JP5969240B2 - 3相交流電動機に備えた巻線切換装置、3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のショート故障検出方法及び3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のオープン故障検出方法 - Google Patents
3相交流電動機に備えた巻線切換装置、3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のショート故障検出方法及び3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のオープン故障検出方法 Download PDFInfo
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Description
請求項1に記載の発明によれば、簡単な回路構成にて、低速回転大トルクと高速回転小トルクの3相交流電動機を実現できる。
回路構成で第1駆動回路の電源回路を実現することができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1つに記載の3相交流電動機に備えた巻線切換装置において、前記直流電源の直流電圧を昇圧する直流電圧昇圧回路を設け、その直流電圧昇圧回路の昇圧電圧を前記第1及び第2動作電源回路に印加するようにした。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1つに記載の3相交流電動機に備えた巻線切換装置において、前記第1及び第2動作電源回路の第1及び第2充電コンデンサの充電電圧を、それぞれ昇圧する動作電圧昇圧回路を設けた。
請求項7に記載の発明は、各相の巻線がそれぞれ第1巻線と第2巻線とからなり、第1巻線の引出始端部に受電端子を、第1巻線の引出終端部と第2巻線の引出始端部との接続部に第1中性線用接続端子を、第2巻線の引出終端部に第2中性線用端子を、それぞれ設けた3相交流電動機と、直流電源の直流電圧を入力し3相交流電源に変換し、その3相交流電源を3相交流電動機の対応する相の受電端子にそれぞれ印加する3相インバータ回路と、前記3相交流電動機の各相の第1中性線用端子毎に第1切換スイッチング素子が設けられ、第1駆動回路からの第1駆動信号に基づいて前記各第1切換スイッチング素子が動作して、第1中性線用端子と第1中性線とを接続・非接続状態にする第1切換回路と、前記3相交流電動機の各相の第2中性線用端子毎に第2切換スイッチング素子が設けられ、第2駆動回路からの第2駆動信号に基づいて前記各第2切換スイッチング素子が動作して、第2中性線用端子と第2中性線とを接続・非接続状態にする第2切換回路とからなる3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のショート故障検出方法であって、前記各相の受電端子に、それぞれ直列回路よりなるプルアップ抵抗とプルダウン抵抗の接続点を接続し、前記プルアップ抵抗の他端を前記直流電源に接続するとともに、前記プルダウン抵抗の他端をグランドに接地し、前記第1中性線を、第1電圧検出用抵抗を介して接地するとともに、前記第2中性線を、第2電圧検出用抵抗を介してグランドに接地し、前記3相インバータ回路の全ての上アームスイッチング素子及び全ての下アームスイッチング素子をオフさせるとともに、前記第1及び第2切換回路の全第1及び第2切換スイッチング素子をオフ状態にした時に、第1中性線又は第2中性線のいずれか一方の電圧が中間電圧の時、中間電圧になった側の切換回路の切換スイッチング素子のいずれかがショート故障していると判断し、第1及び第2中性線の電圧が中間電圧より低い低電圧の時、全第1及び第2切換スイッチング素子がショート故障していないと判断することを特徴とする。
