JP2010193695A - Power converter and method for detecting fan failure - Google Patents

Power converter and method for detecting fan failure Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent abnormal temperature rise in the power converter of a closed structure due to stoppage of a fan used to cool by subjecting inside air to forced circulation. <P>SOLUTION: The power converter is equipped with a temperature-monitoring circuit 20 to detect air temperature inside a housing 15, and to check whether the air temperature is abnormal; and a controlling circuit 13 to regulate the output of an apparatus, when abnormity is detected in the air temperature by the temperature-monitoring circuit 20. The control circuit 13 controls to stop or reduce the output of the apparatus, when the air temperature inside the housing rises due to stoppage of a fan 18 during operation of the power converter, and the temperature-monitoring circuit 20 detects the abnormity of the air temperature. As a result, the amount of heat generation is suppressed in heat-generating components, and the air temperature is reduced inside the housing 15. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は電力変換装置およびそのファン故障検出方法に関し、特に密閉構造の筐体内部に設置されたパワーデバイスを冷却している冷却体に熱的に接続された冷却フィンを有し、その冷却フィンに筐体内部の空気を循環通風させることにより筐体内部の空気を冷却するようにした閉鎖型の電力変換装置およびそのファン故障検出方法に関する。   The present invention relates to a power conversion device and a fan failure detection method thereof, and in particular, has a cooling fin thermally connected to a cooling body that cools a power device installed inside a sealed housing, and the cooling fin The present invention relates to a closed-type power converter that cools air inside a casing by circulating air inside the casing and a fan failure detection method thereof.

電力変換装置は、パワーデバイスを備え、このパワーデバイスをスイッチング動作させることにより、交流を直流若しくは交流に、または直流を直流若しくは交流に変換している。パワーデバイスは、そのスイッチング動作の際に発熱するので、そのような熱を電力変換装置の筐体外部へ輸送して冷却する必要がある。   The power conversion device includes a power device, and converts the alternating current into direct current or alternating current, or converts direct current into direct current or alternating current by switching the power device. Since the power device generates heat during the switching operation, it is necessary to transport such heat to the outside of the casing of the power converter and cool it.

パワーデバイスの駆動回路およびその制御回路は、電子部品で構成されており、発熱するパワーデバイスと一緒に筐体内に収容されている。電子部品を安定して動作させるためには、電子部品の周囲温度をデバイスメーカが推奨する動作温度範囲内に保たなければならない。これは、電子部品の周囲温度が推奨周囲温度以上になった場合に、電力変換装置の誤動作、ひいては装置の故障に繋がるからである。   The power device drive circuit and its control circuit are composed of electronic components, and are housed in a housing together with a power device that generates heat. In order for electronic components to operate stably, the ambient temperature of the electronic components must be kept within the operating temperature range recommended by the device manufacturer. This is because when the ambient temperature of the electronic component becomes equal to or higher than the recommended ambient temperature, the power conversion device malfunctions and eventually the device fails.

電力変換装置において、パワーデバイスの放熱を行うと同時に、電子部品の周囲温度、すなわち、筐体内部の空気温度をも効率よく冷却する構成が知られている(たとえば、特許文献1参照)。   In a power converter, a configuration is known in which the power device radiates heat and at the same time efficiently cools the ambient temperature of the electronic component, that is, the air temperature inside the housing (see, for example, Patent Document 1).

この特許文献1によれば、密閉構造の筐体内部に液体冷却用の冷却体を設け、この冷却体にパワーデバイスを装着している。パワーデバイスの熱は、冷却体を循環する液体によって筐体外部へ導出され、外部に設置された放熱器およびファンにより冷却されることで、電力変換装置の筐体外部へ放散され、これによって発熱されたパワーデバイスが冷却される。   According to Patent Document 1, a cooling body for liquid cooling is provided inside a sealed casing, and a power device is mounted on the cooling body. The heat of the power device is led to the outside of the housing by the liquid circulating in the cooling body, and is dissipated to the outside of the housing of the power converter by being cooled by the radiator and fan installed outside, thereby generating heat The connected power device is cooled.

一方、閉鎖された電力変換装置の筐体内部の空気は、その温度が電子部品の発熱によって筐体外部の空気温度より高くなっている場合、筐体内部の熱がカバーを貫通して筐体外部へ伝わる熱通過現象によって自然に放熱され、冷却されている。ただ、この熱通過による放熱量は、一般に少ない。そのため、電力変換装置の筐体内部の空気は、ファンにより循環させられ、その循環風を冷却体に熱的に接続した冷却フィンに当てるようにしている。これにより、発熱電子部品が空気中に放熱した熱は、一度、冷却フィンで集熱され、その熱は、パワーデバイスの冷却体に移動され、さらに冷却体から電力変換装置外部に放熱されることになる。その結果、電力変換装置の筐体内部の空気温度は、冷却されて、電子部品の推奨周囲温度以上になることはない。   On the other hand, if the air inside the closed power conversion device has a temperature higher than the air temperature outside the housing due to heat generated by the electronic components, the heat inside the housing penetrates the cover and the housing Heat is naturally dissipated and cooled by the heat passing phenomenon transmitted to the outside. However, the amount of heat released by this heat passage is generally small. Therefore, the air inside the casing of the power converter is circulated by a fan, and the circulating air is applied to the cooling fins that are thermally connected to the cooling body. As a result, the heat dissipated in the air by the heat generating electronic component is once collected by the cooling fins, and the heat is transferred to the cooling body of the power device and further dissipated from the cooling body to the outside of the power converter. become. As a result, the air temperature inside the casing of the power converter is cooled and does not exceed the recommended ambient temperature of the electronic component.

このような電力変換装置による内部空気の冷却方式の場合、冷却フィンが筐体内部の熱を集熱してパワーデバイスの冷却体へ伝熱することができるので、自然放熱による冷却に比べて冷却効率が高くなっている。   In the case of such an internal air cooling system using a power converter, the cooling fins can collect heat inside the housing and transfer it to the cooling body of the power device. Is high.

特開2008−60515号公報JP 2008-60515 A

しかしながら、筐体内部の空気を循環させるファンは、駆動電源の喪失により突然停止する場合があり、また寿命または使用環境によるストレスにより故障停止する場合があって、そのような場合には、冷却フィンが筐体内部の熱を集熱できずに筐体内部の温度が電子部品の推奨周囲温度以上になってしまうことがあるという問題点があった。   However, the fan that circulates the air inside the casing may stop suddenly due to loss of the drive power supply, and may stop due to stress due to the life or usage environment. In such a case, the cooling fin However, there is a problem that the temperature inside the casing may become higher than the recommended ambient temperature of the electronic component because the heat inside the casing cannot be collected.

図18はファン停止時における電力変換装置内空気温度の変化を示す図である。この図18によれば、電力変換装置が運転を開始すると、これに連動してファンが運転を開始し、電力変換装置は、所定の出力を供給する。電力変換装置が運転を継続するにつれて、電力変換装置内の空気温度が上昇するが、その温度は、電子部品の推奨周囲温度以上になることはない。   FIG. 18 is a diagram showing a change in the air temperature in the power converter when the fan is stopped. According to FIG. 18, when the power conversion device starts operation, the fan starts operation in conjunction with this, and the power conversion device supplies a predetermined output. As the power converter continues to operate, the air temperature in the power converter increases, but the temperature does not exceed the recommended ambient temperature of the electronic component.

ここで、ファンが故障により停止した場合、筐体表面からの放熱のみとなって、筐体内部の発熱部品が空気に放熱した熱の大部分は装置外に放熱できないため、筐体内部の空気温度が短時間で上昇する。筐体内部の空気温度の最終到達値は、内部で発生する熱量と放熱量が一致する温度である。このように、筐体内部の空気温度が上昇して電子部品の動作許容温度を超えてしまうと、電子部品の誤動作に至ってしまう。   Here, if the fan stops due to a failure, only heat is released from the surface of the housing, and most of the heat that is dissipated to the air by the heat generating components inside the housing cannot be dissipated outside the device. The temperature rises in a short time. The final value of the air temperature inside the housing is a temperature at which the amount of heat generated inside matches the amount of heat released. Thus, if the air temperature inside the housing rises and exceeds the allowable operating temperature of the electronic component, the electronic component will malfunction.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ファン停止による筐体内の空気の異常昇温に対応させた閉鎖型の電力変換装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a closed-type power conversion device that can cope with an abnormal temperature rise of air in a casing due to a fan stop.

本発明では上記の課題を解決するために、筐体内部のパワーデバイスを冷却体で冷却し、前記冷却体に熱的に接続した冷却フィンにファンが前記筐体内部の空気を循環通風して前記筐体内部の空気を冷却する閉鎖型の電力変換装置において、前記筐体内部の空気温度の異常を検出する温度監視部と、前記温度監視部による空気温度の異常検出に応じて装置出力を制限する制御部と、を備えていることを特徴とする電力変換装置が提供される。   In the present invention, in order to solve the above-described problem, the power device inside the housing is cooled by the cooling body, and the fan circulates and flows the air inside the housing to the cooling fin thermally connected to the cooling body. In a closed-type power converter that cools the air inside the housing, a temperature monitoring unit that detects an abnormality in the air temperature inside the housing, and a device output in response to the detection of the air temperature abnormality by the temperature monitoring unit And a control unit that restricts the power conversion device.

このような電力変換装置によれば、温度監視部が筐体内部の空気温度を監視し、空気温度の異常が検出されると、制御部が装置出力を制限するように動作する。これにより、筐体内部の空気中に放熱される発熱部品の発熱量が低減されるので、筐体内部の空気温度を下げることができる。   According to such a power conversion device, the temperature monitoring unit monitors the air temperature inside the housing, and when an abnormality in the air temperature is detected, the control unit operates to limit the device output. Thereby, since the calorific value of the heat-generating component radiated into the air inside the housing is reduced, the air temperature inside the housing can be lowered.

