JP2016201922A - AC motor drive system and AC motor wiring abnormality detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、互いに電気的に分離した巻線を有する交流電動機を2つの電圧形PWMインバータを用いて駆動させる交流電動機駆動システム、及び交流電動機と2つの電圧形PWMインバータとの配線異常を検出する交流電動機配線異常検出装置に関するものである。 The present invention detects an AC motor drive system that drives an AC motor having windings that are electrically separated from each other using two voltage-type PWM inverters, and a wiring abnormality between the AC motor and the two voltage-type PWM inverters. The present invention relates to an AC motor wiring abnormality detection device.
電圧形PWMインバータと交流電動機との接続は、電圧形PWMインバータの端子台と交流電動機の端子台とをケーブルによって配線するため、設置時の作業において、端子台の相順を誤って接続してしまうことや、接続を忘れる(断線)ことがある。これら配線異常の状態で交流電動機を駆動すると、交流電動機に過大な電流が流れたり、予期しないトルクが発生し、交流電動機や付随する装置が破損したりする恐れがある。 The connection between the voltage-type PWM inverter and the AC motor is made by wiring the terminal block of the voltage-type PWM inverter and the terminal block of the AC motor with a cable. Or forget the connection (disconnection). If the AC motor is driven in a state where these wirings are abnormal, an excessive current may flow through the AC motor, an unexpected torque may be generated, and the AC motor and accompanying devices may be damaged.
特許文献1には、配線異常のうち3相電圧形PWMインバータと交流電動機の断線を検出する手法が開示されている。図7は、特許文献1に記載の交流電動機駆動システムの構成を示す図である。この交流電動機駆動システムは、整流回路101と、コンデンサ102と、スイッチング素子103u1,103u2,103v1,103v2,103w1及び103w2と、CPU104と、ベースドライブ回路105と、電流検出器106とで構成された3相電圧形PWMインバータにより、交流電動機107を制御する。
図8は、特許文献1に記載の交流電動機駆動システムにおいて、交流電動機107と3相電圧形PWMインバータの断線状態を検出する動作を示すフローチャートである。図8を用いて断線の検出手順を説明する。
FIG. 8 is a flowchart showing an operation of detecting the disconnection state of the
まず、整流回路101によって3相電圧形PWMインバータのコンデンサ102を所定値まで充電する(ステップS111)。次にスイッチング素子103u1及び103v2、又は103v1及び103u2をオンして、U相からV相へ、又はV相からU相へ電流が流れるように閉回路を形成し、電流検出器106にて実際に電流が流れているか否かを検出する(ステップ112)。同様に、V相とW相、W相とU相においての組み合わせについても電流が流れているか否かを検出する(ステップS113及びステップS114)。CPU104は、ステップS112〜S114の電流検出の結果からすべての場合について電流が流れている場合には(ステップS115Y)、すべての相が結線されていると判定し、処理を終了する。ステップS112〜S114のうちいずれかの電流が流れていない場合には(ステップS115N)、電流が流れなかった組み合わせから断線している相を判定する(ステップS116)。
First, the
また、特許文献2には、複数台の3相電圧形PWMインバータを並列に接続して単一の交流電動機を駆動する並列インバータ装置において、ある3相電圧形PWMインバータの所定のスイッチング素子をオンさせて任意の2相の間で閉回路を形成した時に、電圧検出器によって各相の出力電圧を3相電圧形PWMインバータごとに検出し、複数台の3相電圧形PWMインバータで比較して配線の正誤を判定する手法が開示されている。
In
特許文献1及び2に開示された従来技術は、いずれも各相の巻線端部の少なくとも一方が互いに結線されたY結線やデルタ結線の交流電動機に用いられるものである。これに対し、互いに電気的に分離した巻線を有する交流電動機を2つの電圧形PWMインバータで駆動する交流電動機駆動システムでは、特許文献1のような断線判定だけでなく相順の正誤判定も必要となる。
The prior arts disclosed in
また、2つの電圧形PWMインバータは電動機巻線を介して接続されているため、特許文献2に開示された技術のような各インバータの出力電圧を比較する方法では、巻線による電圧降下によって正しく検出できない恐れがある。また、互いに電気的に分離した巻線を有する交流電動機には6本の配線があり、誤配線を引き起こしやすいという問題がある。
In addition, since the two voltage source PWM inverters are connected via the motor winding, in the method of comparing the output voltages of the inverters as in the technique disclosed in
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、互いに電気的に分離した巻線を有する交流電動機を2つの電圧形PWMインバータで駆動する際に、配線異常を検出することが可能な交流電動機駆動システム及び交流電動機配線異常検出装置を提供することにある。 An object of the present invention made in view of such circumstances is to drive an AC motor capable of detecting a wiring abnormality when an AC motor having windings electrically separated from each other is driven by two voltage-type PWM inverters. A system and an AC motor wiring abnormality detection device are provided.
