JP2017060333A - Abnormality diagnosis method for semiconductor power conversion device, abnormality diagnosis device, abnormality diagnosis program and semiconductor power conversion device having abnormality diagnosis function - Google Patents

Abnormality diagnosis method for semiconductor power conversion device, abnormality diagnosis device, abnormality diagnosis program and semiconductor power conversion device having abnormality diagnosis function Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable diagnosis and detection of abnormality/trouble of a semiconductor power conversion device without being dependent on an output to the outside such as a voltage or current of the semiconductor power conversion device.SOLUTION: A spectrum value for each frequency component is calculated with respect to audio data acquired by picking up sounds generated from a semiconductor power conversion device to be monitored (S1, S2), the spectrum value for each frequency component is used to determine the occurrence or non-occurrence of abnormality/trouble in the semiconductor power conversion device to be monitored (S3), and when occurrence of an abnormality/trouble is determined, an abnormality notification signal is output (S4).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、半導体電力変換装置の異常診断方法、異常診断装置、及び異常診断プログラム、並びに、異常診断機能を備える半導体電力変換装置に関する。さらに詳述すると、本発明は、半導体電力変換装置における異常・故障の診断や検出に用いて好適な技術に関する。   The present invention relates to an abnormality diagnosis method for a semiconductor power conversion device, an abnormality diagnosis device, an abnormality diagnosis program, and a semiconductor power conversion device having an abnormality diagnosis function. More specifically, the present invention relates to a technique suitable for use in diagnosis and detection of abnormality / failure in a semiconductor power conversion device.

半導体スイッチング素子を用いて交流電力から直流電力への変換又は直流電力から交流電力への変換を行う半導体電力変換装置として、例えば、複数のゲートを備え、各ゲートに加えられる信号の組合わせに基づいて、オン時の電圧は比較的に高いがスイッチング速度が速い特性で動作する第一のモードとスイッチング速度は比較的に遅いがオン時の電圧が低い特性で動作する第二のモードとが切替えられる電力用半導体スイッチング素子と、電力用半導体スイッチング素子のゲートに送る信号の組合わせによって通電期間の中でターンオンとその直後の短い期間及びターンオフとその直前の短い期間若しくは両者のうちいずれか一方の期間においては、電力用半導体スイッチング素子を第一のモードによる特性によって駆動し、通電期間の残りの期間においては第二のモードによる特性によって駆動する制御部とを有するものがある(特許文献1)。   As a semiconductor power conversion device that performs conversion from AC power to DC power or conversion from DC power to AC power using a semiconductor switching element, for example, based on a combination of signals applied to each gate, including a plurality of gates The first mode that operates with the characteristic that the on-time voltage is relatively high but the switching speed is fast and the second mode that operates with the characteristic that the switching speed is relatively slow but the on-state voltage is low are switched. One of the turn-on and the short period immediately after and the turn-off and the short period immediately before or both in the energization period by the combination of the power semiconductor switching element and the signal sent to the gate of the power semiconductor switching element During the period, the power semiconductor switching element is driven by the characteristics of the first mode, In the period of Ri those having a control unit for driving the characteristics according to the second mode (Patent Document 1).

そして、上記に一例として挙げたような半導体電力変換装置における半導体素子などの異常・故障の診断や検出は、従来は、電圧や電流の異常(言い換えると、変化)、つまり、内部において不具合が発生して正常な動作を保つことができなくなった結果として顕現した外部への出力の異常の有無を検査することによって行われていた。また、従来は、定期的な保守点検によって半導体素子などの異常・故障の診断や検出が行われていた。   Conventionally, diagnosis and detection of abnormalities / failures of semiconductor elements and the like in the semiconductor power conversion device as mentioned above as an example has hitherto been a voltage or current abnormality (in other words, a change), that is, an internal malfunction has occurred. Thus, it has been carried out by inspecting whether there is an abnormality in the output to the outside, which has been manifested as a result of the inability to maintain normal operation. Conventionally, abnormalities and failures of semiconductor elements and the like have been diagnosed and detected by regular maintenance and inspection.

特開平6−98561号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-98561

しかしながら、半導体電力変換装置における半導体素子などの異常・故障の診断や検出のために電圧や電流の異常(変化)の有無を検査するという従来の手法では、半導体素子などに異常・故障が発生した結果として半導体電力変換装置が停止した後でなければ異常を発見できないケースが多く、このため、半導体電力変換装置の故障停止の未然防止には対応することができないという問題がある。したがって、従来の手法は、半導体電力変換装置の異常・故障の検出手法として有用性及び信頼性が高いとは言い難い。   However, the conventional method of inspecting the presence or absence of abnormalities (changes) in voltage or current for diagnosing or detecting abnormalities or failures of semiconductor elements in semiconductor power conversion devices has caused abnormalities or failures in semiconductor elements. As a result, there are many cases where an abnormality cannot be found until after the semiconductor power conversion device is stopped, and therefore, there is a problem that it is impossible to prevent the failure stop of the semiconductor power conversion device. Therefore, it is difficult to say that the conventional technique is highly useful and reliable as a technique for detecting an abnormality / failure in a semiconductor power converter.

さらに、従来の手法では、所定のインターバルで定期的に実施される保守点検によって診断や検出が行われるため、点検と点検との間に異常が発生しても故障を未然に発見して対処することができないという問題がある。したがって、従来の手法は、この点においても、半導体電力変換装置の異常・故障の検出手法として有用性及び信頼性が高いとは言い難い。   Furthermore, in the conventional method, diagnosis and detection are performed by maintenance inspections that are periodically performed at predetermined intervals. Therefore, even if an abnormality occurs between inspections, a failure is detected and dealt with in advance. There is a problem that can not be. Therefore, it is difficult to say that the conventional method is highly useful and reliable as a method for detecting an abnormality / failure in the semiconductor power conversion device.

そこで、本発明は、半導体電力変換装置の電圧や電流といった外部への出力に拠ることなく半導体電力変換装置の異常・故障の診断や検出を行うと共に定期的な保守点検に拠ることなく半導体電力変換装置の異常・故障の診断や検出を行って半導体電力変換装置の故障停止を未然に防止することができる半導体電力変換装置の異常診断方法、異常診断装置、及び異常診断プログラム、並びに、異常診断機能を備える半導体電力変換装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a semiconductor power conversion device that diagnoses and detects an abnormality / failure of the semiconductor power conversion device without relying on an external output such as a voltage or current of the semiconductor power conversion device, and does not depend on regular maintenance and inspection. Semiconductor power conversion device abnormality diagnosis method, abnormality diagnosis device, abnormality diagnosis program, and abnormality diagnosis function capable of preventing failure stop of semiconductor power conversion device by performing diagnosis and detection of device abnormality / failure It aims at providing a semiconductor power converter provided with.

本発明者らは、半導体電力変換装置の半導体スイッチング素子を故意に故障させながら音を採取する試験を行う中で、半導体素子に不具合が発生して半導体電力変換装置が故障停止する前に、通常の動作音(言い換えると、正常な状態での動作時の音)とは異なる音が発生することを知見した。なお、半導体素子の不具合の種類や程度などによって異常音の発生から半導体電力変換装置が故障停止するまでの時間は特定の時間に限定されるものではないが、本発明者らの試験では例えば半導体電力変換装置が故障停止するおよそ9秒前から6秒前の間に複数回の異音が発生した事例があった。   The inventors have conducted a test to collect sound while intentionally failing a semiconductor switching element of a semiconductor power converter, and before the semiconductor power converter is stopped due to a malfunction of the semiconductor element, It was found that a sound different from the operation sound (in other words, the sound during normal operation) is generated. Note that the time from the occurrence of abnormal noise to the failure stop of the semiconductor power conversion device depending on the type or degree of failure of the semiconductor element is not limited to a specific time, but in our test, for example, the semiconductor There were cases in which abnormal noise occurred several times between about 9 seconds and 6 seconds before the power converter stopped and stopped.

本発明は上記知見に基づくものであり、本発明の半導体電力変換装置の異常診断方法は、監視対象の半導体電力変換装置から発生する音が採取されて取得された音データについて周波数成分毎のスペクトル値が計算され、当該周波数成分毎のスペクトル値が用いられて監視対象の半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無が判定されるようにしている。   The present invention is based on the above knowledge, and the method for diagnosing abnormality of a semiconductor power conversion device according to the present invention is a spectrum for each frequency component of sound data obtained by collecting sound generated from a monitored semiconductor power conversion device. The value is calculated, and the spectrum value for each frequency component is used to determine whether or not an abnormality or failure has occurred in the monitored semiconductor power conversion device.

また、本発明の半導体電力変換装置の異常診断方法は、監視対象の半導体電力変換装置から発生する音が時系列で採取されて取得された音データのそれぞれについて周波数成分毎のスペクトル値が計算され、当該時系列の周波数成分毎のスペクトル値が用いられて監視対象の半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無が判定されるようにしている。   Further, according to the abnormality diagnosis method for a semiconductor power conversion device of the present invention, a spectrum value for each frequency component is calculated for each piece of sound data acquired by collecting sounds generated from the monitored semiconductor power conversion device in time series. Then, the spectrum value for each time-series frequency component is used to determine whether or not an abnormality / failure has occurred in the semiconductor power conversion device to be monitored.

また、本発明の半導体電力変換装置の異常診断方法は、監視対象の半導体電力変換装置を少なくとも含む複数台の半導体電力変換装置から発生する音が採取されて取得された音データのそれぞれについて周波数成分毎のスペクトル値が計算され、これら半導体電力変換装置別の周波数成分毎のスペクトル値が用いられて監視対象の半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無が判定されるようにしている。   Further, the abnormality diagnosis method for a semiconductor power conversion device according to the present invention provides a frequency component for each of sound data acquired by collecting sounds generated from a plurality of semiconductor power conversion devices including at least a semiconductor power conversion device to be monitored. Each spectrum value is calculated, and the spectrum value for each frequency component for each semiconductor power converter is used to determine whether or not an abnormality or failure has occurred in the monitored semiconductor power converter.

また、本発明の半導体電力変換装置の異常診断装置は、監視対象の半導体電力変換装置から発生する音を採取して音データを出力する手段と、音データについて周波数成分毎のスペクトル値を計算する手段と、周波数成分毎のスペクトル値を用いて監視対象の半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無を判定する手段とを有するようにしている。   Further, the abnormality diagnosis device for a semiconductor power conversion device according to the present invention calculates a spectrum value for each frequency component of the sound data by means for sampling the sound generated from the semiconductor power conversion device to be monitored and outputting the sound data. Means and means for determining the presence / absence of an abnormality / failure in the monitored semiconductor power conversion device using the spectrum value for each frequency component.

また、本発明の半導体電力変換装置の異常診断プログラムは、監視対象の半導体電力変換装置から発生する音を採取して取得された音データについて周波数成分毎のスペクトル値を計算する処理と、当該周波数成分毎のスペクトル値を用いて監視対象の半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無を判定する処理とをコンピュータに行わせるようにしている。   Further, the abnormality diagnosis program for a semiconductor power conversion device according to the present invention includes a process for calculating a spectrum value for each frequency component for sound data obtained by collecting sound generated from a monitored semiconductor power conversion device, and the frequency The computer is caused to perform processing for determining whether or not an abnormality or failure has occurred in the semiconductor power conversion device to be monitored using the spectrum value for each component.

したがって、これらの半導体電力変換装置の異常診断方法、異常診断装置、及び異常診断プログラムによると、半導体電力変換装置から発生する音に基づいて半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無の判定が行われるようにしているので、半導体電力変換装置の電圧や電流といった外部への出力に変化が顕れる前に半導体電力変換装置における異常が捕捉され、更に言えば半導体電力変換装置における異常の徴候が捕捉される。   Therefore, according to the abnormality diagnosis method, abnormality diagnosis device, and abnormality diagnosis program for these semiconductor power conversion devices, it is possible to determine whether or not an abnormality or failure has occurred in the semiconductor power conversion device based on the sound generated from the semiconductor power conversion device. As a result, abnormalities in the semiconductor power conversion device are captured before changes in the output to the outside, such as the voltage and current of the semiconductor power conversion device, and more specifically, signs of abnormality in the semiconductor power conversion device are captured. Is done.

これらの半導体電力変換装置の異常診断方法、異常診断装置、及び異常診断プログラムによると、さらに、電圧や電流といった出力を直接計測する場合のように半導体電力変換装置に介入することなく、半導体電力変換装置から発生する音を採取することによって半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無の判定が行われるようにしているので、半導体電力変換装置が通常の動作を行いながら常時監視が行われる。   According to these semiconductor power conversion device abnormality diagnosis method, abnormality diagnosis device, and abnormality diagnosis program, further, semiconductor power conversion without intervention in the semiconductor power conversion device as in the case of directly measuring output such as voltage and current Since the determination of the occurrence of abnormality / failure in the semiconductor power conversion device is performed by collecting the sound generated from the device, the semiconductor power conversion device is constantly monitored while performing normal operation.

