JP2018125991A

JP2018125991A - Work machine and motor drive system

Info

Publication number: JP2018125991A
Application number: JP2017017243A
Authority: JP
Inventors: 泰久田坂; Yasuhisa Tasaka; 敦加藤; Atsushi Kato; 信義羽角; Nobuyoshi Hasumi
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-02-02
Filing date: 2017-02-02
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2037-02-02
Also published as: JP6804152B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a work machine capable of detecting an abnormality of a device system including a plurality of power converters.SOLUTION: A plurality of power converters for controlling input and output of power to and from a DC bus is connected to the DC bus. Electric devices are respectively connected to the plurality of power converters. An abnormality detection device detects abnormality of a plurality of power converters.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、作業機械及びモータ駆動システムに関する。 The present invention relates to a work machine and a motor drive system.

クレーン等の作業機械において、交流電源、交流電動機、及び蓄電池が直流母線を介して相互に接続される（例えば特許文献１）。交流電源は、交流電力を直流電力に変換するコンバータ装置を介して直流母線に接続される。蓄電池は、蓄電池の充放電のタイミングと電力量を制御する充電／放電コントローラを介して直流母線に接続される。交流電動機は、直流電力を交流電力に変換するインバータを介して直流母線に接続される。 In a working machine such as a crane, an AC power source, an AC motor, and a storage battery are connected to each other via a DC bus (for example, Patent Document 1). The AC power source is connected to the DC bus via a converter device that converts AC power into DC power. The storage battery is connected to the DC bus via a charge / discharge controller that controls the charge / discharge timing and power amount of the storage battery. The AC motor is connected to the DC bus via an inverter that converts DC power into AC power.

特開２００６−１３１３１１号公報JP 2006-131311 A

コンバータ装置、充電／放電コントローラ、インバータ等の電力変換装置に異常が発生した状態で運転を継続すると、異常が拡大したり、正常な他の装置、例えば交流電源、蓄電池、交流電動機等に異常が発生したりしてしまう場合がある。 If the operation is continued in a state where an abnormality has occurred in the converter device, the charge / discharge controller, the inverter, or the like, the abnormality expands or other normal devices such as an AC power source, a storage battery, an AC motor, etc. May occur.

本発明の目的は、複数の電力変換装置を含む装置系の異常を検出することが可能な作業機械、及びこの作業機械に搭載されるモータ駆動システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a work machine capable of detecting an abnormality of a device system including a plurality of power converters, and a motor drive system mounted on the work machine.

本発明の一観点によると、
直流母線と、
前記直流母線に接続され、前記直流母線への電力の入出力を制御する複数の電力変換装置と、
複数の前記電力変換装置にそれぞれ接続された電気機器と、
複数の前記電力変換装置を含む装置系の異常を検知する異常検知装置と
を有する作業機械が提供される。 According to one aspect of the invention,
DC bus,
A plurality of power converters connected to the DC bus and controlling input and output of power to the DC bus;
An electrical device connected to each of the plurality of power converters;
There is provided a work machine having an abnormality detection device that detects an abnormality of an apparatus system including a plurality of the power conversion devices.

本発明の他の観点によると、
直流母線と、
前記直流母線への電力の入出力を行う複数の電力変換装置と、
複数の前記電力変換装置の少なくもと１つによって駆動されるモータと、
複数の前記電力変換装置の各々による前記直流母線への入出力電力を計測する電力検出器と、
複数の前記電力変換装置の各々による前記直流母線への入出力電力の合計値に基づいて、前記直流母線、前記電力変換装置、及び前記電力検出器を含む装置系の異常を検知する制御装置と
を有するモータ駆動システムが提供される。 According to another aspect of the invention,
DC bus,
A plurality of power converters that input and output power to the DC bus; and
A motor driven by at least one of the plurality of power converters;
A power detector for measuring input / output power to the DC bus by each of the plurality of power converters;
A control device for detecting an abnormality in a device system including the DC bus, the power converter, and the power detector based on a total value of input / output power to the DC bus by each of the plurality of power converters; A motor drive system is provided.

電力変換装置の異常を検知することが可能である。また、直流母線への入出力電力の合計値に基づいて、電力変換装置及び直流母線を含む装置系の異常を検知することが可能になる。 It is possible to detect an abnormality in the power conversion device. Further, it is possible to detect an abnormality in the device system including the power conversion device and the DC bus based on the total value of the input / output power to the DC bus.

