特許 6603294 モータ駆動装置および測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6603294

(24)【登録日】2019年10月18日

(45)【発行日】2019年11月6日

(54)【発明の名称】モータ駆動装置および測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/34 20060101AFI20191028BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20191028BHJP

   H02P 5/46 20060101ALI20191028BHJP

【ＦＩ】

   G01R31/34 B

   H02M7/48 M

   H02P5/46 J

【請求項の数】4

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-227488(P2017-227488)

(22)【出願日】2017年11月28日

(65)【公開番号】特開2019-95395(P2019-95395A)

(43)【公開日】2019年6月20日

【審査請求日】2019年2月15日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100149261

【弁理士】

【氏名又は名称】大内 秀治

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(74)【代理人】

【識別番号】100169225

【弁理士】

【氏名又は名称】山野 明

(72)【発明者】

【氏名】張 哲裕

(72)【発明者】

【氏名】大井 陽一郎

【審査官】 田口 孝明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１６９４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１７３２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８１２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１５７７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１４２２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１４１７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４７６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１３９２４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ｇ０１Ｒ ３１／３２７−３１／３４、

３１／０２−３１／０６、

３１／１２−３１／２０、

２７／００−２７／３２、

Ｈ０２Ｋ １１／００−１１／４０、

Ｈ０２Ｐ ４／００、

２５／０８−２５／０９８、

２９／００−３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のモータを駆動するモータ駆動装置であって、
第１スイッチを介して交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、
前記整流回路で整流された直流電圧を平滑化するコンデンサと、
前記コンデンサの正極側の端子と前記モータのモータコイルとを接続する上アームの半導体スイッチング素子と、前記コンデンサの負極側の端子と前記モータコイルとを接続する下アームの半導体スイッチング素子とを有し、前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のスイッチング動作により、前記コンデンサのコンデンサ電圧を交流電圧に変換して複数の前記モータを駆動する複数のインバータ部と、
前記コンデンサの前記正極側の端子および前記負極側の端子のうち一方の端子を大地に接続する第２スイッチと、
前記コンデンサの前記一方の端子と大地との間の対地間電流または対地間電圧を検出する第１検出部と、
前記コンデンサの前記コンデンサ電圧を検出する第２検出部と、
複数の前記インバータ部の各々の前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子をオフにして複数の前記モータの運転を停止し、前記第１スイッチをオフ、前記第２スイッチをオンにした後に、測定対象となる前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子に接続されている方をオンにし、且つ、前記測定対象以外の前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの前記一方の端子に接続されている方をオンにさせて、前記測定対象となる前記モータの絶縁抵抗を測定できる測定状態にするスイッチ制御部と、
前記測定状態で、前記第１検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧の波形の変化量を算出し、前記変化量が閾値以下となったときに前記対地間電流または前記対地間電圧が収束したと判断する収束判断部と、
前記収束判断部により収束したと判断された場合に、前記第１検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧と前記第２検出部が検出した前記コンデンサ電圧とに基づいて、前記測定対象の前記モータの前記絶縁抵抗を算出する絶縁抵抗算出部と、
を備え、
前記収束判断部は、所定時間Δｔの間に前記対地間電流または前記対地間電圧が変化した量の絶対値ΔＣを前記変化量とし、且つ、前記所定時間Δｔを時間の経過とともに徐々に長くする、モータ駆動装置。

【請求項2】

複数のモータを駆動するモータ駆動装置であって、
第１スイッチを介して交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、
前記整流回路で整流された直流電圧を平滑化するコンデンサと、
前記コンデンサの正極側の端子と前記モータのモータコイルとを接続する上アームの半導体スイッチング素子と、前記コンデンサの負極側の端子と前記モータコイルとを接続する下アームの半導体スイッチング素子とを有し、前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のスイッチング動作により、前記コンデンサのコンデンサ電圧を交流電圧に変換して複数の前記モータを駆動する複数のインバータ部と、
前記コンデンサの前記正極側の端子および前記負極側の端子のうち一方の端子を大地に接続する第２スイッチと、
前記コンデンサの前記一方の端子と大地との間の対地間電流または対地間電圧を検出する第１検出部と、
前記コンデンサの前記コンデンサ電圧を検出する第２検出部と、
複数の前記インバータ部の各々の前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子をオフにして複数の前記モータの運転を停止し、前記第１スイッチをオフ、前記第２スイッチをオンにした後に、測定対象となる前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子に接続されている方をオンにし、且つ、前記測定対象以外の前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの前記一方の端子に接続されている方をオンにさせて、前記測定対象となる前記モータの絶縁抵抗を測定できる測定状態にするスイッチ制御部と、
前記測定状態で、前記第１検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧の波形の変化量を算出し、前記変化量が閾値以下となったときに前記対地間電流または前記対地間電圧が収束したと判断する収束判断部と、
前記収束判断部により収束したと判断された場合に、前記第１検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧と前記第２検出部が検出した前記コンデンサ電圧とに基づいて、前記測定対象の前記モータの前記絶縁抵抗を算出する絶縁抵抗算出部と、
を備え、
前記収束判断部は、所定時間Δｔの間に前記対地間電流または前記対地間電圧が変化した量の絶対値をΔＣとしたとき、ΔＣ／Δｔ、を前記変化量とし、且つ、前記所定時間Δｔを時間の経過とともに徐々に長くする、モータ駆動装置。

【請求項3】

複数のモータを駆動するモータ駆動装置が前記モータの絶縁抵抗を測定する測定方法であって、
前記モータ駆動装置は、
第１スイッチを介して交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、
前記整流回路で整流された直流電圧を平滑化するコンデンサと、
前記コンデンサの正極側の端子と前記モータのモータコイルとを接続する上アームの半導体スイッチング素子と、前記コンデンサの負極側の端子と前記モータコイルとを接続する下アームの半導体スイッチング素子とを有し、前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のスイッチング動作により、前記コンデンサのコンデンサ電圧を交流電圧に変換して複数の前記モータを駆動する複数のインバータ部と、
前記コンデンサの前記正極側の端子および前記負極側の端子のうち一方の端子を大地に接続する第２スイッチと、
前記コンデンサの前記一方の端子と大地との間の対地間電流または対地間電圧を検出する第１検出部と、
前記コンデンサの前記コンデンサ電圧を検出する第２検出部と、
を備え、
複数の前記インバータ部の各々の前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子をオフにして複数の前記モータの運転を停止し、前記第１スイッチをオフ、前記第２スイッチをオンにした後に、測定対象となる前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子に接続されている方をオンにし、且つ、前記測定対象以外の前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの前記一方の端子に接続されている方をオンにさせて、前記測定対象となる前記モータの前記絶縁抵抗を測定できる測定状態にするスイッチ制御ステップと、
前記測定状態で、前記第１検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧の波形の変化量を算出し、前記変化量が閾値以下となったときに前記対地間電流または前記対地間電圧が収束したと判断する収束判断ステップと、
前記収束判断ステップにより収束したと判断された場合に、前記第１検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧と前記第２検出部が検出した前記コンデンサ電圧とに基づいて、前記測定対象の前記モータの前記絶縁抵抗を算出する絶縁抵抗算出ステップと、
を含み、
前記収束判断ステップは、所定時間Δｔの間に前記対地間電流または前記対地間電圧が変化した量の絶対値ΔＣを前記変化量とし、且つ、前記所定時間Δｔを時間の経過とともに徐々に長くする、測定方法。

