CN114731115A - 电力转换装置、输送系统、电力转换方法、程序以及诊断装置 - Google Patents

电力转换装置、输送系统、电力转换方法、程序以及诊断装置 Download PDF

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藤川正敏
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Abstract

电力转换装置(3)具备：电力转换电路(10)，将一次侧电力转换为二次侧电力并供给至马达(6)；以及控制电路(100)，通过电力转换电路(10)，使二次侧电量追随控制指令，控制电路(100)计算出表示规定长度的采样期间内的马达(6)的驱动力的变动幅度的变动水平，基于变动水平来检测包括马达(6)和由马达(6)驱动的输送部(5)的输送装置(2)的异常。

Description

电力转换装置、输送系统、电力转换方法、程序以及诊断装置
技术领域
本公开涉及一种电力转换装置、输送系统、电力转换方法、程序以及诊断装置。
背景技术
专利文献1中公开了一种应用了逆变器的输送装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-70066号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开提供一种对检测设备的异常的构成的简化有效的电力转换装置、输送系统、电力转换方法、程序以及诊断装置。
技术方案
本公开的一方面的电力转换装置具备：电力转换电路，将一次侧电力转换为二次侧电力并供给至马达；以及控制电路，通过电力转换电路，使二次侧电量追随控制指令，控制电路计算出表示规定长度的采样期间内的马达的驱动力的变动幅度的变动水平，基于变动水平来检测包括马达和由马达驱动的可动部的设备的异常。
本公开的另一方面的输送系统具备上述的电力转换装置和设备，设备具有支承并输送物体的输送部作为可动部，具有驱动输送部的马达作为马达。
本公开的另一方面的电力转换方法包括：通过将一次侧电力转换为二次侧电力并供给至马达的电力转换电路，使二次侧电量追随控制指令；计算出表示规定长度的采样期间内的马达的驱动力的变动幅度的变动水平；以及基于变动水平来检测包括马达和由马达驱动的可动部的设备的异常。
本公开的另一侧面的程序是用于使电力转换装置执行以下步骤的程序：通过将一次侧电力转换为二次侧电力并供给至马达的电力转换电路，使二次侧电量追随控制指令；计算出表示规定长度的采样期间内的马达的驱动力的变动幅度的变动水平；以及基于变动水平来检测包括马达和由马达驱动的可动部的设备的异常。
本公开的另一方面的诊断装置基于由电力转换电路向马达供给的电力来计算出表示规定长度的采样期间内的马达的驱动力的变动幅度的变动水平，基于变动水平来检测包括马达和可动部的设备的异常。
有益效果
根据本公开，能提供一种对检测设备的异常的构成的简化有效的电力转换装置、输送系统、电力转换方法、程序以及诊断装置。
附图说明
图1是举例示出输送系统的构成的示意图。
图2是表示电力转换装置的功能性构成的框图。
图3是举例示出电力转换装置的硬件构成的框图。
图4是举例示出电力转换电路的控制过程的流程图。
图5是举例示出阈值设定过程的流程图。
图6是举例示出异常检测过程的流程图。
图7是表示阈值设定过程的变形例的流程图。
图8是表示异常检测过程的变形例的流程图。
图9是表示诊断装置的变形例的框图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行详细说明。在说明中，对相同要素或具有相同功能的要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
〔输送系统〕
图1所示的输送系统1是输送物体的系统，具有输送装置2、电力转换装置3以及上位控制器4(参照图2)。作为输送装置2的具体例子，可以列举带式传送机、辊式传送机(Roller Conveyor)等。
图1所举例示出的输送装置2是辊式传送机，具有输送部5和马达6。输送部5(可动部)具有多个输送辊7、带8、多个带轮9以及负荷传感器20。多个输送辊7沿着物体的输送方向排列，分别配置为与输送方向垂直。多个输送辊7在支承物体的状态下分别向相同的方向旋转，由此沿着输送方向输送物体。带8架设于多个带轮9，与多个输送辊7相接。