また、本発明の半導体電力変換装置の異常診断方法、異常診断装置、及び異常診断プログラムは、音の採取が、監視対象の半導体電力変換装置が起動する際,停止する際,出力電圧や出力電流を変更する際,またはスイッチング周波数を変更する際のうちの少なくともいずれか一つで行われるようにしても良い。この場合には、通常の連続的・継続的で定常的な動作をしている時には顕在化しない異常音が特別の動作によって顕在化して採取される。   Further, the abnormality diagnosis method, abnormality diagnosis apparatus, and abnormality diagnosis program for a semiconductor power conversion device according to the present invention provide an output voltage and an output current when sound collection is started and stopped when the semiconductor power conversion device to be monitored is started. Or at least one of changing the switching frequency. In this case, an abnormal sound that does not become apparent during normal continuous / continuous and steady operation is manifested and collected by a special action.

また、本発明の半導体電力変換装置の異常診断方法、異常診断装置、及び異常診断プログラムは、周波数成分毎のスペクトル値が、監視対象の半導体電力変換装置のスイッチング周波数の整数倍の周波数のスペクトル値若しくはスイッチング周波数の整数倍以外の周波数のスペクトル値であるようにしても良い。この場合には、スイッチング周波数の整数倍の周波数帯やスイッチング周波数の整数倍以外の周波数帯の音として顕在化する異常音が採取される。   Further, the abnormality diagnosis method, abnormality diagnosis apparatus, and abnormality diagnosis program for a semiconductor power conversion device according to the present invention are such that the spectrum value of each frequency component is a spectrum value of a frequency that is an integral multiple of the switching frequency of the semiconductor power conversion device to be monitored Alternatively, it may be a spectrum value of a frequency other than an integral multiple of the switching frequency. In this case, an abnormal sound that is manifested as sound in a frequency band that is an integral multiple of the switching frequency or a frequency band other than an integral multiple of the switching frequency is collected.

また、本発明の異常診断機能を備える半導体電力変換装置は、上述の半導体電力変換装置の異常診断装置を備えるようにしている。したがって、この半導体電力変換装置によると、上述の半導体電力変換装置の異常診断装置によって奏される作用を発揮し得る半導体電力変換装置が実現される。   Moreover, the semiconductor power converter device provided with the abnormality diagnosis function of the present invention is provided with the above-described abnormality diagnosis device for the semiconductor power converter device. Therefore, according to this semiconductor power conversion device, a semiconductor power conversion device capable of exhibiting the action exhibited by the above-described abnormality diagnosis device for a semiconductor power conversion device is realized.

本発明の半導体電力変換装置の異常診断方法、異常診断装置、及び異常診断プログラムや異常診断機能を備える半導体電力変換装置によれば、半導体電力変換装置の電圧や電流といった外部への出力に変化が顕れる前に半導体電力変換装置における異常を捕捉し、更に言えば半導体電力変換装置における異常の徴候を捕捉することができるので、半導体電力変換装置の故障による停止を未然に防ぐことが可能になり、延いては半導体電力変換装置の異常・故障の検出手法としての有用性及び信頼性の向上を図ることが可能になる。   According to the semiconductor power conversion device abnormality diagnosis method, abnormality diagnosis device, and semiconductor power conversion device provided with the abnormality diagnosis program and abnormality diagnosis function of the present invention, there is a change in the output to the outside such as the voltage and current of the semiconductor power conversion device. Capture abnormalities in the semiconductor power conversion device before it appears, and more specifically, because it can capture signs of abnormalities in the semiconductor power conversion device, it is possible to prevent outages due to failure of the semiconductor power conversion device. As a result, it is possible to improve the usefulness and reliability as a method for detecting an abnormality / failure in the semiconductor power conversion device.

本発明の半導体電力変換装置の異常診断方法、異常診断装置、及び異常診断プログラムや異常診断機能を備える半導体電力変換装置によれば、さらに、半導体電力変換装置が通常の動作を行いながら常時監視を行うことができるので、定期的な保守点検に拠ることなく半導体電力変換装置における異常・故障の検出を常時行うことが可能になり、延いては半導体電力変換装置の異常・故障の検出手法としての有用性及び信頼性の向上を図ることが可能になる。   According to the semiconductor power conversion device abnormality diagnosis method, abnormality diagnosis device, and semiconductor power conversion device provided with the abnormality diagnosis program and abnormality diagnosis function of the present invention, the semiconductor power conversion device further performs normal monitoring while performing normal operation. Therefore, it is possible to always detect abnormalities / failures in semiconductor power converters without relying on regular maintenance and inspection, and as a method for detecting abnormalities / failures in semiconductor power converters. Usability and reliability can be improved.

また、本発明の半導体電力変換装置の異常診断方法、異常診断装置、及び異常診断プログラムや異常診断機能を備える半導体電力変換装置は、装置が起動,停止,出力電圧や出力電流を変更,またはスイッチング周波数を変更する際に音の採取が行われるようにした場合には、通常の連続的・継続的で定常的な動作をしている時には顕在化しない異常音を特別の動作によって顕在化させて採取することができるので、半導体電力変換装置における異常の捕捉、更に言えば異常の徴候の捕捉を一層確実に行うことができ、半導体電力変換装置の故障停止の未然防止を一層確実に行うことが可能になり、延いては半導体電力変換装置の異常・故障の検出手法としての有用性及び信頼性の更なる向上を図ることが可能になる。   The semiconductor power conversion device abnormality diagnosis method, abnormality diagnosis device, and semiconductor power conversion device having an abnormality diagnosis program and an abnormality diagnosis function according to the present invention are activated, stopped, changed in output voltage and output current, or switched. When sound is collected when changing the frequency, abnormal sounds that do not appear during normal continuous / continuous and steady operation are made to appear by a special action. Since it can be collected, it is possible to more reliably capture abnormalities in the semiconductor power conversion device, more specifically, capture signs of abnormalities, and more reliably prevent failure stop of the semiconductor power conversion device. As a result, it becomes possible to further improve the usefulness and reliability as a method for detecting an abnormality / failure of the semiconductor power conversion device.

また、本発明の半導体電力変換装置の異常診断方法、異常診断装置、及び異常診断プログラムや異常診断機能を備える半導体電力変換装置は、装置のスイッチング周波数の整数倍の周波数のスペクトル値若しくは整数倍以外の周波数のスペクトル値が用いられるようにした場合には、スイッチング周波数の整数倍の周波数帯や整数倍以外の周波数帯の音として顕在化する異常音を採取することができるので、半導体電力変換装置における異常の捕捉、更に言えば異常の徴候の捕捉を一層確実に行うことができ、半導体電力変換装置の故障停止の未然防止を一層確実に行うことが可能になり、延いては半導体電力変換装置の異常・故障の検出手法としての有用性及び信頼性の更なる向上を図ることが可能になる。   In addition, the semiconductor power conversion device abnormality diagnosis method, abnormality diagnosis device, and semiconductor power conversion device having an abnormality diagnosis program and abnormality diagnosis function of the present invention may have a frequency value that is an integral multiple of the switching frequency of the device or a value other than an integral multiple. When the spectrum value of the frequency is used, it is possible to collect an abnormal sound that is manifested as a sound in a frequency band that is an integral multiple of the switching frequency or a frequency band other than the integral multiple. In addition, it is possible to more reliably capture abnormalities, more specifically, signs of abnormalities, and to more reliably prevent failure stop of the semiconductor power conversion device. As a result, it is possible to further improve the usefulness and reliability as a method for detecting abnormalities and failures.

本発明の半導体電力変換装置の異常診断方法の実施形態の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of embodiment of the abnormality diagnosis method of the semiconductor power converter device of this invention. 本発明の半導体電力変換装置の異常診断装置の実施形態の一例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows an example of embodiment of the abnormality diagnosis apparatus of the semiconductor power converter device of this invention. 実施形態の半導体電力変換装置の異常診断方法を半導体電力変換装置の異常診断プログラムを用いて実施する場合の当該プログラムによって実現される半導体電力変換装置の異常診断装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the abnormality diagnosis device of the semiconductor power conversion device realized by the program when the abnormality diagnosis method of the semiconductor power conversion device of the embodiment is implemented using the abnormality diagnosis program of the semiconductor power conversion device. 本発明の半導体電力変換装置の異常診断装置が設けられた異常診断機能を備える半導体電力変換装置の実施形態の一例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows an example of embodiment of the semiconductor power converter device provided with the abnormality diagnosis function of the semiconductor power converter device of this invention provided with the abnormality diagnosis function.

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings.

なお、以下の説明において、単位であることを明確にするために単位としての記号や文字を〔 〕で括って表記する場合がある。   In the following description, in order to clarify that it is a unit, a symbol or character as a unit may be enclosed in [].

図1乃至図3に、本発明の半導体電力変換装置の異常診断方法、異常診断装置、及び異常診断プログラムの実施形態の一例を示す。   1 to 3 show an example of an embodiment of an abnormality diagnosis method, an abnormality diagnosis device, and an abnormality diagnosis program for a semiconductor power conversion device according to the present invention.

本実施形態の半導体電力変換装置の異常診断方法は、監視対象の半導体電力変換装置から発生する音が採取されて取得された音データに対してフーリエ変換処理若しくはウェーブレット変換処理が施されて周波数成分毎のスペクトル値が計算され(S1,S2)、当該周波数成分毎のスペクトル値が用いられて監視対象の半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無が判定される(S3)と共に異常・故障が発生していると判定された場合には異常通知信号が出力される(S4)ようにしている(図1参照)。   The abnormality diagnosis method for a semiconductor power conversion device according to the present embodiment is a frequency component obtained by subjecting sound data acquired from a monitored semiconductor power conversion device to Fourier transform processing or wavelet transform processing. The spectrum value for each frequency component is calculated (S1, S2), and the spectrum value for each frequency component is used to determine whether or not an abnormality / failure has occurred in the monitored semiconductor power conversion device (S3) and the abnormality / failure When it is determined that the error has occurred, an abnormality notification signal is output (S4) (see FIG. 1).

本実施形態の半導体電力変換装置の異常診断装置10は、監視対象の半導体電力変換装置から発生する音を採取して音データを出力する手段としての音検知部1と、音データに対してフーリエ変換処理若しくはウェーブレット変換処理を施して周波数成分毎のスペクトル値を計算する手段としての変換部2と、周波数成分毎のスペクトル値を用いて監視対象の半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無を判定すると共に異常・故障が発生していると判定した場合には異常通知信号を出力する手段としての判定部3と、異常通知信号に従って警報を発令する手段としての警報出力部4とを有する(図2参照)。   An abnormality diagnosis device 10 for a semiconductor power conversion device according to the present embodiment includes a sound detection unit 1 as a means for collecting sound generated from a monitored semiconductor power conversion device and outputting sound data, and Fourier for the sound data. Conversion unit 2 as means for calculating a spectrum value for each frequency component by performing a conversion process or a wavelet transform process, and whether or not an abnormality / failure has occurred in the semiconductor power conversion device to be monitored using the spectrum value for each frequency component And determining unit 3 as means for outputting an abnormality notification signal when it is determined that abnormality / failure has occurred, and alarm output unit 4 as means for issuing an alarm according to the abnormality notification signal (See FIG. 2).

そして、半導体電力変換装置の異常診断方法の実施として、まず、半導体電力変換装置から発生する音の採取が行われて音データの取得が行われる(S1)。   Then, as an implementation of the abnormality diagnosis method for the semiconductor power converter, first, sound generated from the semiconductor power converter is collected and sound data is acquired (S1).

具体的には、音採取機能を備える音検知部1が監視対象の半導体電力変換装置に対して設置され、動作中の前記半導体電力変換装置から発生する音が音検知部1の音採取機能によって採取される(言い換えると、音の音圧信号が採取される、或いは、音の音圧レベルが測定される)。   Specifically, a sound detection unit 1 having a sound collection function is installed for a semiconductor power conversion device to be monitored, and a sound generated from the semiconductor power conversion device in operation is generated by the sound collection function of the sound detection unit 1. Collected (in other words, the sound pressure signal of the sound is collected or the sound pressure level of the sound is measured).

音検知部1の音採取機能を構成する具体的な仕組みは、特定の機器や装置に限定されるものではなく、半導体電力変換装置から発生する動作音(ただし、動作音の発生に起因したり関連したりする種々の物理量を含む)を採取(言い換えると、集音,収音)することに適切な機器や装置が適宜選択される。音検知部1の音採取機能を構成する具体的な仕組みとして、例えば音センサ(マイクロホン)や振動センサ(振動の変位検出型センサ,速度検出型センサ,若しくは加速度検出型センサ)が用いられ得る。   The specific mechanism that constitutes the sound sampling function of the sound detection unit 1 is not limited to a specific device or apparatus, but may be an operation sound generated from the semiconductor power converter (however, it may be caused by the generation of an operation sound). Appropriate devices and apparatuses are selected as appropriate for collecting (in other words, collecting and collecting sounds) including various physical quantities related to each other. For example, a sound sensor (microphone) or a vibration sensor (vibration displacement detection type sensor, speed detection type sensor, or acceleration detection type sensor) can be used as a specific mechanism that constitutes the sound sampling function of the sound detection unit 1.