上記構成の電力変換装置は、空気温度の異常を検出して装置出力を制限するため、ファンが故障して筐体内部の空気の集熱および冷却体への伝熱ができなくなることで空気温度が異常に高温になることがあっても、装置出力の制限により発熱部品の発熱量が抑えられることで確実に筐体内部の空気温度を下げることができ、異常高温による誤動作を未然に防止することができるという利点がある。また、温度異常検出時に装置出力を低減するように制御することで、電力変換装置を完全に停止させることなく運転を継続させることも可能となる。   The power converter configured as described above detects an abnormality in the air temperature and restricts the output of the device. Therefore, the fan breaks down and heat collection of the air inside the housing and heat transfer to the cooling body cannot be performed. Even if the temperature rises abnormally, the amount of heat generated by the heat-generating components can be reduced by limiting the output of the device, so that the air temperature inside the housing can be lowered reliably, preventing malfunctions due to abnormally high temperatures. There is an advantage that you can. Moreover, it becomes possible to continue an operation | movement, without stopping a power converter device completely by controlling so that an apparatus output may be reduced at the time of temperature abnormality detection.

第1の実施の形態に係る電力変換装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the power converter device which concerns on 1st Embodiment. 空気温度異常検出回路の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of an air temperature abnormality detection circuit. 空気温度異常検出回路の変形例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the modification of an air temperature abnormality detection circuit. 制御回路および空気温度監視回路の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of a control circuit and an air temperature monitoring circuit. 図4の回路による電力変換装置の動作例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation example of the power converter device by the circuit of FIG. 制御回路および空気温度監視回路の変形例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the modification of a control circuit and an air temperature monitoring circuit. 図6の回路による電力変換装置の動作例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation example of the power converter device by the circuit of FIG. 図6の回路による電力変換装置の別の動作例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows another example of operation | movement of the power converter device by the circuit of FIG. 第2の実施の形態に係る電力変換装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the power converter device which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る電力変換装置の温度監視回路の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the temperature monitoring circuit of the power converter device which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る電力変換装置の温度監視回路の変形例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the modification of the temperature monitoring circuit of the power converter device which concerns on 2nd Embodiment. 制御回路および駆動回路の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of a control circuit and a drive circuit. 図12の回路による電力変換装置の動作例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation example of the power converter device by the circuit of FIG. 制御回路および駆動回路の変形例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the modification of a control circuit and a drive circuit. 図14の回路による電力変換装置の動作例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation example of the power converter device by the circuit of FIG. 制御回路および駆動回路のさらなる変形例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the further modification of a control circuit and a drive circuit. 図16の回路による電力変換装置の動作例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation example of the power converter device by the circuit of FIG. ファン停止時における電力変換装置内空気温度の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the air temperature in a power converter device at the time of a fan stop.

以下、本発明の実施の形態について、筐体内部のパワーデバイスを冷却する冷却体に熱的に接続した冷却フィンに筐体内部の空気を循環通風して筐体内部の空気を冷却する閉鎖型の電力変換装置に適用した場合を例に図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, with respect to the embodiments of the present invention, a closed type in which air inside a housing is circulated through cooling fins thermally connected to a cooling body that cools a power device inside the housing to cool the air inside the housing. A case where the present invention is applied to the power conversion apparatus will be described in detail with reference to the drawings.

図1は第1の実施の形態に係る電力変換装置の構成例を示す図である。
電力変換装置は、電力の変換を行うパワーデバイス11と、このパワーデバイス11を駆動する駆動回路12と、この駆動回路12を含めて装置全体の制御を司る制御回路13(特許請求の範囲における制御部に対応)とを備えている。パワーデバイス11は、液冷式の冷却体14に熱的に結合した状態で装着されている。冷却体14は、図示はしないが、冷却液を循環させる2本のパイプの一端が接続されている。これらのパイプは、筐体15を貫通して電力変換装置の外部に導かれており、他端にはポンプおよび放熱器が接続され、放熱器には強制空冷用のファンが設置されて、液冷却システムが構成されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the power conversion device according to the first embodiment.
The power conversion apparatus includes a power device 11 that converts power, a drive circuit 12 that drives the power device 11, and a control circuit 13 that controls the entire apparatus including the drive circuit 12 (control in claims) Part corresponding). The power device 11 is mounted in a state of being thermally coupled to a liquid cooling type cooling body 14. Although not shown, the cooling body 14 is connected to one end of two pipes for circulating the coolant. These pipes pass through the casing 15 and are led to the outside of the power conversion device. A pump and a radiator are connected to the other end, and a fan for forced air cooling is installed in the radiator. A cooling system is configured.

筐体15は、密閉構造を有していて閉鎖型の電力変換装置を構成し、その内部には、空気16を循環させる通路が形成され、その通路に冷却フィン17およびファン18が設置されている。冷却フィン17は、パワーデバイス11を冷却する冷却体14にたとえばヒートパイプ19によって熱的に接続されている。これにより、筐体15の内部の空気16は、ファン18によって強制的に循環され、循環する空気16が冷却フィン17を通過するときに、冷却フィン17が空気16の熱を集熱してパワーデバイス11の冷却体14に伝熱させ、空気16を冷却する。   The casing 15 has a closed structure and constitutes a closed type power converter, and a passage for circulating the air 16 is formed therein, and a cooling fin 17 and a fan 18 are installed in the passage. Yes. The cooling fin 17 is thermally connected to the cooling body 14 that cools the power device 11 by, for example, a heat pipe 19. As a result, the air 16 inside the casing 15 is forcibly circulated by the fan 18, and when the circulating air 16 passes through the cooling fins 17, the cooling fins 17 collect the heat of the air 16 to power the power device. Heat is transferred to the 11 cooling bodies 14 to cool the air 16.

この電力変換装置は、筐体15の内部の空気温度を制御する温度監視回路20(特許請求の範囲における温度監視部に対応)を備えている。この温度監視回路20は、発熱部品の近傍に設置された空気温度検出センサ21の検出出力を入力とする空気温度検出回路22と、この空気温度検出回路22の出力を入力とする空気温度異常検出回路23とを有している。空気温度異常検出回路23の出力は、制御回路13に接続されている。   This power conversion device includes a temperature monitoring circuit 20 (corresponding to a temperature monitoring unit in claims) that controls the air temperature inside the housing 15. The temperature monitoring circuit 20 includes an air temperature detection circuit 22 that receives the detection output of an air temperature detection sensor 21 installed in the vicinity of the heat generating component, and an air temperature abnormality detection that receives the output of the air temperature detection circuit 22. Circuit 23. The output of the air temperature abnormality detection circuit 23 is connected to the control circuit 13.

これにより、温度監視回路20では、空気温度検出センサ21の検出信号を基に、空気温度検出回路22が筐体15の内部の空気温度を演算する。空気温度異常検出回路23は、空気温度検出回路22の出力から空気温度異常を検出する。空気温度異常検出回路23は、空気温度の異常がなければ、何も出力せず、空気温度の異常高温を検出した場合は、空気温度異常を表す警報信号を制御回路13に出力する。制御回路13は、空気温度異常検出回路23から空気温度異常の警報信号を受けると、電力変換装置の出力をゼロ(運転停止)または所定の値に制限するように制御する。これにより、発熱部品の発熱量がなくなるか少ない発熱量に抑えられるので、筐体15の内部の空気温度を低下させることができる。   Thereby, in the temperature monitoring circuit 20, the air temperature detection circuit 22 calculates the air temperature inside the housing 15 based on the detection signal of the air temperature detection sensor 21. The air temperature abnormality detection circuit 23 detects an air temperature abnormality from the output of the air temperature detection circuit 22. The air temperature abnormality detection circuit 23 outputs nothing if there is no abnormality in the air temperature, and outputs an alarm signal indicating an abnormality in the air temperature to the control circuit 13 if it detects an abnormally high air temperature. When the control circuit 13 receives an air temperature abnormality alarm signal from the air temperature abnormality detection circuit 23, the control circuit 13 controls the output of the power conversion device to be zero (operation stop) or limited to a predetermined value. As a result, the heat generation amount of the heat generating component is eliminated or suppressed to a small heat generation amount, so that the air temperature inside the housing 15 can be lowered.

次に、温度監視回路20における空気温度異常検出回路23の構成例について説明する。
図2は空気温度異常検出回路の構成例を示す回路図である。なお、この図2において、図1に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
Next, a configuration example of the air temperature abnormality detection circuit 23 in the temperature monitoring circuit 20 will be described.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of an air temperature abnormality detection circuit. In FIG. 2, the same or equivalent components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この図2に示す空気温度異常検出回路23は、比較器24と、空気温度異常検出値設定回路25とを有している。比較器24は、その一方の入力に空気温度検出回路22の出力が接続され、他方の入力には空気温度異常検出値設定回路25の出力が接続されている。空気温度異常検出値設定回路25は、空気温度が異常であると検出される温度に対応する値を出力するようにあらかじめ設定されている。この空気温度異常を検出する温度は、たとえば、デバイスメーカが推奨する電子部品の最高周囲温度に基づいて、または、内蔵するパワーデバイス11または他の電気部品が許容する最高周囲温度に基づいて定められている。したがって、空気温度検出センサ21は、電子部品またはパワーデバイス11などの発熱部品の近傍に設置される。   The air temperature abnormality detection circuit 23 shown in FIG. 2 has a comparator 24 and an air temperature abnormality detection value setting circuit 25. The comparator 24 has one input connected to the output of the air temperature detection circuit 22 and the other input connected to the output of the air temperature abnormality detection value setting circuit 25. The air temperature abnormality detection value setting circuit 25 is set in advance so as to output a value corresponding to the temperature detected that the air temperature is abnormal. The temperature at which this air temperature abnormality is detected is determined, for example, based on the maximum ambient temperature recommended by the device manufacturer or based on the maximum ambient temperature allowed by the built-in power device 11 or other electrical components. ing. Therefore, the air temperature detection sensor 21 is installed in the vicinity of an electronic component or a heat generating component such as the power device 11.

