JP2006034029A

JP2006034029A - 可変速度定周波電源装置、電子装置及びプログラム

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Publication number: JP2006034029A
Application number: JP2004211338A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Hirai; 均平井
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2024-07-20
Also published as: JP4586444B2

Abstract

【課題】複数の異常が発生した場合に、真の異常を表示できるようにする。
【解決手段】制御部６は、制御電圧Vc、発電機電圧Vho、出力電圧Vio、出力電流Iio、発電機１の回転数N、界磁電圧Vn及びフィン温度Tを監視する。異常が検出されたら、所定時間経過後、検出された異常が単独で発生したものか否かを判断し、単独で発生したのであれば、その異常発生を表示部７で表示する。上記所定時間経過後、複数の異常が発生したのであれば、それらの異常がどのグループに属するかをテーブル１９から求める。次に、そのグループ内の表示すべき異常をテーブル１９から求め、その異常を表示部７で表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、発電機出力を整流してインバータに供給するVSCFコントローラ等の可変速度定周波電源装置及び電子装置に関し、特に装置の異常表示に関するものである。

図３はエンジンで発電機を回し、その発電出力を整流平滑した出力をインバータにより交流電力に変換して負荷に供給する従来のVSCFコントローラの概略的な構成を示すブロック図である。
図３において、発電機１はエンジン等の原動機２により回転駆動される。発電機１の発電出力は整流平滑回路３で直流電力に変換された後、インバータ４に入力されて所定周波数の交流電力に変換される。この交流電力は例えば冷凍機等の負荷５に供給される。また、制御部６は装置全体を制御する。発電機１の電圧Vhoとインバータ４の出力電圧Vioは制御部６に加えられ、制御部６はVho、Vioの異常を検出したときに、その旨を表示部７に表示させる。表示部７はVho又はVioの１つの異常が発生したことのみ表示可能な構造になされている。尚、この図３においては、発電機１の電圧Vhoとインバータ４の出力電圧Vioの２つの異常発生のみを表示する例について示しているが、実際には、この外に発電機１の回転数異常、界磁電圧異常等の発生も検出して表示する。その場合、表示部７は常に１つの異常発生のみ表示する。

尚、従来より、電子装置に異常が発生したとき、その異常の原因が複数考えられる場合に原因を特定するための技術がいくつか提案されている。例えば、電動機不回転が電動機自体の不良によるものか、制御回路の不良によるものかを判断する技術（例えば、特許文献１参照）、電源装置の異常が外部異常により発生したのか否かを判断する技術（例えば、特許文献２参照）、被電源制御装置が故障で無応答なのか交流電源が切断されて無応答なのかを判断する技術（例えば、特許文献３参照）、発電回路と電源回路とを連系させた電力連系システムにおいて異常が発生した場合、発電回路及び電源回路のどちらが異常であるかを判断する技術（例えば、特許文献４参照）等が提案されている。
特開平８−６６０８１号公報特開平１１−４５３４号公報特開２００１−７７８７６号公報特開２００１−１６１０３３号公報

図３の従来のVSCFコントローラにおいて、出力電圧Vioの異常は、インバータ４自体の故障により発生する場合（発電機１は正常）と、発電機１の故障が原因（インバータ４は正常）である場合とがある。発電機１の故障が原因で出力電圧Vioに異常が発生した場合、制御部６は、通常は先に発生した発電機１の故障による電圧Vhoの異常を検出して表示部７で表示するが、場合によっては、制御部６の異常検出タイミングや表示制御タイミングのずれ等により、Vioの異常を表示することがあった。表示部７は常に１つの異常発生のみ表示する構造となっているので、本来は電圧Vhoの異常を表示すべきところVioの異常が表示されてしまうと、装置のオペレータは、原因究明のためにまず表示に従ってインバータ４を点検し、インバータ４が正常であると判断されると、次に発電機１を点検することになる。このため、異常発生の原因を特定するのに無駄な時間を費やすことがあった。このような問題は前記特許文献１〜４の技術では解決できないものであった。
従って、本発明は上記の問題を解決し、複数の異常の発生した場合に、最適な異常を優先的に表示できるようにすることを課題とする。

