CN102656782A - 电动车辆用旋转电机、驱动控制装置以及绝缘诊断方法 - Google Patents

电动车辆用旋转电机、驱动控制装置以及绝缘诊断方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102656782A
CN102656782A CN2010800565721A CN201080056572A CN102656782A CN 102656782 A CN102656782 A CN 102656782A CN 2010800565721 A CN2010800565721 A CN 2010800565721A CN 201080056572 A CN201080056572 A CN 201080056572A CN 102656782 A CN102656782 A CN 102656782A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotating machine
electric rotating
partial discharge
electric
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010800565721A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102656782B (zh
Inventor
尾畑功治
松延丰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Ltd
Publication of CN102656782A publication Critical patent/CN102656782A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102656782B publication Critical patent/CN102656782B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/346—Testing of armature or field windings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Abstract

本发明的电动车辆用旋转电机搭载于车辆并通过逆变器电源而驱动，其具备对绕组间、相间以及对地间的绝缘部所产生的局部放电进行测量的局部放电测量部。

Description

电动车辆用旋转电机、驱动控制装置以及绝缘诊断方法
技术领域
本发明涉及电动车辆用旋转电机及其驱动控制装置、旋转电机的绝缘诊断方法。
背景技术
已知有对运转中的旋转电机的局部放电进行测量，并基于其测量结果来诊断旋转电机的绝缘状态的装置(例如，参照专利文献1)。在该装置中，通过与定子绕组接近地配置的第一检测器来检测在旋转电机的定子绕组的由局部放电所产生的第一高频信号。并且，通过配置在用于收纳定子绕组的框内且与第一检测器串联地控制的第二检测器来检测从第一高频信号而辐射的第二高频信号。而且，通过对第一以及第二高频信号的规定的频带分量进行解析来判定旋转电机的绝缘状态，即劣化状态。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2000-304837号公报
发明的概要
发明所要解决的课题
但是，上述现有的旋转电机的绝缘诊断装置是，以放置型的大型高电压的旋转电机为对象的装置，而存在对局部放电进行检测的检测器不能适用于大型、高价的电动车辆用的旋转电机这样的问题。例如近年来，随着搭载了旋转电机的电动车或者混合动力电动车的普及，搭载于这些电动车辆的旋转电机的绝缘诊断的重要性也逐渐增高。这样的电动车辆用旋转电机将在基于逆变器电源的驱动环境与驱动特性、各种的周围环境与其变化、车辆专用的结构以及构成等的、苛刻且特异的环境条件下进行使用。由此，通过现有的绝缘诊断装置难以或不可能进行绝缘诊断。
发明内容
解决课题的手段
根据本发明的第1方式，电动车辆用旋转电机是搭载于车辆并通过逆变器电源而驱动的电动车辆用旋转电机，其中，电动车辆用旋转电机具备测量在绕组间、相间以及对地间的绝缘部所产生的局部放电的局部放电测量部。
根据本发明的第2方式，在第1方式的电动车辆用旋转电机的基础上，优选的是：局部放电测量部是在定子线圈的线圈端附近沿着定子芯的全周而卷绕的导电线材，用于检测由局部放电而产生的电磁波。
根据本发明的第3方式，在第1方式的电动车辆用旋转电机的基础上，优选的是：局部放电测量部由测量旋转电机内部的温度的温度传感器和温度传感器附近的与温度传感器的输出线的两端进行连接的静电容构成，在定子线圈的线圈端附近，将温度传感器的输出线沿着定子芯的全周而卷绕地配设。
根据本发明的第4方式，在第2方式的电动车辆用旋转电机的基础上，优选的是：将导电线材或者输出线的一方在定子线圈的一方的线圈端附近，沿着定子芯的全周呈顺时针地配设，并且，在定子线圈的另一方的线圈端附近将导电线材或者输出线的另一方沿定子芯的圆周方向呈逆时针地配设。
根据本发明的第5方式，在第2方式的电动车辆用旋转电机的基础上，优选的是：具备对旋转电机内部的温度进行测量的温度传感器。
根据本发明的第6方式，在第1方式的电动车辆用旋转电机的基础上，优选的是：具备对旋转电机内部的气压进行测量的气压传感器。
根据本发明的第7方式，在第1方式的电动车辆用旋转电机的基础上，优选的是：具备对旋转电机内部的湿度进行测量的湿度传感器。
根据本发明的第8方式，在第1方式的电动车辆用旋转电机的基础上，优选的是：具备与旋转电机内部连通的配管与阀。
根据本发明的第9方式，在第1方式的电动车辆用旋转电机的基础上，优选的是：相对于在与逆变器电源之间进行电力授受的电源用端子而分别具备在与外部电源之间进行电力授受的外部电源用端子。
根据本发明的第10方式，电动车辆用旋转电机的驱动控制装置是对第1方式的电动车辆用旋转电机进行驱动控制，电动车辆用旋转电机的驱动控制装置具备：逆变器电源，其对旋转电机施加逆变器脉冲电压来进行驱动；提取部，其从局部放电测量部的输出信号中提取局部放电信号；以及诊断部，其基于提取部所提取的局部放电信号来检测局部放电开始电压，并基于局部放电开始电压的随时间变化来进行旋转电机的绝缘诊断。
根据本发明的第11方式，在第10方式的电动车辆用旋转电机的驱动控制装置的基础上，优选的是：在旋转电机的绝缘诊断时，逆变器电源施加使旋转电机的驱动电压与通常运转时的驱动电压相比变高的逆变器脉冲电压，提取部对局部放电测量部的输出信号实施高通滤波器处理，除去由逆变器电源产生的逆变器脉冲噪声后提取局部放电信号。
根据本发明的第12方式，在第11方式的电动车辆用旋转电机的驱动控制装置的基础上，优选的是：高通滤波器是将逆变器脉冲噪声的频谱与最小局部放电信号的频谱的交点作为阻断频率的高通滤波器。
根据本发明的第13方式，在第10方式的电动车辆用旋转电机的驱动控制装置的基础上，优选的是：在旋转电机的绝缘诊断时，逆变器电源施加使旋转电机的驱动电压与通常运转时的驱动电压相比变高的逆变器脉冲电压，提取部将局部放电测量部的输出信号中的在与逆变器电源产生的逆变器脉冲噪声的产生相位不同的相位上所产生的信号提取作为局部放电信号。
根据本发明的第14方式，在第10方式的电动车辆用旋转电机的驱动控制装置的基础上，优选的是：在旋转电机的绝缘诊断时，逆变器电源进行使旋转电机的感应电压与通常运转时的感应电压相比变高的旋转电机的励磁控制，提取部从局部放电测量部的输出信号中除去旋转电机中产生的感应电压分量后提取局部放电信号。
根据本发明的第15方式，电动车辆用旋转电机的驱动控制装置是对第8方式的电动车辆用旋转电机进行驱动控制，电动车辆用旋转电机的驱动控制装置具备：逆变器电源，其对旋转电机施加逆变器脉冲电压来进行驱动；提取部，其从局部放电测量部的输出信号中提取局部放电信号；以及诊断部，其基于提取部所提取的局部放电信号来检测局部放电开始电压，并基于局部放电开始电压的随时间变化来进行旋转电机的绝缘诊断，在旋转电机的绝缘诊断时，将配管与阀与真空泵连接，以使旋转电机的内部气压降低。
根据本发明的第16方式，电动车辆用旋转电机的驱动控制装置是对第9方式的电动车辆用旋转电机进行驱动控制，电动车辆用旋转电机的驱动控制装置具备：逆变器电源，其对旋转电机施加逆变器脉冲电压来进行驱动；阻断部，其设置在逆变器电源与旋转电机之间；提取部，其从局部放电测量部的输出信号中提取局部放电信号；以及诊断部，其基于提取部所提取的局部放电信号来检测局部放电开始电压，并基于局部放电开始电压的随时间变化来进行旋转电机的绝缘诊断，在旋转电机的绝缘诊断时，使阻断器成为开路，并且，经由外部电源用端子从外部电源对旋转电机施加绝缘试验电压。
根据本发明的第17方式，在第10方式的电动车辆用旋转电机的驱动控制装置的基础上中，优选的是：具备：记录部，其与局部放电开始电压一并记录旋转电机的绝缘诊断时的旋转电机的温度、湿度以及气压；以及换算部，其将记录部所记录的局部放电开始电压换算成旋转电机的规定温度、规定湿度以及规定气压的情况下的值，诊断部基于换算部所换算后的局部放电开始电压来进行旋转电机的绝缘诊断。
根据本发明的第18方式，在第10方式的电动车辆用旋转电机的驱动控制装置的基础上，优选的是：诊断部考虑旋转电机的绕组间、相间以及对地间的绝缘部的热劣化、机械劣化、抗燃油劣化以及抗水解劣化并基于局部放电开始电压的随时间变化来进行绝缘诊断。
根据本发明的第19方式，电动车辆用旋转电机的绝缘诊断方法中，通过传感器来测量搭载于车辆并通过逆变器电源而驱动的电动车辆用旋转电机的在绕组间、相间以及对地间的绝缘部所产生的局部放电，从传感器的输出信号中提取局部放电信号，并基于所提取的局部放电信号来检测局部放电开始电压，基于局部放电开始电压的随时间变化来进行电动车辆用旋转电机的绝缘诊断。
发明效果
根据本发明，能够不从电动车辆拆卸下旋转电机，在通常的运转中容易且价廉地诊断由逆变器电源所驱动的电动车辆用旋转电机的绝缘状态。
附图说明
图1(a)是表示一实施方式的电动车辆用旋转电机与其驱动控制装置的构成的图，(b)是表示旋转电机的局部放电测量数据的图，(c)是表示针对旋转电机的施加电压或者感应电压的、局部放电信号强度的图，(d)是表示基于局部放电开始电压的随时间变化而进行的绝缘诊断方法的图。
图2是表示局部放电测量传感器与温度传感器的安装结构的图。
图3是表示局部放电测量传感器的频带特性的图。
图4是表示将局部放电测量传感器分为2个且配置于线圈端的两侧时的变形例的局部放电测量传感器的图。
图5是用于说明图4所示的变形例的局部放电测量传感器的测量原理的图。
图6是表示通过温度传感器来测量局部放电的构成的图。
图7是表示图6所示的温度传感器兼局部放电测量传感器进行局部放电测量时的频率特性的图。
图8是表示图6所示的温度传感器兼局部放电测量传感器与电容器的导纳(admittance)之间的关系的图。
图9是表示温度传感器兼局部放电测量传感器的变形例的构成的图。
图10是表示图6以及图9所示的温度传感器兼局部放电测量传感器配置于旋转电机的配置例的图。
图11是表示将图6以及图9所示的温度传感器兼局部放电测量传感器分为2个且配置在线圈端的两侧时的变形例的温度传感器兼局部放电测量传感器的图。
图12是表示将图6以及图9所示的温度传感器兼局部放电测量传感器的配线从一方的线圈端起引绕到另一方的线圈端的情况下的示例的图。
图13是表示将从温度传感器兼局部放电测量传感器输出的2根配线在定子铁芯的圆周方向上呈顺时针与逆时针分配而卷绕的示例的图。
图14是表示将从温度传感器兼局部放电测量传感器输出的2根配线在定子铁芯的圆周方向上呈顺时针与逆时针分配而卷绕的示例的图。
图15是表示将从温度传感器兼局部放电测量传感器输出的2根配线在定子铁芯的圆周方向上呈顺时针与逆时针分配而卷绕的示例的图。
图16是旋转电机的轴方向的截面图。
图17是表示电动车或者混合动力电动车的驱动系统中所利用的逆变器的电路构成的图。
图18是表示搭载了图16所示的旋转电机与图17所示的逆变器系统的混合动力电动车的行驶驱动系统的图。