马达6驱动输送部5。例如，马达6是旋转电动机，使至少一个带轮9旋转。马达6使带轮9旋转的转矩经由带8传递给多个输送辊7。由此，多个输送辊7向相同方向旋转。马达6既可以是感应电动机，也可以是同步电动机。
负荷传感器20感测输送装置2的负荷(例如，输送对象物体的重量)。负荷传感器20也可以是感测有无输送对象物体的存货传感器。
如图2所示，电力转换装置3将电源90的电力(一次侧电力)转换为驱动电力(二次侧电力)并供给至马达6。电源90的电力可以是交流电，也可以是直流电。驱动电力为交流电。作为一个例子，电源90的电力和驱动电力均是三相交流电。例如，电力转换装置3具有电力转换电路10和控制电路100。
电力转换电路10将一次侧电力转换为二次侧电力并供给至马达6。例如，电力转换电路10具有转换器电路11、平滑电容器12、逆变电路13以及电流传感器14。转换器电路11例如是二极管桥电路或者PWM(脉冲宽度调制)转换器电路，将上述电源电力转换为直流电。平滑电容器12使上述直流电平滑。逆变电路13进行上述直流电与上述驱动电力之间的电力转换。
例如，逆变电路13具有多个开关元件15，通过对多个开关元件15的接通(ON)/断开(OFF)进行切换来进行上述电力转换。开关元件15例如为功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)或者IGBT(绝缘栅双极型晶体管：Insulated Gate Bipolar Transistor)等，根据栅极驱动信号来切换接通/断开。
电流传感器14感测在逆变电路13与马达6之间流动的电流。例如，电流传感器14可以构成为感测三相交流的全相(U相、V相以及W相)的电流，也可以构成为感测三相交流中的任意两相的电流。只要不产生零相电流，U相、V相以及W相的电流的合计为零，因此，在感测两相的电流的情况下也可得到全相的电流的信息。
以上所示的电力转换电路10的构成仅为一个例子。电力转换电路10的构成只要能产生马达6的驱动电力即可，可以任意变更。电力转换电路10也可以是不经直流化而进行电源电力与驱动电力的双向的电力转换的矩阵转换器电路。在电源电力为直流电的情况下，电力转换电路10也可以不具有转换器电路11。
控制电路100以使二次侧电量追随控制指令的方式控制电力转换电路10。二次侧电量是与二次侧的电状态相关的物理量。作为二次侧电量的具体例子，可以列举功率、电压、电流等。控制电路100计算出表示规定长度的采样期间内的马达6的驱动力的变动幅度的变动水平，基于变动水平来检测包括马达6和输送部5(由马达6驱动的可动部)的输送装置2(设备)的异常。
输送装置2的异常可以是马达6的异常，也可以是输送部5的异常。作为马达6的异常的具体例子，可以列举轴承部的破损等。作为输送部5的异常的具体例子，可以列举输送辊7的轴承部的破损、带轮9的轴承部的破损、带8的破损、异物进入相邻的输送辊7之间、异物进入输送辊7与带8之间、异物进入带8与带轮9之间等。
也可以是，控制电路100基于输送装置2处于无负荷状态时(例如，无输送对象物体时)的变动水平来设定阈值，在阈值的设定后，在输送装置2处于无负荷状态时计算出变动水平，基于该变动水平和阈值来检测输送装置2的异常。
也可以是，控制电路100基于通过在输送装置2处于无负荷状态时反复进行变动水平的计算而得到的多个变动水平中的超过了阈值的变动水平的数量来检测输送装置2的异常。
也可以是，控制电路100获取分别包括表示输送装置2中的负荷(例如，输送对象物体的重量)的大小的负荷水平和变动水平的多套评价结果(以下，称为“水平组”)，基于该多套评价结果设定表示负荷水平与阈值的关系的阈值分布(profile)，在阈值分布的设定后，获取包括负荷水平和变动水平的一套水平组，基于该一套水平组和阈值分布来检测输送装置2的异常。
也可以是，控制电路100基于多个水平组中的超过了阈值分布的水平组的数量来检测输送装置2的异常，其中，该多个水平组通过反复进行一套水平组的获取而得到。
也可以是，控制电路100根据V/f方式计算出与频率指令对应的电压指令作为控制指令，基于在电力转换电路10与马达6之间流过的电流和频率指令来计算出变动水平。
