JP2024091042A - Monitoring device, drive system, power conversion device, monitoring method, and program - Google Patents

Abstract

【課題】駆動装置と交流電動機との間の開閉装置のアークの発生に対して適切に対処することが可能な技術を提供する【解決手段】本開示の一実施形態に係る監視装置３５０は、開閉装置５００が設けられる出力経路ＯＬを通じて交流電動機１００と接続される電力変換装置３００に交流電源２００から供給される電力の変化に基づき、開閉装置５００のアークの発生の有無を監視し、交流電動機１００の直流励磁の運転状態において、開閉装置５００のアークの発生があると判定すると、アークの発生に関する信号を出力する。【選択図】図６[Problem] To provide a technology capable of dealing appropriately with the occurrence of an arc in a switching device between a drive device and an AC motor. [Solution] A monitoring device 350 according to an embodiment of the present disclosure monitors the presence or absence of an arc in the switching device 500 based on a change in power supplied from an AC power source 200 to a power conversion device 300 connected to an AC motor 100 through an output path OL in which the switching device 500 is provided, and outputs a signal related to the occurrence of an arc when it is determined that an arc has occurred in the switching device 500 during an operating state of DC excitation of the AC motor 100. [Selected Figure] FIG.

Description

本開示は、監視装置等に関する。 This disclosure relates to monitoring devices, etc.

例えば、インバータ装置等の駆動装置と交流電動機との間に開閉装置が設けられる駆動システムが知られている（特許文献１参照）。 For example, a drive system is known in which a switching device is provided between a drive device such as an inverter device and an AC motor (see Patent Document 1).

特開２００１－２５１８６７号公報JP 2001-251867 A

しかしながら、例えば、駆動装置から交流電動機に駆動電力が出力されている状態で、誤動作等によって開閉装置が閉状態から開状態に移行されると、開閉装置の電極間にアークが発生し、アークが発生する限り、駆動装置と交流電動機との間に電流が流れる。そのため、例えば、交流電動機が直流励磁の運転状態にある場合のように、アークの継続時間が相対的に長くなると、開閉装置の寿命が短くなったり、アークによる発熱で開閉装置の温度が上昇し開閉装置が故障に至ったりする可能性がある。 However, for example, when drive power is being output from the drive device to the AC motor, if the switchgear transitions from a closed state to an open state due to a malfunction or the like, an arc occurs between the electrodes of the switchgear, and as long as the arc occurs, current flows between the drive device and the AC motor. Therefore, if the arc continues for a relatively long time, for example when the AC motor is in a DC excitation operating state, the lifespan of the switchgear may be shortened, or the heat generated by the arc may cause the temperature of the switchgear to rise, leading to a breakdown of the switchgear.

そこで、上記課題に鑑み、駆動装置と交流電動機との間の開閉装置のアークの発生に対して適切に対処することが可能な技術を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the objective is to provide a technology that can appropriately deal with the occurrence of arcs in the switching device between the drive unit and the AC motor.

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置に所定の電源から供給される電力の変化に基づき、前記第１の開閉装置のアークの発生の有無を監視し、前記交流電動機の直流励磁の運転状態において、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する、
監視装置が提供される。 In order to achieve the above object, in one embodiment of the present disclosure,
monitors whether an arc has occurred in the first switching device based on a change in power supplied from a predetermined power source to a drive device connected to an AC motor through a first power path in which the first switching device is provided, and outputs a signal related to the occurrence of the arc when it is determined that the arc has occurred in an operating state of DC excitation of the AC motor;
A monitoring device is provided.

また、本開示の他の実施形態では、
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置を用いて、前記交流電動機の駆動制御を行う制御装置と、
前記駆動装置に所定の電源から供給される電力の変化に基づき、前記第１の開閉装置のアークの発生の有無を監視し、前記交流電動機の直流励磁の運転状態において、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する監視装置と、を備える、
駆動システムが提供される。 In another embodiment of the present disclosure,
a control device that performs drive control of an AC motor using a drive device that is connected to the AC motor through a first power path in which a first opening and closing device is provided;
a monitoring device that monitors whether an arc occurs in the first switching device based on a change in power supplied from a predetermined power source to the drive device, and outputs a signal related to the occurrence of the arc when it is determined that the arc occurs in an operating state of DC excitation of the AC motor.
A drive system is provided.

また、本開示の更に他の実施形態では、
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動部と、
前記駆動部を用いて、前記交流電動機の駆動制御を行う制御部と、
前記駆動部に所定の電源から供給される電力の変化に基づき、前記第１の開閉装置のアークの発生の有無を監視し、前記交流電動機の直流励磁の運転状態において、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する監視部と、を備える、
電力変換装置が提供される。 In still another embodiment of the present disclosure,
a drive unit connected to the AC motor through a first power path provided with a first switching device;
A control unit that uses the drive unit to control the AC motor;
a monitoring unit that monitors whether an arc occurs in the first switching device based on a change in power supplied from a predetermined power source to the driving unit, and outputs a signal related to the occurrence of the arc when it is determined that the arc occurs in an operating state of DC excitation of the AC motor.
A power converter is provided.

また、本開示の更に他の実施形態では、
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置に所定の電源から供給される電力の変化に基づき、前記第１の開閉装置のアークの発生の有無を監視し、前記交流電動機の直流励磁の運転状態において、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する、
監視方法が提供される。 In still another embodiment of the present disclosure,
monitors whether an arc has occurred in the first switching device based on a change in power supplied from a predetermined power source to a drive device connected to an AC motor through a first power path in which the first switching device is provided, and outputs a signal related to the occurrence of the arc when it is determined that the arc has occurred in an operating state of DC excitation of the AC motor;
A monitoring method is provided.

また、本開示の更に他の実施形態では、
情報処理装置に、
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置に所定の電源から供給される電力の変化に基づき、前記第１の開閉装置のアークの発生の有無を監視させ、前記交流電動機の直流励磁の運転状態において、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力させる、
プログラムが提供される。 In still another embodiment of the present disclosure,
In the information processing device,
monitor the presence or absence of an arc in the first switching device based on a change in power supplied from a predetermined power source to a drive device connected to an AC motor through a first power path in which a first switching device is provided, and output a signal related to the occurrence of the arc when it is determined that the arc has occurred in an operating state of DC excitation of the AC motor;
The program is provided.

上述の実施形態によれば、駆動装置と交流電動機との間の開閉装置のアークの発生に対して適切に対処することができる。 According to the above-described embodiment, it is possible to appropriately deal with the occurrence of an arc in the switching device between the drive unit and the AC motor.

駆動システムの構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a drive system. 制御回路の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。FIG. 4 is a functional block diagram showing an example of a functional configuration of a control circuit. 監視装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram illustrating an example of a functional configuration of a monitoring device. 交流電動機の直流励磁の運転状態において、開閉装置が閉状態から開状態に移行した際の電力変換装置の出力電圧及び出力電流の時間変化の一例を示す図である。11 is a diagram showing an example of time changes in the output voltage and output current of a power conversion device when a switching device transitions from a closed state to an open state in an operating state of DC excitation of an AC motor. FIG. 交流電動機の直流励磁の運転状態において、開閉装置が閉状態から開状態に移行した際の入力電力の時間変化の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a change over time in input power when a switching device transitions from a closed state to an open state in an operating state of a DC excitation of an AC motor. 監視装置による処理の一例を概略的に示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of a process performed by a monitoring device.

以下、図面を参照して実施形態について説明する。 The following describes the embodiment with reference to the drawings.

［駆動システムの概要］
図１を参照して、本実施形態に係る駆動システム１の概要について説明する。 [Outline of the drive system]
An overview of a drive system 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG.

図１は、駆動システム１の第１例を示す図である。 Figure 1 shows a first example of a drive system 1.

図１に示すように、駆動システム１は、交流電動機１００と、交流電源２００と、電力変換装置３００と、開閉装置４００と、開閉装置５００と、電流センサ６００と、電圧センサ７００とを含む。 As shown in FIG. 1, the drive system 1 includes an AC motor 100, an AC power source 200, a power conversion device 300, a switching device 400, a switching device 500, a current sensor 600, and a voltage sensor 700.

駆動システム１は、交流電源２００から供給される交流電力を用いて、電力変換装置３００から交流電動機１００の駆動電力を出力し、交流電動機１００を駆動する。 The drive system 1 uses AC power supplied from the AC power source 200 to output drive power for the AC motor 100 from the power conversion device 300, thereby driving the AC motor 100.

交流電動機１００は、駆動システム１の駆動対象の機器である。交流電動機１００は、例えば、同期電動機や誘導電動機である。 The AC motor 100 is a device to be driven by the drive system 1. The AC motor 100 is, for example, a synchronous motor or an induction motor.

交流電源２００は、入力経路ＩＬを通じて、電力変換装置３００と接続され、電力変換装置３００に交流電力を供給する。例えば、入力経路ＩＬは、Ｒ相の入力経路ＩＬ１と、Ｓ相の入力経路ＩＬ２と、Ｔ相の入力経路ＩＬ３とを含み、交流電源２００は、入力経路ＩＬ１～ＩＬ３を通じて、Ｒ相、Ｓ相、及びＴ相の三相交流電力を電力変換装置３００に供給する。 The AC power source 200 is connected to the power conversion device 300 through an input path IL, and supplies AC power to the power conversion device 300. For example, the input path IL includes an R-phase input path IL1, an S-phase input path IL2, and a T-phase input path IL3, and the AC power source 200 supplies three-phase AC power of the R, S, and T phases to the power conversion device 300 through the input paths IL1 to IL3.

電力変換装置３００は、交流電源２００から供給される交流電力を交流電動機１００の駆動電力に変換し出力する。電力変換装置３００は、主回路３０２と、制御回路３４０と、監視装置３５０とを含む。 The power conversion device 300 converts the AC power supplied from the AC power source 200 into driving power for the AC motor 100 and outputs it. The power conversion device 300 includes a main circuit 302, a control circuit 340, and a monitoring device 350.

主回路３０２は、整流回路３１０と、平滑回路３２０と、インバータ回路３３０とを含む。 The main circuit 302 includes a rectifier circuit 310, a smoothing circuit 320, and an inverter circuit 330.