具体实施方式
对于将本发明所涉及的旋转电机与其驱动控制装置以及绝缘诊断方法应用于搭载在电动车或者混合动力电动车的旋转电机的一实施方式进行说明。另外，本发明的旋转电机与其控制装置以及绝缘诊断方法并不限于以搭载于机动车的旋转电机为对象，其也能应用于铁道车辆用的旋转电机、建设车辆、土木车辆用的旋转电机。
图1(a)是表示一实施方式的构成的框图。旋转电机10是混合动力电动车的行驶驱动源，其通过齿轮或者连接器13与车轴或者引擎或者其他的旋转电机12进行机械性连结。另外，关于旋转电机10，能够利用感应式电机、同步机、直流机等的所有种类的电动机以及发电机。另外，本说明书中，旋转电机是指上述的感应式电机、同步机、直流机等的所有种类的旋转电机。旋转电机是由逆变器或转换器的驱动用电源所驱动，作为产生驱动力的电动机而发挥功能，且由负载侧所驱动，作为产生感应电压的发电机而发挥功能的、所谓的电动机/发电机。
旋转电机10通过逆变器电源7而被施加逆变器脉冲电压，进而被旋转驱动而产生驱动力。逆变器电源7通过DC-DC转换器71将蓄电池8的直流电源进行升压，并通过电容器72对升压后的直流电压进行平滑后再通过逆变器73变换为交流电压。在逆变器电源7与旋转电机10之间设置有阻断器11。在通过逆变器电源7而驱动旋转电机10的同时进行绝缘诊断的情况下，阻断器11成为连接(接通)状态，而在通过旋转电机10自身的感应电压而进行绝缘诊断的情况下，阻断器11成为断开(截止)状态。
在旋转电机10中内置有气压传感器1、湿度传感器2、温度传感器3以及局部放电测量传感器4。另外，在旋转电机10设置有用于与真空泵15连接的外部配管以及阀16，能够通过真空泵15来降低旋转电机10的内部的气压。并且，在旋转电机10与逆变器电源7之间具有进行电力的授受的电源用端子(未图示)，而与该电源用端子另外地设置有用于连接外部电源14的外部电源端子17。能够取代逆变器电源7而从外部电源14经由外部电源端子17对旋转电机10施加绝缘试验电压。关于这些外部配管以及阀16与真空泵15、端子17、外部电源14，将在后面详述。
局部放电测量器5通过设置于旋转电机10的内部的局部放电测量传感器4来对旋转电机10的局部放电进行测量。局部放电测量器5具备信号检测部51、高通滤波器52以及电压测量器53。在施加试验电压时且通过局部放电测量传感器4所测量得到的局部放电信号通过信号检测部51被变换成电压信号。变换后的电压信号在通过高通滤波器52而除去了逆变器脉冲噪声后，通过A/D变换器等的电压测量器53对数据进行变换，并测量。将测量得到的局部放电信号数据发送给控制/数据处理装置6。
控制/数据处理装置6由CPU6a、存储器6b、A/D转换器6c等的周边部件构成。控制/数据处理装置6对逆变器电源7进行控制，以将逆变器脉冲电压施加给旋转电机10，且通过局部放电测量传感器4以及局部放电测量器5对旋转电机10的局部放电进行测量，并基于测量数据对旋转电机10的绝缘状态即寿命进行诊断。另外，控制/数据处理装置6基于旋转电机10的感应电压波形对局部放电进行测量，并基于测量数据来诊断旋转电机10的绝缘状态即寿命。关于这些的绝缘诊断方法，将在后面详述。控制/数据处理装置6与GPS接收机16及因特网回线17连接，能够间接地取得机动车的当前位置的温度、湿度、气压等的气象环境数据。
作为为了测量旋转电机10的局部放电而对旋转电机10所施加的试验电压，例如有通过逆变器电源7生成的逆变器脉冲电压、通过旋转电机10的旋转而产生的感应电压、以及经由外部电源端子17而施加给旋转电机10的试验电压(脉冲电压或正弦波电压等)。基于逆变器电源7的逆变器脉冲电压的局部放电测量按照如下来进行。将DC-DC转换器71的输出直流电压设为比通常运转时的额定电压高，通过逆变器73生成比通常运转时高压的逆变器脉冲电压。然后，将生成的高压的逆变器脉冲电压施加给旋转电机10。另外，在该测量方法中，逆变器电源7的耐压需要为试验电压以上。在基于逆变器脉冲电压的局部放电测量中，能够测量旋转电机10的绕组间、相间以及对地间的绝缘部的局部放电。
另一方面，基于旋转电机10的感应电压所进行的局部放电测量按照如下来进行。通过逆变器73进行旋转电机10的弱励磁运转，以比通常运转时的旋转速度高的旋转速度使旋转电机10运转，在该状态下切换为强励磁运转，使在旋转电机10产生的感应电压上升。在该测量方法中，逆变器电源7的耐压必须为试验电压以上。在基于感应电压的局部放电测量中，感应电压成为正弦波。由此，能够测量相间与对地间的绝缘部的局部放电，但是在绕组间不产生大的电位差。由此，不能测量绕组间的绝缘部的局部放电。
基于外部电源14的局部放电测量是在使阻断器11成为断开(截止)，将外部电源14连接到外部电源端子17，通过外部电源14而产生脉冲状或者正弦波状的试验电压来进行的。根据脉冲状的试验电压，能够测量绕组间、相间以及对地间的绝缘部的局部放电，根据正弦波状的试验电压，能够测量相间与对地间的绝缘部的局部放电。在基于外部电源14的局部放电测量中，使阻断器11断开，使外部电源14及旋转电机10与逆变器电源7之间阻断。由此，不必将逆变器电源7的耐压设为试验电压以上，能够价廉地设计逆变器电源7。
通过将旋转电机10的内部设为低压，能够在低的试验电压下测量局部放电。上述的外部配管以及阀16与真空泵15连接，在将旋转电机10的内部气压保持为低的值的同时进行上述的局部放电测量时，能够以通常运转时的驱动电压以下的试验电压来测量局部放电。基于该低压的局部放电测量能够与上述的三个局部放电测量方法的任意一个进行并用，在局部放电测量时，不需要高耐压的逆变器电源7或外部电源14。
图1(b)～图1(d)表示控制/数据处理装置6的存储器6b中所存储的局部放电的测量数据61、62、63。在图1(b)中，测量数据610表示通过控制/数据处理装置6以逆变器脉冲电压进行局部放电测量的情况，测量数据616表示以旋转电机10的感应电压进行局部放电测量的情况。在基于逆变器脉冲电压的局部放电测量中，即使通过高通滤波器52，也存在有伴随脉冲电压的急剧变化的噪声在局部放电信号中残留这样的情况。由此，在该一实施方式中，首先按照对旋转电机10施加的电压的大小成为帕邢(Paschen)的最低火花电压即300V以下的方式，控制逆变器电源7的DC-DC转换器71，来调整逆变器73的直流电源电压，通过逆变器73使直流电源接通、截止，生成逆变器脉冲电压611，并施加给旋转电机10。此时，局部放电测量器5中测量到并非是局部放电的逆变器脉冲噪声信号612。将其记录后，其次使DC-DC转换器71的电压缓慢升压，设为旋转电机10的通常运转电压以上的电压。其结果，逆变器脉冲电压613变高，并且，逆变器脉冲噪声信号614也变大。但是，在与其不同的相位，产生局部放电信号615。其后，将电压进一步升压时，局部放电信号615急增，如图1(c)所示那样，获得相对于施加电压的PD(局部放电；Partial Discharge)信号强度特性62。在一实施方式的该方式中，实际施加逆变器脉冲电压，能够进行旋转电机10的局部放电测量，因此，能够对逆变器驱动时成为问题的旋转电机10的绕组间、相间、对地间的绝缘部的局部放电进行测量，并进行绝缘诊断。
但是，DC-DC转换器71被进行极限设计，不能生成高压的试验电压的情况、以及未内置有DC-DC转换器71的情况下的逆变器电源中，不能将通常运转电压以上的电压施加给旋转电机10。在该情况下中，经由预先设置在旋转电机10的外部配管以及阀16并通过真空泵15来降低旋转电机10内部的气压。由此，不使施加给旋转电机10的电压进行升压地，能够仅在试验中相对地降低局部放电开始电压，以较低的试验电压来测量局部放电。
另一方面，在基于旋转电机10的感应电压的局部放电的测量方法中，旋转电机10正在旋转时，如基于图1(b)所示的感应电压的局部放电的测量数据616那样，在旋转电机10产生正弦波状的感应电压617。旋转电机10的旋转速度变高时，感应电压618也变高，进而产生局部放电信号619。其后，感应电压618进一步变高时，局部放电信号619急增，获得如相对于图1(c)所示那样的感应电压的PD信号强度特性62。局部放电测量器5从局部放电测量传感器4的输出信号中除去正弦波状的感应电压信号，提取出局部放电信号619。
在该测量方法中，控制/数据处理装置6将正弦波状的感应电压617、618作为试验电压来进行局部放电测量，所以，不能如上述所述地对旋转电机10的绕组间产生的局部放电进行测量。但是，例如，在以逆变器脉冲电压611、613来测量局部放电时，通过与基于感应电压的测量方法合并地实施，能够区分其是相间以及对地间的绝缘部的局部放电还是绕组间的绝缘部的局部放电。由此，具有能够进行旋转电机10的绝缘劣化处所的特定以及实施对策的优点。
在上述的一实施方式中，示出了同时执行基于逆变器脉冲电压的局部放电测量与基于感应电压的局部放电测量的示例。但是，控制/数据处理装置6也可以以不同的时机实施这些测量，将各局部放电测量数据组合来进行绝缘诊断。
接下来，通过以上的测量方法所求取的相对于施加电压或者感应电压的PD信号强度特性62，如图1(c)所示，根据自旋转电机10的使用开始起的时间经过，变为如初期特性621、中期特性622、后期特性623那样。这些的从初期至后期的各PD信号强度特性621～623的上升沿部分的电压，即局部放电开始电压(PDIV(Partial Discharge Inception Voltage))随着自旋转电机10的使用开始起的时间经过而降低至如初期值PDV1、中期值PDV2、后期值PDV3那样地缓慢地降低。于是，控制/数据处理装置6对与旋转电机10的使用开始起的时间经过相应的PDIV的初期值PDIV1、中期值PDIV2、后期值PDIV3进行测量，求取PDIV的随时间变化。
此时，控制/数据处理装置6使用预先测定得到的旋转电机10的温度、湿度、气压以及相对于这些的环境条件的PDIV的依赖性数据库，对PDIV的测量数据进行补正，变换为特定的环境条件，例如，温度27℃、湿度50％、气压1013hPa下的PDIV。由此，得到受负载条件以及环境条件的影响较小的、仅反映绝缘劣化特性的相对于运转时间的PDIV的曲线图63(参照图1(d))。控制/数据处理装置6将获得的曲线图63的PDIV的劣化曲线与预先蓄积在数据库中的伴随着绝缘劣化的PDIV的劣化曲线进行比较，求取能够以哪一个曲线来进行曲线拟合。该曲线的外推线与通常运转电压(将旋转电机10进行通常运转时的驱动电压)相交的位置成为旋转电机10的寿命。另外，当前的PDIV(PDIV3)至寿命为止之间的时间成为旋转电机10的剩余寿命。在热劣化的影响较大的情况下，劣化曲线成为向下凸的劣化曲线633，在机械劣化的影响较大的情况下成为向上凸的劣化曲线631，在热劣化与机械劣化同等的情况下成为中间的劣化曲线632。
另外，在局部放电测量时，通过外部配管以及阀16对旋转电机10送入氮气，将旋转电机10的内部的气压与湿度分别调节为规定的值，同时，调节混合动力电动车的自动装置油的温度，使得能够将旋转电机10的内部的温度设为规定的值。另外，除上述的热劣化与机械劣化之外，控制/数据处理装置6可将与抗燃油劣化以及抗水解劣化相应的PDIV的劣化曲线预先蓄积在数据库，并与测量结果的PDIV的劣化曲线进行曲线拟合来预测剩余寿命。
通过以上的方法，控制/数据处理装置6能够进行旋转电机10的绝缘诊断，特别是能够进行运转中的局部放电测量。现有技术中，该数据因旋转电机的负载条件以及环境条件而出现较大的偏差，不能较好地分辨劣化趋势。但是，在该一实施方式中，控制/数据处理装置6尤其是对旋转电机10的温度、湿度、气压直接或者间接地测量，并对PDIV的测量数据进行补正，因此，能够进行偏差较小的可信赖的绝缘诊断与剩余寿命预测。
另外，如上述那样地，对于一实施方式的旋转电机10，预先设置有与真空泵15连接的外部配管以及阀16、和与外部电源14连接的外部电源端子17(参照图1(a))。由此，控制/数据处理装置6不仅能够进行运转中的自己绝缘诊断，例如车检等定期检查时，也能够一边控制旋转电机10的环境条件(气压、湿度、温度)，一边以外部的任意试验电压波形来诊断旋转电机10。在现有技术的电动车用以及混合动力电动车用的旋转电机中没有设置一实施方式的真空泵连接用的外部配管以及阀16、和外部电源连接用的外部电源端子17。由此，定期检查等时，如不将旋转电机10从变速箱等拆卸下，则不能实施绝缘诊断。但是，根据本实施方式，通过预先在旋转电机10设置上述那样的外部配管以及阀16、外部电源端子17，即使在车检时也能够容易地接入旋转电机10，进而能够实施绝缘诊断。