以上のように構成された空気温度異常検出回路23は、比較器24によって空気温度検出センサ21で検出した筐体15の内部の空気温度と空気温度異常検出値設定回路25によって定められた所定値とが比較され、空気温度が所定値に達しない正常時は、空気温度異常の信号は出力されない。筐体15の内部の空気温度が所定値以上に上昇すると、比較器24は、空気温度異常を検出して空気温度異常の信号を出力する。   The air temperature abnormality detection circuit 23 configured as described above has an air temperature inside the housing 15 detected by the air temperature detection sensor 21 by the comparator 24 and a predetermined value determined by the air temperature abnormality detection value setting circuit 25. Are compared, and when the air temperature does not reach a predetermined value, a signal indicating that the air temperature is abnormal is not output. When the air temperature inside the housing 15 rises to a predetermined value or more, the comparator 24 detects an air temperature abnormality and outputs an air temperature abnormality signal.

なお、温度監視回路20における空気温度検出回路22および空気温度異常検出回路23の機能は、たとえば制御回路13を構成するマイクロコンピュータの機能の一部を利用して実現させることができる。その場合、空気温度異常の検出は、マイクロコンピュータにより、空気温度を周期的にサンプリングし、そのサンプリングした値があらかじめ定めた温度以上になったと判断することで行う。   It should be noted that the functions of the air temperature detection circuit 22 and the air temperature abnormality detection circuit 23 in the temperature monitoring circuit 20 can be realized by using a part of the functions of a microcomputer constituting the control circuit 13, for example. In this case, the detection of the air temperature abnormality is performed by periodically sampling the air temperature with a microcomputer and determining that the sampled value is equal to or higher than a predetermined temperature.

図3は空気温度異常検出回路の変形例を示す回路図である。なお、この図3において、図1に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a modification of the air temperature abnormality detection circuit. In FIG. 3, the same or equivalent components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この図3に示す空気温度異常検出回路23は、比較器24と、空気温度上昇率検出回路26と、空気温度上昇率異常検出値設定回路27とを有している。比較器24は、その一方の入力に空気温度上昇率検出回路26の出力が接続され、他方の入力には空気温度上昇率異常検出値設定回路27の出力が接続されている。空気温度上昇率検出回路26は、空気温度検出回路22で検出した空気温度を入力して、単位時間における空気温度の変化率を出力する。空気温度上昇率異常検出値設定回路27は、短時間における空気温度の異常上昇に対応する温度上昇率を出力している。   The air temperature abnormality detection circuit 23 shown in FIG. 3 includes a comparator 24, an air temperature increase rate detection circuit 26, and an air temperature increase rate abnormality detection value setting circuit 27. The comparator 24 has one input connected to the output of the air temperature rise rate detection circuit 26, and the other input connected to the output of the air temperature rise rate abnormality detection value setting circuit 27. The air temperature rise rate detection circuit 26 receives the air temperature detected by the air temperature detection circuit 22 and outputs the rate of change of the air temperature per unit time. The air temperature increase rate abnormality detection value setting circuit 27 outputs a temperature increase rate corresponding to an abnormal increase in air temperature in a short time.

この空気温度異常検出回路23の機能は、たとえばマイクロコンピュータによって実現させることができる。その場合、空気温度異常の検出は、マイクロコンピュータにより、空気温度を周期的にサンプリングし、サンプリングした値の一定時間内における温度上昇値が、あらかじめ定めた温度上昇値以上になったと判断することで行う。   The function of the air temperature abnormality detection circuit 23 can be realized by a microcomputer, for example. In that case, the air temperature abnormality is detected by periodically sampling the air temperature with a microcomputer and judging that the temperature rise value within a predetermined time of the sampled value is equal to or higher than a predetermined temperature rise value. Do.

なお、空気温度異常検出回路23は、図2に示す構成と図3に示す構成とを組み合わせることにより、筐体15の内部の空気温度の異常上昇がゆっくりである場合にも対応することができる。   The air temperature abnormality detection circuit 23 can cope with a case where the abnormal rise in the air temperature inside the housing 15 is slow by combining the structure shown in FIG. 2 and the structure shown in FIG. .

次に、制御回路13および温度監視回路20の構成例および温度監視回路20が空気温度異常を検出した場合の制御回路13の動作例について説明する。
図4は制御回路および空気温度監視回路の構成例を示す回路図、図5は図4の回路による電力変換装置の動作例を示す説明図である。なお、この図4において、図1に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
Next, a configuration example of the control circuit 13 and the temperature monitoring circuit 20 and an operation example of the control circuit 13 when the temperature monitoring circuit 20 detects an air temperature abnormality will be described.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of the control circuit and the air temperature monitoring circuit, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation example of the power conversion device using the circuit of FIG. In FIG. 4, the same or equivalent components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

制御回路13は、電力変換装置の運転指令を送出する運転指令出力回路28と、ゲート回路29とを有している。ゲート回路29は、その正論理入力に運転指令出力回路28の出力が接続され、負論理入力には温度監視回路20の出力が接続されており、電力変換装置の運転指令と空気温度異常信号との論理積をとって、電力変換装置の運転指令とするようにしている。   The control circuit 13 includes an operation command output circuit 28 that sends out an operation command for the power conversion device, and a gate circuit 29. The gate circuit 29 has an output of the operation command output circuit 28 connected to its positive logic input, and an output of the temperature monitoring circuit 20 connected to its negative logic input. Is taken as an operation command for the power converter.

この制御回路13によれば、温度監視回路20が空気温度異常を検出していない正常状態では、ゲート回路29が運転指令出力回路28からの運転指令を許可し、電力変換装置を運転状態にする。この運転状態のとき、ファン18も運転され、電力変換装置は、所定の出力値に維持されていて、電力変換装置内部の空気温度は、所定の温度以下に保たれている。   According to this control circuit 13, in a normal state where the temperature monitoring circuit 20 has not detected an air temperature abnormality, the gate circuit 29 permits the operation command from the operation command output circuit 28, and puts the power converter into the operation state. . In this operating state, the fan 18 is also operated, the power conversion device is maintained at a predetermined output value, and the air temperature inside the power conversion device is kept below a predetermined temperature.

ここで、図5に示したように、運転途中に何らかの原因でファン18の運転が停止したとする。これにより、筐体15の内部では、冷却フィン17による集熱が行われなくなるので、電力変換装置内の空気温度が急増する。温度監視回路20が空気温度異常を検出して空気温度異常信号を出力すると、ゲート回路29が運転指令出力回路28からの運転指令を禁止し、制御回路13は、電力変換装置を運転停止する。このとき、電力変換装置の出力指令値も制御回路13によってゼロに設定される。電力変換装置が運転を停止したことにより、発熱部品から電力変換装置内の空気への熱放散がなくなるため、電力変換装置内の空気温度の上昇は停止し、降温することになる。   Here, as shown in FIG. 5, it is assumed that the operation of the fan 18 is stopped for some reason during the operation. As a result, heat collection by the cooling fins 17 is not performed inside the housing 15, so that the air temperature in the power converter increases rapidly. When the temperature monitoring circuit 20 detects an air temperature abnormality and outputs an air temperature abnormality signal, the gate circuit 29 prohibits the operation command from the operation command output circuit 28, and the control circuit 13 stops the operation of the power converter. At this time, the output command value of the power converter is also set to zero by the control circuit 13. When the operation of the power converter is stopped, heat dissipation from the heat-generating component to the air in the power converter is eliminated, so that the increase in the air temperature in the power converter is stopped and the temperature is decreased.

図6は制御回路および空気温度監視回路の変形例を示す回路図、図7は図6の回路による電力変換装置の動作例を示す説明図である。なお、この図6において、図1に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。   FIG. 6 is a circuit diagram showing a modification of the control circuit and the air temperature monitoring circuit, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing an operation example of the power conversion device using the circuit of FIG. In FIG. 6, the same or equivalent components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

制御回路13は、電力変換装置の出力指令値を出力する出力指令回路30と、リミッタ回路31と、出力制限値演算回路32とを有している。出力制限値演算回路32は、その入力に温度監視回路20の空気温度異常検出回路23の出力が接続され、出力は、リミッタ回路31の出力制御入力に接続されている。リミッタ回路31は、出力指令回路30の出力に接続されている。   The control circuit 13 includes an output command circuit 30 that outputs an output command value of the power conversion device, a limiter circuit 31, and an output limit value calculation circuit 32. The output limit value calculation circuit 32 has an input connected to the output of the air temperature abnormality detection circuit 23 of the temperature monitoring circuit 20, and an output connected to the output control input of the limiter circuit 31. The limiter circuit 31 is connected to the output of the output command circuit 30.

この制御回路13によれば、温度監視回路20が空気温度異常を検出していない正常状態では、出力制限値演算回路32は、リミッタ回路31の上限値を最大に設定している。これにより、出力指令回路30から出力された出力指令値は、リミッタ回路31で何ら制限されることなく制御回路13の出力指令値となる。この運転状態のとき、ファン18も運転され、電力変換装置は、所定の出力値に維持されていて、電力変換装置内部の空気温度は、所定の温度以下に保たれている。   According to the control circuit 13, the output limit value calculation circuit 32 sets the upper limit value of the limiter circuit 31 to the maximum in a normal state in which the temperature monitoring circuit 20 does not detect an abnormal air temperature. As a result, the output command value output from the output command circuit 30 becomes the output command value of the control circuit 13 without being limited by the limiter circuit 31. In this operating state, the fan 18 is also operated, the power conversion device is maintained at a predetermined output value, and the air temperature inside the power conversion device is kept below a predetermined temperature.

