CN110521104A - 电力转换装置、其诊断系统、诊断方法和使用它的电动机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，在具有多个功率半导体器件的电力转换装置中，不设置温度传感器而廉价地在动作时检测开关元件的温度，诊断、控制电力转换装置的状态。为了达到上述目，本发明提供一种包括具有开关元件的功率半导体器件的电力转换装置，其包括：用于驱动开关元件的栅极驱动电路，其能够发送开关元件进行开关动作时的反馈信号；将用于进行开关的PWM指令信号输出至栅极驱动电路的控制部；基于PWM指令信号和反馈信号计算开关元件的结温度的温度检测部；和基于由温度检测部计算出的结温度和PWM指令信号来分析功率半导体器件的状态的运算处理部。

Description

电力转换装置、其诊断系统、诊断方法和使用它的电动机控制 系统

技术领域

本发明涉及电力转换装置，特别涉及由功率半导体开关元件构成的电力转换装置的维护或诊断技术。

背景技术

在铁路车辆和适用于大型工业的电动机的控制用途和电力系统用等的大容量的频率转换装置等的电力转换装置中，使用大容量的功率半导体器件，进行高电压且大电流的电力控制。在这样的设备中，如果在运行期间发生故障则会产生系统的损伤、计划外的系统停止，存在发生大的经济损失的可能性。为了防止这样的状况，需要检测电力转换装置的劣化和异常，防止功能停止引起的损坏、向相关人员通知维护必要性、进行电力转换装置的延命控制。

作为电力转换装置的主要故障原因，有半导体元件的过热。当半导体芯片的结温度Tj(也称为结温)成为额定值以上(例如在Si半导体元件的情况下为150℃)时发生损坏。因此，在电力转换装置实施散热设计。

但是，在半导体元件的内部层叠有热膨胀系数与半导体芯片不同的材料，无法避免由于运行期间的热应变而焊料等的材料发生老化。由此，即使使电力转换装置在额定值内运行，半导体元件的热阻抗也会随着时间的经过而上升，存在由于散热不良而使得半导体元件过热的情况。此外，根据将功率半导体器件从装置取下花费的时间人力和检查成本的情况，在通常的维护工作中极少检查功率半导体器件本身，而是在发生问题和故障的情况下进行处置。

因此，作为利用简便的方法监视电力转换装置的状态的技术，期望在系统运行期间测量结温度的技术。虽然存在在半导体器件内部作为元件放入温度传感器的方法，但是在元件加工上耗费成本，且由于要求温度传感器的响应速度和可靠性而问题多多。因此，已知有利用半导体元件的热电路模型及电特性的温度依赖性来推测结温度的技术。

例如，作为根据半导体元件的开关特性的温度依赖性推测结温度的方法的例子，有专利文献1。在专利文献1中公开有如下方法：通过检测IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor：绝缘栅双极晶体管)元件的开关截止阶段中的栅极-发射极电压特性的镜像平台(ミラープラトー)阶段的开始和结束阶段时间延迟，决定IGBT元件的结温度，在记录到平均结温度持续上升的情况下，检测老化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-142704号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在专利文献1中，需要在高电压(强电)部设置用于波形变化检测(在开关中进行2点测量)的专用电路，未考虑到适用于已有的装置这一点。此外，需要进行用于预测半导体元件的寿命的长期的数据累积和分析，而为了预测寿命，要持续获取数据直至确认老化、即直至确认平均结温度上升为止，因此需要成本，对这一点亦未考虑。

因此，本发明的目的在于，在具有多个功率半导体器件的电力转换装置中，提供能够不设置温度传感器，而以简单的结构高精度地检测电力转换装置的异常和损伤的电力转换装置、其诊断系统、诊断方法和使用它的电动机控制系统。

用于解决问题的技术方案

本发明是鉴于上述背景技术和问题而完成，列举其一例为一种包括具有开关元件的功率半导体器件的电力转换装置，其包括：用于驱动开关元件的栅极驱动电路，其能够发送开关元件进行开关动作时的反馈信号；将用于进行开关的PWM指令信号输出至栅极驱动电路的控制部；基于PWM指令信号和反馈信号计算开关元件的结温度的温度检测部；和基于由温度检测部计算出的结温度和PWM指令信号来分析功率半导体器件的状态的运算处理部。

