JP7381292B2 - モータ駆動装置および故障検出方法 - Google Patents
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Description
外部の開閉器を介して供給される交流電力を用いてモータを駆動するモータ駆動装置であって、
前記交流電力を直流電力に変換する変換器と、
前記変換器の直流側に接続された平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサに蓄積される電荷を用いて、前記モータを駆動するための駆動電力を生成するインバータと、
前記変換器に流れる電流を検出する電流センサと、
前記電流センサで検出される電流値に基づいて、前記インバータを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記モータが停止した以降に前記平滑コンデンサに蓄積される電荷を放電する場合には、前記開閉器に対して、前記交流電力を供給する供給状態から前記交流電力の供給を遮断する遮断状態への切替指令を出力し、前記切替指令の出力後に前記電流値が所定の閾値以上になった場合には前記開閉器が故障していると判定する。
外部の開閉器を介して供給される交流電力を用いてモータを駆動するモータ駆動装置が前記開閉器の故障を検出する故障検出方法であって、
前記交流電力を直流電力に変換する変換器に流れる電流を検出する電流センサを用いて、前記変換器の直流側に接続された平滑コンデンサに蓄積される電荷を用いて前記モータを駆動するための駆動電力を生成するインバータを制御する制御ステップと、
前記モータが停止した以降に前記電荷を放電する場合に、前記開閉器に対して、前記交流電力を供給する供給状態から前記交流電力の供給を遮断する遮断状態への切替指令を出力する出力ステップと、
前記切替指令の出力後に前記電流センサで検出される電流値が所定の閾値以上になった場合には前記開閉器が故障していると判定する判定ステップと、
を含む。
図1は、実施形態のモータ駆動装置10の構成を示す模式図である。モータ駆動装置10は、電源Pから供給される交流電力に基づいて、モータMを駆動させるものである。電源Pは、モータ駆動装置10の外部に設けられる。なお、電源Pは、互いに位相が異なる複数の相の交流電力を供給する多相交流電源であってもよい。本実施形態では、電源Pは、多相交流電源であるものとする。モータ駆動装置10は、コンバータ12、平滑コンデンサ14、インバータ16、初期充電部18、電流センサ20、制御部22および報知部24を有する。
上記の実施形態は、以下のように変形してもよい。
図4は、変形例1のモータ駆動装置10の構成を示す模式図である。図4では、上記の実施形態において説明した構成と同等の構成に対して同一の符号が付されている。なお、本変形例では、上記の実施形態と重複する説明は省略する。
上記の実施形態では、制御部22は、開閉器30に対して供給状態から遮断状態への切替指令を出力した後に、平滑コンデンサ14に蓄積された電荷を充電抵抗26から放電する閉回路を形成する。
上記実施形態および変形例から把握し得る発明として、以下に、第1の発明および第2の発明を記載する。
第1の発明は、外部の開閉器(30)を介して供給される交流電力を用いてモータ(M)を駆動するモータ駆動装置(10)である。モータ駆動装置(10)は、交流電力を直流電力に変換する変換器(12)と、変換器(12)の直流側に接続された平滑コンデンサ(14)と、平滑コンデンサ(14)に蓄積される電荷を用いて、モータ(M)を駆動するための駆動電力を生成するインバータ(16)と、変換器(12)に流れる電流を検出する電流センサ(20)と、電流センサ(20)で検出される電流値に基づいて、インバータ(16)を制御する制御部(22)と、を備える。制御部(22)は、モータ(M)が停止した以降に平滑コンデンサ(14)に蓄積される電荷を放電する場合には、開閉器(30)に対して、交流電力を供給する供給状態から交流電力の供給を遮断する遮断状態への切替指令を出力し、切替指令の出力後に電流値が所定の閾値以上になった場合には開閉器(30)が故障していると判定する。
第2の発明は、外部の開閉器(30)を介して供給される交流電力を用いてモータ(M)を駆動するモータ駆動装置(10)が開閉器(30)の故障を検出する故障検出方法である。故障検出方法は、交流電力を直流電力に変換する変換器(12)に流れる電流を検出する電流センサ(20)を用いて、変換器(12)の直流側に接続された平滑コンデンサ(14)に蓄積される電荷を用いてモータ(M)を駆動するための駆動電力を生成するインバータ(16)を制御する制御ステップ(S4)と、モータ(M)が停止した以降に電荷を放電する場合に、開閉器(30)に対して、交流電力を供給する供給状態から交流電力の供給を遮断する遮断状態への切替指令を出力する出力ステップ(S12)と、切替指令の出力後に電流センサ(20)で検出される電流値が所定の閾値以上になった場合には開閉器(30)が故障していると判定する判定ステップ(S14)と、を含む。
14…平滑コンデンサ 16…インバータ
18…初期充電部 20…電流センサ
22…制御部 24…報知部
26…充電抵抗 28…充電スイッチ
30…開閉器 32…保護素子
34…回生抵抗 36…回生用スイッチング素子
38…取得部
Claims (6)
- 外部の開閉器を介して供給される交流電力を用いてモータを駆動するモータ駆動装置であって、
前記交流電力を直流電力に変換する変換器と、
前記変換器の直流側に接続された平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサと前記変換器との間に設けられる充電抵抗と、