ここで、ファン18の運転が停止したとすると、図7に示したように、筐体15の内部では、冷却フィン17による集熱が行われなくなるので、電力変換装置内の空気温度が急増する。温度監視回路20が空気温度異常を検出して空気温度異常信号を出力すると、出力制限値演算回路32は、あらかじめ定められた出力制限値を演算し、リミッタ回路31に出力する。リミッタ回路31は、出力指令回路30から出力された出力指令値を出力制限値演算回路32によって演算された出力制限値に低減し、制御回路13の出力指令値として出力する。これにより、電力変換装置は、ファンが不可避的に突然停止するような事態に遭遇したとしても、その出力が定められた値に引き下げられた状態で運転が継続されることになる。装置出力が低減されたことにより、電力変換装置内の空気は、その温度上昇が停止し、装置出力に相応する温度となる。   Here, assuming that the operation of the fan 18 is stopped, as shown in FIG. 7, heat collection by the cooling fins 17 is not performed inside the housing 15, so that the air temperature in the power converter increases rapidly. . When the temperature monitoring circuit 20 detects an air temperature abnormality and outputs an air temperature abnormality signal, the output limit value calculation circuit 32 calculates a predetermined output limit value and outputs it to the limiter circuit 31. The limiter circuit 31 reduces the output command value output from the output command circuit 30 to the output limit value calculated by the output limit value calculation circuit 32 and outputs it as the output command value of the control circuit 13. Thereby, even if the power converter encounters a situation where the fan inevitably suddenly stops, the operation is continued in a state where the output is lowered to a predetermined value. As the device output is reduced, the temperature of the air in the power conversion device stops increasing and reaches a temperature corresponding to the device output.

なお、出力の制限方法としては、出力指令回路30の出力に制限を加える上記のリミッタ回路31に代えて、乗算器を設け、出力指令回路30の出力に所定係数を掛けて制限する構成にしても良い。   As a method for limiting the output, a multiplier is provided in place of the limiter circuit 31 that limits the output of the output command circuit 30, and the output of the output command circuit 30 is limited by a predetermined coefficient. Also good.

図8は図6の回路による電力変換装置の別の動作例を示す説明図である。
この図8に示す電力変換装置の動作は、装置出力を電力変換装置内の空気温度に応じて制限しようというものである。このため、温度監視回路20は、空気温度異常検出回路23が出力制限値演算回路32に空気温度異常信号を送出するとき、空気温度が異常かどうかを表す信号の他に、検出した空気温度を表す信号をも送出するようにしている。出力制限値演算回路32は、空気温度異常検出回路23から空気温度異常信号および空気温度信号を受けて、空気温度に応じた出力指令値の上限値を演算する。リミッタ回路31は、出力指令回路30から出力された出力指令値を出力制限値演算回路32によって演算された上限値まで低減し、制御回路13の出力指令値として出力する。これにより、電力変換装置は、その内部の空気温度が所定値以上にならないように装置出力を動的に低減して運転を継続することになり、ファンが停止したとしても、電力変換装置が完全に運転停止してしまうことがないようにしている。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing another example of the operation of the power conversion apparatus using the circuit of FIG.
The operation of the power conversion device shown in FIG. 8 is to limit the device output according to the air temperature in the power conversion device. Therefore, when the air temperature abnormality detection circuit 23 sends the air temperature abnormality signal to the output limit value calculation circuit 32, the temperature monitoring circuit 20 uses the detected air temperature in addition to the signal indicating whether the air temperature is abnormal. A signal to represent is also sent. The output limit value calculation circuit 32 receives the air temperature abnormality signal and the air temperature signal from the air temperature abnormality detection circuit 23, and calculates the upper limit value of the output command value according to the air temperature. The limiter circuit 31 reduces the output command value output from the output command circuit 30 to the upper limit value calculated by the output limit value calculation circuit 32 and outputs it as the output command value of the control circuit 13. As a result, the power conversion device will continue to operate by dynamically reducing the device output so that the internal air temperature does not exceed a predetermined value, and even if the fan stops, the power conversion device is completely So that it will not be shut down.

図9は第2の実施の形態に係る電力変換装置の構成例を示す図である。
電力変換装置は、直流または交流の電源を直流または交流に変換して出力するもので、たとえば、直流または単相若しくは三相の交流電力を供給する電源装置、若しくは、単相または三相の交流電力を出力して電動機を駆動するインバータ装置とすることができる。このような電力変換装置のパワーデバイス11としては、たとえば、IGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ: Insulated Gate Bipolar Transistor)が用いられ、電力を変換するインバータ回路を構成している。パワーデバイス11には、駆動回路12が接続され、この駆動回路12は、装置全体の制御を司る制御回路13によって制御されるように接続されている。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the power conversion device according to the second embodiment.
A power conversion device converts a direct current or alternating current power source into direct current or alternating current and outputs it. For example, a power supply device that supplies direct current or single-phase or three-phase alternating current power, or single-phase or three-phase alternating current It can be set as the inverter apparatus which outputs electric power and drives an electric motor. As the power device 11 of such a power converter, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is used to constitute an inverter circuit that converts power. A drive circuit 12 is connected to the power device 11, and this drive circuit 12 is connected to be controlled by a control circuit 13 that controls the entire apparatus.

パワーデバイス11は、これらが発生する熱を吸熱する冷却体14に搭載されている。冷却体14は、電力変換装置の外部に設置された放熱器40に配管され、配管途中に設けられたポンプ41によって冷媒が循環するように構成されている。これにより、パワーデバイス11に通電することにより発生された熱は、冷却体14を循環通流する冷媒によって装置外部に移送され、放熱器40によって放熱される。   The power device 11 is mounted on a cooling body 14 that absorbs heat generated by these devices. The cooling body 14 is piped to a radiator 40 installed outside the power converter, and is configured so that the refrigerant circulates by a pump 41 provided in the middle of the pipe. Thereby, the heat generated by energizing the power device 11 is transferred to the outside of the apparatus by the refrigerant circulating through the cooling body 14 and is radiated by the radiator 40.

冷却体14は、筐体15の内部に配置された冷却フィン17に熱的に接続されている。この冷却フィン17は、ファン18によって筐体15の内部の空気が強制的に循環される空気の通路に配置され、循環する空気が通過するときに、空気の熱を集熱する。冷却フィン17によって集熱された熱は、冷却体14に移送される。これは、冷却体14の温度が、パワーデバイス11の発生損失に対して循環冷媒の温度および循環冷媒の量を制御することで、筐体15の内部空気温度よりも常に低い温度に保たれていて、筐体15の内部の空気から冷却フィン17を介して冷却体14に至る熱の流れのルートが形成されていることによる。   The cooling body 14 is thermally connected to cooling fins 17 disposed inside the housing 15. The cooling fins 17 are disposed in an air passage through which air inside the casing 15 is forcibly circulated by the fans 18, and collect the heat of the air when the circulating air passes. The heat collected by the cooling fins 17 is transferred to the cooling body 14. This is because the temperature of the cooling body 14 is always kept lower than the internal air temperature of the housing 15 by controlling the temperature of the circulating refrigerant and the amount of the circulating refrigerant with respect to the loss generated by the power device 11. This is because the route of the heat flow from the air inside the casing 15 to the cooling body 14 through the cooling fins 17 is formed.

この電力変換装置では、駆動回路12および制御回路13で消費する電力、パワーデバイス11および主回路導体他の部品を流れる電流によって発生する損失が熱として筐体15の内部に放熱される。放熱された熱は、ファン18の稼働により内部空気が装置内を循環することで、一度、冷却フィン17に吸熱され、その熱をパワーデバイス11の冷却体14に移動させ、さらに、その冷却体14から装置外部の放熱器40にて放熱することができる。   In this power conversion device, the power consumed by the drive circuit 12 and the control circuit 13 and the loss generated by the current flowing through the power device 11 and the main circuit conductor and other parts are radiated as heat into the housing 15. The radiated heat is once absorbed by the cooling fins 17 as the internal air circulates in the apparatus by the operation of the fan 18, and the heat is moved to the cooling body 14 of the power device 11. The heat can be radiated from the device 14 by the radiator 40 outside the device.

また、このような閉鎖型の電力変換装置においては、内部と外部の空気の温度差および装置表面積に比例した熱量が装置の表面部材を通過して外部へ移動する。しかし、この熱通過による放熱量は、冷却フィン17により集熱される熱量に比べて少ない。このように、筐体15の内部に放熱された熱の大部分は、装置外に排熱されるため、筐体15の内部の空気温度の上昇は緩やかである。   Further, in such a closed type power conversion device, a heat quantity proportional to the temperature difference between the internal and external air and the surface area of the device passes through the surface member of the device and moves to the outside. However, the amount of heat released by this heat passage is smaller than the amount of heat collected by the cooling fins 17. As described above, most of the heat radiated to the inside of the casing 15 is exhausted to the outside of the apparatus, so that the rise in the air temperature inside the casing 15 is moderate.

ファン18が故障により停止したときには、装置外への放熱は、装置表面から行われるものに限定され、この放熱量は、ファン18が稼働していたときに冷却フィン17が吸熱していた熱量に比べ、相対的に少ない。したがって、装置内の発熱部品が空気に放熱した熱の大部分は、装置外に放熱できず、装置内空気温度が短時間で急上昇する。装置内空気温度は、内部で発生する熱量と装置表面から放熱する熱量とが一致するまで上昇する。   When the fan 18 stops due to a failure, heat dissipation to the outside of the apparatus is limited to that performed from the surface of the apparatus, and this heat dissipation amount is equal to the heat absorbed by the cooling fins 17 when the fan 18 is operating. Compared to relatively few. Therefore, most of the heat radiated to the air by the heat-generating component in the apparatus cannot be radiated to the outside of the apparatus, and the air temperature in the apparatus rapidly rises in a short time. The internal air temperature rises until the amount of heat generated inside matches the amount of heat radiated from the surface of the device.

また、電力変換装置は、筐体15の内部の温度を監視する温度監視回路20を備え、この温度監視回路20には、筐体15の内部の空気温度を検出する空気温度検出センサ21および冷却体14の温度を検出する冷却体温度検出センサ42が接続されている。温度監視回路20は、筐体15の内部の空気温度および冷却体14の温度の変化を監視し、冷却体14の温度が正常でありながら筐体15の内部の空気温度が異常を示したときに、ファン18が故障したと判断し、制御回路13にファン故障信号を出力する。制御回路13は、ファン故障信号を受けると、装置出力を制限するよう制御する。   In addition, the power conversion device includes a temperature monitoring circuit 20 that monitors the temperature inside the housing 15. The temperature monitoring circuit 20 includes an air temperature detection sensor 21 that detects the air temperature inside the housing 15, and cooling. A cooling body temperature detection sensor 42 for detecting the temperature of the body 14 is connected. The temperature monitoring circuit 20 monitors changes in the temperature of the air inside the casing 15 and the temperature of the cooling body 14, and when the temperature of the air inside the casing 15 shows an abnormality while the temperature of the cooling body 14 is normal Then, it is determined that the fan 18 has failed, and a fan failure signal is output to the control circuit 13. When receiving the fan failure signal, the control circuit 13 controls to limit the device output.

