CN106134061B - 转换器装置 - Google Patents

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Abstract

转换器装置具有：转换器电路部(11)，其将从12相整流用变压器(2)的Δ接线和Y接线这2个系统供给的交流电压变换为直流电压；电流检测部(12)，其检测与转换器电路部(11)连接的直流母线的电流；欠相检测部(13)，其连接于Δ接线侧或者Y接线侧，检测在所连接的接线是否产生了欠相；以及输出部(15)，其在基于利用欠相检测部(13)检测出的检测信号、和利用电流检测部(12)检测出的直流母线的电流值而检测出Δ接线或者Y接线产生了欠相的情况下，输出在Δ接线或者Y接线产生了欠相这一情况。能够在产生了欠相的情况下，输出是在Δ接线侧产生了欠相还是在Y接线侧产生了欠相。

Description

转换器装置
技术领域
本发明涉及一种将交流电压变换为直流电压的转换器装置。
背景技术
为了抑制谐波向交流系统流出，有时利用12相整流用变压器构成转换器装置。对于12相整流用变压器，存在利用Y接线构成一次侧、利用Δ接线和Y接线构成二次侧的情况，和利用Δ接线构成一次侧、利用Δ接线和Y接线构成二次侧的情况。12相整流用变压器通过在二次侧生成相位差为30度的三相交流，进行全波整流，从而进行12相整流(参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2008-295155号公报
发明内容
然而，在专利文献1中，在产生了欠相的情况下，难以判断是在Δ接线侧产生了欠相，还是在Y接线侧产生了欠相。
本发明就是鉴于上述内容而提出的，目的在于提供一种转换器装置，该转换器装置能够在产生了欠相的情况下，输出是在Δ接线侧产生了欠相，还是在Y接线侧产生了欠相。
为了解决上述课题、实现目的，本发明的特征在于，具有：转换器电路部，其将从12相整流用变压器的Δ接线和Y接线这2个系统供给的交流电压变换为直流电压；电流检测部，其检测与转换器电路部连接的直流母线的电流；欠相检测部，其连接于Δ接线侧或者Y接线侧，检测在所连接的接线是否产生了欠相；以及输出部，其在基于利用欠相检测部检测出的检测信号、和利用电流检测部检测出的直流母线的电流值而检测出Δ接线或者Y接线产生了欠相的情况下，输出在Δ接线或者Y接线产生了欠相这一情况。
发明的效果
本发明所涉及的转换器装置能够在产生了欠相的情况下，输出是在Δ接线侧产生了欠相，还是在Y接线侧产生了欠相。
附图说明
图1是实施方式所涉及的转换器装置的结构图。
图2是实施方式所涉及的欠相检测部的结构图。
图3是用于说明由实施方式所涉及的判断部进行的具体处理的流程图。
图4是用于说明实施方式所涉及的判断部的动作的图。
图5是表示在实施方式所涉及的欠相检测部与Y接线侧连接、Y接线侧欠相的情况下的信号波形的图。
图6是表示在实施方式所涉及的欠相检测部与Δ接线侧连接、Y接线侧欠相的情况下的信号波形的图。
图7是表示在实施方式所涉及的欠相检测部与Δ接线侧接线、Y接线以及Δ接线未产生欠相的情况下的信号波形的图。
具体实施方式
下面，基于附图详细说明本发明的实施方式所涉及的转换器装置。此外，本发明并不限定于本实施方式。
实施方式
图1是表示实施方式所涉及的转换器装置1的结构的图。转换器装置1将从12相整流用变压器2供给的交流电压变换为直流电压，将变换得到的直流电压输出。在实施方式中，利用Δ接线构成12相整流用变压器2的一次侧，但也可以利用Y接线构成。
转换器装置1具有：转换器电路部11，其将交流电压变换为直流电压；电流检测部12，其检测直流母线的电流；欠相检测部13，其检测欠相；判断部14，其判断是否产生了欠相；输出部15，其输出判断结果；以及平滑电容器16，其使电压平滑。
转换器电路部11将从12相整流用变压器2的Δ接线和Y接线这2个系统供给的交流电压变换为直流电压。转换器电路部11具有连接于Y接线侧的Y接线转换器电路部11a、和连接于Δ接线侧的Δ接线转换器电路部11b。
电流检测部12检测与转换器电路部11连接的直流母线的电流。