図１は、実施例によるモータ駆動システムの概略等価回路図である。FIG. 1 is a schematic equivalent circuit diagram of a motor drive system according to an embodiment. 図２は、図１に示した制御装置が実行する異常判定処理のフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart of an abnormality determination process executed by the control device shown in FIG. 図３は、他の実施例によるモータ駆動システムの概略等価回路図である。FIG. 3 is a schematic equivalent circuit diagram of a motor drive system according to another embodiment. 図４は、図３に示した制御装置が実行する異常判定処理のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of an abnormality determination process executed by the control device shown in FIG. 図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ、さらに他の実施例によるクレーンシステムの概略正面図及び概略側面図である。5A and 5B are a schematic front view and a schematic side view of a crane system according to still another embodiment, respectively. 図６は、クレーンシステムの電力系統図である。FIG. 6 is a power system diagram of the crane system. 図７は、さらに他の実施例におけるクレーンシステムの電力系統図である。FIG. 7 is a power system diagram of a crane system in still another embodiment. 図８は、さらに他の実施例におけるクレーンシステムの電力系統図である。FIG. 8 is a power system diagram of a crane system in still another embodiment. 図９は、さらに他の実施例におけるクレーンシステムの電力系統図である。FIG. 9 is a power system diagram of a crane system in still another embodiment. 図１０Ａは、さらに他の実施例によるショベルの側面図であり、図１０Ｂは、ショベルの油圧駆動系及び電気駆動系のブロック図である。FIG. 10A is a side view of a shovel according to still another embodiment, and FIG. 10B is a block diagram of a hydraulic drive system and an electric drive system of the shovel. 図１１は、さらに他の実施例によるショベルの油圧駆動系及び電気駆動系ブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of a hydraulic drive system and an electric drive system of a shovel according to still another embodiment. 図１２は、さらに他の実施例によるショベルの油圧駆動系及び電気駆動系ブロック図である。FIG. 12 is a block diagram of an excavator hydraulic drive system and electric drive system according to still another embodiment.

図１及び図２を参照して、実施例によるモータ駆動システムを搭載した作業機械について説明する。 With reference to FIG.1 and FIG.2, the working machine carrying the motor drive system by an Example is demonstrated.

図１は、本実施例による作業機械の概略等価回路図である。エンジン１７によって発電機１６が駆動される。発電機１６で発電された三相交流電力が整流器１５で整流され、整流後の直流電力が電力変換装置１１の一次側端子に入力される。電力変換装置１１の二次側端子が直流母線１０に接続されている。整流器１５として、例えば三相全波整流器が用いられる。電力変換装置１１は、一次側端子に入力された直流電力を昇圧して直流母線１０に供給する。 FIG. 1 is a schematic equivalent circuit diagram of a working machine according to the present embodiment. The generator 16 is driven by the engine 17. The three-phase AC power generated by the generator 16 is rectified by the rectifier 15, and the rectified DC power is input to the primary side terminal of the power converter 11. A secondary terminal of the power converter 11 is connected to the DC bus 10. As the rectifier 15, for example, a three-phase full-wave rectifier is used. The power converter 11 boosts the DC power input to the primary terminal and supplies it to the DC bus 10.

電力変換装置１２の一次側端子に蓄電装置２０が接続されており、二次側端子に直流母線１０が接続されている。蓄電装置２０には、電力を蓄積及び放出する二次電池、キャパシタ等を用いることができる。電力変換装置１２は、蓄電装置２０の端子間電圧を昇圧し、蓄電装置２０からの出力電力を直流母線１０に供する。さらに、電力変換装置１２は、直流母線１０の電圧を降圧し、直流母線１０から蓄電装置２０に電力を供給する。この電力により蓄電装置２０が充電される。 The power storage device 20 is connected to the primary side terminal of the power converter 12, and the DC bus 10 is connected to the secondary side terminal. The power storage device 20 can be a secondary battery, a capacitor, or the like that stores and discharges electric power. The power conversion device 12 boosts the voltage between the terminals of the power storage device 20 and supplies the output power from the power storage device 20 to the DC bus 10. Further, power converter 12 steps down the voltage of DC bus 10 and supplies power from DC bus 10 to power storage device 20. The power storage device 20 is charged by this electric power.

電力変換装置１３の一次側端子がインバータ２３を介して電動機２４に接続されており、二次側端子が直流母線１０に接続されている。電力変換装置１３は、直流母線１０の電圧を昇圧し、直流母線１０からインバータ２３に電力を供給する。インバータ２３は、電力変換装置１３から供給された直流電力を三相交流電力に変換して電動機２４に供給する。電動機２４は、例えばガントリークレーンの走行用モータ、横行用モータ、巻上げモータ等、ハイブリッド型ショベルの旋回モータ等に相当する。 The primary side terminal of the power converter 13 is connected to the electric motor 24 via the inverter 23, and the secondary side terminal is connected to the DC bus 10. The power converter 13 boosts the voltage of the DC bus 10 and supplies power from the DC bus 10 to the inverter 23. The inverter 23 converts the DC power supplied from the power converter 13 into three-phase AC power and supplies it to the motor 24. The electric motor 24 corresponds to, for example, a swing motor of a hybrid excavator, such as a gantry crane travel motor, a traverse motor, a hoisting motor, or the like.

