特許 7536457 モータドライバ、モータドライバの制御回路、及びモータドライバの制御方法

(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】

(24)【登録日】2024-08-09

(45)【発行日】2024-08-20

(54)【発明の名称】モータドライバ、モータドライバの制御回路、及びモータドライバの制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 3/22 20060101AFI20240813BHJP

   H02P 27/06 20060101ALI20240813BHJP

【ＦＩ】

H02P3/22 B

H02P27/06

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020006607

(22)【出願日】2020-01-20

(65)【公開番号】P2021114851

(43)【公開日】2021-08-05

【審査請求日】2022-12-21

(73)【特許権者】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】小川 隆司

(72)【発明者】

【氏名】神野 高幸

【審査官】安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－１９７００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２６２２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２２４０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３４３９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１８８８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第２９３８５９５（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ３／２２

Ｈ０２Ｐ ２７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＰＷＭ制御により直流電源からの直流電力を交流電力に変換してモータへ供給するインバータ回路と、
前記直流電源の正側負側間に接続され前記モータからの制動電力及び前記モータからの回生電力及び前記直流電源と前記モータとの接続線に発生した所定値以上の電圧である過電圧の３つを消費する抵抗を含む処理回路と、
前記処理回路が前記制動電力、前記回生電力、又は前記過電圧を消費するときに前記直流電源の正側負側間を接続状態にして前記抵抗に流す第１スイッチと、
前記モータの回転数を検知する回転数検知部とを備え、
前記制動電力を消費するために前記第１スイッチを前記接続状態にした後、前記回転数検知部が前記モータの回転を検知しなくなると前記第１スイッチを遮断状態に切り替える
モータドライバ。

【請求項2】

前記処理回路が前記制動電力又は前記過電圧を消費するときに前記直流電源からの電力を遮断する第２スイッチを備える
請求項１に記載のモータドライバ。

【請求項3】

ＰＷＭ制御信号が入力され直流電源からの直流電力を交流電力に変換してモータへ供給するインバータ回路と、前記直流電源の正側負側間に接続され前記モータからの制動電力及び前記モータからの回生電力及び前記直流電源と前記モータとの接続線に発生した所定値以上の電圧である過電圧の３つを消費する抵抗を含む処理回路とを備えるモータドライバを制御する制御部と、
前記制動電力又は前記回生電力又は前記過電圧の発生を判定する判定部と、
前記モータの回転数を検知する回転数検知部とを備え、
前記制御部は、前記判定部が前記制動電力又は前記回生電力又は前記過電圧が発生したと判定したときに前記直流電源の正側負側間に設けられる第１スイッチを接続状態にして前記抵抗に電力を流させ、
前記制動電力を消費するために前記第１スイッチを前記接続状態にした後、前記回転数検知部が前記モータの回転を検知しなくなると前記第１スイッチを遮断状態に切り替える
モータドライバの制御回路。

【請求項4】

前記制御部は、前記回生電力を消費するために前記第１スイッチを前記接続状態にした後、前記回生電力がなくなると前記第１スイッチを遮断状態に切り替える
請求項３に記載のモータドライバの制御回路。

【請求項5】

前記制御部は、前記過電圧を消費するために前記第１スイッチを前記接続状態にした後、リセットされると前記第１スイッチを遮断状態に切り替える
請求項３又は４に記載のモータドライバの制御回路。

【請求項6】

前記制御部は、前記判定部が前記制動電力又は前記過電圧が発生したと判定したときに第２スイッチに前記直流電源からの電力を遮断させる
請求項３～５のいずれか一項に記載のモータドライバの制御回路。

【請求項7】

ＰＷＭ制御信号が入力され直流電源からの直流電力を交流電力に変換してモータへ供給するインバータ回路と、前記直流電源の正側負側間に接続され前記モータからの制動電力及び前記モータからの回生電力及び前記直流電源と前記モータとの接続線に発生した所定値以上の電圧である過電圧の３つを消費する抵抗を含む処理回路とを備えるモータドライバを制御部が制御し、
前記制動電力又は前記回生電力又は前記過電圧が発生したと判定部が判定したときに前記制御部が前記直流電源の正側負側間に設けられる第１スイッチを接続状態にして前記抵抗に電力を流させ、
前記制御部が前記制動電力を消費するために前記第１スイッチを前記接続状態にした後、前記モータの回転数を検知する回転数検知部が前記モータの回転を検知しなくなると前記制御部が前記第１スイッチを遮断状態に切り替える
モータドライバの制御方法。

