壓時(shí)，使開(kāi)關(guān)222閉路(接通)來(lái)使充電電阻223的兩端短路，從而使初始充電動(dòng)作完成。之后，逆變器部112開(kāi)始電力轉(zhuǎn)換動(dòng)作來(lái)向電動(dòng)機(jī)2供給驅(qū)動(dòng)電力，電動(dòng)機(jī)2基于該驅(qū)動(dòng)電力而被驅(qū)動(dòng)。如上述那樣，在平滑電容器221的初始充電期間內(nèi)，通過(guò)使開(kāi)關(guān)222開(kāi)路(斷開(kāi))來(lái)使從整流電路111輸出的直流電力流過(guò)充電電阻223并在充電電阻223中作為熱被消耗，因此抑制了在初始充電期間內(nèi)產(chǎn)生過(guò)大的浪涌電流。但是，充電電阻223具有被定義為能夠耐受熔斷的熱量的瞬時(shí)負(fù)荷耐受量(下面，簡(jiǎn)稱為“負(fù)荷耐受量”)，當(dāng)由于電流流過(guò)充電電阻223而產(chǎn)生的熱量超過(guò)負(fù)荷耐受量時(shí)，充電電阻223會(huì)熔斷。在初始充電期間內(nèi)流過(guò)充電電阻223的直流電流依賴于平滑電容器221的靜電容量，充電電阻223中產(chǎn)生的熱量依賴于流過(guò)充電電阻223的直流電流，因此能夠設(shè)置于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1000的充電電阻223的負(fù)荷耐受量是根據(jù)平滑電容器221的最大靜電容量來(lái)決定的。例如，在平滑電容器221的靜電容量大的系統(tǒng)的情況下，需要使用額定電力大的充電電阻223。在如圖8所示那樣多個(gè)逆變器部112并聯(lián)連接的情況下，與其相應(yīng)地，多個(gè)平滑電容器221也具有彼此并聯(lián)連接的關(guān)系，但是在該情況下，充電電阻223的耐受量是根據(jù)所有平滑電容器221的靜電容量的合成容量來(lái)決定的負(fù)荷。因而，通常情況下，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，考慮充電電阻的負(fù)荷耐受量與在該負(fù)荷耐受量下能夠設(shè)置的平滑電容器的最大靜電容量之間的關(guān)系性，根據(jù)平滑電容器的最大靜電容量來(lái)選定能夠設(shè)置于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的充電電阻。即使在根據(jù)平滑電容器的靜電容量選定了能夠設(shè)置于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的充電電阻的情況下，當(dāng)因一些原因而對(duì)平滑電容器進(jìn)行初始充電所需要的時(shí)間變長(zhǎng)時(shí)，由于電流流過(guò)充電電阻而產(chǎn)生的熱量有可能超過(guò)負(fù)荷耐受量而導(dǎo)致充電電阻熔斷。特別是，在多個(gè)逆變器部并聯(lián)連接的情況下，多個(gè)平滑電容器也并聯(lián)連接，但是在這樣的情況下，存在對(duì)平滑電容器進(jìn)行初始充電所需要的時(shí)間變長(zhǎng)的傾向，從而充電電阻熔斷的可能性高。另外，如上述那樣，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，根據(jù)平滑電容器的最大靜電容量來(lái)選定能夠設(shè)置于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的充電電阻。因而，例如在多個(gè)逆變器部并聯(lián)連接且多個(gè)平滑電容器也并聯(lián)連接等情況下、平滑電容器的最大靜電容量變大的情況下，由于需要選定負(fù)荷耐受量大的充電電阻，因此存在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的成本增加且大型化的問(wèn)題。另外，例如，在由于之后的維護(hù)、設(shè)計(jì)變更等理由而更換為具有靜電容量更大的平滑電容器的逆變器部或者進(jìn)一步追加了逆變器部的情況下，多個(gè)平滑電容器的靜電容量的合成容量有時(shí)會(huì)超過(guò)根據(jù)已經(jīng)使用的充電電阻的負(fù)荷耐受量所決定的平滑電容器的最大容量。