例如，如图2所示，作为功能上的构成(以下，称为“功能块”)。控制电路100具有指令计算部111、PWM控制部112、电流获取部113、电流信息存储部114、负荷信息获取部115、变动计算部116、阈值设定部117、阈值存储部118、异常检测部119以及异常通知部121。
指令计算部111计算出控制指令。例如，指令计算部111根据V/f方式计算出与频率指令对应的电压指令作为控制指令。电压指令包括电压指令的大小(以下，称为“电压指令值”)和电压指令的相位角(以下，称为“电压相位角”)。例如，指令计算部111按照预先确定的指令分布来计算出与频率指令对应的电压指令值，基于频率指令来计算出电压相位角。指令计算部111也可以计算出以电压指令值为正交坐标轴的一个轴的分量并以另一个轴的分量为零的电压指令向量和电压相位角作为控制指令。也可以对如此计算出的电压指令向量进一步实施电阻压降补偿、非干扰化补偿而设为电压指令向量。
需要说明的是，指令计算部111可以从上位控制器4获取频率指令，也可以将预先设定的频率指令保持于内部。指令计算部111也可以从输入设备102(后述)获取频率指令。作为上位控制器4的具体例子，可以列举可编程逻辑控制器等。指令计算部111以规定的控制周期内反复执行电压指令的计算。
PWM控制部112以使二次侧电量追随由指令计算部111计算出的控制指令的方式控制电力转换电路10。例如，PWM控制部112使驱动电力中的电压追随电压指令。例如，PWM控制部112以向马达6输出与电压指令一致的电压的方式对逆变电路13的多个开关元件15的接通/断开进行切换。
电流获取部113从电流传感器14获取电流信息。例如，电流获取部113对从电流传感器14获取到的电流信息实施三相二相变换和坐标变换，计算出旋转坐标系中的电流向量。作为一个例子，电流获取部113计算出与上述的电压指令向量或者马达6的感应电压向量平行的坐标轴(δ轴)方向的电流分量即δ轴电流和与δ轴垂直的坐标轴(γ轴)方向的电流分量即γ轴电流。需要说明的是，在实施了上述的电阻压降补偿和非干扰化补偿而确定了电压指令向量的情况下，感应电压向量等于实施这些补偿前的电压指令向量。
在该坐标变换中需要旋转坐标系相对于固定坐标系的相位。例如，电流获取部113将由指令计算部111计算出的上述电压相位角用作旋转坐标系的相位。例如，电流获取部113基于从电流传感器14获取到的电流信息和上述电压相位角来计算出δ轴电流和γ轴电流。电流获取部113以上述控制周期反复执行电流信息的获取以及δ轴电流和γ轴电流的计算。
负荷信息获取部115从负荷传感器20获取与负荷相关的信息(以下，称为“负荷信息”)。例如，负荷信息获取部115从负荷传感器20获取表示输送装置2是否处于无负荷状态的信息。负荷信息获取部115也可以从负荷传感器20获取上述负荷水平。负荷信息获取部115也可以从上位控制器4获取负荷信息。电流信息存储部114按照时序将由电流获取部113计算出的δ轴电流和γ轴电流与由负荷信息获取部115获取到的负荷信息建立对应地蓄积。
变动计算部116计算出表示规定长度的采样期间内的马达6的驱动力的变动幅度的变动水平。采样期间的长度比上述控制周期的长度长。例如，采样期间的长度为上述控制周期的长度的5倍～300000倍。
作为一个例子，变动计算部116计算出表示采样期间内的δ轴电流的变动幅度的变动水平。如上所述，δ轴电流基于从电流传感器14获取到的电流信息和根据上述频率指令计算出的电压相位角而被计算出。因此，计算出表示δ轴电流的变动幅度的变动水平是基于在电力转换电路10与马达6之间流过的电流和频率指令计算出变动水平的一个例子。
上述变动水平可以是采样期间内的δ轴电流的最大值与最小值的差，也可以是采样期间内的δ轴电流的标准差。变动计算部116也可以以与采样期间相等或者比采样期间长的周期反复进行变动水平的计算。
阈值设定部117基于输送装置2处于无负荷状态时的变动水平来设定阈值。例如，阈值设定部117对输送装置2处于无负荷状态时的变动水平加上规定的余量(margin)来计算出阈值。阈值设定部117也可以对在输送装置2处于无负荷状态时计算出的多个变动水平的平均值加上规定的余量来计算出阈值。阈值设定部117也可以基于在输送装置2处于无负荷状态时计算出的多个变动水平的平均值和该多个变动水平的标准差来计算出阈值。作为一个例子，阈值设定部117也可以对上述平均值加上对上述标准差乘上规定的倍率后得到的值来计算出阈值。阈值设定部117也可以将在输送装置2处于无负荷状态时计算出的多个变动水平的MD(马氏距离)值的最大值设为阈值。MD值是将从多个变动水平的每一个减去多个变动水平的平均值后得到的值的矩阵、多个变动水平的协方差矩阵以及从多个变动水平的每一个减去多个变动水平的平均值后得到的值的逆矩阵相乘后得到的值。阈值存储部118保持由阈值设定部117设定的阈值。
