JP2006184160A - 故障検出機能付き三相交流電動機の電流検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの電流センサで三相電流を検出する装置において、１つの電流センサの検出値が０で固定された場合に、電流センサの故障が発生したのか、電流供給ラインの短絡故障が発生して、実際の電流値が０になっているのかを判断する。
【解決手段】第１の電流センサ８は、Ｕ相電流ＩuとＶ相電流Ｉvとの合計値を検出するとともに、第２の電流センサ９は、Ｖ相電流ＩvとＷ相電流Ｉwとの合計値を検出する。各相電流演算部１２は、第１の電流センサ８および第２の電流センサ９の電流検出値に基づいて、三相電流Ｉu，Ｉv，Ｉwを算出する。故障判定部１７は、演算により求められた三相電流Ｉu，Ｉv，Ｉwの値に基づいて、電流センサ８，９に故障が発生したのか、三相の電流ラインに故障が発生したのかを判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、三相交流電動機に流れる三相電流に基づいて、各相の電流ラインの故障および電流検出手段の故障のうちの少なくとも一方の故障を検出する機能を備えた三相交流電動機の電流検出装置に関する。

従来、三相交流電動機に流れる三相電流を検出するために、電流検出器を２つ設けて、二相の電流値をそれぞれ検出し、三相の電流値の和が０になる原理に基づいて、残り一相の電流値を演算によって求める電流検出装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００１−１１９９８９号公報

しかしながら、従来の電流検出装置では、１つの電流検出器の検出値が０で固定された場合に、電流検出器の故障が発生したのか、電流供給ラインの短絡故障が発生して、実際の電流値が０になっているのかを判断することができないという問題があった。

本発明による故障検出機能付き三相交流電動機の電流検出装置は、第１の電流検出手段によって、三相電流のうちの第１相電流値および第２相電流値の合計値を検出するとともに、第２の電流検出手段によって、第１相電流値および第２相電流値のうちのいずれか一方の電流値と、第３相電流値との合計値を検出し、それぞれの電流検出手段で検出される電流値に基づいて、三相電流値をそれぞれ求め、求めた三相電流値に基づいて、三相のうちの各相の電流ラインの故障、第１の電流検出手段の故障、第２の電流検出手段の故障のうちの少なくとも一つの故障を検出することを特徴とする。

本発明による故障検出機能付き三相交流電動機の電流検出装置によれば、２つの電流検出手段によってそれぞれ検出された電流値に基づいて、三相電流値をそれぞれ求める構成により、１つの電流検出手段の検出値が０で固定された場合でも、電流検出手段の故障が発生したのか、電流供給ラインの短絡故障が発生して、実際の電流値が０になっているのかを判断することができる。

図１は、一実施の形態における故障検出機能付き三相交流電動機の電流検出装置のシステム構成を示す図である。以下では、三相交流電動機の電流検出装置をハイブリッド自動車に適用した例について説明する。このハイブリッド自動車は、図示しないエンジンおよび／または三相交流電動機３を走行駆動源として、図示しない車輪を回転駆動させることによって走行する。一実施の形態における三相交流電動機の電流検出装置は、目標電流指令部１と、制御部２と、第１の電流センサ８と、第２の電流センサ９と、第１の電流検出部１０と、第２の電流検出部１１と、各相電流演算部１２と、オフセット電圧検出部１３と、オフセット電圧故障判定部１４と、ゲイン検出部１５と、ゲイン比較判定部１６と、故障判定部１７と、オフセット電圧補正部１８と、減算器１９ａ，１９ｂ，１９ｃとを備える。ただし、目標電流指令部１、制御部２、第１の電流検出部１０、第２の電流検出部１１、各相電流演算部１２、オフセット電圧検出部１３、オフセット電圧故障判定部１４、ゲイン検出部１５、ゲイン比較判定部１６、故障判定部１７、オフセット電圧補正部１８、および、減算器１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、演算処理装置内部で行われる演算処理機能をそれぞれ表したものである。