音検知部1の設置の態様は、特定の態様に限定されるものではなく、監視対象の半導体電力変換装置から発生する動作音を採取(集音,収音)し得るように適切な場所や設置・固定の仕方などが適宜選択される。なお、音検知部1は、半導体電力変換装置の外側に離間して若しくは筐体に接触して設置されるようにしても良く、或いは、半導体電力変換装置の内部に設置されるようにしても良い。   The mode of installation of the sound detection unit 1 is not limited to a specific mode, and an appropriate location or sound collection is possible so that operation sound generated from the semiconductor power conversion device to be monitored can be collected (sound collection, sound collection). The method of installation and fixing is appropriately selected. The sound detection unit 1 may be installed outside the semiconductor power conversion device or in contact with the housing, or may be installed inside the semiconductor power conversion device. good.

音検知部1は、音採取機能に加え、増幅機能を必要に応じて備え、また、A/D変換機能を備えるものとして構成される。   The sound detection unit 1 includes an amplification function as necessary in addition to a sound collection function, and also includes an A / D conversion function.

そして、音検知部1により、監視対象の半導体電力変換装置から発生する音が音響(言い換えると、音圧、或いは、音圧レベル)として採取され、必要に応じて増幅され、また、デジタル信号に変換された上で出力される。ここで、音検知部1から出力されるデジタル信号のことを音データと呼ぶ。   Then, the sound generated from the semiconductor power conversion device to be monitored is collected as sound (in other words, sound pressure or sound pressure level) by the sound detection unit 1, amplified as necessary, and converted into a digital signal. Output after being converted. Here, the digital signal output from the sound detector 1 is referred to as sound data.

なお、音検知部1が音採取機能,必要に応じての増幅機能,A/D変換機能,及び信号出力機能を一体の機器・装置として備えるようにすることは必須の要件ではなく、これらの機能を有する別々の機器・装置の集まり・組み合わせとして音検知部1が構成されるようにしても良い。   It is not an essential requirement that the sound detection unit 1 includes a sound sampling function, an amplification function as necessary, an A / D conversion function, and a signal output function as an integrated device / device. The sound detection unit 1 may be configured as a collection / combination of different devices / devices having functions.

また、一つの半導体電力変換装置の異常診断装置10が複数の音検知部1を備えるようにしても良い。この場合には、複数の音検知部1から出力される音データのそれぞれに対して以下のS2以降の処理が行われる。   Further, the abnormality diagnosis device 10 of one semiconductor power conversion device may include a plurality of sound detection units 1. In this case, the following processing after S2 is performed on each of the sound data output from the plurality of sound detectors 1.

次に、S1の処理によって取得された音データに対してフーリエ変換処理若しくはウェーブレット変換処理が施されて周波数強度の計算が行われる(S2)。   Next, a Fourier transform process or a wavelet transform process is performed on the sound data acquired by the process of S1, and the frequency intensity is calculated (S2).

具体的には、S1の処理において音検知部1から出力された音データが変換部2に入力され、当該変換部2によって音データに対してフーリエ変換処理若しくはウェーブレット変換処理が施されて周波数成分毎のスペクトル値として周波数f〔Hz〕における周波数強度P(f)が計算される。なお、フーリエ変換処理若しくはウェーブレット変換処理が施された場合には周波数強度は時間の情報(T)を含むので「P(f,T)」と表され得るものの、本発明の説明においては、フーリエ変換処理やウェーブレット変換処理が施されたものとしてどちらも「P(f)」と表す。   Specifically, the sound data output from the sound detection unit 1 in the process of S1 is input to the conversion unit 2, and the conversion unit 2 performs a Fourier transform process or a wavelet transform process on the sound data, so that a frequency component is obtained. The frequency intensity P (f) at the frequency f [Hz] is calculated as the spectrum value for each. When the Fourier transform process or the wavelet transform process is performed, the frequency intensity includes time information (T) and can be expressed as “P (f, T)”. Both are expressed as “P (f)” as being subjected to the conversion process and the wavelet conversion process.

ここで、音データの周波数成分毎のスペクトル値の計算の仕方は、フーリエ変換処理やウェーブレット変換処理に限定されるものではなく、周波数成分毎のスペクトル値として周波数f〔Hz〕における周波数強度P(f)が計算され得る適当な方法が適宜選択される。   Here, the method of calculating the spectrum value for each frequency component of the sound data is not limited to the Fourier transform process or the wavelet transform process, and the frequency intensity P (() at the frequency f [Hz] is used as the spectrum value for each frequency component. A suitable method by which f) can be calculated is appropriately selected.

そして、変換部2により、計算された周波数強度P(f)が周波数f〔Hz〕と対応づけられて(言い換えると、周波数f〔Hz〕と周波数強度P(f)との組み合わせデータとして)出力される。   Then, the conversion unit 2 outputs the calculated frequency intensity P (f) associated with the frequency f [Hz] (in other words, as combined data of the frequency f [Hz] and the frequency intensity P (f)). Is done.

ここで、半導体電力変換装置から発生する音を採取して取得された音データについて得られた、周波数f〔Hz〕における周波数強度P(f)(言い換えると、周波数f〔Hz〕と周波数強度P(f)との組み合わせデータ)のことを判定データと呼ぶ。   Here, the frequency intensity P (f) at the frequency f [Hz] (in other words, the frequency f [Hz] and the frequency intensity P obtained from the sound data obtained by sampling the sound generated from the semiconductor power converter. The combination data with (f) is called determination data.

次に、S2の処理によって計算された周波数強度の値が用いられて半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無の判定が行われる(S3)。   Next, it is determined whether or not an abnormality / failure has occurred in the semiconductor power conversion device using the value of the frequency intensity calculated by the process of S2 (S3).

具体的には、S2の処理において変換部2から出力された周波数強度P(f)が判定部3に入力され、当該判定部3によって監視対象の半導体電力変換装置において異常や故障が発生しているか否かが判定される。   Specifically, the frequency intensity P (f) output from the conversion unit 2 in the process of S2 is input to the determination unit 3, and the determination unit 3 causes an abnormality or failure in the monitored semiconductor power conversion device. It is determined whether or not there is.

判定部3による、半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無の判定の仕方は、大きく分けると、以下の四つに区分される。以降に、下記(1)乃至(4)のそれぞれについて説明する。
(1)監視対象の半導体電力変換装置に関する所定の周波数の周波数強度に着目する。
(2)監視対象の半導体電力変換装置に関する二時点の周波数強度に着目する。
(3)監視対象の半導体電力変換装置に関する時系列の周波数強度に着目する。
(4)複数台の半導体電力変換装置に関する周波数強度に着目する。
The method of determining whether or not an abnormality / failure has occurred in the semiconductor power conversion device by the determination unit 3 is roughly divided into the following four types. Hereinafter, each of the following (1) to (4) will be described.
(1) Pay attention to the frequency intensity of a predetermined frequency related to the semiconductor power conversion device to be monitored.
(2) Attention is paid to the frequency intensity at two points related to the semiconductor power conversion device to be monitored.
(3) Pay attention to the time-series frequency intensity related to the semiconductor power conversion device to be monitored.
(4) Focus on the frequency intensity related to a plurality of semiconductor power converters.

(1)監視対象の半導体電力変換装置に関する所定の周波数の周波数強度に着目する方法
この方法では、監視対象の半導体電力変換装置に関する判定データのうちの所定の周波数の周波数強度が予め定められた閾値を超えた場合(言い換えると、所定の周波数の音が採取された場合)に、半導体電力変換装置に異常・故障が発生していると判定される。
(1) Method Focusing on Frequency Intensity of Predetermined Frequency Related to Monitored Semiconductor Power Converter Device In this method, the frequency intensity of a predetermined frequency in the determination data related to the monitored semiconductor power converter device is a predetermined threshold value. Is exceeded (in other words, when a sound of a predetermined frequency is collected), it is determined that an abnormality / failure has occurred in the semiconductor power conversion device.

ここで、判定データとしての周波数f別の周波数強度P(f)のうち(1)の方法において着目する所定の周波数は、特定の周波数に限定されるものではなく、監視対象の半導体電力変換装置において異常・故障が生じた際に発生する音の周波数に対応する適当な周波数に、事前の分析・検討結果などを踏まえて適宜設定される。なお、(1)の方法において着目する所定の周波数は、或る特定の周波数f〔Hz〕でも良く、或いは、或る特定の周波数f〔Hz〕を中心とする周波数帯域でも良い。   Here, the predetermined frequency of interest in the method (1) among the frequency intensities P (f) for each frequency f as the determination data is not limited to a specific frequency, and the semiconductor power conversion device to be monitored Is appropriately set to an appropriate frequency corresponding to the frequency of the sound that is generated when an abnormality or failure occurs in, based on the results of prior analysis and examination. Note that the predetermined frequency of interest in the method (1) may be a specific frequency f [Hz] or a frequency band centered on a specific frequency f [Hz].

また、(1)の方法において用いられる周波数強度に関する閾値も、特定の値に限定されるものではなく、監視対象の半導体電力変換装置において異常・故障が生じた際に発生する音の大きさ(言い換えると、音圧,スペクトル値)に対応する適当な値に、事前の分析・検討結果などを踏まえて適宜設定される。   Further, the threshold value relating to the frequency intensity used in the method (1) is not limited to a specific value, and the volume of sound generated when an abnormality or failure occurs in the semiconductor power conversion device to be monitored ( In other words, it is appropriately set to an appropriate value corresponding to the sound pressure and the spectrum value based on the results of prior analysis and examination.

具体的には、監視対象の半導体電力変換装置において用いられているものと同種・同型の半導体スイッチング素子などが故意に故障させられて当該半導体スイッチング素子などが故障する際の音が採取されて音データが取得され、当該音データについて得られた周波数成分毎のスペクトル値が分析され、これにより、故障時に発生する音の周波数若しくは周波数帯域と周波数強度とが特定される。そして、故障時の音に関して特定された周波数/周波数帯域と周波数強度とに基づいて、着目する所定の周波数及び周波数強度に関する閾値が設定される。   Specifically, a sound is collected when a semiconductor switching element of the same type and type as that used in the semiconductor power conversion device to be monitored is intentionally failed and the semiconductor switching element fails. Data is acquired, and the spectrum value for each frequency component obtained for the sound data is analyzed, whereby the frequency or frequency band of the sound generated at the time of failure and the frequency intensity are specified. Then, based on the frequency / frequency band and frequency intensity specified for the sound at the time of failure, a predetermined frequency and a threshold relating to the frequency intensity are set.

また、判定データが取得される時点における半導体電力変換装置の状態は、通常の動作(言い換えると、連続的・継続的で定常的な動作)をしている状態でも良く、或いは、特定の動作をしている状態でも良い。   In addition, the state of the semiconductor power converter at the time when the determination data is acquired may be a normal operation (in other words, a continuous / continuous and steady operation), or a specific operation may be performed. You may be in the state.

判定データが取得される時点における半導体電力変換装置の特定の動作としては、具体的には例えば、以下のものが挙げられる。   Specific examples of the specific operation of the semiconductor power conversion device at the time when the determination data is acquired include the following.

ア)起動時
この場合には、異常・故障の発生有無の判定時点において、監視対象の半導体電力変換装置が起動する際の動作音が採取される。
A) At startup In this case, at the time of determining whether or not an abnormality / failure has occurred, an operation sound is collected when the semiconductor power conversion device to be monitored is started up.

イ)停止時
この場合には、異常・故障の発生有無の判定時点において、監視対象の半導体電力変換装置が停止する際の動作音が採取される。
B) At the time of stop In this case, the operation sound at the time when the semiconductor power conversion device to be monitored is stopped is collected at the time of judging whether or not an abnormality or failure has occurred.

ウ)出力変更時
この場合には、異常・故障の発生有無の判定時点において、監視対象の半導体電力変換装置が出力電圧や出力電流を変更する際の動作音が採取される。
C) At the time of output change In this case, at the time of judging whether or not an abnormality / failure has occurred, an operation sound is collected when the monitored semiconductor power conversion device changes the output voltage or output current.

エ)スイッチング周波数変更時
この場合には、異常・故障の発生有無の判定時点において、監視対象の半導体電力変換装置がスイッチング周波数を変更する際の動作音が採取される。
D) When switching frequency is changed In this case, at the time of determination as to whether or not an abnormality or failure has occurred, an operation sound is collected when the semiconductor power conversion device to be monitored changes the switching frequency.

そして、半導体電力変換装置の通常の動作時或いは上述のア)乃至エ)のうちの少なくともいずれか一つの時機において取得された判定データの、着目する所定の周波数の周波数強度が、予め定められた周波数強度に関する閾値と比較される。   Then, the frequency intensity of the predetermined frequency of interest in the determination data acquired at the time of normal operation of the semiconductor power conversion device or at least one of the above-mentioned items a) to d) is determined in advance. It is compared with a threshold for frequency intensity.