整流回路３１０は、交流電源２００から入力される三相交流電力を整流し、直流電力を出力可能に構成される。整流回路３１０は、正側及び負側の出力端のそれぞれが正ライン及び負ラインの一端に接続され、正ライン及び負ラインを通じて、直流電力を平滑回路３２０に出力することができる。例えば、整流回路３１０は、６つの半導体ダイオードを含み、上下アームを構成する２つの半導体ダイオードの直列接続体が３組並列接続されるブリッジ型全波整流回路である。この場合、Ｒ相、Ｓ相、及びＴ相の入力線（入力経路ＩＬ１～ＩＬ３）は、それぞれ、３組の上下アームの中間点に接続される。 The rectifier circuit 310 is configured to be able to rectify the three-phase AC power input from the AC power source 200 and output DC power. The positive and negative output terminals of the rectifier circuit 310 are connected to one end of the positive line and the negative line, respectively, and the rectifier circuit 310 can output DC power to the smoothing circuit 320 through the positive and negative lines. For example, the rectifier circuit 310 is a bridge-type full-wave rectifier circuit including six semiconductor diodes, in which three sets of two-series semiconductor diodes constituting upper and lower arms are connected in parallel. In this case, the R-phase, S-phase, and T-phase input lines (input paths IL1 to IL3) are connected to the midpoints of the three sets of upper and lower arms, respectively.

平滑回路３２０は、整流回路３１０から出力される直流電力やインバータ回路３３０から回生される直流電力の脈動を抑制し、平滑化する。 The smoothing circuit 320 suppresses and smoothes pulsations in the DC power output from the rectifier circuit 310 and the DC power regenerated from the inverter circuit 330.

例えば、図１に示すように、平滑回路３２０は、平滑コンデンサを含む。 For example, as shown in FIG. 1, the smoothing circuit 320 includes a smoothing capacitor.

平滑コンデンサは、整流回路３１０やインバータ回路３３０と並列に、正ライン及び負ラインを繋ぐ経路に設けられてよい。 The smoothing capacitor may be provided in parallel with the rectifier circuit 310 and the inverter circuit 330 in the path connecting the positive and negative lines.

平滑コンデンサは、適宜、充放電を繰り返しながら、整流回路３１０から出力される直流電力やインバータ回路３３０から出力（回生）される直流電力を平滑化する。 The smoothing capacitor is repeatedly charged and discharged as appropriate to smooth out the DC power output from the rectifier circuit 310 and the DC power output (regenerated) from the inverter circuit 330.

平滑コンデンサは、一つであってよい。また、平滑コンデンサは、複数配置されてもよく、複数の平滑コンデンサが正ライン及び負ラインの間に並列接続されてもよいし、直列接続されてもよい。また、複数の平滑コンデンサは、２以上の平滑コンデンサの直列接続体が正ライン及び負ラインの間に複数並列接続される形で構成されてもよい。 There may be one smoothing capacitor. Alternatively, multiple smoothing capacitors may be arranged, and the multiple smoothing capacitors may be connected in parallel or in series between the positive line and the negative line. Alternatively, the multiple smoothing capacitors may be configured in such a way that two or more series-connected smoothing capacitors are connected in parallel between the positive line and the negative line.

また、平滑回路３２０は、リアクトルを含んでもよい。 The smoothing circuit 320 may also include a reactor.

リアクトルは、整流回路３１０と平滑コンデンサとの間の正ラインに設けられてよい。 The reactor may be provided in the positive line between the rectifier circuit 310 and the smoothing capacitor.

リアクトルは、適宜、電流の変化を妨げるように電圧を発生させながら、整流回路３１０から出力される直流電力やインバータ回路３３０から出力（回生）される直流電力を平滑化する。 The reactor generates a voltage to appropriately prevent changes in the current, smoothing the DC power output from the rectifier circuit 310 and the DC power output (regenerated) from the inverter circuit 330.

インバータ回路３３０は、平滑回路３２０から入力される直流電力を、所望の電圧や周波数のＵ相、Ｖ相、及びＷ相の三相交流の電力に変換し、出力経路ＯＬを通じて、交流電動機１００に出力する。 The inverter circuit 330 converts the DC power input from the smoothing circuit 320 into three-phase AC power of U-phase, V-phase, and W-phase with the desired voltage and frequency, and outputs it to the AC motor 100 via the output path OL.

インバータ回路３３０は、半導体スイッチと、還流ダイオードとを含む。半導体スイッチは、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）やＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）等である。また、半導体スイッチは、例えば、ケイ素（シリコン：Ｓｉ）を主材料として構成される。また、半導体スイッチは、ワイドバンドギャップ半導体材料を主材料として構成されてもよい。ワイドバンドギャップ半導体材料は、例えば、炭化ケイ素（シリコンカーバイド：ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ガリウムナイトライド：ＧａＮ）、酸化ガリウム（ガリウムオキサイド：Ｇａ_２Ｏ_３）、炭素（ダイヤモンド：Ｃ）等である。具体的には、上下アームに相当する２つの半導体スイッチの直列接続体（スイッチレグ）が３組設けられ、３組のスイッチレグが正ライン及び負ラインの間に並列接続される。そして、３組のスイッチレグの上下アームの中間点からＵ相、Ｖ相、及びＷ相の端子が引き出され、交流電動機１００のＵ相、Ｖ相、及びＷ相の端子に繋がる出力経路ＯＬに接続される。出力経路ＯＬは、Ｕ相の出力経路ＯＬ１と、Ｖ相の出力経路ＯＬ２と、Ｗ相の出力経路ＯＬ３とを含む。還流ダイオードは、順方向が負ライン側から正ライン側に向かう形で、それぞれの半導体スイッチに並列接続される。 The inverter circuit 330 includes a semiconductor switch and a free wheel diode. The semiconductor switch is, for example, an insulated gate bipolar transistor (IGBT), a metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET), a high electron mobility transistor (HEMT), or the like. The semiconductor switch is, for example, mainly made of silicon (Si). The semiconductor switch may be, for example, mainly made of a wide band gap semiconductor material. The wide band gap semiconductor material is, for example, silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), gallium oxide (Ga ₂ O ₃ ), carbon (Diamond: C), or the like. Specifically, three sets of series connections (switch legs) of two semiconductor switches corresponding to upper and lower arms are provided, and the three sets of switch legs are connected in parallel between the positive line and the negative line. Then, U-phase, V-phase, and W-phase terminals are drawn out from midpoints of the upper and lower arms of the three switch legs and connected to an output path OL that is connected to U-phase, V-phase, and W-phase terminals of the AC motor 100. The output path OL includes a U-phase output path OL1, a V-phase output path OL2, and a W-phase output path OL3. The freewheel diodes are connected in parallel to the respective semiconductor switches with the forward direction directed from the negative line side to the positive line side.

制御回路３４０は、インバータ回路３３０を用いて、交流電動機１００を駆動制御する。具体的には、制御回路３４０は、インバータ回路３３０の半導体スイッチに制御指令を出力することにより、インバータ回路３３０から所望の電圧及び周波数を有する駆動電力を出力させ、交流電動機１００を駆動制御する。 The control circuit 340 uses the inverter circuit 330 to drive and control the AC motor 100. Specifically, the control circuit 340 outputs a control command to the semiconductor switch of the inverter circuit 330, thereby causing the inverter circuit 330 to output driving power having a desired voltage and frequency, and drives and controls the AC motor 100.

制御回路３４０の機能は、任意のハードウェアや任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現される。例えば、制御回路３４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ装置、補助記憶装置、及びインタフェース装置を含むコンピュータや半導体スイッチのゲート端子を駆動する駆動回路等によって構成される。メモリ装置は、例えば、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）やＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等を含む。補助記憶装置は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリ等を含む。インタフェース装置は、例えば、外部の記録媒体と接続する外部インタフェースや他の機器と通信を行うための通信インタフェース等を含む。制御回路３４０は、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードしＣＰＵ上で実行することにより各種機能を実現することができる。また、制御回路３４０は、外部インタフェースを通じて、記録媒体からプログラムを取り込みインストールしたり、通信インタフェースを通じて、他の機器からプログラムを取り込みインストールしたりすることができる。 The functions of the control circuit 340 are realized by any hardware or a combination of any hardware and software. For example, the control circuit 340 is composed of a computer including a CPU (Central Processing Unit), a memory device, an auxiliary storage device, and an interface device, a drive circuit for driving the gate terminal of a semiconductor switch, etc. The memory device includes, for example, an SRAM (Static Random Access Memory) and a DRAM (Dynamic Random Access Memory). The auxiliary storage device includes, for example, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) and a flash memory. The interface device includes, for example, an external interface for connecting to an external recording medium and a communication interface for communicating with other devices. The control circuit 340 can realize various functions by loading a program installed in the auxiliary storage device into the memory device and executing it on the CPU. The control circuit 340 can also retrieve and install a program from a recording medium through an external interface, and retrieve and install a program from another device through a communication interface.

監視装置３５０は、開閉装置５００の異常の有無を監視する。監視対象の異常は、例えば、電力変換装置３００から出力経路ＯＬに電力が出力されている状態で、開閉装置５００が誤作動や誤操作等によって閉状態から開状態に移行した場合に開放された電極間に生じるアークである。 The monitoring device 350 monitors whether there is an abnormality in the switching device 500. The abnormality to be monitored is, for example, an arc that occurs between the open electrodes when the switching device 500 transitions from a closed state to an open state due to a malfunction or erroneous operation while power is being output from the power conversion device 300 to the output path OL.

監視装置３５０の機能は、任意のハードウェア或いは任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにより実現される。例えば、監視装置３５０は、ＣＰＵ、メモリ装置、補助記憶装置、及びインタフェース装置を含むコンピュータを中心に構成される。メモリ装置は、例えば、ＳＲＡＭやＤＲＡＭ等を含む。補助記憶装置は、例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等を含む。インタフェース装置は、例えば、外部の記録媒体と接続する外部インタフェースや他の機器と通信を行うための通信インタフェース等を含む。監視装置３５０は、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードしＣＰＵ上で実行することにより各種機能を実現することができる。また、監視装置３５０は、外部インタフェースを通じて、記録媒体からプログラムを取り込みインストールしたり、通信インタフェースを通じて、他の機器からプログラムを取り込みインストールしたりすることができる。 The functions of the monitoring device 350 are realized by any hardware or any combination of hardware and software. For example, the monitoring device 350 is mainly composed of a computer including a CPU, a memory device, an auxiliary storage device, and an interface device. The memory device includes, for example, SRAM and DRAM. The auxiliary storage device includes, for example, EEPROM and flash memory. The interface device includes, for example, an external interface for connecting to an external recording medium and a communication interface for communicating with other devices. The monitoring device 350 can realize various functions by loading a program installed in the auxiliary storage device into the memory device and executing it on the CPU. The monitoring device 350 can also retrieve and install a program from a recording medium through the external interface, and retrieve and install a program from another device through the communication interface.