上記課題を解決するため、本発明に係る交流電動機駆動システムは、互いに電気的に分離した複数相の巻線を有する交流電動機を駆動する交流電動機駆動システムであって、前記交流電動機の巻線端部の一方に接続された第1のインバータと、前記交流電動機の前記巻線端部の他方に接続された第2のインバータと、前記交流電動機の各相に流れる相電流を検出する電流検出器と、前記第1のインバータ及び前記第2のインバータの出力電圧を、同じ相同士は同じ電圧となり、且つ少なくとも1相が他の相と異なる電圧となるように制御し、前記電流検出器により零以外の相電流が検出された場合に、前記第1のインバータ及び前記第2のインバータは前記交流電動機を介して同じ相同士の出力が接続されていないと判定する交流電動機配線異常検出装置と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an AC motor drive system according to the present invention is an AC motor drive system that drives an AC motor having a plurality of phases of electrical windings that are electrically separated from each other. A first inverter connected to one of the parts, a second inverter connected to the other of the winding ends of the AC motor, and a current detector for detecting a phase current flowing in each phase of the AC motor And the output voltages of the first inverter and the second inverter are controlled so that the same phase is the same voltage and at least one phase is different from the other phases, and the current detector makes zero AC motor wiring that determines that the output of the same phase is not connected to the first inverter and the second inverter via the AC motor when a phase current other than is detected A normally detector, characterized in that it comprises a.
さらに、本発明に係る交流電動機駆動システムにおいて、前記第1のインバータ及び前記第2のインバータと並列に直流電圧源が接続されていることを特徴とする。 Furthermore, in the AC motor drive system according to the present invention, a DC voltage source is connected in parallel with the first inverter and the second inverter.
さらに、本発明に係る交流電動機駆動システムにおいて、前記第1のインバータに並列に第1の直流電圧源が接続され、前記第2のインバータに並列に第2の直流電圧源が接続され、前記第1の直流電圧源及び前記第2の直流電圧源の正極同士又は負極同士が接続されていることを特徴とする。 In the AC motor drive system according to the present invention, a first DC voltage source is connected in parallel to the first inverter, a second DC voltage source is connected in parallel to the second inverter, and the first inverter The positive or negative electrodes of one DC voltage source and the second DC voltage source are connected to each other.
さらに、本発明に係る交流電動機駆動システムにおいて、前記交流電動機配線異常検出装置は、電流指令と前記電流検出器により検出された前記相電流との偏差をフィードバック制御することにより、前記第1のインバータの出力電圧と前記第2のインバータの出力電圧とを制御することを特徴とする。 Furthermore, in the AC motor drive system according to the present invention, the AC motor wiring abnormality detection device feedback-controls a deviation between a current command and the phase current detected by the current detector, whereby the first inverter The output voltage of the second inverter and the output voltage of the second inverter are controlled.
また、上記課題を解決するため、本発明に係る交流電動機配線異常検出装置は、互いに電気的に分離した複数相の巻線を有する交流電動機の巻線端部の一方に接続された第1のインバータと、前記交流電動機の前記巻線端部の他方に接続された第2のインバータとの間の配線異常を検出する交流電動機配線異常検出装置であって、前記第1のインバータ及び前記第2のインバータの出力電圧を、同じ相同士は同じ電圧となり、且つ少なくとも1相が他の相と異なる電圧となるように制御し、前記交流電動機に零以外の相電流が流れた場合に、前記第1のインバータ及び前記第2のインバータは前記交流電動機を介して同じ相同士の出力が接続されていないと判定することを特徴とする。 Moreover, in order to solve the said subject, the alternating current motor wiring abnormality detection apparatus which concerns on this invention is the 1st connected to one of the coil | winding edge parts of the alternating current motor which has the coil | winding of the several phase electrically separated mutually. An AC motor wiring abnormality detecting device for detecting a wiring abnormality between an inverter and a second inverter connected to the other end of the winding end of the AC motor, wherein the first inverter and the second inverter The output voltage of the inverter is controlled so that the same phase is the same voltage and at least one phase is different from the other phase, and when the non-zero phase current flows through the AC motor, The first inverter and the second inverter determine that outputs of the same phase are not connected via the AC motor.