《局部放电的测量方法1》
图2表示局部放电测量传感器4与温度传感器3的结构与安装位置。图2(a)是旋转电机10(参照图1(a))的定子铁芯(定子芯)20与定子绕组(定子线圈)的线圈端21的侧视图。图2(b)是定子铁芯20与线圈端21的三相UVW的引出点(端子)24～26侧的主视图。线圈端21的轴方向(图2(a)的左右方向)的长度比定子铁芯20的轴方向上的轴方向(图2(a)的左右方向)的长度要大。而且，线圈端21从旋转电机10的定子铁芯20向左右的轴方向突出。即，线圈端21的轴方向的两端部按照比定子铁芯20的轴方向的两端部沿轴方向更位于外侧的方式构成。温度传感器3贴装在旋转电机10的定子线圈的温度被估计为最高的线圈端表面。在温度传感器3中利用其中使用了半导体元件的热敏电阻或热电偶、白金的测定温度电阻体等。
在三相UVW的引出点24、25、26侧的线圈端21的附近，沿着定子铁芯20的全周而卷绕配设局部放电测量传感器4，以使得能够测量定子绕组整体的局部放电。局部放电测量传感器4使用作为对MHz～GHz带域的电磁波进行测量的天线而进行动作的导电线材。另外，也可以将局部放电测量传感器4配置在与三相UVW的引出点24～26相反侧的线圈端21。另外，引出点24～26是从逆变器电源7而与旋转电机10之间进行电力的授受的端子，其不同于与上述的外部电源14之间进行电力的授受的外部电源端子17。
图3表示局部放电测量传感器4的频带特性。在图3中，虚线是表示在施加了最大试验电压时的最大逆变器脉冲噪声的频谱122，实线表示应检测的最小局部放电信号的频谱121。将逆变器脉冲噪声的频谱122与最小局部放电信号的频谱121之间的交点设为阻断频率fca时，在一实施方式中，使用使比阻断频率fca高的高频域123通过的局部放电测量器5的高通滤波器52(参照图1(a))。由此，控制/数据处理装置6能够对于逆变器脉冲电压也确保必要的局部放电检测灵敏度地来测量局部放电，进行绝缘诊断。另外，关于局部放电测量传感器4，若也与高通滤波器相同地利用阻断频率特性的传感器，则局部放电信号与逆变器脉冲噪声的S/N比变得更高。
关于从逆变器脉冲噪声中分离局部放电信号，除了基于上述高通滤波器52的方法以外，如图1(b)所示，还能够通过逆变器脉冲噪声614与局部放电信号615之间的相位差来进行分离。在图1(b)中，如以逆变器脉冲电压进行了局部放电测量的情况下的数据610所示那样，逆变器脉冲噪声614与逆变器脉冲电压613的上升沿及下降沿同步地产生。但是，局部放电信号615的产生相位与逆变器脉冲噪声614的产生相位不同。由此，能够将在与预先想定的逆变器脉冲噪声614的产生相位不同的相位上所产生的信号作为局部放电信号615而进行测量。
《局部放电的测量方法2》
图4表示将局部放电测量传感器分为2个且将其配置在线圈端21的两侧的变形例的局部放电测量传感器4a、4b。图4(a)是定子铁芯20与定子绕组的线圈端21的侧视图，图4(b)是定子铁芯20与线圈端21的三相UVW的引出点24～26侧的主视图。在该变形例中，一方的局部放电测量传感器4a在与三相UVW的引出点24、25、26侧相反侧的线圈端21的附近，沿着定子铁芯20的全周而卷绕地配设，以使得能够测量定子线圈整体的局部放电。另外，另一方的局部放电测量传感器4b在三相UVW的引出点24、25、26侧的线圈端21的附近，沿着定子铁芯20的全周而卷绕地配设以使得能够测量定子线圈整体的局部放电。由此，与引出点侧相反侧的局部放电测量传感器4a与引出点侧的局部放电测量传感器4b串联地连接。由此，能够更进一步降低逆变器脉冲噪声，控制/数据处理装置6能够以高灵敏度测量局部放电信号。另外，关于温度传感器3，与图2所示的测量方法2相同，故省略其说明。
图5是用于说明图4所示的基于变形例的局部放电测量传感器4a、4b的测量原理的图。另外，在图5中省略了温度传感器3的图示。关于与逆变器脉冲电压相伴的电流，其例如如图5(a)所示的箭头141那样，相对于旋转电机10的轴方向而从左向右(或者从右向左)朝一方向进行流动。由此，在使局部放电测量传感器4a、4b极性一致并面对面配置的情况下，则如图5(c)、(d)所示那样，在局部放电测量传感器4a、4b中流动的与逆变器脉冲电压相伴的电流1410、1411相互成为逆极性。另一方面，在产生局部放电的情况下，在局部放电测量传感器4a、4b中流动的电流1420、1421均向局部放电处所而流动，因此，成为同极性。由此，将局部放电测量传感器4a、4b串联地连接时，如图5(e)所示那样，与逆变器脉冲电压相伴的电流1410、1411相互抵消而消灭，与局部放电相伴的电流1420、1421相互增强而成为大的电流1422。该变形例的放电测量传感器4a、4b较图2所示的放电测量传感器4能够以高灵敏度来测量局部放电。
《局部放电的测量方法3》
在使用了温度传感器的现有的高电压旋转电机的局部放电测量中，由于与旋转电机的急剧的温度变化一并地，温度传感器的阻抗也较大地变化，所以，存在局部放电测量灵敏度较大地变化这样的问题。由此，图1～图5所示的局部放电的测量方法1、2中，将温度传感器3与局部放电测量传感器4分隔开。但是，电动车以及混合动力电动车对于小型、轻量化、部件件数减小而有高的要求。为了满足这样的要求而对温度传感器进行改良，在负载变动或温度变化较大的电动车以及混合动力电动车中，使用温度传感器来测量局部放电，以下说明此例。
图6是表示通过温度传感器41来测量局部放电的构成。在该测量方法中，将用于测量旋转电机10的温度的温度传感器41与电容器42并联地连接。电容器42配置在温度传感器41的附近。该电容器42所连接的温度传感器41(以下，称为“温度传感器兼局部放电测量传感器41”)如图6所示那样地与局部放电测量器5连接，并且，与图1(a)所示的控制/数据处理装置6的温度测量端口相连接。在此，一般对于温度传感器41而使用温度依赖性较大的热敏电阻等的半导体元件、热电偶、测温电阻体等，但是存在如下的问题，即，阻抗或端子电压相对于温度变化而变化越大，温度测量灵敏度越好，则局部放电测量灵敏度的温度变化越显著这样的问题。在基于该温度传感器41的局部放电的测量方法中，温度传感器41与电容器42并联地连接，由此，相对于毫秒至分钟量级的低频的温度时间变化而从温度传感器41输出温度测量信号，能够作为温度传感器41而发挥功能。另一方面，在存在有从MHz至GHz的高频的局部放电信号变化时，经由电容器42，能够将温度传感器41的两端短接，从而作为局部放电测量传感器而发挥功能。其结果，即使相对于如电动车以及混合动力电动车那样存在急剧的负载变动或温度变化的旋转电机10，也能够使用温度传感器41来进行局部放电的测量。
图7表示图6所示的基于温度传感器兼局部放电测量传感器41的局部放电测量时的频率特性。图7中，虚线表示施加了最大试验电压时的最大逆变器脉冲噪声的频谱132，实线表示应检测的最小局部放电信号的频谱131。将逆变器脉冲噪声的频谱132与最小局部放电信号的频谱131的交点设为阻断频率fcc。在基于该温度传感器41的测量方法中，按照使比阻断频率fcc高的高频域133通过的方式，调整并联电容器42的静电容C与局部放电测量器5的信号检测部51的阻抗|Z|。由此，即使有逆变器脉冲电压，控制/数据处理装置6也能确保必要的局部放电检测灵敏度地，进行局部放电的测量，进行绝缘诊断。
图8表示图6所示的温度传感器兼局部放电测量传感器41与电容器42的导纳的关系。在图6所示的局部放电的测量方法中，将温度传感器41所具有的固有的最大导纳|Ytm|与并联连接的电容器42的导纳|Yc|之间的交点的频率fcm设为fcm≤fcc。由此，在测量局部放电的高频带域(≥fcc)中，与温度传感器41相比，电容器42的导纳变大，温度传感器41的两端通过电容器42而短接。由此，控制/数据处理装置6能够不受温度传感器41的温度特性的影响地稳定地测量局部放电。
具体而言，例如设为fcc＝100MHz，在局部放电检测器5的信号检测部51的输入阻抗在包含用于直流截止的耦合电容、fcc＝100MHz的情况下为150Ω的情况下，根据图8所示的式，C＝10pF。相对于该静电容，求取图8的导纳|Yc|特性。由于将温度传感器41的固有的最大导纳|Ytm|的交点的频率fcm设为fcm≤fcc，因此能够求取|Ytm|≤2π·fcc·C＝0.006·S。通过选定这样的温度传感器41，能够实现图6所示的基于温度传感器41的温度与局部放电的测量。另外，上述的数值是一个示例，控制/数据处理装置6以上述那样的方法，只要将电路常数进行最佳化，即使是其他的电路常数，也能够进行基于温度传感器41的温度与局部放电的测量。
《局部放电的测量方法4》
图9是表示温度传感器兼局部放电测量传感器41的变形例的构成。在上述图6所示的测量方法中示出了将温度传感器41的两端与电容器42连接来测量局部放电的方法。图9中，不与电容器连接，使从温度传感器41引出的导线平行地接近，并以树脂等模制而固定(图中以500表示的部分)，在温度传感器41的附近并联地附加静电容500(以下，将附加了静电容500的温度传感器41称为温度传感器兼局部放电测量传感器41)。温度传感器兼局部放电测量传感器41，如图9所示那样，其与局部放电测量器5连接，并且，与图1(a)所示的控制/数据处理装置6的温度测量端口连接。根据该测量方法，不仅可以取得与图7所示的效果相同的效果，与图6所示的测量方法相比，无需电容器42，且能够减少部件件数减少连接作业工数。
图10表示将图6以及图9所示的温度传感器兼局部放电测量传感器41配置于旋转电机10的配置例。图10(a)是旋转电机10(参照图1(a))的定子铁芯20与定子绕组的线圈端21的侧视图，图10(b)是定子铁芯20与线圈端21的三相UVW的引出点24～26侧的主视图。温度传感器兼局部放电测量传感器41被固定在旋转电机10中的预计温度最高的线圈端21的表面位置。而且，温度传感器兼局部放电测量传感器41的输出线在线圈端21的附近沿着定子铁芯20的全周而卷绕。如此这样，能够捕获旋转电机10的线圈整体的局部放电。
《局部放电的测量方法5》
图11表示将图6以及图9所示的温度传感器兼局部放电测量传感器分为2个且配置在线圈端21的两侧的变形例的温度传感器兼局部放电测量传感器41a、41b。图11(a)是旋转电机10(参照图1(a))的定子铁芯20与定子绕组的线圈端21的侧视图，图11(b)是定子铁芯20与线圈端21的三相UVW的引出点24～26侧的主视图。分别在旋转电机10的轴方向的左右的线圈端21的附近沿着定子铁芯20的全周而卷绕配设温度传感器兼局部放电测量传感器41a、41b，以使得能够测量定子线圈整体的局部放电。温度传感器兼局部放电测量传感器41a、41b经由电容器43而连接。通过这样的构成，针对从毫秒至分钟量级为止的低频的温度时间变化，温度传感器兼局部放电测量传感器41a、41b分别作为独立的温度传感器而发挥功能。另一方面，在存在有从MHz至GHz为止的高频的局部放电信号变化时，温度传感器兼局部放电测量传感器41a、41b的两端短接，而作为局部放电测量传感器而发挥功能。如此地，通过温度传感器兼局部放电测量传感器分为2个，能够取得与将图4所示的2个局部放电测量传感器4a、4b串联连接的情况下的图5所示的效果相同的效果，能够既降低逆变器脉冲噪声，又能以高灵敏度来测量局部放电。
《局部放电的测量方法6》