開閉装置４００は、交流電源２００と電力変換装置３００との間の入力経路ＩＬに設けられる。 The switching device 400 is provided in the input path IL between the AC power source 200 and the power conversion device 300.

開閉装置４００は、入力経路ＩＬが電気的に繋がる閉状態と入力経路ＩＬが遮断される開状態とを切り換える。開閉装置４００は、例えば、電磁接触器（コンタクタ）や電磁開閉器である。開閉装置４００は、入力経路ＩＬ１～ＩＬ３のそれぞれの開閉状態を切り換える開閉装置４１０，４２０，４３０を含み、開閉装置４１０，４２０，４３０は、連動して開状態及び閉状態が切り換えられる。 The switching device 400 switches between a closed state in which the input path IL is electrically connected and an open state in which the input path IL is disconnected. The switching device 400 is, for example, an electromagnetic contactor or an electromagnetic switch. The switching device 400 includes switching devices 410, 420, and 430 that switch the open and closed states of the input paths IL1 to IL3, respectively, and the switching devices 410, 420, and 430 are switched between the open and closed states in conjunction with each other.

開閉装置５００は、電力変換装置３００と交流電動機１００との間の出力経路ＯＬに設けられる。 The opening and closing device 500 is provided in the output path OL between the power conversion device 300 and the AC motor 100.

開閉装置５００は、出力経路ＯＬが電気的に繋がる閉状態と出力経路ＯＬが遮断される開状態とを切り換える。開閉装置５００は、例えば、電磁接触器や電磁開閉器である。開閉装置５００は、出力経路ＯＬ１～ＯＬ３のそれぞれの開閉状態を切り換える開閉装置５１０，５２０，５３０を含み、開閉装置５１０，５２０，５３０は、連動して閉状態及び開状態が切り換えられる。 The switching device 500 switches between a closed state in which the output path OL is electrically connected and an open state in which the output path OL is disconnected. The switching device 500 is, for example, an electromagnetic contactor or an electromagnetic switch. The switching device 500 includes switching devices 510, 520, and 530 that switch the open and closed states of the output paths OL1 to OL3, respectively, and the switching devices 510, 520, and 530 are switched between the closed and open states in conjunction with each other.

電流センサ６００は、入力経路ＩＬの電流を表す信号を出力する。例えば、電流センサ６００は、入力経路ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＬ３のそれぞれの相電流を表す信号を出力する電流センサ６１０，６２０，６３０を含む。電流センサ６００の出力信号は、電力変換装置３００に取り込まれ、監視装置３５０に入力される。 The current sensor 600 outputs a signal representing the current in the input path IL. For example, the current sensor 600 includes current sensors 610, 620, and 630 that output signals representing the phase currents of the input paths IL1, IL2, and IL3, respectively. The output signal of the current sensor 600 is taken into the power conversion device 300 and input to the monitoring device 350.

電圧センサ７００は、入力経路ＩＬの電圧を表す信号を出力する。例えば、電圧センサ７００は、入力経路ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＬ３のそれぞれの相電圧を表す信号を出力する電圧センサ７１０，７２０，７３０を含む。電圧センサ７００の出力信号は、電力変換装置３００に取り込まれ、監視装置３５０に入力される。 The voltage sensor 700 outputs a signal representing the voltage of the input path IL. For example, the voltage sensor 700 includes voltage sensors 710, 720, and 730 that output signals representing the phase voltages of the input paths IL1, IL2, and IL3, respectively. The output signal of the voltage sensor 700 is taken into the power conversion device 300 and input to the monitoring device 350.

［インバータ制御回路の機能構成］
次に、図２を参照して、制御回路３４０の機能構成について説明する。 [Functional configuration of inverter control circuit]
Next, the functional configuration of the control circuit 340 will be described with reference to FIG.

図２は、制御回路３４０の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。 Figure 2 is a functional block diagram showing an example of the functional configuration of the control circuit 340.

図２に示すように、制御回路３４０は、機能部として、速度調節器３４１と、滑り周波数演算部３４２と、位相角演算部３４３と、ベクトル変換器３４４と、電流調節器３４５と、ベクトル逆変換器３４６とを含む。 As shown in FIG. 2, the control circuit 340 includes, as functional units, a speed regulator 341, a slip frequency calculation unit 342, a phase angle calculation unit 343, a vector converter 344, a current regulator 345, and a vector inverse converter 346.

速度調節器３４１は、交流電動機１００の回転速度の指令値ωｒｅｆと、検出値ωｄｅｔとの偏差に基づき、その偏差をゼロに近づけるための交流電動機１００のｄ軸電流及びｑ軸電流に関する制御指令（以下、「電流指令値」）Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を出力する。検出値ωｄｅｔは、例えば、交流電動機１００の回転状態を表す信号を出力する回転状態センサの出力に基づき取得される。回転状態センサは、例えば、エンコーダである。速度調節器３４１は、例えば、ＰＩ（Proportional Integral）制御器である。 Based on the deviation between the command value ωref of the rotation speed of the AC motor 100 and the detected value ωdet, the speed regulator 341 outputs control commands (hereinafter, "current command values") Id* and Iq* for the d-axis current and q-axis current of the AC motor 100 to bring the deviation closer to zero. The detected value ωdet is obtained, for example, based on the output of a rotation state sensor that outputs a signal representing the rotation state of the AC motor 100. The rotation state sensor is, for example, an encoder. The speed regulator 341 is, for example, a PI (Proportional Integral) controller.

尚、例えば、センサレス制御が採用される場合、交流電動機１００の回転速度の検出値ωｄｅｔに代えて、交流電動機１００の回転速度の推定値ωｅｓｔが用いられる。また、速度制御が採用されない場合、速度調節器３４１は省略される。例えば、トルク制御や電流制御が採用される場合、速度調節器３４１は省略される。この場合、電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊は、トルク制御におけるトルク指令値に基づき生成されたり、電流制御におけるＵ相、Ｖ相、及びＷ相の電流指令値に基づき生成されたりする。 For example, when sensorless control is employed, the estimated value ωest of the rotation speed of the AC motor 100 is used instead of the detected value ωdet of the rotation speed of the AC motor 100. When speed control is not employed, the speed regulator 341 is omitted. For example, when torque control or current control is employed, the speed regulator 341 is omitted. In this case, the current command values Id* and Iq* are generated based on the torque command value in torque control, or based on the current command values of the U phase, V phase, and W phase in current control.

滑り周波数演算部３４２は、交流電動機１００の滑り周波数ωｓを演算し出力する。 The slip frequency calculation unit 342 calculates and outputs the slip frequency ωs of the AC motor 100.

位相角演算部３４３は、交流電動機１００の電気位相角θを演算し出力する。具体的には、位相角演算部３４３は、交流電動機１００の回転速度の検出値ωｄｅｔ及び滑り周波数ωｓに基づき、交流電動機１００の一次角周波数ω１を算出する。そして、位相角演算部３４３は、一次角周波数ω１を時間積分することによって、電気位相角θを算出する。 The phase angle calculation unit 343 calculates and outputs the electrical phase angle θ of the AC motor 100. Specifically, the phase angle calculation unit 343 calculates the primary angular frequency ω1 of the AC motor 100 based on the detected value ωdet of the rotation speed of the AC motor 100 and the slip frequency ωs. The phase angle calculation unit 343 then calculates the electrical phase angle θ by integrating the primary angular frequency ω1 over time.

ベクトル変換器３４４は、交流電動機１００の電気位相角θ、及び磁極位置の情報等に基づき、交流電動機１００の相電流の検出値Ｉｍ（Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の相電流の検出値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）を、ｄｑ座標系の電流検出値Ｉｄ，Ｉｑに変換し出力する。Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の相電流の検出値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、例えば、インバータ回路３３０のＵ相、Ｖ相、及びＷ相の出力線のうちの少なくとも２相分に設けられる電流センサの出力に基づき取得される。 The vector converter 344 converts the phase current detection values Im (phase current detection values Iu, Iv, Iw of the U-phase, V-phase, and W-phase) of the AC motor 100 into current detection values Id, Iq in the dq coordinate system and outputs them based on the electrical phase angle θ of the AC motor 100 and information on the magnetic pole position, etc. The phase current detection values Iu, Iv, Iw of the U-phase, V-phase, and W-phase are obtained, for example, based on the output of current sensors provided in at least two of the output lines of the U-phase, V-phase, and W-phase of the inverter circuit 330.

電流調節器３４５は、電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊と、電流検出値Ｉｄ，Ｉｑとの偏差に基づき、その偏差をゼロに近づけるための交流電動機１００のｄ軸電圧及びｑ軸電圧に関する制御指令（以下、「電圧指令値」）Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を出力する。電流調節器３４５は、例えば、ＰＩ制御器である。 Based on the deviation between the current command values Id*, Iq* and the current detection values Id, Iq, the current regulator 345 outputs control commands (hereinafter, "voltage command values") Vd*, Vq* for the d-axis voltage and q-axis voltage of the AC motor 100 to bring the deviation closer to zero. The current regulator 345 is, for example, a PI controller.

ベクトル逆変換器３４６は、交流電動機１００の電気位相角θ、及び磁極位置の情報等に基づき、電圧指令値Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の電圧指令値Ｖｍ（Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ）に変換し出力する。 The vector inverse converter 346 converts the voltage command values Vd*, Vq* into voltage command values Vm for the U phase, V phase, and W phase (voltage command values Vu, Vv, Vw for the U phase, V phase, and W phase) based on the electrical phase angle θ of the AC motor 100 and information on the magnetic pole position, and outputs them.

ＰＷＭ信号出力部３４７は、インバータ回路３３０の制御指令、即ち、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成しインバータ回路３３０に出力する。例えば、ＰＷＭ信号出力部３４７は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のそれぞれに対応するコンパレータを含み、コンパレータが、電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗのそれぞれとキャリア波と比較することによって、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のＰＷＭ信号を出力する。これにより、制御回路３４０は、ＰＷＭ信号をインバータ回路３３０に出力することにより、交流電動機１００を駆動制御することができる。 The PWM signal output unit 347 generates a control command for the inverter circuit 330, i.e., a PWM (Pulse Width Modulation) signal, and outputs it to the inverter circuit 330. For example, the PWM signal output unit 347 includes comparators corresponding to the U phase, V phase, and W phase, respectively, and the comparators output PWM signals for the U phase, V phase, and W phase by comparing the voltage command values Vu, Vv, and Vw with the carrier wave, respectively. This allows the control circuit 340 to drive and control the AC motor 100 by outputting the PWM signal to the inverter circuit 330.

