JP2008011622A - Inverter device, its alternating-current motor diagnosis, and method for representing diagnostic outcome - Google Patents

Inverter device, its alternating-current motor diagnosis, and method for representing diagnostic outcome Download PDF

Info

Publication number
JP2008011622A
JP2008011622A JP2006178125A JP2006178125A JP2008011622A JP 2008011622 A JP2008011622 A JP 2008011622A JP 2006178125 A JP2006178125 A JP 2006178125A JP 2006178125 A JP2006178125 A JP 2006178125A JP 2008011622 A JP2008011622 A JP 2008011622A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
value
inverter
voltage
measurement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006178125A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Fujii
秋一 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP2006178125A priority Critical patent/JP2008011622A/en
Publication of JP2008011622A publication Critical patent/JP2008011622A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverter device having an alternating-current motor diagnosis function and a diagnostic outcome representational function. <P>SOLUTION: The inverter device 20 includes: an inverter circuit 1; current detectors 3, 4 for detecting output current; and an inverter control arithmetic unit 5 for supplying a voltage command of predetermined voltage and frequency. The inverter device drives an alternating-current motor 2. The inverter control arithmetic unit 5 is constructed of: a command setting/status indicating device 6 for indicating operating/abnormal status to the external; a current detection computing unit 8 for arithmetically processing signals from the current detectors 3, 4; a control computing unit 7 for computing a voltage command; a PWM computing unit 9 for outputting a PWM signal based on a voltage command; a measurement commanding device 10 for measuring and computing an electrical constant of the alternating-current motor 2 based on a voltage value, a current value, and the output frequency of voltage; and a measured value analyzer 11 for comparing a measured and computed value with a reference value to diagnoses and analyzes any anomaly. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、交流電動機の駆動、及び特性診断するインバータ装置とその交流電動機診断、及び診断結果表示方法に関する。   The present invention relates to an inverter apparatus for diagnosing drive and characteristics of an AC motor, an AC motor diagnosis thereof, and a diagnosis result display method.

従来のインバータ装置による交流電動機の異常判定処理では、交流電動機の一次抵抗を位相角の違いによる誤差を排除して測定し、交流電動機や電力変換手段の断線、欠相、三相不平衡等の異常を判定している。(例えば、特許文献1参照)
また、従来のインバータ装置による交流電動機の異常判定処理では、一次抵抗を測定し、この値と予め設定されている初期値とを比較することによって、マイクロサージ等による絶縁破壊などに異常を判定している。(例えば、特許文献2参照)
図14においてインバータ装置201により誘導電動機202に直流電流を供給し、このとき電圧検出器206と電流検出器207で検出される電圧と電流により誘導電動機202の一次抵抗を算出し、初期値から減少していた場合に絶縁の低下による異常を判定するようにしたものである。
In the abnormality determination processing of an AC motor by a conventional inverter device, the primary resistance of the AC motor is measured by eliminating an error due to a difference in phase angle, and the AC motor and power conversion means are disconnected, open phase, three-phase unbalance, etc. An abnormality is judged. (For example, see Patent Document 1)
In the AC motor abnormality determination process using a conventional inverter device, primary resistance is measured, and this value is compared with a preset initial value to determine abnormality such as insulation breakdown due to microsurge or the like. ing. (For example, see Patent Document 2)
In FIG. 14, a direct current is supplied to the induction motor 202 by the inverter device 201. At this time, the primary resistance of the induction motor 202 is calculated from the voltage and current detected by the voltage detector 206 and the current detector 207, and decreases from the initial value. In this case, an abnormality due to a decrease in insulation is determined.

また、交流電動機の電気的定数の測定方法としては、直流電圧を印加したときの測定値から一次抵抗を測定したり、交流電圧を印加して二次抵抗や漏れインダクタンスを測定する方法があり、測定精度を向上させるための技術が多く実現されている(例えば、特許文献3参照)
特開平8−33194号公報(第7頁、図10) 特開2000−262087号公報(第3−8頁、図1) 特開2002−22813号公報(第16−19頁、図4、7)
In addition, as a method of measuring the electrical constant of the AC motor, there is a method of measuring a primary resistance from a measured value when a DC voltage is applied, or measuring a secondary resistance and a leakage inductance by applying an AC voltage, Many techniques for improving measurement accuracy have been realized (for example, see Patent Document 3).
JP-A-8-33194 (7th page, FIG. 10) JP 2000-262087 A (page 3-8, FIG. 1) Japanese Patent Laid-Open No. 2002-22813 (pages 16-19, FIGS. 4 and 7)

従来のインバータ装置は、交流電動機の一次抵抗の値を測定し、交流電動機や電力変換手段の断線、欠相、三相不平衡等の異常を判定しているので、配線ケーブルの抵抗分のバラツキなどの影響を受けやすく、交流電動機の良・不良を判断するにはロバストとは言えない。また、交流電動機の一次抵抗の初期値と比較し抵抗値の低下によって異常を判別しているので、事前にその交流電動機の本来の一次抵抗値が既知の場合以外はサージ電圧や経年変化による絶縁の劣化は判定できないという問題があり、異常を検出した場合における異常の報知方法に関しては具体的な開示がなされていない。
さらに、交流電動機は堅牢であり長期間使用できるため、古い交流電動機の電気的特性が分からず、適用可能なインバータ装置の選択が困難であったり、交流電動機のインピーダンスの相間アンバランスなどの発見が困難であったりする。
Conventional inverter devices measure the primary resistance value of AC motors and determine abnormalities such as disconnection, phase loss, and three-phase imbalance in AC motors and power conversion means. It is not easy to judge whether the AC motor is good or bad. In addition, abnormalities are identified by a decrease in resistance compared to the initial value of the primary resistance of the AC motor. Therefore, unless the original primary resistance value of the AC motor is known in advance, insulation due to surge voltage or aging There is a problem that the deterioration cannot be determined, and no specific disclosure has been made regarding a method for reporting an abnormality when an abnormality is detected.
Furthermore, since AC motors are robust and can be used for a long period of time, the electrical characteristics of old AC motors are unknown, making it difficult to select applicable inverter devices, and discovering imbalances between impedances of AC motors. It may be difficult.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、下記特徴を持つ交流電動機診断機能、及び診断結果表示機能を備えたインバータ装置を提供することを目的とする。
(1)交流電動機の一次抵抗、二次抵抗、漏れインダクタンスなどの複数の電気的定数を
複数の位相で測定する。
(2)上記測定結果を基準値と比較したり、異なる位相での測定値間のばらつきを比較し
たりする。
(3)上記比較結果から、交流電動機の総合的な劣化の診断と相間の特性のばらつき診断
を行う。
(4)上記診断結果により、交流電動機の問題を簡単に診断する。
(5)上記測定結果から、インバータと交流電動機の容量の組合せが適切であるかどうか を診断する。
(6)インバータ装置に付加された表示装置の表示機能を活用して、上記診断結果(異常 内容)を適切に表示する。
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an inverter device having an AC motor diagnosis function and a diagnosis result display function having the following characteristics.
(1) Measure a plurality of electrical constants such as primary resistance, secondary resistance, and leakage inductance of an AC motor at a plurality of phases.
(2) Compare the measurement result with a reference value, or compare variations between measurement values at different phases.
(3) Based on the above comparison results, a diagnosis of overall deterioration of the AC motor and a characteristic variation between phases are performed.
(4) Based on the above diagnostic results, problems with AC motors are easily diagnosed.
(5) Diagnose whether the combination of inverter and AC motor capacity is appropriate from the above measurement results.
(6) Utilizing the display function of the display device added to the inverter device, display the diagnosis result (abnormal content) appropriately.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項1に記載の発明は、直流電圧をスイッチング素子でオン・オフ制御して可変電圧・可変周波数の交流電圧に変換して出力するインバータ回路と、前記インバータ回路から出力される電流を検出するための電流検出器と、前記インバータ回路に所定の電圧・周波数の電圧指令を与える処理を行うインバータ制御演算装置とを備えた交流電動機を駆動するインバータ装置において、前記インバータ制御演算装置は、外部からの運転指令を受けるとインバータ装置の運転状態や異常状態を外部に表示する指令設定・状態表示装置と、前記電流検出器からの信号を演算処理する電流検出演算器と、運転指令に基づいて出力する電圧指令を演算する制御演算器と、前記電圧指令に基づいて前記スイッチング素子のオン・オフ制御を行う信号を出力するPWM演算器と、電圧値、電流値、及び電圧の出力周波数に基づいて交流電動機の電気的な定数を測定演算する測定用指令器と、前記交流電動機の電気的な定数を測定演算値と基準値とを比較し、交流電動機の電気的な異常を診断・解析する測定値解析器とからなっていることを特徴とする交流電動機診断機能、及び診断結果表示機能を有するものである。
In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
According to the first aspect of the present invention, an inverter circuit that converts a DC voltage into an AC voltage having a variable voltage and a variable frequency by on / off control with a switching element and outputs the AC voltage, and a current output from the inverter circuit are detected. In an inverter device for driving an AC motor including a current detector for driving and an inverter control arithmetic device that performs a process of giving a voltage command of a predetermined voltage and frequency to the inverter circuit, the inverter control arithmetic device is externally provided. When the operation command is received, a command setting / status display device that displays the operation status and abnormal status of the inverter device to the outside, a current detection calculator that performs arithmetic processing on the signal from the current detector, and an output based on the operation command A control arithmetic unit that calculates a voltage command to be output and a signal for performing on / off control of the switching element based on the voltage command A PWM calculator, a measurement commander for measuring and calculating an electrical constant of the AC motor based on a voltage value, a current value, and an output frequency of the voltage, and a measurement calculation value for the electrical constant of the AC motor. It has an AC motor diagnosis function and a diagnosis result display function characterized by comprising a measurement value analyzer that compares with a reference value and diagnoses and analyzes an electrical abnormality of the AC motor.