その結果、着目する所定の周波数の周波数強度が予め定められた周波数強度に関する閾値を超えた場合に、半導体電力変換装置に異常・故障が発生していると判定される。   As a result, it is determined that an abnormality / failure has occurred in the semiconductor power conversion device when the frequency intensity of the predetermined frequency of interest exceeds a predetermined threshold relating to the frequency intensity.

なお、着目する所定の周波数は、一つでも良く、或いは、複数でも良い。複数の周波数(前述した通り、周波数帯域を含む)に着目する場合には、例えば、第一の周波数faについては閾値以下であり且つ第二の周波数fbについては閾値を超えた場合には半導体電力変換装置に異常・故障が発生していると判定され、一方で、第一の周波数faについても第二の周波数fbについても閾値以下若しくは閾値を超えた場合には半導体電力変換装置に異常・故障は発生していないと判定される、のように、複数の周波数についての閾値との比較結果の組み合わせによって半導体電力変換装置の異常・故障の発生の有無が判定されるようにしても良い。念のために付け加えると、上記では第一及び第二の二つの周波数に着目する例を挙げているが、三つ以上の周波数に着目することも考えられる。   Note that the predetermined frequency of interest may be one or plural. When paying attention to a plurality of frequencies (including the frequency band as described above), for example, when the first frequency fa is less than the threshold and the second frequency fb exceeds the threshold, the semiconductor power If it is determined that an abnormality / failure has occurred in the converter, and if both the first frequency fa and the second frequency fb are below the threshold or exceed the threshold, the semiconductor power converter has an abnormality / failure. It may be determined that the occurrence of abnormality / failure of the semiconductor power conversion device is performed based on a combination of comparison results with threshold values for a plurality of frequencies. As a precaution, the example given above focuses on the first and second frequencies, but it is also possible to focus on three or more frequencies.

(2)監視対象の半導体電力変換装置に関する二時点の周波数強度に着目する方法
この方法では、監視対象の半導体電力変換装置に関する基準データと判定データとが比較され、これら基準データの周波数強度と判定データの周波数強度との間に差違がある場合に、半導体電力変換装置に異常・故障が発生していると判定される。
(2) Method Focusing on Two Time Frequency Intensities Related to Monitored Semiconductor Power Conversion Device In this method, reference data and determination data related to a monitored semiconductor power conversion device are compared, and the frequency strength and determination of these reference data are compared. When there is a difference between the frequency intensity of data, it is determined that an abnormality / failure has occurred in the semiconductor power converter.

基準データとは、異常・故障の発生有無の判定処理を開始する前に、半導体電力変換装置から発生する音が採取されると共に当該音について得られた(即ち、上述のS1及びS2の処理と同様の処理によって得られた)、周波数f〔Hz〕における周波数強度Po(f)(言い換えると、周波数f〔Hz〕と周波数強度Po(f)との組み合わせデータ)である。   The reference data refers to the sound generated from the semiconductor power conversion device and collected for the sound before starting the process for determining whether or not an abnormality or failure has occurred (that is, the above-described processes of S1 and S2). Frequency intensity Po (f) at a frequency f [Hz] (in other words, combination data of the frequency f [Hz] and the frequency intensity Po (f)).

基準データの取得は、例えば、監視対象の半導体電力変換装置の試験動作の際や実機としての本格動作の初期段階に行われる。この場合には、半導体電力変換装置が健全で安定した状態であることが期待され、即ち、半導体電力変換装置において異常や故障が未だ発生していない正常状態であることが期待されるので、このような基準データと比較することによって正常状態と比較しての装置状態が診断されることになる。   The acquisition of the reference data is performed, for example, during a test operation of the semiconductor power conversion device to be monitored or at an initial stage of full-scale operation as an actual machine. In this case, it is expected that the semiconductor power converter is in a healthy and stable state, that is, it is expected that the semiconductor power converter is in a normal state in which no abnormality or failure has occurred. By comparing with such reference data, the device status compared with the normal status is diagnosed.

基準データの取得は、或いは、当該半導体電力変換装置が監視対象に選定されてから行われるようにしても良い。この場合には、半導体電力変換装置が初期状態とは言えないものの動作しているので、即ち、半導体電力変換装置が実機本格動作としては問題なく動作している状態であるので、このような基準データと比較することによって正常動作状態と比較しての装置状態が診断されることになる。   The acquisition of the reference data may be performed after the semiconductor power conversion device is selected as a monitoring target. In this case, since the semiconductor power conversion device is operating although it cannot be said to be in the initial state, that is, the semiconductor power conversion device is operating without any problem as a full-scale operation of the actual machine, such a standard. By comparing with the data, the device state compared with the normal operation state is diagnosed.

基準データは、監視対象の半導体電力変換装置の各々に対して個別に設定されるようにしても良く、或いは、半導体電力変換装置の種別・機種毎に設定されるようにしても良い。   The reference data may be set individually for each semiconductor power conversion device to be monitored, or may be set for each type and model of the semiconductor power conversion device.

なお、基準データである周波数f〔Hz〕と周波数強度Po(f)との組み合わせデータは、判定部3によって参照され得るように、言い換えると、判定部3が読み込むことができるように、例えば判定部3内に適当な記憶回路が設けられて当該記憶回路に記憶される。   Note that the combination data of the frequency f [Hz] and the frequency intensity Po (f) as the reference data can be referred to by the determination unit 3, in other words, for example, the determination unit 3 can read the combination data. An appropriate storage circuit is provided in the unit 3 and stored in the storage circuit.

ここで、(2)の方法における二時点、すなわち、基準データが取得される時点と判定データが取得される時点とにおける半導体電力変換装置の状態は、通常の動作(言い換えると、連続的・継続的で定常的な動作)をしている状態でも良く、或いは、特定の動作をしている状態でも良い。   Here, the state of the semiconductor power conversion device at two time points in the method (2), that is, the time point when the reference data is acquired and the time point when the determination data is acquired is normal operation (in other words, continuous / continuous). A normal and steady operation) or a specific operation.

基準データや判定データが取得される時点における半導体電力変換装置の特定の動作としては、具体的には例えば、以下のものが挙げられる。   Specific examples of the specific operation of the semiconductor power conversion device at the time when the reference data and the determination data are acquired include the following.

ア)起動時
この場合には、試験動作の際や本格動作の初期段階或いは監視対象としての選定以降の時点、並びに、異常・故障の発生有無の判定時点において、半導体電力変換装置が起動する際の動作音が採取される。
A) At startup In this case, when the semiconductor power converter is started up during the test operation, at the initial stage of full-scale operation or after selection as a monitoring target, and at the time of determination of whether an abnormality or failure has occurred. The operation sound is collected.

イ)停止時
この場合には、試験動作の際や本格動作の初期段階或いは監視対象としての選定以降の時点、並びに、異常・故障の発生有無の判定時点において、半導体電力変換装置が停止する際の動作音が採取される。
B) When stopped In this case, when the semiconductor power converter stops at the time of test operation, the initial stage of full-scale operation or the time after selection as a monitoring target, and the determination of whether or not an abnormality or failure has occurred The operation sound is collected.

ウ)出力変更時
この場合には、試験動作の際や本格動作の初期段階或いは監視対象としての選定以降の時点、並びに、異常・故障の発生有無の判定時点において、半導体電力変換装置が出力電圧や出力電流を変更する際の動作音が採取される。
C) When the output is changed In this case, the semiconductor power conversion device outputs the output voltage at the test operation, at the initial stage of the full-scale operation or after the selection as the monitoring target, and at the time of judging whether or not an abnormality or failure has occurred. And the operation sound when changing the output current.

エ)スイッチング周波数変更時
この場合には、試験動作の際や本格動作の初期段階或いは監視対象としての選定以降の時点、並びに、異常・故障の発生有無の判定時点において、半導体電力変換装置がスイッチング周波数を変更する際の動作音が採取される。
D) When switching frequency is changed In this case, the semiconductor power converter switches at the test operation, at the initial stage of full-scale operation or after selection as a monitoring target, and at the time of judging whether or not an abnormality or failure has occurred. The operation sound when the frequency is changed is collected.

また、基準データや判定データとしての周波数f別の周波数強度P(f)のうちの着目する周波数は、任意の周波数でも良く、或いは、特定の周波数でも良い。   Further, the frequency of interest in the frequency intensity P (f) for each frequency f as reference data or determination data may be an arbitrary frequency or a specific frequency.

基準データや判定データの周波数強度P(f)のうちの着目する周波数としての任意の周波数は、具体的には例えば、上述の(1)の方法において着目する所定の周波数の設定の仕方として説明した方法によって設定されることが考えられる。   An arbitrary frequency as a frequency of interest in the frequency intensity P (f) of the reference data or the determination data is specifically described as a method of setting a predetermined frequency of interest in the method (1) described above, for example. It is conceivable that the setting is made by the above method.

また、特定の周波数としては、具体的には例えば、以下のものが挙げられる。   Specific examples of the specific frequency include the following.

i)スイッチング周波数の整数倍の周波数
監視対象の半導体電力変換装置のスイッチング周波数の整数倍の周波数の、基準データの周波数強度Po(f)と判定データの周波数強度P(f)とが用いられる。この場合、スイッチング周波数の整数倍の周波数のうち、或る一つの整数倍の周波数でも良く、或いは、複数の整数倍の周波数でも良い。
i) A frequency that is an integral multiple of the switching frequency The frequency intensity Po (f) of the reference data and the frequency intensity P (f) of the determination data that are a frequency that is an integral multiple of the switching frequency of the semiconductor power conversion device to be monitored are used. In this case, the frequency may be one integer multiple of the integral multiples of the switching frequency, or may be a plurality of integer multiples.

ii)スイッチング周波数の整数倍以外の周波数
監視対象の半導体電力変換装置のスイッチング周波数の整数倍以外の周波数の、基準データの周波数強度Po(f)と判定データの周波数強度P(f)とが用いられる。この場合、スイッチング周波数の整数倍以外の周波数のうち、或る一つの周波数のみでも良く、或いは、複数の周波数でも良い。
ii) Frequency other than an integral multiple of the switching frequency The frequency intensity Po (f) of the reference data and the frequency intensity P (f) of the determination data of a frequency other than the integral multiple of the switching frequency of the semiconductor power conversion device to be monitored are used. It is done. In this case, only one certain frequency among frequencies other than an integral multiple of the switching frequency may be used, or a plurality of frequencies may be used.

上記i)及びii)における周波数強度は、或る特定の周波数f〔Hz〕における周波数強度の値(即ち、Po(f),P(f))であるようにしても良く、或いは、或る特定の周波数f〔Hz〕を中心とする所定の周波数帯域における周波数強度の平均値や分散値などの特徴量であるようにしても良い。なお、この場合の所定の周波数帯域としての周波数帯域の幅(即ち、周波数f1〔Hz〕からf2〔Hz〕までとして表される範囲)は、特定の大きさに限定されるものではなく、例えば事前の分析・検討結果などが考慮されて、適当な大きさに適宜設定される。以下では、Po(f)やP(f)は、或る特定の周波数fにおける周波数強度の値と、周波数fを中心とする所定の周波数帯域における周波数強度の特徴量とのどちらをも含む(言い換えると、どちらかを表す)ものとする。   The frequency intensity in the above i) and ii) may be a value of frequency intensity at a specific frequency f [Hz] (that is, Po (f), P (f)), or It may be a feature amount such as an average value or a variance value of frequency intensity in a predetermined frequency band centered on a specific frequency f [Hz]. In this case, the width of the frequency band as the predetermined frequency band (that is, the range expressed as the frequency f1 [Hz] to f2 [Hz]) is not limited to a specific size. Appropriate size is set in consideration of the results of prior analysis and examination. Hereinafter, Po (f) and P (f) include both the value of the frequency intensity at a specific frequency f and the feature quantity of the frequency intensity in a predetermined frequency band centered on the frequency f ( In other words, it represents either one).

そして、半導体電力変換装置の通常の動作時或いは上述のア)乃至エ)のうちの少なくともいずれか一つの時機において取得された基準データ及び判定データの、任意の周波数或いは上述のi)及びii)のうちの少なくともどちらか一方の周波数の、周波数強度Po(f)とP(f)とが比較される。   The reference data and the determination data acquired at the time of normal operation of the semiconductor power conversion device or at least one of the above-mentioned items a) to d) are set to any frequency or the above-described i) and ii). The frequency intensities Po (f) and P (f) of at least one of the frequencies are compared.

その結果、これら二つの周波数強度Po(f)とP(f)との間に差違がある場合に、半導体電力変換装置に異常・故障が発生していると判定される。   As a result, when there is a difference between these two frequency intensities Po (f) and P (f), it is determined that an abnormality / failure has occurred in the semiconductor power converter.