さらに、本発明に係る交流電動機配線異常検出装置において、電流指令と前記交流電動機の相電流との偏差をフィードバック制御することにより、前記第1のインバータ及び前記第2のインバータの出力電圧を制御することを特徴とする。 Furthermore, in the AC motor wiring abnormality detection device according to the present invention, the output voltage of the first inverter and the second inverter is controlled by feedback control of the deviation between the current command and the phase current of the AC motor. It is characterized by that.
本発明によれば、互いに電気的に分離した巻線を有する交流電動機を駆動する交流電動機駆動システムにおいて、配線異常を検出することができる。さらに配線が正常であれば交流電動機にトルクが発生しないため、配線異常を安全に検出することが可能である。 According to the present invention, a wiring abnormality can be detected in an AC motor drive system that drives an AC motor having windings that are electrically separated from each other. Further, if the wiring is normal, no torque is generated in the AC motor, so that it is possible to detect wiring abnormality safely.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る交流電動機駆動システムの構成例を示すブロック図である。交流電動機駆動システム1は、3相電圧型PWMインバータ(以下、単に「インバータ」ともいう)11及び12と、交流電動機配線異常検出装置13と、電流検出器14とを備える。交流電動機駆動システム1は、入力側に直流電源21を接続し、出力側に互いに電気的に分離した(中性点が分離された)巻線を有する3相交流電動機(以下、「オープン巻線交流電動機」と記す)30を接続し、直流電源21から受け取った直流電力を三相交流電力に変換し、オープン巻線交流電動機30を駆動する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an AC motor drive system according to the first embodiment of the present invention. The AC
直流電源21は、交流電源をブリッジダイオードによって整流したものや、バッテリのような2次電池である。
The
インバータ11及び12は、直流電源21に並列に接続される。また、インバータ11は、オープン巻線交流電動機30の巻線端部の一方に接続され、インバータ12は、オープン巻線交流電動機30の巻線端部の他方に接続される。
インバータ11は、コンデンサ110と、IGBT等のスイッチング素子111〜116とを備え、インバータ12は、コンデンサ120と、IGBT等のスイッチング素子121〜126とを備える。
The
電流検出器14は、オープン巻線交流電動機30のU相に流れるU相電流iu、V相に流れるV相電流iv、及びW相に流れるW相電流iwを検出し、交流電動機配線異常検出装置13に出力する。
The
交流電動機配線異常検出装置13は、CPU(マイコン)等の演算装置や各種インターフェイスを構成する電子回路を備え、PWM1信号を生成してインバータ11のスイッチング素子111〜116を制御し、PWM2信号を生成してインバータ12のスイッチング素子121〜126を制御する。
The AC motor wiring
また、交流電動機配線異常検出装置13は、オープン巻線交流電動機30の巻線端部の一方に接続されたインバータ11と、オープン巻線交流電動機30の巻線端部の他方に接続されたインバータ12との間の配線異常を検出する。詳細は後述するが、交流電動機配線異常検出装置13は、インバータ11及びインバータ12の出力電圧を、同じ相同士は同じ電圧となり、且つ少なくとも1相は他の相と異なる電圧となるように制御し、電流検出器14により零以外の相電流が検出された場合に、インバータ11及び12はオープン巻線交流電動機30を介して同じ相同士の出力が接続されていないと判定する。
The AC motor wiring
図2は、交流電動機配線異常検出装置13による、オープン巻線交流電動機30と、インバータ11及び12との配線異常を検出する動作を示すフローチャートである。以下、図2を用いて配線異常の検出手順を説明する。交流電動機配線異常検出装置13はオープン巻線交流電動機30を駆動する前に配線異常検出を行い、オープン巻線交流電動機30が正常に運転できる状態であることを確認する。
FIG. 2 is a flowchart showing an operation of detecting an abnormality in wiring between the open-winding
まず、時刻T0において、交流電動機配線異常検出装置13は断線を確認するため、直流電源21の負極を電位の基準とした時、インバータ11の出力端子U1,V1及びW1を電位Vaとなるように制御し、インバータ12の出力端子U2,V2及びW2を電位Vaとは異なる電位Vbとなるようにインバータ11及び12を制御する(ステップS11)。