欠相检测部13连接于Δ接线侧或者Y接线侧，检测在所连接的接线是否产生了欠相。在本实施方式中，对于欠相检测部13，以连接于Δ接线侧的结构进行说明，但也可以为连接于Y接线侧的结构。此外，后文中叙述欠相检测部13的具体结构。
判断部14基于利用欠相检测部13检测出的检测信号、和利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值，对在Δ接线或者Y接线产生了欠相这一情况进行判断。并且，判断部14基于利用欠相检测部13检测出的检测信号、和利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值，还对在Δ接线以及Y接线未产生欠相这一情况进行判断。
具体而言，判断部14在利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期没有成为电源频率f的12倍的情况、即成为电源周期的2倍的情况下，基于利用欠相检测部13检测出的检测信号，对在Δ接线或者Y接线产生了欠相这一情况进行判断。此外，在Δ接线以及Y接线未产生欠相的情况下，利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的12倍。
输出部15在基于利用欠相检测部13检测出的检测信号、和利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值而检测出Δ接线或者Y接线产生了欠相的情况下，输出在Δ接线或者Y接线产生了欠相这一情况。另外，输出部15在利用判断部14判断出Δ接线以及Y接线未产生欠相的情况下，输出在Δ接线以及Y接线未产生欠相这一情况。具体而言，输出部15基于判断部14的判断结果而输出在Δ接线或者Y接线产生了欠相这一情况、或者在Δ接线以及Y接线未产生欠相这一情况。显示部3基于输出部15的输出而显示在Δ接线或者Y接线产生了欠相这一情况、或者在Δ接线以及Y接线未产生欠相这一情况。
平滑电容器16通过将利用转换器电路部11变换后的直流电压的脉动成分去除，从而使直流电压平滑。
这里，说明欠相检测部13的具体结构。如图2所示，欠相检测部13具有：降压部21，其对交流电压进行降压；整流部22，其对降压后的交流电压进行整流；光电耦合器23，其进行信号变换；滤波器部24，其进行滤波；以及欠相检测部25，其检测是否欠相。
降压部21连接于Δ接线的R相、S相以及T相，对从各相输出的交流电压进行降压。
整流部22由二极管电桥构成，对降压部21的输出电压进行全波整流。
光电耦合器23具有发光的发光二极管23a和受光的光电晶体管23b。发光二极管23a基于整流部22的输出电压而发光。光电晶体管23b对从发光二极管23a输出的光进行受光而变换为电信号。
滤波器部24基于光电耦合器23的动作而输出信号。欠相检测部25在基于从滤波器部24输入的信号而检测出Δ接线的R相、S相或者T相的任意相产生了欠相的情况下，将表示异常的H信号输出至判断部14。欠相检测部25在基于从滤波器部24输入的信号而检测出Δ接线侧未产生欠相的情况下，将表示正常的L信号输出至判断部14。判断部14基于从欠相检测部25输入的信号，判断在Δ接线是否产生了欠相。
这里，利用图3所示的流程图说明由判断部14进行的具体处理。
在步骤ST1中，判断部14判断利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期是否成为电源频率f的12倍。在成为电源频率f的12倍的情况(Yes)下，重复本工序，在没有成为电源频率f的12倍的情况(No)下，进入步骤ST2。
在步骤ST2中，判断部14判断从欠相检测部13输入的信号是H信号还是L信号。在判断为是H信号的情况下，进入步骤ST3，在判断为是L信号的情况下，进入步骤ST4。
在步骤ST3中，判断部14判断为在Δ接线产生了欠相。
在步骤ST4中，判断部14判断为在Δ接线未产生欠相，在Y接线产生了欠相。
在步骤ST5中，判断部14将利用步骤ST3的工序或者步骤ST4的工序判断出的结果输出至输出部15。