【請求項8】

前記判定部が前記制動電力又は前記過電圧が発生したと判定したときに前記制御部が第２スイッチに前記直流電源からの電力を遮断させる
請求項７に記載のモータドライバの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータドライバ、モータドライバの制御回路、及びモータドライバの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載のモータドライバは、直流電源からの直流電力を交流電力に変換してモータへ供給するインバータブリッジ回路と、インバータブリッジ回路にＰＷＭ制御信号を出力する制御回路と、直流電源の正側負側間の平滑コンデンサに並列接続する回生電力処理回路と、インバータブリッジからモータへの交流電力供給ラインに接続する制動電力処理回路と、回生電力処理回路に含まれモータからの回生電力を処理する回生抵抗と、制動電力処理回路に含まれモータからの制動電力を処理する制動抵抗とを兼ねる共通抵抗とを有する。

【0003】

特許文献１に記載のモータドライバでは、抵抗が回生抵抗と制動抵抗とを兼ねている。この抵抗の接続先は、直流電源に接続される接続線と、モータへ交流電力を供給する各供給ラインとである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－１９６１４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記特許文献１に記載のモータドライバでは、インバータブリッジ回路からモータに交流電力を供給する接続線に抵抗を含む処理回路が接続されているため、構成が複雑である。

【0006】

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成を簡略化することのできるモータドライバ、モータドライバの制御回路、及びモータドライバの制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するモータドライバは、ＰＷＭ制御により直流電源からの直流電力を交流電力に変換してモータへ供給するインバータ回路と、前記直流電源の正側負側間に接続され前記モータからの制動電力及び前記モータからの回生電力及び前記直流電源と前記モータとの接続線に発生した所定値以上の電圧である過電圧の少なくとも２つを消費する抵抗を含む処理回路とを備える。

【0008】

上記構成によれば、直流電源の正側負側間に処理回路が接続されているため、インバータ回路からモータへの交流電力供給ラインに処理回路を接続しないで済む。よって、構成を簡略化することができる。

【0009】

上記モータドライバについて、前記処理回路が前記制動電力、前記回生電力、又は前記過電圧を消費するときに前記直流電源の正側負側間を接続状態にして前記抵抗に流す第１スイッチを備えることが好ましい。

【0010】

上記モータドライバについて、前記処理回路が前記制動電力又は前記過電圧を消費するときに前記直流電源からの電力を遮断する第２スイッチを備えることが好ましい。

【0011】

上記課題を解決するモータドライバの制御回路は、ＰＷＭ制御信号が入力され直流電源からの直流電力を交流電力に変換してモータへ供給するインバータ回路と、前記直流電源の正側負側間に接続され前記モータからの制動電力及び前記モータからの回生電力及び前記直流電源と前記モータとの接続線に発生した所定値以上の電圧である過電圧の少なくとも２つを消費する抵抗を含む処理回路とを備えるモータドライバを制御する制御部と、前記制動電力又は前記回生電力又は前記過電圧の発生を判定する判定部とを備え、前記制御部は、前記判定部が前記制動電力又は前記回生電力又は前記過電圧が発生したと判定したときに前記処理回路の前記抵抗に電力を流させる。

【0012】

上記構成によれば、直流電源の正側負側間に処理回路が接続されているため、インバータ回路からモータへの交流電力供給ラインに処理回路を接続しないで済む。よって、構成を簡略化することができる。

【0013】

上記モータドライバの制御回路について、前記制御部は、前記判定部が前記制動電力、前記回生電力、又は前記過電圧が発生したと判定したときに前記直流電源の正側負側間に設けられる第１スイッチを接続状態にして前記抵抗に流させることが好ましい。

【0014】

上記モータドライバの制御回路について、前記制御部は、前記回生電力を消費するために前記第１スイッチを前記接続状態にした後、前記回生電力がなくなると前記第１スイッチを遮断状態に切り替えることが好ましい。