异常检测部119基于变动水平来检测输送装置2的异常。例如，异常检测部119在由阈值设定部117进行的阈值的设定后获取在输送装置2处于无负荷状态时由变动计算部116计算出的变动水平，基于该变动水平和阈值来检测输送装置2的异常。例如，异常检测部119在该变动水平超过了阈值的情况下检测输送装置2的异常。
异常检测部119也可以基于多个变动水平中的超过了阈值的变动水平的数量来检测输送装置2的异常，其中，该多个变动水平通过在输送装置2处于无负荷状态时由变动计算部116反复进行变动水平的计算而得到。例如，异常检测部119也可以在超过了阈值的变动水平的数量超过了规定的次数阈值的情况下检测到输送装置2的异常。
异常通知部121将异常检测部119检测到了异常的信息以视觉信息或听觉信息等的形式输出。例如，异常通知部121使由异常检测部119检测到了异常的情况显示于显示设备101(后述)。
图3是举例示出电力转换装置3的硬件构成的框图。如图3所示，电力转换装置3具有控制电路100、显示设备101以及输入设备102。控制电路100包括一个或多个处理器191、内存(Memory)192、存储器(Storage)193、开关控制电路194以及输入输出端口195。存储器193例如具有非易失性的半导体内存等能由计算机读取的存储介质。存储器193存储有用于使电力转换装置执行以下步骤的程序：通过将一次侧电力转换为二次侧电力并供给至马达6的电力转换电路10，使二次侧电量追随控制指令；计算出表示规定长度的采样期间内的马达的驱动力的变动幅度的变动水平；以及基于变动水平来检测包括马达和由马达驱动的输送部5的输送装置2的异常。
内存192临时存储从存储器193的存储介质加载的程序和由处理器191得到的运算结果。处理器191与内存192协作来执行上述程序，由此构成控制电路100的各功能块。开关控制电路194按照来自处理器191的指令来对逆变电路13内的多个开关元件15的接通/断开进行切换，由此向马达6输出上述驱动电力。输入输出端口195按照来自处理器191的指令，在与逆变电路13、电流传感器14、显示设备101以及输入设备102之间进行电信号的输入输出。
显示设备101例如包括液晶监视器，用于对用户的信息显示。输入设备102例如为小键盘等，获取由用户输入的输入信息。显示设备101和输入设备102也可以如所谓的触摸面板那样设为一体化。显示设备101和输入设备102可以嵌入于电力转换装置3，也可以设于与电力转换装置3连接的外部设备。
〔电压转换过程〕
接下来，作为电力转换方法的一个例子，举例示出由控制电路100执行的控制过程。该过程包括：通过将一次侧电力转换为二次侧电力并供给至马达6的电力转换电路10，使二次侧电量追随控制指令；计算出表示规定长度的采样期间内的马达6的驱动力的变动幅度的变动水平；以及基于变动水平来检测包括马达6和由马达6驱动的输送部5的输送装置2的异常。例如，该过程包括电力转换电路10的控制过程、阈值设定过程以及异常检测过程。
控制电路100并行执行电力转换电路10的控制过程和阈值设定过程，然后，并行执行电力转换电路10的控制过程和异常检测过程。例如，控制电路100在电力转换电路10的启动后未设定阈值的情况下执行阈值设定过程。控制电路100也可以按照指示阈值的设定的用户输入(例如，向输入设备102的输入)来执行阈值设定过程。控制电路100可以在阈值的设定后始终执行异常检测过程，也可以按照指示异常确认的用户输入(例如，向输入设备102的输入)来执行异常检测过程。以下，详细举例示出电力转换电路10的控制过程、阈值设定过程以及异常检测过程。
(电力转换电路的控制过程)