請求項2に記載の発明は、前記請求項1のインバータ装置において、前記測定値解析器は、前記交流電動機に供給される電圧値、及び電流検出値に基づいてそれぞれの振幅値、位相差の演算を行う検出値演算器と、前記検出値演算器の出力に基づき、抵抗分、及びインダクタンス分を求める演算を行う測定値演算器と、前記測定値演算器の出力、及び測定位相を保存する測定値記憶装置と、前記測定値記憶装置に保存された結果に基づき、基準値と比較して交流電動機の電気的な異常診断する測定結果評価処理器とからなり、前記指令設定・状態表示装置は、前記測定結果評価処理器の出力を表示する状態表示機能を備えたものである。
請求項3に記載の発明は、前記請求項1または2のインバータ装置において、前記測定値解析器は、所定の位相における交流電動機の電気的な定数である抵抗分、及びインダクタンス分を測定し、前記測定結果と基準値を比較し、両者の差が許容値を超えて異常状態であるかを判断し、前記指令設定・状態表示装置は、前記測定値解析器の出力を表示する機能を備えたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the inverter device of the first aspect, the measurement value analyzer is configured to calculate each amplitude value and phase difference based on a voltage value and a current detection value supplied to the AC motor. Saves the detected value calculator for performing calculation, the measured value calculator for calculating the resistance and inductance based on the output of the detected value calculator, the output of the measured value calculator, and the measurement phase. The command setting / status display device, comprising: a measurement value storage device; and a measurement result evaluation processor for diagnosing an electrical abnormality of the AC motor in comparison with a reference value based on a result stored in the measurement value storage device. Is provided with a state display function for displaying the output of the measurement result evaluation processor.
According to a third aspect of the present invention, in the inverter device according to the first or second aspect, the measurement value analyzer measures a resistance component and an inductance component, which are electrical constants of the AC motor in a predetermined phase, The measurement result is compared with a reference value, and it is determined whether the difference between the two exceeds an allowable value, which is an abnormal state. The command setting / status display device has a function of displaying the output of the measurement value analyzer. It is a thing.

請求項4に記載の発明は、前記請求項1または2のインバータ装置において、前記測定値解析器は、複数の位相における交流電動機の電気的な定数である抵抗分、及びインダクタンス分を測定し、前記測定結果の平均値と基準値を比較し、両者の差が許容値を超えて異常状態であるか判断し、前記指令設定・状態表示装置は、前記測定値解析器の出力を表示する機能を備えたものである。
請求項5に記載の発明は、前記請求項4のインバータ装置において、前記指令設定・状態表示装置は、一方向を位相軸とし、位相軸と直交する方向を測定結果のレベル軸として、測定結果を2次元にグラフ表示し、グラフの所定の位置に該当の定数を表示する機能を備えたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the inverter device of the first or second aspect, the measurement value analyzer measures a resistance component and an inductance component, which are electrical constants of the AC motor in a plurality of phases, A function that compares the average value of the measurement results with a reference value, determines whether the difference between the two exceeds an allowable value and is in an abnormal state, and the command setting / status display device displays the output of the measurement value analyzer It is equipped with.
According to a fifth aspect of the present invention, in the inverter device according to the fourth aspect, the command setting / status display device uses a direction as a phase axis and a direction orthogonal to the phase axis as a level axis of the measurement result. Is displayed in a two-dimensional graph, and a function for displaying a corresponding constant at a predetermined position of the graph is provided.

請求項6に記載の発明は、前記請求項1または2のインバータ装置において、前記測定値解析器は、複数の位相における交流電動機の電気的な定数である抵抗分、及びインダクタンス分を測定し、前記指令設定・状態表示装置は、前記測定値解析器の出力を各位相毎に測定結果を表示する機能を備えたものである。
請求項7に記載の発明は、前記請求項6のインバータ装置において、前記指令設定・状態表示装置は、一方向を位相軸とし、位相軸と直交する方向を測定結果のレベル軸として、測定結果を2次元にグラフ表示し、グラフの所定の位置に該当の定数を表示する機能を備えたものである。
The invention according to claim 6 is the inverter device according to claim 1 or 2, wherein the measurement value analyzer measures a resistance component and an inductance component which are electrical constants of the AC motor in a plurality of phases, The command setting / status display device has a function of displaying a measurement result for each phase of the output of the measurement value analyzer.
The invention according to claim 7 is the inverter device according to claim 6, wherein the command setting / status display device has a measurement result with one direction as a phase axis and a direction orthogonal to the phase axis as a level axis of the measurement result. Is displayed in a two-dimensional graph, and a function for displaying a corresponding constant at a predetermined position of the graph is provided.

請求項8に記載の発明は、前記請求項1または2のインバータ装置において、前記測定値解析器は、所定の位相における交流電動機の電気的な定数である抵抗分、及びインダクタンス分を測定し、前記測定結果を基に測定対象の交流電動機の定格容量を判定し、測定に使用しているインバータ装置を用いて測定対象の交流電動機を駆動可能であるか否かを判定し、前記指令設定・状態表示装置は、その判定を表示する機能を備えたものである。
請求項9に記載の発明は、前記請求項1または2のインバータ装置において、前記測定値解析器は、複数の位相における交流電動機の電気的な定数である抵抗分、及びインダクタンス分を測定し、前記測定結果の平均値を基に測定対象の交流電動機の定格容量を判定し、測定に使用しているインバータ装置を用いて測定対象の交流電動機を駆動可能であるか否かを判定し、前記指令設定・状態表示装置は、その判定を表示する機能を備えたものである。
The invention according to claim 8 is the inverter device according to claim 1 or 2, wherein the measurement value analyzer measures a resistance component and an inductance component, which are electrical constants of the AC motor in a predetermined phase, Determine the rated capacity of the AC motor to be measured based on the measurement result, determine whether the AC motor to be measured can be driven using the inverter device used for measurement, and set the command The status display device has a function of displaying the determination.
The invention according to claim 9 is the inverter device according to claim 1 or 2, wherein the measurement value analyzer measures a resistance component and an inductance component, which are electrical constants of the AC motor in a plurality of phases, Determine the rated capacity of the AC motor to be measured based on the average value of the measurement results, determine whether the AC motor to be measured can be driven using the inverter device used for the measurement, The command setting / status display device has a function of displaying the determination.

請求項10に記載の発明は、前記請求項1または2のインバータ装置において、前記測定値解析器は、入力された交流電動機の電気的な定数、及びその他の定格値に基づき、測定に使用しているインバータ装置を用いて測定対象の交流電動機を駆動可能であるか否かを判定し、前記指令設定・状態表示装置は、その判定を表示する処理を実行する機能を備えたものである。   According to a tenth aspect of the present invention, in the inverter device according to the first or second aspect, the measurement value analyzer is used for measurement based on an input electric constant of the AC motor and other rated values. It is determined whether or not the AC motor to be measured can be driven using the inverter device, and the command setting / state display device has a function of executing processing for displaying the determination.

