CN111656667B - 绝缘劣化监视装置以及绝缘劣化监视方法 - Google Patents

绝缘劣化监视装置以及绝缘劣化监视方法 Download PDF

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Abstract

本发明的绝缘劣化监视装置具备安装有软件的计算机。该软件使计算机至少执行第一处理、第二处理、第三处理、以及第四处理。在第一处理中,在多个逆变器单元的至少一个逆变器单元停止中,从正停止的逆变器单元之中选择一个逆变器单元,使与选择出的逆变器单元对应的对应逆变器产生直流电压。在第二处理中,在使对应逆变器产生直流电压的期间,利用接地电流测定器测定接地电流的电流值。在第三处理中,将通过第二处理测定的接地电流的电流值与选择出的逆变器单元建立关联而按照每个逆变器单元进行记录。然后,在第四处理中,基于按照每个逆变器单元记录的接地电流的电流值的测定数据,分析各个逆变器单元的绝缘劣化的趋势。

Description

绝缘劣化监视装置以及绝缘劣化监视方法
技术领域
本发明涉及对马达的绝缘劣化进行监视的绝缘劣化监视装置以及绝缘劣化监视方法,并涉及适用于如下马达驱动***的绝缘劣化监视装置以及绝缘劣化监视方法,该马达驱动***中,驱动一个或者多个马达的多个逆变器从共用的转换器接收电力供给。
背景技术
在轧制工厂(plant)等大规模工厂中使用有多个马达。虽然马达与大地之间绝缘,但有因马达的绝缘劣化而引起接地事故的情况。马达的接地事故会妨碍工厂的稳定操作,因此在工厂的定期修理等引起的操作停止时,进行马达的绝缘劣化状态的检查。
为了检查马达的绝缘劣化状态,需要在利用断路器等解除逆变器与马达间的连接之后,在马达端子与大地间使用绝缘电阻计来测定马达的绝缘电阻。然而,在该方法中,按照每个马达产生将逆变器与马达间的连接解除的作业,另外,按照每个马达产生测定绝缘电阻的作业。因此,特别是在具有几百台的马达的大规模工厂中,需要大量的时间与劳力。
因此,期望在具有多个马达的大规模工厂中能够高效地监视马达的绝缘劣化的技术的发明。
马达的绝缘劣化的状态能够根据因马达与大地之间的绝缘电阻的降低而产生的接地电流的大小来判断。例如在专利文献1中公开有如下方案:对流经将转换器的输出端接地的电阻的接地电流进行检测,在接地电流的大小超过规定的阈值时,进行装置的运转停止或警报发送等保护·警报动作。
但是,专利文献1所记载的技术是检测已发生的接地事故的技术,并非预防绝缘劣化所引起的异常产生的预防保全相关的技术。另外,专利文献1所记载的技术是以转换器与逆变器一对一地设置的***为前提的技术。关于能够应用于像大规模工厂那样从共有的转换器向多个逆变器供给电力的***的技术,在专利文献1中没有公开。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-175795号公报
发明内容
发明将要解决的课题
本发明鉴于上述那样的课题,目的在于提供在驱动一个或者多个马达的多个逆变器从共用的转换器接收电力供给的马达驱动***中,能够高效地监视由各逆变器驱动的马达的绝缘劣化的装置以及方法。
用于解决课题的手段
本发明的绝缘劣化监视装置是适用于马达驱动***的装置,该马达驱动***具备:多个逆变器单元,所述逆变器单元由一个马达驱动用的逆变器和一个或者多个马达构成;转换器,向多个逆变器单元的每一个逆变器单元供给电力;以及接地电流测定器,测定流经转换器的输出端与大地之间的接地电流。
本发明的绝缘劣化监视装置具备安装有软件的计算机。该软件使计算机至少执行第一处理、第二处理、第三处理、以及第四处理。在第一处理中,由计算机进行如下处理:在多个逆变器单元的至少一个逆变器单元停止中,从正停止的逆变器单元之中选择一个逆变器单元,使与选择出的逆变器单元对应的对应逆变器产生直流电压。在第二处理中,由计算机进行如下处理:在使对应逆变器产生直流电压的期间,利用接地电流测定器测定接地电流的电流值。在第三处理中,由计算机进行如下处理:将通过第二处理测定出的接地电流的电流值与选择出的逆变器单元建立关联而按照每个逆变器单元进行记录。而且,在第四处理中,由计算机进行如下处理:基于按照每个逆变器单元记录的接地电流的电流值的测定数据,分析各个逆变器单元的绝缘劣化的趋势。