如图4所示，控制电路100依次执行步骤S01、S02、S03、S04、S05、S06、S07。在步骤S01中，指令计算部111计算出控制指令。例如，指令计算部111基于频率指令计算出上述电压指令。例如，指令计算部111基于频率指令计算出上述电压指令值和上述电压相位角。在步骤S02中，指令计算部111向PWM控制部112输出控制指令。与此相应地，PWM控制部112以使二次侧电量追随控制指令的方式控制电力转换电路10。
在步骤S03中，电流获取部113从电流传感器14获取电流信息，基于该电流信息和电压相位角计算出δ轴电流和γ轴电流。在步骤S04中，电流获取部113将δ轴电流和γ轴电流写入电流信息存储部114。
在步骤S05中，负荷信息获取部115获取上述负荷信息。在步骤S06中，负荷信息获取部115以与在步骤S04中由电流获取部113写入的δ轴电流和γ轴电流建立对应的方式，将负荷信息写入电流信息存储部114。在步骤S07中，指令计算部111等待上述控制周期的经过。控制电路100反复进行以上的过程。
(阈值设定过程)
如图5所示，控制电路100首先执行步骤S11、S12。在步骤S11中，变动计算部116等待上述采样期间的经过。在步骤S12中，变动计算部116基于蓄积于电流信息存储部114的负荷信息来确认在采样期间内输送装置2是否处于无负荷状态。在步骤S12中判定为输送装置2不处于无负荷状态的情况下，控制电路100将处理返回至步骤S11。
在步骤S12中判定为输送装置2处于无负荷状态的情况下，控制电路100执行步骤S13、S14、S15。在步骤S13中，变动计算部116计算出上述变动水平。例如，变动计算部116计算出表示采样期间内的δ轴电流的变动幅度的变动水平。在步骤S14中，阈值设定部117对采样次数进行计数。在步骤S15中，阈值设定部117确认采样次数是否达到了预先设定的次数(以下，称为“阈值设定次数”)。
在步骤S15中判定为采样次数未达到阈值设定次数的情况下，控制电路100将处理返回至步骤S11。之后，反复进行输送装置2处于无负荷状态时的变动水平的计算，直至采样次数达到阈值设定次数。
在步骤S15中判定为采样次数达到了阈值设定次数的情况下，控制电路100执行步骤S16、S17。在步骤S16中，阈值设定部117基于通过反复进行变动水平的计算而得到的多个变动水平来设定阈值。例如，阈值设定部117基于多个变动水平的平均值和标准差来计算出阈值。例如，阈值设定部117对平均值加上对标准差乘上规定的倍率后得到的值来计算出阈值。在步骤S17中，阈值设定部117将阈值写入阈值存储部118。以上，阈值设定过程完成。
(异常检测过程)
如图6所示，控制电路100首先执行步骤S21、S22。在步骤S21中，变动计算部116等待上述采样期间的经过。在步骤S22中，变动计算部116基于蓄积于电流信息存储部114的负荷信息来确认在采样期间内输送装置2是否处于无负荷状态。在步骤S22中判定为输送装置2不处于无负荷状态的情况下，控制电路100将处理返回至步骤S21。
在步骤S22中判定为输送装置2处于无负荷状态的情况下，控制电路100执行步骤S23、S24、S25。在步骤S23中，变动计算部116计算出上述变动水平。例如，变动计算部116计算出表示采样期间内的δ轴电流的变动幅度的变动水平。在步骤S24中，异常检测部119对采样次数进行计数。在步骤S25中，异常检测部119确认在步骤S23中由变动计算部116计算出的变动水平是否超过了阈值存储部118的阈值。
在步骤S25中判定为变动水平超过了阈值的情况下，控制电路100执行步骤S26。在步骤S26中，异常检测部119对错误次数进行计数。
接着，控制电路100执行步骤S27。在步骤S25中判定为变动水平未超过阈值的情况下，控制电路100不执行步骤S26而执行步骤S27。在步骤S27中，异常检测部119确认采样次数是否达到了预先设定的次数(以下，称为“异常判定次数”)。
在步骤S27中判定为采样次数未达到异常判定次数的情况下，控制电路100将处理返回至步骤S21。之后，反复进行变动水平是否超过了阈值的确认，直至采样次数达到异常判定次数。
在步骤S27中判定为采样次数达到了异常判定次数的情况下，控制电路100执行步骤S28。在步骤S28中，异常检测部119确认错误次数是否超过了预先设定的次数(上述次数阈值)。
在步骤S28中判定为错误次数超过了次数阈值的情况下，控制电路100执行步骤S29、S31。在步骤S29中，异常检测部119检测到异常。在步骤S31中，异常通知部121使由异常检测部119检测到了异常的情况显示于显示设备101。