First, at time T 0, since the AC motor wiring
そして、相電流iu,iv及びiwの全てが流れているか否かを判定する(ステップS12)。オープン巻線交流電動機30と、インバータ11,12との間の結線が断線状態でなければ、オープン巻線交流電動機30の各相巻線に電流が流れるが、断線している相があればその相に電流は流れない。例えば、インバータ11のU相端子U1とオープン巻線交流電動機30が接続されていない場合、オープン巻線交流電動機30のU相巻線を含む閉回路が形成されないため、オープン巻線交流電動機30のU相巻線に電流が流れない。よって、交流電動機配線異常検出装置13は、相電流iu,iv及びiwのうち流れていない相電流がある場合には(ステップS12N)、電流が流れなかった相を断線と判定する(ステップS17)。ここで、時刻T0,T1,T2及びT3は、各相電流iu,iv及びiwが十分安定する時間とする。
Then, it is determined whether or not all of the phase currents i u , iv and i w are flowing (step S12). If the connection between the open-winding
次に、交流電動機配線異常検出装置13は相順の正誤を確認するため、インバータ11及び12の出力端子のうち、例えばU相の端子U1,U2を電位Vaになるように制御し、残るV相及びW相の端子V1,W1,V2及びW2を電位Vaとは異なる電位Vbとなるようにインバータ11及び12を制御する。
Then, AC motor wiring
図3は、交流電動機配線異常検出装置13による、相順の正誤の判定方法を説明する図である。図3(a)は、オープン巻線交流電動機30とインバータ11及び12が正しく接続されている状態を示している。すなわち、インバータ11のU相端子U1とインバータ12のU相端子U2との間にオープン巻線交流電動機30のU相巻線が接続され、インバータ11のV相端子V1とインバータ12のV相端子V2との間にオープン巻線交流電動機30のV相巻線が接続されて、インバータ11のW相端子W1とインバータ12のW相端子W2との間にオープン巻線交流電動機30のW相巻線が接続される。この場合はオープン巻線交流電動機30の巻線両端に電位差は発生せず相電流は流れない。
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of determining whether the phase sequence is correct or not by the AC motor wiring
図3(b)、(c)及び(d)は、オープン巻線交流電動機30とインバータ11及び12の相順が間違って配線されている例を示している。なお、相順の配線間違いはここに示す例がすべてではない。例えば図3(b)では、インバータ11のU相端子U1とインバータ12のV相端子V2との間にオープン巻線交流電動機30のV相巻線が接続され、インバータ11のV相端子V1とインバータ12のU相端子U2との間にオープン巻線交流電動機30のU相巻線が接続されている。このような場合、巻線両端に電位差が発生するため相電流が流れる。この電流を検出することで相順の正誤を検知する。
FIGS. 3B, 3C and 3D show examples in which the open-winding
全相(U相、V相、W相)の相順を確認するためにはインバータ11及び12の出力電圧が3パターン必要なため、時刻T1,T2,T3においてインバータ11及び12の出力電圧を変え(ステップS13〜15)、オープン巻線交流電動機30の相電流の有無を確認する(ステップS16)。相電流iu,iv及びiwのうち流れている相電流がある場合には(ステップS16N)、相順が間違っていると判定する(ステップS18)。
All phases (U phase, V phase, W phase) for output voltage of the
図4は、交流電動機配線異常検出装置13の第1の構成例を示すブロック図である。交流電動機配線異常検出装置13は、電圧選択テーブル131と、PWM信号生成部132と、PWM信号生成部133と、判定部134と、を備える。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a first configuration example of the AC motor wiring
交流電動機配線異常検出装置13は、電圧指令Vrefを元に電圧選択テーブル131によって、時刻ごとにインバータ11のU相電圧指令VU1、V相電圧指令VV1、及びW相電圧指令VW1を求め、PWM信号生成部132に出力する。また、時刻ごとにインバータ12のU相電圧指令VU2、V相電圧指令VV2、及びW相電圧指令VW2を求め、PWM信号生成部133に出力する。
The AC motor wiring
図4に示す例では、交流電動機配線異常検出装置13は、時刻T0においては、VU1=VV1=VW1=Vref、VU2=VV2=VW2=0とし、時刻T1においては、VU1=VU2=Vref、VV1=VW1=VV2=VW2=0とし、時刻T2においては、VV1=VV2=Vref、VU1=VW1=VU2=VW2=0とし、時刻T3においては、VW1=VW2=Vref、VU1=VV1=VU2=VV2=0とする。そして、時刻T0において断線の有無を判定し、時刻T1〜T3において相順間違いの有無を判定する。