根据本发明的绝缘劣化监视装置,在多个逆变器单元中的仅一个停止逆变器单元中,使逆变器产生直流电压,从而能够辨别由接地电流测定器测定出的接地电流是因哪个逆变器单元中的绝缘劣化而产生的接地电流。而且,通过按照每个逆变器单元记录接地电流的电流值的测定数据,并基于每个逆变器单元的测定数据来分析各个逆变器单元的绝缘劣化的趋势,从而能够以逆变器单元为单位而高效地监视马达的绝缘降低。
软件也可以使计算机执行第五处理,该第五处理在根据第四处理中的分析结果而检测到某个逆变器单元中的异常的产生的情况下,对用户通知异常的产生。接收到通知的用户能够对于作为妨碍工厂的稳定操作的原因之一的马达接地事故进行事前应对。
计算机也可以包含利用网络连接的第一计算机和第二计算机。在该情况下,软件也可以包含使第一计算机至少执行第一处理、第二处理以及第三处理的第一软件、以及使第二计算机至少执行第四处理的第二软件。据此,能够将进行测定数据的分析的第四处理在与其他处理不同的场所、地区、或者国家进行。
也可以是,在第二处理中,在使对应逆变器产生直流电压然后经过规定时间后,开始接地电流的电流值的测定。通过在从产生直流电压到测定接地电流的电流值为止设置时间差,能够避免直流电压的产生所导致的瞬态现象的影响。
也可以是,在第二处理中,在使对应逆变器产生直流电压的期间,实施多次接地电流的电流值的测定。通过将测定次数设为多次,能够提高接地电流的电流值的测定精度。
也可以是,在第一处理中,在全部逆变器单元停止中,选择一个逆变器单元,使与选择出的逆变器单元对应的对应逆变器产生直流电压。在全部逆变器单元正停止时,不流过接地电流。在该状态下,仅在一个逆变器单元中使逆变器产生直流电压,从而能够高精度地测定该逆变器单元中产生的接地电流。
也可以是,在第三处理中,将在多个逆变器单元的一部分正运行时测定出的接地电流的电流值作为参考值而记录。在一部分的逆变器单元正运行的状态下,可能在该运行中的逆变器单元中也产生接地电流。由此,通过将以这种状态测定出的电流值作为参考值而处理,能够防止测定数据的可靠性的降低。
本发明的绝缘劣化监视方法是在马达驱动***中以逆变器单元为单位监视马达的绝缘降低的方法,该马达驱动***具备:多个逆变器单元,所述逆变器单元由一个马达驱动用的逆变器和一个或者多个马达构成;转换器,向多个逆变器单元的每一个逆变器单元供给电力;以及接地电流测定器,测定流经转换器的输出端与大地之间的接地电流。
本发明的绝缘劣化监视方法至少包含第一步骤、第二步骤、第三步骤、以及第四步骤。第一步骤是如下步骤:在多个逆变器单元的至少一个逆变器单元停止中,从正停止的逆变器单元之中选择一个逆变器单元,使与选择出的逆变器单元对应的对应逆变器产生直流电压。第二步骤是如下步骤:在使对应逆变器产生直流电压的期间,利用接地电流测定器测定接地电流的电流值。第三步骤是如下步骤:将在第二步骤中测定出的接地电流的电流值与选择出的逆变器单元建立关联而按照每个逆变器单元进行记录。而且,第四步骤是如下步骤:基于按照每个逆变器单元记录的接地电流的电流值的测定数据,分析各个逆变器单元的绝缘劣化的趋势。
根据本发明的绝缘劣化监视方法,在多个逆变器单元中的仅一个停止逆变器单元中,使逆变器产生直流电压,从而能够辨别由接地电流测定器测定出的接地电流是因哪个逆变器单元中的绝缘劣化而产生的接地电流。而且,通过按照每个逆变器单元记录接地电流的电流值的测定数据,并基于每个逆变器单元的测定数据,分析各个逆变器单元的绝缘劣化的趋势,能够以逆变器单元为单位高效地监视马达的绝缘降低。
本发明的绝缘劣化监视方法也可以还包含第五步骤,该第五步骤中,在根据第四步骤中获得的分析结果而检测到某个逆变器单元中的异常的产生的情况下,对用户通知异常的产生。接收到通知的用户能够对于作为妨碍工厂的稳定操作的原因之一的马达接地事故进行事前应对。
本发明的绝缘劣化监视方法也可以使第一计算机至少执行第一步骤、第二步骤以及第三步骤,使利用网络连接于第一计算机的第二计算机至少执行第四步骤。据此,能够将进行测定数据的分析的第四处理在与其他处理不同的场所、地区、或者国家进行。
发明效果
根据本发明的绝缘劣化监视装置以及绝缘劣化监视方法,在大规模工厂等所具备的、驱动一个或者多个马达的多个逆变器从共用的转换器接收电力供给的马达驱动***中,能够以逆变器单元为单位高效地监视马达的绝缘降低。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的绝缘劣化监视装置所应用的马达驱动***的构成与数据流的框图。
图2是表示绝缘劣化监视装置的定时控制部的构成与数据流的框图。
图3是表示本发明的实施方式2的绝缘劣化监视装置所应用的马达驱动***的构成与数据流的框图。