上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたのである。
請求項11に記載の発明は、直流電圧をスイッチング素子でオン・オフ制御して可変電圧・可変周波数の交流電圧に変換して出力するインバータ回路と、前記インバータ回路から出力される電流を検出するための電流検出器と、前記インバータ回路に所定の電圧・周波数の電圧指令を与える処理を行うインバータ制御演算装置とを備えた交流電動機を駆動するインバータ装置の交流電動機診断、及び診断結果表示方法において、前記インバータ制御演算装置は、指令設定・状態表示装置により外部からの運転指令を受けるとインバータ装置の運転状態や異常状態を外部に表示し、電流検出演算器により前記電流検出器からの信号を演算処理し、制御演算器により運転指令に基づいて出力する電圧指令を演算し、PWM演算器により前記電圧指令に基づいて前記スイッチング素子のオン・オフ制御を行う信号を出力し、測定用指令器により電圧値、電流値、及び電圧の出力周波数に基づいて交流電動機の電気的な定数を測定演算し、測定値解析器により前記交流電動機の電気的な定数を測定演算値と基準値とを比較し、交流電動機の電気的な異常を診断・解析するという手順をとったのである。
In order to solve the above problem, the present invention is as follows.
According to an eleventh aspect of the present invention, an inverter circuit that converts a DC voltage to a variable voltage / variable frequency AC voltage by an on / off control by a switching element and outputs the AC voltage, and a current output from the inverter circuit are detected. In an AC motor diagnosis of an inverter device for driving an AC motor, and a diagnostic result display method, comprising: a current detector for driving the inverter circuit; and an inverter control arithmetic unit that performs a process of giving a voltage command of a predetermined voltage / frequency to the inverter circuit When the inverter control arithmetic device receives an operation command from the outside by the command setting / status display device, the inverter control operation device displays the operation state or abnormal state of the inverter device to the outside, and the current detection calculator outputs a signal from the current detector. An arithmetic processing is performed, a voltage command to be output based on the operation command is calculated by a control calculator, and the voltage instruction is calculated by a PWM calculator. Based on the above, output a signal for performing on / off control of the switching element, and measure and calculate the electric constant of the AC motor based on the voltage value, the current value, and the output frequency of the voltage by the measurement commander, and measure The value analyzer was used to compare the electric constant of the AC motor with the measured operation value and the reference value to diagnose and analyze the electric abnormality of the AC motor.

請求項1〜4、6及び11記載の発明によると、交流電動機の抵抗分、及びインダクタンス分といった複数の電気的定数を複数の位相で測定するとともに、その測定結果を基準値との比較、及び異なる位相での測定値間のばらつきを比較することで、交流電動機の総合的な劣化の診断と合わせて相間の特性のばらつき診断を行うことにより、インバータ装置による交流電動機駆動において交流電動機側の欠陥による問題点を簡便に診断することができる。
また、請求項5、7に記載の発明によると、インバータ装置に付加する表示装置の表示機能を活用して異常内容を適切に表示することができ、的確な処置を施すための判断基準と出来る。
さらに、請求項8〜10記載の発明によるとインバータ装置と交流電動機の容量の組合せが適切であるかどうかの判定機能を容易に実現でき、利便性が向上する。
According to the first to fourth, sixth and eleventh aspects of the invention, a plurality of electrical constants such as a resistance component and an inductance component of an AC motor are measured at a plurality of phases, and the measurement result is compared with a reference value. By comparing the variation between measured values at different phases and diagnosing the variation in characteristics between phases together with the diagnosis of overall deterioration of the AC motor, defects on the AC motor side in the AC motor drive by the inverter device The problem due to can be easily diagnosed.
In addition, according to the inventions of claims 5 and 7, the abnormality function can be appropriately displayed by utilizing the display function of the display device added to the inverter device, and can be used as a criterion for performing an appropriate measure. .
Furthermore, according to the invention described in claims 8 to 10, it is possible to easily realize the function of determining whether or not the combination of the capacities of the inverter device and the AC motor is appropriate, and the convenience is improved.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の電動機診断機能を有するインバータ装置の構成図である。
図において、1は直流電圧VDCをスイッチング素子によりオン・オフ制御して可変電圧・可変周波数の交流電圧に変換して出力するインバータ回路である。2は交流電動機であり以下の実施例では誘導電動機の場合を例として説明している。交流電動機の種類として誘導電動機や同期電動機があり,ここでは,両者を特に区別する必要が無い場合は交流電動機と記載している。実施例1は誘導電動機を例として説明しているが,図1は誘導電動機と同期電動機で共通の構成であるので交流電動機2としている。3と4はインバータ回路1から交流電動機に流れる電流を検出するための電流検出器で、U相とV相の2相に設けている。本例のような構成では、3相に流れる電流の代数和はゼロとなるので任意の2相に電流検出器を設けることで、残り1相の電流も計測できる。
FIG. 1 is a configuration diagram of an inverter device having a motor diagnosis function of the present invention.
In the figure, reference numeral 1 denotes an inverter circuit that converts a DC voltage VDC into an AC voltage having a variable voltage and a variable frequency by ON / OFF control by a switching element and outputs the AC voltage. Reference numeral 2 denotes an AC motor. In the following embodiments, an induction motor is described as an example. There are induction motors and synchronous motors as types of AC motors. Here, AC motors are described when there is no need to distinguish between them. In the first embodiment, an induction motor is described as an example. However, since FIG. 1 has a configuration common to the induction motor and the synchronous motor, the AC motor 2 is used. Reference numerals 3 and 4 denote current detectors for detecting a current flowing from the inverter circuit 1 to the AC motor, and are provided in two phases of the U phase and the V phase. In the configuration as in this example, since the algebraic sum of the currents flowing in the three phases is zero, the current in the remaining one phase can be measured by providing a current detector in any two phases.

また、5は交流電動機2に目的とする動作をさせるために必要な電圧をインバータ回路1に出力させるためのインバータ制御演算装置であり、一点鎖線で囲った各要素で構成される。6は交流電動機2の動作指令を設定し、制御演算器7に指令を与えると、制御演算器7から受け取った運転状態を表示する指令設定・状態表示装置である。7は制御演算器であり、指令設定・状態表示装置6からの指令どおりにインバータ回路1を運転するように制御するために、指令設定・状態表示装置6からの指令と電流検出演算器8から与えられる電流検出値、及びPWM演算器9から与えられるインバータ回路1の直流母線電圧VDCの検出値に基づき、インバータ回路1に出力させる電圧指令、出力位相をPMW演算器9に与えるものである。8は電流検出演算器であり、U相電流検出器3とV相電流検出器4の信号を取り込んで、制御演算器7で扱うデータ形態に変換し、制御演算器7に与えるものである。9はPWM演算器9であり、制御演算器7からの指令とインバータ回路1の直流母線電圧に基づき、インバータ回路1のスイッチング素子をオン・オフする駆動信号をインバータ回路1に与えている。   Reference numeral 5 denotes an inverter control arithmetic unit for causing the inverter circuit 1 to output a voltage necessary for causing the AC motor 2 to perform a desired operation, and includes an element surrounded by an alternate long and short dash line. Reference numeral 6 denotes a command setting / state display device that displays an operation state received from the control calculator 7 when an operation command for the AC motor 2 is set and a command is given to the control calculator 7. Reference numeral 7 denotes a control calculator, which controls the command from the command setting / status display device 6 and the current detection calculator 8 in order to control the inverter circuit 1 to operate according to the command from the command setting / status display device 6. Based on the supplied current detection value and the detection value of the DC bus voltage VDC of the inverter circuit 1 supplied from the PWM calculator 9, a voltage command and an output phase to be output to the inverter circuit 1 are supplied to the PMW calculator 9. Reference numeral 8 denotes a current detection calculator that takes in signals from the U-phase current detector 3 and the V-phase current detector 4, converts them into a data format handled by the control calculator 7, and gives the data to the control calculator 7. Reference numeral 9 denotes a PWM arithmetic unit 9 that gives the inverter circuit 1 a drive signal for turning on / off the switching element of the inverter circuit 1 based on a command from the control arithmetic unit 7 and a DC bus voltage of the inverter circuit 1.

さらに、10は測定用指令器であり、指令設定・状態表示装置6から診断機能の実行の指令を受けた場合に、後述の本発明の実施に関する運転指令を制御演算器7に与えるものである。11は測定値解析器であり、制御演算器7、及び測定用指令器10から与えられる、電圧指令値(もしくは電圧検出値)とその出力位相、電流検出値、インバータ機種に関するハードウェア情報、及び制御演算器7のメモリに保存している交流電動機特性値、指令設定・状態表示装置6で設定した情報に基づき、交流電動機2の診断を行い、その結果を指令設定・状態表示装置6に与えるものである。   Further, reference numeral 10 denotes a measurement commanding device, which gives an operation command related to the implementation of the present invention to be described later to the control computing unit 7 when a command for executing a diagnostic function is received from the command setting / status display device 6. . Reference numeral 11 denotes a measurement value analyzer, which is supplied from the control arithmetic unit 7 and the measurement command unit 10 and a voltage command value (or voltage detection value) and its output phase, current detection value, hardware information regarding the inverter model, and Based on the AC motor characteristic value stored in the memory of the control arithmetic unit 7 and the information set by the command setting / status display device 6, the AC motor 2 is diagnosed and the result is given to the command setting / status display device 6. Is.