图12是表示在将图6以及图9所示的温度传感器兼局部放电测量传感器41的配线从一方的线圈端21引绕至另一方的线圈端21的情况下的例子。图12(a)是旋转电机10(参照图1(a))的定子铁芯20与定子绕组的线圈端21的侧视图，图12(b)是定子铁芯20与线圈端21的三相UVW的引出点24～26侧的主视图。在上述的图11所示的局部放电的测量方法5中，由于利用2个温度传感器兼局部放电测量传感器41a、41b，由此，具有以2点来测量温度的优点。其反面，传感器成为2个而增加了部件件数，而还需将传感器41a、41b彼此连接的电容器43。针对于此，在图12所示的测量方法6中，温度测定点为1个，将单一的温度传感器兼局部放电测量传感器41的配线从一方的线圈端21连续地引绕至另一方的线圈端21。由此，能够减少部件件数，降低逆变器脉冲噪声，能够以高灵敏度来测量局部放电。
《局部放电的其他的测量方法》
图13～图15示出了将由图10～图12所示的温度传感器兼局部放电测量传感器41(41a、41b)输出的2根配线在定子铁芯20的圆周方向的呈顺时针与逆时针分配而卷绕的示例。在图13～图15中，图13(a)、图14(a)以及图15(a)是旋转电机10(参照图1(a))的定子铁芯20与定子绕组的线圈端21的侧视图。图13(b)、图14(b)以及图15(b)是定子铁芯20与线圈端21的三相UVW的引出点24～26侧的主视图。在上述的图10～图12中，将由温度传感器兼局部放电测量传感器41(41a、41b)输出的2根配线平行地配设，由此，若配线间的静电容较大则有局部放电信号在配线间发生泄露而短接的可能性，需要将配线的绝缘构件设定得较厚。相对于此，在图13～图15所示的例中，将由温度传感器兼局部放电测量传感器41(41a、41b)输出的2根配线在定子铁芯20的全周按顺时针与按逆时针地分配。其结果，能够降低配线间的漏静电容，并且，能够高效地捕获到在旋转电机10的轴方向上进行传播的局部放电的电磁波。
在此，关于将上述的一实施方式的电动车辆用旋转电机10与其驱动控制装置搭载于电动车以及混合动力电动车的情况下的优点进行叙述。搭载于电动车以及混合动力电动车的旋转电机基于以下的(1)～(5)等的理由可知与高电压大型旋转电机在施加电压波形、运转条件、绝缘系统、结构方面大不相同。由此，不能作为针对上述的现有的高电压大型旋转电机的绝缘诊断方法而应用。尤其是在现有的绝缘诊断方法中，不能在运转中进行局部放电测量。
(1)由于由逆变器电源而驱动，不仅能够针对对地间绝缘，对相间绝缘与绕组间绝缘也能够施加高电压。
(2)加速时或减速时，流过过大的电流，产生急剧的温度变化。
(3)由于是机动车，由此，能够在各种的环境下使用。
(4)使用耐局部放电劣化特性差的有机材料，不容许局部放电的产生。
(5)与变速箱等一体化设计，难以在与机动车的组装后解体并进行绝缘诊断。
另外，在以逆变器电源驱动的旋转电机的情况下，存在以下的(1)～(5)等的问题。
(1)难以将逆变器脉冲噪声与局部放电信号进行分离。
(2)由于温度急剧变化且温度传感器的阻抗特性较大地变化，因此在利用了温度传感器的局部放电测量中，局部放电信号的测量灵敏度较大地变化，不能进行稳定的数据测量与可信赖的绝缘诊断。
(3)由于急剧的负载变动与温度变化，因此比起与绝缘劣化相伴的局部放电特性变化，与负载变动、温度变化相伴的局部放电特性变化较大，不能掌握绝缘劣化趋势。
(4)虽以任意的1个槽(slot)的局部放电测量结果能掌握旋转电机的概略的绝缘劣化趋势，但并不是进行旋转电机线圈的所有的局部放电测量、绝缘劣化诊断。
(5)由于未使用优良耐局部放电劣化特性的材料，因此局部放电产生时会在短时间内导致破坏，与现有相比，需要高精度的局部放电测量与绝缘诊断。
根据上述一实施方式与其变形例的电动车辆用旋转电机10以及其驱动控制装置，能够解决现有绝缘诊断方法的上述问题。并且，能够不从电动车辆中拆卸下旋转电机地，在通常的运转中容易且价廉地诊断通过逆变器电源而驱动的电动车辆用旋转电机的绝缘状态。
《旋转电机10的构成例》
图16是旋转电机10的轴方向的截面图。旋转电机10由定子(stator)150、定子150的内周侧隔着空隙而配置的且可旋转地被支撑的转子(rotor)151构成。定子150与转子151被保持在旋转电机的壳体152内。
定子150由定子芯(定子铁芯)153与定子线圈(定子绕组)154构成。定子芯153是将薄板的钢板通过加压成形来形成规定的形状后，将它们进行层叠而得到的。定子芯153由环状的磁轭芯、从磁轭芯向径方向突出且在周方向上等间隔地配置的多个齿型芯构成，磁轭芯与齿型芯一体地形成。在定子芯153的内周部，定子芯153的内周表面侧开口的而形成在轴方向连续的多个槽。该槽是在周方向相邻的齿型芯间形成的沟状的空间部。在该一实施方式中，形成48个槽。定子线圈154以分布式绕组的方式在定子芯153的齿型芯进行卷绕。在此，分布式绕组是指，将线圈收纳在跨(或者夹着)多个槽而分开的2个槽中而卷绕在定子芯153的绕组方式。
定子线圈154由将线圈导体层叠并连续地卷绕的U相定子线圈、V相定子线圈、W相定子线圈构成。定子线圈154利用自动绕组机在绕组框以规定的顺序来进行预先卷绕，其后利用自动插入机，从定子芯153的槽155的入口部插入至槽内，由此卷绕于定子芯153。定子线圈154按照U相定子线圈、V相定子线圈、W相定子线圈的顺序插入槽内。定子线圈154的线圈端部从槽155向轴方向两侧突出地配置在定子芯153的轴方向两端面。
转子151由转子芯156、永久磁铁155以及转动轴157构成。转子芯156通过将薄板的钢板加压成形来形成规定的形状后进行层叠，并被固定于转动轴157。在转子芯156的外周部，贯通轴方向的多个磁铁插入孔沿周方向等间隔地形成。在该一实施方式中形成8个磁铁插入孔。永久磁铁插入孔各个中插入永久磁铁155并将其固定。转动轴157是在壳体152的两侧分别固定的尾轴承架158F、158R经由轴承159F、159R而被可旋转地支承的。
《逆变器7的构成例》
图17是表示电动车或者混合动力电动车的驱动系统中所利用的逆变器INV的电路构成。逆变器INV由2个逆变器INV1、INV2构成。逆变器INV1、INV2的构成相同。逆变器INV1、INV2分别由功率模块PM、驱动器构件DU构成。驱动器构件DU是由电动机控制构件MCU所控制的。在功率模块PM中，从蓄电池BA供给直流电力，逆变器INV1、INV2分别将直流电力变换为交流电力后，提供给电动机·发电机FMG、RMG。另外，电动机·发电机FMG、RMG作为发电机而进行动作时，通过逆变器INV1、INV2将发电机(发电机)的输出变换为直流电力，并且，以未图示DC-DC转换器来控制电压的大小，并积蓄到蓄电池BA中。
逆变器INV1的功率模块PM由6个臂构成，将从车载用直流电源的蓄电池BA供给的直流变换为交流后，并向旋转电机的电动机·发电机FMG、RMG供给电力。功率模块PM的上述6个臂使用作为半导体的开关元件的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅极双极性晶体管)。作为半导体的开关元件，除IGBT以外也可以使用电力用MOS-FET(Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor)。
IGBT具有动作速度快的优点。过去，由于电力用MOS-FET所能够使用的电压较低，高电压用的逆变器用IGBT来制作。但是最近，由于电力用MOS-FET的可使用的电压变高，在车辆用逆变器中任意一者均可作为半导体开关元件来进行使用。与使用IGBT的情况相比，在使用电力用MOS-FET的情况下，具有半导体的结构变得简单，半导体的制造工序比IGBT要少的优点。
在图17中，U相、V相、W相的各相的上臂与下臂分别串联地连接。U相、V相、W相的各上臂的各自的集电极端子(使用电力用MOS-FET的情况下的漏极端子)与蓄电池BA的正极侧连接。另一方面，U相、V相、W相的各下臂的各自的发射极端子(使用电力用MOS-FET的情况下的源极端子)与蓄电池BA的负极侧连接。
U相上臂的发射极端子(电力用MOS-FET的情况下的源极端子)与U相下臂的集电极端子(电力用MOS-FET的情况下的漏极端子)的连接点与电动机·发电机FMG(RMG)的U相端子连接，流通U相电流。电枢绕组(永久磁铁型同步电动机的定子绕组)是Y结线的情况下，流通U相绕组的电流。V相上臂的发射极端子(电力用MOS-FET的情况下的源极端子)与V相下臂的集电极端子(电力用MOS-FET的情况下的漏极端子)之间的连接点与电动机·发电机FMG(RMG)的V相的电枢绕组(定子绕组)的V相端子连接，流通V相电流。定子绕组是Y结线的情况下，流通V相绕组的电流。W相上臂的发射极端子(电力用MOS-FET的情况下的源极端子)与W相下臂的集电极端子(电力用MOS-FET的情况下的漏极端子)之间的连接点与电动机·发电机FMG(RMG)的W相端子连接。定子绕组是Y结线的情况下，流通W相绕组的电流。通过将从蓄电池BA所供给的直流电力变换为交流电力，并提供给构成电动机·发电机FMG(RMG)的定子的U相、V相、W相的3相定子线圈，以在3相的定子线圈中流通的电流而产生的磁动势旋转驱动转子。
通过电动机控制构件RM来控制产生栅极信号的驱动器构件DU，从各相的驱动器构件向各相的半导体开关元件供给栅极信号。通过该栅极信号来控制各臂的导通、非导通(阻断)。其结果，供给的直流被变换为三相交流。由于三相交流的生成是公知的，在此省略其详细动作的说明。
《混合动力电动车的构成例》
图18表示搭载了图16所示的旋转电机10与图17所示的逆变器系统的混合动力电动车的行驶驱动系统。图18所示的混合动力电动车是通过作为内燃机构的引擎EN、由上述的旋转电机10构成的前侧电动机·发电机FMG，来驱动前轮WH-F，通过由旋转电机10构成的后侧电动机·发电机RMG来驱动后轮WH-R而构成的四轮驱动式车辆。另外，在该一实施方式中，对通过引擎EN与前侧电动机·发电机FMG驱动前轮WH-F，通过后侧电动机·发电机RMG驱动后轮WH-R的情况进行说明。但也可以是：通过引擎EN与由上述的旋转电机10构成的前侧电动机·发电机FMG来驱动后轮WH-R，通过后侧电动机·发电机RMG来驱动前轮WH-F这样的构成。
前轮WH-F的前轮车轴DS-F经由前侧差动装置FDF与变速机TM机械性连接。变速机TM经由输出控制机构(省略图示)与引擎EN、电动机·发电机MG机械性连接。输出控制机构(省略图示)是负责旋转输出的合成或分配的机构。前侧电动机·发电机MG的定子绕组与逆变器INV的交流侧电连接。逆变器INV是将直流电力变换成三相交流电力的电力变换装置，用于控制电动机·发电机MG的驱动。逆变器INV的直流侧与蓄电池BA电连接。
后轮WH-R的后轮车轴DS-R1、DS-R2经由后侧差动装置RDF和后侧减速机RG而与后侧电动机·发电机RMG机械性连接。后侧电动机·发电机RMG的定子绕组与逆变器INV的交流侧电连接。在此，逆变器INV相对于前侧电动机·发电机MGF与后侧电动机·发电机RMG是共用的。逆变器INV具有电动机·发电机MG用的变换电路部、后侧电动机·发电机RMG的变换电路部、用于驱动这些部件的驱动控制部。
混合动力电动车的始动时以及低速行驶时(引擎EN的运转效率(燃油消耗率)降低的行驶区域)通过前侧电动机·发电机FMG来驱动前轮WH-F。另外，在该一实施方式中，说明了混合动力电动车的始动时以及低速行驶时，通过前侧电动机·发电机FMG来驱动前轮WH-F的情况。但也可以是：通过前侧电动机·发电机FMG来驱动前轮WH-F，通过后侧电动机·发电机RMG来驱动后轮WH-R(进行四轮驱动行驶)。从蓄电池BA将直流电力提供给逆变器INV。供给的直流电力通过逆变器INV而被变换为三相交流电力。由此而获得的三相交流电力被提供给前侧电动机·发电机FMG的定子绕组。由此，前侧电动机·发电机FMG被驱动，进而产生旋转输出。该旋转输出经由输出控制机构(省略图示)而输入到变速机TM。输入的旋转输出通过变速机TM而进行变速后，被输入至差动装置FDF。输入的旋转输出通过差动装置FDF而向左右进行分配，分别传递给前轮WH-F的一方中的前轮车轴DS-F与前轮WH-F的另一方中的前轮车轴DS-F。由此，前轮车轴DS-F被旋转驱动。而且，通过前轮车轴DS-F的旋转驱动来旋转驱动前轮WH-F。