发明效果

根据本发明，能够提供能够以简洁的结构高精度地检测电力转换装置的异常和损伤的电力转换装置、其诊断系统、诊断方法和使用它的电动机控制系统。

附图说明

图1是实施例1的电力转换装置的诊断系统的整体的框结构图。

图2是表示实施例1的功率半导体器件的截面结构的局部图。

图3是将实施例1的诊断系统应用于铁路的情况下的系统框图。

图4是实施例2的获取结温度的流程图。

图5是表示实施例2的开关导通的功率半导体器件的栅极-发射极间电压波形和反馈信号的图。

图6是表示实施例2的开关截止的功率半导体器件的栅极-发射极间电压波形和反馈信号的图。

图7是表示实施例2的正常时的PWM指令信号与反馈信号的关系的图。

图8是表示实施例2的开关不良时的PWM指令信号与反馈信号的关系的图。

图9是表示实施例2的反馈信号的延迟的图。

图10是表示实施例2的延迟时间的温度依赖性的图。

图11是表示实施例3的时序数据的图。

图12是表示将实施例3的结温度的时序数据转换成直方图后的温度振幅频度数据的图。

图13是说明实施例3的GUI的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施例进行详细说明。不过，本发明并不限定于以下所示的实施例来解释。

实施例1

本实施例说明电力转换装置的诊断系统的整体结构。

图1是本实施例的系统整体的框结构图。在图1中，本系统主要包括电力转换装置1、该电力转换装置1作为负载进行驱动的3相电动机2、电力转换装置1和电动机2的状态监视的图形用户界面(GUI)9。在电力转换装置1中包括控制装置7。在电力转换装置1与电动机2之间设置有测量向电动机2供给的相电流的电流传感器8a、8b。

电力转换装置1是将直流电压源6转换为3相交流电压而控制电动机2的装置。电力转换装置1包括平滑电容器5、多个功率半导体器件3a至3f、栅极驱动电路4a至4f和控制装置7。栅极驱动电路4a至4f与控制装置7通过绝缘元件10(光耦合型元件、磁耦合型元件、静电耦合型元件等)绝缘。另外，在图1中，栅极驱动电路4a至4f配置在功率半导体器件3a至3f的外侧，不过也可以内置于功率半导体器件3a至3f中。

在功率半导体器件3a至3f中，例如IGBT(绝缘栅极双极晶体管)的晶体管与二极管(PN二极管，肖特基势垒二极管等)反向并联连接。为了控制大电流，也可以在功率半导体器件并联连接多个小容量的半导体芯片。在功率半导体器件3a至3f设置有发射端子、集电端子、栅极端子。另外，在本实施例中，在功率半导体器件3a至3f使用IGBT，在使用MOSFET的情况下，将发射端子改称为源极端子，将集电端子改称为漏极端子即可。

图2是表示功率半导体器件的截面结构的局部的图。如图2所示，在功率半导体器件的内部，通过焊料32和接合线30在图案形成于绝缘基板34上的金属配线33上连接有半导体芯片31。绝缘基板34通过焊料35连接于金属底座36上表面，在金属底座36的背面，使用导热膏37安装有冷却器38。半导体芯片31在运行期间会发热，因此以使得结温度不超出额定值的方式对冷却器38等实施热设计。不过，从长期可靠性的观点出发，不能避免磨耗劣化，会产生模块内的各个半导体芯片的电流不平衡和焊料32、焊料35、接合线30的与半导体芯片31的接触部的热阻抗的变化。由此，在半导体器件内的各半导体芯片的热履历产生差异，例如，一个半导体芯片的结温度可能成为异常温度。此外，功率半导体器件3a至3f的至少1个器件可能成为异常温度。

在图1中，控制装置7包括指令反馈收发部11、温度检测部12、控制部13、电流检测部14、参数运算部15、逻辑部16构成。

指令反馈收发部11将来自控制部13的PWM(脉冲宽度调制)指令信号发送给栅极驱动电路4a至4f。栅极驱动电路4a至4f基于PWM指令信号开关功率半导体器件3a至3f。栅极驱动电路4a至4f预先设定有开关导通基准电压、开关截止基准电压，通过在开关动作时对栅极与发射极间的电压进行比较，将反馈信号发送至指令反馈收发部11。

温度检测部12基于指令信号和反馈信号计算信号延迟量和结温度，向控制部13和参数运算部15发送信号。

参数运算部15将结温度的时序数据转换成后述的温度振幅频度分布，计算功率半导体器件3a至3f的损伤度、剩余寿命，将结果发送至电力转换装置显示部17。此外，在电力转换装置之外的GUI9进行显示。