二つの周波数強度Po(f)とP(f)との間に差違があるか否かを判断するための指標としては、例えば、絶対誤差(即ち、|P(f)−Po(f)|),相対誤差(即ち、|P(f)−Po(f)|/Po(f)),または比率(即ち、P(f)/Po(f))などが用いられ得る。   As an index for determining whether or not there is a difference between the two frequency intensities Po (f) and P (f), for example, an absolute error (ie, | P (f) −Po (f) | ), Relative error (ie, | P (f) −Po (f) | / Po (f)), or ratio (ie, P (f) / Po (f)) or the like.

そして、上記に一例として挙げたような指標の値が、各指標に対応して予め定められた閾値以下のときには二つの周波数強度Po(f)とP(f)との間に差違はないと判断され、一方、前記閾値よりも大きいときには二つの周波数強度Po(f)とP(f)との間に差違があると判断される。   When the index values as exemplified above are not more than a predetermined threshold corresponding to each index, there is no difference between the two frequency intensities Po (f) and P (f). On the other hand, if it is greater than the threshold, it is determined that there is a difference between the two frequency intensities Po (f) and P (f).

なお、指標毎の閾値は、特定の値に限定されるものではなく、例えば事前の分析・検討結果などが考慮されて、適当な値に適宜設定される。   The threshold value for each index is not limited to a specific value, and is appropriately set to an appropriate value in consideration of, for example, a prior analysis / consideration result.

また、一種類の指標値のみが用いられて当該一種類の指標値に関する閾値との比較によって二つの周波数強度Po(f)とP(f)との間に差違があるか否かが判断されるようにしても良く、或いは、複数種類の指標値が用いられてこれら複数種類の指標値のそれぞれに関する閾値との比較によって二つの周波数強度Po(f)とP(f)との間に差違があるか否かが判断されるようにしても良い。   Further, only one type of index value is used, and it is determined whether there is a difference between the two frequency intensities Po (f) and P (f) by comparison with a threshold value related to the one type of index value. Alternatively, a difference between the two frequency intensities Po (f) and P (f) may be obtained by using a plurality of types of index values and comparing the threshold values with respect to each of the plurality of types of index values. It may be determined whether or not there is.

また、基準データと判定データとの比較による半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無の判定において、機械学習(パターン学習とも呼ばれる)が利用されるようにしても良い。   In addition, machine learning (also referred to as pattern learning) may be used in determining whether or not an abnormality / failure has occurred in the semiconductor power conversion device by comparing the reference data with the determination data.

この場合には、基準データの周波数強度Po(f)と判定データの周波数強度P(f)とが用いられ、或いは、前記周波数強度Po(f)から求められる特徴量と前記周波数強度P(f)から求められる特徴量とが用いられ、前記周波数強度P(f)若しくはこれの特徴量が前記周波数強度Po(f)若しくはこれの特徴量(機械学習における教師データに該当する)と異なるパターンであるときに半導体電力変換装置に異常・故障が発生していると判定される。   In this case, the frequency intensity Po (f) of the reference data and the frequency intensity P (f) of the determination data are used, or the feature amount obtained from the frequency intensity Po (f) and the frequency intensity P (f ) Is used, and the frequency intensity P (f) or its feature quantity is different from the frequency intensity Po (f) or its feature quantity (corresponding to teacher data in machine learning). At some time, it is determined that an abnormality or failure has occurred in the semiconductor power conversion device.

また、基準データの代わりに、半導体電力変換装置において異常・故障が発生した時の音が採取されると共に当該音について得られた周波数f〔Hz〕における周波数強度Pw(f)(「故障データ」と呼ぶ)が用いられるようにしても良い。   Further, instead of the reference data, a sound when an abnormality / failure occurs in the semiconductor power converter is collected and the frequency intensity Pw (f) (“failure data”) at the frequency f [Hz] obtained for the sound is collected. May be used.

この場合には、故障データの周波数強度Pw(f)と判定データの周波数強度P(f)とが用いられ、或いは、前記周波数強度Pw(f)から求められる特徴量と前記周波数強度P(f)から求められる特徴量とが用いられ、前記周波数強度P(f)若しくはこれの特徴量が前記周波数強度Pw(f)若しくはこれの特徴量(機械学習における教師データに該当する)と同一若しくは似ているパターンであるときに半導体電力変換装置に異常・故障が発生していると判定される。   In this case, the frequency intensity Pw (f) of the failure data and the frequency intensity P (f) of the determination data are used, or the feature amount obtained from the frequency intensity Pw (f) and the frequency intensity P (f ) Is used, and the frequency intensity P (f) or a feature quantity thereof is the same as or similar to the frequency intensity Pw (f) or a feature quantity thereof (corresponding to teacher data in machine learning). It is determined that an abnormality or failure has occurred in the semiconductor power conversion device when the pattern is

(3)監視対象の半導体電力変換装置に関する時系列の周波数強度に着目する方法
この方法では、監視対象の半導体電力変換装置が通常の動作(言い換えると、連続的・継続的で定常的な動作)をしている状態の判定データが時系列で監視され、時系列並びの周波数強度に特異な変化が生じた場合に、半導体電力変換装置に異常・故障が発生していると判定される。
(3) Method Focusing on Time-Series Frequency Intensity for Monitored Semiconductor Power Converter Device In this method, the monitored semiconductor power converter device operates normally (in other words, continuous, continuous and steady operation). When the determination data in the state of performing the monitoring is monitored in time series and a specific change occurs in the frequency intensity in the time series, it is determined that an abnormality / failure has occurred in the semiconductor power conversion device.

判定データとしての周波数f別の周波数強度P(f)のうちの着目する周波数は、任意の周波数でも良く、或いは、特定の周波数でも良い。   Of the frequency intensity P (f) for each frequency f as the determination data, the frequency of interest may be an arbitrary frequency or a specific frequency.

判定データの周波数強度P(f)のうちの着目する周波数としての特定の周波数としては、具体的には例えば、上述の(2)のi)やii)が挙げられる。   Specific examples of the specific frequency as the frequency of interest in the frequency intensity P (f) of the determination data include i) and ii) of (2) above.

そして、半導体電力変換装置の通常の動作時において取得された判定データの、任意の周波数或いは上述の(2)のi)及びii)のうちの少なくともどちらか一方の周波数の、周波数強度P(f)が時系列並びで比較される。   Then, the frequency intensity P (f) of an arbitrary frequency or at least one of the above-mentioned (2) i) and ii) of the determination data acquired during the normal operation of the semiconductor power conversion device. ) Are compared in chronological order.

その結果、時系列並びの周波数強度P(f)(言い換えると、周波数強度の時系列の推移)において特異な変化が生じた場合に、半導体電力変換装置に異常・故障が発生していると判定される。   As a result, when a specific change occurs in the time series frequency intensity P (f) (in other words, the time series transition of the frequency intensity), it is determined that an abnormality or failure has occurred in the semiconductor power converter. Is done.

時系列並びの周波数強度P(f,t)(ただし、tは当該周波数強度に関する音データが取得された時刻に付与された識別子を表す)に特異な変化が生じているか否かの判断の仕方としては、例えば、或る時刻t2における周波数強度P(f,t2)と当該時刻t2の前の時刻t1における周波数強度P(f,t1)との、絶対誤差(即ち、|P(f,t2)−P(f,t1)|),相対誤差(即ち、|P(f,t2)−P(f,t1)|/P(f,t1)),または比率(即ち、P(f,t2)/P(f,t1))などが用いられ得る。   How to determine whether or not there is a specific change in time-series frequency intensity P (f, t) (where t represents an identifier given at the time when sound data relating to the frequency intensity is acquired) For example, the absolute error (that is, | P (f, t2) between the frequency intensity P (f, t2) at a certain time t2 and the frequency intensity P (f, t1) at the time t1 before the time t2 ) −P (f, t1) |), relative error (ie, | P (f, t2) −P (f, t1) | / P (f, t1)), or ratio (ie, P (f, t2) ) / P (f, t1)) or the like.

または、時刻t2における周波数強度P(f,t2)と時刻t1における周波数強度P(f,t1)とが用いられ、或いは、前記周波数強度P(f,t2)から求められる特徴量と前記周波数強度P(f,t1)から求められる特徴量とが用いられ、機械学習(パターン学習)が利用されるようにしても良い。この場合には、前記周波数強度P(f,t2)若しくはこれの特徴量が前記周波数強度P(f,t1)若しくはこれの特徴量と異なるパターンであるときに半導体電力変換装置に異常・故障が発生していると判定される。   Alternatively, the frequency intensity P (f, t2) at the time t2 and the frequency intensity P (f, t1) at the time t1 are used, or the feature amount obtained from the frequency intensity P (f, t2) and the frequency intensity. A feature amount obtained from P (f, t1) may be used, and machine learning (pattern learning) may be used. In this case, when the frequency intensity P (f, t2) or the feature amount thereof is a pattern different from the frequency intensity P (f, t1) or the feature amount thereof, the semiconductor power conversion device has an abnormality / failure. It is determined that it has occurred.

上記の場合には、上記説明における時刻t2が次の処理においては時刻t1になると共に上記説明における時刻t2の次の時刻が次の処理における新たな時刻t2になり、更に以降の処理でも時刻t1及びt2の更新が同様に行われる。   In the above case, the time t2 in the above description becomes the time t1 in the next process, and the time next to the time t2 in the above description becomes a new time t2 in the next process. And t2 are similarly updated.

時系列並びの周波数強度P(f,t)に特異な変化が生じているか否かの判断の仕方としては、或いは、或る時刻t2における周波数強度P(f,t2)と当該時刻t2の前の時刻t1以前の所定の期間(即ち、時刻t2よりも前の過去の期間)における周波数強度の平均値Pav(f,tb)(ただし、tbは当該周波数強度に関する音データが取得された期間に付与された識別子を表す)との、絶対誤差(即ち、|P(f,t2)−Pav(f,tb)|),相対誤差(即ち、|P(f,t2)−Pav(f,tb)|/Pav(f,tb)),または比率(即ちP(f,t2)/Pav(f,tb))などが用いられ得る。なお、この場合の所定の期間としての時間長は、特定の長さに限定されるものではなく、例えば事前の分析・検討結果などが考慮されて、適当な長さに適宜設定される。   As a method of determining whether or not a peculiar change has occurred in the frequency intensity P (f, t) of the time series, the frequency intensity P (f, t2) at a certain time t2 and before the time t2 can be used. Average value Pav (f, tb) of frequency intensity in a predetermined period before time t1 (that is, a past period before time t2) (where tb is a period during which sound data relating to the frequency intensity is acquired) Absolute error (ie, | P (f, t 2) −Pav (f, tb) |), relative error (ie, | P (f, t 2) −Pav (f, tb)) ) | / Pav (f, tb)), or ratio (ie, P (f, t2) / Pav (f, tb)) or the like. Note that the time length as the predetermined period in this case is not limited to a specific length, and is appropriately set to an appropriate length in consideration of, for example, a prior analysis / consideration result.

上記の場合に、時刻t2における周波数強度P(f,t2)と所定の期間における周波数強度の平均値Pav(f,tb)とに対して機械学習(パターン学習)が適用されて、両者が異なるパターンであるときに半導体電力変換装置に異常・故障が発生していると判定されるようにしても良い。   In the above case, machine learning (pattern learning) is applied to the frequency intensity P (f, t2) at the time t2 and the average value Pav (f, tb) of the frequency intensity in a predetermined period, and both are different. When it is a pattern, it may be determined that an abnormality or failure has occurred in the semiconductor power conversion device.

上記の場合には、上記説明における時刻t2が次の処理においては時刻t1になると共に上記説明における時刻t2の次の時刻が次の処理における新たな時刻t2になり且つ周波数強度の平均値Pav(f,tb)が更新され、更に以降の処理でも時刻t1及びt2並びに周波数強度の平均値Pav(f,tb)の更新が同様に行われる。   In the above case, the time t2 in the above description becomes the time t1 in the next process, the time next to the time t2 in the above description becomes a new time t2 in the next process, and the average value Pav ( f, tb) is updated, and in the subsequent processing, the times t1 and t2 and the average value Pav (f, tb) of the frequency intensity are similarly updated.

そして、上記に一例として挙げたような指標の値が、各指標に対応して予め定められた閾値以下のときには時系列並びの周波数強度P(f,t)(言い換えると、周波数強度の時系列の推移)に特異な変化はないと判断され、一方、前記閾値よりも大きいときには時系列並びの周波数強度P(f,t)に特異な変化があると判断される。   When the index value as exemplified above is equal to or less than a predetermined threshold corresponding to each index, the time series frequency intensity P (f, t) (in other words, the frequency intensity time series). On the other hand, when it is larger than the threshold, it is determined that there is a peculiar change in the frequency intensity P (f, t) in the time series.

なお、指標毎の閾値は、特定の値に限定されるものではなく、例えば事前の分析・検討結果などが考慮されて、適当な値に適宜設定される。   The threshold value for each index is not limited to a specific value, and is appropriately set to an appropriate value in consideration of, for example, a prior analysis / consideration result.