［監視装置の機能構成］
次に、図１に加えて、図３～図５を参照して、監視装置３５０の機能構成について説明する。 [Functional configuration of monitoring device]
Next, the functional configuration of the monitoring device 350 will be described with reference to FIGS. 3 to 5 in addition to FIG.

図３は、監視装置３５０の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図４は、交流電動機１００の直流励磁の運転状態において、開閉装置５００が閉状態から開状態に移行した際の電力変換装置３００の出力電圧及び出力電流の時間変化の一例を示す図である。図５は、交流電動機１００の直流励磁の運転状態において、開閉装置５００が閉状態から開状態に移行した際の入力電力Ｗの時間変化の一例を示す図である。 Figure 3 is a functional block diagram showing an example of the functional configuration of the monitoring device 350. Figure 4 is a diagram showing an example of the time change in the output voltage and output current of the power conversion device 300 when the switching device 500 transitions from a closed state to an open state in the operating state of DC excitation of the AC motor 100. Figure 5 is a diagram showing an example of the time change in the input power W when the switching device 500 transitions from a closed state to an open state in the operating state of DC excitation of the AC motor 100.

監視装置３５０は、機能構成として、電流検出部３５１と、電圧検出部３５２と、電力演算部３５３と、運転状態判定部３５４と、アーク判定部３５５と、信号出力部３５６とを含む。 The monitoring device 350 includes, as its functional components, a current detection unit 351, a voltage detection unit 352, a power calculation unit 353, an operating state determination unit 354, an arc determination unit 355, and a signal output unit 356.

電流検出部３５１は、電流センサ６００の出力信号に基づき、入力経路ＩＬの電流を検出する。例えば、電流検出部３５１は、入力経路ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＬ３のそれぞれの相電流を検出する。 The current detection unit 351 detects the current in the input path IL based on the output signal of the current sensor 600. For example, the current detection unit 351 detects the phase currents of the input paths IL1, IL2, and IL3.

電圧検出部３５２は、電圧センサ７００の出力信号に基づき、入力経路ＩＬの電圧を検出する。例えば、電圧検出部３５２は、入力経路ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＬ３のそれぞれの相電圧を検出する。 The voltage detection unit 352 detects the voltage of the input path IL based on the output signal of the voltage sensor 700. For example, the voltage detection unit 352 detects the phase voltages of each of the input paths IL1, IL2, and IL3.

電力演算部３５３は、電流検出部３５１及び電圧検出部３５２の検出結果に基づき、入力経路ＩＬを通じて交流電源２００から電力変換装置３００に供給される電力（以下、「入力電力」）Ｗを演算する。 The power calculation unit 353 calculates the power (hereinafter, "input power") W supplied from the AC power source 200 to the power conversion device 300 through the input path IL based on the detection results of the current detection unit 351 and the voltage detection unit 352.

運転状態判定部３５４は、交流電動機１００の運転状態を判定する。運転状態判定部３５４は、例えば、交流電動機１００が直流励磁の運転状態であるか否かを判定する。交流電動機１００に直流電流が供給される、交流電動機１００の直流励磁は、例えば、交流電動機１００の停止状態からの応答性向上のために実施される場合がある。 The operating state determination unit 354 determines the operating state of the AC motor 100. The operating state determination unit 354 determines, for example, whether the AC motor 100 is in a DC excitation operating state. DC excitation of the AC motor 100, in which a DC current is supplied to the AC motor 100, may be performed, for example, to improve the responsiveness of the AC motor 100 from a stopped state.

例えば、運転状態判定部３５４は、制御回路３４０から入力される、最新の一次角周波数ω１に基づき、交流電動機１００が直流励磁の運転状態であるか否かを判定する。具体的には、運転状態判定部３５４は、一次角周波数ω１が０Ｈｚ（ヘルツ）であるか否かに基づき、交流電動機１００の運転状態が通常の運転状態であるか、直流励磁の運転状態であるかを判定する。交流電動機１００が直流励磁の運転状態である場合、交流電動機１００は回転しておらず、一次角周波数ω１が０Ｈｚになるからである。 For example, the operating state determination unit 354 determines whether the AC motor 100 is in a DC excitation operating state based on the latest primary angular frequency ω1 input from the control circuit 340. Specifically, the operating state determination unit 354 determines whether the AC motor 100 is in a normal operating state or in a DC excitation operating state based on whether the primary angular frequency ω1 is 0 Hz (Hertz). This is because when the AC motor 100 is in a DC excitation operating state, the AC motor 100 is not rotating and the primary angular frequency ω1 is 0 Hz.

アーク判定部３５５は、開閉装置５００のアークの発生の有無を判定する。開閉装置５００のアークは、電力変換装置３００から交流電動機１００に通電されている状態で、誤作動や誤操作等によって開閉装置５００が閉状態から開放された場合に生じうる。 The arc determination unit 355 determines whether an arc has occurred in the switching device 500. An arc in the switching device 500 can occur when the switching device 500 is opened from the closed state due to a malfunction, erroneous operation, etc. while current is being applied from the power conversion device 300 to the AC motor 100.

例えば、アーク判定部３５５は、運転状態判定部３５４により交流電動機１００が直流励磁の運転状態であると判定されている場合に、電力演算部３５３による入力電力Ｗの演算結果に基づき、アークの発生の有無を判定する。 For example, when the operating state determination unit 354 determines that the AC motor 100 is in a DC excitation operating state, the arc determination unit 355 determines whether an arc has occurred based on the calculation result of the input power W by the power calculation unit 353.

例えば、図４に示すように、時刻ｔ０にて、開閉装置５００が閉状態から開状態に移行すると、開閉装置５１０，５２０，５３０のうちの直流電流が流れている相の開閉装置（以下、便宜的に「対象の開閉装置」）の開放された電極間にアークが発生する。対象の開閉装置は、３相の出力経路ＯＬ１，ＯＬ２，ＯＬ３のうちの直流の往路及び復路に相当する２つの相の出力経路のそれぞれに設けられる開閉装置である。以下、この２つの相のうちの特定の１つの相における電力変換装置３００の出力電流及び出力電圧の時間変化を考える。 For example, as shown in FIG. 4, when the switching device 500 transitions from a closed state to an open state at time t0, an arc occurs between the open electrodes of the switching device of the phase through which DC current flows among the switching devices 510, 520, and 530 (hereinafter, for convenience, the "target switching device"). The target switching device is a switching device provided in each of the two phase output paths corresponding to the forward and return paths of DC among the three-phase output paths OL1, OL2, and OL3. Below, we consider the time changes in the output current and output voltage of the power conversion device 300 in one specific phase of these two phases.

対象の開閉装置にアークが発生すると、対象の開閉装置において、アークによる電圧降下（以下、「アーク電圧」）が生じ、その結果、交流電動機１００の対象の相のコイルに印加される電圧が低下する。そのため、図４に示すように、時刻ｔ０を起点として、電力変換装置３００の対象の相の出力電流（即ち、交流電動機１００の電流）が低下する。 When an arc occurs in the target switching device, a voltage drop due to the arc (hereinafter, "arc voltage") occurs in the target switching device, and as a result, the voltage applied to the coil of the target phase of the AC motor 100 decreases. Therefore, as shown in FIG. 4, starting from time t0, the output current of the target phase of the power conversion device 300 (i.e., the current of the AC motor 100) decreases.

一方、電力変換装置３００は、上述の如く、制御回路３４０の制御下で、電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に応じた電流を維持しようとする。そのため、電力変換装置３００は、アーク電圧の分だけ出力電圧を上昇させようとする。その結果、図４に示すように、時刻ｔ０を起点として、電力変換装置３００の対象の相の出力電圧が上昇する。よって、電力変換装置３００の対象の相の出力電流は、時刻ｔ１を境界にして低下から上昇に転じる。 On the other hand, as described above, the power conversion device 300, under the control of the control circuit 340, attempts to maintain a current corresponding to the current command values Id* and Iq*. Therefore, the power conversion device 300 attempts to increase the output voltage by the amount of the arc voltage. As a result, as shown in FIG. 4, the output voltage of the target phase of the power conversion device 300 increases starting from time t0. Therefore, the output current of the target phase of the power conversion device 300 changes from a decrease to an increase at the boundary of time t1.

電力変換装置３００の対象の相の出力電流の上昇は、直流励磁の運転状態に相当する、交流電動機１００の対象の相の印加電流の大きさ、即ち、アーク発生前の対象の相の出力電流の大きさになる時刻ｔ２まで継続する。そして、時刻ｔ２以降で、電力変換装置３００の対象の相の出力電流は、略一定の状態に維持される。 The increase in the output current of the target phase of the power conversion device 300 continues until time t2, when the magnitude of the applied current of the target phase of the AC motor 100, which corresponds to the operating state of DC excitation, i.e., the magnitude of the output current of the target phase before the arc occurs, is reached. Then, after time t2, the output current of the target phase of the power conversion device 300 is maintained in an approximately constant state.

同様に、電力変換装置３００の対象の相の出力電圧の上昇は、電力変換装置３００の対象の相の出力電流がアーク発生前の電流の大きさになる時刻ｔ２まで継続する。そして、時刻ｔ２以降で、電力変換装置３００の対象の相の出力電圧は、略一定の状態に維持される。 Similarly, the increase in the output voltage of the target phase of the power conversion device 300 continues until time t2, when the output current of the target phase of the power conversion device 300 reaches the magnitude of the current before the arc occurs. Then, after time t2, the output voltage of the target phase of the power conversion device 300 is maintained at a substantially constant state.

尚、時刻ｔ２以降の電力変換装置３００の対象の相の出力電圧は、アーク発生前の出力電圧と、開閉装置５００でのアーク電圧との加算値に相当する。開閉装置５００でのアーク電圧は、３相の出力経路ＯＬ１，ＯＬ２，ＯＬ３のうちの直流の往路及び復路に対応する２つの相の出力経路に設けられる開閉装置のそれぞれのアーク電圧の合計値に相当する。 The output voltage of the target phase of the power conversion device 300 after time t2 corresponds to the sum of the output voltage before the arc generation and the arc voltage of the switching device 500. The arc voltage of the switching device 500 corresponds to the sum of the arc voltages of the switching devices provided in the output paths of two phases corresponding to the forward and return paths of the DC among the three-phase output paths OL1, OL2, and OL3.

よって、電力変換装置３００の出力電力は、電力変換装置３００の出力電圧の上昇分だけ増加し、その結果、交流電源２００から電力変換装置３００への入力電力Ｗが増加することになる。 Therefore, the output power of the power conversion device 300 increases by the amount of increase in the output voltage of the power conversion device 300, and as a result, the input power W from the AC power source 200 to the power conversion device 300 increases.