【請求項4】

複数のモータを駆動するモータ駆動装置が前記モータの絶縁抵抗を測定する測定方法であって、
前記モータ駆動装置は、
第１スイッチを介して交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、
前記整流回路で整流された直流電圧を平滑化するコンデンサと、
前記コンデンサの正極側の端子と前記モータのモータコイルとを接続する上アームの半導体スイッチング素子と、前記コンデンサの負極側の端子と前記モータコイルとを接続する下アームの半導体スイッチング素子とを有し、前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のスイッチング動作により、前記コンデンサのコンデンサ電圧を交流電圧に変換して複数の前記モータを駆動する複数のインバータ部と、
前記コンデンサの前記正極側の端子および前記負極側の端子のうち一方の端子を大地に接続する第２スイッチと、
前記コンデンサの前記一方の端子と大地との間の対地間電流または対地間電圧を検出する第１検出部と、
前記コンデンサの前記コンデンサ電圧を検出する第２検出部と、
を備え、
複数の前記インバータ部の各々の前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子をオフにして複数の前記モータの運転を停止し、前記第１スイッチをオフ、前記第２スイッチをオンにした後に、測定対象となる前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子に接続されている方をオンにし、且つ、前記測定対象以外の前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの前記一方の端子に接続されている方をオンにさせて、前記測定対象となる前記モータの前記絶縁抵抗を測定できる測定状態にするスイッチ制御ステップと、
前記測定状態で、前記第１検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧の波形の変化量を算出し、前記変化量が閾値以下となったときに前記対地間電流または前記対地間電圧が収束したと判断する収束判断ステップと、
前記収束判断ステップにより収束したと判断された場合に、前記第１検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧と前記第２検出部が検出した前記コンデンサ電圧とに基づいて、前記測定対象の前記モータの前記絶縁抵抗を算出する絶縁抵抗算出ステップと、
を含み、
前記収束判断ステップは、所定時間Δｔの間に前記対地間電流または前記対地間電圧が変化した量の絶対値をΔＣとしたとき、ΔＣ／Δｔ、を前記変化量とし、且つ、前記所定時間Δｔを時間の経過とともに徐々に長くする、測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のモータを駆動するものであって、複数のモータの絶縁抵抗を測定するモータ駆動装置および測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

下記に示す特許文献１には、インバータ部の半導体スイッチング素子を経由して流れる漏れ電流の影響を受けずに、モータの絶縁抵抗を測定することができるモータ駆動装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１６９４７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、モータの絶縁抵抗（寄生抵抗）を測定するためには、絶縁抵抗を流れる電流が収束するまで待つ必要がある。収束するまでに要する待ち時間は、モータの寄生容量の大きさ等によって変動するため、待ち時間を、予め決められた充分に長い時間に設定していた。しかしながら、このように待ち時間を一律に設定しまうと、モータの寄生容量が小さく、短い時間で収束する場合にも無駄に測定時間が長くなってしまうという問題がある。

【0005】

そこで、本発明は、モータの絶縁抵抗の測定にかかる時間を短縮するモータ駆動装置および測定方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様は、複数のモータを駆動するモータ駆動装置であって、第１スイッチを介して交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、前記整流回路で整流された直流電圧を平滑化するコンデンサと、前記コンデンサの正極側の端子と前記モータのモータコイルとを接続する上アームの半導体スイッチング素子と、前記コンデンサの負極側の端子と前記モータコイルとを接続する下アームの半導体スイッチング素子とを有し、前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のスイッチング動作により、前記コンデンサのコンデンサ電圧を交流電圧に変換して複数の前記モータを駆動する複数のインバータ部と、前記コンデンサの前記正極側の端子および前記負極側の端子のうち一方の端子を大地に接続する第２スイッチと、前記コンデンサの前記一方の端子と大地との間の対地間電流または対地間電圧を検出する第１検出部と、前記コンデンサの前記コンデンサ電圧を検出する第２検出部と、複数の前記インバータ部の各々の前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子をオフにして複数の前記モータの運転を停止し、前記第１スイッチをオフ、前記第２スイッチをオンにした後に、測定対象となる前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子に接続されている方をオンにし、且つ、前記測定対象以外の前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの前記一方の端子に接続されている方をオンにさせて、前記測定対象となる前記モータの絶縁抵抗を測定できる測定状態にするスイッチ制御部と、前記測定状態で、前記第１検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧の波形の変化量を算出し、前記変化量が閾値以下となったときに前記対地間電流または前記対地間電圧が収束したと判断する収束判断部と、前記収束判断部により収束したと判断された場合に、前記第１検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧と前記第２検出部が検出した前記コンデンサ電圧とに基づいて、前記測定対象の前記モータの前記絶縁抵抗を算出する絶縁抵抗算出部と、を備える。

【0007】

本発明の第２の態様は、複数のモータを駆動するモータ駆動装置が前記モータの絶縁抵抗を測定する測定方法であって、前記モータ駆動装置は、第１スイッチを介して交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、前記整流回路で整流された直流電圧を平滑化するコンデンサと、前記コンデンサの正極側の端子と前記モータのモータコイルとを接続する上アームの半導体スイッチング素子と、前記コンデンサの負極側の端子と前記モータコイルとを接続する下アームの半導体スイッチング素子とを有し、前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のスイッチング動作により、前記コンデンサのコンデンサ電圧を交流電圧に変換して複数の前記モータを駆動する複数のインバータ部と、前記コンデンサの前記正極側の端子および前記負極側の端子のうち一方の端子を大地に接続する第２スイッチと、前記コンデンサの前記一方の端子と大地との間の対地間電流または対地間電圧を検出する第１検出部と、前記コンデンサの前記コンデンサ電圧を検出する第２検出部と、を備え、複数の前記インバータ部の各々の前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子をオフにして複数の前記モータの運転を停止し、前記第１スイッチをオフ、前記第２スイッチをオンにした後に、測定対象となる前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの他方の端子に接続されている方をオンにし、且つ、前記測定対象以外の前記モータの前記モータコイルが接続された前記上アームの半導体スイッチング素子および前記下アームの半導体スイッチング素子のうち、前記コンデンサの前記一方の端子に接続されている方をオンにさせて、前記測定対象となる前記モータの前記絶縁抵抗を測定できる測定状態にするスイッチ制御ステップと、前記測定状態で、前記第１検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧の波形の変化量を算出し、前記変化量が閾値以下となったときに前記対地間電流または前記対地間電圧が収束したと判断する収束判断ステップと、前記収束判断ステップにより収束したと判断された場合に、前記第１検出部が検出した前記対地間電流または前記対地間電圧と前記第２検出部が検出した前記コンデンサ電圧とに基づいて、前記測定対象の前記モータの前記絶縁抵抗を算出する絶縁抵抗算出ステップと、を含む。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、モータの絶縁抵抗の測定にかかる時間を短縮することができ、絶縁抵抗の測定にかかる時間が必要以上に長くなってしまうことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態におけるモータ駆動装置の構成を示す図である。