【0015】

上記モータドライバの制御回路について、前記制御部は、前記制動電力を消費するために前記第１スイッチを前記接続状態にした後、前記モータの回転が停止すると前記第１スイッチを遮断状態に切り替えることが好ましい。

【0016】

上記モータドライバの制御回路について、前記制御部は、前記過電圧を消費するために前記第１スイッチを前記接続状態にした後、リセットされると前記第１スイッチを遮断状態に切り替えることが好ましい。

【0017】

上記モータドライバの制御回路について、前記制御部は、前記判定部が前記制動電力又は前記過電圧が発生したと判定したときに第２スイッチに前記直流電源からの電力を遮断させることが好ましい。

【0018】

上記課題を解決するモータドライバの制御方法は、ＰＷＭ制御信号が入力され直流電源からの直流電力を交流電力に変換してモータへ供給するインバータ回路と、前記直流電源の正側負側間に接続され前記モータからの制動電力及び前記モータからの回生電力及び前記直流電源と前記モータとの接続線に発生した所定値以上の電圧である過電圧の少なくとも２つを消費する抵抗を含む処理回路とを備えるモータドライバを制御部が制御し、前記制動電力又は前記回生電力又は前記過電圧が発生したと判定部が判定したときに前記制御部が前記処理回路の前記抵抗に電力を流させる。

【0019】

上記方法によれば、直流電源の正側負側間に処理回路が接続されているため、インバータ回路からモータへの交流電力供給ラインに処理回路を接続しないで済む。よって、構成を簡略化することができる。

【0020】

上記モータドライバの制御方法について、前記判定部が前記制動電力、前記回生電力、又は前記過電圧が発生したと判定したときに前記制御部が前記直流電源の正側負側間に設
けられる第１スイッチを接続状態にして前記抵抗に流させることが好ましい。

【0021】

上記モータドライバの制御方法について、前記判定部が前記制動電力又は前記過電圧が発生したと判定したときに前記制御部が第２スイッチに前記直流電源からの電力を遮断させることが好ましい。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、構成を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】モータドライバの概略構成を示す図。

【図2】モータドライバの検出部による過電圧及び回生電力の閾値電圧を示す図。

【図3】モータドライバの制御回路の処理を示すフローチャート。

【図4】モータドライバにおける過電圧発生時の電流経路を示す図。

【図5】モータドライバにおける回生電力発生時の電流経路を示す図。

【図6】モータドライバにおける制動電力発生時の電流経路を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図１～図６を参照して、モータドライバ及びモータドライバの制御回路の一実施形態について説明する。モータドライバは、モータドライバの制御方法によって制御される。

【0025】

図１に示すように、モータドライバ１０は、直流電源１１からの直流電力をＰＷＭ制御により交流電力に変換してモータＭへ供給するインバータ回路２０を備えている。インバータ回路２０は、半導体スイッチ２１～２６を備え、半導体スイッチ２１～２６のオンオフ制御によるＰＷＭ制御によってモータＭを駆動する。モータＭは、三相交流電動機である。モータＭには、モータＭの回転数を検知する回転数検知部２７が設けられている。回転数検知部２７は、レゾルバ等である。

【0026】

直流電源１１の正極端子には、正極側供給ライン１２が接続されている。正極側供給ライン１２には、インバータ回路２０の正極側入力端子が接続されている。一方、直流電源１１の負極端子には、負極側供給ライン１３が接続されている。負極側供給ライン１３には、インバータ回路２０の負極側入力端子が接続されている。なお、正極側供給ライン１２が直流電源１１とモータＭとを接続する接続線に相当する。

【0027】

モータドライバ１０は、直流電源１１とインバータ回路２０との間に処理回路３０を備えている。処理回路３０は、正極側供給ライン１２と負極側供給ライン１３との間を接続する短絡線３１を備えている。短絡線３１には、抵抗３２が設けられている。抵抗３２は、モータＭからの制動電力、モータＭからの回生電力、及び正極側供給ライン１２に発生した所定値以上の電圧である過電圧を消費するために設けられている。なお、消費とは当該制動電力、当該回線電力や当該過電圧などの電気エネルギーを熱に変換して散逸させることである。抵抗３２に代え、当該電気エネルギーを光や電磁波などに変換して散逸させる素子を用いても構わない。