本発明による可変速度定周波電源装置は、発電機の出力を整流平滑した直流電力をインバータにより交流電力に変換して負荷に供給するようになされ、装置に発生し得る複数の異常をそれぞれ検出する検出手段と、検出された異常の１つを表示する表示手段とを備えた可変速度定周波電源装置において、複数の異常が検出されてからこれが表示される迄の時間を複数の異常毎にそれぞれ設定するようにしたものである。例えば、前記装置に発生し得る複数の異常を複数のグループに分け、各グループにおいてそれぞれ表示すべき１つの異常を定めたテーブルと、前記検出手段が前記装置に発生し得る複数の異常のうちの複数の異常を検出したとき、その複数の異常が属するグループにおける前記表示すべき異常を前記テーブルから求め、それを前記表示手段に表示させる制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

また、本発明による電子装置は、装置に発生し得る複数の異常をそれぞれ検出する検出手段と、前記検出された異常を表示する表示手段とを備えた電子装置において、前記装置に発生し得る複数の異常を複数のグループに分け、各グループにおいてそれぞれ表示すべき異常を定めたテーブルと、前記検出手段が前記装置に発生し得る複数の異常のうちの複数の異常を検出したとき、その複数の異常が属するグループにおける前記表示すべき異常を前記テーブルから求め、それを前記表示手段に表示させる制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

また、本発明によるプログラムは、装置に発生し得る複数の異常をそれぞれ検出する検出処理と、前記装置に発生し得る複数の異常のうちの複数の異常が検出されたとき、前記装置に発生し得る複数の異常を複数のグループに分け、各グループにおいてそれぞれ表示すべき１つの異常を定めたテーブルを参照し、前記検出された複数の異常が属するグループにおける前記表示すべき異常を求める参照処理と、前記表示すべき異常を表示する表示処理とをコンピュータに実行させるためのものである。

本発明によれば、装置に複数の異常が発生した場合に、真の異常のみを表示し、他の２次的に発生する異常が表示されないようにすることができる。このため、異常発生の原因を容易に特定して、点検修理の時間を短縮することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図１は本発明の実施の形態による可変速度定周波電源装置としてのVSCFコントローラを示すブロック図である。
図１において、１は３相発電機（以下発電機）、２は発電機１を回転駆動する原動機、３は発電機１の発電出力を整流平滑するダイオード及びコンデンサからなる整流平滑回路、４は整流平滑回路３の直流出力を所定周波数の交流電力に変換するインバータ、５はインバータ４の出力が供給される負荷、６は装置全体を制御すると共に、異常発生を検出して表示させる制御部でCPUを含む。７は制御部６の制御により異常発生を表示する表示部であり、１つの異常発生のみ表示可能な構造となっている。

８は制御部６の制御に基づいてインバータ４を構成する複数のスイッチング素子（図示せず）の各ゲートをON/OFF制御するゲート回路である。９はDC/DCコンバータで、バッテリ１０から例えば２４Vの電圧が運転スイッチ１１を介して供給される。DC/DCコンバータ９は上記バッテリ電圧から±１５V、＋５Vの定電圧を生成する。これらの定電圧は、インバータ４、制御部６、表示部７、ゲート回路８等の所定の回路に電源電圧として供給される。１２はインバータ４の直流出力電流Iioを検出する直流電流検出器である。

制御部６において、A/D1〜A/D4はA/D変換器、DI1〜DI3はデジタル入力を示す。この制御部６には、装置に発生し得る様々な異常情報が入力される。A/D1には、バッテリ１０の電圧が運転スイッチ１１を介して制御電圧Vcとして入力され、制御部６はVcの低電圧異常を検出する。A/D2には、発電出力電圧を整流回路１３で整流した発電機電圧Vhoが入力され、制御部６はVhoの過電圧異常及び低電圧異常を検出する。A/D３には、インバータ出力電圧Vioが入力され、制御部６はVioの過電圧異常及び低電圧異常を検出する。A/D４には、直流電流検出器１２の直流出力電流Iioが入力され、制御部６はIioの過電流異常を検出する。