【図2】モータ駆動装置が測定準備状態になったときにおける、モータの絶縁抵抗の接続を等価回路で表した等価回路図である。

【図3】図１に示すモータ駆動装置が測定状態になったときの電流の流れを示す図である。

【図4】図１に示すモータ駆動装置の測定状態における、モータの絶縁抵抗の接続を等価回路で表した等価回路図である。

【図5】測定状態時における対地間電圧と時間との関係の一例を示す波形図であり、収束判断部の第１の手法による判断を説明するための図である。

【図6】測定状態時における対地間電圧と時間との関係の一例を示す波形図であり、収束判断部の第３の手法による判断を説明するための図である。

【図7】測定状態時における対地間電圧と時間との関係の一例を示す波形図であり、収束判断部の第４の手法による判断を説明するための図である。

【図8】モータ駆動装置による絶縁抵抗の測定動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明に係るモータ駆動装置および測定方法について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

【0011】

［実施の形態］
＜モータ駆動装置１０の全体構成＞
図１は、実施の形態におけるモータ駆動装置１０の構成を示す図である。モータ駆動装置１０は、複数のモータＭを駆動させる。モータ駆動装置１０は、第１スイッチＳＷ１、コンバータ部１４、複数のインバータ部１６、第２スイッチＳＷ２、第１検出部１８、第２検出部２０、および、制御部２２を備える。

【0012】

第１スイッチＳＷ１は、交流電源１２からの交流電圧の供給をオン／オフするためのスイッチである。

【0013】

コンバータ部１４は、第１スイッチＳＷ１を介して交流電源１２から供給される交流電圧を直流電圧に変換する。コンバータ部１４は、第１スイッチＳＷ１を介して供給される交流電源１２の交流電圧を直流電圧に整流する整流回路Ｒｅと、整流回路Ｒｅで整流された直流電圧を平滑化するコンデンサＣａとを有する。

【0014】

複数のインバータ部１６は、コンバータ部１４で変換された直流電圧（具体的には、コンデンサＣａの電圧）Ｖｃを交流電圧に変換して、複数のモータＭを駆動させる。

【0015】

本実施の形態では、説明を簡単にするため、モータＭの数を３つにし、モータ駆動装置１０は、３つのモータＭを駆動させる３つのインバータ部１６を備えるものとする。３つのインバータ部１６を互いに区別するため、３つのインバータ部１６の各々を１６ａ、１６ｂ、１６ｃと呼ぶ場合がある。また、インバータ部１６ａで駆動されるモータＭをＭ１、インバータ部１６ｂで駆動されるモータＭをＭ２、インバータ部１６ｃで駆動されるモータＭをＭ３と呼ぶ場合がある。

【0016】

なお、３つのモータＭ（Ｍ１〜Ｍ３）の各々の３相（ＵＶＷ）のモータコイルＣｕ、Ｃｖ、Ｃｗと大地との間の抵抗を絶縁抵抗（寄生抵抗）Ｒｍと呼ぶ。この３つの絶縁抵抗Ｒｍを互いに区別するため、モータＭ１のモータコイルＣｕ、Ｃｖ、Ｃｗと大地との間の絶縁抵抗ＲｍをＲｍ１、モータＭ２のモータコイルＣｕ、Ｃｖ、Ｃｗと大地との間の絶縁抵抗ＲｍをＲｍ２、モータＭ３のモータコイルＣｕ、Ｃｖ、Ｃｗと大地との間の絶縁抵抗ＲｍをＲｍ３と呼ぶ場合がある。

【0017】

３つのインバータ部１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）は、同一の構成を有するので、インバータ部１６ａの構成についてのみ説明する。インバータ部１６ａは、複数の半導体スイッチング素子Ｓを有する。本実施の形態では、３相（ＵＶＷ）のモータコイルＣｕ、Ｃｖ、Ｃｗを有するモータＭを用いるので、複数の半導体スイッチング素子Ｓは、Ｕ相に応じた上アームの半導体スイッチング素子Ｓｕｕおよび下アームの半導体スイッチング素子Ｓｕｄと、Ｖ相に応じた上アームの半導体スイッチング素子Ｓｖｕおよび下アームの半導体スイッチング素子Ｓｖｄと、Ｗ相に応じた上アームの半導体スイッチング素子Ｓｗｕおよび下アームの半導体スイッチング素子Ｓｗｄとを有する。

【0018】

３相の上アームの半導体スイッチング素子Ｓｕｕ、Ｓｖｕ、Ｓｗｕは、コンデンサＣａの正極側の端子とモータＭ１の３相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）のモータコイルＣｕ、Ｃｖ、Ｃｗとを接続する。３相の下アームの半導体スイッチング素子Ｓｕｄ、Ｓｖｄ、Ｓｗｄは、コンデンサＣａの負極型端子とモータＭ１の３相のモータコイルＣｕ、Ｃｖ、Ｃｗとを接続する。

【0019】

相毎に、上アームの半導体スイッチング素子Ｓと下アームの半導体スイッチング素子Ｓとは直列に接続されており、直列に接続された上アームの半導体スイッチング素子Ｓおよび下アームの半導体スイッチング素子Ｓは、コンデンサＣａと並列に接続されている。具体的には、直列に接続されたＵ相の半導体スイッチング素子Ｓｕｕ、Ｓｕｄは、コンデンサＣａと並列に接続されている。同様に、直列に接続されたＶ相の半導体スイッチング素子Ｓｖｕ、Ｓｖｄは、コンデンサＣａと並列に接続され、直列に接続されたＷ相の半導体スイッチング素子Ｓｗｕ、Ｓｗｄは、コンデンサＣａと並列に接続されている。

【0020】

モータＭ１のＵ相のモータコイルＣｕは、上アームの半導体スイッチング素子Ｓｕｕのエミッタおよび下アームの半導体スイッチング素子Ｓｕｄのコレクタに接続されている。モータＭ１のＶ相のモータコイルＣｖは、上アームの半導体スイッチング素子Ｓｖｕのエミッタおよび下アームの半導体スイッチング素子Ｓｖｄのコレクタに接続されている。モータＭ１のＷ相のモータコイルＣｗは、上アームの半導体スイッチング素子Ｓｗｕのエミッタおよび下アームの半導体スイッチング素子Ｓｗｄのコレクタに接続されている。

【0021】

インバータ部１６ａは、３相の上アームの半導体スイッチング素子Ｓｕｕ、Ｓｖｕ、Ｓｗｕおよび３相の下アームの半導体スイッチング素子Ｓｕｄ、Ｓｖｄ、Ｓｗｄのスイッチング動作（オン／オフ動作）により、コンデンサＣａの電圧（以下、コンデンサ電圧と呼ぶ。）Ｖｃを交流電圧に変換してモータＭ１を駆動させる。

【0022】

第２スイッチＳＷ２は、絶縁抵抗Ｒｍ（Ｒｍ１、Ｒｍ２、Ｒｍ３）を測定するために、コンデンサＣａの一方の端子（本実施の形態では、コンデンサＣａの負極側の端子）を大地に接続するためのスイッチである。

【0023】

第１検出部１８は、第２スイッチＳＷ２のオン時に、コンデンサＣａの一方の端子と大地との間の電圧（以下、対地間電圧と呼ぶ。）Ｖｍを検出するセンサである。コンデンサＣａの一方の端子（負極側の端子）と大地との間で、第２スイッチＳＷ２と直列に検出抵抗ｒ１が接続されている。第１検出部１８は、検出抵抗ｒ１の電圧Ｖｍを測定することで、対地間電圧Ｖｍを検出する。なお、検出抵抗ｒ１の抵抗値は既知なので、第１検出部１８は、検出した対地間電圧Ｖｍから、コンデンサＣａの一方の端子と大地との間を流れる電流（以下、対地間電流と呼ぶ。）Ｉｍを検出してもよい。