図2は、図1記載の測定値解析器11の構成を示したブロック図である。
101は検出値演算器であり、交流電動機2に供給される電圧値vdat、及び電流検出値idatに基づいてそれぞれの振幅の大きさVamp、及びIampの演算とvdatとidatの位相差θviの演算を行っている。vdatが直流時は、Vamp=vdat、Iamp=idatとして用いればよい。電圧値vdatが交流の場合は、vdatのピーク値、実効値、平均値のいずれかを用いる。この場合の平均値は、vdatの絶対値を取った後の値の平均値とする。電流検出値idatについても同様である。vdat、idatの平均値、及びvdat、idatの位相差θviの演算方法については、例えば特許文献3(特開2002−22813号)に記載のような方法など公知技術を用いて実現が可能である。電圧値vdatは電圧指令値と電圧検出値のどちらを用いても良い。102は測定値演算器であり、電圧値の大きさVamp、電流値の大きさIamp、電圧と電流の位相差θvi、電圧値vdatの周波数finを入力として、抵抗分、及びインダクタンス分を求める演算を行っている。ここでは、誘導電動機の場合を例として説明するので、電気的定数として、一次抵抗R1、インピーダンスZ、二次抵抗R2、漏れインダクタンスLを求める演算を行っている。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the measurement value analyzer 11 shown in FIG.
Reference numeral 101 denotes a detection value calculator, which calculates the amplitude Vamp and Iamp of each amplitude and the phase difference θvi between vdat and idat based on the voltage value vdat and the current detection value idat supplied to the AC motor 2. It is carried out. When vdat is DC, Vamp = vdat and Iamp = idat may be used. When the voltage value vdat is alternating current, one of the peak value, effective value, and average value of vdat is used. The average value in this case is the average value after taking the absolute value of vdat. The same applies to the current detection value idat. The calculation method of the average value of vdat and idat and the phase difference θvi of vdat and idat can be realized using a known technique such as the method described in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-22813). . As the voltage value vdat, either a voltage command value or a voltage detection value may be used. Reference numeral 102 denotes a measurement value calculator, which calculates a resistance component and an inductance component by inputting a voltage value magnitude Vamp, a current value magnitude Iamp, a voltage-current phase difference θvi, and a voltage value vdat frequency fin. It is carried out. Here, since the case of an induction motor will be described as an example, calculation for obtaining a primary resistance R1, an impedance Z, a secondary resistance R2, and a leakage inductance L as electrical constants is performed.

また、103は測定値記憶装置であり、前記測定結果、及びそのときの測定位相θoutを保存しておくメモリである。104は測定結果・評価処理器であり、前記測定値とこれに対応する基準値を比較し、その差から交流電動機2の特性の良否を判定する演算器である。基準値は、交流電動機2の通常運転用に準備されている交流電動機のデータであり、交流電動機の機種により定められている初期値あるいは過去に測定して設定されている正常なときの値である。また、測定位相を変えた場合について測定した場合は、各位相のデータを比較し、平均値と大きく違う値があるかどうかによって良否を判定する。結果は、図1の指令設定・状態表示装置6に出力し、表示を行っている。   Reference numeral 103 denotes a measurement value storage device, which is a memory for storing the measurement result and the measurement phase θout at that time. Reference numeral 104 denotes a measurement result / evaluation processor, which is an arithmetic unit that compares the measured value with a reference value corresponding to the measured value, and determines the quality of the AC motor 2 from the difference. The reference value is data of an AC motor prepared for normal operation of the AC motor 2, and is an initial value determined by the model of the AC motor or a normal value measured and set in the past. is there. Further, when measurement is performed for the case where the measurement phase is changed, the data of each phase is compared, and pass / fail is determined by whether or not there is a value greatly different from the average value. The result is output to the command setting / status display device 6 of FIG. 1 and displayed.

図3及び図4を用い、前記測定結果を求めるための原理を説明する。
図3は、誘導電動機の特性を電気的なモデルで表したもので一般的にT1型等価回路と呼ばれているものである。一次抵抗R1,漏れインダクタンスL,相互インダクタンスMおよび二次回路部分として二次抵抗R2をすべりsで除した値の抵抗で表現される。入力電圧vdatを直流とした場合は、インダクタンス成分LとMの抵抗分が0となるので図4(a)に示すように一次抵抗R1だけの回路となり、R1は電圧vdat /電流idatで求めることが出来る。
次に、図3において、誘導電動機の回転子が回転しないようにした状態すなわちすべりs=1の条件でvdatとして周波数finの交流電圧を与えた場合、相互インダクタンスMは漏れインダクタンスLに比べて大きいため、相互インダクタンスMに流れる電流は二次抵抗R2に流れる電流に比べて無視できる程度に小さくなり、図4(b)のように抵抗R1、R2、及び漏れインダクタンスLの直列回路で表すことが出来る。このときの電圧vdatの大きさをVamp、電流の大きさをIamp、vdatとidatの位相差をθviとすると、合成インピーダンスZはVamp/Iamp、抵抗分(R1+R2)はZ・cosθvi、インダクタンスLはZ・sinθviでも求めることができ、二次抵抗R2は(R1+R2)から直流電圧印加で求めたR1の値を減算することで求めることが出来る。ここで、vdat、idatの大きさVamp、Iampは、Vamp、Iampで同じ形態で求めたものであれば、ピーク値、実効値、絶対値を取った後の平均値のいずれでもよい。
The principle for obtaining the measurement result will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 shows the characteristics of the induction motor by an electrical model, which is generally called a T1-type equivalent circuit. The primary resistance R1, the leakage inductance L, the mutual inductance M, and the secondary resistance R2 as a secondary circuit portion are expressed by a resistance obtained by dividing the secondary resistance R2 by a slip s. When the input voltage vdat is a direct current, the resistance components of the inductance components L and M are 0, so that the circuit includes only the primary resistor R1 as shown in FIG. 4A, and R1 is obtained from the voltage vdat / current idat. I can do it.
Next, in FIG. 3, when an AC voltage having a frequency fin is applied as vdat in a state where the rotor of the induction motor is not rotated, that is, the condition of slip s = 1, the mutual inductance M is larger than the leakage inductance L. Therefore, the current flowing through the mutual inductance M is negligibly small compared to the current flowing through the secondary resistor R2, and can be represented by a series circuit of resistors R1, R2 and a leakage inductance L as shown in FIG. I can do it. If the voltage vdat at this time is Vamp, the current is Iamp, and the phase difference between vdat and idat is θvi, the combined impedance Z is Vamp / Iamp, the resistance (R1 + R2) is Z · cosθvi, and the inductance L can also be obtained by Z · sinθvi, and the secondary resistance R2 can be obtained by subtracting the value of R1 obtained by applying a DC voltage from (R1 + R2). Here, the magnitudes Vamp and Iamp of vdat and idat may be any of peak values, effective values, and average values after taking absolute values as long as Vamp and Iamp are obtained in the same form.

なお、同期電動機の場合は、二次電流が流れないため、相互インダクタンスMと二次抵抗R2が無く、替わりにMの部分に磁石の磁束Φよる誘起電圧ωΦ(ωは同期電動機の回転角周波数)が存在する。同期電動機が回転していない場合はωΦ=0として短絡して考えられるので、R1とLの直列回路となる。つまり、本発明に記載の診断機能においては、同期電動機の場合であっても誘導電動機と同様に取り扱うことが出来る。   In the case of a synchronous motor, since a secondary current does not flow, there is no mutual inductance M and secondary resistance R2. ) Exists. When the synchronous motor is not rotating, it can be considered that ΦΦ = 0 is short-circuited, so that a series circuit of R1 and L is formed. That is, in the diagnostic function described in the present invention, even a synchronous motor can be handled in the same manner as an induction motor.

図5(a)は、交流電動機における三相の電気的なモデルを示したものである。電動機に印加する三相の交流電圧をU相、V相、W相とした場合、図のように、U相、V相、W相がそれぞれ120度ずつの位相を持ち、図3の等価回路をZで示した場合に、それぞれの相に問う回路Zを配置したモデル図として考えることが出来る。なお、ここで示した図はスター形の結線であるが、ここでは、後の説明のためU相を座標軸の0度としておく。Δ結線されている場合についても電気的なモデルをスタータ結線に置き換えることができるので同様に考えることが出来る。   FIG. 5 (a) shows a three-phase electrical model in an AC motor. When the three-phase AC voltage applied to the motor is the U-phase, V-phase, and W-phase, the U-phase, V-phase, and W-phase each have a phase of 120 degrees, as shown in the figure. Can be considered as a model diagram in which a circuit Z that interrogates each phase is arranged. In addition, although the figure shown here is a star-shaped connection, here, U phase is set to 0 degree | times of a coordinate axis for description later. Since the electrical model can be replaced with the starter connection in the case of Δ connection, the same can be considered.