例えば、図５に示すように、入力電力Ｗは、電力変換装置３００の出力電流が低下から増加に転じる時刻ｔ１を起点として大きく増加する。そのため、アーク判定部３５５は、入力電力Ｗの変化の状況を監視することによって、交流電動機１００の直流励磁の運転状態における開閉装置５００のアークの発生の有無を監視（判定）することができる。 For example, as shown in FIG. 5, the input power W increases significantly from time t1 when the output current of the power conversion device 300 changes from a decrease to an increase. Therefore, the arc determination unit 355 can monitor (determine) the presence or absence of an arc occurring in the switching device 500 when the AC motor 100 is in an operating state of DC excitation by monitoring the state of change in the input power W.

例えば、アーク判定部３５５は、交流電動機１００の直流励磁の運転状態において、入力電力Ｗが所定の閾値Ｗｔｈに対して相対的に大きい場合に、開閉装置５００にアークの発生があると判定する。入力電力Ｗが閾値Ｗｔｈに対して相対的に大きいとは、入力電力Ｗが閾値Ｗｔｈ以上であることであってもよいし、入力電力Ｗが閾値Ｗｔｈを超えていることであってもよい。閾値Ｗｔｈは、交流電動機１００の直流励磁の運転状態での正常時の入力電力Ｗに相当する正常値Ｗｄより大きく、且つ、交流電動機１００の直流励磁の運転状態での異常時（開閉装置５００のアークの発生時）の入力電力Ｗに相当する異常値Ｗａより小さい値に設定される。 For example, the arc determination unit 355 determines that an arc has occurred in the switching device 500 when the input power W is relatively large compared to a predetermined threshold value Wth in the operating state of the AC motor 100 with DC excitation. The input power W being relatively large compared to the threshold value Wth may mean that the input power W is equal to or larger than the threshold value Wth, or that the input power W exceeds the threshold value Wth. The threshold value Wth is set to a value larger than the normal value Wd corresponding to the input power W in the normal operating state of the AC motor 100 with DC excitation, and smaller than the abnormal value Wa corresponding to the input power W in the abnormal operating state of the AC motor 100 with DC excitation (when an arc occurs in the switching device 500).

信号出力部３５６は、アーク判定部３５５により、交流電動機１００の直流励磁の運転状態での開閉装置５００のアークの発生があると判定されると、開閉装置５００のアークの発生を表す信号を出力する。開閉装置５００のアークの発生を表す信号は、単にアークの発生の事実を表す信号であってもよいし、アークの発生に伴う送信先への指示を含む信号であってもよい。 When the arc determination unit 355 determines that an arc has occurred in the switching device 500 during operation of the DC excitation of the AC motor 100, the signal output unit 356 outputs a signal indicating the occurrence of an arc in the switching device 500. The signal indicating the occurrence of an arc in the switching device 500 may simply be a signal indicating the occurrence of an arc, or may be a signal including an instruction to a destination associated with the occurrence of an arc.

例えば、信号出力部３５６は、電力変換装置３００（主回路３０２）の稼働停止を指示する停止信号を制御回路３４０に出力する。制御回路３４０は、停止信号の入力に応じて、電力変換装置３００（主回路３０２）を稼働停止させる。これにより、監視装置３５０は、制御回路３４０を通じて、電力変換装置３００（主回路３０２）を稼働停止させ、電力変換装置３００（主回路３０２）から交流電動機１００への電力供給を停止させることができる。そのため、監視装置３５０は、電力変換装置３００から交流電動機１００に供給される直流によって開閉装置５００のアークが長く継続しうる状況において、自動的に、開閉装置５００のアークを消弧させることができる。よって、監視装置３５０は、アークの継続による開閉装置５００の寿命の低下やアーク継続による発熱に起因する開閉装置５００の故障の発生を抑制することができる。 For example, the signal output unit 356 outputs a stop signal to the control circuit 340 to instruct the power conversion device 300 (main circuit 302) to stop operation. The control circuit 340 stops the power conversion device 300 (main circuit 302) in response to the input of the stop signal. As a result, the monitoring device 350 can stop the operation of the power conversion device 300 (main circuit 302) through the control circuit 340 and stop the power supply from the power conversion device 300 (main circuit 302) to the AC motor 100. Therefore, the monitoring device 350 can automatically extinguish the arc of the switching device 500 in a situation where the arc of the switching device 500 can continue for a long time due to the direct current supplied from the power conversion device 300 to the AC motor 100. Therefore, the monitoring device 350 can suppress the shortening of the life of the switching device 500 due to the continuation of the arc and the occurrence of a failure of the switching device 500 due to heat generation due to the continuation of the arc.

また、信号出力部３５６は、停止信号の出力に代えて、或いは、加えて、開閉装置４００に交流電源２００から電力変換装置３００への電力供給の遮断、即ち、閉状態から開状態への移行を指示する遮断信号を出力してもよい。開閉装置４００は、遮断信号の入力に応じて、閉状態から開状態に移行する。これにより、監視装置３５０は、開閉装置４００を通じて、交流電源２００から電力変換装置３００への電力供給を遮断し、その結果、電力変換装置３００から交流電動機１００への電力供給を停止させることができる。そのため、監視装置３５０は、自動的に、開閉装置５００のアークを消弧させることができる。よって、監視装置３５０は、アークの継続による開閉装置５００の寿命の低下やアーク継続による発熱に起因する開閉装置５００の故障の発生を抑制することができる。 In addition, instead of or in addition to outputting the stop signal, the signal output unit 356 may output a cutoff signal to the switching device 400 to cut off the power supply from the AC power source 200 to the power conversion device 300, that is, to instruct the switching device 400 to transition from a closed state to an open state. The switching device 400 transitions from a closed state to an open state in response to the input of the cutoff signal. As a result, the monitoring device 350 can cut off the power supply from the AC power source 200 to the power conversion device 300 through the switching device 400, and as a result, the power supply from the power conversion device 300 to the AC motor 100 can be stopped. Therefore, the monitoring device 350 can automatically extinguish the arc of the switching device 500. Therefore, the monitoring device 350 can suppress the shortening of the life of the switching device 500 due to the continuation of the arc and the occurrence of a failure of the switching device 500 due to heat generation due to the continuation of the arc.

［監視装置による処理の具体例］
次に、図６を参照して、監視装置３５０による処理の具体例について説明する。 [Specific example of processing by monitoring device]
Next, a specific example of the process performed by the monitoring device 350 will be described with reference to FIG.

図６は、監視装置３５０による処理の一例を概略的に示すフローチャートである。 Figure 6 is a flowchart that shows an example of processing by the monitoring device 350.

本フローチャートは、例えば、電力変換装置３００の稼働中において、所定の処理周期ごとに繰り返し実行される。 This flowchart is executed repeatedly at a predetermined processing cycle, for example, while the power conversion device 300 is in operation.

図６に示すように、ステップＳ１０２にて、運転状態判定部３５４は、制御回路３４０から取り込まれた、交流電動機１００の最新の一次角周波数ω１を読み出して確認する。 As shown in FIG. 6, in step S102, the operating state determination unit 354 reads and confirms the latest primary angular frequency ω1 of the AC motor 100 that is input from the control circuit 340.

ステップＳ１０２の処理が完了すると、監視装置３５０は、ステップＳ１０４に進む。 When processing of step S102 is completed, the monitoring device 350 proceeds to step S104.

ステップＳ１０４にて、運転状態判定部３５４は、ステップＳ１０２で読み出した、交流電動機１００の最新の一次角周波数ω１に基づき、交流電動機１００が直流励磁の運転状態であるか否かを判定する。運転状態判定部３５４は、交流電動機１００が直流励磁の運転状態である場合、ステップＳ１０６に進み、それ以外の場合、今回のフローチャートを終了する。 In step S104, the operating state determination unit 354 determines whether the AC motor 100 is in a DC excitation operating state based on the latest primary angular frequency ω1 of the AC motor 100 read in step S102. If the AC motor 100 is in a DC excitation operating state, the operating state determination unit 354 proceeds to step S106, and otherwise ends this flow chart.

ステップＳ１０６にて、アーク判定部３５５は、電力演算部３５３の最新の演算結果の入力電力Ｗを読み出して確認する。 In step S106, the arc determination unit 355 reads and checks the input power W of the most recent calculation result of the power calculation unit 353.

ステップＳ１０６の処理が完了すると、監視装置３５０は、ステップＳ１０８に進む。 When processing of step S106 is completed, the monitoring device 350 proceeds to step S108.

ステップＳ１０８にて、アーク判定部３５５は、ステップＳ１０６で読み出した入力電力Ｗが閾値Ｗｔｈより大きいか否かを判定する。アーク判定部３５５は、入力電力Ｗが閾値Ｗｔｈより大きい場合、開閉装置５００にアークが発生していると判断し、ステップＳ１１０に進み、それ以外の場合、今回のフローチャートを終了する。 In step S108, the arc determination unit 355 determines whether the input power W read in step S106 is greater than the threshold value Wth. If the input power W is greater than the threshold value Wth, the arc determination unit 355 determines that an arc is occurring in the switching device 500 and proceeds to step S110; otherwise, the current flow chart is terminated.

ステップＳ１１０にて、信号出力部３５６は、停止信号を制御回路３４０に出力する。また、信号出力部３５６は、制御回路３４０への停止信号の出力に加えて、開閉装置４００への遮断信号の出力を行ってもよい。 In step S110, the signal output unit 356 outputs a stop signal to the control circuit 340. In addition to outputting the stop signal to the control circuit 340, the signal output unit 356 may also output a shutoff signal to the opening and closing device 400.

ステップＳ１１０の処理が完了すると、監視装置３５０は、今回のフローチャートの処理を終了する。 When processing of step S110 is completed, the monitoring device 350 ends the processing of this flowchart.

このように、本例では、監視装置３５０は、交流電動機１００の直流励磁の運転状態での開閉装置５００のアークの発生がある場合、電力変換装置３００から交流電動機１００への電力供給を停止させることができる。そのため、開閉装置５００の寿命の低下や開閉装置５００の故障の発生を抑制することができる。 In this way, in this example, if an arc occurs in the switching device 500 while the AC motor 100 is in a DC excitation operating state, the monitoring device 350 can stop the power supply from the power conversion device 300 to the AC motor 100. This makes it possible to suppress a decrease in the life span of the switching device 500 and the occurrence of failures in the switching device 500.