【0028】

ここで、制動電力は、モータＭの停止時に正極側供給ライン１２に発生する電力のことであって、正極側供給ライン１２の電圧を上昇させる。また、回生電力は、モータＭの減速時に正極側供給ライン１２に発生する電力のことであって、正極側供給ライン１２の電圧を上昇させる。また、過電圧は、モータＭやモータドライバ１０において異常が起きたときに発生する電圧のことである。

【0029】

短絡線３１には、抵抗３２と直列に第１スイッチ３３が設けられている。抵抗３２は、短絡線３１の正極側供給ライン１２寄りに設けられている。第１スイッチ３３は、短絡線３１の負極側供給ライン１３寄りに設けられている。第１スイッチ３３は、短絡線３１の接続と遮断とを切り替えるスイッチである。第１スイッチ３３は、いわゆるノーマルオープンスイッチとなっており、無電圧状態であるＬレベルの信号が入力されると遮断状態（ＯＦＦ）になり、Ｈレベルの信号が入力されると接続状態（ＯＮ）になる。第１スイッチ３３は、処理回路３０が制動電力又は過電圧を消費するときに、短絡線３１を接続することで直流電源１１の正極側供給ライン１２と負極側供給ライン１３との間の短絡線３１を通電して抵抗３２に流す。

【0030】

正極側供給ライン１２には、非常には高い電圧がかかる。第１スイッチ３３は、このような高い電圧に対する耐える耐久性（耐電圧）を有するいわゆるパワートランジスタとなっている。第１スイッチ３３は、高い放熱効率を有し、高い電圧がかかって第１スイッチ３３が加熱した場合でも効率よく放熱する。なお、第１スイッチ３３として使用されるパワートランジスタは、例えばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。これらＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴは、Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、ＧａＮ（窒化ガリウム）、Ｇａ２０３（酸化ガリウム）等で作製されていてもよい。

【0031】

短絡線３１には、抵抗３２と並列且つ第１スイッチ３３と直列にダイオード３４が設けられている。ダイオード３４は、第１スイッチ３３が遮断したときに、抵抗３２の配線インダクタンスに起因するサージ電圧を抑制するためのものである。

【0032】

正極側供給ライン１２には、短絡線３１の接続部分よりも直流電源１１寄りに第２スイッチ３５が設けられている。第２スイッチ３５は、正極側供給ライン１２の接続と遮断とを切り替えるスイッチである。第２スイッチ３５は、いわゆるノーマリオープンスイッチとなっており、無電圧状態であるＬレベルの信号が入力されると遮断状態（ＯＦＦ）になり、Ｈレベルの信号が入力されると接続状態（ＯＮ）になる。第２スイッチ３５は、処理回路３０が制動電力又は過電圧を消費するときに、正極側供給ライン１２を遮断することで直流電源１１からの電力を遮断する。第２スイッチ３５には、第１スイッチ３３と同じ電圧がかかる。そのため、第２スイッチ３５は、第１スイッチ３３と同じ耐電圧を有するバイポーラストランジスタである。第２スイッチ３５は、第１スイッチ３３よりも応答性が高くなっている。

【0033】

モータドライバ１０は、制御回路４０を備えている。制御回路４０は、モータドライバ１０を制御する制御部４１と、正極側供給ライン１２と負極側供給ライン１３との間の電圧を検出する検出部４２とを備えている。検出部４２は、回生電力、過電圧を検出すると制御部４１に検出信号を出力する。制御部４１は、検出部４２から検出信号に基づいて回生電力及び過電圧の発生の有無を判定する。すなわち、制御部４１が判定部として機能する。

【0034】

図２に示すように、検出部４２は、第１閾値電圧である過電圧保護電圧以上であるときに過電圧の発生を検出し、過電圧保護電圧よりも低い第２閾値電圧である回生保護電圧以上であるときに回生電力の発生を検出する。制動電力は、モータＭの駆動停止に伴って発生するため、モータＭの駆動停止をトリガとして制動電力の発生を制御部４１が判定する。なお、モータＭの駆動が停止されたときに電圧が上昇したことで検出部４２が制動電力の発生を検出してもよい。