具体实施方式
一边参照添附的附图,一边对用于实施本发明的方式进行说明。在各图中,对相同或者相当的部分标注相同的附图标记,适当地简化或者省略重复的说明。另外,本发明并不限定于以下的实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围能够进行各种变形。
<实施方式1>
图1是表示本发明的实施方式1的绝缘劣化监视装置所应用的马达驱动***的构成与数据流的框图。实施方式1的马达驱动***例如构成为轧制工厂的轧制机的马达驱动***。实施方式1的马达驱动***具备设于构成轧制机的各轧制台的多个马达5、6、7;与多个马达5、6、7成对的马达驱动用的多个逆变器2、3、4;以及向多个逆变器2、3、4的每一个供给电力的共用转换器1。
逆变器2、3、4具有基于经由来自后述的计算机10的通信的直流电压产生指示将直流电压分别施加到马达5、6、7的功能。但是,本说明书中的直流电压只要是正负不随时间变化的电压即可,不限定于完全的直流电压。本说明书中的直流电压中也包含对直流电压成分重叠波动成分那样的电压。例如通过对交流电压施加比其最大振幅大的直流偏压,能够生成正负不随时间变化的电压(即,本说明书中的直流电压)。
逆变器2、3、4与马达5、6、7是一对的一个单元。但是,每一个单元的马达的个数不限定于一个。也能够利用一个逆变器与连接于其的多个马达构成一个单元。在本说明书中,将由该一个逆变器和一个或者多个马达构成的单元称作逆变器单元。这里,设有A、B、C这三个逆变器单元。但是,这是一个例子,基于共用转换器1的电力供给可以对于两个逆变器单元进行,也可以对于更多的逆变器单元进行。另外,以下,仅将逆变器单元记载为单元。
共用转换器1的输出端利用上侧电压二分割电阻8与下侧电压二分割电阻9连结正极侧与负极侧,在上侧电压二分割电阻8与下侧电压二分割电阻9的中点处与大地连接。共用转换器1具有如下功能:基于经由来自后述的计算机10的通信的接地电流测定指示,测定流经上侧电压二分割电阻8、下侧电压二分割电阻9的接地电流,并经由通信向计算机10输出测定出的值。即,共用转换器1中具备作为接地电流测定器的功能。
计算机10例如通过LAN、与共用转换器1以及各逆变器2、3、4可相互通信地连接。在计算机10安装有控制软件。通过由处理器执行存储于存储器的控制软件,在计算机10中实现作为接地电流测定部10a、定时控制部10b、直流电压产生指示部10c、测定电流数据处理部10d、数据保持部10e、数据二次处理部10f以及用户通知部10g的功能。以下,对各功能进行说明。
首先,在单元A的马达5停止的情况下,直流电压产生指示部10c基于从定时控制部10b输入的要求直流电压的产生的指示,对马达5所对应的单元A的逆变器(对应逆变器)2发送直流电压产生指示。逆变器2基于该直流电压产生指示,对马达5施加直流电压。
定时控制部10b在向直流电压产生指示部10c发送了产生直流电压的信号之后,若经过由控制软件设定的电压施加时间,则向直流电压产生指示部10c发送停止直流电压产生指示的信号。
直流电压产生指示部10c基于从定时控制部10b输入的要求直流电压的停止的信号,停止发送到逆变器2的直流电压产生指示。逆变器2基于该直流电压产生指示,使对马达5施加的直流电压停止。
在利用逆变器2向马达5施加直流电压后经过了由控制软件设定的待机时间之后,定时控制部10b向接地电流测定部10a发送接地电流测定的信号。该待机时间为了避免直流电压产生所造成的瞬态现象(日语:過渡現象)的影响而设置。
接地电流测定部10a基于从定时控制部10b输入的要求接地电流的测定的信号,对共用转换器1发送多次接地电流测定指示。共用转换器1基于该指示将测定出的接地电流的电流值向测定电流数据处理部10d输出多次。
测定电流数据处理部10d处理从共用转换器1接收到的多次的接地电流的电流值。这里,例如进行如下操作:计算多次测定出的电流值的平均值。测定电流数据处理部10d向数据保持部10e输出处理后的接地电流的电流值。
将接地电流的电流值和成为测定对象的单元有关的信息一起从测定电流数据处理部10d向数据保持部10e输入。这里,单元A为测定对象,因此数据保持部10e与单元A建立关联地记录接地电流的电流值。
接下来,控制软件对于单元B的逆变器3和共用转换器1实施与对单元A的逆变器2和共用转换器1实施的上述处理相同的处理。然后,将在该处理中测定出的接地电流的电流值与单元B建立关联地记录于数据保持部10e。