DI1には、発電機１の回転数Nが波形整形回路１５により正弦波から矩形波に変換されて入力され、制御部６は過回転異常及び低回転異常を検出する。DI2には、発電機１の界磁電圧Vnがフォトカプラ１６を介して入力され、制御部６はVnの過電圧異常を検出する。DI3には、発電機１のフィン温度Tがサーマルスイッチ１７を介して入力され、制御部６は過熱異常を検出する。尚、ROM１８はプログラム等の所定のデータを格納する。

上記のように制御部６は装置に発生し得る多数の異常を検出するが、本実施の形態における表示部７は、そのうちの１つの異常しか表示できない構造となっている。表示は２桁の数字で異常を特定するようになされている。多数の異常のうちには互いに因果関係のあるものがある。例えば、バッテリ電圧である制御電圧Vcが低電圧異常になったり、あるいは発電機電圧Vhoが過電圧異常又は低電圧異常になると、それが原因で出力電圧Vio、直流出力電流Iio等に異常が発生することがある。その他の異常の場合についても同様に１つの異常が他の異常の原因となることがある。

そこで、本実施の形態においては、上記の多数の異常のうち互いに因果関係のあるもの同士をグループ分けする。そして、各グループ内で優先的に表示すべき１つの異常を決めておく。即ち、グループ内のある１つの異常が他の全ての異常の原因となり得る場合に、その１つの異常を表示すべき１つの異常とする。例えば、発電機電圧Vhoと出力電圧Vioと直流出力電流Iioとを第１のグループとし、発電機電圧Vhoを表示すべき異常とする。また、制御電圧Vcと出力電圧Vioと直流出力電流Iioとを第２のグループとし、制御電圧Vcを表示すべき異常とする。第３、第４…のグループについても同様に表示すべき１つの異常を決めておく。このグループ及びその決められた表示すべき異常をテーブル１９に登録しておく。尚、上記多数の異常がそれぞれ単独で発生した場合はそれを表示する。

次に、上記構成による動作について図２のフローチャートを参照して説明する。
制御部６は、制御電圧Vc、発電機電圧Vho、出力電圧Vio、出力電流Iio、発電機１の回転数N、界磁電圧Vn及びフィン温度Tを監視し（ステップS1、以下ステップ略）、異常が検出された否かを調べる（S2）。異常が検出されたら、所定時間の経過を待つ（S3）。所定時間経過後、検出された異常が単独で発生したものか否かを判断し（S4）、単独で発生したのであれば、その異常発生を表示部７で表示する（S7）。上記所定時間経過後、複数の異常が発生したのであれば、それらの異常がどのグループに属するかをテーブル１９から求める（S5）。次に、そのグループ内の表示すべき１つの異常をテーブル１９から求め（S6）、その１つの異常を表示部７で表示する（S7）。

本実施の形態によれば、複数の異常が発生した場合に、そのうちの真の異常のみを表示し、他の２次的に発生する異常が表示されないようにすることができる。このため、異常発生の原因を容易に特定することができ、点検修理に無駄な時間がかかることを無くすことができる。
尚、図２のフローチャートにかかる処理に代え、各異常項目毎に検出から表示までの待ち時間（遅れ時間）をそれぞれタイマ等に設定しておき、所定の遅れ時間の経過後に表示するように構成してもよい。この場合、原因と結果の関係にある異常、例えば、発電機自体の異常と出力電圧の異常との関係のような場合、原因側の異常の待ち時間より結果側の待ち時間を長く設定しておけば良い。
尚、本実施の形態は、本発明をVSCFコントローラに適用した場合について説明したが、本発明は一般的な電子装置に適用することができる。その場合は、電子装置に互いに因果関係のある複数の異常発生があった場合に、真の異常のみを表示することができる。