前記充電抵抗に対して並列に接続される充電スイッチと、
前記平滑コンデンサに蓄積される電荷を用いて、前記モータを駆動するための駆動電力を生成するインバータと、
前記変換器に流れる電流を検出する電流センサと、
前記電流センサで検出される電流値に基づいて、前記インバータを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記モータが停止した以降に前記平滑コンデンサに蓄積される前記電荷を放電する場合には、前記開閉器に対して、前記交流電力を供給する供給状態から前記交流電力の供給を遮断する遮断状態への切替指令を出力し、前記変換器が有する複数のスイッチング素子の少なくとも一部をオン動作させるとともに前記充電スイッチを開けることで、前記充電抵抗から前記電荷を放電する閉回路を形成し、その後、前記切替指令の出力後に前記電流値が所定の閾値以上になった場合には前記開閉器が故障していると判定し、
前記オン動作させる期間は、互いに位相が異なる複数の相の前記交流電力のうち、第1の前記相と第2の前記相との前記交流電力の差が所定の範囲内にある期間である、モータ駆動装置。 - 外部の開閉器を介して供給される交流電力を用いてモータを駆動するモータ駆動装置であって、
前記交流電力を直流電力に変換する変換器と、
前記変換器の直流側に接続された平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサと前記変換器との間に設けられる充電抵抗と、
前記充電抵抗に対して並列に接続される充電スイッチと、
前記充電抵抗と前記平滑コンデンサとの間に設けられる回生抵抗と、
前記回生抵抗に対して直列に接続される回生用スイッチング素子と、
前記平滑コンデンサに蓄積される電荷を用いて、前記モータを駆動するための駆動電力を生成するインバータと、
前記変換器に流れる電流を検出する電流センサと、
前記電流センサで検出される電流値に基づいて、前記インバータを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記モータが停止した以降に前記平滑コンデンサに蓄積される前記電荷を放電する場合には、前記開閉器に対して、前記交流電力を供給する供給状態から前記交流電力の供給を遮断する遮断状態への切替指令を出力し、前記回生用スイッチング素子をオン動作させるとともに前記充電スイッチを開けることで、前記回生抵抗から前記電荷を放電する閉回路を形成し、その後、前記切替指令の出力後に前記電流値が所定の閾値以上になった場合には前記開閉器が故障していると判定する、モータ駆動装置。 - 請求項1又は2に記載のモータ駆動装置であって、
前記開閉器が故障していると前記制御部が判定した場合に、前記開閉器に故障の疑いがあることを報知する報知部を備える、モータ駆動装置。 - 外部の開閉器を介して供給される交流電力を用いてモータを駆動するモータ駆動装置が前記開閉器の故障を検出する故障検出方法であって、
前記交流電力を直流電力に変換する変換器に流れる電流を検出する電流センサを用いて、前記変換器の直流側に接続された平滑コンデンサに蓄積される電荷を用いて前記モータを駆動するための駆動電力を生成するインバータを制御する制御ステップと、
前記モータが停止した以降に前記電荷を放電する場合に、前記開閉器に対して、前記交流電力を供給する供給状態から前記交流電力の供給を遮断する遮断状態への切替指令を出力する出力ステップと、
前記切替指令の出力後に前記電流センサで検出される電流値が所定の閾値以上になった場合には前記開閉器が故障していると判定する判定ステップと、
前記電荷を放電する場合に、前記変換器が有する複数のスイッチング素子の少なくとも一部をオン動作させるとともに、前記平滑コンデンサと前記変換器との間に設けられる充電抵抗に対して並列に接続される充電スイッチを開けることで、前記充電抵抗から前記電荷を放電する閉回路を形成する形成ステップと、
互いに位相が異なる複数の相の前記交流電力のうち、第1の前記相と第2の前記相との前記交流電力の差を取得する取得ステップと、
を含み、
前記形成ステップは、前記差が所定の範囲内にあるときに、複数の前記スイッチング素子の少なくとも一部をオン動作させる、故障検出方法。 - 外部の開閉器を介して供給される交流電力を用いてモータを駆動するモータ駆動装置が前記開閉器の故障を検出する故障検出方法であって、
前記交流電力を直流電力に変換する変換器に流れる電流を検出する電流センサを用いて、前記変換器の直流側に接続された平滑コンデンサに蓄積される電荷を用いて前記モータを駆動するための駆動電力を生成するインバータを制御する制御ステップと、
前記モータが停止した以降に前記電荷を放電する場合に、前記開閉器に対して、前記交流電力を供給する供給状態から前記交流電力の供給を遮断する遮断状態への切替指令を出力する出力ステップと、
前記切替指令の出力後に前記電流センサで検出される電流値が所定の閾値以上になった場合には前記開閉器が故障していると判定する判定ステップと、
前記電荷を放電する場合には、前記平滑コンデンサと前記変換器との間の充電抵抗と、前記平滑コンデンサとの間に設けられる回生抵抗に対して直列に接続される回生用スイッチング素子をオン動作させるとともに、前記充電抵抗に対して並列に接続される充電スイッチを開けることで、前記回生抵抗から前記電荷を放電する閉回路を形成する形成ステップと、
を含む、故障検出方法。 - 請求項4又は5に記載の故障検出方法であって、
前記開閉器が故障していると前記判定ステップで判定された場合に、前記開閉器に故障の疑いがあることを報知する報知ステップ
を含む、故障検出方法。
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