接着，控制电路100执行步骤S32。在步骤S28中判定为错误次数未超过次数阈值的情况下，控制电路100不执行步骤S29、S31而执行步骤S32。在步骤S32中，异常检测部119将采样次数和错误次数重置为零。控制电路100反复进行以上的过程。需要说明的是，在以上的过程中，示出了按照每个异常判定次数来确认错误次数的例子，但异常检测部119也可以仅基于错误次数的总数是否超过了次数阈值来检测异常。在该情况下，不需要步骤S27、S32。
〔变形例〕
以上，举例示出了基于在无负荷状态下设定的阈值和在无负荷状态下计算出的变动水平来检测异常的构成，但也可以在不是无负荷的状态下进行阈值的设定和异常的检测。例如，控制电路100也可以成组获取负荷水平和变动水平，基于与负荷水平对应的阈值和变动水平来检测输送装置2的异常。
阈值设定部117获取分别包括负荷水平和变动水平的多套水平组，基于该多套水平组来设定表示负荷水平与阈值的关系的阈值分布。例如，阈值设定部117按照互不相同的多个负荷水平的每一个，基于变动水平来设定阈值，由此设定分别包括负荷水平和阈值的多个阈值数据集作为阈值分布。阈值设定部117也可以基于多个阈值数据集，设定表达负荷水平与阈值的关系的函数作为阈值分布。阈值存储部118保持由阈值设定部117设定的阈值分布。
阈值设定部117基于负荷水平和阈值分布来设定与该负荷水平对应的阈值。在阈值分布为多个阈值数据集的情况下，阈值设定部117也可以通过多个阈值数据集的插补计算出与上述负荷水平对应的阈值。在阈值分布为函数的情况下，阈值设定部117通过向函数输入负荷评价值来计算出与该负荷评价值对应的阈值。
异常检测部119在由阈值设定部117进行的阈值分布的设定后获取包括负荷水平和变动水平的一套水平组，基于该一套水平组(以下，将该水平组称为“检查对象”)和阈值分布来检测输送装置2的异常。例如，异常检测部119使阈值设定部117设定与检查对象的负荷水平对应的阈值。以下，将该阈值称为临时阈值。阈值设定部117基于阈值分布来设定与检查对象的负荷水平对应的临时阈值。异常检测部119在检查对象的变动水平超过了临时阈值的情况下检测到输送装置2的异常。例如，控制电路100可以在临时阈值的设定后始终执行异常检测过程，也可以按照指示异常确认的用户输入(例如，向输入设备102的输入)来执行异常检测过程。
异常检测部119按照规定的反复条件来反复进行一套水平组的获取，由此获取多套检查对象，基于该多套检查对象中的超过了阈值分布的检查对象的数量来检测输送装置2的异常。以下，举例示出本变形例中的阈值设定过程和异常检测过程。
(阈值设定过程)
如图7所示，控制电路100首先执行步骤S41、S42、S43、S44。在步骤S41中，变动计算部116等待上述采样期间的经过。在步骤S42中，变动计算部116计算出上述变动水平。在步骤S43中，阈值设定部117对采样次数进行计数。在步骤S44中，阈值设定部117确认采样次数是否达到了上述阈值设定次数。
在步骤S44中判定为采样次数未达到阈值设定次数的情况下，控制电路100将处理返回至步骤S41。之后，反复进行变动水平的计算，直至采样次数达到阈值设定次数。
在步骤S44中判定为采样次数达到了阈值设定次数的情况下，控制电路100执行步骤S45、S46、S47。在步骤S45中，与步骤S16同样地，阈值设定部117基于多个变动水平来设定阈值。在步骤S46中，阈值设定部117将对上述采样期间内的负荷水平与在步骤S45中计算出的阈值建立了对应的阈值数据集写入阈值存储部118。在步骤S47中，阈值设定部117确认蓄积于阈值存储部118的阈值数据集的数量是否达到了作为阈值分布的必要数量。
在步骤S47中判定为阈值数据集的数量未达到必要数量的情况下，控制电路100执行步骤S48。在步骤S48中，阈值设定部117等待负荷水平发生变化。例如，阈值设定部117等待当前的负荷水平成为与在步骤S46中写入的阈值数据集的负荷水平不同的值。然后，控制电路100将处理返回至步骤S41。之后，在阈值数据集的数量达到必要数量前，一边改变负荷水平，一边反复进行阈值的计算和阈值数据集的写入。