从GUI9可知，用户能够基于参数运算部15及环境信息获取部18(气象数据、负载数据等)输入电力转换装置1的运转指令，输入数据被发送至逻辑部16。

逻辑部16基于GUI9、参数运算部15的数据和气象信息(未图示)、负载信息(未图示)，向控制部13发送进行缓和运行的缓和驱动指令，该缓和运行设有功率半导体器件的开关元件的导通时的最大电流的值的制限值。在从温度检测部12发送来了过热信息的情况下，优先由控制部13进行缓和控制。此外，电动机的相电流值被从电流检测部14发送至逻辑部16。逻辑部16基于温度信息向控制部13发送信号，进行缓和运行的指示。

控制部13通过栅极驱动电路4a至4f进行缓和驱动，基于电流检测部14的结果进行反馈控制。缓和驱动结果被发送至GUI9。缓和驱动还能够由用户从GUI9发出指示。基于缓和驱动后的半导体芯片的结温度Tj的结果，在GUI9显示更换冷却系统维护、半导体器件的指示。

此处，发明人调查电力转换装置的从控制装置7输出的PWM指令信号与半导体元件在开关导通或开关截止时从栅极驱动电路输出的反馈信号的相关性，分析了结温度依赖性。其结果是，发现反馈信号相对于开关截止指令信号的延迟量与元件温度成正比。另外，指令信号和反馈信号经由光耦合器等的绝缘元件在低电压(弱电)侧获取，能够以简洁的结构提供元件温度获取部。此外，发现在开关导通与开关截止的单脉冲波形中，测量以指令信号和反馈信号的开关导通为基准的延迟量也能够推测结温度。

进一步，发明人的着眼点在于监视电力转换装置内的各个半导体元件的损伤不均。这是因为，多个半导体元件同时发生故障是极为罕见的，一般都是先坏1个。

本实施例基于上述发现和着眼点，本实施例的一个方面涉及具备半导体装置的、进行将在主电路中流动的主电流导通和遮断的开关动作的电力转换装置的诊断系统。该系统包括能够基于自晶体管的开关截止指令时起的反馈信号的延迟时间来测量温度的温度检测部，并且包括基于温度检测结果和开关截止指令信号来分析半导体器件的状态的运算处理部、基于运算处理部的结果进行缓和运行的控制系统以及由异常模块显示、警告模块寿命的显示部和GUI构成的用户界面部。

作为该系统的优选具体例，在温度检测部设置有进行PWM指令信号与反馈信号的比较处理的开关异常检测电路和基于开关截止的反馈信号的延迟量的温度测量电路。此外，具有存储开关截止指令信号与温度测量值的时序数据的存储器电路。在运算处理部设置有对存储于缓冲部的温度的时序数据的振幅进行计数处理而转换成温度振幅频度的电路。在用户界面部，具备显示基于温度振幅频度的各个半导体元件的损伤度或剩余寿命的显示装置。

在该系统的具体的应用例中，温度检测部与电力转换装置一体地构成或通过利用有线、无线和端子的可分离的任一种连接来进行连接。此外，用户界面部与温度检测部一体地构成或通过利用有线、无线和端子的可分离的任一种连接来进行连接。因为在该例子中结构的自由度高，所以例如还能够利用远程的监视系统对搭载于后述的电车等的电力转换装置进行诊断。

此外，本实施例的另一个方面为，具备半导体开关元件的、进行将主电流导通、遮断的开关动作的电力转换装置的诊断方法。在该方法中，包括基于PWM指令信号检测反馈信号的开关截止延迟时间的第一步骤、基于延迟时间获取结温度的第二步骤和对元件温度时序数据的温度振幅进行频度转换而判断半导体元件的损伤状态和剩余寿命的第三步骤。

作为具体的结构，内置于栅极驱动电路的反馈信号发生电路通过按适当的开关导通的参考电压、开关截止的参考电压设定的比较器来产生开关导通和开关截止的反馈信号。在高电压系统中产生的反馈信号由光耦合器转送至低电压系统后，获取开关截止延迟量。在实际的运行状态下，PWM指令信号的图案依电力转换器的负载而不同，因此还获取与PWM指令图案对应的开关截止延迟量。通过对与PWM指令信号的图案对应的开关截止延迟量的数据集进行运算处理而获取结温度。元件温度的运算存在每次开关截止的情况和平均值的情况。通过将元件温度的时序数据转换成温度振幅和频度，显示损伤状态和剩余寿命。此外，还能够基于诊断结果进行电力转换装置的控制。此外，能够在电力转换装置的各个功率半导体器件中抽取损伤进展异常的元件，确定更换元件的优先顺序。