【0024】

第２検出部２０は、コンデンサＣａの両端子間のコンデンサ電圧Ｖｃを検出するセンサである。コンデンサＣａと並列に検出抵抗ｒ２が接続されている。第２検出部２０は、検出抵抗ｒ２の電圧を測定することで、コンデンサ電圧Ｖｃを検出する。

【0025】

制御部２２は、モータ駆動装置１０の各部（第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、複数の半導体スイッチング素子Ｓ等）を制御してモータＭ（Ｍ１〜Ｍ３）等を駆動させるとともに、モータＭの絶縁抵抗Ｒｍの測定を行う。この制御部２２は、ＣＰＵ等のプロセッサおよびメモリ等によって構成される。

【0026】

制御部２２は、３つのモータＭ（Ｍ１〜Ｍ３）のうち、いずれか１つのモータＭを測定対象として選択し、選択した測定対象となる１つのモータＭの絶縁抵抗Ｒｍを測定する。したがって、測定対象として選択されるモータＭを切り換えることで、全てのモータＭ（Ｍ１〜Ｍ３）の絶縁抵抗Ｒｍ（Ｒｍ１〜Ｒｍ３）を測定することができる。

【0027】

制御部２２は、測定対象選択部３０、スイッチ制御部３２、収束判断部３４、および、絶縁抵抗算出部３６を有する。

【0028】

測定対象選択部３０は、測定対象となるモータＭを選択する。この測定対象となるモータＭの選択は、ランダムであってもよいし、予め決められた順番に基づいてもよい。測定対象選択部３０は、選択した測定対象となるモータＭを示す情報を、スイッチ制御部３２に出力する。

【0029】

スイッチ制御部３２は、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、および、複数の半導体スイッチング素子Ｓの各々のオン／オフを制御する。スイッチ制御部３２は、絶縁抵抗Ｒｍを測定する際には、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、および、複数の半導体スイッチング素子Ｓの各々を制御して、測定対象として選択されたモータＭの絶縁抵抗Ｒｍを測定できる測定状態にする。

【0030】

まず、スイッチ制御部３２は、全ての（３つの）インバータ部１６（１６ａ〜１６ｃ）の各々の複数の半導体スイッチング素子Ｓ（Ｓｕｕ、Ｓｖｕ、Ｓｗｕ、Ｓｕｄ、Ｓｖｄ、Ｓｗｄ）を全てオフ状態にすることで、全てのモータＭ（Ｍ１〜Ｍ３）の運転を停止させる。

【0031】

そして、スイッチ制御部３２は、第１スイッチＳＷ１をオフ状態にし、第２スイッチＳＷ２をオン状態にする。これにより、交流電源１２からの交流電圧がモータ駆動装置１０に供給されない状態になるとともに、コンデンサＣａの一方の端子（本実施の形態では、コンデンサＣａの負極側の端子）が大地と接続された状態になる。これにより、モータ駆動装置１０は、測定準備状態になる。

【0032】

図２は、モータ駆動装置１０が測定準備状態になったとき（つまり、全てのインバータ部１６の複数の半導体スイッチング素子Ｓが全てオフ状態、第１スイッチＳＷ１がオフ状態、第２スイッチＳＷ２がオン状態のとき）における、モータＭ（Ｍ１〜Ｍ３）の絶縁抵抗Ｒｍ（Ｒｍ１〜Ｒｍ３）の接続を等価回路で表した等価回路図である。

【0033】

ここで、図２に示すＲＵ−ＩＧＢＴ１は、インバータ部１６ａのオフ状態時の上アームの３つの半導体スイッチング素子Ｓｕｕ、Ｓｖｕ、Ｓｗｕの等価絶縁抵抗を示している。ＲＵ−ＩＧＢＴ２は、インバータ部１６ｂのオフ状態時の上アームの３つの半導体スイッチング素子Ｓｕｕ、Ｓｖｕ、Ｓｗｕの等価絶縁抵抗を示している。ＲＵ−ＩＧＢＴ３は、インバータ部１６ｃのオフ状態時の上アームの３つの半導体スイッチング素子Ｓｕｕ、Ｓｖｕ、Ｓｗｕの等価絶縁抵抗を示している。なお、等価絶縁抵抗ＲＵ−ＩＧＢＴ１、ＲＵ−ＩＧＢＴ２、ＲＵ−ＩＧＢＴ３は、インバータ部１６ａ、１６ｂ、１６ｃの上アームの３つの半導体スイッチング素子Ｓｕｕ、Ｓｖｕ、Ｓｗｕのコレクタとエミッタとの間に印加されている電圧を、オフ状態でコレクタからエミッタに流れる漏れ電流で除算したものである。

【0034】

また、図２に示すＲＤ−ＩＧＢＴ１は、インバータ部１６ａのオフ状態時の下アームの３つの半導体スイッチング素子Ｓｕｄ、Ｓｖｄ、Ｓｗｄの等価絶縁抵抗を示している。ＲＤ−ＩＧＢＴ２は、インバータ部１６ｂのオフ状態時の下アームの３つの半導体スイッチング素子Ｓｕｄ、Ｓｖｄ、Ｓｗｄの等価絶縁抵抗を示している。ＲＤ−ＩＧＢＴ３は、インバータ部１６ｃのオフ状態時の下アームの３つの半導体スイッチング素子Ｓｕｄ、Ｓｖｄ、Ｓｗｄの等価絶縁抵抗を示している。なお、等価絶縁抵抗ＲＤ−ＩＧＢＴ１、ＲＤ−ＩＧＢＴ２、ＲＤ−ＩＧＢＴ３は、インバータ部１６ａ、１６ｂ、１６ｃの下アームの３つの半導体スイッチング素子Ｓｕｄ、Ｓｖｄ、Ｓｗｄのコレクタとエミッタとの間に印加されている電圧を、オフ状態でコレクタからエミッタに流れる漏れ電流で除算したものである。

【0035】

スイッチ制御部３２は、モータ駆動装置１０を測定準備状態にすると、測定対象選択部３０が選択した測定対象となるモータＭを示す情報に基づいて、少なくとも測定対象のモータＭを駆動するインバータ部１６の半導体スイッチング素子Ｓを制御する。この制御については、後で具体的に説明するが、簡単に説明すると、スイッチ制御部３２は、３つのモータＭの絶縁抵抗Ｒｍのうち測定対象のモータＭの絶縁抵抗Ｒｍのみに、コンデンサ電圧Ｖｃが印加されるように（コンデンサＣａからの電流が流れるように）、少なくとも測定対象のモータＭを駆動するインバータ部１６の半導体スイッチング素子Ｓを制御する。

【0036】

これにより、モータ駆動装置１０は、測定対象となるモータＭの絶縁抵抗Ｒｍを測定することができる測定状態となる。このときの、対地間電圧Ｖｍが第１検出部１８によって検出される。なお、第１検出部１８は、対地間電流Ｉｍを検出してもよい。この対地間電流Ｉｍは、測定状態のときに、測定対象となるモータＭの絶縁抵抗Ｒｍを流れる電流である。

【0037】

収束判断部３４は、測定状態で、第１検出部１８が検出した対地間電圧Ｖｍまたは対地間電流Ｉｍに基づいて、対地間電圧Ｖｍまたは対地間電流Ｉｍが収束したか否かを判断する。この収束判断部３４については後で詳しく説明する。