在該情況下也同樣地，對(duì)平滑電容器進(jìn)行初始充電所需要的時(shí)間變長(zhǎng)，由于電流流過(guò)充電電阻而產(chǎn)生的熱量有可能超過(guò)負(fù)荷耐受量而導(dǎo)致充電電阻熔斷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠可靠地保護(hù)用于對(duì)設(shè)置于直流環(huán)節(jié)的平滑電容器進(jìn)行初始充電的初始充電部的、小型且低成本的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置具備：整流電路，其對(duì)從交流電源側(cè)提供的交流電流進(jìn)行整流，向作為直流側(cè)的直流環(huán)節(jié)輸出直流電流；逆變器部，其在連接有整流電路的直流環(huán)節(jié)側(cè)具有平滑電容器，將來(lái)自整流電路的直流電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換來(lái)輸出用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的交流電流；初始充電部，其設(shè)置于直流環(huán)節(jié)，具有開(kāi)關(guān)以及與開(kāi)關(guān)并聯(lián)連接的充電電阻，在開(kāi)始驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)前的初始充電期間內(nèi)，該初始充電部利用通過(guò)使開(kāi)關(guān)開(kāi)路而經(jīng)由充電電阻流動(dòng)的來(lái)自整流電路的直流電流，對(duì)平滑電容器進(jìn)行初始充電直到平滑電容器成為規(guī)定的電壓為止；存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)充電電阻的電阻值以及作為使充電電阻熔斷的電力量而預(yù)先規(guī)定的負(fù)荷耐受量；電力計(jì)算部，其計(jì)算由于來(lái)自整流電路的直流電流流動(dòng)而在充電電阻產(chǎn)生的在某個(gè)時(shí)間區(qū)間的平均電力量；以及開(kāi)閉部，其在初始充電期間內(nèi)，在由電力計(jì)算部計(jì)算出的平均電力量達(dá)到負(fù)荷耐受量的情況下，該開(kāi)閉部切斷來(lái)自整流電路的直流電流向平滑電容器的流入，所述切斷之后，在由電力計(jì)算部計(jì)算出的平均電力量為規(guī)定的閾值以下的情況下，該開(kāi)閉部使來(lái)自整流電路的直流電流流入到所述平滑電容器。另外，也可以設(shè)為，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置還具備檢測(cè)直流環(huán)節(jié)的直流電壓值的直流電壓檢測(cè)部，電力計(jì)算部根據(jù)由直流電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的直流電壓值和充電電阻的電阻值，來(lái)計(jì)算在充電電阻中產(chǎn)生的平均電力量。另外，也可以設(shè)為，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置還具備檢測(cè)直流環(huán)節(jié)的直流電流值的直流電流檢測(cè)部，電力計(jì)算部根據(jù)由直流電流檢測(cè)部檢測(cè)出的電流值和充電電阻的電阻值，來(lái)計(jì)算在充電電阻中產(chǎn)生的平均電力量。另外，也可以設(shè)為，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置還具備檢測(cè)整流電路的交流電源側(cè)的交流電壓值的交流電壓檢測(cè)部，電力計(jì)算部根據(jù)由交流電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的交流電壓值、充電電阻的電阻值以及平滑電容器的靜電容量，來(lái)計(jì)算在充電電阻中產(chǎn)生的平均電力量。在此，也可以設(shè)為，開(kāi)閉部設(shè)置于整流電路的交流電源側(cè)的輸入端，在初始充電期間內(nèi)，在由電力計(jì)算部計(jì)算出的平均電力量達(dá)到負(fù)荷耐受量的情況下，該開(kāi)閉部使交流電源與整流電路之間的電流路徑開(kāi)路來(lái)切斷從交流電源側(cè)向整流電路提供的交流電流，由此切斷來(lái)自整流電路的直流電流向平滑電容器的流入，所述切斷之后，在由電力計(jì)算部計(jì)算出的平均電力量為規(guī)定的閾值以下的情況下，該開(kāi)閉部使交流電源與整流電路之間的電流路徑閉路來(lái)從交流電源側(cè)向整流電路提供交流電流，由此使來(lái)自整流電路的直流電流流入到平滑電容器?