図5(b)は、三相交流電圧の波形を示したもので、図1のインバータ装置20が出力する電圧の位相(測定位相)をθoutとし、θout=0度のときに、U相がピークとなる出力電圧が印加される場合を例にとって説明する。つまり、θout=0度の位相で電圧を出力した場合はU相に印加される電圧がピーク値となり、V相、W相にはU相の(−1/2)の電圧が印加される。便宜上ここでは、このときのインピーダンス、抵抗、インダクタンスの測定データをU相のデータとして表現する。したがって、θout=0度、120度、240度の各位相で測定を行うことで三相分の測定値を得ることが出来る。また、測定する位相の数を増やすことで、位相間のデータの変動状況をさらに詳細に測定することが出来る。   FIG. 5B shows the waveform of the three-phase AC voltage. When the phase (measurement phase) of the voltage output from the inverter device 20 of FIG. 1 is θout, and when θout = 0 °, the U phase is An example in which a peak output voltage is applied will be described. That is, when a voltage is output at a phase of θout = 0 degrees, the voltage applied to the U phase has a peak value, and the (−½) voltage of the U phase is applied to the V phase and the W phase. For convenience, the measurement data of impedance, resistance, and inductance at this time is expressed as U-phase data. Therefore, measurement values for three phases can be obtained by performing measurement at each phase of θout = 0 degrees, 120 degrees, and 240 degrees. Further, by increasing the number of phases to be measured, it is possible to measure the data fluctuation state between phases in more detail.

図6は、本発明の実施を図1、及び図2の装置を用いて実現する処理を示したフロー図である。
まず、電圧の出力位相をスタート時の位相θ0にセットし(ステップ101)、この位相に直流電圧を印加する(ステップ102)。ここでは、θ0=0度としておく。また、直流電圧の印加はvdatを固定値とする電圧指令を与えればよく、その大きさは、交流電動機に流れる電流が、インバータ装置、及び交流電動機の許容できる電流値を超えない範囲で設定する。
FIG. 6 is a flowchart showing a process for implementing the embodiment of the present invention using the apparatus shown in FIGS. 1 and 2.
First, the voltage output phase is set to the starting phase θ0 (step 101), and a DC voltage is applied to this phase (step 102). Here, θ0 = 0 degrees is set. In addition, the DC voltage may be applied by giving a voltage command with vdat as a fixed value, and the magnitude is set in a range in which the current flowing through the AC motor does not exceed the allowable current value of the inverter device and the AC motor. .

次に、電圧値vdat/idatで一次抵抗R1を演算する。次に、測定位相θoutの位相に交流電圧を印加する(ステップ104)。交流電圧は、例えば、交流電圧の周波数をfin(Hz)、電圧の振幅の最大値をVamp'、時間をt(秒)とした場合に、vdat=Vamp'・sin(2π・fin・t)で表される電圧を与える。測定した電圧vdat、電流iampからそれぞれの大きさVamp、Iamp、及び両者の位相差θviを求め、インピーダンスZ、二次抵抗R2、インダクタンスLを演算する(ステップ105)。基準値と前記演算結果を比較し、両者の差が許容値を超えていれば、異常であることを表示する(ステップ108)。基準値は、測定対象の交流電動機の運転用に事前にインバータ装置に設定されている値あるいは本発明の処理実施前に事前に比較用に設定した値を用いる。運転用に事前にインバータ装置に設定されている値は,予めインバータ製造時に初期値として準備されている値、または本発明を実施する前に交流電動機の運転に利用していた値である。また本発明の処理実施前に事前に比較用に設定した値は,本発明での処理の実施にあたって,交流電動機の設計書や試験報告書など別途提供されている情報に基づいて新たに設定した値である。   Next, the primary resistance R1 is calculated with the voltage value vdat / idat. Next, an alternating voltage is applied to the phase of the measurement phase θout (step 104). AC voltage is, for example, when the frequency of the AC voltage is fin (Hz), the maximum value of the voltage amplitude is Vamp ', and the time is t (seconds), vdat = Vamp' · sin (2π The voltage represented by is given. The magnitudes Vamp and Iamp and the phase difference θvi between them are obtained from the measured voltage vdat and current iamp, and the impedance Z, secondary resistance R2 and inductance L are calculated (step 105). The reference value is compared with the calculation result, and if the difference between the two exceeds the allowable value, it is displayed that there is an abnormality (step 108). As the reference value, a value set in advance in the inverter device for operation of the AC motor to be measured or a value set in advance for comparison before the processing of the present invention is used. The value set in the inverter device in advance for operation is a value prepared in advance as an initial value at the time of manufacturing the inverter, or a value used for the operation of the AC motor before the present invention is carried out. The values set for comparison before the processing of the present invention were newly set based on separately provided information such as AC motor design documents and test reports when performing the processing of the present invention. Value.

図7は、位相による交流電動機の電気的特性のばらつきを診断するために、図6の処理において、測定を行う位相を変えて複数の位相について測定を行う場合の処理である。電圧の印加方法や測定方法(ステップ111からステップ115)は図6記載の対応する処理(ステップ101〜105)と同じである。最初の位相で測定後、所定の位相での測定が終わったかを判定する処理があり、完了していない場合は、測定位相θoutを更新する処理に進み、完了した場合は、判定処理に進む分岐を行う(ステップ116)。測定位相θoutの更新処理はここでは、θincずつ位相を加算していく処理で行っている(ステップ117)。θincは任意の値でよい。θincを小さい値にするほど、途中の特性の変動などより詳細な診断が可能となる。θoutが位相1回転分(0度〜360度)完了したら、判定処理を行う(ステップ118)。各位相での測定値を比較し、図6と同様に、基準値と各測定値の値もしくは測定値の平均値を比較して、許容範囲を超えたデータがあれば異常であることを表示する。   FIG. 7 shows a process when measuring a plurality of phases by changing the phase to be measured in the process of FIG. 6 in order to diagnose the variation in the electrical characteristics of the AC motor due to the phase. The voltage application method and measurement method (steps 111 to 115) are the same as the corresponding processes (steps 101 to 105) shown in FIG. After the measurement at the first phase, there is a process for determining whether the measurement at the predetermined phase has been completed. If it has not been completed, the process proceeds to a process for updating the measurement phase θout, and if completed, the process proceeds to a determination process (Step 116). Here, the update process of the measurement phase θout is performed by a process of adding phases by θinc (step 117). θinc may be an arbitrary value. The smaller the value of θinc is, the more detailed diagnosis is possible, such as characteristic fluctuations in the middle. When θout is completed for one phase rotation (0 ° to 360 °), determination processing is performed (step 118). Compare the measured values at each phase and compare the reference value with each measured value or the average value of the measured values in the same way as in Fig. 6. If there is data that exceeds the allowable range, it is displayed as abnormal. To do.

図8は、図7の処理において、各位相における測定データの大きさを表示させることにより、診断結果を具体的に示すようにしたものである。図8の測定方法(ステップ121〜127)は図7の対応する処理(ステップ111〜117)と同様である。測定結果の処理として、各位相ごとに測定値の大きさをレベルで表示する処理を行っている(ステップ128)。    FIG. 8 specifically shows the diagnosis result by displaying the size of the measurement data in each phase in the processing of FIG. The measurement method (steps 121 to 127) in FIG. 8 is the same as the corresponding processing (steps 111 to 117) in FIG. As a process of the measurement result, a process of displaying the magnitude of the measurement value for each phase as a level is performed (step 128).

図9は、診断結果の表示方法を示したものである。
図9(a)は、図6、及び図7の診断結果を7セグメントのLEDを4個用いた表示装置での表示方法を示したもので、異常の内容に応じたエラーコードを割り当てておき、図のように表示する。図7の処理の場合は、どの位相が異常であったのか識別できるようにエラーコードを割り当てておく。LEDの数が少ない場合は数字だけにするなどして扱い、LEDの数が多い場合は更に分かりやすいコードの分類にできる。表示装置として、LCDを用いた場合は、文字をより詳細に単語として表示できるのでエラーコードの内容をより分かりやすく表示することが可能である。
FIG. 9 shows a display method of the diagnosis result.
FIG. 9 (a) shows the display method of the diagnosis results of FIGS. 6 and 7 on a display device using four 7-segment LEDs, and an error code is assigned according to the content of the abnormality. Display as shown in the figure. In the case of the processing of FIG. 7, an error code is assigned so that it can be identified which phase is abnormal. When the number of LEDs is small, it can be handled by using only numbers, and when the number of LEDs is large, the codes can be classified more easily. When an LCD is used as the display device, the characters can be displayed in more detail as words, so that the contents of the error code can be displayed more easily.

図9(b)は、図7の診断結果を7セグメントのLEDを4個用いて表示した場合であり、一番左の桁(D)は、表示している結果の項目(インピーダンスZ、抵抗R1、インダクタンスLなど)がどれであるかを示し、残り3桁の縦の表示を位相に割り付けて、どの位相のデータが異常であるかを示したものである。この場合も、LEDの表示桁数が多い場合やLCDを用いることでより詳細な結果を表示させることが出来る。   FIG. 9B shows a case where the diagnosis result of FIG. 7 is displayed using four 7-segment LEDs, and the leftmost digit (D) indicates items of the displayed result (impedance Z, resistance R1, inductance L, etc.), and the remaining three digits of vertical display are assigned to the phases to indicate which phase data is abnormal. In this case as well, more detailed results can be displayed when the number of display digits of the LED is large or by using an LCD.