作为动作条件控制的具体例，能够列举进行设置电力转换装置的开关元件在导通时的最大电流的值的制限值的缓和运行、从PWM指令信号和元件温度的数据集生成恰当的PWM指令信号的优化等。此外，作为开关元件的具体例，能够使用绝缘栅极双极晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体电场效应晶体管(MOSFET)等作为功率半导体器件。作为半导体材料，能够使用硅(Si)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等。此外，作为开关元件，能够使用并联连接小容量的半导体芯片而构成的大容量半导体器件。

图3是将本实施例的诊断系统应用于铁路的情况下的系统框图。在图3中，20是铁路车辆，21是车辆信息集成系统，22是中央监视装置，23是国际互联网，24是无线路径，25是天线，1是电力转换装置，M是电动机，18是环境信息获取部。

电力转换装置显示部17设置在位于铁路车辆20下部的电力转换装置1(VVVF逆变器等)的外侧，由此能够向维护工作人员进行通知。此外，异常半导体器件的场所能够现场识别，因此维护工作效率高。在电力转换装置显示部17，除了半导体器件以外还能够发出提示冷却器38的清扫的警告。GUI9能够包含于车辆信息集成系统21。车辆信息集成系统21是监视车辆内的空调、门、照明等的系统，设置于驾驶席位。此外，能够利用车辆的天线25，将GUI9的信息通过无线路径24经作为网络的国际互联网23向中央监视装置22发送。此外，能够通过国际互联网23获取车辆信息，由此制定更有效率的维护计划。此外，能够通过部件的安排的效率化实现维护成本的降低。此外，通过利用环境信息获取部18获取气象信息和乘客信息，能够实现恰当的车辆配置。

这样，根据本实施例，能够以简单的结构高精度地检测功率半导体以及与之相关联的电力转换装置的异常和损伤，高精度地防止故障等问题，提供能够更长期地使用的方法。此外，能够提供不对功率半导体器件进行加工地获取电力转换器内的各个功率半导体器件的结温度和剩余寿命，将测量结果反馈给电动机控制而实施功率器件的使用寿命延长措施，提示更换零部件的系统。

实施例2

本实施例说明温度检测部。

图4是本实施例的结温度的获取的流程图。首先，在步骤S41中输入获取的测量个数L。测量个数的输入能够从GUI9输入。此外，还能够通过逻辑部16自动输入。L根据测量时间和电力转换装置的载波频率计算。例如，在载波频率为1kHz的情况下，1天的数据个数为大约86×10⁶。在数据量多的情况下，也可以将L分割，在后述的温度振幅频度数据获取之后删除获取数据，继续反复进行数据获取。

接着，在步骤S42中，由指令反馈收发部11获取PWM指令信号。PWM指令信号发送至栅极驱动电路4a至4f，驱动功率半导体器件3a至3f。在步骤S43中，从栅极驱动电路4a至4f输出反馈信号，由指令反馈收发部11获取。在步骤S44中，在温度检测部12进行指令信号与反馈信号的比较而确认开关导通和开关截止。如果为开关不良，则返回步骤S42。如果开关动作正常，则通过步骤S45获取相对于指令信号的开关截止的延迟量，增加测量数计数。接着，在步骤S46中根据开关截止延迟量计算结温度。所获取的结温度在步骤S47中临时存储。在步骤S48中反复获取以上的结温度至测量个数L为止。

接着，使用图5和图6说明反馈信号输出。

图5是开关导通的功率半导体器件的栅极-发射极间电压52和反馈信号54的实施例。反馈信号54由指令反馈收发部11获取。利用比较器对预先设定的开关导通基准电压53(本实施例中为8V)与栅极-发射极间电压52进行比较，在栅极-发射极间电压52超过开关导通基准电压53时产生触发信号，输出反馈信号54。

图6是开关截止的功率半导体器件的栅极-发射极间电压62与开关截止反馈信号64的实施例。开关截止反馈信号64由指令反馈收发部11获取。利用比较器对预先设定的开关截止基准电压63(本实施例中为-5V)与栅极-发射极间电压62进行比较，在栅极-发射极间电压62低于开关截止基准电压63时产生触发信号，输出开关截止反馈信号64。