ここで、空気温度を検出する空気温度検出センサ21および冷却体14の温度を検出する冷却体温度検出センサ42は、測温抵抗体、熱電対、半導体温度センサなどで構成することができる。   Here, the air temperature detection sensor 21 that detects the air temperature and the cooling body temperature detection sensor 42 that detects the temperature of the cooling body 14 can be constituted by a resistance temperature detector, a thermocouple, a semiconductor temperature sensor, or the like.

次に、温度監視回路20、駆動回路12および制御回路13の具体的な構成例について説明する。
図10は第2の実施の形態に係る電力変換装置の温度監視回路の構成例を示す回路図である。なお、この図10において、図2および図9に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
Next, specific configuration examples of the temperature monitoring circuit 20, the drive circuit 12, and the control circuit 13 will be described.
FIG. 10 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the temperature monitoring circuit of the power conversion device according to the second embodiment. 10, the same or equivalent components as those shown in FIGS. 2 and 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この温度監視回路20は、空気温度検出回路22と、冷却体温度検出回路43と、ファン故障検出回路44とを有している。ファン故障検出回路44は、比較器24と、空気温度異常検出値設定回路25と、比較器45と、冷却体温度異常検出値設定回路46と、ゲート回路47とを有している。比較器24は、その一方の入力に空気温度検出回路22の出力が接続され、他方の入力には空気温度異常検出値設定回路25の出力が接続されている。比較器45は、その一方の入力に冷却体温度検出回路43の出力が接続され、他方の入力には冷却体温度異常検出値設定回路46の出力が接続されている。比較器24の出力は、ゲート回路47の正論理入力に接続され、ゲート回路47の負論理入力には比較器45の出力が接続されている。   The temperature monitoring circuit 20 includes an air temperature detection circuit 22, a cooling body temperature detection circuit 43, and a fan failure detection circuit 44. The fan failure detection circuit 44 includes a comparator 24, an air temperature abnormality detection value setting circuit 25, a comparator 45, a cooling body temperature abnormality detection value setting circuit 46, and a gate circuit 47. The comparator 24 has one input connected to the output of the air temperature detection circuit 22 and the other input connected to the output of the air temperature abnormality detection value setting circuit 25. The comparator 45 has one input connected to the output of the cooling body temperature detection circuit 43 and the other input connected to the output of the cooling body temperature abnormality detection value setting circuit 46. The output of the comparator 24 is connected to the positive logic input of the gate circuit 47, and the output of the comparator 45 is connected to the negative logic input of the gate circuit 47.

比較器24は、空気温度検出センサ21によって検出された筐体15の内部の空気温度が空気温度異常検出値設定回路25によって設定された第1の所定値より低いとき、論理「0」の信号を出力し、筐体15の内部の空気温度が第1の所定値以上になった場合に、論理「1」の信号を出力する。   When the air temperature inside the casing 15 detected by the air temperature detection sensor 21 is lower than the first predetermined value set by the air temperature abnormality detection value setting circuit 25, the comparator 24 outputs a signal of logic “0”. When the air temperature inside the housing 15 becomes equal to or higher than the first predetermined value, a signal of logic “1” is output.

空気温度異常検出値設定回路25によって設定された第1の所定値は、たとえば、電子部品などが安定に動作する温度の上限値に設定されている。
比較器45は、冷却体温度検出センサ42によって検出された冷却体14の温度が冷却体温度異常検出値設定回路46によって設定された第2の所定値以下のとき、論理「0」の信号を出力し、冷却体14の温度が第2の所定値より高くなった場合に、論理「1」の信号を出力する。
The first predetermined value set by the air temperature abnormality detection value setting circuit 25 is set to, for example, an upper limit value of the temperature at which the electronic component or the like operates stably.
The comparator 45 outputs a signal of logic “0” when the temperature of the cooling body 14 detected by the cooling body temperature detection sensor 42 is equal to or lower than the second predetermined value set by the cooling body temperature abnormality detection value setting circuit 46. When the temperature of the cooling body 14 becomes higher than the second predetermined value, a logic “1” signal is output.

冷却体温度異常検出値設定回路46によって設定された第2の所定値は、装置稼働条件において最高の冷却体温度、たとえば、装置が最大出力で稼働しているときの冷却体14の温度よりも高い温度に設定されている。これにより、別の要因で冷却体14の温度が高くなり、これが空気の温度の上昇に影響を与えるような場合の誤検出を防止している。   The second predetermined value set by the cooling body temperature abnormality detection value setting circuit 46 is higher than the maximum cooling body temperature in the apparatus operating condition, for example, the temperature of the cooling body 14 when the apparatus is operating at the maximum output. High temperature is set. As a result, the temperature of the cooling body 14 is increased due to another factor, which prevents erroneous detection in the case where the temperature of the cooling body 14 increases.

ゲート回路47は、閉鎖型の電力変換装置の内部の空気温度が第1の所定値以上であり、パワーデバイス11を冷却する冷却体14の温度が第2の所定値以下のとき、論理「1」の信号を出力する。これにより、ファン故障検出回路44は、冷却体14が正常に冷却されているにも拘わらず、空気温度が異常高温になったときに、ファン故障と判断し、ファン故障信号を制御回路13に出力することになる。   The gate circuit 47 has a logic “1” when the air temperature inside the closed power converter is equal to or higher than a first predetermined value and the temperature of the cooling body 14 for cooling the power device 11 is equal to or lower than a second predetermined value. Is output. Thus, the fan failure detection circuit 44 determines that the fan has failed when the air temperature becomes abnormally high despite the cooling body 14 being normally cooled, and sends a fan failure signal to the control circuit 13. Will be output.

なお、温度監視回路20の各機能は、たとえば制御回路13を構成するマイクロコンピュータの機能の一部を利用して実現させることができる。その場合、空気温度検出センサ21および冷却体温度検出センサ42の検出出力をアナログ・ディジタル変換し、そのディジタル値をマイクロコンピュータで、サンプリングして検出する。空気温度異常および冷却体温度異常の検出は、マイクロコンピュータによりそのサンプリングした値があらかじめ定めた温度以上になったと判断することで行う。   Each function of the temperature monitoring circuit 20 can be realized by using a part of the function of the microcomputer constituting the control circuit 13, for example. In this case, the detection outputs of the air temperature detection sensor 21 and the cooling body temperature detection sensor 42 are converted from analog to digital, and the digital values are sampled and detected by a microcomputer. The air temperature abnormality and the cooling body temperature abnormality are detected by determining that the sampled value is equal to or higher than a predetermined temperature by a microcomputer.

図11は第2の実施の形態に係る電力変換装置の温度監視回路の変形例を示す回路図である。なお、この図11において、図3および図9に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。   FIG. 11 is a circuit diagram showing a modification of the temperature monitoring circuit of the power conversion device according to the second embodiment. In FIG. 11, the same or equivalent components as those shown in FIGS. 3 and 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この温度監視回路20は、空気温度検出回路22と、冷却体温度検出回路43と、ファン故障検出回路44とを有している。ファン故障検出回路44は、比較器24と、空気温度上昇率検出回路26と、空気温度上昇率異常検出値設定回路27と、比較器45と、冷却体温度上昇率検出回路48と、冷却体温度上昇率異常検出値設定回路49と、ゲート回路47とを有している。比較器24は、その一方の入力に空気温度上昇率検出回路26の出力が接続され、他方の入力には空気温度上昇率異常検出値設定回路27の出力が接続されている。比較器45は、その一方の入力に冷却体温度上昇率検出回路48の出力が接続され、他方の入力には冷却体温度上昇率異常検出値設定回路49の出力が接続されている。比較器24の出力は、ゲート回路47の正論理入力に接続され、ゲート回路47の負論理入力には比較器45の出力が接続されている。   The temperature monitoring circuit 20 includes an air temperature detection circuit 22, a cooling body temperature detection circuit 43, and a fan failure detection circuit 44. The fan failure detection circuit 44 includes a comparator 24, an air temperature increase rate detection circuit 26, an air temperature increase rate abnormality detection value setting circuit 27, a comparator 45, a cooling body temperature increase rate detection circuit 48, and a cooling body. A temperature rise rate abnormality detection value setting circuit 49 and a gate circuit 47 are provided. The comparator 24 has one input connected to the output of the air temperature rise rate detection circuit 26, and the other input connected to the output of the air temperature rise rate abnormality detection value setting circuit 27. The comparator 45 has one input connected to the output of the cooling body temperature rise rate detection circuit 48 and the other input connected to the output of the cooling body temperature rise rate abnormality detection value setting circuit 49. The output of the comparator 24 is connected to the positive logic input of the gate circuit 47, and the output of the comparator 45 is connected to the negative logic input of the gate circuit 47.

比較器24は、空気温度検出センサ21によって検出された筐体15の内部の空気温度上昇率が空気温度上昇率異常検出値設定回路27によって設定された第1の所定値より低いとき、論理「0」の信号を出力し、筐体15の内部の空気温度上昇率が第1の所定値以上になった場合に、論理「1」の信号を出力する。   When the air temperature increase rate inside the housing 15 detected by the air temperature detection sensor 21 is lower than the first predetermined value set by the air temperature increase rate abnormality detection value setting circuit 27, the comparator 24 is logic " A signal of “0” is output, and a signal of logic “1” is output when the rate of increase in the air temperature inside the housing 15 becomes equal to or higher than the first predetermined value.