図9(c)は、図8の診断結果を7セグメントのLED4個で表示させる方法である。図9(b)と同様に、測定項目がどれであるかを示す部分と、どの位相のデータであるかを示す部分に分けて表示し、測定結果の大小を図のように表示させるLEDのセグメントの位置で示している。
図9(d)は、図8の結果をLCDの表示装置を用いて表示する場合であり、図のように、表示している項目を文字で表示でき、位相ごとの測定結果の大小関係をLEDに比べてより詳しく表示することが出来る。
FIG. 9C shows a method of displaying the diagnosis result of FIG. 8 with four 7-segment LEDs. Similarly to FIG. 9 (b), it is divided into a part indicating the measurement item and a part indicating the phase data, and the size of the measurement result is displayed as shown in the figure. This is indicated by the segment position.
FIG. 9D shows a case in which the result of FIG. 8 is displayed using an LCD display device. As shown in the figure, the displayed items can be displayed in characters, and the magnitude relationship of the measurement results for each phase is shown. It is possible to display in more detail than the LED.

図10は、図6の処理と同様にして測定した交流電動機のデータを基に、測定に用いたインバータ装置で測定対象の交流電動機を駆動することが可能かどうかの判定を行う処理である。インバータ装置の電流検出器の精度や分解能の影響があるため、インバータ装置で交流電動機を最適に運転するには、交流電動機の容量に応じた容量のインバータ装置を使う必要があり、その判定を行う機能を有したインバータ装置の処理を示している。測定の処理(ステップ201〜208)は図6の対応する処理(ステップ101〜108)と同様である。この測定結果と指定した容量に該当する基準値を比較し、両者の差が所定の範囲内に入っていれば駆動可能、入っていなければ駆動不可と判定し(ステップ208)、その結果を表示装置に表示する(ステップ209)。   FIG. 10 is a process for determining whether or not the AC motor to be measured can be driven by the inverter device used for the measurement based on the AC motor data measured in the same manner as the process of FIG. Since the accuracy and resolution of the current detector of the inverter device are affected, in order to operate the AC motor optimally with the inverter device, it is necessary to use an inverter device with a capacity corresponding to the capacity of the AC motor, and perform the determination The process of the inverter apparatus which has a function is shown. The measurement process (steps 201 to 208) is the same as the corresponding process (steps 101 to 108) in FIG. This measurement result is compared with a reference value corresponding to the specified capacity, and if the difference between the two is within a predetermined range, it is determined that driving is possible, and if not, driving is not possible (step 208), and the result is displayed. It is displayed on the device (step 209).

図11は、前記ステップ208での判定方法を示したものである。図1のインバータ装置の制御演算器7が備えているメモリにインバータ装置の容量に対応する交流電動機容量ごとのデータ301を予め保存している。このデータ301を基準値とし、これと前記実施例1および2で示した方法により測定した測定値302を交流電動機容量判定処理303で比較して交流電動機容量を判定する。図1に示すようにインバータ回路1から制御演算器7に,この交流電動機の容量がインバータ装置の容量はインバータ部からのハードウェア情報の信号が入力されている。このハードウェア情報の信号によりインバータ装置20の容量を判定する。以上の手順で判定した交流電動機容量とインバータ装置の容量を比較し,この交流電動機がこのインバータで駆動な範囲内の容量に該当するかどうかを判定する。判定は,インバータ装置の容量に対し所定の範囲の容量を設定し,交流電動機の容量がその範囲内にあるかどうかで行う。この所定の範囲は,インバータ装置に用いられる電流検出器の精度などから特性を検討し妥当な値を定めるもので,装置の仕様も考慮して,装置ごとに個別に決定する要素である。   FIG. 11 shows the determination method in step 208 described above. Data 301 for each AC motor capacity corresponding to the capacity of the inverter device is stored in advance in a memory provided in the control arithmetic unit 7 of the inverter device of FIG. Using this data 301 as a reference value, the measured value 302 measured by the method described in the first and second embodiments is compared in the AC motor capacity determination processing 303 to determine the AC motor capacity. As shown in FIG. 1, a signal of hardware information from the inverter unit is input to the control arithmetic unit 7 from the inverter circuit 1 and the capacity of the AC motor is the capacity of the inverter device. The capacity of the inverter device 20 is determined based on the hardware information signal. The AC motor capacity determined in the above procedure is compared with the capacity of the inverter device, and it is determined whether or not the AC motor falls within a capacity within a range driven by the inverter. The determination is made by setting a capacity within a predetermined range with respect to the capacity of the inverter device and whether the capacity of the AC motor is within the range. This predetermined range is an element that is determined individually for each device in consideration of the device specifications, considering characteristics from the accuracy of the current detector used in the inverter device.

図12は、図10の処理において、複数の位相について測定を行った測定データを用いて判定するようにしたものである。測定処理(ステップ211〜217)は図7の対応する処理(ステップ111〜117)と同様である。判定に用いる測定結果として、各位相で測定した測定値の平均値を用い、図10のステップ208と同様の方法で駆動の可否を判定し(ステップ218)、結果を表示する(ステップ219)。   FIG. 12 shows determination using measurement data obtained by measuring a plurality of phases in the process of FIG. The measurement process (steps 211 to 217) is the same as the corresponding process (steps 111 to 117) in FIG. Using the average value of the measurement values measured at each phase as the measurement results used for the determination, the possibility of driving is determined by the same method as in step 208 of FIG. 10 (step 218), and the result is displayed (step 219).

図13は、交流電動機容量の判定基準として、基準となる値を別途設定するようにしたものである。交流電動機に貼付されている銘板に記載のデータや交流電動機の試験報告書に記載のデータがある場合に、この値を入力し(ステップ220)、この値を図11の測定値の代わりに用いて、交流電動機容量を判定し、使用しているインバータ装置で対象の交流電動機の駆動の可否を判定し(ステップ228)、結果を表示する(ステップ229)。   FIG. 13 is a diagram in which a reference value is separately set as a criterion for determining the AC motor capacity. When there is data described on the nameplate attached to the AC motor or data described in the test report of the AC motor, this value is input (step 220), and this value is used instead of the measured value of FIG. Then, the AC motor capacity is determined, whether or not the target AC motor can be driven by the inverter device being used is determined (step 228), and the result is displayed (step 229).

上記のように、本発明では各位相における一次抵抗、及び二次抵抗、漏れインダクタンスを測定し、各位相によるばらつきを比較し、その結果を用いて異常を判定する処理、及びインバータ装置と交流電動機の容量の組合せが適切であるかを判定する処理を備え、その判定結果を的確に表示する表示手段を備えている。   As described above, in the present invention, the primary resistance, the secondary resistance, and the leakage inductance in each phase are measured, the variation due to each phase is compared, and an abnormality is determined using the result, and the inverter device and the AC motor And a display means for accurately displaying the determination result.

本発明を適用することによって、インバータ装置を使って交流電動機の電気的な特性を測定し、異常の有無の判定、及びインバータ装置と交流電動機の容量の適合性の可否を判定を行うことが出来るので、長期間放置されていた交流電動機であっても、その使用の可否を判定することができ、資材の有効活用という用途にも適用できる。   By applying the present invention, it is possible to measure the electrical characteristics of an AC motor using an inverter device, determine whether there is an abnormality, and determine whether the capacity of the inverter device and the AC motor is compatible. Therefore, even if the AC motor has been left unattended for a long time, it can be determined whether or not it can be used, and can be applied to the use of materials effectively.