【0038】

絶縁抵抗算出部３６は、第１検出部１８が検出した対地間電圧Ｖｍまたは対地間電流Ｉｍと、第２検出部２０が検出したコンデンサ電圧Ｖｃと、検出抵抗ｒ１とに基づいて、絶縁抵抗Ｒｍを算出する。絶縁抵抗算出部３６は、収束判断部３４によって対地間電圧Ｖｍまたは対地間電流Ｉｍが収束したと判断された後に絶縁抵抗Ｒｍを算出する。

【0039】

＜スイッチ制御部３２の具体的な制御について＞
次に、スイッチ制御部３２の制御について詳しく説明する。

【0040】

スイッチ制御部３２は、モータ駆動装置１０を測定準備状態にすると、測定対象選択部３０が選択した測定対象となるモータＭに接続されているインバータ部１６に関しては、複数の半導体スイッチング素子Ｓのうち、コンデンサＣａの他方の端子（第２スイッチＳＷ２を介して大地に接続されているコンデンサＣａの一方の端子と反対側の端子）に接続されている少なくとも１つの半導体スイッチング素子Ｓをオン状態にする。これにより、測定対象となるモータＭのモータコイルＣｕ、Ｃｖ、Ｃｗは、コンデンサＣａの他方の端子と同電位になる。

【0041】

本実施の形態では、コンデンサＣａの一方の端子を負極側の端子とするので、スイッチ制御部３２は、測定対象となるモータＭに接続されたインバータ部１６の上アームの複数の半導体スイッチング素子Ｓｕｕ、Ｓｖｕ、Ｓｗｕのうち少なくとも１つをオン状態にさせればよい。したがって、測定対象となるモータＭのモータコイルＣｕ、Ｃｖ、Ｃｗは、コンデンサＣａの正極側の端子と同電位になる。このとき、上アームの複数の半導体スイッチング素子Ｓｕｕ、Ｓｖｕ、Ｓｗｕのうち、オン状態にさせる半導体スイッチング素子Ｓは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のうちどの相の半導体スイッチング素子Ｓであってもよい。

【0042】

図３に示す例では、測定対象であるモータＭがモータＭ１のときに、インバータ部１６ａのＵ相の上アームの半導体スイッチング素子Ｓｕｕをオン状態にさせた状態を示している。このようにすることで、測定対象となるモータＭ１と接続されたインバータ部１６ａに関しては、コンデンサＣａ、オン状態にされた上アームの半導体スイッチング素子Ｓ（図３に示す例では、半導体スイッチング素子Ｓｕｕ）、測定対象であるモータＭのモータコイルＣｕ、Ｃｖ、Ｃｗと大地との間の絶縁抵抗Ｒｍ１、および、検出抵抗ｒ１を経由する閉回路が形成される。

【0043】

また、スイッチ制御部３２は、測定対象選択部３０が選択した測定対象となるモータＭ以外のモータＭに接続されているインバータ部１６に関しては、複数の半導体スイッチング素子Ｓのうち、コンデンサＣａの一方の端子（第２スイッチＳＷ２を介して大地に接続されているコンデンサＣａの一方の端子）に接続されている少なくとも１つの半導体スイッチング素子Ｓをオン状態にする。これにより、測定対象以外のモータＭのモータコイルＣｕ、Ｃｖ、Ｃｗは、全てコンデンサＣａの一方の端子と同電位になる。

【0044】

本実施の形態では、コンデンサＣａの一方の端子を負極側の端子とするので、スイッチ制御部３２は、測定対象以外のモータＭに接続されたインバータ部１６の下アームの複数の半導体スイッチング素子Ｓｕｄ、Ｓｖｄ、Ｓｗｄのうち少なくとも１つをオン状態にさせればよい。したがって、測定対象以外のモータＭのモータコイルＣｕ、Ｃｖ、Ｃｗは、コンデンサＣａの負極側の端子と同電位になる。このとき、下アームの複数の半導体スイッチング素子Ｓｕｄ、Ｓｖｄ、Ｓｗｄのうち、オン状態にさせる半導体スイッチング素子Ｓは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のうちどの相の半導体スイッチング素子Ｓであってもよい。

【0045】

図３に示す例では、インバータ部１６ｂのＶ相の下アームの半導体スイッチング素子Ｓｖｄをオン状態に、インバータ部１６ｃのＷ相の下アームの半導体スイッチング素子Ｓｗｄをオン状態させた状態を示している。このようにすることで、測定対象以外のモータＭ２、Ｍ３を経由して検出抵抗ｒ１に流れる不要な電流を無くすことができる。

【0046】

図４は、図２に示す等価回路図において、測定対象であるモータＭ１を駆動するインバータ部１６ａの上アームの半導体スイッチング素子Ｓをオン、測定対象以外のモータＭ２、Ｍ３を駆動するインバータ部１６ｂ、１６ｃの下アームの半導体スイッチング素子Ｓをオンにさせたときの状態を示す等価回路図である。

【0047】

図４は、図２のインバータ部１６ａの上アームの等価絶縁抵抗ＲＵ−ＩＧＢＴ１、インバータ部１６ｂの下アームの等価絶縁抵抗ＲＤ−ＩＧＢＴ２、および、インバータ部１６ｃの下アームの等価絶縁抵抗ＲＤ−ＩＧＢＴ３がショートした等価回路図となっている。図４から明らかなように、インバータ部１６ａの下アームの等価絶縁抵抗ＲＤ−ＩＧＢＴ１、インバータ部１６ｂの上アームの等価絶縁抵抗ＲＵ−ＩＧＢＴ２、および、インバータ部１６ｃの上アームの等価絶縁抵抗ＲＵ−ＩＧＢＴ３は、いずれもコンデンサＣａの正極側の端子と負極側の端子とに接続された状態となっている。したがって、これらの等価絶縁抵抗ＲＤ−ＩＧＢＴ１、ＲＵ−ＩＧＢＴ２、ＲＵ−ＩＧＢＴ３を経由して流れる漏れ電流は、コンデンサＣａの正極側の端子から負極側の端子へ流れるだけであって、検出抵抗ｒ１には流れない。そのため、測定対象であるモータＭ１の絶縁抵抗Ｒｍ１の測定には、一切影響がないことがわかる。つまり、絶縁抵抗Ｒｍ１の測定には、これらの等価絶縁抵抗ＲＤ−ＩＧＢＴ１、ＲＵ−ＩＧＢＴ２、ＲＵ−ＩＧＢＴ３は無いものと見做すことができる。

【0048】

また、測定対象以外のモータＭ２、Ｍ３の絶縁抵抗Ｒｍ２、Ｒｍ３は、第１検出部１８と並列に接続された状態となる。しかしながら、検出抵抗ｒ１の抵抗値が絶縁抵抗Ｒｍ２、Ｒｍ３に比べて十分に小さい値であれば、電圧検出、電流検出に与える影響を無視することができる。そのため、絶縁抵抗Ｒｍ１の測定には、測定対象以外のモータＭ２、Ｍ３の絶縁抵抗Ｒｍ２、Ｒｍ３は無いものと見做すことができる。なお、全ての下アームの半導体スイッチング素子Ｓをオフして測定を行い、全てのモータＭ（Ｍ１〜Ｍ３）の絶縁抵抗Ｒｍ（Ｒｍ１〜Ｒｍ３）が並列になった場合の抵抗値を用いてＲｍ２、Ｒｍ３の影響を補正してもよい。