請求項10に記載の発明は、各相の巻線がそれぞれ第1巻線と第2巻線とからなり、第1巻線の引出始端部に受電端子を、第1巻線の引出終端部と第2巻線の引出始端部との接続部に第1中性線用接続端子を、第2巻線の引出終端部に第2中性線用端子を、それぞれ設けた3相交流電動機と、直流電源の直流電圧を入力し3相交流電源に変換し、その3相交流電源を3相交流電動機の対応する相の受電端子にそれぞれ印加する3相インバータ回路と、前記3相交流電動機の各相の第1中性線用端子毎に第1切換スイッチング素子が設けられ、第1駆動回路からの第1駆動信号に基づいて前記各第1切換スイッチング素子が動作して、第1中性線用端子と第1中性線とを接続・非接続状態にする第1切換回路と、前記3相交流電動機の各相の第2中性線用端子毎に第2切換スイッチング素子が設けられ、第2駆動回路からの第2駆動信号に基づいて前記各第2切換スイッチング素子が動作して、第2中性線用端子と第2中性線とを接続・非接続状態にする第2切換回路とからなる3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のオープン故障検出方法であって、前記各相の受電端子に、それぞれ直列回路よりなるプルアップ抵抗とプルダウン抵抗の接続点を接続し、前記プルアップ抵抗の他端を前記直流電源に接続するとともに、前記プルダウン抵抗の他端をグランドに接地し、前記第1中性線を、第1電圧検出用抵抗を介して接地するとともの、前記第2中性線を、第2電圧検出用抵抗を介してグランドに接地し、前記第1切換回路の第1切換スイッチング素子のオープン故障を検出する場合、前記第1切換回路の全ての第1切換スイッチング素子をオン状態にし、前記第2切換回路の全第2切換スイッチング素子をオフ状態にして、前記3相インバータ回路の全ての上アームスイッチング素子のいずれか1つの相の上アームスイッチング素子のみを順次オンさせて、前記第1中性線の電圧が中間電圧以下になった時、その時のオンされている上アームスイッチング素子に対応する相の前記第1切換スイッチング素子はオープン故障していると判断し、前記第1中性線の電圧が中間電圧より高い高電圧になった時、その時のオンされている上アームスイッチング素子に対応する相の前記第1切換スイッチング素子はオープン故障してないと判断し、前記第2切換回路の第2切換スイッチング素子のオープン故障を検出する場合、前記第2切換回路の全ての第2切換スイッチング素子をオン状態にし、前記第1切換回路の全第1切換スイッチング素子をオフ状態にして、前記3相インバータ回路の全ての上アームスイッチング素子のいずれか1つの相の上アームスイッチング素子のみを順次オンさせて、前記第2中性線の電圧が中間電圧以下になった時、その時のオンされている上アームスイッチング素子に対応する相の前記第2切換スイッチング素子はオープン故障していると判断し、前記第2中性線の電圧が中間電圧より高い高電圧になった時、その時のオンされている上アームスイッチング素子に対応する相の前記第2切換スイッチング素子はオープン故障してないと判断することを特徴とする。
以下、本発明の3相交流電動機の巻線切換装置を具体化した第1実施形態を図1〜図8に従って説明する。
3相交流電動機MのU相用巻線は、U相用の各ティース毎に第1U相巻線U1と第2U相巻線U2の2つの巻線が直列接続されるようにそれぞれ巻回されて構成されている。
以下、説明の便宜上、V相用の巻線を総称して単に、第1V相巻線V1と第2V相巻線V2という。
以下、説明の便宜上、W相用の巻線を総称して単に、第1W相巻線W1と第2W相巻線W2という。
インバータ回路10は、3相インバータ回路である。インバータ回路10は、U相用の上アーム及び下アームU相スイッチング素子Qa,Qbの直列回路と、V相用の上アーム及び下アームV相スイッチング素子Qc,Qdの直列回路と、W相用の上アーム及び下アームW相スイッチング素子Qe,Qfの直列回路とが並列に接続され、直流電源Gからの直流電圧Vddが印加されている。
第1切換回路11は、図1及び図2に示すように、第1U相スイッチング素子Q1、第1V相スイッチング素子Q2及び第1W相スイッチング素子Q3を備えている。
第2切換回路12は、図1及び図3に示すように、第2U相スイッチング素子Q4、第2V相スイッチング素子Q5及び第2W相スイッチング素子Q6を備えている。
次に、第1切換回路11を駆動させる第1駆動回路21について説明する。
図2に示すように、第1駆動回路21は、第1及び第2MOSトランジスタQ11,Q12からなる出力回路、第1赤外線発光素子D1aと第1赤外線受光素子D1bからなるフォトカプラ、第1アンプ21a、第1論理回路21bとから構成されている。
次に、第2切換回路12を駆動させる第2駆動回路22について説明する。
図3に示すように、第2駆動回路22は、第3及び第4MOSトランジスタQ13,Q14からなる出力回路、第2赤外線発光素子D2aと第2赤外線受光素子D2bからなるフォトカプラ、第2アンプ22a、第2論理回路22bとから構成されている。
次に、第1駆動回路21の第1動作電源回路31について説明する。
第1動作電源回路31は、図2に示すように、第1充電コンデンサCaを有している。第1充電コンデンサCaは、そのプラス端子が同第1動作電源回路31のプラス端子Tp1に、また、マイナス端子が同第1動作電源回路31のマイナス端子Tn1となっていて、プラス端子Tp1とマイナス端子Tn1が第1駆動回路21に接続されている。そして、第1充電コンデンサCaに充電された充電電圧は、第1駆動回路21を動作させるための第1動作電圧Vd1(本実施形態では12V)となって、第1駆動回路21に印加される。
次に、第2駆動回路22の第2動作電源回路32について説明する。
第2動作電源回路32は、図3に示すように、第2充電コンデンサCbを有している。第2充電コンデンサCbは、そのプラス端子が同第2動作電源回路32のプラス端子Tp2に、また、マイナス端子が同第2動作電源回路32のマイナス端子Tn2となっていて、プラス端子Tp2とマイナス端子Tn2が第2駆動回路22に接続されている。そして、第2充電コンデンサCbに充電された充電電圧は、第2駆動回路22を動作させるための第2動作電圧Vd2となって、第2駆動回路22に印加される。
図6に示すように、インバータ回路10を駆動するインバータ制御回路2、第1駆動回路21を駆動する第1中性線切換制御回路3及び第2駆動回路22を駆動する第2中性線切換制御回路4は、システム制御回路5に接続されている。システム制御回路5は、マイクロコンピュータよりなり、インバータ制御回路2、第1中性線切換制御回路3及び第2中性線切換制御回路4を統括制御する。
また、システム制御回路5は、3相交流電動機Mを高速回転用巻線HS又は低速回転用巻線LSにして3相交流電動機Mを駆動させる前に、第1及び第2動作電源回路31,32の第1及び第2充電コンデンサCa,Cbを充電する駆動前充電モードを実行する。
第3制御信号CT3に応答してインバータ制御回路2は、下アームU相スイッチング素子Qbのゲートにハイ・レベルの駆動信号S2を出力し同スイッチング素子Qbをオンさせる。
いま、3相交流電動機Mを、低速回転大トルクを経て高速回転小トルクに駆動すべく、システム制御回路5に外部装置から指令信号が出力される。システム制御回路5は、指令信号に応答して駆動モードに入る前に、第1及び第2動作電源回路31,32の第1及び第2充電コンデンサCa,Cbを充電する駆動前充電モードとなる。
3相交流電動機Mの巻線構造が低速回転用巻線LSなると、システム制御回路5は、インバータ制御回路2に対して、直流電源Gの直流電圧Vddから3相交流電動機Mの各相の3相交流電源Vu,Vv,Vwを生成するための第3制御信号CT3を出力する。インバータ制御回路2は、この第3制御信号CT3応答して、インバータ回路10の各スイッチング素子Qa〜Qfに駆動信号S1〜S6を出力し、各スイッチング素子Qa〜Qfをオン・オフ制御する。そして、インバータ回路10は、直流電源Gの直流電圧Vddを3相交流電源Vu,Vv,Vwに変換し、3相交流電動機Mの各相に供給する。
そして、3相交流電動機Mは、低速回転大トルクの巻線構造で駆動中においては、図8(a)(b)に示すように、第1中性線NL1の第1中性線電圧Vaが波形cで示され、第2中性線NL2の第2中性線電圧Vbが波形dで示される。
これによって、第2動作電源回路32において、直流電源G→第2抵抗Rb→第2ダイオードDb→第2充電コンデンサCb→第2中性線NL2からなる電流経路が形成される。この形成された電流経路が形成されることによって、第2充電コンデンサCbは直流電源Gの直流電圧Vdd(=12V)にて第2動作電圧Vd2に充電される。
3相交流電動機Mの巻線構造が高速回転用巻線HSなると、システム制御回路5は、インバータ制御回路2に対して、直流電源Gの直流電圧Vddから3相交流電動機Mの各相の3相交流電源Vu,Vv,Vwを生成するための第3制御信号CT3を出力する。インバータ制御回路2は、この第3制御信号CT3応答して、インバータ回路10の各スイッチング素子Qa〜Qfに駆動信号S1〜S6を出力し、各スイッチング素子Qa〜Qfをオン・オフ制御する。そして、インバータ回路10は、直流電源Gの直流電圧Vddを3相交流電源Vu,Vv,Vwに変換し、3相交流電動機Mの各相に供給する。
そして、3相交流電動機Mは、高速回転小トルクの巻線構造で駆動中においては、図7(a)(b)に示すように、第1中性線NL1の第1中性線電圧Vaが波形aで示され、第2中性線NL2の第2中性線電圧Vbが波形bで示される。
これによって、第1動作電源回路31において、直流電源G→第1抵抗Ra→第1ダイオードDa→第1充電コンデンサCa→第1中性線NL1からなる電流経路が形成される。この形成された電流経路が形成されることによって、第1充電コンデンサCaは直流電源Gの直流電圧Vdd(=12V)にて第1動作電圧Vd1に充電される。
(1)本実施形態によれば、第1動作電源回路31について、第1ダイオードDaのアノード端子を、第1抵抗Raを介して直流電源Gのプラス端子に接続し、第1ダイオードDaのカソード端子を、第1充電コンデンサCaを介して第1中性線NL1に接続した。
そして、第1動作電源回路31については、直流電源G→第1動作電源回路31→第1中性線NL1→第1U相スイッチング素子Q1のボディーダイオードD→第1U相巻線U1→下アームU相スイッチング素子Qb→グランドからなる電流経路を形成した。
○上記実施形態では、3相交流電動機Mを駆動する前に、インバータ回路10の下アームU相スイッチング素子Qbのみをオン状態にして、第1及び第2充電コンデンサCa,Cbを充電させるようにした。これを、インバータ回路10の下アームV相スイッチング素子Qbや下アームW相スイッチング素子Qfをあわせてオン状態にして、第1及び第2充電コンデンサCa,Cbを充電させるようにして実施してもよい。これによって、より速く充電動作を終了させることができる。
○上記実施形態では、第1及び第2動作電源回路31,32の第1及び第2充電コンデンサCa,Cbの充電電圧を、それぞれ第1及び第2動作電圧Vd1,Vd2として、第1及び第2駆動回路21,22に直接供給していた。これを、図10に示すように、第1及び第2充電コンデンサCa,Cbと第1及び第2駆動回路21,22との間に、ツェナーダイオードTDx、抵抗Rx及び電流ブースタ用のバイポーラトランジスタQx1からなる第1及び第2定電圧回路41,42をそれぞれ設けて実施してもよい。
また、図11に示すように、第1及び第2充電コンデンサCa,Cbと第1及び第2駆動回路21,22との間に、インダクタLx、逆止用ダイオードDx、昇圧MOSトランジスタQx2、充電用コンデンサCxからなる第1及び第2昇圧回路43,44を設けて実施してもよい。
次に、本発明の第2実施形態を図12、図13に従って説明する。本実施形態は、第1実施形態の巻線切換装置1に設けた第1及び第2切換回路11,12において、各スイッチング素子Q1〜Q6の故障を検出する点が第1実施形態と異なる。そのため、説明の便宜上、第1実施形態と共通する部分は省略し、特徴部分について詳細に説明する。
(ショート故障検出モード)
今、システム制御回路5に図示しない外部装置からショート故障検出のための指令信号が入力されると、システム制御回路5はショート故障検出モードとなりショート故障検出処理動作を実行する。
今、システム制御回路5に図示しない外部装置からオープン故障検出のための指令信号が入力されると、システム制御回路5はオープン故障検出モードとなりオープン故障検出処理動作を実行する。
まず、システム制御回路5は、第1切換回路11の各スイッチング素子Q1〜Q3をオン状態にするための第1制御信号CT1を第1中性線切換制御回路3に出力する。これによって、第1切換回路11の各スイッチング素子Q1〜Q3は、第1駆動回路21からハイ・レベルの第1駆動信号SD1が出力されてオン状態となる。
システム制御回路5は、第2切換回路12の各スイッチング素子Q4〜Q6をオン状態にするための第2制御信号CT2を第1中性線切換制御回路3に出力する。これによって、第2切換回路12の各スイッチング素子Q4〜Q6は、第2駆動回路22からハイ・レベルの第1駆動信号SD1が出力されてオン状態となる。
(1)本実施形態によれば、3相交流電動機Mは、巻線構造を高速回転用巻線HSと低速回転用巻線LSとに切り換える第1及び第2切換回路11,12に設けたスイッチング素子Q1〜Q6のショート故障及びオープン故障を検出することができる。
Claims (11)
- 各相の巻線がそれぞれ第1巻線と第2巻線とからなり、第1巻線の引出始端部に受電端子を、第1巻線の引出終端部と第2巻線の引出始端部との接続部に第1中性線用端子を、第2巻線の引出終端部に第2中性線用端子を、それぞれ設けた3相交流電動機と、
直流電源の直流電圧を入力し3相交流電源に変換し、その3相交流電源を3相交流電動機の対応する相の受電端子にそれぞれ印加する3相インバータ回路と、
前記3相交流電動機の各相の第1中性線用端子毎に第1切換スイッチング素子が設けられ、第1駆動回路からの第1駆動信号に基づいて前記各第1切換スイッチング素子が動作して、第1中性線用端子と第1中性線とを接続・非接続状態にする第1切換回路と、
前記3相交流電動機の各相の第2中性線用端子毎に第2切換スイッチング素子が設けられ、第2駆動回路からの第2駆動信号に基づいて前記各第2切換スイッチング素子が動作して、第2中性線用端子と第2中性線とを接続・非接続状態にする第2切換回路と
からなり、
第1ダイオードと第1充電コンデンサとの直列回路を、前記直流電源と前記第1中性線との間に接続し、前記直流電源の直流電圧を前記第1充電コンデンサに充電し、その充電電圧を、前記第1駆動回路に動作電圧として印加する第1動作電源回路と、
第2ダイオードと第2充電コンデンサとの直列回路を、前記直流電源と前記第2中性線との間に接続し、前記直流電源の直流電圧を前記第2充電コンデンサに充電し、その充電電圧を、前記第2駆動回路に動作電圧として印加する第2動作電源回路と
を設けており、
3相交流電動機の駆動中において前記第1中性線用端子と前記第1中性線とが非接続状態であって且つ前記第2中性線用端子と前記第2中性線とが接続状態であるとき、前記第2中性線の第2中性線電圧が前記直流電源の直流電圧未満となる場合に、該第2中性線電圧が直流電源の直流電圧未満となることによって、前記直流電源から前記第2動作電源回路の前記直列回路を介して前記第2中性線へ向かう電流経路が形成されて前記第2充電コンデンサが前記直流電源の直流電圧にて充電され、
3相交流電動機の駆動中において前記第1中性線用端子と前記第1中性線とが接続状態であって且つ前記第2中性線用端子と前記第2中性線とが非接続状態であるとき、前記第1中性線の第1中性線電圧が前記直流電源の直流電圧未満となる場合に、該第1中性線電圧が直流電源の直流電圧未満となることによって、前記直流電源から前記第1動作電源回路の前記直列回路を介して前記第1中性線へ向かう電流経路が形成されて前記第1充電コンデンサが前記直流電源の直流電圧にて充電される3相交流電動機に備えた巻線切換装置。 - 請求項1に記載の3相交流電動機に備えた巻線切換装置において、
前記第1切換回路に設けた各第1切換スイッチング素子は、ボディーダイオードを備えた第1MOSトランジスタであり、
前記第2切換回路に設けた各第2切換スイッチング素子は、ボディーダイオードを備えた第2MOSトランジスタであり、
前記3相インバータ回路の全ての上アームスイッチング素子をオフさせるとともに、下アームスイッチング素子の少なくとも1つをオンさせて、前記第1及び第2動作電源回路の第1及び第2充電コンデンサを充電させる制御回路を設けたことを特徴とする3相交流電動機に備えた巻線切換装置。 - 請求項2に記載の3相交流電動機に備えた巻線切換装置において、
前記制御回路は、前記3相交流電動機を駆動する前に、前記3相インバータ回路の全ての上アームスイッチング素子をオフさせるとともに、下アームスイッチング素子の少なくとも1つをオンさせるものであることを特徴とする3相交流電動機に備えた巻線切換装置。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載の3相交流電動機に備えた巻線切換装置において、
前記第1及び第2動作電源回路の第1及び第2充電コンデンサに、それぞれ定電圧回路を設けたことを特徴とする3相交流電動機に備えた巻線切換装置。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の3相交流電動機に備えた巻線切換装置において、
前記直流電源の直流電圧を昇圧する直流電圧昇圧回路を設け、
その直流電圧昇圧回路の昇圧電圧を前記第1及び第2動作電源回路に印加するようにしたことを特徴とする3相交流電動機に備えた巻線切換装置。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載の3相交流電動機に備えた巻線切換装置において、
前記第1及び第2動作電源回路の第1及び第2充電コンデンサの充電電圧を、それぞれ昇圧する動作電圧昇圧回路を設けたことを特徴とする3相交流電動機に備えた巻線切換装置。 - 各相の巻線がそれぞれ第1巻線と第2巻線とからなり、第1巻線の引出始端部に受電端子を、第1巻線の引出終端部と第2巻線の引出始端部との接続部に第1中性線用端子を、第2巻線の引出終端部に第2中性線用端子を、それぞれ設けた3相交流電動機と、
直流電源の直流電圧を入力し3相交流電源に変換し、その3相交流電源を3相交流電動機の対応する相の受電端子にそれぞれ印加する3相インバータ回路と、
前記3相交流電動機の各相の第1中性線用端子毎に第1切換スイッチング素子が設けられ、第1駆動回路からの第1駆動信号に基づいて前記各第1切換スイッチング素子が動作して、第1中性線用端子と第1中性線とを接続・非接続状態にする第1切換回路と、
前記3相交流電動機の各相の第2中性線用端子毎に第2切換スイッチング素子が設けられ、第2駆動回路からの第2駆動信号に基づいて前記各第2切換スイッチング素子が動作して、第2中性線用端子と第2中性線とを接続・非接続状態にする第2切換回路と
からなる3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のショート故障検出方法であって、
前記各相の受電端子に、それぞれ直列回路よりなるプルアップ抵抗とプルダウン抵抗の接続点を接続し、前記プルアップ抵抗の他端を前記直流電源に接続するとともに、前記プルダウン抵抗の他端をグランドに接地し、
前記第1中性線を、第1電圧検出用抵抗を介して接地するとともに、前記第2中性線を、第2電圧検出用抵抗を介してグランドに接地し、
前記3相インバータ回路の全ての上アームスイッチング素子及び全ての下アームスイッチング素子をオフさせるとともに、前記第1及び第2切換回路の全第1及び第2切換スイッチング素子をオフ状態にした時に、第1中性線又は第2中性線のいずれか一方の電圧が中間電圧の時、中間電圧になった側の切換回路の切換スイッチング素子のいずれかがショート故障していると判断し、第1及び第2中性線の電圧が中間電圧より低い低電圧の時、全第1及び第2切換スイッチング素子がショート故障していないと判断することを特徴とする3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のショート故障検出方法。 - 請求項7に記載の3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のショート故障検出方法において、
前記第1又は第2切換回路の前記第1又は第2切換スイッチング素子のいずれかがショート故障していると判断した時、
前記3相インバータ回路の全ての上アームスイッチング素子のいずれか1つの相の上アームスイッチング素子のみを順次オンさせて、前記第1及び第2中性線の電圧が中間電圧より高い高電圧になった時、ショート故障と判断された切換回路であってその時のオンされている上アームスイッチング素子に対応する相の切換スイッチング素子がショート故障していると判断することを特徴とする3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のショート故障検出方法。 - 請求項7又は8に記載の3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のショート故障検出方法において、
前記第1及び第2切換回路に設けた各第1及び第2切換スイッチング素子は、MOSト
ランジスタであることを特徴とする3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のショート故障検出方法。 - 各相の巻線がそれぞれ第1巻線と第2巻線とからなり、第1巻線の引出始端部に受電端子を、第1巻線の引出終端部と第2巻線の引出始端部との接続部に第1中性線用端子を、第2巻線の引出終端部に第2中性線用端子を、それぞれ設けた3相交流電動機と、
直流電源の直流電圧を入力し3相交流電源に変換し、その3相交流電源を3相交流電動機の対応する相の受電端子にそれぞれ印加する3相インバータ回路と、
前記3相交流電動機の各相の第1中性線用端子毎に第1切換スイッチング素子が設けられ、第1駆動回路からの第1駆動信号に基づいて前記各第1切換スイッチング素子が動作して、第1中性線用端子と第1中性線とを接続・非接続状態にする第1切換回路と、
前記3相交流電動機の各相の第2中性線用端子毎に第2切換スイッチング素子が設けられ、第2駆動回路からの第2駆動信号に基づいて前記各第2切換スイッチング素子が動作して、第2中性線用端子と第2中性線とを接続・非接続状態にする第2切換回路と
からなる3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のオープン故障検出方法であって、
前記各相の受電端子に、それぞれ直列回路よりなるプルアップ抵抗とプルダウン抵抗の接続点を接続し、前記プルアップ抵抗の他端を前記直流電源に接続するとともに、前記プルダウン抵抗の他端をグランドに接地し、
前記第1中性線を、第1電圧検出用抵抗を介して接地するとともの、前記第2中性線を、第2電圧検出用抵抗を介してグランドに接地し、
前記第1切換回路の第1切換スイッチング素子のオープン故障を検出する場合、
前記第1切換回路の全第1切換スイッチング素子をオン状態にし、前記第2切換回路の全ての第2切換スイッチング素子をオフ状態にして、
前記3相インバータ回路の全ての上アームスイッチング素子のいずれか1つの相の上アームスイッチング素子のみを順次オンさせて、前記第1中性線の電圧が中間電圧以下になった時、その時のオンされている上アームスイッチング素子に対応する相の前記第1切換スイッチング素子はオープン故障していると判断し、前記第1中性線の電圧が中間電圧より高い高電圧になった時、その時のオンされている上アームスイッチング素子に対応する相の前記第1切換スイッチング素子はオープン故障してないと判断し、
前記第2切換回路の第2切換スイッチング素子のオープン故障を検出する場合、
前記第2切換回路の全ての第2切換スイッチング素子をオン状態にし、前記第1切換回路の全第1切換スイッチング素子をオフ状態にして、
前記3相インバータ回路の全ての上アームスイッチング素子のいずれか1つの相の上アームスイッチング素子のみを順次オンさせて、前記第2中性線の電圧が中間電圧以下になった時、その時のオンされている上アームスイッチング素子に対応する相の前記第2切換スイッチング素子はオープン故障していると判断し、前記第2中性線の電圧が中間電圧より高い高電圧になった時、その時のオンされている上アームスイッチング素子に対応する相の前記第2切換スイッチング素子はオープン故障してないと判断することを特徴とする3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のオープン故障検出方法。 - 請求項10に記載の3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のオープン故障検出方法において、
前記第1及び第2切換回路に設けた各第1及び第2切換スイッチング素子は、MOSトランジスタであることを特徴とする3相交流電動機に備えた巻線切換装置の切換スイッチング素子のオープン故障検出方法。
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