在混合动力电动车的通常行驶时(行驶在干燥的路面上的情况下，引擎EN的运转效率(燃油消耗率)好的行驶区域)，通过引擎EN来驱动前轮WH-F。由此，引擎EN的旋转输出经由输出控制机构(省略图示)而输入至变速机TM。输入的旋转输出通过变速机TM而被变速。变速后的旋转输出经由前侧差动装置FDF而传递给前轮车轴DS-F。由此，前轮WH-F被旋转驱动。另外，对蓄电池BA的充电状态进行检测，在蓄电池BA需要充电的情况下，将引擎EN的旋转输出经由输出控制机构(省略图示)而分配给前侧电动机·发电机FMG，来使前侧电动机·发电机FMG进行旋转驱动。由此，前侧电动机·发电机FMG作为发电机而进行动作。通过该动作，前侧电动机·发电机FMG的定子绕组中产生三相交流电力。该产生的三相交流电力通过逆变器INV而变换为规定的直流电力。将通过该变换而获得的直流电力提供给蓄电池BA。由此，蓄电池BA被充电。
在混合动力电动车的四轮驱动行驶时(行驶在雪道等的低μ路上的情况下，引擎EN的运转效率(燃油消耗率)好的行驶区域)，通过后侧电动机·发电机RMG来驱动后轮WH-R。另外，与上述的通常行驶相同地，通过引擎EN来驱动前轮WH-F。并且，由于后侧电动机·发电机RMG的驱动而蓄电池BA的蓄电量减少，因此与上述通常行驶相同地，通过引擎EN的旋转输出来旋转驱动前侧电动机·发电机FMG，进而对蓄电池BA进行充电。为了由后侧电动机·发电机RMG来驱动后轮WH-R，对逆变器INV提供来自蓄电池BA的直流电力。供给的直流电力通过逆变器INV而变换为三相交流电力，将通过该变换而获得的交流电力提供给后侧电动机·发电机RMG的定子绕组。由此，后侧电动机·发电机RMG被驱动，产生旋转输出。产生的旋转输出通过后侧减速机RG而减速，输入至差动装置RDF。输入的旋转输出通过差动装置RDF而向左右分配，进而分别传递给后轮WH-R的一方中的后轮车轴DS-R1、DS-R2与后轮WH-R的另一方中的后轮车轴DS-R1、DS-R2。由此，后轮车轴DS-F4被旋转驱动。而且，通过后轮车轴DS-R1、DS-R2的旋转驱动来旋转驱动后轮WH-R。
混合动力电动车的加速时，通过引擎EN与前侧电动机·发电机FMG来驱动前轮WH-F。另外，该一实施方式中，说明在混合动力电动车的加速时，通过引擎EN与前侧电动机·发电机FMG来驱动前轮WH-F的情况。但也可以是：通过引擎EN与前侧电动机·发电机FMG来驱动前轮WH-F，并通过后侧电动机·发电机RMG来驱动后轮WH-R(进行四轮驱动行驶)。引擎EN与前侧电动机·发电机FMG的旋转输出经由输出控制机构(省略图示)被输入到变速机TM。输入的旋转输出通过变速机TM而被变速。变速后的旋转输出经由差动装置FDF而传递给前轮车轴DS-F。由此，来旋转驱动前轮WH-F。
在混合动力电动车的再生时(踩踏刹车时，减小加速器的踩踏时或者停止加速器的踩踏时等的减速时)，前轮WH-F的旋转输出经由前轮车轴DS-F、差动装置FDF、变速机TM、输出控制机构(省略图示)传递给前侧电动机·发电机FMG，来旋转驱动前侧电动机·发电机FMG。由此，前侧电动机·发电机FMG作为发电机而进行动作。通过该动作，在前侧电动机·发电机FMG的定子绕组中产生三相交流电力。该产生的三相交流电力通过逆变器INV而被变换为规定的直流电力。通过该变换而获得的直流电力被提供给蓄电池BA。由此，蓄电池BA被进行充电。另一方面，后轮WH-R的旋转输出经由后轮车轴DS-R1、DS-R2、车辆用输出传输装置100的差动装置RDF、减速机RG而传递给后侧电动机·发电机RMG，来旋转驱动后侧电动机·发电机RMG。由此，后侧电动机·发电机RMG作为发电机而进行动作。通过该动作，在后侧电动机·发电机RMG的定子绕组中产生三相交流电力。该产生的三相交流电力通过逆变器INV而被变换为规定的直流电力。通过该变换而获得的直流电力被提供给蓄电池BA。由此，蓄电池BA进行充电。
如上所述，通过对进行复杂动作的混合动力电动车或电动车利用本发明的旋转电机的绝缘诊断装置，能够在运转中或者车检时进行旋转电机的绝缘诊断。
另外，在上述的实施方式与这些的变形例中，能够进行实施方式彼此或者实施方式与变形例组合的所有组合。
根据上述的实施方式与其变形例，能够获得以下的那样的作用效果。首先，在搭载于车辆并通过逆变器电源7驱动的电动车辆用旋转电机10上具备测量在绕组间、相间以及对地间的绝缘部所产生的局部放电的局部放电测量传感器4。其结果，能够不从电动车辆中拆卸旋转电机10地，在通常的运转中容易且价廉地诊断由逆变器电源7驱动的电动车辆用旋转电机10的绝缘状态。
另外，根据上述的一实施方式与其变形例，局部放电测量传感器4是在定子线圈的线圈端21的附近沿着定子芯20的全周而卷绕的导电线材，通过该导电线材来检测局部放电而产生的电磁波。由此，能够保持安装在机动车中的状态下容易且价廉地测量与变速箱等一体地形成的电动车辆用旋转电机10的局部放电。另外，在以逆变器电源7所驱动的电动车辆用旋转电机10中，不仅对地间的绝缘部，还会对相间以及绕组间的绝缘部施加高电压。由此，能够确实且价廉地测量这些绝缘部中的局部放电。
根据一实施方式与其变形例，局部放电测量传感器4由测量旋转电机10内部的温度的温度传感器41(参照图6、图9)、与温度传感器41附近的温度传感器41的输出线的两端连接的静电容42、500构成。而且，将温度传感器41的输出线在定子线圈的线圈端21附近，沿着定子芯20的全周而卷绕配设。由此，能够兼用作温度传感器与局部放电测量传感器，无需分开设置，对于强烈要求小型、轻量化、部件件数减小的电动车或混合动力电动车，能够提供最佳的局部放电测量单元。
根据一实施方式与其变形例，局部放电测量传感器的导电线材，或者温度传感器兼局部放电测量传感器的输出线的一方在定子线圈的一方的线圈端21附近且沿着定子芯20的全周而呈顺时针地配设。并且，导电线材或者输出线的另一方在定子线圈的另一方的线圈端21附近且沿着定子芯20的圆周方向而呈逆时针地配设。由此，逆变器脉冲噪声能够抵消而消灭，另一方面，局部放电信号相互增强而增大，能够以高灵敏度来测量局部放电。
根据一实施方式与其变形例，具备对旋转电机10内部的温度进行测量的温度传感器3，41、对旋转电机10内部的气压进行测量的气压传感器1、以及对旋转电机10内部的湿度进行测量的湿度传感器2。由此，能够检测局部放电测量时的旋转电机10内部的环境，从而能够将局部放电的测量值换算为规定环境下的测量值，能够基于换算后的局部放电测量值来更正确地进行旋转电机10的绝缘诊断。
根据一实施方式与其变形例，具备与旋转电机10内部连通的配管及阀16。由此，能够不对旋转电机10施加比通常运转时高的驱动电压，或者不使旋转电机10产生比通常运转时高的感应电压地来测量局部放电。并且，无需将逆变器电源7设为高耐压，能够降低旋转电机10的驱动控制装置的成本。
根据一实施方式与其变形例，由于与在逆变器电源7之间进行电力授受的电源用端子不同，分别具备在与外部电源14之间进行电力授受的外部电源用端子17，所以，能够经由该外部电源端子17从外部电源14将试验电压施加给旋转电机10，进行局部放电的测量。由此，无需将逆变器电源7设为高耐压，并且不需要对旋转电机10的驱动控制装置进行用于局部放电测量的繁杂动作，能够降低旋转电机10的驱动控制装置的成本。
根据一实施方式与其变形例，具备：对旋转电机10施加逆变器脉冲电压来驱动的逆变器电源7、从局部放电测量传感器4、41的输出信号中提取局部放电信号的局部放电检测器5以及控制/数据处理装置6、基于提取的局部放电信号来检测局部放电开始电压PDIV，并基于局部放电开始电压PDIV的随时间变化来进行旋转电机10的绝缘诊断的控制/数据处理装置6。由此，通过驱动控制电动车辆用旋转电机10的驱动控制装置，能够不用从电动车辆中拆卸下旋转电机10地，在通常的运转中容易且价廉地诊断由逆变器电源7所驱动的电动车辆用旋转电机10的绝缘状态。
根据一实施方式与其变形例，在旋转电机10的绝缘诊断时，逆变器电源7施加使旋转电机10的驱动电压变得比通常运转时的驱动电压高的逆变器脉冲电压。局部放电检测器5以及控制/数据处理装置6对局部放电测量传感器4、41的输出信号施加高通滤波器处理。而且，除去由逆变器电源7所产生的逆变器脉冲噪声后，提取局部放电信号。由此，能够正确且容易地检测由逆变器电源7所驱动的电动车辆用旋转电机10中的局部放电。
根据一实施方式与其变形例，局部放电检测器5的高通滤波器52是将逆变器脉冲噪声的频谱与最小局部放电信号的频谱之间的交点作为阻断频率的高通滤波器52。由此，能够从局部放电测量传感器4、41的输出信号中将逆变器脉冲噪声分离除去后，正确地提取局部放电测量信号。
根据一实施方式与其变形例，在旋转电机10的绝缘诊断时，逆变器电源7施加使旋转电机10的驱动电压变得比通常运转时的驱动电压高的逆变器脉冲电压。局部放电检测器5以及控制/数据处理装置6将局部放电测量传感器4、41的输出信号中的、与基于逆变器电源7的逆变器脉冲噪声的产生相位不同的相位中产生的信号作为局部放电信号来进行提取。其结果，能够从局部放电测量传感器4、41的输出信号中将逆变器脉冲噪声分离除去，正确地提取局部放电测量信号。
根据一实施方式与其变形例，在旋转电机10的绝缘诊断时，逆变器电源7进行使旋转电机10的感应电压变得比通常运转时的感应电压高的旋转电机10的励磁控制。局部放电检测器5以及控制/数据处理装置6从局部放电测量传感器4、41的输出信号中除去旋转电机10中产生的感应电压分量后提取局部放电信号。由此，能够从局部放电测量传感器4、41的输出信号中将旋转电机10的感应电压分量分离除去后正确地提取局部放电测量信号。
根据一实施方式与其变形例，具备：对旋转电机10施加逆变器脉冲电压来驱动的逆变器电源7、从局部放电测量传感器4、41的输出信号中提取局部放电信号的局部放电检测器5以及控制/数据处理装置6、基于提取的局部放电信号来检测局部放电开始电压PDIV，并基于局部放电开始电压PDIV的随时间变化来进行旋转电机10的绝缘诊断的控制/数据处理装置6。而且，在旋转电机10的绝缘诊断时，配管与阀16和真空泵15进行连接以降低旋转电机10的内部气压。由此，能够无需对旋转电机10施加比通常运转时高的驱动电压或者无需使旋转电机1产生比通常运转时高的感应电压地，来测量局部放电。其结果，无需将逆变器电源7设为高耐压，能够降低旋转电机10的驱动控制装置的成本。
根据一实施方式与其变形例，具备：对旋转电机10施加逆变器脉冲电压来驱动的逆变器电源7、在逆变器电源7与旋转电机10之间设置的阻断器11、从局部放电测量传感器4、41的输出信号中提取局部放电信号的局部放电检测器5以及控制/数据处理装置6、基于提取的局部放电信号来检测局部放电开始电压PDIV，并基于局部放电开始电压PDIV的随时间变化来进行旋转电机10的绝缘诊断的控制/数据处理装置6。在旋转电机10的绝缘诊断时，使阻断器11开路，并且，经由外部电源用端子17，从外部电源14对旋转电机10施加绝缘试验电压。即，能够经由外部电源端子17，从外部电源14将试验电压施加给旋转电机10来测量局部放电。其结果，无需将逆变器电源7设为高耐压，而且无需对旋转电机10的驱动控制装置进行用于局部放电测量的繁杂的动作，进而能够降低旋转电机10的驱动控制装置的成本。
根据一实施方式与其变形例，具备：将旋转电机10的绝缘诊断时的旋转电机10的温度、湿度以及气压与局部放电开始电压PDIV一并进行记录的控制/数据处理装置6以及存储器6b、将记录的局部放电开始电压PDIV换算成旋转电机10的规定温度、规定湿度以及规定气压下的值的控制/数据处理装置6。控制/数据处理装置6基于换算后的局部放电开始电压PDIV来进行旋转电机10的绝缘诊断。由此，能够将局部放电的测量值换算为规定环境下的测量值，并基于换算后的局部放电测量值来更正确地进行旋转电机10的绝缘诊断。
根据一实施方式与其变形例，控制/数据处理装置6在考虑了旋转电机10的绕组间、相间以及对地间的绝缘部的热劣化、机械劣化、抗燃油劣化以及抗水解劣化的基础上，基于局部放电开始电压PDIV的随时间变化来进行绝缘诊断，所以，能够更进一步提高旋转电机10的绝缘诊断精度。
如上述，说明了各种实施方式以及变形例，但本发明并不限于这些的内容。在本发明的技术的思想范围所想到的其他的方式也包含在本发明的范围内。
以下的优先权基础申请的公开内容作为引用文而组入其中。
日本国专利申请2009年第284794号(2009年12月16日申请)

