JP2004072997A - 駆動装置の異常を検出する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電力コンバータ2が、電動機1の個々の相の電圧を制御し、電動機1の相の複数の相電流がそれぞれ周期的に変化する。この場合、電動機1の多数の相電流が、異常を測定するために測定される。電動機1の多数の相電流(I1,I2)が、異常を検出するために電動機1に対応する相(I1,I2)に付随する電圧(U1,U2)と同時に変化するその都度の周期のプリセットされた時点で測定される。
【選択図】 図1
Description
(基準電圧の最大と零通過との間で、又は最小と零通過との間でそれぞれ発生する)検出された最大電流と最小電流は、これらの電流が本当の最大電流又は最小電流であるかどうか又は単なるバックグラウンドノイズの最大若しくは最小であったのかどうかを評価される。しかしながらバックグラウンドノイズの電流は、実際にはほぼ零に等しい。この目的のために、測定される最大電流又は最小電流の値が、評価係数kを使用して最大測定電流値 Imessと比較される。この評価係数kの値は、例えばk=0.2 である。次いで、上述した方法で検出された相電流I1,I2のこれらの最大と最小はそれぞれ、その最大値と最小値が最大測定電流 Imessのk倍よりも大きいか又は小さいかどうかを評価される。前者の場合、本当の最大電流又は最小電流が存在する。後者の場合、対応する電流がほぼ零に等しく、バックグラウンドノイズだけが測定されたことを意味する。
|I |>k* |Imess |&I>0のときは、値「1」が対応する電流Iに割当てられる。(このとき、電流Iは、相電流I1又はI2に対して選択的に存在する。)
|I |<= k* |Imess |のときは、値「0」が対応する電流Iに割当てられる。
2 周波数変換器
3 制御装置
5 評価回路
11 第1相
12 第2相
13 第3相
26a,b−28a,b IGBT
21a,b−23a,b 電線
21−23 電気回路
31−33 電線
41,42 電流センサ
51−53 電線
54 自己試験回路
55 起動回路
56−58 EXORゲート
59 NORゲート
SH1,SH2 制御線
Claims (36)
- 多相の電動機とこの電動機に直列接続された電力コンバータとを有する駆動装置の異常を検出する方法において、この駆動装置では、電力コンバータが、電動機の個々の相の電圧を制御し、電動機の相の複数の相電流がそれぞれ周期的に変化し、この場合、電動機の多数の相電流(I1,I2)が、異常を検出するために電動機(1)に対応する相(I1,I2)に付随する電圧(U1,U2)と同時に変化するその都度の周期のプリセットされた時点で測定され、これらの相電流(I1,I2)の測定値が、電動機(1)に対応する相(11,12)に応じて評価される。
- 付随する電圧(U1,U2)に依存する相電流(I1,I2)を評価することによって、電力コンバータ(2)の異常と電動機(1)の相(11,12,13)の通電の遮断とが区別されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 通電の遮断は、断線又は接続されていない電気接点によって発生することを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 電力コンバータ(2)の異常は、特にトランジスタ又はサイリスタの形態をした電力コンバータの異常のある整流器(26a,26b;27a,27b;28a,28b)によって引き起こされることを特徴とする請求項2又は3に記載の方法。
- 電動機(1)の相(11,12,13)が遮断しているときは、対応する相電流(I1,I2,I3)は、付随する電圧(U1,U2,U3)の値に関係なく零に等しく、電力コンバータ(2)の整流器(26a〜28b)に異常があるときは、対応する相電流(I1,I2,I3)は、対応する電圧 (U1,U2,U3)の値の一部に対してだけ零に等しいことを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 相電流(I1,I2,I3)のうちの少なくとも1つの相電流は、測定が実行される周期の時点で零に等しいことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 個々の相電流(I1,I2,I3)は、一定の値だけ互いに移相していて、相電流(I1,I2)は、これらの相電流(I1,I2,I3)の周期のうちの1つの周期の或る一定の時点(120 °,240 °,360 °)で測定されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- その都度の電流測定の間に零でない電圧(U1,U2)の比が、測定の間に一定に保持されること、及び、これらの電圧(U1,U2)の和が、測定の間に零に等しいことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 電動機(1)の相(11,12,13)の電圧(U1,U2,U3)が、その都度の電流測定の間に周期的に変化することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 電圧(U1,U2,U3)は、その都度の電流測定の間に1つの周期を正確に通過することを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 変化する電圧(U1,U2,U3)は、零を通過し、特に正弦状に変化することを特徴とする請求項10又は11に記載の方法。
- 相電流(I1,I2)は、異常を検出するために周期のそれぞれプリセットされた時点で何回も実行されることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 周期の異なる時点での測定回数は、電動機(1)の相(11,12,13)の数に一致することを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 測定の各々の場合、相電流(I1,I2,I3)のうちの1つの別の相電流は、零に等しいことを特徴とする請求項6又は13に記載の方法。