目標電流指令部１は、運転者のアクセルペダル操作量に応じたトルク指令値、および、三相交流電動機３の回転速度等に基づいて、Ｕ相電流指令値Ｉru，Ｖ相電流指令値Ｉrv，Ｗ相電流指令値Ｉrwを演算する。減算器１９ａ〜１９ｃは、目標電流指令部１で演算されるＵ相，Ｖ相，Ｗ相の電流指令値と、後述する各相電流演算部１２で求められるＵ相，Ｖ相，Ｗ相の電流値との差をそれぞれ演算する。制御部２は、減算器１９ａ〜１９ｃでそれぞれ演算される電流指令値と電流検出値との差が０になるような三相電圧指令値を演算して、三相交流電動機３の各相コイルに印加する。

第１の電流センサ８は、ホール素子を備えており、Ｕ相電流ＩuとＶ相電流Ｉvとを加算した電流（Ｉu＋Ｉv）に応じた大きさの電圧値を検出して、第１の電流検出部１０に出力する。第１の電流検出部１０は、第１の電流センサ８で検出された電圧値を電流値（Ｉu＋Ｉv）に変換する。

第２の電流センサ８もホール素子を備えており、Ｖ相電流Ｉvと、Ｗ相電流Ｉwとを加算した電流（Ｉv＋Ｉw）に応じた大きさの電圧値を検出して、第２の電流検出部１１に出力する。第２の電流検出部１１は、第２の電流センサ９で検出された電圧値を電流値（Ｉv＋Ｉw）に変換する。

各相電流演算部１２は、第１の電流検出部１０によって検出される電流値、および、第２の電流検出部１１によって検出される電流値に基づいて、Ｕ相電流Ｉu，Ｖ相電流Ｉv，Ｗ相電流Ｉwを求める。第１の電流検出部１０によって検出される電流値をａ（Ａ）、第２の電流検出部１１によって検出される電流値をｂ（Ａ）とすると、次式（１），（２）の関係が成り立つ。
Ｉu＋Ｉv＝ａ （１）
Ｉv＋Ｉw＝ｂ （２）
また、三相の電流値の合計は０となることから、次式（３）の関係が成り立つ。
Ｉu＋Ｉv＋Ｉw＝０ （３）

なお、各相電流は、三相交流電動機３に流れ込む方向を正の値とし、第１の電流検出部１０および第２の電流検出部１１で検出される電流値も、三相交流電動機３に流れ込む方向の電流を正の値として検出する。

上式（１）〜（３）より、Ｕ相電流Ｉu，Ｖ相電流Ｉv，Ｗ相電流Ｉwは、それぞれ次式（４）〜（６）で表される。
Ｉu＝−ｂ （４）
Ｉv＝ａ＋ｂ （５）
Ｉw＝−ａ （６）

オフセット電圧検出部１３は、第１の電流センサ８および第２の電流センサ９のオフセット電圧を検出する。ここでは、三相交流電動機３の制御初期時または制御終了時において、目標電流指令部１や制御部２に電力が供給されていない状態、すなわち、三相交流電動機３に電流が流れていない状態において、第１の電流センサ８によって検出された電圧値α（Ｖ）、および、第２の電流センサ９によって検出された電圧値β（Ｖ）をオフセット電圧として検出する。

オフセット電圧故障判定部１４は、オフセット電圧検出部１３で検出されたオフセット電圧α（Ｖ）およびβ（Ｖ）がそれぞれ許容規格値範囲内（±Ｖoffth内）にあるか否かを判定する。オフセット電圧α（Ｖ）およびβ（Ｖ）がそれぞれ±Ｖoffth内にあれば、オフセット電圧故障は生じていないと判断し、±Ｖoffth内になければ、オフセット電圧故障が生じていると判断する。

オフセット電圧補正部１８は、オフセット電圧故障判定部１４によってオフセット電圧故障が生じていないと判断されると、第１の電流センサ８で検出される電圧値に−α（Ｖ）を加算するオフセット補正を行うとともに、第２の電流センサ９で検出される電圧値に−β（Ｖ）を加算するオフセット補正を行う。これにより、環境温度や、残留磁束によって、電流センサ８，９のオフセット電圧が０となっていない場合でも、正確な電流値を検出することができる。