下面，说明判断部14的动作。图4(a)表示欠相检测部13连接于Y接线侧的情况下的判断部14的判断结果的全部模式。图4(b)表示欠相检测部13连接于Δ接线侧的情况下的判断部14的判断结果的全部模式。此外，图4(a)、(b)的欠相检测部13的项目中的“异常(H)”意味着在所连接的接线产生了欠相、从欠相检测部13输出表示异常的H信号。图4(a)、(b)的欠相检测部13的项目中的“正常(L)”意味着在所连接的接线未产生欠相、从欠相检测部13输出表示正常的L信号。
图4(a)、(b)的电流检测部12的项目中的“异常(2f)”意味着利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的2倍。图4(a)、(b)的电流检测部12的项目中的“12f”意味着利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的12倍。
图4(a)的No.1表示Y接线侧的T1相欠相的情况。在No.1的情况下，欠相检测部13输出表示异常的H信号。利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的2倍。因而，判断部14判断为Y接线欠相。
图4(a)的No.2表示Y接线侧的R1相或者S1相欠相的情况。在No.2的情况下，欠相检测部13输出表示异常的H信号。利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的2倍。因而，判断部14判断为Y接线欠相。
图4(a)的No.3表示Δ接线侧的T2相欠相的情况。在No.3的情况下，欠相检测部13输出表示正常的L信号。利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的2倍。因而，判断部14判断为Δ接线欠相。
图4(a)的No.4表示Δ接线侧的R2相或者S2相欠相的情况。在No.4的情况下，欠相检测部13输出表示正常的L信号。利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的2倍。因而，判断部14判断为Δ接线欠相。
图4(a)的No.5表示Y接线侧的T1相以及Δ接线侧的T2相欠相的情况。在No.5的情况下，欠相检测部13输出表示异常的H信号。利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的2倍。因而，判断部14判断为Y接线欠相。此外，由于在No.5的情况下Δ接线也欠相，因此在使Y接线的欠相恢复至正常状态之后，在再次进行了判断处理的情况下，成为与No.3相同的状况，判断部14判断为Δ接线欠相。
图4(a)的No.6表示Y接线侧的R1相以及Δ接线侧的R2相欠相的情况、或者Y接线侧的S1相以及Δ接线侧的S2相欠相的情况。在No.6的情况下，欠相检测部13输出表示异常的H信号。利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的2倍。因而，判断部14判断为Y接线欠相。此外，由于在No.6的情况下Δ接线也欠相，因此在使Y接线的欠相恢复至正常状态之后，在再次进行了判断处理的情况下，成为与No.4相同的状况，判断部14判断为Δ接线欠相。
图4(a)的No.7表示在Y接线以及Δ接线未产生欠相的正常情况。在No.7的情况下，欠相检测部13输出表示正常的L信号。利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的12倍。因而，判断部14判断为在Y接线以及Δ接线未产生欠相，是正常的。
图4(b)的No.1表示Y接线侧的T1相欠相的情况。在No.1的情况下，欠相检测部13输出表示正常的L信号。利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的2倍。因而，判断部14判断为Y接线欠相。
图4(b)的No.2表示Y接线侧的R1相或者S1相欠相的情况。在No.2的情况下，欠相检测部13输出表示正常的L信号。利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的2倍。因而，判断部14判断为Y接线欠相。
图4(b)的No.3表示Δ接线侧的T2相欠相的情况。在No.3的情况下，欠相检测部13输出表示异常的H信号。利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的2倍。因而，判断部14判断为Δ接线欠相。