In the example shown in FIG. 4, the AC motor wiring
PWM信号生成部132は、インバータ11の各相電圧指令VU1,VV1及びVW1をキャリア信号と比較して、インバータ11のスイッチング制御を行うPWM1信号を生成する。PWM信号生成部133は、インバータ12の各相電圧指令VU2,VV2及びVW2をキャリア信号と比較して、インバータ12のスイッチング制御を行うPWM2信号を生成する。
The PWM
判定部134は、電流検出器14により検出される相電流iu,iv及びiwに基づき、配線異常の有無を判定し、判定結果を示す判定情報を外部に出力する。判定情報は、判定結果をディスプレイに表示させるものであってもよいし、判定結果を音声や警告音で通知させるものであってもよい。
The
図4に示す例では、判定部134は、オープン巻線交流電動機30が停止していて、時刻T0にて、インバータ11のU相端子U1、V相端子V1、及びW相端子W1に電圧指令Vrefの電圧が印加され、インバータ12のU相端子U2、V相端子V2、及びW相端子W2に電圧指令0Vの電圧が印加される。そのため、オープン巻線交流電動機30の各相巻線の両端に電位差が生じ相電流iu,iv及びiwが流れる場合には断線がないと判定する。電流が流れない相がある場合には、断線があると判定する。
In the example illustrated in FIG. 4, the
また、オープン巻線交流電動機30が停止していて、時刻T1にて、インバータ11のU相端子U1とインバータ12のU相端子U2には電圧指令Vrefの電圧が印加され、インバータ11のV相端子V1及びW相端子W1と、インバータ12のV相端子V2及びW相端子W2には電圧指令0Vの電圧が印加されているため、オープン巻線交流電動機30の各相巻線に相電流iu,iv及びiwが流れない場合には、相順が正しいと判定する。
Further, the open-winding
しかし、例えば図3(b)に示す誤った配線となっている場合、インバータ11のU相端子U1には電圧指令Vrefの電圧が印加されており、インバータ12のV相端子V2は電圧指令0Vの電圧が印加されるため、U相端子U1とV相端子V2との間に電位差が生じ、U相端子U1とV相端子V2との間に接続されたオープン巻線交流電動機30のU相巻線に電流が流れる。また、インバータ11のV相端子V1には電圧指令0Vの電圧が印加されており、インバータ12のU相端子U2は電圧指令Vrefの電圧が印加されるため、V相端子V1とU相端子U2との間に電位差が生じ、V相端子V1とU相端子U2との間に接続されたオープン巻線交流電動機30のV相巻線に電流が流れる。判定部134は、相電流iu、iv、及びiwの少なくとも1つが相順正誤検出のための電流閾値を超える場合には、相順が誤っていると判定する。
However, for example, in the case of incorrect wiring shown in FIG. 3B, the voltage command V ref is applied to the U-phase terminal U1 of the
なお、オープン巻線交流電動機30が永久磁石同期電動機の場合、オープン巻線交流電動機30が回転していると誘起電圧により巻線に電圧が印加され、配線が正しくても電流が流れてしまうため、配線異常を正しく検出することができない。しかし、配線の変更は通常、オープン巻線交流電動機30が停止している状態で行われるため、配線異常の判定もオープン巻線交流電動機30が回転していないときにのみ行えば、正しく配線異常を検出することができる。
When the open-winding
図5は、交流電動機配線異常検出装置の第2の構成例を示すブロック図である。この例では、交流電動機配線異常検出装置13’は、電圧選択テーブル131と、PWM信号生成部132及び133と、判定部134と、電流選択テーブル135と、減算部136と、電圧指令生成部137とを備える。電圧選択テーブル131と、PWM信号生成部132及び133と、判定部134とについては、上述した交流電動機配線異常検出装置13と同一であるため、説明を省略する。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a second configuration example of the AC motor wiring abnormality detection device. In this example, the AC motor wiring
電流選択テーブル135は、オープン巻線交流電動機30の各相電流iu,iv,iwから所定の電流ixの値を決定するためのテーブルである。図5に示す例では、時刻T0においてix=iu+iv+iwとし、時刻T1においてix=iuとし、時刻T2においてix=ivとし、時刻T3においてix=iwとし、決定したixを減算部136に出力する。
Current selection table 135 is a table for each phase current of the open-winding alternating current motor 30 i u, i v, from i w determines the value of the predetermined current i x. In the example shown in FIG. 5, and i x = i u + i v + i w at time T 0, a i x = i u at time T 1, and i x = i v at time T 2, at time T 3 i x = I w and the determined i x is output to the