【0035】

制御部４１は、制動電力又は回生電力又は過電圧が発生したと判定したときに、処理回
路３０の抵抗３２に電力を流させる。すなわち、制御部４１は、制動電力又は回生電力又は過電圧が発生したときに、第１スイッチ３３にＨレベルの信号を出力して接続状態（ＯＮ）に切り替えさせる。そして、第１スイッチ３３が接続状態（ＯＮ）になることで、直流電源１１の正極側供給ライン１２と負極側供給ライン１３との間の短絡線３１を通電して制動電力又は回生電力又は過電圧を抵抗３２に流させる。

【0036】

また、制御部４１は、制動電力又は過電圧が発生したと判定したときに、第２スイッチ３５にＨレベルの信号を出力して遮断状態（ＯＦＦ）に切り替えさせる。そして、第２スイッチ３５が遮断状態（ＯＦＦ）になることで、直流電源１１からの電力を遮断させる。なお、制御部４１は、回生電力が発生したときには、第２スイッチ３５は接続状態（ＯＮ）を維持して、モータＭのＰＷＭ制御を継続する。

【0037】

さらに、制御部４１は、検出部４２が回生電力を検出して、第１スイッチ３３を接続状態（ＯＮ）に切り替えた後、検出部４２が回生保護電圧よりも低い回生保護ＯＦＦ電圧未満になると、第１スイッチ３３を遮断状態（ＯＦＦ）に切り替える。また、制御部４１は、制動電力が発生して、第１スイッチ３３を接続状態（ＯＮ）に切り替えた後、回転数検知部２７がモータＭの回転を検知しなくなると、第１スイッチ３３を遮断状態（ＯＦＦ）に切り替える。また、制御部４１は、検出部４２が過電圧を検出して、第１スイッチ３３を接続状態（ＯＮ）に切り替えた後、過電圧保護電圧を下回っても第１スイッチ３３を遮断状態（ＯＦＦ）に切り替えず、リセットされるまで第１スイッチ３３を接続状態（ＯＮ）に維持する。

【0038】

次に、図３～図６を参照して、上記のように構成されたモータドライバ１０の作用について説明する。制御回路４０の制御部４１は、処理回路３０において過電圧、回生電力、制動電力の発生の有無を監視している。

【0039】

制御部４１は、モータＭが駆動されると、処理回路３０を監視する。図１に示すように、モータＭが駆動開始されたときには、第１スイッチ３３は遮断状態（ＯＦＦ）であり、第２スイッチ３５は接続状態（ＯＮ）である。

【0040】

図３に示すように、制御部４１は、過電圧が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。すなわち、制御部４１は、検出部４２による過電圧の発生の検出有無によって過電圧が発生しているか否かを判定する。制御部４１は、検出部４２が過電圧保護電圧未満の電圧を検出して過電圧の発生を検出していないときには、過電圧が発生していないと判定して（ステップＳ１１：ＮＯ）、ステップＳ２１に移行する。

【0041】

一方、制御部４１は、検出部４２が過電圧保護電圧以上の電圧を検出して過電圧の発生を検出しているときには、過電圧が発生していると判定して（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、第２スイッチ３５を遮断状態（ＯＦＦ）に切り替える（ステップＳ１２）。すなわち、制御部４１は、インバータ回路２０の半導体スイッチ２１～２６をＯＦＦ状態にした上で、第２スイッチ３５にＨレベルの信号を出力して遮断状態（ＯＦＦ）に切り替えさせる。また、制御部４１は、第１スイッチ３３を接続状態（ＯＮ）に切り替える（ステップＳ１３）。すなわち、制御部４１は、第１スイッチ３３にＨレベルの信号を出力して接続状態（ＯＮ）に切り替えさせる。第１スイッチ３３を接続する前に第２スイッチ３５を遮断することで抵抗３２に直流電源１１の電圧が供給されることを防ぐことができる。このため、抵抗３２の許容電力を低減することができる。