また、一種類の指標値のみが用いられて当該一種類の指標値に関する閾値との比較によって時系列並びの周波数強度P(f,t)に特異な変化があるか否かが判断されるようにしても良く、或いは、複数種類の指標値が用いられてこれら複数種類の指標値のそれぞれに関する閾値との比較によって時系列並びの周波数強度P(f,t)に特異な変化があるか否かが判断されるようにしても良い。   Further, only one type of index value is used, and it is determined whether or not there is a specific change in the time series frequency intensity P (f, t) by comparison with a threshold value related to the one type of index value. Alternatively, whether or not there are peculiar changes in the frequency intensity P (f, t) in time series by comparing a plurality of types of index values with a threshold value for each of these types of index values. May be determined.

(4)複数台の半導体電力変換装置に関する周波数強度に着目する方法
この方法では、監視対象の半導体電力変換装置を少なくとも含む複数台の半導体電力変換装置(即ち、全てが監視対象である複数台の半導体電力変換装置であっても良い)毎の判定データが比較され、これら複数の判定データの周波数強度を横並びで比較したときに或る一つの判定データの周波数強度と他の判定データの周波数強度との間に差違がある場合に、前記或る一つの判定データが取得された半導体電力変換装置に異常・故障が発生していると判定される。
(4) Method Focusing on Frequency Intensity for Multiple Semiconductor Power Converters In this method, multiple semiconductor power converters including at least the monitored semiconductor power converters (that is, a plurality of all the monitored power converters) The determination data for each of the power conversion devices may be compared, and when the frequency intensities of the plurality of determination data are compared side by side, the frequency intensity of one determination data and the frequency intensity of other determination data Is determined to be abnormal or faulty in the semiconductor power conversion device from which the certain determination data has been acquired.

この方法における半導体電力変換装置に関する複数台とは具体的には3台以上のことである。   Specifically, the plurality of units related to the semiconductor power conversion device in this method is three or more units.

この方法の場合には、S1の処理が複数台の半導体電力変換装置のそれぞれにおいて行われると共にS2の処理が半導体電力変換装置別の音データのそれぞれに関して行われ、各半導体電力変換装置に対応してS2の処理において変換部2から出力される複数の周波数強度P(N,f)(ただし、Nは複数台の半導体電力変換装置を区別するために半導体電力変換装置各々に付与される識別子であって当該周波数強度に関する音データが取得された半導体電力変換装置に付与された識別子を表す)が判定部3に入力される。なお、各半導体電力変換装置に対応する複数の周波数強度P(N,f)が判定部3に入力されるタイミングは同期されることが好ましい。   In the case of this method, the process of S1 is performed in each of the plurality of semiconductor power converters, and the process of S2 is performed for each of the sound data for each semiconductor power converter, corresponding to each semiconductor power converter. Thus, a plurality of frequency intensities P (N, f) output from the converter 2 in the process of S2 (where N is an identifier assigned to each semiconductor power conversion device in order to distinguish between the plurality of semiconductor power conversion devices) And represents the identifier assigned to the semiconductor power converter from which the sound data related to the frequency intensity has been acquired). In addition, it is preferable that the timing which the several frequency intensity | strength P (N, f) corresponding to each semiconductor power converter device is input into the determination part 3 is synchronized.

ここで、判定データが取得される時点における半導体電力変換装置の状態は、通常の動作(言い換えると、連続的・継続的で定常的な動作)をしている状態でも良く、或いは、特定の動作をしている状態でも良い。   Here, the state of the semiconductor power conversion device at the time when the determination data is acquired may be a normal operation (in other words, a continuous, continuous and steady operation) or a specific operation. You may be in a state of doing.

判定データが取得される時点における半導体電力変換装置の特定の動作としては、具体的には例えば、上述の(1)のア)乃至エ)が挙げられる。   Specific examples of the specific operation of the semiconductor power conversion device at the time when the determination data is acquired include (1) a) to d) described above.

また、判定データとしての周波数f別の周波数強度P(f)のうちの着目する周波数は、任意の周波数でも良く、或いは、特定の周波数でも良い。   Further, the frequency of interest in the frequency intensity P (f) for each frequency f as determination data may be an arbitrary frequency or a specific frequency.

判定データの周波数強度P(f)のうちの着目する周波数としての特定の周波数としては、具体的には例えば、上述の(2)のi)やii)が挙げられる。   Specific examples of the specific frequency as the frequency of interest in the frequency intensity P (f) of the determination data include i) and ii) of (2) above.

そして、半導体電力変換装置の通常の動作時或いは上述の(1)のア)乃至エ)のうちの少なくともいずれか一つの時機において取得された複数台の半導体電力変換装置の判定データの、任意の周波数或いは上述の(2)のi)及びii)のうちの少なくともどちらか一方の周波数の、周波数強度P(N,f)同士が横並びで比較される。   The determination data of the plurality of semiconductor power conversion devices acquired at the time of normal operation of the semiconductor power conversion device or at least one of the above-mentioned (1) a) to d) Frequency intensities P (N, f) of the frequency or at least one of the above-mentioned (2) i) and ii) are compared side by side.

その結果、或る一つの判定データの周波数強度と他の判定データの周波数強度との間に差違がある場合に、前記或る一つの判定データが取得された半導体電力変換装置に異常・故障が発生していると判定される。   As a result, when there is a difference between the frequency intensity of a certain determination data and the frequency intensity of other determination data, the semiconductor power conversion device from which the certain determination data is acquired has an abnormality / failure. It is determined that it has occurred.

また、複数の判定データに対して機械学習(パターン学習)が適用されて、他のパターンと異なるパターンの判定データが取得された半導体電力変換装置に異常・故障が発生していると判定されるようにしても良い。   In addition, it is determined that an abnormality / failure has occurred in the semiconductor power conversion device from which the determination data having a pattern different from other patterns is obtained by applying machine learning (pattern learning) to a plurality of determination data. You may do it.

以上が、判定部3による、半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無の判定の仕方に関する(1)乃至(4)の説明である。   The above is the description of (1) to (4) regarding how the determination unit 3 determines whether or not an abnormality / failure has occurred in the semiconductor power conversion device.

そして、監視対象の半導体電力変換装置に異常・故障が発生しているとの判定が為されなかった場合には(S3:No)、S1の処理に戻ってS1乃至S3の処理が繰り返し行われる。   If it is not determined that an abnormality / failure has occurred in the semiconductor power conversion device to be monitored (S3: No), the process returns to S1 and the processes from S1 to S3 are repeated. .

なお、S1乃至S3の処理は、例えば、音検知部1からの音データの出力ピッチに合わせて(言い換えると、音検知部1からの音データの出力をトリガーとして)繰り返されたり、或いは、予め定められた処理ピッチ若しくは処理トリガーによって繰り返されたりする。   Note that the processing of S1 to S3 is repeated according to the output pitch of the sound data from the sound detection unit 1 (in other words, triggered by the output of the sound data from the sound detection unit 1), or in advance. Repeated by a predetermined processing pitch or processing trigger.

一方、監視対象の半導体電力変換装置に異常・故障が発生しているとの判定が為された場合には(S3:Yes)、判定部3により、監視対象の半導体電力変換装置に異常・故障が発生していることを通知する所定の信号(「異常通知信号」と呼ぶ)が出力される。   On the other hand, if it is determined that an abnormality / failure has occurred in the monitored semiconductor power conversion device (S3: Yes), the determination unit 3 causes the abnormality / failure in the monitored semiconductor power conversion device. A predetermined signal (referred to as an “abnormality notification signal”) for notifying that the error has occurred is output.

そして、S3の処理によって異常通知信号が出力された場合には、半導体電力変換装置が作動を停止したり、警報が発令されたりする(S4)。   And when an abnormality notification signal is output by the process of S3, a semiconductor power converter stops an operation | movement or a warning is issued (S4).

具体的には例えば、半導体電力変換装置の異常診断装置10の判定部3から監視対象の半導体電力変換装置の作動を制御する制御装置・制御部に対して異常通知信号が出力され、これによって監視対象の半導体電力変換装置が作動を停止する。   Specifically, for example, the abnormality notification signal is output from the determination unit 3 of the abnormality diagnosis device 10 of the semiconductor power conversion device to the control device / control unit that controls the operation of the semiconductor power conversion device to be monitored. The target semiconductor power conversion device stops operating.

また、半導体電力変換装置の異常診断装置10の判定部3から警報出力部4に対して異常通知信号が出力され、これによって警報出力部4から外部(具体的には例えば、半導体電力変換装置に関わる作業員や管理者など)に向けて警報が発令される。   In addition, an abnormality notification signal is output from the determination unit 3 of the abnormality diagnosis device 10 of the semiconductor power conversion device to the alarm output unit 4, thereby causing the alarm output unit 4 to externally (specifically, for example, to the semiconductor power conversion device). Warnings are issued to workers and managers involved.

警報出力部4は、判定部3からの異常通知信号に従い、具体的には例えば、スピーカやブザー等によって音を発したり、警光灯や回転灯等によって光を灯したり、ディスプレイ等に警告メッセージを表示したり、バイブレーション機能を備えて振動したりすることによって警報を発令する。   In accordance with the abnormality notification signal from the determination unit 3, the alarm output unit 4 emits a sound by a speaker, a buzzer, or the like, lights a light by a warning light or a rotating light, or warns a display or the like. An alarm is issued by displaying a message or vibrating with a vibration function.

なお、監視対象の半導体電力変換装置の作動の停止と警報の発令とは、どちらか一方のみが行われるようにしても良く、或いは、両方が行われるようにしても良い。   It should be noted that only one of the stoppage of the operation of the semiconductor power conversion device to be monitored and the issuing of an alarm may be performed, or both may be performed.

ここで、上述の半導体電力変換装置の異常診断装置10は、各部が全て一体のものとして構成されて監視対象の半導体電力変換装置の内部や近傍に設置されるようにしても良く、或いは、各部が複数の箇所に分散されて設置されるようにしても良い。   Here, the abnormality diagnosis device 10 for the semiconductor power conversion device described above may be configured such that all the components are integrated and installed in or near the monitored semiconductor power conversion device. May be distributed and installed in a plurality of locations.

具体的には例えば、音検知部1は監視対象の半導体電力変換装置の内部や近傍に設置されると共に変換部2,判定部3,及び警報出力部4は前記半導体電力変換装置から離れた場所に設置されるようにしたり、音検知部1,変換部2,及び判定部3は監視対象の半導体電力変換装置の内部や近傍に設置されると共に警報出力部4は前記半導体電力変換装置から離れた場所に設置されるようにしたり、或いは、音検知部1は監視対象の半導体電力変換装置の内部や直近に設置されると共に変換部2及び判定部3は前記半導体電力変換装置が設置されている区画内(例えば、室内)に設置された上で警報出力部4は前記半導体電力変換装置から離れた場所(例えば、管理制御室や監視センタなど)に設置されるようにしたりすることが考えられる。   Specifically, for example, the sound detection unit 1 is installed in or near the monitored semiconductor power conversion device, and the conversion unit 2, the determination unit 3, and the alarm output unit 4 are located away from the semiconductor power conversion device. The sound detection unit 1, the conversion unit 2, and the determination unit 3 are installed in or near the semiconductor power conversion device to be monitored and the alarm output unit 4 is separated from the semiconductor power conversion device. The sound detection unit 1 is installed in or near the monitored semiconductor power conversion device, and the conversion unit 2 and the determination unit 3 are installed with the semiconductor power conversion device. The alarm output unit 4 may be installed in a location (for example, a management control room or a monitoring center) away from the semiconductor power conversion device after being installed in a compartment (for example, indoors). Be

また、半導体電力変換装置の異常診断装置10を構成する各部のうち接続していることが必要とされる各部が、データや制御指令等の信号の送受信(即ち、出入力)が可能であるように電気的に接続される。   Moreover, each part which needs to be connected among each part which comprises the abnormality diagnosis apparatus 10 of a semiconductor power converter device can transmit / receive (namely, input / output) signals, such as data and a control command. Is electrically connected.

具体的には、半導体電力変換装置の異常診断装置10を構成する各部が一体のものとして構成される場合は、接続が必要な各部が適宜に、例えばバス等の信号回線によって接続される。   Specifically, when the units constituting the abnormality diagnosis device 10 of the semiconductor power converter are configured as an integrated unit, the units that need to be connected are appropriately connected, for example, by a signal line such as a bus.

また、半導体電力変換装置の異常診断装置10を構成する各部が別体のものとして構成される場合(さらに、各部が複数の場所に分散し離れて設置される場合)は、接続が必要な各部が適宜に、例えば、各々に接続されて敷設されたケーブル等が用いられる有線による信号送受の仕組みによって接続されたり、各々に接続された無線信号送受信機が用いられる無線による信号送受の仕組みによって接続されたり、或いは、これら信号送受の仕組みが組み合わされて接続されたりする。   Moreover, when each part which comprises the abnormality diagnosis apparatus 10 of a semiconductor power converter device is comprised as a different thing (further when each part is disperse | distributed and installed in several places), each part which needs a connection As appropriate, for example, it is connected by a wired signal transmission / reception mechanism in which cables laid and connected to each other are used, or by a wireless signal transmission / reception mechanism in which a wireless signal transceiver connected to each is used Or these signal transmission / reception mechanisms are combined and connected.