；蛘撸€可以設(shè)為，開(kāi)閉部設(shè)置在整流電路與初始充電部之間的電流路徑上，在初始充電期間內(nèi)，在由電力計(jì)算部計(jì)算出的平均電力量達(dá)到負(fù)荷耐受量的情況下，該開(kāi)閉部使整流電路與初始充電部之間的電流路徑開(kāi)路，由此切斷來(lái)自整流電路的直流電流向平滑電容器的流入，所述切斷之后，在由電力計(jì)算部計(jì)算出的平均電力量為規(guī)定的閾值以下的情況下，該開(kāi)閉部使整流電路與初始充電部之間的電流路徑閉路，由此使來(lái)自整流電路的直流電流流入到平滑電容器?；蛘?，還可以設(shè)為，開(kāi)閉部設(shè)置在初始充電部與逆變器部之間的電流路徑上，在初始充電期間內(nèi)，在由電力計(jì)算部計(jì)算出的平均電力量達(dá)到負(fù)荷耐受量的情況下，該開(kāi)閉部使初始充電部與逆變器部之間的電流路徑開(kāi)路，由此切斷來(lái)自整流電路的直流電流向平滑電容器的流入，所述切斷之后，在由電力計(jì)算部計(jì)算出的平均電力量為規(guī)定的閾值以下的情況下，該開(kāi)閉部使初始充電部與逆變器部之間的電流路徑閉路，由此使來(lái)自整流電路的直流電流流入到平滑電容器。在此，也可以設(shè)為，開(kāi)閉部具有電磁接觸器、繼電器以及半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件中的任一個(gè)來(lái)使電流路徑閉路或開(kāi)路。附圖說(shuō)明通過(guò)參照下面的附圖，會(huì)更明確地理解本發(fā)明。圖1是基于第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的原理框圖。圖2A是說(shuō)明基于第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的開(kāi)閉部的動(dòng)作的一例的圖，表示開(kāi)關(guān)的接通斷開(kāi)狀態(tài)。圖2B是說(shuō)明基于第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的開(kāi)閉部的動(dòng)作的一例的圖，表示由電力計(jì)算部計(jì)算出的平均電力量。圖2C是說(shuō)明基于第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的開(kāi)閉部的動(dòng)作的一例的圖，表示由直流電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的直流環(huán)節(jié)的直流電壓值。圖3是表示第一實(shí)施例中的直流電壓檢測(cè)部的一例的圖。圖4是表示基于第二實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的原理框圖。圖5是表示基于第三實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的原理框圖。圖6是基于第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的變形例(其一)的原理框圖。圖7是基于第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的變形例(其二)的原理框圖。圖8是表示一般的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。具體實(shí)施方式下面，參照附圖來(lái)說(shuō)明具有初始充電部的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。然而，希望理解的是，本發(fā)明并不限定于附圖或者下面所說(shuō)明的實(shí)施方式。圖1是表示基于第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1的商用三相的交流輸入側(cè)連接有交流電源3，在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1的交流電動(dòng)機(jī)側(cè)連接有三相交流的電動(dòng)機(jī)2。在此，說(shuō)明對(duì)三個(gè)電動(dòng)機(jī)2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1，但是關(guān)于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1驅(qū)動(dòng)控制的電動(dòng)機(jī)2的個(gè)數(shù)并不對(duì)本發(fā)明特別地進(jìn)行限定，既可以是一個(gè)也可以是多個(gè)。