ゲイン検出部１５は、三相交流電動機３の制御初期時または制御中において、目標電流指令部１から出力されるＶ相電流指令値Ｉrvが０（Ａ）のときの第１の電流センサ８によって検出される電圧値Ｖａおよび第２の電流センサ９によって検出される電圧値Ｖｂを加算した値Ｖａ＋Ｖｂの絶対値をゲインとして検出する。

ゲイン比較判定部１６は、ゲイン検出部１５で検出されたゲイン｜Ｖａ＋Ｖｂ｜が所定のゲイン許容電圧Ｖg以下であるか否かを判定する。理論的には、Ｖ相電流指令値Ｉrvが０（Ａ）のときのゲイン｜Ｖａ＋Ｖｂ｜は０となるはずである。図２は、各相ラインの通電電流とゲインの変動範囲との関係、および、オフセット電圧の許容規格値範囲を示す図である。図２に示すように、通電電流が大きくなるほど、ゲインの変動範囲は大きくなる。なお、電流センサ８，９の最大定格電流は５００（Ａ）とし、最大定格電流５００（Ａ）通電時に、電流センサ８，９は＋５（Ｖ）を出力し、−５００（Ａ）通電時に−５（Ｖ）を出力するものとする。ゲイン｜Ｖａ＋Ｖｂ｜が所定のゲイン許容電圧Ｖgより大きい場合には、電流センサ８または電流センサ９に故障が生じていると判定する。

故障判定部１７は、電流センサ８および９の故障判定を行うとともに、Ｕ相ライン、Ｖ相ラインおよびＷ相ラインの短絡故障判定を行う。初めに、Ｕ相ラインに短絡故障が生じて、Ｉu＝０（Ａ）となった場合について考察する。この場合、三相電流の合計値は０とならず、式（１），（２）より、Ｖ相電流ＩvおよびＷ相電流Ｉwは、次式（７）のようになる。
Ｉv＝ａ，Ｉw＝ｂ−ａ （７）

次に、Ｖ相ラインに短絡故障が生じて、Ｉv＝０（Ａ）となった場合について考察する。この場合も三相電流の合計値は０とならず、式（１），（２）より、Ｕ相電流ＩuおよびＷ相電流Ｉwは、次式（８）のようになる。
Ｉu＝ａ，Ｉw＝ｂ （８）

最後に、Ｗ相ラインに短絡故障が生じて、Ｉw＝０（Ａ）となった場合について考察する。この場合も三相電流の合計値は０とならず、式（１），（２）より、Ｕ相電流ＩuおよびＶ相電流ＩVは、次式（９）のようになる。
Ｉu＝ａ−ｂ，Ｉv＝ｂ （９）

図３は、Ｕ相ラインの短絡故障が生じた場合に、第１の電流検出部１０で検出される電流値（Ｉu＋Ｉv）、第２の電流検出部１１で検出される電流値（Ｉv＋Ｉw）とともに、三相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwを示す図である。短絡故障が生じる前の各相の電流値は、式（４）〜（６）で表される値となっているが、時刻Ｔu1において、Ｕ相ラインの短絡故障が生じると、各相の電流値は、上式（７）のようになる。故障判定部１７は、式（７）の関係が所定時間Ｔ１以上継続すると、Ｕ相ラインの短絡故障が発生したと判断する。

図４は、Ｖ相ラインの短絡故障が生じた場合に、第１の電流検出部１０で検出される電流値（Ｉu＋Ｉv）、第２の電流検出部１１で検出される電流値（Ｉv＋Ｉw）とともに、三相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwを示す図である。時刻Ｔv1において、Ｖ相ラインの短絡故障が生じると、各相の電流値は、上式（８）のようになる。故障判定部１７は、式（８）の関係が所定時間Ｔ１以上継続すると、Ｖ相ラインの短絡故障が発生したと判断する。