本発明の実施の形態によるVSCFコントローラを示す構成図である。動作を示すフローチャートである。従来のVSCFコントローラの概略的な構成を示すブロック図である。

符号の説明

１：３相発電機、２：原動機、３：整流平滑回路、４：インバータ、５：負荷、６：制御部、７：表示部、９：DC/DCコンバータ、１０：バッテリ、１２：直流電流検出器、１９：テーブル、Vc：制御電圧、Vho：発電機電圧、Vio：インバータ出力電圧、Iio：直流出力電流、N：発電機回転数、Vn：発電機界磁電圧、T：フィン温度

Claims

発電機の出力を整流平滑した直流電力をインバータにより交流電力に変換して負荷に供給するようになされ、装置に発生し得る複数の異常をそれぞれ検出する検出手段と、検出された異常の１つを表示する表示手段とを備えた可変速度定周波電源装置において、
前記検出手段が前記装置に複数の異常を検出した場合に、異常の種類に応じた所定の待ち時間が経過したことを条件として前記表示手段に異常を表示させる制御手段を備えたことを特徴とする可変速度定周波電源装置。
前記装置に発生し得る複数の異常を複数のグループに分け、各グループにおいてそれぞれ表示すべき１つの異常を定めたテーブルを設け、
前記制御手段は、前記検出手段が前記装置に発生し得る複数の異常のうちの複数の異常を検出したとき、その複数の異常が属するグループにおける前記表示すべき異常を前記テーブルから求め、それを前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１に記載の可変速度定周波電源装置。
前記テーブルにおいて、前記装置に発生し得る複数の異常のうち互いに原因と結果となるような複数の異常毎にグループ分けし、各グループ内である１つの異常が他の異常の原因となり得る場合にその１つの異常をそのグループの前記表示すべき異常とすることを特徴とする請求項１記載の可変速度定周波電源装置。
前記検出手段が１つの異常を検出したときは、前記制御手段はその異常を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項２又は３記載の可変速度定周波電源装置。
少なくとも前記発電機の電圧と前記インバータの出力電圧とを１つのグループとし、前記発電機の電圧の異常を前記表示すべき異常とすることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の記載の可変速度定周波電源装置。
装置内の所定の回路に電源電圧を供給するDC/DCコンバータを設け、少なくとも前記 DC/DCコンバータの入力電圧と前記インバータの出力電圧とを１つのグループとし、前記発電機の電圧の異常を前記表示すべき異常とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の可変速度定周波電源装置。
装置に発生し得る複数の異常をそれぞれ検出する検出手段と、前記検出された異常を表示する表示手段とを備えた電子装置において、
前記検出手段が前記装置に複数の異常を検出した場合に、異常の種類に応じた所定の待ち時間が経過したことを条件として前記表示手段に異常を表示させる
ことを特徴とする電子装置。
前記装置に発生し得る複数の異常を複数のグループに分け、各グループにおいてそれぞれ表示すべき異常を定めたテーブルを設け、
前記制御手段は、前記検出手段が前記装置に発生し得る複数の異常のうちの複数の異常を検出したとき、その複数の異常が属するグループにおける前記表示すべき異常を前記テーブルから求め、それを前記表示手段に表示させ、
前記テーブルにおいて、前記装置に発生し得る複数の異常のうち互いに原因と結果となるような複数の異常毎にグループ分けし、各グループ内である１つの異常が他の異常の原因となり得る場合にその１つの異常をそのグループの前記表示すべき異常とすることを特徴とする請求項７記載の電子装置。
前記検出手段が１つの異常を検出したときは、前記制御手段はその異常を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項７又は８記載の電子装置。
装置に発生し得る複数の異常をそれぞれ検出する検出処理と、
前記装置に発生し得る複数の異常のうちの複数の異常が検出された場合に、該異常をそれぞれに設定された所定の時間遅れの経過後に表示する表示処理とをコンピュータに実行させるためのプログラム。