另外，在下面說(shuō)明的實(shí)施例中，將與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1連接的交流電源3及交流電動(dòng)機(jī)2的相數(shù)均設(shè)為三相，但是關(guān)于相數(shù)并不對(duì)本發(fā)明特別地進(jìn)行限定，例如也可以是單相。另外，關(guān)于由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)2的種類也不對(duì)本發(fā)明特別地進(jìn)行限定，例如既可以是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)也可以是同步電動(dòng)機(jī)。如圖1所示，基于第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1具備整流電路11、具有平滑電容器21的逆變器部12、具有開(kāi)關(guān)22和充電電阻23的初始充電部13、存儲(chǔ)部14、電力計(jì)算部15、開(kāi)閉部16以及直流電壓檢測(cè)部17。整流電路11對(duì)從交流電源3側(cè)提供的交流電流進(jìn)行整流，向作為直流側(cè)的直流環(huán)節(jié)輸出直流電流。在本發(fā)明中，使用的整流電路11的實(shí)施方式?jīng)]有特別限定，例如有二極管整流電路、或者在內(nèi)部具備半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的PWM控制方式的整流電路等。在整流電路11為PWM控制方式的整流電路的情況下，包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件以及與該半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件反并聯(lián)地連接的二極管的橋電路。在該情況下，作為半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的例子，有IGBT、晶閘管、GTO(GateTurn-OFFThyristor：門(mén)極可關(guān)斷晶閘管)、晶體管等，但是關(guān)于半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的種類本身并不對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，也可以是其它半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件。逆變器部12對(duì)來(lái)自整流電路11的直流電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換來(lái)輸出用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的交流電流。逆變器部12包括例如PWM逆變器等那樣的、開(kāi)關(guān)元件以及與該開(kāi)關(guān)元件反并聯(lián)地連接的二極管的橋電路。作為開(kāi)關(guān)元件的例子，有IGBT、晶閘管、GTO(GateTurn-OFFThyristor：門(mén)極可關(guān)斷晶閘管)、晶體管等，但是關(guān)于半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的種類本身并不對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，也可以是其它半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件。逆變器部12根據(jù)從上級(jí)控制裝置(未圖示)接收到的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)指令來(lái)使內(nèi)部的開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作，從而將從直流環(huán)節(jié)側(cè)供給的直流電力轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)2的具有期望電壓和期望頻率的三相交流電力。電動(dòng)機(jī)2根據(jù)所供給的電壓可變且頻率可變的三相交流電力進(jìn)行動(dòng)作。另外，在電動(dòng)機(jī)2減速時(shí)產(chǎn)生再生電力，逆變器部12根據(jù)從上級(jí)控制裝置接收到的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)指令將電動(dòng)機(jī)2中產(chǎn)生的交流的再生電力轉(zhuǎn)換為直流電力后返給直流環(huán)節(jié)。