減算部136は、電流指令ilimから電流ixを減算して電流偏差を求め、電圧指令生成部137に出力する。
電圧指令生成部137は、電流ixが電流指令ilimに近づくように電流偏差をフィードバック制御(例えば比例制御)して電圧指令Vrefを求める。配線異常検出のための電流閾値は、例えば電流指令ilimの1/2とし、比例制御のゲインは、断線時に流れる電流が電流閾値より十分大きくなるように設計する。
Voltage
<第2の実施形態>
つぎに、本発明の第2の実施形態について説明する。図6は、本発明の第2の実施形態に係る交流電動機駆動システムの構成例を示すブロック図である。第2の実施形態の交流電動機駆動システム2は、第1の実施形態の交流電動機駆動システム1と比較して、更に直流電源22と、電圧検出器41及び42とを備える点が相違する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of an AC motor drive system according to the second embodiment of the present invention. The AC
交流電動機駆動システム2では、オープン巻線交流電動機30の巻線端子の一方にインバータ11が接続され、他方にインバータ12が接続される。インバータ11には直流電源21が並列に接続され、インバータ12には直流電源22が並列に接続される。図6に示す例では、直流電源21及び22の負極同士を接続して共通電位で短絡しているが、直流電源21及び22の正極同士を接続しもよいし、直流電源21及び22の正極同士及び負極同士を接続してもよい。
In the AC
電圧検出器41は直流電源21の電源電圧を検出し、交流電動機配線異常検出装置13のPWM信号生成部132に出力する。電圧検出器42は直流電源22の電源電圧を検出し、交流電動機配線異常検出装置13のPWM信号生成部133に出力する。インバータ11及び12にはそれぞれ異なる直流電源21及び22が接続されているため、インバータ11及び12に供給される電圧が同じとは限らず、また両者の電圧は常に一定ではなく電圧変動が生じる。そこで第2の実施形態では電圧検出器41及び42を用いてインバータ11及び12の出力電圧を正確に制御する。なお、第1の実施形態では直流電源は1つであるため、PWM信号生成部132及び133には直流電源21の電源電圧の設定値を入力すればよい。
The
第2の実施形態の交流電動機配線異常検出装置13の構成は、図4又は図5に示す構成と同様である。ただし、PWM信号生成部132には電圧検出器41により検出された直流電源21の電源電圧の値が入力され、PWM信号生成部133には電圧検出器42により検出された直流電源22の電源電圧の値が入力され、電圧指令どおりにインバータ11及び12が電圧を出力するようにスイッチング信号PWM1及びPWM2を生成する。
The configuration of the AC motor wiring
上述したように、交流電動機駆動システム1,2は、交流電動機配線異常検出装置13により、インバータ11及びインバータ12の出力電圧を、同じ相同士は同じ電圧となり、且つ少なくとも1相が他の相と異なる電圧となるように制御し、電流検出器14により零以外の相電流が検出された場合に、インバータ11及び12はオープン巻線交流電動機30を介して同じ相同士の出力が接続されていないと判定する。このため、本発明によれば、相順の間違いを検出することができる。特に、交流電動機評価用のインバータを用いて、オープン巻線交流電動機30とインバータ11及び12の接続を頻繁に変更するような場合、人為的な配線ミスを早期に発見でき、評価する交流電動機の破損を防止することができる。
As described above, in the AC
また、減算部136と電圧指令生成部137によってフィードバック制御系を構成するようにしてもよい。これにより、各相電流iu,iv,iwを電流指令ilim以下に制御し、過電流を防止することができる。
Further, the subtracting
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、実施形態に記載の複数の構成ブロックを1つに組み合わせたり、あるいは1つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。 Although the above embodiment has been described as a representative example, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and substitutions can be made within the spirit and scope of the invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited by the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims. For example, a plurality of constituent blocks described in the embodiments can be combined into one, or one constituent block can be divided.