図５は、Ｗ相ラインの短絡故障が生じた場合に、第１の電流検出部１０で検出される電流値（Ｉu＋Ｉv）、第２の電流検出部１１で検出される電流値（Ｉv＋Ｉw）とともに、三相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwを示す図である。時刻Ｔw1において、Ｗ相ラインの短絡故障が生じると、各相の電流値は、上式（９）のようになる。故障判定部１７は、式（９）の関係が所定時間Ｔ１以上継続すると、Ｗ相ラインの短絡故障が発生したと判断する。

続いて、各相の電流ラインは正常であるが、電流センサ８に故障が生じて、第１の電流検出部１０によって検出される電流値が０（Ａ）で張り付いた場合について考察する。この場合の各相の電流値は、式（４）〜（６）より、次式（１０）のようになる。
Ｉu＝−ｂ，Ｉv＝ｂ，Ｉw＝０ （１０）

図６は、電流センサ８に故障が生じて、第１の電流検出部１０によって検出される電流値が０（Ａ）で張り付いた場合の各相の電流値、および、第１，第２の電流検出部１０，１１でそれぞれ検出される電流値を示す図である。時刻Ｔaにおいて、第１の電流検出部１０によって検出される電流値が０（Ａ）で張り付くと、各相の電流値は、上式（１０）のようになる。故障判定部１７は、式（１０）の関係が所定時間Ｔ２以上継続すると、第１の電流センサ８に故障が発生したと判定する。

また、各相の電流ラインは正常であるが、電流センサ９に故障が生じて、第２の電流検出部１１によって検出される電流値が０（Ａ）で張り付いた場合の各相の電流値は、式（４）〜（６）より、次式（１１）のようになる。
Ｉu＝０，Ｉv＝ａ，Ｉw＝−ａ （１１）
故障判定部１７は、式（１１）の関係が所定時間Ｔ２以上継続すると、第２の電流センサ９に故障が発生したと判定する。

図７および図８は、一実施の形態における故障検出機能付き三相交流電動機の電流検出装置によって行われる処理内容を示すフローチャートである。図示しないイグニッションスイッチがオンされると、ステップＳ１０の処理が開始される。ステップＳ１０では、三相交流電動機３に駆動力が伝達しないように、駆動輪（不図示）との間を接続／遮断するクラッチ（不図示）を切って、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、電流センサ８，９のオフセット電圧を検出するために、主回路の電源、すなわち、目標電流指令部１および制御部２の電源をオフにして、ステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０では、オフセット電圧検出部１３によって、電流センサ８，９のオフセット電圧α（Ｖ），β（Ｖ）をそれぞれ検出して、ステップＳ４０に進む。ステップＳ４０において、オフセット電圧故障判定部１４は、電流センサ８のオフセット電圧αの絶対値が所定の許容規格値Ｖaoffth以下であるか否かを判定する。オフセット電圧αの絶対値が所定の許容規格値Ｖaoffthより大きいと判定すると、ステップＳ１１０に進み、電流センサ８にオフセット電圧故障が生じていると判断する。一方、オフセット電圧αの絶対値が所定の許容規格値Ｖaoffth以下であると判定すると、ステップＳ５０に進む。

ステップＳ５０において、オフセット電圧故障判定部１４は、電流センサ９のオフセット電圧βの絶対値が所定の許容規格値Ｖboffth以下であるか否かを判定する。オフセット電圧βの絶対値が所定の許容規格値Ｖboffthより大きいと判定すると、ステップＳ１２０に進み、電流センサ９にオフセット電圧故障が生じていると判断する。一方、オフセット電圧βの絶対値が所定の許容規格値Ｖboffth以下であると判定すると、ステップＳ６０に進む。

ステップＳ６０において、オフセット電圧補正部１８は、第１の電流センサ８のオフセット補正を行うための電圧値として、−α（Ｖ）を設定するとともに、第２の電流センサ９のオフセット補正を行うための電圧値として、−β（Ｖ）を設定する。すなわち、第１の電流センサ８で検出される電圧値には、−α（Ｖ）が加算されるオフセット補正が行われるとともに、第２の電流センサ９で検出される電圧値には、−β（Ｖ）が加算されるオフセット補正が行われる。