而且,控制软件对于单元C的逆变器4和共用转换器1实施与对单元A的逆变器2和共用转换器1实施的上述处理相同的处理。然后,将在该处理中测定出的接地电流的电流值与单元C建立关联地记录于数据保持部10e。
控制软件在如轧制台的辊更换时那样生产线暂时停止的操作停止时间内实施上述的处理。根据以往实施的、利用断路器等解除逆变器与马达间的连接而测定马达的绝缘电阻的方法,不得不使工厂停止几小时到几十小时。但是,根据实施方式1的绝缘劣化监视装置,能够在几分钟的操作停止时间内完成必要的处理。
控制软件根据已设定的测定时间表,反复实施上述的一系列的处理。由此,在数据保持部10e中按照单元A、B、C的每一个以时间序列记录接地电流的电流值。记录于数据保持部10e的测定数据被用于马达接地事故有关的预防保全。
另外,上述处理的逆变器间的处理顺序、对于各逆变器的处理次数不被限定。另外,与控制软件连接的转换器与逆变器的连接台数不被限定。详细内容将在后面叙述,通过变更定时控制部10b的处理,能够变更这些设定。
数据二次处理部10f例如使用机器学习等方法,处理按照每个马达记录于数据保持部10e中的接地电流的电流值的测定数据,并根据测定数据分析每个单元的绝缘劣化的趋势。作为具体例,按照每个马达计算接地电流的电流值的经时变化的模式,按照每个单元判断在设定的期间内接地电流的电流值是否超过了异常判定值。在判断为趋势监视的结果是某个单元有异常时,数据二次处理部10f向用户通知部10g输出信号。
用户通知部10g根据从数据二次处理部10f接收到的信号,向用户通知产生了异常。作为该通知的方法,例如可以使用在工厂监视软件上以弹出方式发出通知、向工厂的电气设备的维修的担当者发送邮件等方法。收到通知的用户能够对于作为妨碍工厂的稳定操作的原因之一的马达接地事故进行事前应对。
接下来,一边参照图2一边对定时控制部10b中的处理进行说明。在定时控制部10b中,共用转换器软件15、逆变器A软件16、逆变器B软件17、逆变器C软件18分别独立地动作。逆变器A软件16是图1所示的单元A的逆变器2所对应的软件,逆变器B软件17是图1所示的单元B的逆变器3所对应的软件,逆变器C软件18是图1所示的单元C的逆变器4所对应的软件。
共用转换器软件15使计算机10(参照图1)作为共用转换器控制部15a发挥功能。逆变器A软件16使计算机10作为逆变器A控制部16a发挥功能,并且也作为逆变器A条件处理部16b发挥功能。逆变器B软件17使计算机10作为逆变器B控制部17a发挥功能,并且也作为逆变器B条件处理部17b发挥功能。逆变器C软件18使计算机10作为逆变器C控制部18a发挥功能,并且也作为逆变器C条件处理部18b发挥功能。
在从逆变器向马达施加直流电压时,需要清除马达停止、不从逆变器向马达输出励磁电流等用于确保人与机械的安全的联锁条件。各逆变器2、3、4具有相当于联锁条件的控制参数,能够经由通信向计算机10输出值。
逆变器A条件处理部16b、逆变器B条件处理部17b、以及逆变器C条件处理部18b分别从对应的逆变器2、3、4读出成为联锁条件的控制参数的值。然后,将读出的值向条件处理部19输出。条件处理部19在逆变器A软件16、逆变器B软件17、以及逆变器C软件18之间被共用化。
条件处理部19根据从逆变器A软件16、逆变器B软件17、逆变器C软件18接收到的成为联锁条件的控制参数的值,判断测定处理的实施有无与优先顺序,并向标志控制部13输出。测定处理是测定接地电流的电流值并将该测定结果保持于数据保持部10e(参照图1)的处理。优先顺序指的是单元A、B、C间的测定处理的实施顺序。
标志控制部13根据从条件处理部19接收到的信号,向接地电流测定标志管理部12与直流电压产生指示标志管理部14保持的标志表格输出标志信号。例如在按单元A、单元B、单元C的顺序满足了联锁条件的情况下,标志控制部13向直流电压产生指示标志管理部14保持的标志表格输出标志信号,以便按照单元A、单元B、单元C的顺序产生直流电压。另外,向接地电流测定标志管理部12保持的标志表格输出标志信号,以便配合于产生直流电压的定时地测定接地电流的电流值。
而且,标志控制部13也向测定电流数据处理部10d输出标志信号。该标志是为了识别是在所有单元停止时获得的测定数据、还是在一部分运行时获得的测定数据而设定的。
在所有单元停止的情况下,绝缘劣化引起的接地电流没有从任何单元流入。但是,在一部分的单元运行的状态下,有可能在该运行中的单元中也产生了接地电流。因此,测定电流数据处理部10d在被输入了表示一部分的单元正在运行的标志信号的情况下,将此时测定出的电流值作为参考值记录于数据保持部10e。通过在所有单元停止的情况下与一部分的单元运行的情况下使接地电流的电流值的处理不同,能够防止测定数据的可靠性的降低。