图7是表示由指令反馈收发部11获取的PWM指令信号和反馈信号的图。71是开关导通指令，72是开关截止指令，73是开关导通反馈，74是开关截止反馈。如图7所示，由于电路延迟，产生开关导通反馈延迟(Δt_on)75和开关截止反馈延迟(Δt_off)76。因此，如果与电路延迟量相应地进行时间移动，则能够确认指令信号与反馈信号对应。

图8是表示由于噪声等的影响而功率半导体器件未依指令信号开关的图。在图8中，例如在开关截止指令81产生开关截止不良的情况下，存在成为反馈信号83的情况。此外，在开关导通指令82产生开关导通不良的情况下，存在成为反馈信号84(无信号)的情况。因此，在本实施例中，关于开关不良的情况，因未从反馈信号获得结温度的信息所以除外。

当结温度上升时，开关截止的反馈信号的延迟量(Δt_off)增加。发明人发现虽然开关导通的延迟量(Δt_on)也增加，但是比(Δt_off)小一位数以上。反馈延迟量也由于栅极驱动电路的温度上升而同样增加。为了消除电路部分的温度效应，以对应的脉冲的开关导通的反馈信号为基准来测量开关截止延迟。

图9表示开关导通截止脉冲中当作开关导通基准的开关截止信号的结温度依赖性。例如，反馈信号91的结温度为50℃，反馈信号92的结温度为150℃。延迟量的结温度灵敏度例如设定阈值93进行测量。

图10是延迟量的结温度灵敏度的例子。延迟量与结温度成正比，灵敏度为1.6ns/℃。从延迟量Δt判断结温度差，例如，如果以运行前的室温为基准，则能够获取结温度。由于反馈信号为模拟信号，因此在温度检测部通过AD转换器转换成数字信号。为了获取1℃的精度，期望AD转换器的采样率为1Gbps以上。因为温度获取部在低电压(弱电)侧，所以能够由标准的电路构成。转换成数字信号后的结温度在图4的步骤S47中存储，传送至参数运算部15，推测功率半导体器件的3a至3f各自的器件损伤度和剩余寿命。

这样，根据本实施例，提供能够获取电力转换器内的各个功率半导体器件的结温度和剩余寿命，将测量结果反馈给电动机控制而实施功率器件的使用寿命延长措施，提示更换零部件的系统。

实施例3

本实施例说明功率半导体器件的损伤度和剩余寿命推测方法。

图1所示的参数运算部15，使用PWM指令信号和结温度的时序数据，通过运算推测功率半导体器件的损伤度和剩余寿命。

图11是表示本实施例的时序数据的图，图11中的(A)表示PWM指令信号，图11中的(B)表示芯片的结温度。

在图11的(A)中，PWM指令信号101的占空比大，PWM指令信号102的占空比小。对应于PWM指令信号，结温度如图11中的(B)所示那样，结温度的时序数据107例如具有极大值103和极小值104，在振动地变化的、占空比大的PWM指令信号101，结温度处于上升趋势，在占空比小的PWM指令信号102，结温度为下降趋势。

本实施例的着眼点之一为，检知电力转换器内的多个功率半导体器件的损伤的不均，提前防止系统的故障，因此在图11中的(B)所示的结温度的热循环中获取结温度的热循环的频度分布。作为将热循环转换为频度的方法，例如有雨流算法。

图12表示将结温度的时序数据转换成直方图的温度振幅频度的例。横轴的温度振幅ΔT例如按5℃刻度设定。纵轴是按周期数的对数表示。热循环额定值110使用功率半导体器件的出厂时提供的动力循环测试结果。Ni是温度Ti的最大周期数，ni是温度Ti的由参数运算部15获取的周期数。各温度Ti的损伤度Di为Di＝ni/Ni。由此，全部损伤度以D＝Σdi给出。在本方法中，损伤度为比现有方法大的方向，不过功率半导体器件的不均检知的精度得到提高。能够基于上述运算结果，在电力转换装置显示部17显示损伤器件。

图13表示GUI9的具体例。如图13所示，能够在温度显示部121显示各个功率半导体器件的平均结温度和最大结温度，在寿命显示部122显示损伤度123。此外，还能够从环境信息获取部18获取气象数据和运行数据等，基于指令信号、结温度、损伤度，在逻辑部16生成缓和指令，在控制部13输出缓和控制PWM指令信号。此外，GUI9还能够包含于车辆信息集成系统。此外，包含于中央监视系统，能够进行多个车辆的监视，能够实现维护计划的最优化。