空気温度上昇率異常検出値設定回路27によって設定された第1の所定値は、装置内の空気を循環させるファン18が正常に稼働しているときの内部空気の最大温度上昇率よりも高い値に設定されている。   The first predetermined value set by the air temperature increase rate abnormality detection value setting circuit 27 is higher than the maximum temperature increase rate of the internal air when the fan 18 for circulating the air in the apparatus is operating normally. Is set to

比較器45は、冷却体温度検出センサ42によって検出された冷却体14の温度上昇率が冷却体温度上昇率異常検出値設定回路49によって設定された第2の所定値以下のとき、論理「0」の信号を出力し、冷却体14の温度上昇率が第2の所定値より高くなった場合に、論理「1」の信号を出力する。   When the temperature increase rate of the cooling body 14 detected by the cooling body temperature detection sensor 42 is equal to or less than the second predetermined value set by the cooling body temperature increase rate abnormality detection value setting circuit 49, the comparator 45 outputs a logic “0”. When the temperature rise rate of the cooling body 14 becomes higher than the second predetermined value, a logic “1” signal is output.

冷却体温度上昇率異常検出値設定回路49によって設定された第2の所定値は、装置稼働条件において最高の冷却体温度上昇率、たとえば、装置が最大出力で稼働しているときの冷却体14の温度上昇率よりも高い上昇率に設定されている。これにより、別の要因で冷却体14の温度が急に上昇し、これが空気の温度の上昇に影響を与えるような場合の誤検出を防止している。   The second predetermined value set by the cooling body temperature rise rate abnormality detection value setting circuit 49 is the highest cooling body temperature rise rate in the apparatus operating condition, for example, the cooling body 14 when the apparatus is operating at the maximum output. The temperature rise rate is set to a higher rise rate. This prevents erroneous detection in the case where the temperature of the cooling body 14 suddenly increases due to another factor, which affects the increase in air temperature.

ゲート回路47は、閉鎖型の電力変換装置の内部の空気温度上昇率が第1の所定値以上であり、パワーデバイス11を冷却する冷却体14の温度上昇率が第2の所定値以下のとき、論理「1」の信号を出力する。これにより、ファン故障検出回路44は、冷却体14が正常に冷却されているにも拘わらず、空気温度上昇率が異常になったときに、ファン故障と判断し、ファン故障信号を制御回路13に出力することになる。   The gate circuit 47 has an air temperature increase rate inside the closed type power conversion device that is equal to or higher than a first predetermined value, and a temperature increase rate of the cooling body 14 that cools the power device 11 is equal to or lower than a second predetermined value. , A logic “1” signal is output. Thereby, the fan failure detection circuit 44 determines that the fan has failed when the air temperature rise rate becomes abnormal although the cooling body 14 is normally cooled, and sends a fan failure signal to the control circuit 13. Will be output.

なお、温度監視回路20の各機能は、たとえば制御回路13を構成するマイクロコンピュータの機能の一部を利用して実現させることができる。その場合、空気温度検出センサ21および冷却体温度検出センサ42の検出出力をアナログ・ディジタル変換し、そのディジタル値をマイクロコンピュータで、一定周期でサンプリングして検出する。一定周期でサンプリングしたデータ間の偏差をとることにより、温度の上昇率を求めることができ、それを冷却体温度上昇率異常検出値設定回路49によって設定された第2の所定値と比較することで空気温度上昇率異常を検出することができる。   Each function of the temperature monitoring circuit 20 can be realized by using a part of the function of the microcomputer constituting the control circuit 13, for example. In this case, the detection outputs of the air temperature detection sensor 21 and the cooling body temperature detection sensor 42 are converted from analog to digital, and the digital values are sampled and detected by a microcomputer at a constant period. By taking the deviation between the data sampled at a fixed period, the rate of temperature rise can be obtained and compared with the second predetermined value set by the cooling body temperature rise rate abnormality detection value setting circuit 49. The air temperature rise rate abnormality can be detected.

図12は制御回路および駆動回路の構成例を示す回路図、図13は図12の回路による電力変換装置の動作例を示す説明図である。なお、この図12において、図4および図9に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。   FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration example of the control circuit and the drive circuit, and FIG. 13 is an explanatory diagram showing an operation example of the power conversion device using the circuit of FIG. In FIG. 12, the same or equivalent components as those shown in FIGS. 4 and 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

制御回路13は、電力変換装置の運転指令を送出する運転指令出力回路28と、ゲート回路29と、出力指令値を演算する出力指令演算回路50とを有している。ゲート回路29は、その正論理入力に運転指令出力回路28の出力が接続され、負論理入力には温度監視回路20の出力が接続されている。したがって、ゲート回路29は、電力変換装置の運転指令とファン故障信号との論理積をとって、電力変換装置の運転指令とするようにしている。駆動回路12は、PWM(Pulse Width Modulation)変調回路51を有している。このPWM変調回路51は、ゲート回路29からの運転指令と、出力指令演算回路50からの出力指令とを受けて、たとえばインバータ回路を構成しているパワーデバイス11の制御用ゲート信号を生成している。   The control circuit 13 has an operation command output circuit 28 that sends out an operation command for the power converter, a gate circuit 29, and an output command calculation circuit 50 that calculates an output command value. The gate circuit 29 has the positive logic input connected to the output of the operation command output circuit 28 and the negative logic input connected to the output of the temperature monitoring circuit 20. Therefore, the gate circuit 29 takes the logical product of the operation command for the power conversion device and the fan failure signal and uses it as the operation command for the power conversion device. The drive circuit 12 has a PWM (Pulse Width Modulation) modulation circuit 51. The PWM modulation circuit 51 receives the operation command from the gate circuit 29 and the output command from the output command calculation circuit 50, and generates a control gate signal for the power device 11 constituting the inverter circuit, for example. Yes.

この制御回路13によれば、温度監視回路20がファン故障信号を出力していない正常状態では、ゲート回路29が運転指令出力回路28からの運転指令を許可し、PWM変調回路51へ出力する。PWM変調回路51は、出力指令演算回路50から出力指令を受けて、それに対応する装置出力が維持されるようなゲート信号を出力する。このとき、ファン18は、正常に稼動され、電力変換装置内部の空気温度は、所定の温度以下に保たれている。すなわち、電力変換装置内部の空気温度は、装置運転開始から緩やかに上昇し、内部発熱量と放熱量とがバランスしている。   According to the control circuit 13, in a normal state where the temperature monitoring circuit 20 does not output a fan failure signal, the gate circuit 29 permits the operation command from the operation command output circuit 28 and outputs it to the PWM modulation circuit 51. The PWM modulation circuit 51 receives an output command from the output command calculation circuit 50, and outputs a gate signal that maintains the corresponding device output. At this time, the fan 18 is operated normally, and the air temperature inside the power converter is kept below a predetermined temperature. That is, the air temperature inside the power conversion device gradually rises from the start of the device operation, and the internal heat generation amount and the heat radiation amount are balanced.

ここで、図13に示したように、運転途中に何らかの原因でファン18の運転が停止したとする。これにより、筐体15の内部では、冷却フィン17による集熱が行われなくなるので、電力変換装置内の空気温度が急上昇する。温度監視回路20が空気温度異常を検出してファン故障信号を出力すると、制御回路13では、ゲート回路29が運転指令出力回路28からの運転指令を禁止し、PWM変調回路51は、パワーデバイス11に対してゲートオフの指令を出力し、電力変換装置を運転停止させる。これにより、電力変換装置の出力は、ゼロにまで制限される。電力変換装置が運転を停止したことにより、発熱部品から電力変換装置内の空気への熱放散がなくなるため、電力変換装置内の空気温度が上昇することはなくなり、徐々に低下することになる。   Here, as shown in FIG. 13, it is assumed that the operation of the fan 18 is stopped for some reason during the operation. As a result, heat collection by the cooling fins 17 is not performed inside the housing 15, so that the air temperature in the power conversion device rises rapidly. When the temperature monitoring circuit 20 detects an air temperature abnormality and outputs a fan failure signal, in the control circuit 13, the gate circuit 29 prohibits the operation command from the operation command output circuit 28, and the PWM modulation circuit 51 detects the power device 11. To output a gate-off command to stop the operation of the power converter. Thereby, the output of a power converter device is restrict | limited to zero. Since the power conversion device stops operating, heat dissipation from the heat-generating component to the air in the power conversion device is eliminated, so that the air temperature in the power conversion device does not increase and gradually decreases.

図14は制御回路および駆動回路の変形例を示す回路図、図15は図14の回路による電力変換装置の動作例を示す説明図である。なお、この図14において、図6、図9および図12に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。   FIG. 14 is a circuit diagram showing a modification of the control circuit and the drive circuit, and FIG. 15 is an explanatory diagram showing an operation example of the power conversion device using the circuit of FIG. In FIG. 14, the same or equivalent components as those shown in FIGS. 6, 9 and 12 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

制御回路13は、電力変換装置の運転指令を送出する運転指令出力回路28と、電力変換装置の出力指令値を出力する出力指令演算回路50と、リミッタ回路31と、出力制限値演算回路32とを有している。出力制限値演算回路32は、その入力に温度監視回路20の出力が接続され、出力は、リミッタ回路31の出力制御入力に接続されている。リミッタ回路31は、出力指令演算回路50の出力に接続されている。駆動回路12は、PWM変調回路51を有している。このPWM変調回路51は、運転指令出力回路28からの運転指令と、出力指令演算回路50からの出力指令とを受けて、パワーデバイス11の制御用ゲート信号を生成している。   The control circuit 13 includes an operation command output circuit 28 that sends an operation command for the power converter, an output command calculation circuit 50 that outputs an output command value for the power converter, a limiter circuit 31, and an output limit value calculation circuit 32. have. The output limit value calculation circuit 32 is connected to the output of the temperature monitoring circuit 20 at its input, and the output is connected to the output control input of the limiter circuit 31. The limiter circuit 31 is connected to the output of the output command calculation circuit 50. The drive circuit 12 has a PWM modulation circuit 51. The PWM modulation circuit 51 receives the operation command from the operation command output circuit 28 and the output command from the output command calculation circuit 50 and generates a control gate signal for the power device 11.