［他の実施形態］
次に、他の実施形態について説明する。 [Other embodiments]
Next, another embodiment will be described.

上述の実施形態には、適宜変形や変更が加えられてもよい。 The above-described embodiment may be modified or changed as appropriate.

例えば、上述の実施形態では、信号出力部３５６は、制御回路３４０への停止信号や開閉装置４００への遮断信号に代えて、駆動システム１のユーザに対するアークの発生を通知するための通知信号を出力してもよい。駆動システム１のユーザは、例えば、駆動システム１が設置される工場の作業員、駆動システム１の保守員、駆動システムの管理者等である。これにより、監視装置３５０は、ユーザに開閉装置５００のアークの発生を認識させて、電力変換装置３００から交流電動機１００への電力供給の遮断の操作を促すことができる。そのため、監視装置３５０は、ユーザの手を借りて、開閉装置５００のアークを手動で消弧させることができる。 For example, in the above embodiment, the signal output unit 356 may output a notification signal to notify the user of the drive system 1 of the occurrence of an arc, instead of a stop signal to the control circuit 340 or a cutoff signal to the switching device 400. The user of the drive system 1 may be, for example, a worker at a factory where the drive system 1 is installed, a maintenance worker for the drive system 1, or an administrator of the drive system. In this way, the monitoring device 350 can make the user aware of the occurrence of an arc in the switching device 500 and urge the user to cut off the power supply from the power conversion device 300 to the AC motor 100. Therefore, the monitoring device 350 can manually extinguish the arc in the switching device 500 with the help of the user.

例えば、通知信号は、電力変換装置３００に搭載されるインジケータランプやモニタ等に出力され、インジケータランプやモニタ等を通じて、ユーザに開閉装置５００でのアークの発生が通知される。この際、通知信号は、インジケータランプやモニタ等に直接出力されてもよいし、他の機器（例えば、制御回路３４０）を介して間接的にインジケータランプやモニタ等に出力されてもよい。また、通知信号は、電力変換装置３００に搭載される通信装置に出力され、通信装置から外部のユーザ端末に送信されることによって、外部のユーザ端末を通じて、ユーザに開閉装置５００でのアークの発生が通知されてもよい。この際、通知信号は、通信装置に直接出力されてもよいし、他の機器（例えば、制御回路３４０）を介して間接的に通信装置に出力されてもよい。 For example, the notification signal is output to an indicator lamp or a monitor mounted on the power conversion device 300, and the user is notified of the occurrence of an arc in the switching device 500 through the indicator lamp or the monitor. At this time, the notification signal may be output directly to the indicator lamp or the monitor, or may be output indirectly to the indicator lamp or the monitor via another device (e.g., the control circuit 340). The notification signal may also be output to a communication device mounted on the power conversion device 300, and transmitted from the communication device to an external user terminal, thereby notifying the user of the occurrence of an arc in the switching device 500 through the external user terminal. At this time, the notification signal may be output directly to the communication device, or may be output indirectly to the communication device via another device (e.g., the control circuit 340).

また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、アーク判定部３５５は、交流電動機１００の通常の運転状態、即ち、交流電流が供給されることで交流電動機１００が回転している運転状態での開閉装置５００のアークの発生の有無を判定してもよい。例えば、アーク判定部３５５は、電力変換装置３００から交流電動機１００に供給される駆動電力の周波数が非常に小さい運転領域において、入力電力Ｗの変化に基づき、開閉装置５００のアークの発生の有無を判定する。この場合、信号出力部３５６は、上記の運転領域での開閉装置５００のアークの発生があると判定されると、上記の場合と同様、停止信号や遮断信号や通知信号を出力する。 In the above-described embodiment and examples of its variations and modifications, the arc determination unit 355 may determine whether an arc has occurred in the switching device 500 in the normal operating state of the AC motor 100, that is, in an operating state in which the AC motor 100 is rotating by being supplied with AC current. For example, the arc determination unit 355 determines whether an arc has occurred in the switching device 500 based on a change in the input power W in an operating region in which the frequency of the driving power supplied from the power conversion device 300 to the AC motor 100 is very small. In this case, when it is determined that an arc has occurred in the switching device 500 in the above operating region, the signal output unit 356 outputs a stop signal, a cutoff signal, or a notification signal, as in the above case.

また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、制御回路３４０は、交流電動機１００の運転状態そのものを直接的に表す情報を生成し、その情報が監視装置３５０に取り込まれてもよい。この場合、運転状態判定部３５４は、この情報に基づき、交流電動機１００の運転状態を判定する。 In addition, in the above-described embodiment and its modified and altered examples, the control circuit 340 may generate information that directly represents the operating state of the AC motor 100 itself, and the information may be input to the monitoring device 350. In this case, the operating state determination unit 354 determines the operating state of the AC motor 100 based on this information.

また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、制御回路３４０の機能の一部又は全部は、電力変換装置３００の外部に設けられてもよい。例えば、制御回路３４０の機能の一部又は全部は、交流電動機１００で駆動される機械設備や生産設備が設置される工場の内部や同じ敷地内に設置される端末装置、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、エッジコントローラ、エッジサーバ等に設けられる。また、制御回路３４０の機能の一部又は全部は、交流電動機１００で駆動される機械設備や生産設備が設置される工場の遠隔に設置されるオンプレミスサーバやクラウドサーバに設けられてもよい。 In addition, in the above-described embodiment and examples of variations and modifications thereof, some or all of the functions of the control circuit 340 may be provided outside the power conversion device 300. For example, some or all of the functions of the control circuit 340 may be provided in a terminal device, a PLC (Programmable Logic Controller), an edge controller, an edge server, etc., installed inside a factory in which the machinery and production equipment driven by the AC motor 100 are installed or on the same premises. Also, some or all of the functions of the control circuit 340 may be provided in an on-premise server or a cloud server installed remotely from the factory in which the machinery and production equipment driven by the AC motor 100 are installed.

また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、制御回路３４０の機能は、複数の制御装置により分散して実現されてもよい。 In addition, in the above-described embodiment and its variations and modifications, the functions of the control circuit 340 may be distributed and realized by multiple control devices.

また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、監視装置３５０の機能の一部又は全部は、電力変換装置３００の外部に設けられてもよい。例えば、監視装置３５０の機能の一部又は全部は、交流電動機１００で駆動される機械設備や生産設備が設置される工場の内部や同じ敷地内に設置される端末装置、ＰＬＣ、エッジコントローラ、エッジサーバ等に設けられる。また、監視装置３５０の機能の一部又は全部は、交流電動機１００で駆動される機械設備や生産設備が設置される工場の遠隔に設置されるオンプレミスサーバやクラウドサーバに設けられてもよい。 In addition, in the above-described embodiment and examples of variations and modifications thereof, some or all of the functions of the monitoring device 350 may be provided outside the power conversion device 300. For example, some or all of the functions of the monitoring device 350 may be provided in a terminal device, PLC, edge controller, edge server, etc. that is installed inside a factory in which the machinery and production equipment driven by the AC motor 100 are installed or on the same premises. Also, some or all of the functions of the monitoring device 350 may be provided in an on-premise server or cloud server that is installed remotely from the factory in which the machinery and production equipment driven by the AC motor 100 are installed.

また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、監視装置３５０の機能は、複数の監視装置により分散して実現されてもよい。 In addition, in the above-described embodiment and its variations and modifications, the functions of the monitoring device 350 may be distributed and realized by multiple monitoring devices.

また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、監視装置３５０の機能の一部又は全部は、制御回路３４０に統合されてもよい。 In addition, in the above-described embodiments and their variations and modifications, some or all of the functions of the monitoring device 350 may be integrated into the control circuit 340.

また、上述の実施形態やその変形例では、電力変換装置３００は、交流電源２００に代えて、或いは、加えて、直流電源から入力される直流電力に基づき、交流電動機１００の駆動電力を生成し出力することが可能に構成されてもよい。この場合、直流電源からの正側の入力線及び負側の入力線は、それぞれ、整流回路３１０とインバータ回路３３０との間の直流リンク部の正ライン及び負ラインに接続される。また、この場合、整流回路３１０が省略されることによって、交流電源からの給電を省略してもよい。また、この場合、電流センサ６００及び電圧センサ７００は、それぞれ、直流電源からの入力線の電流及び電圧を表す信号を出力する。 In the above-described embodiment and its modified example, the power conversion device 300 may be configured to generate and output drive power for the AC motor 100 based on DC power input from a DC power source instead of or in addition to the AC power source 200. In this case, the positive input line and the negative input line from the DC power source are connected to the positive line and the negative line of the DC link between the rectifier circuit 310 and the inverter circuit 330, respectively. In this case, the rectifier circuit 310 may be omitted, so that power supply from the AC power source may be omitted. In this case, the current sensor 600 and the voltage sensor 700 output signals representing the current and voltage of the input lines from the DC power source, respectively.

［作用］
次に、本実施形態に係る監視装置、駆動システム、電力変換装置、監視方法、及びプログラムの作用について説明する。 [Action]
Next, the operations of the monitoring device, drive system, power conversion device, monitoring method, and program according to the present embodiment will be described.

本実施形態では、監視装置は、第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置に所定の電源から供給される電力の変化に基づき、第１の開閉装置のアークの発生の有無を監視してよい。監視装置は、例えば、上述の監視装置３５０である。第１の開閉装置は、例えば、上述の開閉装置５００である。第１の電力経路は、例えば、上述の出力経路ＯＬである。交流電動機は、例えば、上述の交流電動機１００である。駆動装置は、例えば、上述の電力変換装置３００である。所定の電源は、例えば、上述の交流電源２００である。そして、監視装置は、交流電動機の直流励磁の運転状態において、アークの発生があると判定すると、アークの発生に関する信号を出力してもよい。 In this embodiment, the monitoring device may monitor the occurrence of an arc in the first switching device based on a change in power supplied from a predetermined power source to a drive device connected to the AC motor through a first power path in which the first switching device is provided. The monitoring device is, for example, the above-mentioned monitoring device 350. The first switching device is, for example, the above-mentioned switching device 500. The first power path is, for example, the above-mentioned output path OL. The AC motor is, for example, the above-mentioned AC motor 100. The drive device is, for example, the above-mentioned power conversion device 300. The predetermined power source is, for example, the above-mentioned AC power source 200. Then, when the monitoring device determines that an arc has occurred in the operating state of DC excitation of the AC motor, it may output a signal regarding the occurrence of an arc.