さらに、インバータ２３は電動機２４で発生した回生電力を直流電力に変換して電力変換装置１３に供給する。電力変換装置１３は、インバータ２３から入力された回生電力を降圧して直流母線１０に供給する。 Further, the inverter 23 converts the regenerative power generated by the electric motor 24 into DC power and supplies it to the power converter 13. The power converter 13 steps down the regenerative power input from the inverter 23 and supplies it to the DC bus 10.

このように、直流母線１０に電力変換装置１１、１２、１３を介して複数の電気機器が接続されている。制御装置３０が電力変換装置１１、１２、１３、及びインバータ２３を制御することにより、これらの電気機器を動作させる。 In this way, a plurality of electrical devices are connected to the DC bus 10 via the power converters 11, 12, and 13. The control device 30 controls the power conversion devices 11, 12, 13 and the inverter 23 to operate these electric devices.

電力変換装置１１、１２、１３の一次側端子にそれぞれ電力検出器２５Ａ、２６Ａ、２７Ａが接続されており、二次側端子にそれぞれ電力検出器２５Ｂ、２６Ｂ、２７Ｂが接続されている。電力検出器２５Ａ、２６Ａ、２７Ａは、それぞれ電力変換装置１１、１２、１３の一次側端子に接続されて直流母線１０と電力の送受を行う機器から、電力変換装置１１、１２、１３に入出力される電力を計測する。電力検出器２５Ｂ、２６Ｂ、２７Ｂは、それぞれ電力変換装置１１、１２、１３から直流母線１０に流出入する電力を決定する基礎となる物理量を計測する。電力検出器２５Ａ、２５Ｂ、２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂの各々は、例えば電圧センサと電流センサとで構成され、電圧値及び電流値を計測する。電力検出器２５Ａ、２６Ａ、２７Ａによって計測される電力変換装置１１、１２、１３の一次側端子への入力電力を、それぞれＰ１、Ｐ２、Ｐ３で表すこととする。電力変換装置１１、１２、１３の一次側端子から、一次側端子に接続された機器に電力が出力される場合には、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が負になる。入力電力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、それぞれ電力変換装置１１、１２、１３を通して直流母線１０に供給される電力に相当する。 Power detectors 25A, 26A, and 27A are connected to primary terminals of the power converters 11, 12, and 13, respectively, and power detectors 25B, 26B, and 27B are connected to secondary terminals, respectively. The power detectors 25A, 26A, and 27A are input / output to / from the power converters 11, 12, and 13 from devices that are connected to the primary side terminals of the power converters 11, 12, and 13 to transmit / receive power to / from the DC bus 10. Measure the power used. The power detectors 25 B, 26 B, and 27 B measure physical quantities serving as a basis for determining the power flowing into and out of the DC bus 10 from the power converters 11, 12, and 13, respectively. Each of the power detectors 25A, 25B, 26A, 26B, 27A, and 27B includes, for example, a voltage sensor and a current sensor, and measures a voltage value and a current value. The input power to the primary side terminals of the power converters 11, 12, and 13 measured by the power detectors 25A, 26A, and 27A is represented by P1, P2, and P3, respectively. When power is output from the primary side terminals of the power converters 11, 12, and 13 to the device connected to the primary side terminals, P1, P2, and P3 are negative. The input powers P1, P2, and P3 correspond to the power supplied to the DC bus 10 through the power converters 11, 12, and 13, respectively.

電力検出器２５Ａ、２５Ｂの検出結果が、異常判定部３１に入力される。例えば、電力変換装置１１の一次側端子の電圧と電流の計測値、及び二次側端子の電圧と電流の計測値が異常判定部３１に入力される。異常判定部３１は、電力検出器２５Ａ、２５Ｂで計測された電圧及び電流が設計時の許容範囲内の値であるか否かを判定することにより、電力変換装置１１の異常を検知する。同様に、異常判定部３２が、電力検出器２６Ａ、２６Ｂの計測値に基づいて、電力変換装置１２の異常を検知する。異常判定部３３が、電力検出器２７Ａ、２７Ｂの計測値に基づいて、電力変換装置１３の異常を検知する。異常判定部３１、３２、３３による異常の検知結果が制御装置３０に入力される。 The detection results of the power detectors 25A and 25B are input to the abnormality determination unit 31. For example, the measurement value of the voltage and current of the primary side terminal of the power converter 11 and the measurement value of the voltage and current of the secondary side terminal are input to the abnormality determination unit 31. The abnormality determination unit 31 detects an abnormality of the power converter 11 by determining whether or not the voltage and current measured by the power detectors 25A and 25B are values within the allowable range at the time of design. Similarly, the abnormality determination unit 32 detects an abnormality of the power conversion device 12 based on the measurement values of the power detectors 26A and 26B. The abnormality determination unit 33 detects an abnormality of the power conversion device 13 based on the measurement values of the power detectors 27A and 27B. The abnormality detection results by the abnormality determination units 31, 32, and 33 are input to the control device 30.