【0049】

したがって、絶縁抵抗算出部３６による測定対象となるモータＭの絶縁抵抗Ｒｍの算出精度が向上する。

【0050】

＜収束判断部３４の具体的な判断処理について＞
次に、収束判断部３４について詳しく説明する。収束判断部３４は、第１検出部１８が検出した対地間電圧Ｖｍまたは対地間電流Ｉｍの波形の変化量を算出し、変化量が閾値ＴＨ以下となったときに、対地間電圧Ｖｍまたは対地間電流Ｉｍが収束したと判断する。

【0051】

収束の判断に、対地間電圧Ｖｍを用いる場合も、対地間電流Ｉｍを用いる場合も考え方は同様なので、対地間電圧Ｖｍを用いて収束の判断を行う場合を例に挙げて、以下、説明する。

【0052】

図５は、第１検出部１８が検出した対地間電圧Ｖｍと時間との関係の一例を示す波形図である。測定対象のモータＭの絶縁抵抗Ｒｍを測定できる測定状態になると、対地間電圧Ｖｍは、コンデンサＣａの電圧が検出抵抗ｒ１に印加されてから、時間の経過とともに減少していき、最後は、ある値にほぼ収束する。

【0053】

具体的には、収束判断部３４は、以下に示すような複数の手法のうち、いずれか１つを用いて、対地間電圧Ｖｍが収束したか否かを判断する。

【0054】

＜第１の手法＞
第１の手法においては、収束判断部３４は、所定時間Δｔの間に対地間電圧Ｖｍが変化した量（電圧変化量）の絶対値ΔＣを、対地間電圧Ｖｍの波形の変化量として用いる。この場合は、収束判断部３４は、所定時間Δｔ間隔で、第１検出部１８によって検出された対地間電圧Ｖｍから変化量ΔＣを算出し、変化量ΔＣが閾値ＴＨ以下になったか否かを判断する。

【0055】

図５に示す例では、タイミングｔ₁〜ｔ₂、タイミングｔ₂〜ｔ₃、タイミングｔ₃〜ｔ₄の時間間隔を所定時間Δｔとする。タイミングｔ₁〜ｔ₂における変化量ΔＣをΔＣ₁とする。また、タイミングｔ₂〜ｔ₃における変化量ΔＣをΔＣ₂とし、タイミングｔ₃〜ｔ₄における変化量ΔＣをΔＣ₃とする。図５に示す例では、タイミングｔ₃〜ｔ₄の間で対地間電圧Ｖｍが変化した変化量ΔＣ₃が閾値ＴＨ以下になるので、収束判断部３４は、タイミングｔ₄の時点で対地間電圧Ｖｍが収束したと判断することができる。

【0056】

なお、図５に示す例では、所定時間Δｔを一定時間としたが、時間の経過とともに所定時間Δｔの値を長くしてもよい。その理由としては、時間の経過とともに、対地間電圧Ｖｍの波形の変化量ΔＣは小さくなるので、所定時間Δｔを一定時間とすると、ＳＮ比が高くなり、判断精度が低下してしまう可能性があるからである。また、所定時間Δｔの長さに応じて閾値ＴＨを高くしてもよい。

【0057】

＜第２の手法＞
第２の手法においては、収束判断部３４は、所定時間Δｔの間に対地間電圧Ｖｍが変化した量の絶対値をΔＣとしたとき、ΔＣ／Δｔ、を対地間電圧Ｖｍの波形の変化量として用いる。この場合は、収束判断部３４は、所定時間Δｔ間隔で、第１検出部１８によって検出された対地間電圧Ｖｍから変化量ΔＣ／Δｔを算出し、変化量ΔＣ／Δｔが閾値ＴＨ以下であるか否かを判断する。第２の手法も同様に、タイミングｔ₃〜ｔ₄の間で対地間電圧Ｖｍが変化した変化量ΔＣ／Δｔが閾値ＴＨ以下になるものとすると、収束判断部３４は、タイミングｔ₄の時点で対地間電圧Ｖｍが収束したと判断する。

【0058】

なお、第１の手法のときと同様に、時間の経過とともに所定時間Δｔの値を長くしてもよい。

【0059】

＜第３の手法＞
第３の手法においては、収束判断部３４は、対地間電圧Ｖｍの波形の微分値（波形の接線の傾き）Ｄｖを求め、微分値Ｄｖの絶対値（傾きの絶対値）ΔＣを変化量として用いる。この場合は、収束判断部３４は、第１検出部１８が検出した対地間電圧Ｖｍから微分値Ｄｖを求め、微分値Ｄｖの絶対値ΔＣが閾値ＴＨ以下になったか否かを判断する。

【0060】

図６は、対地間電圧Ｖｍの各検出タイミングｔ₁〜ｔ₄における微分値（傾き）Ｄｖ₁〜Ｄｖ₄を示す図である。検出タイミングｔ₁における微分値（傾き）ＤｖをＤｖ₁、検出タイミングｔ₂における微分値ＤｖをＤｖ₂、検出タイミングｔ₃における微分値ＤｖをＤｖ₃、検出タイミングｔ₄における微分値ＤｖをＤｖ₄とする。図６に示すように、時間の経過とともに（つまり、収束するにつれて）、微分値（傾き）Ｄｖの大きさ（絶対値ΔＣ）は、徐々に小さくなる。図６に示す例では、検出タイミングｔ₄において微分値Ｄｖ₄の絶対値ΔＣが閾値ＴＨ以下となるので、収束判断部３４は、検出タイミングｔ₄の時点で対地間電圧Ｖｍが収束したと判断することができる。

【0061】

＜第４の手法＞
第４の手法においては、収束判断部３４は、所定時間Ｔ経過しても対地間電圧Ｖｍが基準変化量ΔＣｓだけ変化しなかった場合は、対地間電圧Ｖｍの波形の変化量が閾値ＴＨ以下となったと見做し、対地間電圧Ｖｍが収束したと判断する。図５に示すように時間の経過とともに対地間電圧Ｖｍが徐々に減少していくので、図７に示すように、対地間電圧Ｖｍが基準変化量ΔＣｓだけ変化するのにかかる時間は、時間の経過とともに長くなる。

【0062】

図７に示す例では、タイミングｔ₁〜ｔ₂、タイミングｔ₂〜ｔ₃、タイミングｔ₃〜ｔ₄は、対地間電圧Ｖｍが基準変化量ΔＣｓだけ変化したときの時間を示す。例えば、タイミングｔ₂は、タイミングｔ₁のときの対地間電圧Ｖｍから基準変化量ΔＣｓだけ対地間電圧Ｖｍが変化したタイミングであり、タイミングｔ₃は、タイミングｔ₂のときの対地間電圧Ｖｍから基準変化量ΔＣｓだけ対地間電圧Ｖｍが変化したタイミングである。図７に示す例では、タイミングｔ₄のときの対地間電圧Ｖｍから所定時間Ｔ経過しても対地間電圧Ｖｍが基準変化量ΔＣｓ以上変化していないので、収束判断部３４は、タイミングｔ₄から所定時間Ｔ経過後のタイミングｔ₅の時点で、対地間電圧Ｖｍが収束したと判断する。

【0063】

このように、本実施の形態では、対地間電圧Ｖｍが収束したか否かを判断し、対地間電圧Ｖｍが収束したと判断すると、絶縁抵抗Ｒｍを測定するので、測定状態になってから絶縁抵抗Ｒｍを測定するまでの待ち時間を短縮することができる。したがって、モータＭの絶縁抵抗Ｒｍの測定にかかる時間を短縮することができる。