<半導体電力変換装置の異常診断プログラムがコンピュータ上で実行される場合>
上述の変換部2,判定部3,及び警報出力部4は、半導体電力変換装置の異常診断プログラムがコンピュータ上で実行されることによって当該コンピュータによって実現されるようにしても良い。
<When an abnormality diagnosis program for a semiconductor power converter is executed on a computer>
The above-described conversion unit 2, determination unit 3, and alarm output unit 4 may be realized by the computer by executing an abnormality diagnosis program of the semiconductor power conversion device on the computer.

半導体電力変換装置の異常診断プログラム17を実行するためのコンピュータ20の全体構成を図3に示す。   FIG. 3 shows the overall configuration of the computer 20 for executing the abnormality diagnosis program 17 for the semiconductor power converter.

このコンピュータ20は制御部11,記憶部12,入力部13,表示部14,及びメモリ15を備え、これらが相互にバス等の信号回線によって接続されている。   The computer 20 includes a control unit 11, a storage unit 12, an input unit 13, a display unit 14, and a memory 15, which are connected to each other by a signal line such as a bus.

制御部11は、記憶部12に記憶されている半導体電力変換装置の異常診断プログラム17によってコンピュータ20全体の制御並びに半導体電力変換装置の異常・故障の診断や検出に係る演算を行うものであり、例えばCPU(中央演算処理装置)である。   The control unit 11 performs control related to overall control of the computer 20 and diagnosis / detection of abnormality / failure of the semiconductor power conversion device by the abnormality diagnosis program 17 of the semiconductor power conversion device stored in the storage unit 12, For example, a CPU (Central Processing Unit).

記憶部12は、少なくともデータやプログラムを記憶可能な装置であり、例えばハードディスクである。   The storage unit 12 is a device that can store at least data and programs, and is, for example, a hard disk.

入力部13は、少なくとも作業者の命令や種々の情報を制御部11に与えるためのインターフェイス(即ち、情報入力の仕組み)であり、例えばキーボードやマウス或いはタッチパネルである。なお、例えばキーボードとマウスとの両方のように複数種類のインターフェイスを入力部13として有するようにしても良い。   The input unit 13 is an interface (that is, an information input mechanism) for giving at least an operator's command and various information to the control unit 11, and is, for example, a keyboard, a mouse, or a touch panel. For example, a plurality of types of interfaces such as a keyboard and a mouse may be provided as the input unit 13.

表示部14は、制御部11の制御によって文字や図形或いは画像等の描画・表示を行うものであり、例えばディスプレイである。   The display unit 14 performs drawing / display of characters, figures, images, and the like under the control of the control unit 11 and is, for example, a display.

メモリ15は、制御部11が種々の制御や演算を実行する際の作業領域であるメモリ空間となるものであり、例えばRAM(Random Access Memory の略)である。   The memory 15 serves as a memory space that is a work area when the control unit 11 executes various controls and operations, and is, for example, a RAM (abbreviation of Random Access Memory).

また、コンピュータ20には、音検知部1が、データや制御指令等の信号の送受信(即ち、出入力)が可能であるように、具体的には例えば上述のような有線による信号送受の仕組みや無線による信号送受の仕組み或いはこれら信号送受の仕組みが組み合わされることにより、電気的に接続される。   Further, in the computer 20, specifically, for example, a wired signal transmission / reception mechanism as described above so that the sound detection unit 1 can transmit and receive (ie, input / output) signals such as data and control commands. Or a wireless signal transmission / reception mechanism or a combination of these signal transmission / reception mechanisms.

そして、コンピュータ20の制御部11には、半導体電力変換装置の異常診断プログラム17が実行されることにより、監視対象の半導体電力変換装置から発生する音を採取する音検知部1から出力される音データの入力を受ける処理を行うデータ受部11aと、音データについて周波数成分毎のスペクトル値を計算する処理を行う変換部11bと、周波数成分毎のスペクトル値を用いて監視対象の半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無を判定すると共に異常・故障が発生していると判定した場合には異常通知信号を出力する処理を行う判定部11cと、異常通知信号に従って警報を発令する処理を行う警報出力部11dとが構成される。   The control unit 11 of the computer 20 executes the abnormality diagnosis program 17 of the semiconductor power conversion device, and thereby the sound output from the sound detection unit 1 that collects sound generated from the monitored semiconductor power conversion device. A data receiving unit 11a that performs processing for receiving data, a conversion unit 11b that performs processing for calculating a spectral value for each frequency component of sound data, and a semiconductor power conversion device to be monitored using the spectral value for each frequency component A determination unit 11c that performs a process of outputting an abnormality notification signal when determining whether an abnormality / failure has occurred and determining that an abnormality / failure has occurred, and a process of issuing an alarm according to the abnormality notification signal An alarm output unit 11d to perform is configured.

そして、音検知部1によって上述したS1の処理が行われて音データが出力され、当該音データがコンピュータ20のデータ受部11aによって受信されてメモリ15に記憶され、当該メモリ15に記憶された音データが用いられて変換部11bによってS2の処理として上述した変換部2と同様の処理が行われると共に判定部11cによってS3の処理として上述した判定部3と同様の処理が行われ、監視対象の半導体電力変換装置において異常・故障が発生していると判定された場合には異常通知信号が出力されて警報出力部11dによってS4の処理として上述した警報出力部4と同様の処理が行われる。   The sound detection unit 1 performs the above-described processing of S1 and outputs sound data. The sound data is received by the data receiving unit 11a of the computer 20, stored in the memory 15, and stored in the memory 15. The sound data is used, the conversion unit 11b performs the same process as the conversion unit 2 described above as the process of S2, and the determination unit 11c performs the same process as the determination unit 3 described above as the process of S3. When it is determined that an abnormality / failure has occurred in the semiconductor power conversion device, an abnormality notification signal is output, and the alarm output unit 11d performs the same process as the alarm output unit 4 described above as the process of S4. .

なお、コンピュータ20は警報出力部11dを備えないようにしても良い。この場合には、コンピュータ20は、コンピュータ20とは別体として設けられた警報出力部に対して異常通知信号を出力するようにしたり、或いは、監視対象の半導体電力変換装置の作動を制御する制御装置・制御部に対して異常通知信号を出力するようにしたりしても良い。   Note that the computer 20 may not include the alarm output unit 11d. In this case, the computer 20 outputs an abnormality notification signal to an alarm output unit provided separately from the computer 20, or controls the operation of the monitored semiconductor power conversion device. An abnormality notification signal may be output to the apparatus / control unit.

<半導体電力変換装置自体が半導体電力変換装置の異常診断装置を備える場合>
上述の半導体電力変換装置の異常診断装置10は、監視対象の半導体電力変換装置自体に備えられるようにしても良い。この場合の全体構成を図4に示す。
<When the semiconductor power conversion device itself includes an abnormality diagnosis device for the semiconductor power conversion device>
The above-described semiconductor power conversion device abnormality diagnosis device 10 may be provided in the semiconductor power conversion device itself to be monitored. The overall configuration in this case is shown in FIG.

この場合には、半導体電力変換装置の異常診断装置10の判定部3から、当該半導体電力変換装置の異常診断装置10が備えられている半導体電力変換装置の作動を制御する制御装置・制御部に対し、異常通知信号が出力され、これによって監視対象の半導体電力変換装置が作動を停止するように構成されることが考えられる。   In this case, from the determination unit 3 of the semiconductor power converter abnormality diagnosis device 10 to the control device / control unit that controls the operation of the semiconductor power conversion device provided with the semiconductor power conversion device abnormality diagnosis device 10. On the other hand, it is conceivable that an abnormality notification signal is output, whereby the monitored semiconductor power conversion device is configured to stop operating.

また、半導体電力変換装置の異常診断装置10の判定部3から警報出力部4に対して異常通知信号が出力され、これによって警報出力部4から外部(具体的には例えば、半導体電力変換装置に関わる作業員や管理者など)に向けて例えば音や光或いはメッセージの表示などによって警報が発令されるようにしても良い。   In addition, an abnormality notification signal is output from the determination unit 3 of the abnormality diagnosis device 10 of the semiconductor power conversion device to the alarm output unit 4, thereby causing the alarm output unit 4 to externally (specifically, for example, to the semiconductor power conversion device). For example, an alarm may be issued to a worker or manager involved) by displaying sound, light, or a message.

以上の構成を有する半導体電力変換装置の異常診断方法、異常診断装置、及び異常診断プログラムやこの異常診断装置を備える半導体電力変換装置によれば、半導体電力変換装置から発生する音に基づいて半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無の判定が行われるようにしているので、半導体電力変換装置の電圧や電流といった外部への出力に変化が顕れる前に半導体電力変換装置における異常を捕捉し、更に言えば半導体電力変換装置における異常の徴候を捕捉することができる。このため、半導体電力変換装置の故障による停止を未然に防ぐことが可能になり、延いては半導体電力変換装置の異常・故障の検出手法としての有用性及び信頼性の向上を図ることが可能になる。   According to the abnormality diagnosis method, abnormality diagnosis apparatus, abnormality diagnosis program, and semiconductor power conversion apparatus including the abnormality diagnosis apparatus having the above-described configuration, the semiconductor power is based on the sound generated from the semiconductor power conversion apparatus. Since the determination of the occurrence of abnormality / failure in the converter is performed, the abnormality in the semiconductor power converter is captured before changes in the output to the outside such as the voltage and current of the semiconductor power converter are observed, Furthermore, it is possible to capture signs of abnormality in the semiconductor power converter. For this reason, it is possible to prevent a semiconductor power conversion device from being stopped due to a failure, and it is possible to improve the usefulness and reliability as a method for detecting an abnormality or failure of the semiconductor power conversion device. Become.

以上の構成を有する半導体電力変換装置の異常診断方法、異常診断装置、及び異常診断プログラムやこの異常診断装置を備える半導体電力変換装置によれば、さらに、電圧や電流といった出力を直接計測する場合のように半導体電力変換装置に介入することなく、半導体電力変換装置から発生する音を採取することによって半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無の判定が行われるようにしているので、半導体電力変換装置が通常の動作を行いながら常時監視を行うことができる。このため、定期的な保守点検に拠ることなく半導体電力変換装置における異常・故障の検出を常時行うことが可能になり、延いては半導体電力変換装置の異常・故障の検出手法としての有用性及び信頼性の向上を図ることが可能になる。   According to the abnormality diagnosis method, abnormality diagnosis device, abnormality diagnosis program, and semiconductor power conversion device including the abnormality diagnosis device having the above-described configuration, the output of voltage or current is directly measured. In this way, it is possible to determine whether or not an abnormality or failure has occurred in the semiconductor power conversion device by collecting sound generated from the semiconductor power conversion device without intervening in the semiconductor power conversion device. It is possible to constantly monitor the conversion device while performing normal operation. For this reason, it becomes possible to always detect abnormality / failure in the semiconductor power converter without relying on regular maintenance and inspection, and as a result, usefulness as a method for detecting abnormality / failure in the semiconductor power converter. Reliability can be improved.

なお、上述の形態は本発明を実施する際の好適な形態の一例ではあるものの本発明の実施の形態が上述のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において本発明は種々変形実施可能である。   Although the above-described embodiment is an example of a preferred embodiment for carrying out the present invention, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention is not deviated from the gist of the present invention. Various modifications can be made.

例えば、上述の実施形態では半導体電力変換装置の異常診断方法として異常通知信号に従って半導体電力変換装置が作動を停止したり警報が発令されたりする(S4)ようにして半導体電力変換装置の異常診断装置10として警報出力部4を備えるようにしたり半導体電力変換装置の異常診断プログラム17が実行されることによってコンピュータ20の制御部11に警報出力部11dが構成されるようにしたりしているが、半導体電力変換装置の作動停止や警報の発令或いは警報出力部4,11dを備えることは本発明において必須の構成ではなく、監視対象の半導体電力変換装置に異常・故障が発生しているとの判定結果の利用の仕方は様々なものが検討されてそれによって種々の機器や装置が組み合わされて用いられるようにしても良い。   For example, in the above-described embodiment, as an abnormality diagnosis method for the semiconductor power converter, the semiconductor power converter stops operating or an alarm is issued according to the abnormality notification signal (S4). The alarm output unit 4 may be provided as 10 or the alarm output unit 11d may be configured in the control unit 11 of the computer 20 by executing the abnormality diagnosis program 17 of the semiconductor power converter. It is not an essential configuration in the present invention to provide an operation stop of the power conversion device, an alarm issuance, or an alarm output unit 4 or 11d. There are various ways of using the device, and various devices and devices may be used in combination. .