- 測定値は、測定された相電流(I1,I2)を評価するために付随する電圧(U1,U2)の変化に基づいて特定可能なその都度の電流変化の時点で評価されることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 相電流(I1,I2)はそれぞれ、付随する電圧の最大又は最小と零通過との間の相電流(I1,I2)の最大又は最小で評価されることを特徴とする請求項9〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 測定値は、測定された相電流(I1,I2)を評価するために表の形態で記憶されることを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法。
- 相電流(I3)のうちの1つの相電流の状態は、その他の相電流(I1,I2)の測定値から算定されることを特徴とする請求項1〜17のいずれか1項に記載の方法。
- 電流コンバータ(2)の入力信号(PWM.U1,PWM.U2,PWM3.U3)は、制御装置(3)の出力信号(PWM1,PWM2,PWM3)に応じて生成され、この場合、制御装置(3)は、PWM信号を生成することを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項に記載の方法。
- 制御装置(3)の出力信号(PWM1,PWM2,PWM3)は、この制御装置(3)と電力コンバータ(2)との間のインターフェースで信号の異常を考慮して評価回路(5)によって検査されることを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 制御装置(3)の出力信号(PWM1,PWM2,PWM3)は、プリセットされたパターンに応じて可変すること、及び、電力コンバータ (2)の入力側で生成された電圧信号(PWM.U1,PWM.U2,PWM.U3)が、これに応じて測定され評価されることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 制御装置(3)の出力信号(PWM1,PWM2,PWM3)に基づいて予測した電圧信号(PWM.U1,PWM.U2,PWM3.U3)が発生しなかったときは、異常が確認されたとみなされることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 制御装置(3)の出力信号(PWM1,PWM2,PWM3)によって生成された入力側の電力コンバータ(2)の異なる電圧信号(PWM.U1,PWM.U2,PWM3.U3)が、これらの電圧信号(PWM.U1,PWM.U2,PWM3.U3)を評価するために互いに結合されることを特徴とする請求項21又は22に記載の方法。
- 電圧信号(PWM.U1,PWM.U2,PWM3.U3)は、特にEXORゲートの形態の少なくとも1つの論理ゲート(56,57)によって互いに結合されることを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 短絡が電動機(1)の2つの相(11,12,13)の間に存在するかどうかが、相電流(I1,I2,I3)の測定の間の過電流の発生時にさらに検査されることを特徴とする請求項1〜24のいずれか1項に記載の方法。
- 過電流が電力コンバータ(2)の整流器(26a〜28b)で発生するときに、短絡に対する検査が実行されることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 短絡を検査するため、電動機(1)の相(11,12;11,13;12,13)が2つずつ同電位(−U/2)にされることを特徴とする請求項26に記載の方法。
- 短絡がどの相と相との間に存在するかを発生する電流を評価することによって確認するため、電動機(1)のそれぞれ連続する相(11,12;11,13;12,13)が、同電位(−U/2)にされることを特徴とする請求項27に記載の方法。
- 個々の相(11,12,13)の電位(U1,U2,U3)を確定するため、対応する相電流(I1,I2,I3)の位相角が確定されることを特徴とする請求項27又は28に記載の方法。
- 地絡が電動機(1)の相(11,12,13)のうちの1つの相に存在するかどうかが、電力コンバータ(2)の整流器(26a〜28b)の過電流の存在時に検査されることを特徴とする請求項1〜29のいずれか1項に記載の方法。
- 地絡に対する検査を実行するため、同一の入力信号(「0」又は「1」)が、電動機(1)の個々の相(11,12,13)に直列接続された電気回路(21,22,23)にそれぞれ入力されることを特徴とする請求項30に記載の方法。
- 電力コンバータ(2)内では、電気回路(21,22,23)が電動機(1)の各相(11,12,13)に割り当てられていること、及び、これらの電気回路(21,22,23)は、特に同一に構成されていることを特徴とする請求項1〜31のいずれか1項に記載の方法。
- 電気回路(21,22,23)はそれぞれ、特に対に配置されたIGBT(26a,26b;27a,27b;28a,28b)の形態の対に配置されたトランジスタ又はサイリスタを有することを特徴とする請求項32に記載の方法。
- 電動機(1)の個々の相(11,12,13)に割り当てられた電気回路(21,22,23)によって、電力コンバータ(2)の入力信号 (PWM.U1,PWM.U2,PWM.U3)に応じて、可能な2つの電圧 (Uz/2,Uz/2)のうちの1つの電圧が、対応する相(11,12,1,3)に印加されることを特徴とする請求項31〜33のいずれか1項に記載の方法。
- 地絡に対する試験を実行するため、電動機(1)の3つの相 (11,12,13)の電圧(U1,U2,U3)が、同一の値に設定されることを特徴とする請求項30,31又は34に記載の方法。
- 多相の電動機(1)は、三相誘導電動機として構成さえれていることを特徴とする請求項1〜35のいずれか1項に記載の方法。
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