本発明の実施例の処理を適用するインバータ装置の構成図The block diagram of the inverter apparatus which applies the process of the Example of this invention 本発明の図1のインバータ装置における測定値解析器の構成図1 is a block diagram of a measurement value analyzer in the inverter device of FIG. 本発明の原理を説明するための誘導電動機のT1型等価回路図T1 type equivalent circuit diagram of an induction motor for explaining the principle of the present invention 本発明の原理を示すための所定の条件での誘導電動機の等価回路図An equivalent circuit diagram of an induction motor under a predetermined condition for illustrating the principle of the present invention 三相座標でのモデル図と電圧波形図Model diagram and voltage waveform diagram in three-phase coordinates 本発明の第1の実施例を示すフロー図1 is a flowchart showing a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例を示すフロー図Flow chart showing a second embodiment of the present invention 本発明の第3の実施例を示すフロー図Flow chart showing a third embodiment of the present invention 本発明の第4の実施例を示すフロー図Flow chart showing a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第5の実施例を示すフロー図Flow chart showing a fifth embodiment of the present invention. 本発明の第5の実施例における判定方法の説明図Explanatory drawing of the determination method in 5th Example of this invention 本発明の第6の実施例を示すフロー図Flow chart showing the sixth embodiment of the present invention 本発明の第7の実施例を示すフロー図Flow chart showing a seventh embodiment of the present invention 従来例の代表図Representative figure of conventional example

符号の説明Explanation of symbols

1 インバータ回路
2 交流電動機
3 U相電流検出器
4 V相電流検出器
5 インバータ制御演算装置
6 指令設定・状態表示装置
7 制御演算器
8 電流検出演算器
9 PWM演算器
10 測定用指令器
11 測定値解析器
20 インバータ装置
101 検出値演算器
102 測定値演算器
103 測定値記憶装置
104 測定結果・評価処理器
201 インバータ装置
202 電動機
203 コンバータ
204 平滑コンデンサ
205 逆変換部
206 電圧検出器
207 電流検出器
208 1次抵抗演算器
209 メモリ
210 比較器
211 表示器
301 インバータメモリ内蔵の交流電動機のデータ
302 測定値
303 交流電動機容量判定処理
304 インバータ機種情報読込み処理
305 駆動可否判定処理
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inverter circuit 2 AC motor 3 U-phase current detector 4 V-phase current detector 5 Inverter control arithmetic unit 6 Command setting and status display unit 7 Control arithmetic unit 8 Current detection arithmetic unit 9 PWM arithmetic unit 10 Measuring command unit 11 Measurement Value analyzer 20 Inverter device 101 Detected value calculator
102 Measurement Value Calculator 103 Measurement Value Storage Device 104 Measurement Result / Evaluation Processor 201 Inverter Device 202 Electric Motor 203 Converter 204 Smoothing Capacitor 205 Inverse Conversion Unit 206 Voltage Detector 207 Current Detector 208 Primary Resistance Calculator 209 Memory 210 Comparator 211 Display 301 Data of AC motor with built-in inverter memory 302 Measured value 303 AC motor capacity determination processing 304 Inverter model information reading processing 305 Drive availability determination processing

Claims (11)

直流電圧をスイッチング素子でオン・オフ制御して可変電圧・可変周波数の交流電圧に変換して出力するインバータ回路と、前記インバータ回路から出力される電流を検出するための電流検出器と、前記インバータ回路に所定の電圧・周波数の電圧指令を与える処理を行うインバータ制御演算装置とを備えた交流電動機を駆動するインバータ装置において、
前記インバータ制御演算装置は、外部からの運転指令を受けるとインバータ装置の運転状態や異常状態を外部に表示する指令設定・状態表示装置と、
前記電流検出器からの信号を演算処理する電流検出演算器と、
運転指令に基づいて出力する電圧指令を演算する制御演算器と、
前記電圧指令に基づいて前記スイッチング素子のオン・オフ制御を行う信号を出力するPWM演算器と、
電圧値、電流値、及び電圧の出力周波数に基づいて交流電動機の電気的な定数を測定演算する測定用指令器と、
前記交流電動機の電気的な定数を測定演算値と基準値とを比較し、交流電動機の電気的な異常を診断・解析する測定値解析器と
からなっていることを特徴とする交流電動機診断機能、及び診断結果表示機能を有するインバータ装置。
Inverter circuit for converting DC voltage to ON / OFF control by switching element to convert to AC voltage of variable voltage / variable frequency and outputting, current detector for detecting current output from inverter circuit, and inverter In an inverter device that drives an AC motor including an inverter control arithmetic device that performs processing for giving a voltage command of a predetermined voltage and frequency to a circuit,
The inverter control arithmetic device is a command setting / state display device that displays an operation state and an abnormal state of the inverter device to the outside when receiving an operation command from the outside,
A current detection calculator for calculating a signal from the current detector;
A control calculator for calculating a voltage command to be output based on the operation command;
A PWM calculator that outputs a signal for performing on / off control of the switching element based on the voltage command;
A measurement commander for measuring and calculating an electrical constant of the AC motor based on the voltage value, the current value, and the output frequency of the voltage;
AC motor diagnostic function characterized in that it comprises a measured value analyzer that compares the measured electric value of the AC motor with a measured calculation value and a reference value, and diagnoses and analyzes an electrical abnormality of the AC motor. And an inverter device having a diagnostic result display function.
前記測定値解析器は、前記交流電動機に供給される電圧値、及び電流検出値に基づいてそれぞれの振幅値、位相差の演算を行う検出値演算器と、
前記検出値演算器の出力に基づき、抵抗分、及びインダクタンス分を求める演算を行う測定値演算器と、
前記測定値演算器の出力、及び測定位相を保存する測定値記憶装置と、
前記測定値記憶装置に保存された結果に基づき、基準値と比較して交流電動機の電気的な異常診断する測定結果評価処理器とからなり、
前記指令設定・状態表示装置は、前記測定結果評価処理器の出力を表示する状態表示機能を備えたことを特徴とする請求項1記載の交流電動機診断機能、及び診断結果表示機能を有するインバータ装置。
The measurement value analyzer is a voltage value supplied to the AC motor, and a detection value calculator that calculates the amplitude value and phase difference based on the current detection value;
Based on the output of the detection value calculator, a resistance value and a measurement value calculator for calculating the inductance, and
A measurement value storage device for storing the output of the measurement value calculator and the measurement phase;
Based on the result stored in the measurement value storage device, comprising a measurement result evaluation processor for diagnosing electrical abnormality of the AC motor in comparison with the reference value,
2. The inverter apparatus having an AC motor diagnosis function and a diagnosis result display function according to claim 1, wherein the command setting / state display device has a state display function for displaying an output of the measurement result evaluation processor. .
前記測定値解析器は、所定の位相における交流電動機の電気的な定数である抵抗分、及びインダクタンス分を測定し、前記測定結果と基準値を比較し、両者の差が許容値を超えて異常状態であるかを判断し、
前記指令設定・状態表示装置は、前記測定値解析器の出力を表示する機能を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の交流電動機診断機能、及び診断結果表示機能を有するインバータ装置。
The measurement value analyzer measures the resistance component and the inductance component, which are electrical constants of the AC motor in a predetermined phase, compares the measurement result with a reference value, and the difference between the two exceeds an allowable value and is abnormal. Determine if it is in a state,
3. The inverter apparatus having an AC motor diagnosis function and a diagnosis result display function according to claim 1, wherein the command setting / state display device has a function of displaying an output of the measurement value analyzer.
前記測定値解析器は、複数の位相における交流電動機の電気的な定数である抵抗分、及びインダクタンス分を測定し、前記測定結果の平均値と基準値を比較し、両者の差が許容値を超えて異常状態であるか判断し、
前記指令設定・状態表示装置は、前記測定値解析器の出力を表示する機能を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の交流電動機診断機能、及び診断結果表示機能を有するインバータ装置。
The measurement value analyzer measures the resistance component and the inductance component, which are electrical constants of the AC motor in a plurality of phases, compares the average value of the measurement result with a reference value, and the difference between the two values indicates an allowable value. Judging whether it is abnormal condition beyond
3. The inverter apparatus having an AC motor diagnosis function and a diagnosis result display function according to claim 1, wherein the command setting / state display device has a function of displaying an output of the measurement value analyzer.
前記指令設定・状態表示装置は、一方向を位相軸とし、位相軸と直交する方向を測定結果のレベル軸として、測定結果を2次元にグラフ表示し、グラフの所定の位置に該当の定数を表示する機能を備えたことを特徴とする請求項4記載の交流電動機診断機能、及び診断結果表示機能を有するインバータ装置。   The command setting / status display device displays a measurement result in a two-dimensional graph with one direction as a phase axis, a direction orthogonal to the phase axis as a level axis of the measurement result, and a corresponding constant at a predetermined position of the graph. 5. The inverter apparatus having an AC motor diagnosis function and a diagnosis result display function according to claim 4, further comprising a function of displaying. 前記測定値解析器は、複数の位相における交流電動機の電気的な定数である抵抗分、及びインダクタンス分を測定し、
前記指令設定・状態表示装置は、前記測定値解析器の出力を各位相毎に測定結果を表示する機能を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の交流電動機診断機能、及び診断結果表示機能を有するインバータ装置。
The measurement value analyzer measures a resistance component and an inductance component, which are electrical constants of an AC motor in a plurality of phases,
3. The AC motor diagnosis function according to claim 1 or 2, wherein the command setting / state display device has a function of displaying a measurement result for each phase of an output of the measurement value analyzer. An inverter device having a display function.
前記指令設定・状態表示装置は、一方向を位相軸とし、位相軸と直交する方向を測定結果のレベル軸として、測定結果を2次元にグラフ表示し、グラフの所定の位置に該当の定数を表示する機能を備えたことを特徴とする請求項6記載の交流電動機診断機能、及び診断結果表示機能を有するインバータ装置。   The command setting / status display device displays a measurement result in a two-dimensional graph with one direction as a phase axis, a direction orthogonal to the phase axis as a level axis of the measurement result, and a corresponding constant at a predetermined position of the graph. The inverter apparatus having an AC motor diagnosis function and a diagnosis result display function according to claim 6, further comprising a display function. 前記測定値解析器は、所定の位相における交流電動機の電気的な定数である抵抗分、及びインダクタンス分を測定し、前記測定結果を基に測定対象の交流電動機の定格容量を判定し、測定に使用しているインバータ装置を用いて測定対象の交流電動機を駆動可能であるか否かを判定し、
前記指令設定・状態表示装置は、その判定を表示する機能を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の交流電動機診断機能、及び診断結果表示機能を有するインバータ装置。
The measurement value analyzer measures the resistance component and the inductance component, which are electrical constants of the AC motor in a predetermined phase, determines the rated capacity of the AC motor to be measured based on the measurement result, and performs the measurement. Determine whether the AC motor to be measured can be driven using the inverter device being used,
3. The inverter apparatus having an AC motor diagnosis function and a diagnosis result display function according to claim 1, wherein the command setting / state display device has a function of displaying the determination.
前記測定値解析器は、複数の位相における交流電動機の電気的な定数である抵抗分、及びインダクタンス分を測定し、前記測定結果の平均値を基に測定対象の交流電動機の定格容量を判定し、測定に使用しているインバータ装置を用いて測定対象の交流電動機を駆動可能であるか否かを判定し、
前記指令設定・状態表示装置は、その判定を表示する機能を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の交流電動機診断機能、及び診断結果表示機能を有するインバータ装置。
The measurement value analyzer measures a resistance component and an inductance component which are electrical constants of the AC motor in a plurality of phases, and determines a rated capacity of the AC motor to be measured based on an average value of the measurement results. , Determine whether it is possible to drive the AC motor to be measured using the inverter device used for measurement,
3. The inverter apparatus having an AC motor diagnosis function and a diagnosis result display function according to claim 1, wherein the command setting / state display device has a function of displaying the determination.
前記測定値解析器は、入力された交流電動機の電気的な定数、及びその他の定格値に基づき、測定に使用しているインバータ装置を用いて測定対象の交流電動機を駆動可能であるか否かを判定し、
前記指令設定・状態表示装置は、その判定を表示する処理を実行する機能を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の交流電動機診断機能、及び診断結果表示機能を有するインバータ装置。
Whether the measurement value analyzer can drive the AC motor to be measured using the inverter device used for the measurement based on the electrical constant of the AC motor input and other rated values. Determine
3. The inverter apparatus having an AC motor diagnosis function and a diagnosis result display function according to claim 1, wherein the command setting / state display device has a function of executing a process of displaying the determination.
直流電圧をスイッチング素子でオン・オフ制御して可変電圧・可変周波数の交流電圧に変換して出力するインバータ回路と、前記インバータ回路から出力される電流を検出するための電流検出器と、前記インバータ回路に所定の電圧・周波数の電圧指令を与える処理を行うインバータ制御演算装置とを備えた交流電動機を駆動するインバータ装置の交流電動機診断、及び診断結果表示方法において、
前記インバータ制御演算装置は、指令設定・状態表示装置により外部からの運転指令を受けるとインバータ装置の運転状態や異常状態を外部に表示し、電流検出演算器により前記電流検出器からの信号を演算処理し、制御演算器により運転指令に基づいて出力する電圧指令を演算し、PWM演算器により前記電圧指令に基づいて前記スイッチング素子のオン・オフ制御を行う信号を出力し、測定用指令器により電圧値、電流値、及び電圧の出力周波数に基づいて交流電動機の電気的な定数を測定演算し、測定値解析器により前記交流電動機の電気的な定数を測定演算値と基準値とを比較し、交流電動機の電気的な異常を診断・解析することを特徴とするインバータ装置の交流電動機診断、及び診断結果表示方法。
Inverter circuit for converting DC voltage to ON / OFF control by switching element to convert to AC voltage of variable voltage / variable frequency and outputting, current detector for detecting current output from inverter circuit, and inverter In an AC motor diagnosis of an inverter device that drives an AC motor provided with an inverter control arithmetic device that performs processing for giving a voltage command of a predetermined voltage and frequency to a circuit, and a diagnostic result display method,
When the inverter control arithmetic device receives an external operation command from the command setting / status display device, the inverter control operation device displays the operation state or abnormal state of the inverter device to the outside, and the current detection calculator calculates the signal from the current detector. Processing, calculating a voltage command to be output based on the operation command by the control calculator, outputting a signal for performing on / off control of the switching element based on the voltage command by the PWM calculator, Based on the voltage value, current value, and output frequency of the voltage, the electric constant of the AC motor is measured and calculated, and the electric constant of the AC motor is measured and compared with the reference value by the measurement value analyzer. An AC motor diagnosis of an inverter device and a diagnostic result display method characterized by diagnosing and analyzing an electrical abnormality of the AC motor.
JP2006178125A 2006-06-28 2006-06-28 Inverter device, its alternating-current motor diagnosis, and method for representing diagnostic outcome Pending JP2008011622A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006178125A JP2008011622A (en) 2006-06-28 2006-06-28 Inverter device, its alternating-current motor diagnosis, and method for representing diagnostic outcome