共用转换器软件15通过共用转换器控制部15a监视由接地电流测定标志管理部12保持的标志表格。然后,在接地电流测定标志管理部12中建立了标志的情况下,从共用转换器控制部15a对接地电流测定部10a输出要求测定接地电流的信号,以便向共用转换器1发送接地电流测定指示。
逆变器A软件16、逆变器B软件17、逆变器C软件18分别利用逆变器A控制部16a、逆变器B控制部17a、逆变器C控制部18a监视由直流电压产生指示标志管理部14保持的标志表格。而且,在直流电压产生指示标志管理部14中建立了单元A的标志的情况下,从逆变器A控制部16a对直流电压产生指示部10c输出要求产生直流电压的信号,以便向单元A的逆变器2发送直流电压产生指示。在直流电压产生指示标志管理部14中建立了单元B的标志的情况下或在直流电压产生指示标志管理部14中建立了单元C的标志的情况下也进行相同的处理。
另外,共用转换器软件15、逆变器A软件16、逆变器B软件17、逆变器C软件18等在定时控制部10b的内部动作的软件的数量不被限定。能够根据连接于控制软件的转换器与逆变器的连接台数而改变。
以上是关于实施方式1的绝缘劣化监视装置的说明。根据实施方式1的绝缘劣化监视装置,通过以上说明的功能,在大规模工厂等较多马达连接于逆变器的***中,能够以逆变器单元为单位高效地监视马达的绝缘降低,同时,能够事前通知作为阻碍工厂的稳定操作的原因之一的马达接地事故。
另外,在实施方式1中,定时控制部10b与直流电压产生指示部10c所进行的处理相当于权利要求1中规定的第一处理,并且相当于权利要求8中规定的第一步骤。定时控制部10b与接地电流测定部10a所进行的处理相当于权利要求1中规定的第二处理,并且相当于权利要求8中规定的第二步骤。测定电流数据处理部10d与数据保持部10e所进行的处理相当于权利要求1中规定的第三处理,并且相当于权利要求8中规定的第三步骤。数据二次处理部10f所进行的处理相当于权利要求1中规定的第四处理,并且相当于权利要求8中规定的第四步骤。而且,用户通知部10g所进行的处理相当于权利要求2中规定的第五处理,并且相当于权利要求9中规定的第五步骤。
<实施方式2>
在前述的实施方式1中,以同一软件实施了直到将接地电流的电流值保持到数据保持部10e为止的实时处理和数据二次处理部10f所进行的保持于数据保持部10e的数据的二次处理。但是,由于各种情况,并不一定适合以同一软件实施实时处理与数据的二次处理。
因此,在本发明的实施方式2中,以不同的软件实施实时处理与数据的二次处理。图3是表示本发明的实施方式2的绝缘劣化监视装置所应用的马达驱动***的构成和数据流的框图。另外,实施方式2的马达驱动***与实施方式1相同,例如构成为轧制工厂的轧制机的马达驱动***。
实施方式2的绝缘劣化监视装置具备:安装有用于实时处理的控制软件(第一软件)的第一计算机10、以及安装有用于数据的二次处理的控制软件(第二软件)的第二计算机11。第一计算机10与第二计算机11通过LAN、局域网、或者因特网等网络可相互通信地连接。第二计算机11也可以设置于与第一计算机10不同的场所、地区、或者国家。
通过由处理器执行用于实时处理的控制软件,在第一计算机10中实现作为接地电流测定部10a、定时控制部10b、直流电压产生指示部10c、测定电流数据处理部10d、数据保持部10e、数据发送部10h、通知接收部10i以及用户通知部10g的功能。另外,通过由处理器执行用于数据的二次处理的控制软件,在第二计算机11中实现作为数据接收部11a、数据二次处理部11b、以及通知发送部11c的功能。另外,图2所示的构成和数据流也适合实施方式2的绝缘劣化监视装置的定时控制部10b。
数据发送部10h从第一计算机10向第二计算机11例如以固定周期发送由数据保持部10e保持的数据。第二计算机11的数据接收部11a接收从数据发送部10h发送的数据,并送至数据二次处理部11b。
数据二次处理部11b的功能与实施方式1的数据二次处理部10f的功能等同。数据二次处理部11b例如使用机器学习等方法,处理从数据接收部11a接收到的数据,在判断为趋势监视的结果为有异常时,向通知发送部11c输出信号。