この制御回路13によれば、温度監視回路20がファン故障を検出していない正常状態では、出力制限値演算回路32は、リミッタ回路31の上限値を最大に設定している。これにより、出力指令演算回路50から出力された出力指令値は、リミッタ回路31で何ら制限されることなくPWM変調回路51へ入力される。この運転状態のとき、ファン18は稼働され、電力変換装置は、所定の出力値に維持されていて、電力変換装置内部の空気温度は、所定の温度以下に保たれている。   According to the control circuit 13, the output limit value calculation circuit 32 sets the upper limit value of the limiter circuit 31 to the maximum in a normal state where the temperature monitoring circuit 20 has not detected a fan failure. As a result, the output command value output from the output command calculation circuit 50 is input to the PWM modulation circuit 51 without being limited by the limiter circuit 31. In this operating state, the fan 18 is operated, the power conversion device is maintained at a predetermined output value, and the air temperature inside the power conversion device is kept below a predetermined temperature.

ここで、ファン18の運転が停止したとすると、図15に示したように、筐体15の内部では、冷却フィン17による集熱が行われなくなるので、電力変換装置内の空気温度が急増する。このとき、運転指令出力回路28からの運転指令はそのまま継続される。温度監視回路20が空気温度異常を検出してファン故障信号を出力すると、出力制限値演算回路32は、あらかじめ定められた出力制限値を演算し、リミッタ回路31に出力する。リミッタ回路31は、出力指令演算回路50から出力された出力指令値を出力制限値演算回路32によって演算された出力制限値に低減し、PWM変調回路51へ入力する。PWM変調回路51は、制限された出力指令値でパルス幅変調を行うことにより、電力変換装置は、その出力を低減して運転することになる。これにより、電力変換装置は、ファン18が不可避的に突然停止するような事態に遭遇したとしても、その出力が定められた値に引き下げられた状態で運転が継続されることになる。装置出力が低減されたことにより、パワーデバイス11や導体などに流れる電流が減り、装置内部への放熱量が低減し、電力変換装置内の空気温度の上昇が抑制されることになり、その結果、電力変換装置内の空気温度は、装置出力に相応する温度となる。   Here, assuming that the operation of the fan 18 is stopped, as shown in FIG. 15, heat collection by the cooling fins 17 is not performed inside the housing 15, so that the air temperature in the power converter increases rapidly. . At this time, the operation command from the operation command output circuit 28 is continued as it is. When the temperature monitoring circuit 20 detects an air temperature abnormality and outputs a fan failure signal, the output limit value calculation circuit 32 calculates a predetermined output limit value and outputs it to the limiter circuit 31. The limiter circuit 31 reduces the output command value output from the output command calculation circuit 50 to the output limit value calculated by the output limit value calculation circuit 32, and inputs it to the PWM modulation circuit 51. The PWM modulation circuit 51 performs pulse width modulation with the limited output command value, so that the power converter operates with a reduced output. Thus, even if the power converter encounters a situation where the fan 18 inevitably suddenly stops, the operation is continued in a state where the output is lowered to a predetermined value. Since the device output is reduced, the current flowing through the power device 11 and the conductor is reduced, the amount of heat released to the inside of the device is reduced, and the increase in the air temperature in the power conversion device is suppressed. The air temperature in the power conversion device is a temperature corresponding to the output of the device.

図16は制御回路および駆動回路のさらなる変形例を示す回路図、図17は図16の回路による電力変換装置の動作例を示す説明図である。なお、この図16において、図9および図12に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。   FIG. 16 is a circuit diagram showing a further modification of the control circuit and the drive circuit, and FIG. 17 is an explanatory diagram showing an operation example of the power conversion device using the circuit of FIG. In FIG. 16, the same or equivalent components as those shown in FIGS. 9 and 12 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

制御回路13は、電力変換装置の運転指令を出力する運転指令出力回路28と、出力指令値を出力する出力指令演算回路50と、出力指令値に対して制限を加える減算器52と、空気温度調節回路53と、空気温度上限設定値出力回路54と、温度監視回路20からのファン故障信号に応答して切り換え動作を行うスイッチ55とを有している。空気温度調節回路53は、たとえば、比較器および比例積分調節器を有し、空気温度検出センサ21が検出した空気温度から空気温度上限設定値出力回路54が出力する空気温度上限設定値を減算し、この量を、たとえば比例積分調節器に入力して、検出した空気温度と空気温度上限設定値との偏差を出力する。   The control circuit 13 includes an operation command output circuit 28 that outputs an operation command for the power converter, an output command calculation circuit 50 that outputs an output command value, a subtractor 52 that limits the output command value, an air temperature The control circuit 53 includes an air temperature upper limit set value output circuit 54 and a switch 55 that performs a switching operation in response to a fan failure signal from the temperature monitoring circuit 20. The air temperature adjustment circuit 53 includes, for example, a comparator and a proportional integration controller, and subtracts the air temperature upper limit set value output from the air temperature upper limit set value output circuit 54 from the air temperature detected by the air temperature detection sensor 21. The amount is input to, for example, a proportional integration controller, and the deviation between the detected air temperature and the air temperature upper limit set value is output.

スイッチ55は、温度監視回路20からファン故障信号が出力されていないとき、図16に示す位置に倒され、ファン故障信号が出力されたときには、空気温度調節回路53の側に倒されるよう動作する。   The switch 55 is tilted to the position shown in FIG. 16 when the fan failure signal is not output from the temperature monitoring circuit 20, and operates to be tilted toward the air temperature adjustment circuit 53 when the fan failure signal is output. .

この制御回路13によれば、温度監視回路20がファン故障を検出していない正常状態では、スイッチ55は、図示の位置にあって減算器52にはゼロの制限値が加えられる。これにより、出力指令演算回路50からの出力指令値に対して何ら制限は加えられず、そのままPWM変調回路51へ入力され、電力変換装置は、その出力指令値に対応する出力で運転される。このとき、ファン18は稼働され、電力変換装置は、所定の出力値に維持されていて、電力変換装置内部の空気温度は、所定の温度以下に保たれている。   According to this control circuit 13, in a normal state where the temperature monitoring circuit 20 has not detected a fan failure, the switch 55 is in the position shown in the figure, and a zero limit value is added to the subtractor 52. As a result, no limitation is imposed on the output command value from the output command calculation circuit 50, and it is directly input to the PWM modulation circuit 51, and the power converter is operated with an output corresponding to the output command value. At this time, the fan 18 is operated, the power converter is maintained at a predetermined output value, and the air temperature inside the power converter is kept below a predetermined temperature.

ここで、ファン18の運転が停止したとすると、図17に示したように、電力変換装置内の空気温度が急増し、温度監視回路20がファン故障信号を出力する。これに応動して制御回路13のスイッチ55は、空気温度調節回路53の側に倒され、空気温度調節回路53の出力が減算器52に入力される。このとき、運転指令出力回路28からの運転指令はそのまま継続される。   Here, if the operation of the fan 18 is stopped, as shown in FIG. 17, the air temperature in the power conversion device increases rapidly, and the temperature monitoring circuit 20 outputs a fan failure signal. In response to this, the switch 55 of the control circuit 13 is tilted toward the air temperature adjustment circuit 53, and the output of the air temperature adjustment circuit 53 is input to the subtractor 52. At this time, the operation command from the operation command output circuit 28 is continued as it is.

減算器52は、出力指令演算回路50から出力された出力指令値から空気温度調節回路53の出力を減算して、PWM変調回路51への出力指令値とする演算を行う。PWM変調回路51は、この出力指令値でパルス幅変調を行うことにより、電力変換装置は、その出力を低減して、空気温度が空気温度上限設定値出力回路54で設定された空気温度上限設定値となるように運転する。これにより、電力変換装置は、ファン18が停止したとしても、その出力が定められた空気温度上限設定値に維持された状態で運転が継続されることになる。装置出力が低減されたことにより、パワーデバイス11や導体などに流れる電流が減り、装置内部への放熱量が低減し、電力変換装置内の空気温度の上昇が抑制されることになり、その結果、電力変換装置内の空気温度は、装置出力に相応する温度となる。   The subtractor 52 subtracts the output of the air temperature adjustment circuit 53 from the output command value output from the output command calculation circuit 50 and performs calculation to obtain the output command value to the PWM modulation circuit 51. The PWM modulation circuit 51 performs pulse width modulation with this output command value, so that the power converter reduces its output and the air temperature upper limit setting in which the air temperature is set by the air temperature upper limit set value output circuit 54. Drive to a value. As a result, even if the fan 18 is stopped, the power conversion device continues to operate in a state where the output is maintained at the set air temperature upper limit value. Since the device output is reduced, the current flowing through the power device 11 and the conductor is reduced, the amount of heat released to the inside of the device is reduced, and the increase in the air temperature in the power conversion device is suppressed. The air temperature in the power conversion device is a temperature corresponding to the output of the device.