ステップＳ６０に続くステップＳ７０では、主回路の電源、すなわち、目標電流指令部１および制御部２の電源をオンにして、ステップＳ８０に進む。ステップＳ８０において、目標電流指令部１は、電流センサ８，９のゲイン異常判定を行うために、Ｕ相電流指令値Ｉruを５００（Ａ）、Ｖ相電流指令値Ｉrvを０（Ａ）、Ｗ相電流指令値Ｉrwを−５００（Ａ）とする指令を出力する。

ステップＳ８０に続くステップＳ９０において、ゲイン比較判定部１６は、ゲイン検出部１５で検出されるゲイン｜Ｖａ＋Ｖｂ｜が所定のゲイン許容電圧Ｖg以下であるか否かを判定する。ゲイン｜Ｖａ＋Ｖｂ｜が所定のゲイン許容電圧Ｖgより大きいと判定すると、ステップＳ１３０に進み、電流センサ８または９に故障（ゲイン異常）が生じていると判断する。一方、ゲイン｜Ｖａ＋Ｖｂ｜が所定のゲイン許容電圧Ｖg以下であると判定すると、ゲイン異常は発生していないと判断して、ステップＳ１００に進む。ステップＳ１００では、図示しないクラッチを接続して、三相交流電動機３に駆動力が伝達できる状態とする。これにより、三相交流電動機３の通常制御が開始される。図示しないクラッチを接続すると、図８に示すフローチャートのステップＳ１４０に進む。

ステップＳ１４０において、故障判定部１７は、式（７）の関係、すなわち、Ｖ相電流ＩvおよびＷ相電流ＩwがＩv＝ａ，Ｉw＝ｂ−ａとなる状態が所定時間Ｔ１以上継続したか否かを判定する。式（７）の関係が所定時間Ｔ１以上継続したと判定すると、ステップＳ２４０に進み、Ｕ相ラインに短絡故障が生じたと判断する。一方、ステップＳ１４０の判定を否定すると、ステップＳ１５０に進む。

ステップＳ１５０において、故障判定部１７は、式（８）の関係、すなわち、Ｕ相電流ＩuおよびＷ相電流ＩwがＩu＝ａ，Ｉw＝ｂとなる状態が所定時間Ｔ１以上継続したか否かを判定する。式（８）の関係が所定時間Ｔ１以上継続したと判定すると、ステップＳ２５０に進み、Ｖ相ラインに短絡故障が生じたと判断する。一方、ステップＳ１５０の判定を否定すると、ステップＳ１６０に進む。

ステップＳ１６０において、故障判定部１７は、式（９）の関係、すなわち、Ｕ相電流ＩuおよびＶ相電流ＩvがＩu＝ａ−ｂ，Ｉv＝ｂとなる状態が所定時間Ｔ１以上継続したか否かを判定する。式（９）の関係が所定時間Ｔ１以上継続したと判定すると、ステップＳ２６０に進み、Ｗ相ラインに短絡故障が生じたと判断する。一方、ステップＳ１６０の判定を否定すると、ステップＳ１７０に進む。

ステップＳ１７０において、故障判定部１７は、式（１０）の関係、すなわち、各相の電流値がＩu＝−ｂ，Ｉv＝ｂ，Ｉw＝０となる状態が所定時間Ｔ２以上継続したか否かを判定する。式（１０）の関係が所定時間Ｔ２以上継続したと判定すると、ステップＳ２７０に進み、電流センサ８に故障が生じたと判断する。一方、ステップＳ１７０の判定を否定すると、ステップＳ１８０に進む。

ステップＳ１８０において、故障判定部１７は、式（１１）の関係、すなわち、各相の電流値がＩu＝０，Ｉv＝ａ，Ｉw＝−ａとなる状態が所定時間Ｔ２以上継続したか否かを判定する。式（１１）の関係が所定時間Ｔ２以上継続したと判定すると、ステップＳ２８０に進み、電流センサ９に故障が生じたと判断する。一方、ステップＳ１８０の判定を否定すると、ステップＳ１９０に進む。