Claims (19)

1.一种电动车辆用旋转电机，其搭载于车辆并通过逆变器电源而驱动，其中，
所述电动车辆用旋转电机具备测量在绕组间、相间以及对地间的绝缘部所产生的局部放电的局部放电测量部。
2.根据权利要求1所述的电动车辆用旋转电机，其中，
所述局部放电测量部是在定子线圈的线圈端附近沿着定子芯的全周而卷绕的导电线材，用于检测由局部放电而产生的电磁波。
3.根据权利要求1所述的电动车辆用旋转电机，其中，
所述局部放电测量部由测量所述旋转电机内部的温度的温度传感器和所述温度传感器附近的与所述温度传感器的输出线的两端进行连接的静电容构成，
在定子线圈的线圈端附近，将所述温度传感器的所述输出线沿着定子芯的全周而卷绕地配设。
4.根据权利要求2或者3所述的电动车辆用旋转电机，其中，
将所述导电线材或者所述输出线的一方在定子线圈的一方的线圈端附近沿着定子芯的全周呈顺时针地配设，并且，将所述导电线材或者所述输出线的另一方在定子线圈的另一方的线圈端附近沿定子芯的圆周方向呈逆时针地配设。
5.根据权利要求2所述的电动车辆用旋转电机，其中，
所述电动车辆用旋转电机具备对所述旋转电机内部的温度进行测量的温度传感器。
6.根据权利要求1所述的电动车辆用旋转电机，其中，
所述电动车辆用旋转电机具备对所述旋转电机内部的气压进行测量的气压传感器。
7.根据权利要求1所述的电动车辆用旋转电机，其中，
所述电动车辆用旋转电机具备对所述旋转电机内部的湿度进行测量的湿度传感器。
8.根据权利要求1所述的电动车辆用旋转电机，其中，
所述电动车辆用旋转电机具备与所述旋转电机内部连通的配管与阀。
9.根据权利要求1所述的电动车辆用旋转电机，其中，
相对于在和所述逆变器电源之间进行电力授受的电源用端子而分别具备在和外部电源之间进行电力授受的外部电源用端子。
10.一种电动车辆用旋转电机的驱动控制装置，其对权利要求1所述的电动车辆用旋转电机进行驱动控制，所述电动车辆用旋转电机的驱动控制装置具备：
逆变器电源，其对所述旋转电机施加逆变器脉冲电压来进行驱动；
提取部，其从所述局部放电测量部的输出信号中提取局部放电信号；以及
诊断部，其基于所述提取部所提取的所述局部放电信号来检测局部放电开始电压，并基于所述局部放电开始电压的随时间变化来进行所述旋转电机的绝缘诊断。
11.根据权利要求10所述的电动车辆用旋转电机的驱动控制装置，其中，
在所述旋转电机的绝缘诊断时，所述逆变器电源施加使所述旋转电机的驱动电压与通常运转时的驱动电压相比变高的逆变器脉冲电压，
所述提取部对所述局部放电测量部的输出信号实施高通滤波器处理，除去由所述逆变器电源产生的逆变器脉冲噪声后提取所述局部放电信号。
12.根据权利要求11所述的电动车辆用旋转电机的驱动控制装置，其中，
所述高通滤波器是将逆变器脉冲噪声的频谱与最小局部放电信号的频谱的交点作为阻断频率的高通滤波器。
13.根据权利要求10所述的电动车辆用旋转电机的驱动控制装置，其中，
在所述旋转电机的绝缘诊断时，所述逆变器电源施加使所述旋转电机的驱动电压与通常运转时的驱动电压相比变高的逆变器脉冲电压，
所述提取部将所述局部放电测量部的输出信号中的在与所述逆变器电源产生的逆变器脉冲噪声的产生相位不同的相位上所产生的信号提取作为所述局部放电信号。
14.根据权利要求10所述的电动车辆用旋转电机的驱动控制装置，其中，
在所述旋转电机的绝缘诊断时，所述逆变器电源进行使所述旋转电机的感应电压与通常运转时的感应电压相比变高的所述旋转电机的励磁控制，
所述提取部从所述局部放电测量部的输出信号中除去所述旋转电机中产生的感应电压分量来提取所述局部放电信号。
15.一种电动车辆用旋转电机的驱动控制装置，其对权利要求8所述的电动车辆用旋转电机进行驱动控制，所述电动车辆用旋转电机的驱动控制装置具备：
逆变器电源，其对所述旋转电机施加逆变器脉冲电压来进行驱动；
提取部，其从所述局部放电测量部的输出信号中提取局部放电信号；以及
诊断部，其基于所述提取部所提取的所述局部放电信号来检测局部放电开始电压，并基于所述局部放电开始电压的随时间变化来进行所述旋转电机的绝缘诊断，
在所述旋转电机的绝缘诊断时，将所述配管以及阀与真空泵连接，以使所述旋转电机的内部气压降低。
16.一种电动车辆用旋转电机的驱动控制装置，其对权利要求9所述的电动车辆用旋转电机进行驱动控制，所述电动车辆用旋转电机的驱动控制装置具备：
逆变器电源，其对所述旋转电机施加逆变器脉冲电压来驱动；
阻断部，其设置在所述逆变器电源与所述旋转电机之间；
提取部，其从所述局部放电测量部的输出信号中提取局部放电信号；以及
诊断部，其基于所述提取部所提取的所述局部放电信号来检测局部放电开始电压，并基于所述局部放电开始电压的随时间变化来进行所述旋转电机的绝缘诊断，
在所述旋转电机的绝缘诊断时，使所述阻断器成为开路，并且，经由所述外部电源用端子从外部电源对所述旋转电机施加绝缘试验电压。
17.根据权利要求10所述的电动车辆用旋转电机的驱动控制装置，其具备：
记录部，其与所述局部放电开始电压一并记录所述旋转电机的绝缘诊断时的所述旋转电机的温度、湿度以及气压；以及
换算部，其将所述记录部所记录的所述局部放电开始电压换算成所述旋转电机的规定温度、规定湿度以及规定气压的情况下的值，
所述诊断部基于所述换算部所换算后的局部放电开始电压来进行所述旋转电机的绝缘诊断。
18.根据权利要求10所述的电动车辆用旋转电机的驱动控制装置，其中，
所述诊断部考虑所述旋转电机的绕组间、相间以及对地间的绝缘部的热劣化、机械劣化、抗燃油劣化以及抗水解劣化，并基于所述局部放电开始电压的随时间变化来进行绝缘诊断。
19.一种电动车辆用旋转电机的绝缘诊断方法，其中，
通过传感器来测量搭载于车辆并通过逆变器电源而驱动的电动车辆用旋转电机的在绕组间、相间以及对地间的绝缘部所产生的局部放电，
从所述传感器的输出信号中提取局部放电信号，并基于所提取的所述局部放电信号来检测局部放电开始电压，
基于所述局部放电开始电压的随时间变化来进行所述电动车辆用旋转电机的绝缘诊断。
CN201080056572.1A 2009-12-16 2010-08-23 电动车辆用旋转电机、驱动控制装置以及绝缘诊断方法 Expired - Fee Related CN102656782B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009284794A JP5433392B2 (ja) 2009-12-16 2009-12-16 電動車両用回転電機、駆動制御装置および絶縁診断方法
JP2009-284794 2009-12-16
PCT/JP2010/064187 WO2011074287A1 (ja) 2009-12-16 2010-08-23 電動車両用回転電機、駆動制御装置および絶縁診断方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102656782A true CN102656782A (zh) 2012-09-05
CN102656782B CN102656782B (zh) 2015-01-07