图4(b)的No.4表示Δ接线侧的R2相或者S2相欠相的情况。在No.4的情况下，欠相检测部13输出表示异常的H信号。利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的2倍。因而，判断部14判断为Δ接线欠相。
图4(b)的No.5表示Y接线侧的T1相以及Δ接线侧的T2相欠相的情况。在No.5的情况下，欠相检测部13输出表示异常的H信号。利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的2倍。因而，判断部14判断为Δ接线欠相。此外，由于在No.5的情况下Y接线也欠相，因此在使Δ接线的欠相恢复至正常状态之后，在再次进行了判断处理的情况下，成为与No.1相同的状况，判断部14判断为Y接线欠相。
图4(b)的No.6表示Y接线侧的R1相以及Δ接线侧的R2相欠相的情况、或者Y接线侧的S1相以及Δ接线侧的S2相欠相的情况。在No.6的情况下，欠相检测部13输出表示异常的H信号。利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的2倍。因而，判断部14判断为Δ接线欠相。此外，由于在No.6的情况下Y接线也欠相，因此在使Δ接线的欠相恢复至正常状态之后，在再次进行了判断处理的情况下，成为与No.2相同的状况，判断部14判断为Y接线欠相。
图4(b)的No.7表示在Y接线以及Δ接线未产生欠相的正常情况。在No.7的情况下，欠相检测部13输出表示正常的L信号。利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期成为电源频率f的12倍。因而，判断部14判断为在Y接线以及Δ接线未产生欠相，是正常的。
这里，对上述的图4(a)的No.1的状况下的判断部14的动作进行说明。图5表示在欠相检测部13连接于Y接线侧、Y接线侧的T1相欠相的情况下的信号波形。图5(a)表示Y接线侧的电压波形。另外，图5(a)中的VR1表示Y接线侧的R1相的电压波形，图5(a)中的VS1表示Y接线侧的S1相的电压波形，图5(a)中的VT1表示Y接线侧的T1相的电压波形。图5(b)表示Δ接线侧的电压波形。另外，图5(b)中的VR2表示Δ接线侧的R2相的电压波形，图5(b)中的VS2表示Δ接线侧的S2相的电压波形，图5(b)中的VT2表示Δ接线侧的T2相的电压波形。
由于如图5(c)所示从欠相检测部13输入的检测信号S1超过阈值th，因此判断部14根据该检测信号S1而判断为在Y接线产生了欠相。另外，由于如图5(d)所示利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期P成为电源频率f的2倍，因此判断部14判断为异常。因而，判断部14判断为Y接线欠相。
下面，对上述的图4(b)的No.1的状况下的判断部14的动作进行说明。图6表示在欠相检测部13连接于Δ接线侧、Y接线侧的T1相欠相的情况下的信号波形。图6(a)表示Y接线侧的电压波形。另外，图6(a)中的VR1表示Y接线侧的R1相的电压波形，图6(a)中的VS1表示Y接线侧的S1相的电压波形，图6(a)中的VT1表示Y接线侧的T1相的电压波形。图6(b)表示Δ接线侧的电压波形。另外，图6(b)中的VR2表示Δ接线侧的R2相的电压波形，图6(b)中的VS2表示Δ接线侧的S2相的电压波形，图6(b)中的VT2表示Δ接线侧的T2相的电压波形。
由于如图6(c)所示从欠相检测部13输入的检测信号S1未超过阈值th，因此判断部14根据该检测信号S1而判断为Δ接线正常。另外，由于如图6(d)所示利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期P成为电源频率f的2倍，因此判断部14判断为异常。因而，判断部14判断为Y接线欠相。