【0042】

続いて、制御部４１は、モータＭの駆動がリセットされたか否かを判定する（ステップＳ１４）。そして、制御部４１は、モータＭの駆動がリセットされるまで状態を維持する（ステップＳ１４：ＮＯ）。なお、リセットは過電圧が終了していることを条件に実施可
能である。一方、制御部４１は、モータＭの駆動がリセットされたと判定すると（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、第１スイッチ３３を遮断状態（ＯＦＦ）に切り替える（ステップＳ１５）。すなわち、制御部４１は、第１スイッチ３３にＬレベルの信号を出力して遮断状態（ＯＦＦ）に切り替えさせる。また、制御部４１は、第２スイッチ３５を接続状態（ＯＮ）に切り替える（ステップＳ１６）。すなわち、制御部４１は、第２スイッチ３５にＬレベルの信号を出力して接続状態（ＯＮ）に切り替えさせ、処理を終了する。

【0043】

図４に示すように、過電圧が発生したときには、検出部４２は、過電圧保護電圧以上の電圧を検出して、制御部４１に過電圧の検出信号を出力する。制御部４１は、インバータ回路２０の半導体スイッチ２１～２６をＯＦＦ状態にして、第１スイッチ３３にＨレベルの信号を出力して第１スイッチ３３を接続状態（ＯＮ）に切り替える。第１スイッチ３３が接続状態（ＯＮ）に切り替わると、過電圧が抵抗３２において消費される。また、制御部４１は、第２スイッチ３５にＨレベルの信号を出力して遮断状態（ＯＦＦ）に切り替える。第２スイッチ３５が遮断状態（ＯＦＦ）に切り替わると、直流電源１１からの電力が遮断される。

【0044】

図３に示すように、制御部４１は、回生電力が発生しているか否かを判定する（ステップＳ２１）。すなわち、制御部４１は、検出部４２による回生電力の発生の検出有無によって過電圧が発生しているか否かを判定する。制御部４１は、検出部４２が回生保護電圧未満の電圧を検出して回生電力の発生を検出していないときには、回生電力が発生していないと判定して（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ステップＳ３１に移行する。

【0045】

一方、制御部４１は、検出部４２が回生保護電圧以上の電圧を検出して回生電力の発生を検出しているときには、回生電力が発生していると判定して（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、第１スイッチ３３を接続状態（ＯＮ）に切り替える（ステップＳ２２）。すなわち、制御部４１は、第１スイッチ３３にＨレベルの信号を出力して接続状態（ＯＮ）に切り替えさせる。

【0046】

続いて、制御部４１は、回生電力の発生が終了しているか否かを判定する（ステップＳ２３）。すなわち、制御部４１は、検出部４２による回生電力の発生の検出有無によって回生電力の発生が終了しているか否かを判定する。制御部４１は、検出部４２が回生保護ＯＦＦ電圧以上の電圧を検出して回生電力の発生を検出しているときには、回生電力が発生している、回生電力の発生が終了していないと判定して（ステップＳ２３：ＮＯ）、ステップＳ１１に移行して、過電圧が発生しているか否かを判定する。

【0047】

一方、制御部４１は、検出部４２が回生保護ＯＦＦ電圧未満の電圧を検出して回生電力の発生を検出していないときには、回生電力の発生が終了していると判定して（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、第１スイッチ３３を遮断状態（ＯＦＦ）にして（ステップＳ２４）、ステップＳ１１に移行する。

【0048】

図５に示すように、モータＭの減速時には、モータＭはＰＷＭ制御が行われ、モータＭが発電機となって正極側供給ライン１２に回生電力が発生する。検出部４２は、回生電力を検出すると、制御部４１に回生電力の検出信号を出力する。

【0049】

制御部４１は、第１スイッチ３３にＨレベルの信号を出力して第１スイッチ３３を接続状態（ＯＮ）に切り替える。第１スイッチ３３が接続状態（ＯＮ）に切り替わると、回生電力が抵抗３２において消費される。いわゆる回生ブレーキとして機能する。

【0050】

図３に示すように、制御部４１は、制動電力が発生しているか否かを判定する（ステップＳ３１）。すなわち、制御部４１は、モータＭが駆動停止したか否かを判定する。もし
くは、制御部４１は、検出部４２による制動電力の発生の検出有無によって制動電力が発生しているか否かを判定する。制御部４１は、制動電力が発生していないと判定すると（ステップＳ３１：ＮＯ）、ステップＳ１１に移行する。