根据以上详细说明的本实施例，能够通过检测功率半导体的电流变化率而与基准值进行比较判断，高精度地检测功率半导体以及与之相关联的电力转换装置的异常和损伤，高精度地防止故障等问题，提供能够更长期地电力转换装置。

以上对实施例进行了说明，不过本发明并不限定于上述的实施例，而包括各种各样的变形例。例如，能够将一个实施例的结构的一部分替换到另一个实施例的结构，此外，还能够在一个实施例的结构中加入另一个实施例的结构。此外，能够对各实施例的结构的一部分进行其它结构的追加、删除、替换。

附图标记的说明

1：电力转换装置；2：电动机；3a、3b、3c、3d、3e、3f：功率半导体器件；4a、4b、4c、4d、4e、4f：栅极驱动电路；7：控制装置；9：GUI；11：指令反馈收发部；12：温度检测部；13：控制部；14：电流检测部；15：参数运算部；16：逻辑部；17：电力转换装置显示部；18：环境信息获取部；20：铁路车辆；21：车辆信息集成系统；22：中央监视装置；25：天线；30：接合线；31：半导体芯片；32、35：焊料；33：金属配线；34：绝缘基板；36：金属底座；37：导热膏；38：冷却器；52：开关导通的栅极发射极间电压；53：开关导通基准电压；54：开关导通反馈信号；62：开关截止的栅极发射极间电压；63：开关截止基准电压；64：开关截止反馈信号；71：开关导通指令；72：开关截止指令；73：开关导通反馈；74：开关截止反馈；75：开关导通反馈延迟；76：开关截止反馈延迟；101、102：PWM指令信号；103：结温度极大值；104：结温度极小值；107：结温度的时序数据；110：热循环额定值；121：温度显示部；122：寿命显示部；123：损伤度。

Claims (9)

1.一种包括具有开关元件的功率半导体器件的电力转换装置，其特征在于，包括：

用于驱动所述开关元件的栅极驱动电路，其能够发送所述开关元件进行开关动作时的反馈信号；

将用于进行开关的PWM指令信号输出至该栅极驱动电路的控制部；

基于所述PWM指令信号和所述反馈信号计算所述开关元件的结温度的温度检测部；和

基于由该温度检测部计算出的结温度和所述PWM指令信号来分析功率半导体器件的状态的运算处理部。

2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：

所述栅极驱动电路，在所述开关元件进行开关动作时对栅极和发射极间的电压与开关截止基准电压进行比较，来生成所述反馈信号。

3.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：

所述温度检测部基于所述PWM指令信号和所述反馈信号计算所述开关元件的开关截止延迟量，并计算所述结温度。

4.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：

具有多个所述功率半导体器件，

并且具有显示部，该显示部按所述多个功率半导体器件的每一个分别显示由所述运算处理部分析得出的所述功率半导体器件的状态。

5.一种包括权利要求1所述的电力转换装置和由该电力转换装置控制的电动机的电动机控制系统，其特征在于：

所述电力转换装置具有多个所述功率半导体器件，

并且具有显示部，该显示部按所述多个功率半导体器件的每一个分别显示由所述运算处理部分析得出的所述功率半导体器件的状态。

6.一种包括权利要求5所述的电动机控制系统和经由网络与该电动机控制系统连接的中央监视装置的电力转换装置的诊断系统，其特征在于：

所述中央监视装置经由所述网络获取由所述运算处理部分析得出的所述功率半导体器件的状态。

7.一种包括具有开关元件的功率半导体器件的电力转换装置的诊断方法，其特征在于：

基于用来驱动所述开关元件的PWM指令信号和所述开关元件进行开关动作时的反馈信号来计算所述开关元件的结温度，

根据该计算出的结温度和所述PWM指令信号来判断所述功率半导体器件的异常。

8.如权利要求7所述的电力转换装置的诊断方法，其特征在于：

在所述开关元件进行开关动作时对栅极和发射极间的电压与开关截止基准电压进行比较，来生成所述反馈信号，

基于所述PWM指令信号和所述反馈信号计算所述开关元件的开关截止延迟量，并且基于该开关截止延迟量计算所述结温度。

9.如权利要求7或8所述的电力转换装置的诊断方法，其特征在于：

将所述结温度的时序数据转换成温度振幅频度，以预先确定的周期数作为基准值，来从所述温度振幅频度判断所述电力转换装置的异常。