また、本実施形態では、監視システムは、制御装置と、監視装置と、を備えてもよい。具体的には、制御装置は、第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置を用いて、交流電動機の駆動制御を行ってもよい。また、監視装置は、駆動装置に所定の電源から供給される電力の変化に基づき、第１の開閉装置のアークの発生の有無を監視してもよい。そして、監視装置は、交流電動機の直流励磁の運転状態において、アークの発生があると判定すると、アークの発生に関する信号を出力してもよい。 In the present embodiment, the monitoring system may include a control device and a monitoring device. Specifically, the control device may control the drive of the AC motor using a drive device connected to the AC motor through a first power path in which the first switching device is provided. The monitoring device may monitor the presence or absence of an arc occurring in the first switching device based on a change in the power supplied to the drive device from a predetermined power source. Then, when the monitoring device determines that an arc has occurred during the operation state of DC excitation of the AC motor, it may output a signal regarding the occurrence of an arc.

また、本実施形態では、電力変換装置は、駆動部と、制御部と、監視部とを備えてもよい。駆動部は、例えば、上述の主回路３０２である。制御部は、例えば、上述の制御回路３４０である。監視部は、例えば、上述の監視装置３５０である。具体的には、駆動部は、第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される。また、制御部は、駆動部を用いて、交流電動機の駆動制御を行う。また、監視部は、駆動部に所定の電源から供給される電力の変化に基づき、第１の開閉装置のアークの発生の有無を監視してもよい。そして、監視部は、交流電動機の直流励磁の運転状態において、アークの発生があると判定すると、アークの発生に関する信号を出力してもよい。 In the present embodiment, the power conversion device may include a drive unit, a control unit, and a monitoring unit. The drive unit is, for example, the main circuit 302 described above. The control unit is, for example, the control circuit 340 described above. The monitoring unit is, for example, the monitoring device 350 described above. Specifically, the drive unit is connected to the AC motor through a first power path in which the first switching device is provided. The control unit uses the drive unit to control the drive of the AC motor. The monitoring unit may monitor the presence or absence of an arc in the first switching device based on a change in the power supplied to the drive unit from a predetermined power source. The monitoring unit may output a signal regarding the occurrence of an arc when it is determined that an arc has occurred during the operation state of DC excitation of the AC motor.

また、本実施形態では、監視装置は、監視方法を実行してもよい。具体的には、監視方法では、監視装置が、第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置に所定の電源から供給される電力の変化に基づき、第１の開閉装置のアークの発生の有無を監視してもよい。そして、監視方法では、監視装置が、交流電動機の直流励磁の運転状態において、アークの発生があると判定すると、アークの発生に関する信号を出力してもよい。 In addition, in this embodiment, the monitoring device may execute a monitoring method. Specifically, in the monitoring method, the monitoring device may monitor the presence or absence of an arc occurring in the first switching device based on a change in power supplied from a predetermined power source to a drive device connected to the AC motor through a first power path in which the first switching device is provided. In the monitoring method, the monitoring device may output a signal regarding the occurrence of an arc when it determines that an arc has occurred in the operating state of DC excitation of the AC motor.

また、本実施形態では、情報処理装置にプログラムを実行させてもよい。情報処理装置は、例えば、上述の監視装置３５０である。具体的には、プログラムは、情報処理装置に、第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置に所定の電源から供給される電力の変化に基づき、第１の開閉装置のアークの発生の有無を監視させてもよい。そして、プログラムは、情報処理装置に、交流電動機の直流励磁の運転状態において、アークの発生があると判定すると、アークの発生に関する信号を出力させてもよい。 In addition, in this embodiment, a program may be executed by an information processing device. The information processing device is, for example, the monitoring device 350 described above. Specifically, the program may cause the information processing device to monitor the presence or absence of an arc occurring in the first switching device based on a change in power supplied from a predetermined power source to a drive device connected to the AC motor through a first power path in which the first switching device is provided. Then, the program may cause the information processing device to output a signal regarding the occurrence of an arc when it is determined that an arc has occurred in the operating state of DC excitation of the AC motor.

これにより、監視装置や監視システムや情報処理装置等（以下、便宜的に「監視装置等」）は、所定の電源から供給される電力の変化から、交流電動機の直流励磁の運転状態での第１の開閉装置のアークの発生を認識し、アークの発生に関する信号を出力することができる。そのため、例えば、その信号に応じて、駆動装置から交流電動機への電力の供給を自動で停止させることができる。また、例えば、その信号に応じて、ユーザにアームの発生が通知されることによって、ユーザが駆動装置から交流電動機への電力の供給を手動で停止させることができる。その結果、第１の開閉装置のアークを消弧させることができる。よって、監視装置等は、駆動装置と交流電動機との間の第１の開閉装置のアークの発生に対して適切に対処することができる。 As a result, a monitoring device, a monitoring system, an information processing device, etc. (hereinafter, for convenience, "monitoring device, etc.") can recognize the occurrence of an arc in the first switching device during operation of DC excitation of the AC motor from a change in the power supplied from a specified power source, and output a signal regarding the occurrence of the arc. Therefore, for example, in response to the signal, the supply of power from the drive device to the AC motor can be automatically stopped. Also, for example, in response to the signal, the user can be notified of the occurrence of an arm, and the user can manually stop the supply of power from the drive device to the AC motor. As a result, the arc in the first switching device can be extinguished. Therefore, the monitoring device, etc. can appropriately deal with the occurrence of an arc in the first switching device between the drive device and the AC motor.

また、本実施形態では、監視装置等は、駆動装置に所定の電源から供給される電力が所定基準に対して相対的に大きくなっている場合に、アークの発生があると判定してもよい。駆動装置に所定の電源から供給される電力は、例えば、上述の入力電力Ｗである。所定基準は、例えば、上述の閾値Ｗｔｈである。 In addition, in this embodiment, the monitoring device or the like may determine that an arc has occurred when the power supplied to the drive device from a specified power source is relatively large with respect to a specified criterion. The power supplied to the drive device from the specified power source is, for example, the above-mentioned input power W. The specified criterion is, for example, the above-mentioned threshold value Wth.

これにより、監視装置等は、アークの発生に伴う第１の開閉装置の開放電極間に生じる電圧（アーク電圧）の分を補償する形で交流電動機が制御されることによる所定の電源からの電力供給の上昇を以て、アークの発生を判定することができる。 This allows the monitoring device, etc., to determine the occurrence of an arc from the increase in power supply from a specified power source caused by the AC motor being controlled in a manner that compensates for the voltage (arc voltage) that occurs between the open electrodes of the first switching device due to the occurrence of an arc.

また、本実施形態では、交流電動機の一次角周波数に基づき、交流電動機が直流励磁の運転状態であるか否かを判定してもよい。 In addition, in this embodiment, it may be determined whether the AC motor is in a DC excitation operating state based on the primary angular frequency of the AC motor.

これにより、監視装置等は、例えば、交流電動機の制御の過程で演算される一次角周波数を用いて、交流電動機の直流励磁の運転状態であるか否かを判定することができる。 This allows a monitoring device, for example, to determine whether the AC motor is in a DC excitation operating state by using the primary angular frequency calculated during the control process of the AC motor.

また、本実施形態では、監視装置等は、電流検出部と、電圧検出部と、電力演算部と、判定部と、を備えてもよい。電流検出部は、例えば、上述の電流検出部３５１である。電圧検出部は、例えば、上述の電圧検出部３５２である。電力演算部は、例えば、上述の電力演算部３５３である。判定部は、例えば、上述のアーク判定部３５５である。具体的には、電流検出部は、所定の電源と駆動装置との間の第２の電力経路の電流を検出してもよい。第２の電力経路は、例えば、上述の入力経路ＩＬである。また、電圧検出部は、第２の電力経路の電圧を検出してもよい。また、電力演算部は、電流検出部及び電圧検出部の検出結果に基づき、所定の電源から駆動装置に供給される電力を演算してもよい。そして、判定部は、電力演算部の演算結果に基づき、第１の開閉装置のアークの発生の有無を判定してもよい。 In the present embodiment, the monitoring device or the like may include a current detection unit, a voltage detection unit, a power calculation unit, and a judgment unit. The current detection unit is, for example, the current detection unit 351 described above. The voltage detection unit is, for example, the voltage detection unit 352 described above. The power calculation unit is, for example, the power calculation unit 353 described above. The judgment unit is, for example, the arc judgment unit 355 described above. Specifically, the current detection unit may detect a current in a second power path between a predetermined power source and the drive device. The second power path is, for example, the input path IL described above. The voltage detection unit may detect a voltage in the second power path. The power calculation unit may calculate the power supplied from the predetermined power source to the drive device based on the detection results of the current detection unit and the voltage detection unit. The judgment unit may judge whether an arc has occurred in the first opening and closing device based on the calculation result of the power calculation unit.

これにより、監視装置等は、第２の電力経路の電流及び電圧から駆動装置に供給される電力を演算し、その電力の演算結果を用いて、第１の開閉装置のアークの発生の有無を判定することができる。 This allows the monitoring device, etc., to calculate the power supplied to the drive device from the current and voltage of the second power path, and use the results of this power calculation to determine whether or not an arc has occurred in the first opening and closing device.

また、本実施形態では、監視装置等は、停止制御部を備えてもよい。停止制御部は、例えば、上述の信号出力部３５６である。具体的には、停止制御部は、アークの発生に関する信号の出力に応じて、交流電動機への電力供給を停止させてもよい。 In addition, in this embodiment, the monitoring device or the like may include a stop control unit. The stop control unit is, for example, the signal output unit 356 described above. Specifically, the stop control unit may stop the power supply to the AC motor in response to the output of a signal related to the occurrence of an arc.

これにより、監視装置等は、交流電動機の直流励磁の運転状態での第１の開閉装置の発生に応じて、交流電動機への電力供給を自動で停止させることができる。 This allows the monitoring device, etc., to automatically stop the power supply to the AC motor in response to the occurrence of the first switching device when the AC motor is operating in DC excitation mode.

また、本実施形態では、停止制御部は、駆動装置を稼働停止させること、及び所定の電源と駆動装置との間の第２の電力経路に設けられる第２の開閉装置を閉状態から開状態に切り換えることの少なくとも一方を行うことにより、交流電動機への電力供給を停止させてもよい。第２の開閉装置は、例えば、上述の開閉装置４００である。 In addition, in this embodiment, the stop control unit may stop the power supply to the AC motor by at least one of stopping the operation of the drive device and switching a second opening and closing device provided in a second power path between a predetermined power source and the drive device from a closed state to an open state. The second opening and closing device is, for example, the opening and closing device 400 described above.