在步骤S47中判定为阈值数据集的数量达到了必要数量的情况下，多个阈值数据集被设定为阈值分布。阈值设定部117也可以基于多个阈值数据集，设定表达负荷水平与阈值的关系的函数作为阈值分布。以上，阈值设定过程完成。
(异常检测过程)
如图8所示，控制电路100首先执行步骤S51、S52、S53、S54、S55。在步骤S51中，变动计算部116等待上述采样期间的经过。在步骤S52中，变动计算部116计算出上述变动水平。在步骤S53中，异常检测部119使阈值设定部117设定与负荷水平对应的阈值(上述临时阈值)。阈值设定部117基于阈值存储部118的阈值分布来设定与负荷水平对应的临时阈值。
在步骤S54中，异常检测部119对采样次数进行计数。在步骤S55中，异常检测部119确认在步骤S52中由变动计算部116计算出的变动水平是否超过了在步骤S53中由阈值设定部117设定的临时阈值。
在步骤S55中判定为变动水平超过了临时阈值的情况下，控制电路100执行步骤S56。在步骤S56中，异常检测部119对错误次数进行计数。
接着，控制电路100执行步骤57。在步骤S55中判定为变动水平未超过临时阈值的情况下，控制电路100不执行步骤S56而执行步骤S57。在步骤S57中，异常检测部119确认采样次数是否达到了上述异常判定次数。
在步骤S57中判定为采样次数未达到异常判定次数的情况下，控制电路100将处理返回至步骤S51。之后，反复进行变动水平是否超过了临时阈值的确认，直至采样次数达到异常判定次数。
在步骤S57中判定为采样次数达到了异常判定次数的情况下，控制电路100执行步骤S58。在步骤S58中，异常检测部119确认错误次数是否超过了上述次数阈值。
在步骤S58中判定为错误次数超过了次数阈值的情况下，控制电路100执行步骤S59、S61。在步骤S59中，异常检测部119检测到异常。在步骤S61中，异常通知部121使由异常检测部119检测到了异常的情况显示于显示设备101。
接着，控制电路100执行步骤S62。在步骤S58中判定为错误次数未超过次数阈值的情况下，控制电路100不执行步骤S59、S61而执行步骤S62。在步骤S62中，异常检测部119将采样次数和错误次数重置为零。控制电路100反复进行以上的过程。需要说明的是，在以上的过程中，示出了按照每个异常判定次数来确认错误次数的例子，但异常检测部119也可以仅基于错误次数的总数是否超过了次数阈值来检测异常。在该情况下，不需要步骤S57、S62。
〔本实施方式的效果〕
如以上所说明的那样，电力转换装置3具备：电力转换电路10，将一次侧电力转换为二次侧电力并供给至马达6；以及控制电路100，通过电力转换电路10，使二次侧电量追随控制指令，控制电路100计算出表示规定长度的采样期间内的马达6的驱动力的变动幅度的变动水平，基于变动水平来检测包括马达6和由马达6驱动的输送部5的输送装置2的异常。
根据该电力转换装置3，能基于可由电力转换装置3获取的驱动力的信息，以高可靠性检测输送装置2的异常。因此，对检测输送装置2的异常的构成的简化有效。
也可以是，控制电路100基于输送装置2处于无负荷状态时的变动水平来设定阈值，在阈值的设定后，在输送装置2处于无负荷状态时计算出变动水平，基于该变动水平和阈值来检测输送装置2的异常。在该情况下，用于设定阈值的变动幅度的测量基准和异常检测中的变动幅度的测量基准一致，因此能以更高的可靠性检测输送装置2的异常。
也可以是，控制电路100基于多个变动水平中的超过了阈值的变动的数量来检测输送装置2的异常，其中，该多个变动水平通过在输送装置2处于无负荷状态时反复进行变动水平的计算而得到。在该情况下，能以更高的可靠性检测输送装置2的异常。
也可以是，控制电路100获取分别包括表示输送装置2中的负荷的大小的负荷水平和变动水平的多套水平组，基于该多套水平组来设定表示负荷水平与阈值的关系的阈值分布，在阈值分布的设定后，获取包括负荷水平和变动水平的一套水平组，基于该一套水平组和阈值分布来检测输送装置2的异常。在该情况下，阈值根据输送负荷的重量而变更，因此能以更高的可靠性检测输送装置2的异常。
也可以是，控制电路100基于多个评价结果中的超过了阈值分布的水平组的数量来检测输送装置2的异常，其中，该多个评价结果通过反复进行一套评价结果的获取而得到。在该情况下，能以更高的可靠性检测输送装置2的异常。