逆變器部12在連接有整流電路11的直流環(huán)節(jié)側(cè)具有平滑電容器21。初始充電部13設(shè)置于將整流電路11的直流輸出側(cè)與逆變器部12的直流輸入側(cè)連接的直流環(huán)節(jié)，具有開(kāi)關(guān)22以及與該開(kāi)關(guān)22并聯(lián)連接的充電電阻23。在開(kāi)始驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)前的初始充電期間內(nèi)，初始充電部13利用通過(guò)使開(kāi)關(guān)22開(kāi)路而經(jīng)由充電電阻23流動(dòng)的來(lái)自整流電路11的直流電流，對(duì)平滑電容器21進(jìn)行初始充電直到平滑電容器21成為規(guī)定的電壓為止。更具體地說(shuō)，開(kāi)關(guān)22僅在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1啟動(dòng)之后的平滑電容器21的初始充電期間內(nèi)開(kāi)路(斷開(kāi))，在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1對(duì)電動(dòng)機(jī)2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的通常動(dòng)作期間內(nèi)維持閉路(接通)的狀態(tài)。作為開(kāi)關(guān)22的例子，例如有晶閘管。更具體地說(shuō)，在從電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1啟動(dòng)起直到開(kāi)始驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)2之前為止的初始充電期間內(nèi)，通過(guò)使開(kāi)關(guān)22開(kāi)路(斷開(kāi))來(lái)使從整流電路11輸出的直流電流流過(guò)充電電阻23后流入到平滑電容器21，從而平滑電容器21被充電。而且，當(dāng)平滑電容器21被充電到規(guī)定的電壓時(shí)，使開(kāi)關(guān)22閉路(接通)來(lái)使充電電阻23的兩端短路，從而完成初始充電動(dòng)作。之后，逆變器部12開(kāi)始電力轉(zhuǎn)換動(dòng)作來(lái)向電動(dòng)機(jī)2供給驅(qū)動(dòng)電力，并根據(jù)該驅(qū)動(dòng)電力來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)2。存儲(chǔ)部14存儲(chǔ)作為使充電電阻23熔斷的熱量(電力量)而預(yù)先規(guī)定的負(fù)荷耐受量。負(fù)荷耐受量被定義為充電電阻23能夠耐受熔斷的熱量(電力量)，當(dāng)由于電流流過(guò)充電電阻23而產(chǎn)生的熱量超過(guò)負(fù)荷耐受量時(shí)，充電電阻23熔斷。另外，存儲(chǔ)部14存儲(chǔ)充電電阻23的電阻值。電力計(jì)算部15計(jì)算由于來(lái)自整流電路11的直流電流流動(dòng)而在充電電阻23中產(chǎn)生的在某個(gè)時(shí)間區(qū)間的平均電力量。關(guān)于平均電力量，例如通過(guò)簡(jiǎn)單移動(dòng)平均(SimpleMovingAverage：SMA)來(lái)計(jì)算。在后面記述電力計(jì)算部15所進(jìn)行的平均電力量的計(jì)算處理的具體例。在初始充電期間內(nèi)，在由電力計(jì)算部15計(jì)算出的平均電力量達(dá)到存儲(chǔ)部14中存儲(chǔ)的負(fù)荷耐受量的情況下，開(kāi)閉部16切斷來(lái)自整流電路11的直流電流向平滑電容器21的流入，該切斷之后，在由電力計(jì)算部15計(jì)算出的平均電力量為規(guī)定的閾值以下的情況下，開(kāi)閉部16使來(lái)自整流電路11的直流電流流入到平滑電容器21。在第一實(shí)施例中，如圖1所示，開(kāi)閉部16設(shè)置于整流電路11的交流電源3側(cè)的輸入端，例如以將三相的電流路徑中的兩相切斷的方式構(gòu)成開(kāi)關(guān)。由電力計(jì)算部15計(jì)算出的平均電力量是否達(dá)到存儲(chǔ)部14中存儲(chǔ)的負(fù)荷耐受量的判別以及該負(fù)荷耐受量是否為規(guī)定的閾值以下的判別由開(kāi)閉部16內(nèi)的開(kāi)關(guān)控制部24來(lái)進(jìn)行。