これにより、監視装置等は、駆動装置を稼働停止させたり、駆動装置への電力供給の経路（第２の電力経路）を遮断させたりすることで、交流電動機への電力供給を停止させることができる。 As a result, the monitoring device, etc., can stop the power supply to the AC motor by shutting down the drive device or cutting off the power supply path to the drive device (second power path).

また、本実施形態では、アークの発生に関する信号の出力に応じて、アークの発生をユーザに通知する通知部を備えてもよい。通知部は、例えば、上述の信号出力部３５６である。 In addition, this embodiment may include a notification unit that notifies the user of the occurrence of an arc in response to output of a signal related to the occurrence of an arc. The notification unit is, for example, the signal output unit 356 described above.

これにより、監視装置等は、交流電動機の直流励磁の運転状態でのアークの発生をユーザに通知することにより、駆動装置から交流電動機への電力供給の停止するようにユーザを仕向けることができる。そのため、監視装置等は、交流電動機への電力供給をユーザによる手動で停止させることができる。 As a result, the monitoring device or the like can prompt the user to stop the power supply from the drive device to the AC motor by notifying the user of the occurrence of an arc when the AC motor is operating with DC excitation. Therefore, the monitoring device or the like can enable the user to manually stop the power supply to the AC motor.

また、本実施形態では、監視装置等は、駆動制御部を備えてもよい。具体的には、駆動制御部は、駆動装置を用いて、交流電動機の駆動制御を行ってもよい。そして、監視装置等は、駆動制御部により駆動制御の過程で生成される情報に基づき、交流電動機が直流励磁の運転状態であるか否かを判定してもよい。駆動制御の過程で生成される情報は、例えば、上述の一次角周波数ω１である。 In addition, in this embodiment, the monitoring device or the like may include a drive control unit. Specifically, the drive control unit may use the drive device to perform drive control of the AC motor. The monitoring device or the like may determine whether the AC motor is in a DC excitation operating state based on information generated by the drive control unit during the drive control process. The information generated during the drive control process is, for example, the above-mentioned primary angular frequency ω1.

これにより、監視装置等は、交流電動機の運転状態の把握のために、交流電動機の駆動制御に関する既存のハードウェアによる処理結果（演算結果）を利用することができる。そのため、監視装置等の構成の簡素化や処理負荷の軽減を図ることができる。 This allows the monitoring device, etc. to use the processing results (calculation results) from existing hardware related to the drive control of the AC motor to grasp the operating state of the AC motor. This makes it possible to simplify the configuration of the monitoring device, etc. and reduce the processing load.

以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments have been described in detail above, the present disclosure is not limited to such specific embodiments, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the invention as described in the claims.

１ 駆動システム
１００ 交流電動機
２００ 交流電源
３００ 電力変換装置
３０２ 主回路
３１０ 整流回路
３２０ 平滑回路
３３０ インバータ回路
３４０ 制御回路
３４１ 速度調節器
３４２ 周波数演算部
３４３ 位相角演算部
３４４ ベクトル変換器
３４５ 電流調節器
３４６ ベクトル逆変換器
３４７ ＰＷＭ信号出力部
３５０ 監視装置
３５１ 電流検出部
３５２ 電圧検出部
３５３ 電力演算部
３５４ 運転状態判定部
３５５ アーク判定部
３５６ 信号出力部
４００ 開閉装置
４１０，４２０，４３０ 開閉装置
５００ 開閉装置
５１０，５２０，５３０ 開閉装置
６００ 電流センサ
６１０，６２０，６３０ 電流センサ
７００ 電圧センサ
７１０，７２０，７３０ 電圧センサ
ＩＬ 入力経路
ＩＬ１ 入力経路
ＩＬ２ 入力経路
ＩＬ３ 入力経路
ＯＬ 出力経路
ＯＬ１，ＯＬ２，ＯＬ３ 出力経路 1 Drive system 100 AC motor 200 AC power source 300 Power conversion device 302 Main circuit 310 Rectifier circuit 320 Smoothing circuit 330 Inverter circuit 340 Control circuit 341 Speed regulator 342 Frequency calculation unit 343 Phase angle calculation unit 344 Vector converter 345 Current regulator 346 Vector inverse converter 347 PWM signal output unit 350 Monitoring device 351 Current detection unit 352 Voltage detection unit 353 Power calculation unit 354 Operation state determination unit 355 Arc determination unit 356 Signal output unit 400 Switching device 410, 420, 430 Switching device 500 Switching device 510, 520, 530 Switching device 600 Current sensor 610, 620, 630 Current sensor 700 Voltage sensor 710, 720, 730 Voltage sensor IL Input path IL1 Input path IL2 Input path IL3 Input path OL Output paths OL1, OL2, OL3 Output path

Claims (12)

第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置に所定の電源から供給される電力の変化に基づき、前記第１の開閉装置のアークの発生の有無を監視し、前記交流電動機の直流励磁の運転状態において、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する、
監視装置。 monitors whether an arc has occurred in the first switching device based on a change in power supplied from a predetermined power source to a drive device connected to an AC motor through a first power path in which the first switching device is provided, and outputs a signal related to the occurrence of the arc when it is determined that the arc has occurred in an operating state of DC excitation of the AC motor;
Surveillance equipment. 前記駆動装置に前記所定の電源から供給される電力が所定基準に対して相対的に大きくなっている場合に、前記アークの発生があると判定する、
請求項１に記載の監視装置。 determining that the arc has occurred when the power supplied from the predetermined power source to the driving device is relatively large with respect to a predetermined reference;
The monitoring device according to claim 1. 前記交流電動機の一次角周波数に基づき、前記交流電動機が直流励磁の運転状態であるか否かを判定する、
請求項２に記載の監視装置。 determining whether the AC motor is in a DC excitation operating state based on a primary angular frequency of the AC motor;
The monitoring device according to claim 2. 前記所定の電源と前記駆動装置との間の第２の電力経路の電流を検出する電流検出部と、
前記第２の電力経路の電圧を検出する電圧検出部と、
前記電流検出部及び前記電圧検出部の検出結果に基づき、前記所定の電源から前記駆動装置に供給される電力を演算する電力演算部と、
前記電力演算部の演算結果に基づき、前記アークの発生の有無を判定する判定部と、を備える、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の監視装置。 a current detection unit that detects a current in a second power path between the predetermined power source and the drive device;
a voltage detection unit that detects a voltage of the second power path;
a power calculation unit that calculates the power supplied from the predetermined power source to the drive device based on detection results of the current detection unit and the voltage detection unit;
A determination unit that determines whether or not the arc has occurred based on the calculation result of the power calculation unit.
A monitoring device according to any one of claims 1 to 3. 前記アークの発生に関する信号の出力に応じて、前記交流電動機への電力供給を停止させる停止制御部を備える、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の監視装置。 a stop control unit that stops the supply of power to the AC motor in response to an output of a signal related to the occurrence of the arc;
A monitoring device according to any one of claims 1 to 3. 前記停止制御部は、前記駆動装置を稼働停止させること、及び前記所定の電源と前記駆動装置との間の第２の電力経路に設けられる第２の開閉装置を閉状態から開状態に切り換えることの少なくとも一方を行うことにより、前記交流電動機への電力供給を停止させる、
請求項５に記載の監視装置。 the stop control unit stops the power supply to the AC motor by at least one of stopping the operation of the drive device and switching a second opening and closing device provided in a second power path between the predetermined power source and the drive device from a closed state to an open state.
The monitoring device according to claim 5. 前記アークの発生に関する信号の出力に応じて、前記アークの発生をユーザに通知する通知部を備える、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の監視装置。 a notification unit that notifies a user of the occurrence of the arc in response to an output of a signal related to the occurrence of the arc;
A monitoring device according to any one of claims 1 to 3. 前記駆動装置を用いて、前記交流電動機の駆動制御を行う駆動制御部を備え、
前記駆動制御部により前記駆動制御の過程で生成される情報に基づき、前記交流電動機が直流励磁の運転状態であるか否かを判定する、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の監視装置。 a drive control unit that uses the drive device to control the drive of the AC motor,
determining whether the AC motor is in a DC excitation operating state based on information generated by the drive control unit during the drive control;
A monitoring device according to any one of claims 1 to 3. 第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置を用いて、前記交流電動機の駆動制御を行う制御装置と、
前記駆動装置に所定の電源から供給される電力の変化に基づき、前記第１の開閉装置のアークの発生の有無を監視し、前記交流電動機の直流励磁の運転状態において、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する監視装置と、を備える、
駆動システム。 a control device that performs drive control of an AC motor using a drive device that is connected to the AC motor through a first power path in which a first opening and closing device is provided;
a monitoring device that monitors whether an arc occurs in the first switching device based on a change in power supplied from a predetermined power source to the drive device, and outputs a signal related to the occurrence of the arc when it is determined that the arc occurs in an operating state of DC excitation of the AC motor.
Drive system. 第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動部と、
前記駆動部を用いて、前記交流電動機の駆動制御を行う制御部と、
前記駆動部に所定の電源から供給される電力の変化に基づき、前記第１の開閉装置のアークの発生の有無を監視し、前記交流電動機の直流励磁の運転状態において、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する監視部と、を備える、
電力変換装置。 a drive unit connected to the AC motor through a first power path in which a first switching device is provided;
A control unit that uses the drive unit to control the drive of the AC motor;
a monitoring unit that monitors whether an arc occurs in the first switching device based on a change in power supplied from a predetermined power source to the driving unit, and outputs a signal related to the occurrence of the arc when it is determined that the arc occurs in an operating state of DC excitation of the AC motor.
Power conversion equipment. 監視装置が、第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置に所定の電源から供給される電力の変化に基づき、前記第１の開閉装置のアークの発生の有無を監視し、前記交流電動機の直流励磁の運転状態において、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する、
監視方法。 a monitoring device monitors whether an arc has occurred in the first switching device based on a change in power supplied from a predetermined power source to a drive device connected to an AC motor through a first power path in which the first switching device is provided, and when it is determined that an arc has occurred in an operating state of DC excitation of the AC motor, it outputs a signal related to the occurrence of the arc.
Monitoring methods. 情報処理装置に、
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置に所定の電源から供給される電力の変化に基づき、前記第１の開閉装置のアークの発生の有無を監視させ、前記交流電動機の直流励磁の運転状態において、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力させる、
プログラム。 In the information processing device,
monitor the presence or absence of an arc in the first switching device based on a change in power supplied from a predetermined power source to a drive device connected to an AC motor through a first power path in which a first switching device is provided, and output a signal related to the occurrence of the arc when it is determined that the arc has occurred in an operating state of DC excitation of the AC motor;
program.

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