技術領域

本發明涉及一種檢測基于電動機控制電路上的阻抗變化以及系統變化的異常電流、特別是對相間短路(phase-to-phase?short)的預兆進行檢測的逆變器驅動電動機的異常檢測裝置。

背景技術

以往，公知對由交流電動機、逆變器控制裝置和電動機纜線形成的電動機控制電路上的異常進行檢測的方法，有一種根據短路時的電流相位變化或頻率變化來檢測斷線或相間短路的方法。例如，在專利文獻1中，若供給三相電能的引線中流動的各相電流的相位差從正常時的120度變化為180度，則在判斷單元中判定為在該二相間短路。然而，正不斷要求提高針對電動機的異常檢測的可靠性。

專利文獻1：JP特開2008-206337號公報

發明內容

本發明的課題在于，提供一種謀求進一步提高可靠性的電能變換系統以及電能變換裝置。

本發明的電能變換系統，具有：電動機；逆變器電路，其將U相電流、V相電流、以及W相電流輸出給所述電動機；電流傳感器，其對所述U相電流、所述V相電流以及所述W相電流進行檢測，和控制電路，其根據轉矩指令值以及由所述電流傳感器檢測出的檢測值，對該逆變器電路進行控制，以使從所述逆變器電路輸出的所述U相電流、所述V相電流以及所述W相電流成為正弦波狀，所述控制電路具有：電流分量運算部，其根據所述電流傳感器的檢測值按每相提取疊加于所述U相電流、所述V相電流以及所述W相電流的電流分量；和交流電流異常檢測部，其基于所述U相電流、所述V相電流以及所述W相電流之中的任意兩相的所述電流分量的相位來檢測對所述電動機通電的交流電流的異常。

本發明的電能變換裝置，具有：逆變器電路，其將U相電流、V相電流以及W相電流輸出給電動機；電流傳感器，其對所述U相電流、所述V相電流以及所述W相電流進行檢測；和控制電路，其根據轉矩指令值以及由所述電流傳感器檢測出的檢測值，對該逆變器電路進行控制，以使從所述逆變器電路輸出的所述U相電流、所述V相電流以及所述W相電流成為正弦波狀，所述控制電路具有：電流分量運算部，其根據所述電流傳感器的檢測值按每相提取疊加于所述U相電流、所述V相電流以及所述W相電流的電流分量；和交流電流異常檢測部，其基于所述U相電流、所述V相電流以及所述W相電流之中的任意兩相的所述電流分量的相位來檢測對所述電動機通電的交流電流的異常。

根據本發明，能夠提供可靠性高的電能變換系統以及電能變換裝置。

附圖說明

圖1是表示本發明的第一實施方式的電動機控制方框圖。

圖2是表示本發明的實施方式的相間局部短路時的電流波形。

圖3是本發明的實施方式的相間局部短路時的高頻分量的提取波形。

圖4(a)是本發明的第一實施方式的異常檢測流程圖。

圖4(b)是本發明的第一實施方式的異常檢測流程圖。

圖5是本發明的第一實施方式的高頻分量的檢測時序圖。

圖6是本發明第一實施方式的相位差判定方法的概念圖。

圖7是本發明的第二實施方式的電動機控制方框圖。

圖8是本發明的第二實施方式的異常檢測模擬的模型圖。

圖9是本發明的第二實施方式的異常檢測模擬的模擬結果。

圖10是應用了本發明的第二實施方式的異常檢測時的電流控制系統增益切換的模擬結果。

圖11是本發明的第二實施方式的異常檢測流程圖。

圖12本發明的第二實施方式的高頻分量的檢測時序圖。

圖13是本發明的實施方式的電流波形，(a)是相間短路時的電動機電流波形、(b)是相間短路時的提取電流分量、(c)是機殼短路時的電動機電流波形、(d)是機殼短路時的提取電流分量。

圖14是本發明的實施方式的控制系統的方框圖。

圖15(a)是本發明的第三實施方式的轉矩指令電流的變化率大時的電流波形圖。

圖15(b)是本發明的第三實施方式的轉矩指令電流的變化率大時的閾值的設定方法。

圖16是本發明的第四實施方式的電動機的轉矩-速度曲線。

圖17是本發明的第五實施方式的電動機控制的方框圖。

圖18是與本發明的第五實施方式的異常信息存儲相關的流程圖。

圖19是與向本發明的第六實施方式的低負荷工作模式的切換相關的流程圖。

圖20是與本發明的第六實施方式的電流控制的增益切換相關的流程圖。