【0051】

一方、制御部４１は、制動電力が発生していると判定すると（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、第２スイッチ３５を遮断状態（ＯＦＦ）に切り替える（ステップＳ３２）。すなわち、制御部４１は、第２スイッチ３５にＨレベルの信号を出力して遮断状態（ＯＦＦ）に切り替えさせる。また、制御部４１は、第１スイッチ３３を接続状態（ＯＮ）に切り替える（ステップＳ３３）。すなわち、制御部４１は、第１スイッチ３３にＨレベルの信号を出力して接続状態（ＯＮ）に切り替えさせる。

【0052】

続いて、制御部４１は、モータＭの回転が停止したか否かを判定する（ステップＳ３４）。すなわち、制御部４１は、回転数検知部２７にてモータＭの回転が検知されなくなると、モータＭの回転が停止したと判定する。制御部４１は、回転数検知部２７がモータＭの回転を検知しているときにはモータＭの回転が停止するまで待機する（ステップＳ３４：ＮＯ）。一方、制御部４１は、モータＭの回転が停止したと判定すると（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、第１スイッチ３３を遮断状態（ＯＦＦ）に切り替える（ステップＳ３５）。すなわち、制御部４１は、第１スイッチ３３にＬレベルの信号を出力して遮断状態（ＯＦＦ）に切り替えさせる。また、制御部４１は、第２スイッチ３５を接続状態（ＯＮ）に切り替える（ステップＳ３６）。すなわち、制御部４１は、第２スイッチ３５にＬレベルの信号を出力して接続状態（ＯＮ）に切り替えさせ、処理を終了する。

【0053】

図６に示すように、モータＭの駆動が停止されると、半導体スイッチ２１～２６がＯＦＦ状態となるが回転エネルギーが残っているため、正極側供給ライン１２に制動電力が発生する。

【0054】

制御部４１は、第１スイッチ３３を接続状態（ＯＮ）に切り替える。第１スイッチ３３が接続状態（ＯＮ）に切り替わると、制動電力が抵抗３２において消費される。言い換えれば、モータＭの回転エネルギーが熱エネルギーとして消費される。いわゆるダイナミックブレーキとして機能する。

【0055】

また、制御部４１は、第２スイッチ３５を遮断状態（ＯＦＦ）に切り替える。第２スイッチ３５が遮断状態（ＯＦＦ）に切り替わると、直流電源１１とインバータ回路２０との接続が遮断され、制動電力が短絡線３１に全て流れて抵抗３２にて消費される。

【0056】

上記のように、過電圧、回生電力、制動電力のいずれかが発生したときに、抵抗３２を含む短絡線３１を接続状態（ＯＮ）に切り替えることによって、過電圧、回生電力、制動電力を消費することができる。

【0057】

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）直流電源１１の正極側供給ライン１２と負極側供給ライン１３との間に処理回路３０が接続されているため、インバータ回路２０からモータＭへの交流電力供給ラインに処理回路を接続しないで済む。よって、構成を簡略化することができる。

【0058】

（２）第１スイッチ３３によって直流電源１１の正極側供給ライン１２と負極側供給ライン１３との間を接続する短絡線３１が通電されるため、処理回路３０の抵抗３２によって制動電力、回生電力、及び過電圧を消費することができる。

【0059】

（３）第２スイッチ３５によって直流電源１１と遮断されるため、制動電力及び過電圧が直流電源１１に流れることを防止した状態で、処理回路３０によって制動電力及び過電
圧を消費することができる。

【0060】

（４）回生電力を消費するために第１スイッチ３３を接続状態にした後、回生電力がなくなると第１スイッチ３３を遮断状態に切り替えるため、回生電力がない状態で抵抗３２での電力の消費を停止することができる。

【0061】

（５）制動電力を消費するために第１スイッチ３３を接続状態にした後、モータＭの回転が停止すると第１スイッチ３３を遮断状態に切り替える。制動電力はモータＭの回転によって発生するため、モータＭの回転が停止したことをもって抵抗３２での電力の消費を停止することができる。

【0062】

（６）過電圧を消費するために第１スイッチ３３を接続状態にした後、リセットされると第１スイッチ３３を遮断状態に切り替える。過電圧は正極側供給ライン１２に発生した過電圧保護電圧以上の電圧であるため、モータＭやモータドライバ１０の状態を確認してリセットされるまで抵抗３２での電力の消費を継続することができる。