通知发送部11c基于从数据二次处理部11b接收到的信号,从第二计算机11向第一计算机10发送信号。第一计算机10的通知接收部10i接收从通知发送部11c发送的数据,并送至用户通知部10g。
以上是关于实施方式2的绝缘劣化监视装置的说明。根据实施方式2的绝缘劣化监视装置,通过以上说明的功能,在大规模工厂等较多逆变器连接于共用的转换器的***中,能够以逆变器单元为单位高效地监视马达的绝缘降低,同时,能够事前通知作为妨碍工厂的稳定操作的原因之一的马达接地事故。另外,根据实施方式2的绝缘劣化监视装置,能够在与马达驱动***侧所实施的实时处理不同的场所、地区、或者国家实施数据的二次处理。
另外,实施方式2的绝缘劣化监视装置与权利要求所规定的要素的关系依据实施方式1的绝缘劣化监视装置与权利要求所规定的要素的关系。但是,在实施方式2中,第二计算机11的数据二次处理部11b所进行的处理相当于权利要求1中规定的第四处理,并且相当于权利要求8中规定的第四步骤。
附图标记说明
1 共用转换器
2 单元A的逆变器
3 单元B的逆变器
4 单元C的逆变器
5 单元A的马达
6 单元B的马达
7 单元C的马达
8 上侧电压二分割电阻
9 下侧电压二分割电阻
10 计算机(第一计算机)
10a 接地电流测定部
10b 定时控制部
10c 直流电压产生指示部
10d 测定电流数据处理部
10e 数据保持部
10f 数据二次处理部
10g 用户通知部
10h 数据发送部
10i 通知接收部
11 第二计算机
11a 数据接收部
11b 数据二次处理部
11c 通知发送部
12 接地电流测定标志管理部
13 标志控制部
14 直流电压产生指示标志管理部
15 共用转换器软件
15a 共用转换器控制部
16 逆变器A软件
16a 逆变器A控制部
16b 逆变器A条件处理部
17 逆变器B软件
17a 逆变器B控制部
17b 逆变器B条件处理部
18 逆变器C软件
18a 逆变器C控制部
18b 逆变器C条件处理部
19 条件处理部

Claims (10)

1.一种绝缘劣化监视装置,适用于马达驱动***,该马达驱动***具备:多个逆变器单元,所述逆变器单元由一个马达驱动用的逆变器和一个或者多个马达构成;转换器,向所述多个单元的每一个单元供给电力;以及接地电流测定器,测定流经所述转换器的输出端与大地之间的接地电流,所述绝缘劣化监视装置监视所述多个逆变器单元各自的绝缘劣化,其特征在于,
所述绝缘劣化监视装置具备安装有软件的计算机,
所述软件使所述计算机执行:
第一处理,在所述多个逆变器单元的至少一个逆变器单元停止中,从正停止的逆变器单元之中选择一个逆变器单元,使与选择出的逆变器单元对应的对应逆变器产生直流电压;
第二处理,在使所述对应逆变器产生直流电压的期间,利用所述接地电流测定器测定接地电流的电流值;
第三处理,将通过所述第二处理取得的接地电流的电流值与所述选择出的逆变器单元建立关联而按照每个逆变器单元进行记录;以及
第四处理,基于按照每个所述逆变器单元记录的接地电流的电流值的测定数据,对所述多个逆变器单元各自的绝缘劣化的趋势进行分析。
2.根据权利要求1所述的绝缘劣化监视装置,其特征在于,
所述软件使所述计算机执行第五处理,
在该第五处理中,在根据所述第四处理中的分析结果而检测到某个逆变器单元中的异常的产生的情况下,对用户通知异常的产生。
3.根据权利要求1或2所述的绝缘劣化监视装置,其特征在于,
所述计算机包含利用网络连接的第一计算机和第二计算机,
所述软件包含使所述第一计算机至少执行所述第一处理、所述第二处理以及所述第三处理的第一软件、以及使所述第二计算机至少执行所述第四处理的第二软件。
4.根据权利要求1或2所述的绝缘劣化监视装置,其特征在于,
在所述第二处理中,在使所述对应逆变器产生直流电压后经过规定时间之后,开始接地电流的电流值的测定。
5.根据权利要求1或2所述的绝缘劣化监视装置,其特征在于,
在所述第二处理中,在使所述对应逆变器产生直流电压的期间,实施多次接地电流的电流值的测定。
6.根据权利要求1或2所述的绝缘劣化监视装置,其特征在于,
在所述第一处理中,在所述多个逆变器单元全部停止中,选择一个逆变器单元,使与选择出的逆变器单元对应的对应逆变器产生直流电压。
7.根据权利要求1或2所述的绝缘劣化监视装置,其特征在于,
在所述第三处理中,将所述多个逆变器单元的一部分正在运行时测定出的接地电流的电流值作为参考值而记录。
