JP2000262087A5 - - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力変換装置を提供する技術に関する。

【００１２】
本発明の目的は、マイクロサージなどによる電機子巻線での絶縁破壊の発生等が検出できること、または、異常等が判定できるようにした交流電動機の異常判定機能を備えた電力変換装置を提供することにある。

【００１６】
３は順変換部で、４は平滑用のコンデンサであり、この順変換部３により、商用交流電源ＡＣから供給された交流が整流され、平滑化された直流がコンデンサ４の端子間に得られることになる。
５は逆変換部で、図１０の従来技術における逆変換部Ｉｎ と同様に、６個のＩＧＢＴからなるスイッチング用の半導体素子ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚで構成されており、これにコンデンサ４で平滑化された直流電圧Ｖdc が供給されるようになっている。

【００１７】
従って、この逆変換部５のスイッチング素子ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚが夫々ＰＷＭ(パルス幅変調)制御されることにより、誘導電動機２に所望の電圧で所望の周波数の３相交流電力が供給されることになる。
６は電圧検出器で、順変換部３から出力され、コンデンサ４により平滑化された直流電圧Ｖ dc と、逆変換部５の出力端子に現れる直流電圧によりＶ a を検出する働きをする。
７は電流検出器で、インバータ部５と誘導電動機２の間に流れる電流を検出する働きをするものであり、具体的には、図１０に示した従来技術と同じく、２個の電流検出器ＣＴＵ、ＣＴＷからなるものである。

【００３８】
ところで、一般的なインバータ装置には、それ自体の制御のため、電圧検出器や電流検出器を備えているのが通例である。
従って、この実施形態における電圧検出器６と電流検出器７については、インバータ装置１が備えている検出器をそのまま利用することができるので、新たに設置する必要は無く、その分、コスト面で有利になる。

【００４０】
誘導電動機２がデルタ結線型の場合は、次のようにする。
まず、図３に示すように、逆変換器５のスイッチング素子ｕ〜ｚのうち、上アーム側ではスイッチング素子ｕだけをオンに、そして下アーム側ではスイッチング素子ｙ、ｚをオンにし、これにより、一点鎖線で示すように、出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗから電流Ｉu、Ｉv、Ｉw を誘導電動機２の電機子巻線に通流させる。

【００４２】
そして、電圧検出器６から出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗ間の電圧Ｖa を取り込み、同時に電流検出器７からは電流Ｉ u を取り込み、次の(4)式により抵抗値を求め、これを１次抵抗Ｒu とする。
Ｒu ＝Ｖa／Ｉu …… ……(4)

【００４３】
次に、今度は図４に示すように、スイッチング素子ｖとスイッチング素子ｘ、スイッチング素子ｚをオンにし、このときの出力端子Ｗ、Ｕ、Ｖ間の電圧Ｖa と電流Ｉ v (＝−Ｉu−Ｉ w)から、次の(6)式により抵抗値を求め、これを１次抵抗Ｒ v とする。
Ｒ v ＝Ｖa／Ｉw …… ……(6)

【００４４】
そして、最後には、図５に示すように、スイッチング素子ｗとスイッチング素子ｘ、スイッチング素子ｙをオンにし、このときの出力端子Ｖ、Ｗ、Ｚ間の電圧Ｖ a と電流Ｉ w から、次の(7)式により抵抗値を求め、これを１次抵抗Ｒ w とするのである。
Ｒ w ＝Ｖa／Ｉw …… ……(7)

【００４５】
次に、誘導電動機２がスター結線型の場合については、次の通りにする。
まず、図６に示すように、スイッチング素子ｕと、スイッチング素子ｙ、ｚをオンにし、出力端子Ｕから誘導電動機２に電流Ｉu を供給し、出力端子Ｕからは電流Ｉ u を取り込み、次の(8)式により求めた値を１次抵抗Ｒ w とする。
このときの電圧Ｖa は、出力端子Ｕ、Ｖ間の電圧又は出力端子Ｕ、Ｗ間の電圧となる。
Ｒu ＝Ｖa／Ｉu …… ……(8)

【００４６】
次に、図７に示すように、スイッチング素子ｖと、スイッチング素子ｙ、ｚをオンにし、電流Ｉ v (＝−Ｉu−Ｉ w)から、次の(9)式により抵抗値を求め、これを１次抵抗Ｒv とする。このときの電圧Ｖa は、出力端子Ｖ、Ｕ間の電圧又は出力端子Ｖ、Ｗ間の電圧となる。
Ｒv ＝Ｖa／Ｉv …… ……(9)

【００５２】
本発明の実施形態によれば、交流電動機の１次抵抗値の初期値からの減少の程度が逐次判定され、その結果が表示されるので、マイクロサージによる交流電動機の絶縁抵抗の低下に伴う二次災害の虞れが未然に防止できる。

【００５３】
この結果、本発明の実施形態によれば、負荷として駆動すべき交流電動機に対する接続線路が長い場合でも、信頼性が低下する虞れがなく、高い信頼性を容易に保つことができる。
また、本発明の実施形態によれば、交流電動機の異常が報知されるので、異常発生に際しても二次的な災害に至る前に正常な交流電動機に交換することができ、異常による運転停止に伴う損失を未然に防止することができる。

【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、マイクロサージなどによる電機子巻線での絶縁破壊の発生等が検出できること、または、異常等が判定できるようにした交流電動機の異常判定機能を備えた電力変換装置を提供できることになる。