Family

ID=44167054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080056572.1A Expired - Fee Related CN102656782B (zh) 2009-12-16 2010-08-23 电动车辆用旋转电机、驱动控制装置以及绝缘诊断方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8981699B2 (zh)
EP (1) EP2515419A4 (zh)
JP (1) JP5433392B2 (zh)
CN (1) CN102656782B (zh)
WO (1) WO2011074287A1 (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104237312A (zh) * 2013-06-12 2014-12-24 通用汽车环球科技运作有限责任公司 绝缘物检查仪器
CN105337460A (zh) * 2014-08-04 2016-02-17 西门子公司 具有绝缘监控的机电机器
CN105866637A (zh) * 2016-03-29 2016-08-17 四川大学 用于变频电机相间及相地绝缘pdiv的自动测试系统及方法
CN105954676A (zh) * 2016-06-28 2016-09-21 无锡新大力电机有限公司 一种伺服电机测试系统
CN106199423A (zh) * 2016-06-28 2016-12-07 无锡新大力电机有限公司 一种伺服电机测试系统
CN106199422A (zh) * 2016-06-28 2016-12-07 无锡新大力电机有限公司 一种基于能量转换的伺服电机测试系统
CN106405413A (zh) * 2016-06-28 2017-02-15 无锡新大力电机有限公司 一种新型伺服电机测试系统
CN110789362A (zh) * 2018-07-24 2020-02-14 本田技研工业株式会社 车辆
CN111512170A (zh) * 2018-01-26 2020-08-07 株式会社日立产机系统 电力转换装置、使用它的旋转电机系统及其诊断方法

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5341005B2 (ja) * 2010-03-29 2013-11-13 日立建機株式会社 建設機械
JPWO2012147162A1 (ja) * 2011-04-26 2014-07-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 インバータ駆動回転電機、絶縁検査方法および絶縁検査装置
JP5408193B2 (ja) * 2011-06-23 2014-02-05 トヨタ自動車株式会社 車両の異常検出装置
JP5899516B2 (ja) * 2011-07-29 2016-04-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 モータ駆動回路、モータ装置、および移動体
JP2014050174A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Toyota Motor Corp 電動車両
CN104797949A (zh) * 2012-11-29 2015-07-22 三菱电机株式会社 电机的绝缘检查装置以及电机的绝缘检查方法
CN103197243B (zh) * 2013-01-06 2016-08-17 广东威灵电机制造有限公司 一种监测装置及其制造方法
JP6156309B2 (ja) * 2014-09-24 2017-07-05 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
US9488511B2 (en) 2014-09-30 2016-11-08 Rosemount Inc. Magnetic flowmeter with vapor permeation sensor
FR3030140B1 (fr) * 2014-12-16 2017-01-27 Alstom Transp Tech Systeme de traction electrique pour un vehicule ferroviaire ; procede de mise en securite mis en oeuvre par ce systeme
US9903060B2 (en) * 2015-01-13 2018-02-27 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Induction motor temperature measurement using phase controlled alternating current
EP3257151B1 (de) * 2015-02-10 2021-04-14 Pierburg Pump Technology GmbH Elektrisches kfz-nebenaggregat und verfahren zur kommutierung eines kfz-nebenaggregats
KR101787901B1 (ko) * 2016-06-14 2017-11-15 엘에스산전 주식회사 전력설비 진단장치
KR102158258B1 (ko) * 2016-10-31 2020-09-21 주식회사 엘지화학 전기 동력기를 이용하는 구동장치의 시간당 전류소모율 계산 방법
US10928436B2 (en) * 2017-01-30 2021-02-23 General Electric Company Evaluation of phase-resolved partial discharge
US20180361830A1 (en) * 2017-06-19 2018-12-20 Ford Global Technologies, Llc Dual electric drive a/c compressor system and method
JP7112157B2 (ja) * 2018-01-31 2022-08-03 三菱電機株式会社 巻線試験装置
US10483898B1 (en) * 2018-04-30 2019-11-19 Regal Beloit America, Inc. Motor control system for electric motor and method of use
EP3579004A1 (de) * 2018-06-08 2019-12-11 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur messung einer teilentladung in einem elektrischen antriebssystem
DK3811481T3 (da) * 2018-12-21 2023-07-10 Siemens Gamesa Renewable Energy As Fremgangsmåde til bestemmelse af en lokalitet for en kortslutningsfejl i en generatoranordning, generatoranordning, vindmølle, computerprogram og elektronisk læsbart medium
JP7276039B2 (ja) * 2019-09-20 2023-05-18 株式会社明電舎 絶縁劣化診断装置
JP7358271B2 (ja) * 2020-02-20 2023-10-10 株式会社日立製作所 電動機システム及び放電検出方法
JP2022106469A (ja) * 2021-01-07 2022-07-20 トヨタ自動車株式会社 モータ制御装置
US11763661B1 (en) * 2021-04-26 2023-09-19 Arturo Eugenio Flores-Gonzalez Vehicular child or pet safety device
DE102021124670B3 (de) * 2021-09-23 2023-01-26 Audi Aktiengesellschaft Prüfvorrichtung zum Lokalisieren einer Teilentladung in oder an einer elektrischen Komponente sowie Verfahren zum Lokalisieren der Teilentladung
FR3128333A1 (fr) * 2021-10-18 2023-04-21 Safran Procede et systeme de detection de decharges partielles dans un stator de machine electrique
CN114166731B (zh) * 2021-10-22 2022-07-19 西南交通大学 一种干式车载牵引变压器环氧树脂层耐受性能的评估方法
DE102022002986A1 (de) 2022-08-16 2022-10-13 Mercedes-Benz Group AG Verfahren zum Durchführen eines elektrischen Testverfahrens für zumindest ein elektrisches Bauteil eines Kraftfahrzeugs
DE102022208636B3 (de) 2022-08-19 2024-01-11 Magna powertrain gmbh & co kg Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen einer verbleibenden Nutzungsdauer einer elektrischen Maschine