11 パワーデバイス
12 駆動回路
13 制御回路
14 冷却体
15 筐体
16 空気
17 冷却フィン
18 ファン
20 温度監視回路
21 空気温度検出センサ
22 空気温度検出回路
23 空気温度異常検出回路
24 比較器
25 空気温度異常検出値設定回路
26 空気温度上昇率検出回路
27 空気温度上昇率異常検出値設定回路
28 運転指令出力回路
29 ゲート回路
30 出力指令回路
31 リミッタ回路
32 出力制限値演算回路
40 放熱器
41 ポンプ
42 冷却体温度検出センサ
43 冷却体温度検出回路
44 ファン故障検出回路
45 比較器
46 冷却体温度異常検出値設定回路
47 ゲート回路
48 冷却体温度上昇率検出回路
49 冷却体温度上昇率異常検出値設定回路
50 出力指令演算回路
51 PWM変調回路
52 減算器
53 空気温度調節回路
54 空気温度上限設定値出力回路
55 スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Power device 12 Drive circuit 13 Control circuit 14 Cooling body 15 Case 16 Air 17 Cooling fin 18 Fan 20 Temperature monitoring circuit 21 Air temperature detection sensor 22 Air temperature detection circuit 23 Air temperature abnormality detection circuit 24 Comparator 25 Air temperature abnormality detection Value setting circuit 26 Air temperature rise rate detection circuit 27 Air temperature rise rate abnormality detection value setting circuit 28 Operation command output circuit 29 Gate circuit 30 Output command circuit 31 Limiter circuit 32 Output limit value calculation circuit 40 Radiator 41 Pump 42 Cooling body temperature Detection sensor 43 Cooling body temperature detection circuit 44 Fan failure detection circuit 45 Comparator 46 Cooling body temperature abnormality detection value setting circuit 47 Gate circuit 48 Cooling body temperature rise rate detection circuit 49 Cooling body temperature rise rate abnormality detection value setting circuit 50 Output command Arithmetic circuit 51 PWM modulation circuit 52 Subtractor 53 Air temperature control circuit 54 Air temperature upper limit set value output circuit 55 Switch

Claims (15)

筐体内部のパワーデバイスを冷却体で冷却し、前記冷却体に熱的に接続した冷却フィンにファンが前記筐体内部の空気を循環通風して前記筐体内部の空気を冷却する閉鎖型の電力変換装置において、
前記筐体内部の空気温度の異常を検出する温度監視部と、
前記温度監視部による空気温度の異常検出に応じて装置出力を制限する制御部と、
を備えていることを特徴とする電力変換装置。
A closed-type cooling device that cools a power device in a housing with a cooling body, and a fan circulates air in the housing to cooling fins that are thermally connected to the cooling body to cool the air in the housing. In the power converter,
A temperature monitoring unit for detecting an abnormality in the air temperature inside the housing;
A control unit for limiting the device output in response to the detection of an abnormality in the air temperature by the temperature monitoring unit;
A power conversion device comprising:
前記温度監視部は、前記筐体内部の空気温度が所定値以上に上昇したことを検出して空気温度異常と判断することを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。   The power converter according to claim 1, wherein the temperature monitoring unit determines that the air temperature is abnormal by detecting that the air temperature inside the housing has increased to a predetermined value or more. 前記温度監視部は、前記筐体内部の空気温度が所定値以上の上昇率で上昇したことを検出して空気温度異常と判断することを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。   The power converter according to claim 1, wherein the temperature monitoring unit detects that the air temperature in the housing has increased at a rate of increase of a predetermined value or more and determines that the air temperature is abnormal. 前記制御部は、前記温度監視部が空気温度異常を検出したとき、前記装置出力を停止するようにしたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電力変換装置。   4. The power conversion device according to claim 1, wherein the control unit stops the output of the device when the temperature monitoring unit detects an air temperature abnormality. 5. 前記制御部は、前記温度監視部が空気温度異常を検出したとき、前記装置出力を低減して運転を継続するようにしたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電力変換装置。   4. The control unit according to claim 1, wherein when the temperature monitoring unit detects an air temperature abnormality, the control unit reduces the device output and continues the operation. 5. Power conversion device. 前記制御部は、前記温度監視部が空気温度異常を検出したとき、前記筐体内部の空気温度が所定値以上にならないように前記装置出力を動的に制御して運転を継続するようにしたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電力変換装置。   When the temperature monitoring unit detects an air temperature abnormality, the control unit dynamically controls the device output so that the air temperature inside the housing does not exceed a predetermined value, and continues the operation. The power conversion device according to claim 1, wherein the power conversion device is a power conversion device. 前記温度監視部は、さらに前記冷却体の温度異常を検出する機能を有し、前記冷却体の温度が正常の場合のみ、前記筐体内部の空気温度が所定値以上に上昇したことを検出して前記ファンが故障であると判断し、前記制御部が装置出力を制限することを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。   The temperature monitoring unit further has a function of detecting a temperature abnormality of the cooling body, and detects that the air temperature inside the housing has risen to a predetermined value or more only when the temperature of the cooling body is normal. The power converter according to claim 1, wherein the controller determines that the fan is out of order, and the control unit limits the device output. 前記温度監視部は、さらに前記冷却体の温度上昇率異常を検出する機能を有し、前記冷却体の温度上昇率が正常の場合のみ、前記筐体内部の空気温度が所定値以上の上昇率で上昇したことを検出して前記ファンが故障であると判断し、前記制御部が装置出力を制限することを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。   The temperature monitoring unit further has a function of detecting a temperature rise rate abnormality of the cooling body, and the rate of increase of the air temperature inside the housing is equal to or higher than a predetermined value only when the temperature rise rate of the cooling body is normal The power converter according to claim 1, wherein the controller determines that the fan has failed and detects that the fan has failed, and the control unit limits the device output. 前記制御部は、前記温度監視部が前記ファンの故障を検出したとき、前記装置出力を停止するようにしたことを特徴とする請求項7または請求項8記載の電力変換装置。   The power converter according to claim 7 or 8, wherein the controller stops the output of the device when the temperature monitoring unit detects a failure of the fan. 前記制御部は、前記温度監視部が前記ファンの故障を検出したとき、前記装置出力を低減して運転を継続するようにしたことを特徴とする請求項7または請求項8記載の電力変換装置。   9. The power conversion device according to claim 7, wherein when the temperature monitoring unit detects a failure of the fan, the control unit reduces the output of the device and continues the operation. . 前記制御部は、前記温度監視部が前記ファンの故障を検出したとき、前記筐体内部の空気温度が所定値以上にならないように前記装置出力を動的に制御して運転を継続するようにしたことを特徴とする請求項7または請求項8記載の電力変換装置。   When the temperature monitoring unit detects a failure of the fan, the control unit dynamically controls the device output so that the air temperature inside the housing does not exceed a predetermined value so as to continue the operation. The power converter according to claim 7 or 8, wherein 筐体内部のパワーデバイスを冷却体で冷却し、前記冷却体に熱的に接続した冷却フィンに前記筐体内部の空気を循環通風して前記筐体内部の空気を冷却する閉鎖型の電力変換装置にて、前記筐体内部の空気を前記冷却フィンに循環通風させるファンの故障検出方法において、
前記筐体内部の空気温度を検出し、
空気温度が所定値以上に上昇したことを検出して、前記ファンの故障を検出するようにしたことを特徴とする電力変換装置のファン故障検出方法。
A closed type power conversion system that cools a power device inside a housing with a cooling body, and circulates air inside the housing to cooling fins that are thermally connected to the cooling body to cool the air inside the housing. In the fan failure detection method for circulating air through the cooling fin to the cooling fin in the apparatus,
Detecting the air temperature inside the housing,
A fan failure detection method for a power converter, wherein the fan failure is detected by detecting that the air temperature has risen above a predetermined value.
筐体内部のパワーデバイスを冷却体で冷却し、前記冷却体に熱的に接続した冷却フィンに前記筐体内部の空気を循環通風して前記筐体内部の空気を冷却する閉鎖型の電力変換装置にて、前記筐体内部の空気を前記冷却フィンに循環通風させるファンの故障検出方法において、
前記筐体内部の空気温度および前記冷却体の温度を検出し、
前記冷却体の温度が正常であるときに、空気温度が所定値以上に上昇したことを検出して、前記ファンの故障を検出するようにしたことを特徴とする電力変換装置のファン故障検出方法。
A closed type power conversion system that cools a power device inside a housing with a cooling body, and circulates air inside the housing to cooling fins that are thermally connected to the cooling body to cool the air inside the housing. In the fan failure detection method for circulating air through the cooling fin to the cooling fin in the apparatus,
Detecting the air temperature inside the housing and the temperature of the cooling body,
A fan failure detection method for a power converter, wherein when the temperature of the cooling body is normal, it is detected that the air temperature has risen to a predetermined value or more, and the failure of the fan is detected. .
筐体内部のパワーデバイスを冷却体で冷却し、前記冷却体に熱的に接続した冷却フィンに前記筐体内部の空気を循環通風して前記筐体内部の空気を冷却する閉鎖型の電力変換装置にて、前記筐体内部の空気を前記冷却フィンに循環通風させるファンの故障検出方法において、
前記筐体内部の空気温度の上昇率を検出し、
空気温度の上昇率が所定値以上に上昇したことを検出して、前記ファンの故障を検出するようにしたことを特徴とする電力変換装置のファン故障検出方法。
A closed type power conversion system that cools a power device inside a housing with a cooling body, and circulates air inside the housing to cooling fins that are thermally connected to the cooling body to cool the air inside the housing. In the fan failure detection method for circulating air through the cooling fin to the cooling fin in the apparatus,
Detecting the rate of increase in air temperature inside the housing,
A fan failure detection method for a power converter, wherein the fan failure is detected by detecting that the rate of increase in air temperature has risen to a predetermined value or more.
筐体内部のパワーデバイスを冷却体で冷却し、前記冷却体に熱的に接続した冷却フィンに前記筐体内部の空気を循環通風して前記筐体内部の空気を冷却する閉鎖型の電力変換装置にて、前記筐体内部の空気を前記冷却フィンに循環通風させるファンの故障検出方法において、
前記筐体内部の空気温度の上昇率および前記冷却体の温度の上昇率を検出し、
前記冷却体の温度の上昇率が正常であるときに、空気温度の上昇率が所定値以上に上昇したことを検出して、前記ファンの故障を検出するようにしたことを特徴とする電力変換装置のファン故障検出方法。
A closed type power conversion system that cools a power device inside a housing with a cooling body, and circulates air inside the housing to cooling fins that are thermally connected to the cooling body to cool the air inside the housing. In the fan failure detection method for circulating air through the cooling fin to the cooling fin in the apparatus,
Detecting the rate of increase in the air temperature inside the housing and the rate of increase in the temperature of the cooling body;
The power conversion characterized in that when the rate of increase in temperature of the cooling body is normal, it is detected that the rate of increase in air temperature has risen to a predetermined value or more and a failure of the fan is detected. Device fan failure detection method.
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