ステップＳ１９０において、目標電流指令部１は、トルク指令値、および、三相交流電動機３の回転速度等に基づいて決定される各相電流指令値のうち、Ｖ相電流指令値Ｉrvが０（Ａ）であるか否かを判定する。Ｖ相電流指令値Ｉrvが０（Ａ）であると判定すると、ステップＳ２００に進み、Ｖ相電流指令値Ｉrvが０（Ａ）ではないと判定すると、ステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２００において、ゲイン比較判定部１６は、ゲイン検出部１５で検出されるゲイン｜Ｖａ＋Ｖｂ｜が所定のゲイン許容電圧Ｖg以下であるか否かを判定する。ここでは、Ｕ相電流指令値Ｉruは５００（Ａ）ではなく、また、Ｗ相電流指令値Ｉrwは−５００（Ａ）ではないが、この場合も、｜Ｉu｜＝｜Ｉw｜、すなわち、｜ａ｜＝｜ｂ｜が成立しているので、ゲイン異常判定を行うことができる。ゲイン｜Ｖａ＋Ｖｂ｜が所定のゲイン許容電圧Ｖgより大きいと判定すると、ステップＳ２９０に進み、電流センサ８または９に故障（ゲイン異常）が生じていると判断する。一方、ゲイン｜Ｖａ＋Ｖｂ｜が所定のゲイン許容電圧Ｖg以下であると判定すると、ステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２１０では、三相交流電動機３の制御が終了か否かを判定する。図示しないイグニッションスイッチがオフされて、三相交流電動機３の制御が終了であると判定するとステップＳ２２０に進み、イグニッションスイッチがオフされておらず、制御を継続すると判定すると、ステップＳ１４０に戻って、上述した各相ラインの短絡故障判定、および、電流センサ８，９の故障判定を行う。

ステップＳ２２０では、三相交流電動機３に駆動力が伝達しないように、図示しないクラッチを切って、ステップＳ２３０に進む。ステップＳ２３０では、主回路の電源、すなわち、目標電流指令部１および制御部２の電源をオフにして、図７および図８に示すフローチャートの制御を終了する。

一実施の形態における故障検出機能付き三相交流電動機の電流検出装置によれば、電流センサを２つ設け、第１の電流センサによって、第１相電流値および第２相電流値の合計値を検出するとともに、第２の電流センサによって、第１相電流値および第２相電流値のうちのいずれか一方の電流値と、第３相電流値との合計値を検出し、検出した電流値に基づいて、第１相電流値、第２相電流値、および、第３相電流値を求める。この電流検出装置によれば、演算によって求めた第１相電流値、第２相電流値、および、第３相電流値のうち、１つの電流値が０で固定された場合に、各相電流値の値に基づいて、電流供給ラインに故障が生じたのか、電流センサに故障が生じたのかを判定することができる。

電流供給ラインに故障が生じたのか、電流センサに故障が生じたのかを判定するために、電流センサを各相ごとに設ける方法も考えられるが、この場合には、電流センサを３つ設けることから、装置全体のコストが増大するという問題が生じる。これに対して、一実施の形態における故障検出機能付き三相交流電動機の電流検出装置によれば、２つの電流センサを設けるだけで、電流供給ラインに故障が生じたのか、電流センサに故障が生じたのかを判定することができる。

なお、各相の電流の位相はそれぞれ１２０°ずれているので、二相の電流値を合計した時の最大電流値は、一相の最大電流値と同じとなる。従って、二相の電流値をそれぞれ検出して、残りの一相の電流値を演算により求める従来の電流検出装置で用いる電流センサに対して、最大定格電流を大きくする必要もない。

本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、上述した説明では、三相交流電動機の電流検出装置をハイブリッド自動車に適用した例を挙げたが、電気自動車に適用することもできるし、車両以外の他のシステムに適用することもできる。

２つの電流センサにより検出する電流値は、（Ｉu＋Ｉv）と（Ｉv＋Ｉw）の組み合わせに限られることはなく、（Ｉu＋Ｉv）と（Ｉu＋Ｉw）の組み合わせでもよいし、（Ｉu＋Ｉw）と（Ｉv＋Ｉw）の組み合わせとしてもよい。いずれの組み合わせにおいても、演算によって、各相の電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwを求めることができる。