開(kāi)關(guān)控制部24根據(jù)判別的結(jié)果來(lái)使電流路徑閉路或開(kāi)路。開(kāi)閉部16具有電磁接觸器、繼電器以及半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件中的任一個(gè)來(lái)使電流路徑閉路或開(kāi)路。在初始充電期間內(nèi)，在由電力計(jì)算部15計(jì)算出的平均電力量達(dá)到存儲(chǔ)部14中存儲(chǔ)的負(fù)荷耐受量的情況下，開(kāi)閉部16使交流電源3與整流電路11之間的電流路徑開(kāi)路來(lái)切斷從交流電源3側(cè)向整流電路11提供的交流電流。由此，交流電流不再流入整流電路11，無(wú)法再進(jìn)行整流動(dòng)作，因此，作為結(jié)果，沒(méi)有直流電流從整流電路11流入到平滑電容器21。另外，在該切斷之后，在由電力計(jì)算部15計(jì)算出的平均電力量為規(guī)定的閾值以下的情況下，開(kāi)閉部16使交流電源3與整流電路11之間的電流路徑閉路來(lái)從交流電源3側(cè)向整流電路11提供交流電流。由此，通過(guò)整流電路11的整流動(dòng)作來(lái)輸出直流電流，直流電流從整流電路11流入到平滑電容器21，從而平滑電容器21被充電。圖2A是說(shuō)明基于第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的開(kāi)閉部的動(dòng)作的一例的圖，表示開(kāi)關(guān)的接通斷開(kāi)狀態(tài)。圖2B是說(shuō)明基于第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的開(kāi)閉部的動(dòng)作的一例的圖，表示由電力計(jì)算部計(jì)算出的平均電力量。圖2C是說(shuō)明基于第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的開(kāi)閉部的動(dòng)作的一例的圖，表示由直流電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的直流環(huán)節(jié)的直流電壓值。例如圖2A所示，在時(shí)刻為0(零)的初始充電開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)，使開(kāi)閉部16的開(kāi)關(guān)接通來(lái)使交流電源3與整流電路11之間的電流路徑閉路，通過(guò)整流電路11的整流動(dòng)作來(lái)輸出直流電流，直流電流從整流電路11流入到平滑電容器21，從而平滑電容器21被充電。其結(jié)果，直流環(huán)節(jié)的直流電壓值上升。當(dāng)在時(shí)刻t1由電力計(jì)算部15計(jì)算出的平均電力量超過(guò)存儲(chǔ)部14中存儲(chǔ)的負(fù)荷耐受量時(shí)，通過(guò)開(kāi)關(guān)控制部24的控制來(lái)使開(kāi)閉部16的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，從而使交流電源3與整流電路11之間的電流路徑開(kāi)路。其結(jié)果，交流電流不再流入整流電路11，因而不再進(jìn)行整流動(dòng)作，因此不再有直流電流流向充電電阻23。在切斷后，當(dāng)在時(shí)刻t2由電力計(jì)算部15計(jì)算出的平均電力量低于規(guī)定的閾值時(shí)，通過(guò)開(kāi)關(guān)控制部24的控制來(lái)使開(kāi)閉部16的開(kāi)關(guān)接通，從而使交流電源3與整流電路11之間的電流路徑閉路。其結(jié)果，交流電流流入到整流電路11，通過(guò)整流電路11的整流動(dòng)作來(lái)輸出直流電流，直流電流從整流電路11流入到平滑電容器21，從而平滑電容器21被充電。此外，在第一實(shí)施例中，將開(kāi)閉部16設(shè)置于整流電路11的交流電源3側(cè)的輸入端，但是作為其變形例，也可以將開(kāi)閉部16設(shè)置在整流電路11與初始充電部13之間的電流路徑上，或者也可以設(shè)置在初始充電部13與逆變器部12之間的電流路徑上。在后面記述這些內(nèi)容。直流電壓檢測(cè)部17檢測(cè)直流環(huán)節(jié)的直流電壓值(即，施加在平滑電容器21的兩端的電壓值)。圖3是表示第一實(shí)施例中的直流電壓檢測(cè)部的一例的圖。作為直流電壓檢測(cè)部，例如使用絕緣放大器17-1。即，通過(guò)電阻對(duì)直流環(huán)節(jié)的電壓進(jìn)行分壓，向絕緣放大器17-1輸入分壓后的電壓。