【0064】

なお、対地間電流Ｉｍは、対地間電圧Ｖｍを検出抵抗ｒ１で除算したものであり、検出抵抗ｒ１は、予め決められた既知の一定の抵抗値である。したがって、上述した対地間電圧Ｖｍを、検出抵抗ｒ１×対地間電流Ｉｍ、に置き換えれば、対地間電流Ｉｍを用いた収束の判断を行うことができる。

【0065】

＜モータ駆動装置１０の動作＞
次に、モータ駆動装置１０による絶縁抵抗Ｒｍの測定動作を図８に示すフローチャートにしたがって説明する。ステップＳ１で、スイッチ制御部３２は、全てのインバータ部１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）の複数の半導体スイッチング素子Ｓ（Ｓｕｕ、Ｓｖｕ、Ｓｗｕ、Ｓｕｄ、Ｓｖｄ、Ｓｗｄ）を全てオフ状態にする。これにより、全てのモータＭ（Ｍ１〜Ｍ３）の運転が停止する。

【0066】

次いで、ステップＳ２で、スイッチ制御部３２は、第１スイッチＳＷ１をオフにする。これにより、交流電源１２からモータ駆動装置１０への交流電圧の供給が遮断される。

【0067】

次いで、ステップＳ３で、スイッチ制御部３２は、第２スイッチＳＷ２をオンにする。これにより、コンデンサＣａの負極側の端子（一方の端子）が大地と接続された状態になる。これにより、モータ駆動装置１０は、測定準備状態になり、このときの等価回路は、図２に示した状態になる。

【0068】

次いで、ステップＳ４で、測定対象選択部３０は、複数のモータＭ（Ｍ１〜Ｍ３）のうち、いずれか１つのモータＭを測定対象として選択する。このとき、測定対象選択部３０は、測定対象として未だ選択されていないモータＭを測定対象として選択する。

【0069】

次いで、ステップＳ５で、スイッチ制御部３２は、複数のインバータ部１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）の半導体スイッチング素子Ｓを制御することで、ステップＳ４で選択された測定対象のモータＭの絶縁抵抗Ｒｍを測定できる測定状態にする。

【0070】

具体的には、スイッチ制御部３２は、測定対象のモータＭに接続されたインバータ部１６に関しては、コンデンサＣａの正極側の端子（他方の端子）と接続された上アームの半導体スイッチング素子Ｓをオンにする。また、スイッチ制御部３２は、測定対象以外のモータＭに接続されたインバータ部１６に関しては、コンデンサＣａの負極側の端子（一方の端子）と接続された下アームの半導体スイッチング素子Ｓをオンにする。これにより、例えば、測定対象のモータＭがモータＭ１の場合は、図２に示す等価回路は、図４に示すような状態となる。したがって、コンデンサＣａからの電流は、測定対象のモータＭ１の絶縁抵抗Ｒｍ１および検出抵抗ｒ１を流れてコンデンサＣａに戻る。

【0071】

次いで、ステップＳ６で、収束判断部３４は、第１検出部１８が検出した対地間電圧Ｖｍまたは対地間電流Ｉｍが収束したか否かを判断する。具体的には、収束判断部３４は、第１検出部１８が検出した対地間電圧Ｖｍまたは対地間電流Ｉｍの波形の変化量が閾値ＴＨ以下になると、対地間電圧Ｖｍまたは対地間電流Ｉｍが収束したと判断する。収束判断部３４は、第１の手法〜第４の手法のうちいずれか１つの手法を用いて、対地間電圧Ｖｍまたは対地間電流Ｉｍが収束したか否かを判断する。

【0072】

ステップＳ６で、対地間電圧Ｖｍまたは対地間電流Ｉｍが収束していないと判断されると、収束したと判断されるまでステップＳ６に留まり、対地間電圧Ｖｍまたは対地間電流Ｉｍが収束したと判断されると、ステップＳ７に進む。

【0073】

ステップＳ７に進むと、絶縁抵抗算出部３６は、第１検出部１８が検出した対地間電圧Ｖｍまたは対地間電流Ｉｍと、第２検出部２０が検出したコンデンサ電圧Ｖｃとに基づいて、測定対象のモータＭ１の絶縁抵抗Ｒｍを算出する。絶縁抵抗算出部３６は、収束したと判断されたときの、または、収束したと判断された後の、対地間電圧Ｖｍまたは対地間電流Ｉｍとコンデンサ電圧Ｖｃとに基づいて、絶縁抵抗Ｒｍを算出する。

【0074】

次いで、ステップＳ８で、測定対象選択部３０は、全てのモータＭを測定対象として選択したか否かを判断する。つまり、測定対象選択部３０は、測定対象として選択していないモータＭがあるか否かを判断する。ステップＳ８で、全てのモータＭを測定対象として選択していない、つまり、測定対象として選択していないモータＭがあると判断された場合は、ステップＳ４に戻る。

【0075】

ステップＳ８で、全てのモータＭを測定対象として選択したと判断されると、ステップＳ９に進み、スイッチ制御部３２は、第２スイッチＳＷ２をオフにするとともに、全てのインバータ部１６（１６ａ〜１６ｃ）の複数の半導体スイッチング素子Ｓを全てオフ状態にする。これにより、測定動作が終了する。

【0076】

［変形例］
上記実施の形態では、コンデンサＣａの一方の端子を負極側の端子として説明したが、コンデンサＣａの一方の端子を正極側の端子としてもよい。この場合は、コンデンサＣａの正極側の端子は、第２スイッチＳＷ２を介して大地に接続され、検出抵抗ｒ１は、コンデンサＣａの正極側の端子（一方の端子）と大地との間で、第２スイッチＳＷ２と直列に接続される。この場合であっても、モータＭの絶縁抵抗Ｒｍを測定することができる。

【0077】

［実施の形態から得られる技術的思想］
上記実施の形態および変形例から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。

【0078】

＜第１の技術的思想＞
複数のモータ（Ｍ）を駆動するモータ駆動装置（１０）は、第１スイッチ（ＳＷ１）を介して交流電源（１２）から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路（Ｒｅ）と、整流回路（Ｒｅ）で整流された直流電圧を平滑化するコンデンサ（Ｃａ）と、コンデンサ（Ｃａ）の正極側の端子とモータ（Ｍ）のモータコイル（Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗ）とを接続する上アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）と、コンデンサ（Ｃａ）の負極側の端子とモータコイル（Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗ）とを接続する下アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）とを有し、上アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）および下アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）のスイッチング動作により、コンデンサ（Ｃａ）のコンデンサ電圧（Ｖｃ）を交流電圧に変換して複数のモータ（Ｍ）を駆動する複数のインバータ部（１６）と、コンデンサ（Ｃａ）の正極側の端子および負極側の端子のうち一方の端子を大地に接続する第２スイッチ（ＳＷ２）と、コンデンサ（Ｃａ）の一方の端子と大地との間の対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）を検出する第１検出部（１８）と、コンデンサ（Ｃａ）のコンデンサ電圧（Ｖｃ）を検出する第２検出部（２０）と、複数のインバータ部（１６）の各々の上アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）および下アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）をオフにして複数のモータ（Ｍ）の運転を停止し、第１スイッチ（ＳＷ１）をオフ、第２スイッチ（ＳＷ２）をオンにした後に、測定対象となるモータ（Ｍ）のモータコイル（Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗ）が接続された上アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）および下アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）のうち、コンデンサ（Ｃａ）の他方の端子に接続されている方をオンにし、且つ、測定対象以外のモータ（Ｍ）のモータコイル（Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗ）が接続された上アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）および下アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）のうち、コンデンサ（Ｃａ）の一方の端子に接続されている方をオンにさせて、測定対象となるモータ（Ｍ）の絶縁抵抗（Ｒｍ）を測定できる測定状態にするスイッチ制御部（３２）と、測定状態で、第１検出部（１８）が検出した対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）の波形の変化量を算出し、変化量が閾値（ＴＨ）以下となったときに対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が収束したと判断する収束判断部（３４）と、収束判断部（３４）により収束したと判断された場合に、第１検出部（１８）が検出した対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）と第２検出部（２０）が検出したコンデンサ電圧（Ｖｃ）とに基づいて、測定対象のモータ（Ｍ）の絶縁抵抗（Ｒｍ）を算出する絶縁抵抗算出部（３６）と、を備える。