【0063】

（他の実施形態）
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0064】

・上記実施形態では、回生電力の発生を判定する回生保護電圧と、回生電力の発生の終了を判定する回生保護ＯＦＦ電圧とを備えたが、回生保護線圧と回生保護ＯＦＦ電圧とを同じ電圧としてもよい。

【0065】

・上記実施形態において、ステップＳ１２の第１スイッチ３３を接続状態（ＯＮ）に切り替える処理と、ステップＳ１３の第２スイッチ３５を遮断状態（ＯＦＦ）に切り替える処理とを同時に行ってもよい。

【0066】

・上記実施形態において、ステップＳ３２の第１スイッチ３３を接続状態（ＯＮ）に切り替える処理と、ステップＳ３３の第２スイッチ３５を遮断状態（ＯＦＦ）に切り替える処理とを同時に行ってもよい。

【0067】

・上記実施形態では、過電圧、回生電力、制動電力の全てを短絡線３１に流すことで抵抗３２にて消費した。しかしながら、過電圧、回生電力、制動電力のうち２つを消費してもよい。この場合、消費するものだけを検出部４２によって検出してもよい。

【0068】

・上記実施形態では、過電圧、回生電力、制動電力の全てを短絡線３１に流すことで抵抗３２にて消費した。しかしながら、過電圧、回生電力、制動電力のうち２つに対応する抵抗を含む短絡線と、過電圧、回生電力、制動電力のうち残りに対応する抵抗を含む短絡線を設けてもよい。

【0069】

・また、過電圧、回生電力、制動電力のそれぞれに対応する抵抗を含む短絡線を設けて、発生した過電圧、回生電力、制動電力に対応する短絡線を接続状態に切り替えて消費してもよい。

【0070】

・上記実施形態では、過電圧、回生電力、制動電力の全てを短絡線３１に流すことで抵抗３２にて消費した。しかしながら、回生電力のみを消費してもよい。この場合、例えば、回生電力のみを検出部４２によって検出して、短絡線３１に流すことで回生電力を消費してもよい。

【0071】

次に、上記実施形態及び変更例から把握することができる技術的思想をその効果と共に記載する。
（Ａ）ＰＷＭ制御により直流電源からの直流電力を交流電力に変換してモータへ供給するインバータ回路と、前記直流電源の正側負側間に接続され前記モータからの回生電力を消費する抵抗を含む処理回路とを備えるモータドライバ。上記構成によれば、回生電力が発生したときに抵抗にて回生電力を消費しつつ、インバータ回路からモータへの電力供給を継続することができる。

【0072】

（Ｂ）前記制御部が前記回生電力を消費するために前記第１スイッチを前記接続状態にした後、前記回生電力がなくなると前記第１スイッチを遮断状態に切り替えるモータドライバの制御方法。上記方法によれば、回生電力がない状態で抵抗での電力の消費を停止することができる。

【0073】

（Ｃ）前記制御部が前記制動電力を消費するために前記第１スイッチを前記接続状態にした後、前記モータの回転が停止すると前記第１スイッチを遮断状態に切り替えるモータドライバの制御方法。上記方法によれば、制動電力はモータの回転によって発生するため、モータの回転が停止したことをもって抵抗での電力の消費を停止することができる。

【0074】

（Ｄ）前記制御部が前記過電圧を消費するために前記第１スイッチを前記接続状態にした後、リセットされると前記第１スイッチを遮断状態に切り替えるモータドライバの制御方法。上記方法によれば、過電圧は接続線に発生した所定値以上の電圧であるため、モータやモータのドライバの状態を確認してリセットされるまで抵抗での電力の消費を継続することができる。

【符号の説明】

【0075】

１０…モータドライバ、１１…直流電源、１２…正極側供給ライン、１３…負極側供給ライン、２０…インバータ回路、２１～２６…半導体スイッチ、２７…回転数検知部、３０…処理回路、３１…短絡線、３２…抵抗、３３…第１スイッチ、３４…ダイオード、３５…第２スイッチ、４０…制御回路、４１…制御部、４２…検出部、Ｍ…モータ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】