然后，基于絕緣放大器17-1的輸出信號(hào)來(lái)檢測(cè)直流環(huán)節(jié)的直流電壓值。在此，關(guān)于第一實(shí)施例中的電力計(jì)算部15所進(jìn)行的平均電力量的計(jì)算處理進(jìn)行說(shuō)明。在第一實(shí)施例中，根據(jù)由直流電壓檢測(cè)部17檢測(cè)出的直流電壓值和存儲(chǔ)部14中存儲(chǔ)的充電電阻23的電阻值，來(lái)計(jì)算在充電電阻23中產(chǎn)生的在某個(gè)時(shí)間區(qū)間的平均電力量。在將平滑電容器21的靜電容量設(shè)為C、將平滑電容器21中蓄積的電荷量設(shè)為Q、將在時(shí)刻t由直流電壓檢測(cè)部17檢測(cè)出的直流電壓值設(shè)為Vdc(t)、將在時(shí)刻t流過(guò)平滑電容器21的電流設(shè)為i(t)時(shí)，用式1表示將從時(shí)刻T1至?xí)r刻T2的時(shí)間區(qū)間設(shè)為微小時(shí)間的情況下在該微小時(shí)間內(nèi)流過(guò)平滑電容器21的電流i(t)。i(t)=dQdt=CVdc(T2)-Vdc(T1)T2-T1...(1)]]>由于平滑電容器21與充電電阻23被串聯(lián)連接，因此流過(guò)充電電阻23的電流與由式1表示的流過(guò)平滑電容器21的電流i(t)相等。因此，用式2表示在從時(shí)刻T1至?xí)r刻T2的時(shí)間區(qū)間在充電電阻23中產(chǎn)生的平均電力量P。P=R∫T1T2i(t)2dtT2-T1...(2)]]>電力計(jì)算部15根據(jù)由直流電壓檢測(cè)部17檢測(cè)出的直流電壓值Vdc和充電電阻23的電阻值R，使用式2來(lái)計(jì)算在充電電阻23中產(chǎn)生的平均電力量P。接著，說(shuō)明第二實(shí)施例。在第二實(shí)施例中，根據(jù)由直流電流檢測(cè)部檢測(cè)出的直流環(huán)節(jié)的直流電流值和充電電阻的電阻值，來(lái)計(jì)算在充電電阻中產(chǎn)生的平均電力量。圖4是表示基于第二實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。在第二實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1還具備檢測(cè)直流環(huán)節(jié)的直流電流值的直流電流檢測(cè)部18。電力計(jì)算部15根據(jù)由直流電流檢測(cè)部18檢測(cè)出的直流電流值和存儲(chǔ)部14中存儲(chǔ)的充電電阻23的電阻值，來(lái)計(jì)算在充電電阻23中產(chǎn)生的在某個(gè)時(shí)間區(qū)間的平均電力量。在將在時(shí)刻t由直流電流檢測(cè)部18檢測(cè)出的直流電流值設(shè)為i(t)、將存儲(chǔ)部14中存儲(chǔ)的充電電阻23的電阻值設(shè)為R時(shí)，用式3表示在從時(shí)刻T1至?xí)r刻T2的時(shí)間區(qū)間在充電電阻23中產(chǎn)生的平均電力量P。P=R∫T1T2i(t)2dtT2-T1...(3)]]>電力計(jì)算部15根據(jù)由直流電流檢測(cè)部18檢測(cè)出的直流電流值I和充電電阻23的電阻值R，按照式3來(lái)計(jì)算在充電電阻23中產(chǎn)生的平均電力量P。例如，也可以通過(guò)霍爾元件來(lái)構(gòu)成直流電流檢測(cè)部18。通過(guò)霍爾元件能夠檢測(cè)設(shè)置有霍爾元件的部分的直流電流。或者，還可以將直流電流檢測(cè)部18構(gòu)成為：利用直流電壓檢測(cè)部(未圖示)來(lái)檢測(cè)充電電阻23的兩端的直流電壓值，通過(guò)對(duì)檢測(cè)出的直流電壓值除以所存儲(chǔ)的充電電阻23的電阻值來(lái)計(jì)算直流電流值。此外，在第二實(shí)施例中，除上述以外的電路結(jié)構(gòu)要素與圖1所示的電路結(jié)構(gòu)要素相同，因此對(duì)相同的電路結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略關(guān)于該電路結(jié)構(gòu)要素的詳細(xì)說(shuō)明。接著，說(shuō)明第三實(shí)施例。在第三實(shí)施例中，根據(jù)整流電路的交流電源側(cè)的交流電壓值、充電電阻的電阻值以及平滑電容器的靜電容量來(lái)計(jì)算在充電電阻中產(chǎn)生的在某個(gè)時(shí)間區(qū)間的平均電力量。圖5是表示基于第三實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。