也可以是，控制电路100根据V/f方式计算出与频率指令对应的电压指令作为控制指令，基于在电力转换电路10与马达6之间流过的电流和频率指令来计算出变动水平。在该情况下，在基于V/f控制的输送装置2的驱动中，也能以高可靠性检测输送装置2的异常。
以上，对实施方式进行了说明，但本公开未必限定于上述的实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。在上述的实施方式中，诊断装置基于由电力转换电路10向马达6供给的电力来计算出规定长度的采样期间内的马达6的驱动力的表示变动幅度的变动水平，基于变动水平来检测输送装置2的异常，所述诊断装置嵌入于电力转换装置3的控制电路100，但未必限定于此。如图9所示，诊断装置200也可以以与电力转换装置3分体的形式构成。诊断装置200也可以嵌入于上位控制器4。
异常检测对象设备不限于输送装置2。诊断装置只要具有马达和由马达驱动的可动部即可，可以用于所有设备的异常检测。马达不限于旋转电动机。例如，马达也可以为线性马达。
附图标记说明
1：输送系统；
2：输送装置(设备)；
3：电力转换装置；
5：输送部(可动部)；
6：马达；
10：电力转换电路；
100：控制电路；
200：诊断装置。

Claims (10)

1.一种电力转换装置，其具备：
电力转换电路，将一次侧电力转换为二次侧电力并供给至马达；
控制电路，通过所述电力转换电路，使二次侧电量追随控制指令，
所述控制电路计算出规定长度的采样期间内的所述马达的驱动力的变动水平，基于所述变动水平来检测包括所述马达和由所述马达驱动的可动部的设备的异常。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其中，
所述控制电路基于所述设备处于无负荷状态时的所述变动水平来设定阈值，
所述控制电路在所述阈值的设定后，在所述设备处于无负荷状态时计算出所述变动水平，基于所述变动水平和所述阈值来检测所述设备的异常。
3.根据权利要求2所述的电力转换装置，其中，
所述控制电路基于通过在所述设备处于无负荷状态时反复进行所述变动水平的计算而得到的多个变动水平中的超过了所述阈值的变动水平的数量来检测所述设备的异常。
4.根据权利要求1所述的电力转换装置，其中，
所述控制电路获取分别包括表示所述设备中的负荷的大小的负荷水平和所述变动水平的多套水平组，基于所述多套水平组来设定表示所述负荷水平与阈值的关系的阈值分布，
所述控制电路在所述阈值分布的设定后获取包括所述负荷水平和所述变动水平的一套水平组，基于所述一套水平组和所述阈值分布来检测所述设备的异常。
5.根据权利要求4所述的电力转换装置，其中，
所述控制电路基于多个水平组中的超过了所述阈值分布的水平组的数量来检测所述设备的异常，其中，所述多个水平组通过反复进行所述一套水平组的获取而得到。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电力转换装置，其中，
所述控制电路根据V/f方式计算出与频率指令对应的电压指令向量作为所述控制指令，基于在所述电力转换电路与所述马达之间流过的电流和所述频率指令计算出所述变动水平。
7.一种输送系统，其具备：
如权利要求1至6中任一项所述的电力转换装置；以及
所述设备，
所述设备具有支承并输送物体的输送部作为所述可动部，
所述设备具有驱动所述输送部的马达作为所述马达。
8.一种电力转换方法，其包括：
通过将一次侧电力转换为二次侧电力并供给至马达的电力转换电路，使二次侧电量追随控制指令；
计算出规定长度的采样期间内的所述马达的驱动力的变动水平；以及
基于所述变动水平来检测包括所述马达和由所述马达驱动的可动部的设备的异常。
9.一种程序，用于使电力转换装置执行以下步骤：
通过将一次侧电力转换为二次侧电力并供给至马达的电力转换电路，使二次侧电量追随控制指令；
计算出表示规定长度的采样期间内的所述马达的驱动力的变动幅度的变动水平；以及
基于所述变动水平来检测包括所述马达和由所述马达驱动的可动部的设备的异常。
10.一种诊断装置，基于由电力转换电路向马达供给的电力计算出表示规定长度的采样期间内的所述马达的驱动力的变动幅度的变动水平，
基于所述变动水平来检测包括所述马达和可动部的设备的异常。
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