下面，对上述的图4(a)的No.7的状况下的判断部14的动作进行说明。图7表示在欠相检测部13连接于Δ接线侧、Y接线以及Δ接线未产生欠相的情况下的信号波形。图7(a)表示Y接线侧的电压波形。另外，图7(a)中的VR1表示Y接线侧的R1相的电压波形，图7(a)中的VS1表示Y接线侧的S1相的电压波形，图7(a)中的VT1表示Y接线侧的T1相的电压波形。图7(b)表示Δ接线侧的电压波形。另外，图7(b)中的VR2表示Δ接线侧的R2相的电压波形，图7(b)中的VS2表示Δ接线侧的S2相的电压波形，图7(b)中的VT2表示Δ接线侧的T2相的电压波形。
由于如图7(c)所示从欠相检测部13输入的检测信号S1未超过阈值th，因此判断部14根据该检测信号S1而判断为Δ接线正常。另外，由于如图7(d)所示利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期P成为电源频率f的12倍，因此判断部14判断为正常。因而，判断部14判断为在Y接线以及Δ接线未产生欠相，是正常的。
因而，转换器装置1具有：电流检测部12，其检测与转换器电路部11连接的直流母线的电流；欠相检测部13，其连接于Δ接线侧或者Y接线侧，检测在所连接的接线是否产生了欠相；以及输出部15，其在基于利用欠相检测部13检测出的检测信号、和利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值而判断为Δ接线或者Y接线产生了欠相的情况下、或者判断为Δ接线以及Y接线未产生欠相的情况下，输出该判断结果，因此转换器装置1能够在产生了欠相的情况下，从输出部15输出是在Δ接线侧产生了欠相，还是在Y接线侧产生了欠相。
另外，转换器装置1具有判断部14，该判断部14基于利用欠相检测部13检测出的检测信号、和利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值，而对在Δ接线或者Y接线产生了欠相这一情况、或者在Δ接线以及Y接线未产生欠相这一情况进行判断，因此转换器装置1能够在产生了欠相的情况下，判断是在Δ接线侧产生了欠相，还是在Y接线侧产生了欠相。
另外，在利用电流检测部12检测出的直流母线的电流值的周期没有成为电源频率f的12倍的情况、即成为电源周期的2倍的情况下，转换器装置1能够基于利用欠相检测部13检测出的检测信号而对在Δ接线或者Y接线产生了欠相这一情况进行判断。
以上实施方式所示的结构表示的是本发明的内容的一个例子，也能够与其他公知的技术进行组合，还能够在不脱离本发明的主旨的范围对结构的一部分进行省略、变更。
标号的说明
1转换器装置，2 12相整流用变压器，3显示部，11转换器电路部，12电流检测部，13欠相检测部，14判断部，15输出部，16平滑电容器，21降压部，22整流部，23光电耦合器，23a发光二极管，23b光电晶体管，24滤波器部，25欠相检测部。

Claims (3)

1.一种转换器装置，其特征在于，具有：
转换器电路部，其将从12相整流用变压器的Δ接线和Y接线这2个系统供给的交流电压变换为直流电压；
电流检测部，其检测与所述转换器电路部连接的直流母线的电流；
欠相检测部，其连接于所述Δ接线侧或者所述Y接线侧，检测在所连接的接线是否产生了欠相；
判断部，其在基于利用所述欠相检测部检测出的检测信号、和利用所述电流检测部检测出的所述直流母线的电流值而检测出在所述Δ接线或者所述Y接线中的哪一者产生了欠相的情况下，给出表示在所述Δ接线和所述Y接线中的哪一者产生了欠相的判断结果；以及
输出部，其基于所述判断结果，输出在所述Δ接线和所述Y接线中的哪一者产生了欠相。
2.根据权利要求1所述的转换器装置，其中，
所述判断部基于利用所述欠相检测部检测出的检测信号、和利用所述电流检测部检测出的所述直流母线的电流值，对在所述Δ接线以及所述Y接线未产生欠相这一情况进行判断，
所述输出部在利用所述判断部判断出所述Δ接线以及所述Y接线未产生欠相的情况下，输出在所述Δ接线以及所述Y接线未产生欠相这一情况。
3.根据权利要求1所述的转换器装置，其中，
所述判断部在利用所述电流检测部检测出的所述直流母线的电流值的频率没有成为电源频率的12倍的情况下，基于利用所述欠相检测部检测出的检测信号，对在所述Δ接线和所述Y接线中的哪一者产生了欠相进行判断。
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