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006178125A JP2008011622A (en) 2006-06-28 2006-06-28 Inverter device, its alternating-current motor diagnosis, and method for representing diagnostic outcome

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008011622A true JP2008011622A (en) 2008-01-17

Family

ID=39069296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006178125A Pending JP2008011622A (en) 2006-06-28 2006-06-28 Inverter device, its alternating-current motor diagnosis, and method for representing diagnostic outcome

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008011622A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014236664A (en) * 2013-06-03 2014-12-15 エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. Inverter system and state detection method of its power cable
WO2015045497A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 株式会社日立産機システム Electrical power converter
KR102312051B1 (en) 2020-02-17 2021-10-14 대한민국 System for inspecting TAS winch drum and inspection method using the same
KR20220057233A (en) * 2020-10-29 2022-05-09 경북대학교 산학협력단 Inter-turn short fault detecting apparatus of induction motor and method thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014236664A (en) * 2013-06-03 2014-12-15 エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. Inverter system and state detection method of its power cable
WO2015045497A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 株式会社日立産機システム Electrical power converter
JP2015070701A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 株式会社日立産機システム Power converter
CN105594118A (en) * 2013-09-30 2016-05-18 株式会社日立产机系统 Electrical power converter
KR102312051B1 (en) 2020-02-17 2021-10-14 대한민국 System for inspecting TAS winch drum and inspection method using the same
KR20220057233A (en) * 2020-10-29 2022-05-09 경북대학교 산학협력단 Inter-turn short fault detecting apparatus of induction motor and method thereof
KR102488028B1 (en) 2020-10-29 2023-01-13 경북대학교 산학협력단 Inter-turn short fault detecting apparatus of induction motor and method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9404974B2 (en) Motor drive device including insulation deterioration detection function and insulation resistance detection method of motor
US6308140B1 (en) Motor condition and performance analyzer
CN111936874B (en) Diagnostic device for motor
EP3054307A1 (en) Stator fault detection and diagnosis
JP6238928B2 (en) Diagnostic equipment for electric motors
JP2005251185A (en) Electric equipment diagnostic system
EP3232215A1 (en) Electric motor diagnosis device
US8957698B2 (en) Method and apparatus for off-line testing of multi-phase aternating current machines
KR102104117B1 (en) Diagnostic device of electric motor
JP6460146B2 (en) Leakage current calculation device and leakage current calculation method
EP3147681B1 (en) Rotary machine diagnostic system
TW201835598A (en) Diagnostic device and diagnostic method
KR20150080063A (en) Device and method of trouble diagnosis for synchronous generator using an extended Kalman filter
JPWO2017122309A1 (en) Electric motor control device
KR20200081591A (en) Fault determining methods for the electronic motor using the wavelet transform
JP2008011622A (en) Inverter device, its alternating-current motor diagnosis, and method for representing diagnostic outcome
KR101823140B1 (en) Method for detecting inverter fault and apparatus thereof
CN111448752A (en) Power conversion device and air conditioner
JP2007315994A (en) Method for detecting changes in temperature of a rotary electrical machine, and a device thereof
WO2016151708A1 (en) Breakdown detection device and breakdown detection method for electrical appliance
KR101144314B1 (en) Multi-level inverter switch fault detection apparatus and method
KR100823723B1 (en) Device and method for detecting fault of stator windings of inverter-fed AC motor
KR101093421B1 (en) Method for diagnosing open phase in three-phase alternating motor
JP5985158B2 (en) Electrical equipment quality diagnosis system
JP6867812B2 (en) Rotating machine short circuit diagnostic device and rotating machine short circuit diagnostic method