また、上述の実施形態では監視対象の半導体電力変換装置において検出された異常・故障の種類が識別されるようにはしていないものの、異常・故障の発生の有無の判定処理に加えて当該異常・故障の種類の識別処理が行われるようにしても良い。異常・故障の種類が識別される場合には、具体的には例えば、異常・故障の種類毎にどのような周波数成分でスペクトル値が大きくなるのかという属性データとして周波数f〔Hz〕における周波数強度(「異常音データ」と呼ぶ)が予め整備され、S2の処理において得られる周波数強度P(f)と異常音データとが比較されて周波数強度P(f)が所定の値以上になっている周波数f〔Hz〕に基づいて(言い換えると、周波数強度P(f)と異常音データとの類似の程度に基づいて)異常・故障の種類が識別される。なお、異常・故障の種類としては、具体的には例えば、あくまで一例として挙げると、半導体スイッチング素子の異常・故障,回路基板の異常・故障,或いはコンデンサ素子の異常・故障が挙げられる。また、周波数強度P(f)と異常音データとの類似の程度を評価する手法は、特定の方法に限定されるものではなく、複数のデータ群の特徴の相似・相関の度合いを判定したり計量したりし得る適当な手法が適宜選択される。   In the above-described embodiment, although the type of abnormality / failure detected in the semiconductor power conversion device to be monitored is not identified, the abnormality in addition to the determination processing for the occurrence of abnormality / failure occurs. A failure type identification process may be performed. When the type of abnormality / failure is identified, specifically, for example, the frequency intensity at the frequency f [Hz] as attribute data indicating what frequency component the spectrum value becomes large for each type of abnormality / failure. (Referred to as “abnormal sound data”) is prepared in advance, and the frequency intensity P (f) obtained in the process of S2 is compared with the abnormal sound data, and the frequency intensity P (f) is equal to or greater than a predetermined value. The type of abnormality / failure is identified based on the frequency f [Hz] (in other words, based on the degree of similarity between the frequency intensity P (f) and the abnormal sound data). The types of abnormalities / failures are specifically, for example, abnormalities / failures of semiconductor switching elements, abnormalities / failures of circuit boards, or abnormalities / failures of capacitor elements. Further, the method for evaluating the degree of similarity between the frequency intensity P (f) and abnormal sound data is not limited to a specific method, and the degree of similarity / correlation of features of a plurality of data groups can be determined. An appropriate method capable of weighing is appropriately selected.

本発明に係る異常診断技術は、半導体電力変換装置における異常・故障の診断や検出を精度良く行うことができるので、例えば、交直流の順変換及び逆変換,周波数変換,並びに電圧調整が半導体電力変換装置によって行われる発電や送電・配電などの分野で利用価値が高い。   The abnormality diagnosis technology according to the present invention can accurately diagnose and detect an abnormality / fault in a semiconductor power conversion device. For example, AC / DC forward conversion and reverse conversion, frequency conversion, and voltage adjustment are performed by semiconductor power. The utility value is high in fields such as power generation, power transmission and distribution performed by the converter.

1 音検知部
2 変換部
3 判定部
4 警報出力部
10 半導体電力変換装置の異常診断装置
11 制御部
11a データ受部
11b 変換部
11c 判定部
11d 警報出力部
12 記憶部
13 入力部
14 表示部
15 メモリ
17 半導体電力変換装置の異常診断プログラム
20 コンピュータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sound detection part 2 Conversion part 3 Determination part 4 Alarm output part 10 Abnormality diagnosis apparatus 11 of semiconductor power converter 11 Control part 11a Data receiving part 11b Conversion part 11c Determination part 11d Alarm output part 12 Storage part 13 Input part 14 Display part 15 Memory 17 Abnormality diagnosis program 20 for semiconductor power conversion device Computer

Claims (12)

監視対象の半導体電力変換装置から発生する音が採取されて取得された音データについて周波数成分毎のスペクトル値が計算され、当該周波数成分毎のスペクトル値が用いられて前記監視対象の半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無が判定されることを特徴とする半導体電力変換装置の異常診断方法。   A spectrum value for each frequency component is calculated for sound data acquired by collecting sound generated from the monitoring target semiconductor power conversion device, and the monitoring target semiconductor power conversion device is used using the spectrum value for each frequency component. A method for diagnosing abnormality in a semiconductor power conversion device, wherein the presence / absence of occurrence of an abnormality / failure is determined. 監視対象の半導体電力変換装置から発生する音が時系列で採取されて取得された音データのそれぞれについて周波数成分毎のスペクトル値が計算され、当該時系列の周波数成分毎のスペクトル値が用いられて前記監視対象の半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無が判定されることを特徴とする半導体電力変換装置の異常診断方法。   Spectral values for each frequency component are calculated for each of the sound data obtained by collecting the sound generated from the monitored semiconductor power conversion device in time series, and the spectral values for each frequency component in the time series are used. An abnormality diagnosis method for a semiconductor power conversion device, characterized in that it is determined whether or not an abnormality / failure has occurred in the monitored semiconductor power conversion device. 監視対象の半導体電力変換装置を少なくとも含む複数台の半導体電力変換装置から発生する音が採取されて取得された音データのそれぞれについて周波数成分毎のスペクトル値が計算され、これら半導体電力変換装置別の周波数成分毎のスペクトル値が用いられて前記監視対象の半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無が判定されることを特徴とする半導体電力変換装置の異常診断方法。   Spectral values for each frequency component are calculated for each of the sound data obtained by collecting sounds obtained from a plurality of semiconductor power conversion devices including at least the semiconductor power conversion device to be monitored. A method for diagnosing an abnormality in a semiconductor power conversion device, wherein a spectrum value for each frequency component is used to determine whether or not an abnormality / failure has occurred in the monitored semiconductor power conversion device. 前記音の採取が、前記監視対象の半導体電力変換装置が起動する際,停止する際,出力電圧や出力電流を変更する際,またはスイッチング周波数を変更する際のうちの少なくともいずれか一つで行われることを特徴とする請求項1または3記載の半導体電力変換装置の異常診断方法。   The sound sampling is performed at least one of when the monitored semiconductor power conversion device starts, stops, changes the output voltage or output current, or changes the switching frequency. The abnormality diagnosis method for a semiconductor power conversion device according to claim 1 or 3, wherein: 前記周波数成分毎のスペクトル値が、前記監視対象の半導体電力変換装置のスイッチング周波数の整数倍の周波数のスペクトル値若しくは前記スイッチング周波数の整数倍以外の周波数のスペクトル値であることを特徴とする請求項1から3のうちのいずれか一つに記載の半導体電力変換装置の異常診断方法。   The spectrum value for each frequency component is a spectrum value of a frequency that is an integer multiple of a switching frequency of the semiconductor power conversion device to be monitored or a spectrum value of a frequency other than an integer multiple of the switching frequency. The abnormality diagnosis method for a semiconductor power conversion device according to any one of 1 to 3. 監視対象の半導体電力変換装置から発生する音を採取して音データを出力する手段と、前記音データについて周波数成分毎のスペクトル値を計算する手段と、前記周波数成分毎のスペクトル値を用いて前記監視対象の半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無を判定する手段とを有することを特徴とする半導体電力変換装置の異常診断装置。   Means for collecting sound generated from the semiconductor power conversion device to be monitored and outputting sound data; means for calculating a spectrum value for each frequency component of the sound data; and using the spectrum value for each frequency component. An abnormality diagnosis device for a semiconductor power conversion device, comprising: means for determining whether or not an abnormality / failure has occurred in a semiconductor power conversion device to be monitored. 前記音の採取が、前記監視対象の半導体電力変換装置が起動する際,停止する際,出力電圧や出力電流を変更する際,またはスイッチング周波数を変更する際のうちの少なくともいずれか一つで行われることを特徴とする請求項6記載の半導体電力変換装置の異常診断装置。   The sound sampling is performed at least one of when the monitored semiconductor power conversion device starts, stops, changes the output voltage or output current, or changes the switching frequency. The abnormality diagnosis device for a semiconductor power conversion device according to claim 6. 前記周波数成分毎のスペクトル値が、前記監視対象の半導体電力変換装置のスイッチング周波数の整数倍の周波数のスペクトル値若しくは前記スイッチング周波数の整数倍以外の周波数のスペクトル値であることを特徴とする請求項6記載の半導体電力変換装置の異常診断装置。   The spectrum value for each frequency component is a spectrum value of a frequency that is an integer multiple of a switching frequency of the semiconductor power conversion device to be monitored or a spectrum value of a frequency other than an integer multiple of the switching frequency. 6. The abnormality diagnosis device for a semiconductor power conversion device according to 6. 監視対象の半導体電力変換装置から発生する音を採取して取得された音データについて周波数成分毎のスペクトル値を計算する処理と、当該周波数成分毎のスペクトル値を用いて前記監視対象の半導体電力変換装置における異常・故障の発生の有無を判定する処理とをコンピュータに行わせることを特徴とする半導体電力変換装置の異常診断プログラム。   Processing for calculating a spectral value for each frequency component of sound data acquired by collecting sound generated from the semiconductor power conversion device to be monitored, and the semiconductor power conversion for the monitoring target using the spectral value for each frequency component An abnormality diagnosis program for a semiconductor power conversion device, which causes a computer to perform processing for determining whether or not an abnormality or failure has occurred in the device. 前記音の採取が、前記監視対象の半導体電力変換装置が起動する際,停止する際,出力電圧や出力電流を変更する際,またはスイッチング周波数を変更する際のうちの少なくともいずれか一つで行われることを特徴とする請求項9記載の半導体電力変換装置の異常診断プログラム。   The sound sampling is performed at least one of when the monitored semiconductor power conversion device starts, stops, changes the output voltage or output current, or changes the switching frequency. The abnormality diagnosis program for a semiconductor power conversion device according to claim 9, wherein 前記周波数成分毎のスペクトル値が、前記監視対象の半導体電力変換装置のスイッチング周波数の整数倍の周波数のスペクトル値若しくは前記スイッチング周波数の整数倍以外の周波数のスペクトル値であることを特徴とする請求項9記載の半導体電力変換装置の異常診断プログラム。   The spectrum value for each frequency component is a spectrum value of a frequency that is an integer multiple of a switching frequency of the semiconductor power conversion device to be monitored or a spectrum value of a frequency other than an integer multiple of the switching frequency. 9. An abnormality diagnosis program for a semiconductor power conversion device according to 9. 請求項6から8のうちのいずれか一つに記載の半導体電力変換装置の異常診断装置を備えることを特徴とする異常診断機能を備える半導体電力変換装置。   A semiconductor power conversion device having an abnormality diagnosis function, comprising the abnormality diagnosis device for a semiconductor power conversion device according to any one of claims 6 to 8.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02173897A (en) * 1988-12-27 1990-07-05 Ngk Insulators Ltd Abnormality monitoring system for unmanned substation or the like
JPH04120695A (en) * 1990-09-12 1992-04-21 Toshiba Corp Abnormality detecting device for power plant
JPH04316198A (en) * 1991-04-15 1992-11-06 Toshiba Corp Plant abnormality detecting device
JPH08233975A (en) * 1995-02-28 1996-09-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Device and method for detecting impact
JP2004020484A (en) * 2002-06-19 2004-01-22 Yamatake Corp Abnormality monitoring device and program for monitoring abnormality
JP2010074876A (en) * 2008-09-16 2010-04-02 Mitsubishi Electric Corp Alternating current-to-direct current conversion device, compressor driving device, air conditioner, and abnormality detector
JP2010197124A (en) * 2009-02-24 2010-09-09 Tokyo Electric Power Co Inc:The Apparatus, method and program for detecting abnormal noise
JP2010271073A (en) * 2009-05-19 2010-12-02 Nissin Electric Co Ltd Diagnosis device of abnormality in equipment
JP2012175794A (en) * 2011-02-21 2012-09-10 Jfe Steel Corp Failure diagnostic method and failure diagnostic device for power converter

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02173897A (en) * 1988-12-27 1990-07-05 Ngk Insulators Ltd Abnormality monitoring system for unmanned substation or the like
JPH04120695A (en) * 1990-09-12 1992-04-21 Toshiba Corp Abnormality detecting device for power plant
JPH04316198A (en) * 1991-04-15 1992-11-06 Toshiba Corp Plant abnormality detecting device
JPH08233975A (en) * 1995-02-28 1996-09-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Device and method for detecting impact
JP2004020484A (en) * 2002-06-19 2004-01-22 Yamatake Corp Abnormality monitoring device and program for monitoring abnormality
JP2010074876A (en) * 2008-09-16 2010-04-02 Mitsubishi Electric Corp Alternating current-to-direct current conversion device, compressor driving device, air conditioner, and abnormality detector
JP2010197124A (en) * 2009-02-24 2010-09-09 Tokyo Electric Power Co Inc:The Apparatus, method and program for detecting abnormal noise
JP2010271073A (en) * 2009-05-19 2010-12-02 Nissin Electric Co Ltd Diagnosis device of abnormality in equipment
JP2012175794A (en) * 2011-02-21 2012-09-10 Jfe Steel Corp Failure diagnostic method and failure diagnostic device for power converter

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