在第三實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置1還具備檢測(cè)整流電路11的交流電源3側(cè)的交流電壓值的交流電壓檢測(cè)部19。電力計(jì)算部15根據(jù)由交流電壓檢測(cè)部19檢測(cè)出的交流電壓值、存儲(chǔ)部14中存儲(chǔ)的充電電阻23的電阻值以及平滑電容器21的靜電容量，來(lái)計(jì)算在充電電阻23中產(chǎn)生的平均電力量。在時(shí)刻t，在將線間電壓有效值設(shè)為V、將存儲(chǔ)部14中存儲(chǔ)的充電電阻23的電阻值設(shè)為R、將平滑電容器21的靜電容量設(shè)為C時(shí)，用式4表示在時(shí)刻t施加于充電電阻23的電壓v(t)。v(t)=2Vexp(-tCR)...(4)]]>因此，用式5表示在從時(shí)刻T1至?xí)r刻T2的時(shí)間區(qū)間在充電電阻23中產(chǎn)生的平均電力量P。P=∫T1T2{2Vexp(-tCR)}2dtR(T2-T1)...(5)]]>電力計(jì)算部15根據(jù)由交流電壓檢測(cè)部19檢測(cè)出的交流電壓值v、充電電阻23的電阻值R以及平滑電容器21的靜電容量C，按照式5來(lái)計(jì)算在充電電阻23中產(chǎn)生的平均電力量P。此外，在第三實(shí)施例中，除上述以外的電路結(jié)構(gòu)要素與圖1所示的電路結(jié)構(gòu)要素相同，因此對(duì)相同的電路結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略關(guān)于該電路結(jié)構(gòu)要素的詳細(xì)說(shuō)明。在上述的第一實(shí)施例～第三實(shí)施例中，如圖1、圖4以及圖5所示，將開(kāi)閉部16設(shè)置在整流電路11的交流電源3側(cè)的輸入端，但是作為其變形例，也可以將開(kāi)閉部16設(shè)置在整流電路11與初始充電部13之間的電流路徑上，或者也可以設(shè)置在初始充電部13與逆變器部12之間的電流路徑上。采用第一實(shí)施例為例對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。圖6是基于第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的變形例(其一)的原理框圖。如圖6所示，在將開(kāi)閉部16設(shè)置在整流電路11與初始充電部13之間的電流路徑上的情況下，在初始充電期間內(nèi)，在由電力計(jì)算部15計(jì)算出的平均電力量達(dá)到負(fù)荷耐受量的情況下，開(kāi)閉部16通過(guò)使整流電路11與初始充電部13之間的電流路徑開(kāi)路來(lái)切斷來(lái)自整流電路11的直流電流向平滑電容器21的流入。在該切斷后，在由電力計(jì)算部15計(jì)算出的平均電力量為規(guī)定的閾值以下的情況下，開(kāi)閉部16通過(guò)使整流電路11與初始充電部13之間的電流路徑閉路來(lái)使來(lái)自整流電路11的直流電流流入到平滑電容器21。圖7是基于第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的變形例(其二)的原理框圖。如圖7所示，在將開(kāi)閉部16設(shè)置在初始充電部13與逆變器部12之間的電流路徑上的情況下，在初始充電期間內(nèi)，在由電力計(jì)算部15計(jì)算出的平均電力量達(dá)到負(fù)荷耐受量的情況下，開(kāi)閉部16通過(guò)使初始充電部13與逆變器部12之間的電流路徑開(kāi)路來(lái)切斷來(lái)自整流電路11的直流電流向平滑電容器21的流入。在該切斷后，在由電力計(jì)算部15計(jì)算出的平均電力量為規(guī)定的閾值以下的情況下，開(kāi)閉部16通過(guò)使初始充電部13與逆變器部12之間的電流路徑閉路來(lái)使來(lái)自整流電路11的直流電流流入到平滑電容器21。此外，作為與開(kāi)閉部16的設(shè)置位置有關(guān)的變形例，采用第一實(shí)施例為例并參照?qǐng)D6和圖7進(jìn)行了說(shuō)明，但是第二實(shí)施例和第三實(shí)施例也能夠同樣地應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)一種能夠可靠地保護(hù)用于對(duì)設(shè)置于直流環(huán)節(jié)的平滑電容器進(jìn)行初始充電的初始充電部的、小型且低成本的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3