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000032711A (ja) * 1998-07-13 2000-01-28 Fanuc Ltd 電動機
JP2004320955A (ja) * 2003-04-18 2004-11-11 Toyota Motor Corp 回転電機
CN1727908A (zh) * 2004-07-28 2006-02-01 株式会社日立产机系统 电动机绕组匝间部分放电测量装置
CN1777814A (zh) * 2003-05-09 2006-05-24 西门子公司 定位局部放电的测量装置和方法
JP2006288153A (ja) * 2005-04-04 2006-10-19 Toyota Motor Corp 移動体の制御装置
JP2007232517A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Hitachi Ltd インバータ駆動モータの絶縁評価方法及びその方法を利用した設計方法、検査方法、診断方法並びにそれらの装置
JP2008002847A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Toyota Motor Corp 車載機器試験装置
JP2008295255A (ja) * 2007-05-28 2008-12-04 Toyota Motor Corp 移動体搭載モータ装置およびこれを搭載した移動体
JP2009011054A (ja) * 2007-06-27 2009-01-15 Toshiba Corp モータの物理量情報計測装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5214595A (en) * 1988-05-16 1993-05-25 Hitachi, Ltd. Abnormality diagnosing system and method for a high voltage power apparatus
JPH0738011B2 (ja) * 1988-05-16 1995-04-26 株式会社日立製作所 高圧電力機器の異常診断システム
US4949001A (en) * 1989-07-21 1990-08-14 Campbell Steven R Partial discharge detection method and apparatus
NO302494B1 (no) * 1989-10-25 1998-03-09 Hitachi Cable Fremgangsmåte for deteksjon av en partiell utladning i en isolasjon av en elektrisk kraftkabel
JP2884805B2 (ja) * 1991-03-27 1999-04-19 三菱電機株式会社 回転電機の異常検出装置
JP2000304837A (ja) 1999-04-22 2000-11-02 Mitsubishi Electric Corp 回転電機の部分放電検出装置
US6262550B1 (en) * 1999-12-17 2001-07-17 General Electric Company Electrical motor monitoring system and method
JP4295936B2 (ja) * 2001-10-25 2009-07-15 ヤマハ発動機株式会社 船外機操作装置，および船内ネットワークシステム
US20050035768A1 (en) * 2002-10-02 2005-02-17 Germano Rabach Method and electromagnetic sensor for measuring partial discharges in windings of electrical devices
GB2426288B (en) * 2004-01-30 2008-07-09 Farmer Controls Plc Electric fan
US20050189889A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-01 Wirtz John M. Modular control system for an AC motor
US20050218906A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-06 Younsi Abdelkrim K System and method for monitoring of insulation condition
US7042229B2 (en) * 2004-03-31 2006-05-09 General Electric Company System and method for on line monitoring of insulation condition for DC machines
AU2005273202B2 (en) * 2004-08-20 2009-05-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Device and method for detecting partial discharge of rotary electric machine
JP4461120B2 (ja) * 2006-06-26 2010-05-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 インバータ駆動回転機システム及びそれを用いる電動車両
WO2008029489A1 (fr) * 2006-09-08 2008-03-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Dispositif de commande de corps mobile
JP5105841B2 (ja) * 2006-12-04 2012-12-26 株式会社東芝 部分放電検出装置
JP4764393B2 (ja) * 2007-09-06 2011-08-31 三菱重工業株式会社 インバータ一体型電動圧縮機
US8143899B2 (en) * 2008-04-01 2012-03-27 General Electric Company Method and apparatus for detecting partial discharges in electrical systems
US8093906B2 (en) * 2008-04-02 2012-01-10 Caterpillar, Inc. System and method for testing winding insulation resistance
JP2009250668A (ja) * 2008-04-02 2009-10-29 Toyota Motor Corp 電動機装置および部分放電検出方法
JP2009284794A (ja) 2008-05-28 2009-12-10 Iseki & Co Ltd 苗植機の苗供給装置
JP4565036B2 (ja) * 2009-01-05 2010-10-20 ファナック株式会社 モータの絶縁劣化検出装置
JP5238596B2 (ja) * 2009-04-27 2013-07-17 株式会社日本自動車部品総合研究所 回転電機の放電量測定装置および放電量測定方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000032711A (ja) * 1998-07-13 2000-01-28 Fanuc Ltd 電動機
JP2004320955A (ja) * 2003-04-18 2004-11-11 Toyota Motor Corp 回転電機
CN1777814A (zh) * 2003-05-09 2006-05-24 西门子公司 定位局部放电的测量装置和方法
CN1727908A (zh) * 2004-07-28 2006-02-01 株式会社日立产机系统 电动机绕组匝间部分放电测量装置
JP2006288153A (ja) * 2005-04-04 2006-10-19 Toyota Motor Corp 移動体の制御装置
JP2007232517A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Hitachi Ltd インバータ駆動モータの絶縁評価方法及びその方法を利用した設計方法、検査方法、診断方法並びにそれらの装置
JP2008002847A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Toyota Motor Corp 車載機器試験装置
JP2008295255A (ja) * 2007-05-28 2008-12-04 Toyota Motor Corp 移動体搭載モータ装置およびこれを搭載した移動体
JP2009011054A (ja) * 2007-06-27 2009-01-15 Toshiba Corp モータの物理量情報計測装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104237312A (zh) * 2013-06-12 2014-12-24 通用汽车环球科技运作有限责任公司 绝缘物检查仪器
CN104237312B (zh) * 2013-06-12 2018-03-13 通用汽车环球科技运作有限责任公司 绝缘物检查仪器
CN105337460A (zh) * 2014-08-04 2016-02-17 西门子公司 具有绝缘监控的机电机器
CN105337460B (zh) * 2014-08-04 2019-10-29 西门子公司 具有绝缘监控的机电机器
CN105866637A (zh) * 2016-03-29 2016-08-17 四川大学 用于变频电机相间及相地绝缘pdiv的自动测试系统及方法
CN105954676A (zh) * 2016-06-28 2016-09-21 无锡新大力电机有限公司 一种伺服电机测试系统
CN106199423A (zh) * 2016-06-28 2016-12-07 无锡新大力电机有限公司 一种伺服电机测试系统
CN106199422A (zh) * 2016-06-28 2016-12-07 无锡新大力电机有限公司 一种基于能量转换的伺服电机测试系统
CN106405413A (zh) * 2016-06-28 2017-02-15 无锡新大力电机有限公司 一种新型伺服电机测试系统
CN111512170A (zh) * 2018-01-26 2020-08-07 株式会社日立产机系统 电力转换装置、使用它的旋转电机系统及其诊断方法
CN111512170B (zh) * 2018-01-26 2022-07-05 株式会社日立产机系统 电力转换装置、使用它的旋转电机系统及其诊断方法
CN110789362A (zh) * 2018-07-24 2020-02-14 本田技研工业株式会社 车辆

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011074287A1 (ja) 2011-06-23
JP2011130544A (ja) 2011-06-30
US8981699B2 (en) 2015-03-17
EP2515419A1 (en) 2012-10-24
EP2515419A4 (en) 2017-08-09
US20130033214A1 (en) 2013-02-07
CN102656782B (zh) 2015-01-07
JP5433392B2 (ja) 2014-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102656782A (zh) 电动车辆用旋转电机、驱动控制装置以及绝缘诊断方法
CN101098110B (zh) 变换器驱动旋转机系统、其中使用的旋转机、变换器以及使用它的电动车辆
US10668812B2 (en) Power supply system
CN101997442A (zh) 直流电源平滑用电容器的放电电路
CN105593072A (zh) 停车辅助装置以及系统
BRPI0822151B1 (pt) Aparelho de controle de carregamento para veículo
JP2008236924A (ja) 回転電機及び電気自動車
CN107231171B (zh) 屏蔽线和通信系统
CN106233614A (zh) 多群多相驱动系统以及旋转电机的驱动方法
JP7074342B2 (ja) 電動装置
JP2017229108A (ja) 電気自動車用の電源システム
US9038795B2 (en) Cord storage apparatus
CN102782458B (zh) 具有能量转换器的轴承电流传感器装置
CN112721668A (zh) 一种动态无线充电系统的位置自对准装置及其充电控制方法
CN112752671B (zh) 用于向轨道车辆中的传感器装置供应能量的设备和方法
CN110077233A (zh) 电动车辆
JPWO2010106588A1 (ja) 蓄電装置及びそれに用いられる電子回路装置
CN102725935B (zh) 用于在双电压车载电网中识别直流电压变换器的低压侧上的反极性的装置和方法
US9991832B2 (en) Detecting brushfire in power systems
CN102508163B (zh) 一种车载发电机抛负载测试方法、系统及装置
CN213457094U (zh) 电流采样信号通路延时时间测试系统及电机控制器
JP3417360B2 (ja) 試験装置
CN209805612U (zh) 电机旋变及温度信号线emi滤波器的安装结构
CN103606328B (zh) 无刷直流电机霍尔信号与转子位置关系自学习方法
CN103675493A (zh) 汽车起动机故障检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Hitachinaka County, Japan

Patentee after: Hitachi astemo Co.,Ltd.

Address before: Hitachinaka County, Japan

Patentee before: HITACHI AUTOMOTIVE SYSTEMS, Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150107

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee