JP6749862B2 - 直列多重インバータ装置 - Google Patents
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Description
前記故障診断部は、前記ゲート回路に対して、前記単位インバータの各段の出力電圧の組み合わせが互いに異なる複数のモードのゲート指令を相毎に順次与え、前記各々のモードにおける前記電圧検出回路の検出電圧の組み合わせから、故障した単位インバータを特定することを特徴としている。
Vb=(2Vv−Vw−Vu)/3 (2)
Vc=(2Vw−Vu−Vv)/3 (3)
図3に故障診断回路74が行う故障診断の基本動作を示す。故障診断はU、V及びWの相毎に行うが、ここではU相について示している。また単位インバータ3については、単に3U1をU1のように省略して記載している。U相について故障診断を行う時にはU相の各単位インバータ(3U1,3U2,3U3)は後述するモードで電圧を出力するゲート信号を与えられるが、V相及びW相はすべての単位インバータ(3V1,3V2,3V3,3W1,3W2,3W3)の電圧出力をゼロとするゲート信号を与える(Vv=0及びVw=0)。図2に示す回路において、単位インバータ3の電圧出力をゼロにする方法は、スイッチング素子32Upとスイッチング素子32Vpをオンとし、スイッチング素子32Unとスイッチング素子32Vnをオフとする。あるいはスイッチング素子32Upとスイッチング素子32Vpをオフとし、スイッチング素子32Unとスイッチング素子32Vnをオンとしても単位インバータ3の出力電圧はゼロとなる。
図3において、モード(A)からモード(F)までの6個のモードの意味は、図の上部に記載されているように、単位インバータ3U1、3U2及び3U3に対して+1を出力するか−1を出力するかの6通りの組み合わせのゲート信号を与えるということである。また、+は負荷側をプラスとし中性点N側をマイナスとして単位インバータが出力する意味であり、−は負荷側をマイナスとし中性点N側をプラスとして単位インバータが出力する意味である。さらに+1、−1は単位インバータ3の直流電圧を正規化した値である。
Van=Vaa−2/3 (6)
すなわち、図6の手順ではモード(A)の検出電圧Vaaと他のモード(B〜D)の時の検出電圧Vaを比較し、同一であれば当該モードで−1を出力するゲート信号を与えた単位インバータが故障しており、他のモードの時の検出電圧Vanがモード(A)の検出電圧Vaaより2/3だけ小さい場合は当該モードで−1を出力するゲート信号を与えた単位インバータが正常であると判断できることになる。この図6の場合についても、図3に対応する図4のようなフローチャートを作成すれば、故障診断が可能となることを確認できるが、ここでは図示を省略する。
Va=(−Vv−Vw)/3 (7)
Va=(2N−2−Vv−Vw)/3 (8)
尚、ここで単位インバータの出力極性である+1とー1をすべて逆転させても本方式は成立する。
2 入力変圧器
3、3U1、3U2、3U3,3V1、3V2、3V3,3W1、3W2、3W3 単位インバータ
4 交流電動機
5 開閉器
6 分圧補助抵抗器
7、7A 制御装置
31 整流回路
32 インバータ回路
32Up、32Vp、32Un、32Vn 半導体素子
32UpD、32VpD、32UnD、32VnD ダイオード
33 直流コンデンサ
71 主制御回路
72 ゲート回路
73 電圧検出回路
74、74A 故障診断回路
Claims (7)
- 与えられた直流電圧を単相の交流電圧に変換する複数台の単位インバータの出力を直列に接続して1相の相電圧を得るようにした3相の直列多重インバータと、
前記直列多重インバータの出力電圧を検出するための補助抵抗器と、
前記直列多重インバータを監視・制御するための制御装置を具備し、
前記制御装置は、
前記直列多重インバータを制御するための主制御部と、この主制御部の指令に従って前記単位インバータの各々にゲート信号を与えるゲート回路と、前記補助抵抗器の電圧を検出する電圧検出回路と、オフラインで動作する故障診断部を有し、
前記故障診断部は、
前記ゲート回路に対して、前記単位インバータの各段の出力電圧の組み合わせが互いに異なる複数のモードのゲート指令を相毎に順次与え、前記各々のモードにおける前記電圧検出回路の検出電圧の組み合わせから、故障した単位インバータを特定することを特徴とする直列多重インバータ装置。 - 与えられた直流電圧を単相の交流電圧に変換し、各々の出力位相が互いに所定値以上シフトされた複数台の単位インバータの出力を直列に接続して1相の相電圧を得るようにした3相の直列多重インバータと、
前記直列多重インバータの出力電圧を検出するための補助抵抗器と、
前記直列多重インバータを監視・制御するための制御装置を具備し、
前記制御装置は、
前記直列多重インバータを制御するための主制御部と、この主制御部の指令に従って前記単位インバータの各々にゲート信号を与えるゲート回路と、前記補助抵抗器の電圧を検出する電圧検出回路と、オフラインで動作する故障診断部を有し、
前記故障診断部は、
前記主制御部に対して、所定時間だけ運転指令を与え、そのときの各単位インバータへのゲート信号と前記電圧検出回路の検出電圧の時系列的な変化の組み合わせから、故障した単位インバータを特定することを特徴とする直列多重インバータ装置。
- 前記直列多重インバータの負荷は交流電動機であり、
前記交流電動機の入力を遮断する開閉器を設け、
前記故障診断部が故障診断を行うときは、この開閉器をオフするようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の直列多重インバータ装置。 - 前記単位インバータの直列段数をN(N≧2)とし、
前記単位インバータの負荷側の出力電圧がプラスになる様にゲート信号を制御したときを+1、負荷側の出力電圧がマイナスになる様にゲート信号を制御したときを−1としたとき、
前記複数のモードは、全ての段が+1、第N段のみが−1で他の段は+1、第N-1段と第N段が−1で他の段は+1、・・・、第2段から第N段が−1で第1段のみが+1
の計N個から成ることを特徴とする請求項1に記載の直列多重インバータ装置。 - 前記故障診断部は、
全ての段が+1のモードを最初にチェックし、検出電圧が+Nでないとき、他のモードをチェックするようにしたことを特徴とする請求項4に記載の直列多重インバータ装置。 - 前記故障診断部は、
全ての段が+1のモードを最初にチェックし、検出電圧が+(N−1)のとき、故障した単位インバータを1台と認識して故障した単位インバータを特定するためのモードをチェックし、検出電圧が+(N−1)でないときのチェックはその後行うようにしたことを特徴とする請求項5に記載の直列多重インバータ装置。 - 前記単位インバータの直列段数をN(N≧2)とし、
前記単位インバータの負荷側の出力電圧がプラスになる様にゲート信号を制御したときを+1、負荷側の出力電圧がマイナスになる様にゲート信号を制御したときを−1としたとき、
前記複数のモードは、第N段のみが−1で他の段は+1、第N−1段が−1で他の段は+1、・・・、第1段のみが−1で他の段は+1
の計N個から成ることを特徴とする請求項1に記載の直列多重インバータ装置。
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JP2017100733A JP6749862B2 (ja) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | 直列多重インバータ装置 |
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JP2017100733A JP6749862B2 (ja) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | 直列多重インバータ装置 |
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