8.一种绝缘劣化监视方法,在马达驱动***中以逆变器单元为单位监视马达的绝缘降低,所述马达驱动***具备:多个所述逆变器单元,所述逆变器单元由一个马达驱动用的逆变器和一个或者多个所述马达构成;转换器,向所述多个逆变器单元的每一个逆变器单元供给电力;以及接地电流测定器,测定流经所述转换器的输出端与大地之间的接地电流,其特征在于,所述绝缘劣化监视方法包含:
第一步骤,在所述多个逆变器单元的至少一个逆变器单元停止中,从正停止的逆变器单元之中选择一个逆变器单元,使与选择出的逆变器单元对应的对应逆变器产生直流电压;
第二步骤,在使所述对应逆变器产生直流电压的期间,利用所述接地电流测定器测定接地电流的电流值;
第三步骤,将通过所述第二步骤测定出的接地电流的电流值与所述选择出的逆变器单元建立关联而按照每个逆变器单元进行记录;以及
第四步骤,基于按照每个所述逆变器单元记录的接地电流的电流值的测定数据,对所述多个逆变器单元各自的绝缘劣化的趋势进行分析。
9.根据权利要求8所述的绝缘劣化监视方法,其特征在于,
还包含第五步骤,
在该第五步骤中,在根据所述第四步骤中获得的分析结果而检测到某个逆变器单元中的异常的产生的情况下,对用户通知异常的产生。
10.根据权利要求8或9所述的绝缘劣化监视方法,其特征在于,
使第一计算机至少执行所述第一步骤、所述第二步骤以及所述第三步骤,
使利用网络连接于所述第一计算机的第二计算机至少执行所述第四步骤。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112444706A (zh) * 2019-08-28 2021-03-05 台达电子企业管理(上海)有限公司 应用于电力***的绝缘监测装置与电力***
JP2021162512A (ja) * 2020-04-01 2021-10-11 株式会社竹中電機 絶縁抵抗監視装置およびその監視制御方法ならびに電動制御機器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102651624A (zh) * 2011-02-24 2012-08-29 株式会社安川电机 马达驱动装置
CN102983770A (zh) * 2012-12-24 2013-03-20 合肥工业大学 一种四桥臂并网的逆变器及用其就地补偿零序电流的方法
JPWO2015076075A1 (ja) * 2013-11-22 2017-03-16 三菱電機株式会社 絶縁検出器及び電気機器

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1114688A (ja) * 1997-06-23 1999-01-22 Toshiba Corp 絶縁監視装置
JP4098069B2 (ja) * 2002-12-04 2008-06-11 株式会社デンソー モータ回路系の絶縁不良検出回路
JP2004257955A (ja) * 2003-02-27 2004-09-16 Mitsubishi Electric Corp 遠隔状態監視システム
JP4053501B2 (ja) * 2004-01-13 2008-02-27 ファナック株式会社 モータ駆動装置
DE102006031663B3 (de) * 2006-07-08 2007-11-15 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Messung des Isolationswiderstands in einem IT-Netz
EP1909368B1 (de) * 2006-10-06 2020-05-20 Schmidhauser AG Schaltungsanordnung und Verfahren zur Isolationsüberwachung für Umrichteranwendungen
JP5065192B2 (ja) * 2008-02-01 2012-10-31 山洋電気株式会社 モータ制御装置及びモータの絶縁劣化検出方法
JP4565036B2 (ja) * 2009-01-05 2010-10-20 ファナック株式会社 モータの絶縁劣化検出装置
JP5186411B2 (ja) * 2009-02-23 2013-04-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 状態判別装置
JP2011002417A (ja) * 2009-06-22 2011-01-06 Jx Nippon Oil & Energy Corp 絶縁抵抗測定装置及び絶縁抵抗測定方法