なお、インジケータを備えるようにして、電流センサ８，９の故障、または、電流ラインの故障を検出した時に、故障が発生していることを報知するようにしてもよい。上述したように、電流センサ８，９の故障、および、電流ラインの故障を区別して検出することができるので、これらの故障を区別できる形で報知できるようにすれば、ユーザの利便性はさらに高くなる。

特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、第１の電流センサ８および第１の電流検出部１０が第１の電流検出手段を、第２の電流センサ９および第２の電流検出部１１が第２の電流検出手段を、各相電流演算部１２が演算手段を、故障判定部１７が第１の故障検出手段および第２の故障検出手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。

一実施の形態における故障検出機能付き三相交流電動機の電流検出装置のシステム構成を示す図 各相ラインの通電電流とゲインの変動範囲との関係、および、オフセット電圧の許容規格値範囲を示す図 Ｕ相ラインの短絡故障が生じた場合の検出電流値、および、各相の電流値をそれぞれ示す図 Ｖ相ラインの短絡故障が生じた場合の検出電流値、および、各相の電流値をそれぞれ示す図 Ｗ相ラインの短絡故障が生じた場合の検出電流値、および、各相の電流値をそれぞれ示す図 第１の電流センサに故障が生じて、第１の電流検出部によって検出される電流値が０（Ａ）で張り付いた場合の検出電流値、および、各相の電流値をそれぞれ示す図 一実施の形態における故障検出機能付き三相交流電動機の電流検出装置によって行われる処理内容を示すフローチャート 図７に示すフローチャートの処理に続く処理内容を示すフローチャート

符号の説明

１…目標電流指令部、２…制御部、３…三相交流電動機、８…第１の電流センサ、９…第２の電流センサ９、１０…第１の電流検出部、１１…第２の電流検出部、１２…各相電流演算部、１３…オフセット電圧検出部、１４…オフセット電圧故障判定部、１５…ゲイン検出部、１６…ゲイン比較部、１７…故障判定部、１８…オフセット電圧補正部、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ…減算器

Claims (3)

1. 三相交流電動機に流れる三相電流に基づいて、各相の電流ラインの故障および電流検出手段の故障のうちの少なくとも一方の故障を検出する機能を備えた三相交流電動機の電流検出装置において、
   三相電流のうちの第１相電流値および第２相電流値の合計値を検出する第１の電流検出手段と、
   前記第１相電流値および前記第２相電流値のうちのいずれか一方の電流値と、第３相電流値との合計値を検出する第２の電流検出手段と、
   前記第１の電流検出手段によって検出される電流値、および、前記第２の電流検出手段によって検出される電流値に基づいて、前記第１相電流値、前記第２相電流値、および、前記第３相電流値をそれぞれ求める演算手段と、
   前記演算手段によって求められる前記第１相電流値、前記第２相電流値、および、前記第３相電流値に基づいて、三相のうちの各相の電流ラインの故障、前記第１の電流検出手段の故障、前記第２の電流検出手段の故障のうちの少なくとも一つの故障を検出する故障検出手段とを備えることを特徴とする故障検出機能付き三相交流電動機の電流検出装置。
2. 請求項１に記載の故障検出機能付き三相交流電動機の電流検出装置において、
   前記故障検出手段は、前記第１相電流値、前記第２相電流値、および、前記第３相電流値が、前記三相のうちのいずれか一相の電流ラインの故障が生じた場合の電流値を所定時間以上それぞれ示すと、その電流ラインに故障が生じたと判定することを特徴とする故障検出機能付き三相交流電動機の電流検出装置。
3. 請求項１または２に記載の故障検出機能付き三相交流電動機の電流検出装置において、
   前記故障検出手段は、前記第１相電流値、前記第２相電流値、および、前記第３相電流値が、前記第１の電流検出手段または前記第２の電流検出手段が故障した場合の電流値を所定時間以上それぞれ示すと、前記第１の電流検出手段または前記第２の電流検出手段が故障したと判定することを特徴とする故障検出機能付き三相交流電動機の電流検出装置。

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