【0079】

これにより、モータ（Ｍ）の絶縁抵抗（Ｒｍ）の測定にかかる時間を短縮することができ、絶縁抵抗（Ｒｍ）の測定にかかる時間が必要以上に長くなってしまうことを防止することができる。

【0080】

収束判断部（３４）は、所定時間Δｔの間に対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が変化した量の絶対値ΔＣを、変化量として用いてもよい。これにより、対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が収束したか否かを精度よく判断することができる。

【0081】

収束判断部（３４）は、所定時間Δｔの間に対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が変化した量の絶対値をΔＣとしたとき、ΔＣ／Δｔ、を変化量として用いてもよい。これにより、対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が収束したか否かを精度よく判断することができる。

【0082】

収束判断部（３４）は、時間の経過とともに所定時間Δｔを徐々に長くしてもよい。これにより、対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が収束したか否かを精度よく判断することができる。

【0083】

収束判断部（３４）は、対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）の波形の微分値（Ｄｖ）の絶対値（ΔＣ）を、変化量として用いてもよい。これにより、対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が収束したか否かを精度よく判断することができる。

【0084】

収束判断部（３４）は、所定時間（Ｔ）経過しても対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が、基準変化量（ΔＣｓ）だけ変化しなかった場合は、収束したと判断してもよい。これにより、対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が収束したか否かを精度よく判断することができる。

【0085】

＜第２の技術的思想＞
複数のモータ（Ｍ）を駆動するモータ駆動装置（１０）がモータ（Ｍ）の絶縁抵抗（Ｒｍ）を測定する測定方法である。モータ駆動装置（１０）は、第１スイッチ（ＳＷ１）を介して交流電源（１２）から供給される交流電圧を直流電圧に整流する整流回路（Ｒｅ）と、整流回路（Ｒｅ）で整流された直流電圧を平滑化するコンデンサ（Ｃａ）と、コンデンサ（Ｃａ）の正極側の端子とモータ（Ｍ）のモータコイル（Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗ）とを接続する上アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）と、コンデンサ（Ｃａ）の負極側の端子とモータコイル（Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗ）とを接続する下アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）とを有し、上アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）および下アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）のスイッチング動作により、コンデンサ（Ｃａ）のコンデンサ電圧（Ｖｃ）を交流電圧に変換して複数のモータ（Ｍ）を駆動する複数のインバータ部（１６）と、コンデンサ（Ｃａ）の正極側の端子および負極側の端子のうち一方の端子を大地に接続する第２スイッチ（ＳＷ２）と、コンデンサ（Ｃａ）の一方の端子と大地との間の対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）を検出する第１検出部（１８）と、コンデンサ（Ｃａ）のコンデンサ電圧（Ｖｃ）を検出する第２検出部（２０）と、を備える。測定方法は、複数のインバータ部（１６）の各々の上アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）および下アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）をオフにして複数のモータ（Ｍ）の運転を停止し、第１スイッチ（ＳＷ１）をオフ、第２スイッチ（ＳＷ２）をオンにした後に、測定対象となるモータ（Ｍ）のモータコイル（Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗ）が接続された上アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）および下アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）のうち、コンデンサ（Ｃａ）の他方の端子に接続されている方をオンにし、且つ、測定対象以外のモータ（Ｍ）のモータコイル（Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗ）が接続された上アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）および下アームの半導体スイッチング素子（Ｓ）のうち、コンデンサ（Ｃａ）の一方の端子に接続されている方をオンにさせて、測定対象となるモータ（Ｍ）の絶縁抵抗（Ｒｍ）を測定できる測定状態にするスイッチ制御ステップと、測定状態で、第１検出部（１８）が検出した対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）の波形の変化量を算出し、変化量が閾値（ＴＨ）以下となったときに対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が収束したと判断する収束判断ステップと、収束判断ステップにより収束したと判断された場合に、第１検出部（１８）が検出した対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）と第２検出部（２０）が検出したコンデンサ電圧（Ｖｃ）とに基づいて、測定対象のモータ（Ｍ）の絶縁抵抗（Ｒｍ）を算出する絶縁抵抗算出ステップと、を含む。

【0086】

これにより、モータ（Ｍ）の絶縁抵抗（Ｒｍ）の測定にかかる時間を短縮することができ、絶縁抵抗（Ｒｍ）の測定にかかる時間が必要以上に長くなってしまうことを防止することができる。

【0087】

収束判断ステップは、所定時間Δｔの間に対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が変化した量の絶対値ΔＣを、変化量として用いてもよい。これにより、対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が収束したか否かを精度よく判断することができる。

【0088】

収束判断ステップは、所定時間Δｔの間に対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が変化した量の絶対値をΔＣとしたとき、ΔＣ／Δｔ、を変化量として用いてもよい。これにより、対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が収束したか否かを精度よく判断することができる。

【0089】

収束判断ステップは、時間の経過とともに所定時間Δｔを徐々に長くしてもよい。これにより、対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が収束したか否かを精度よく判断することができる。

【0090】

収束判断ステップは、対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）の波形の微分値（Ｄｖ）の絶対値（ΔＣ）を、変化量として用いてもよい。これにより、対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が収束したか否かを精度よく判断することができる。

【0091】

収束判断ステップは、所定時間（Ｔ）経過しても対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が、基準変化量（ΔＣｓ）だけ変化しなかった場合は、収束したと判断してもよい。これにより、対地間電流（Ｉｍ）または対地間電圧（Ｖｍ）が収束したか否かを精度よく判断することができる。

【符号の説明】

【0092】

１０…モータ駆動装置 １２…交流電源
１４…コンバータ部 １６（１６ａ〜１６ｃ）…インバータ部
１８…第１検出部 ２０…第２検出部
２２…制御部 ３０…測定対象選択部
３２…スイッチ制御部 ３４…収束判断部
３６…絶縁抵抗算出部 Ｃａ…コンデンサ
Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗ…モータコイル Ｉｍ…対地間電流
Ｍ（Ｍ１〜Ｍ３）…モータ ｒ１、ｒ２…検出抵抗
Ｒｅ…整流回路 Ｒｍ（Ｒｍ１〜Ｒｍ３）…絶縁抵抗
Ｓ（Ｓｕｕ、Ｓｖｕ、Ｓｗｕ、Ｓｕｄ、Ｓｖｄ、Ｓｗｄ）…半導体スイッチング素子
ＳＷ１…第１スイッチ ＳＷ２…第２スイッチ
Ｖｍ…対地間電圧

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】