US8497687B2 (en) * 2010-01-21 2013-07-30 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for monitoring electrical ground isolation in a powertrain system
DE102010030129A1 (de) * 2010-06-15 2011-12-15 Robert Bosch Gmbh Schaltungsanordnung zur Bestimmung einer Spannungsschwankung von Leiterpotentialen in einem ungeerdeten elektrischen Netz
JP5348324B2 (ja) * 2010-07-14 2013-11-20 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP5606387B2 (ja) * 2011-05-06 2014-10-15 山洋電気株式会社 モータ制御装置及びモータの絶縁劣化検出方法
JP5622670B2 (ja) * 2011-06-17 2014-11-12 三菱電機株式会社 絶縁劣化診断装置
JP5655720B2 (ja) * 2011-06-30 2015-01-21 株式会社デンソー 絶縁不良診断装置
DE102012101735A1 (de) * 2012-03-01 2013-09-05 Hanwha Q.CELLS GmbH Photovoltaikanordnung und Verfahren zum Betrieb einer solchen Photovoltaikanordnung
JP5464452B2 (ja) * 2012-03-23 2014-04-09 株式会社安川電機 モータ駆動装置
EP2894752A1 (en) * 2014-01-10 2015-07-15 Alstom Technology Ltd Power transmission network
JP6017481B2 (ja) * 2014-03-05 2016-11-02 ファナック株式会社 絶縁抵抗検出機能を備えたモータ駆動装置及びモータの絶縁抵抗検出方法
JP6195676B2 (ja) * 2014-09-17 2017-09-13 三菱電機株式会社 電力変換装置および圧縮機駆動装置
DE102015008831A1 (de) * 2015-07-08 2017-01-12 Daimler Ag Hochvolt-Netz und Verfahren zum Lokalisieren eines Isolationsfehlers in einem Hochvolt-Netz für ein Kraftfahrzeug
JP6477548B2 (ja) * 2016-03-09 2019-03-06 オムロン株式会社 漏洩電流算出装置および漏洩電流算出方法
JP2017175795A (ja) 2016-03-24 2017-09-28 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置及びその地絡検出方法
JP6407931B2 (ja) * 2016-09-28 2018-10-17 ファナック株式会社 絶縁抵抗検出機能を備えたモータ駆動装置
CN206908529U (zh) * 2017-05-19 2018-01-19 丰郅(上海)新能源科技有限公司 抑制共模干扰的逆变***及逆变电路、多相逆变器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102651624A (zh) * 2011-02-24 2012-08-29 株式会社安川电机 马达驱动装置
CN102983770A (zh) * 2012-12-24 2013-03-20 合肥工业大学 一种四桥臂并网的逆变器及用其就地补偿零序电流的方法
JPWO2015076075A1 (ja) * 2013-11-22 2017-03-16 三菱電機株式会社 絶縁検出器及び電気機器

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