本発明は、2つのインバータを用いてオープン巻線交流電動機を駆動させる任意の用途に有用である。 The present invention is useful for any application in which an open-winding AC motor is driven using two inverters.
1,2 交流電動機駆動システム
11,12 インバータ(3相電圧型PWMインバータ)
13,13’ 交流電動機配線異常検出装置
14 電流検出器
15,16 電圧検出器
21,22 直流電源
30 オープン巻線交流電動機
131 電圧選択テーブル
132,133 PWM信号生成部
134 判定部
135 電流選択テーブル
136 減算部
137 電圧指令生成部
1, 2 AC
13, 13 'AC motor wiring
Claims (6)
前記交流電動機の巻線端部の一方に接続された第1のインバータと、
前記交流電動機の前記巻線端部の他方に接続された第2のインバータと、
前記交流電動機の各相に流れる相電流を検出する電流検出器と、
前記第1のインバータ及び前記第2のインバータの出力電圧を、同じ相同士は同じ電圧となり、且つ少なくとも1相が他の相と異なる電圧となるように制御し、前記電流検出器により零以外の相電流が検出された場合に、前記第1のインバータ及び前記第2のインバータは前記交流電動機を介して同じ相同士の出力が接続されていないと判定する交流電動機配線異常検出装置と、
を備えることを特徴とする交流電動機駆動システム。 An AC motor drive system for driving an AC motor having a plurality of phase windings electrically separated from each other,
A first inverter connected to one of the winding ends of the AC motor;
A second inverter connected to the other end of the winding of the AC motor;
A current detector for detecting a phase current flowing in each phase of the AC motor;
The output voltages of the first inverter and the second inverter are controlled so that the same phase is the same voltage and at least one phase is different from the other phases, and the current detector is set to a non-zero value. When a phase current is detected, the first inverter and the second inverter determine that the outputs of the same phase are not connected to each other through the AC motor, an AC motor wiring abnormality detection device,
An AC motor drive system comprising:
前記第2のインバータに並列に第2の直流電圧源が接続され、
前記第1の直流電圧源及び前記第2の直流電圧源の正極同士又は負極同士が接続されていることを特徴とする、請求項1に記載の交流電動機駆動システム。 A first DC voltage source is connected in parallel to the first inverter;
A second DC voltage source is connected in parallel to the second inverter;
2. The AC motor drive system according to claim 1, wherein positive electrodes or negative electrodes of the first DC voltage source and the second DC voltage source are connected to each other.
前記第1のインバータ及び前記第2のインバータの出力電圧を、同じ相同士は同じ電圧となり、且つ少なくとも1相が他の相と異なる電圧となるように制御し、前記交流電動機に零以外の相電流が流れた場合に、前記第1のインバータ及び前記第2のインバータは前記交流電動機を介して同じ相同士の出力が接続されていないと判定することを特徴とする交流電動機配線異常検出装置。 A first inverter connected to one of the winding ends of the AC motor having a plurality of phases of windings electrically separated from each other; and a second inverter connected to the other of the winding ends of the AC motor. An AC motor wiring abnormality detecting device for detecting wiring abnormality between the inverter and the inverter,
The output voltages of the first inverter and the second inverter are controlled such that the same phase is the same voltage, and at least one phase is different from the other phases, and the AC motor has a non-zero phase. An AC motor wiring abnormality detection device, wherein when the current flows, the first inverter and the second inverter determine that outputs of the same phase are not connected via the AC motor.
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