制御装置３０は、異常判定部３１、３２、３３からの検知結果に基づいて、異常時の処理を実行するか否かを判定し、検知結果が異常を示している場合には、異常時の処理を実行する。異常時の処理として、例えば電力変換装置１１、１２、１３の動作を停止させる。制御装置３０、電力検出器２５Ａ、２５Ｂ、２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂ、及び異常判定部３１、３２、３３が、装置の異常を検知する異常検知装置として機能する。 Based on the detection results from the abnormality determination units 31, 32, and 33, the control device 30 determines whether or not to execute processing at the time of abnormality, and when the detection result indicates abnormality, Execute the process. As a process at the time of abnormality, for example, the operations of the power converters 11, 12, and 13 are stopped. The control device 30, the power detectors 25A, 25B, 26A, 26B, 27A, and 27B and the abnormality determination units 31, 32, and 33 function as an abnormality detection device that detects an abnormality of the device.

図２は、制御装置３０及び異常判定部３１、３２、３３（図１）が実行する異常検知処理のフローチャートである。図２に示した異常検知処理は、例えば一定の周期で起動される。 FIG. 2 is a flowchart of the abnormality detection process executed by the control device 30 and the abnormality determination units 31, 32, and 33 (FIG. 1). The abnormality detection process shown in FIG. 2 is started at a constant cycle, for example.

異常検知処理が起動されると、異常判定部３１（図１）が、電力検出器２５Ａ、２５Ｂから、電力変換装置１１の一次側端子及び二次側端子の電圧及び電流の計測値を取得する。同様に、異常判定部３２が、電力検出器２６Ａ、２６Ｂから、電力変換装置１２の一次側端子及び二次側端子の電圧及び電流の計測値を取得する。さらに、異常判定部３３が、電力検出器２７Ａ、２７Ｂから、電力変換装置１２の一次側端子及び二次側端子の電圧及び電流の計測値を取得する（ステップＳＡ１）。 When the abnormality detection process is activated, the abnormality determination unit 31 (FIG. 1) acquires measured values of the voltage and current of the primary side terminal and the secondary side terminal of the power conversion device 11 from the power detectors 25A and 25B. . Similarly, the abnormality determination unit 32 acquires measured values of the voltage and current of the primary side terminal and the secondary side terminal of the power conversion device 12 from the power detectors 26A and 26B. Furthermore, the abnormality determination unit 33 acquires measured values of the voltage and current of the primary side terminal and the secondary side terminal of the power conversion device 12 from the power detectors 27A and 27B (step SA1).

異常判定部３１、３２、３３は、電圧及び電流の計測値と、設計時の許容範囲とを比較し、計測値が許容範囲外であれば、それぞれ電力変換装置１１、１２、１３に異常が発生していると判定する（ステップＳＡ２）。異常の検知結果が、制御装置３０に入力される。 The abnormality determination units 31, 32, and 33 compare the measured values of voltage and current with the allowable range at the time of design, and if the measured value is out of the allowable range, the power converters 11, 12, and 13 are abnormal. It is determined that it has occurred (step SA2). An abnormality detection result is input to the control device 30.

制御装置３０は、異常判定部３１、３２、３３から入力された異常の検知結果に基づいて、異常時の処理を実行するか否かを判定する（ステップＳＡ３）。異常判定部３１、３２、３３の少なくとも１つが異常を検知している場合、制御装置３０は、異常時の処理を実行（ステップＳＡ４）した後、異常検知処理を終了する。ステップＳＡ４において、例えば、制御装置３０は電力変換装置１１、１２、１３の動作を停止させる。異常判定部３１、３２、３３のいずれにおいても異常が検知されていない場合には、制御装置３０は、異常時の処理を実行することなく、異常検知処理を終了する。 The control device 30 determines whether or not to execute the abnormal process based on the abnormality detection results input from the abnormality determination units 31, 32, and 33 (step SA3). If at least one of the abnormality determination units 31, 32, and 33 detects an abnormality, the control device 30 executes the process at the time of abnormality (step SA4), and then ends the abnormality detection process. In step SA4, for example, the control device 30 stops the operations of the power conversion devices 11, 12, and 13. If no abnormality is detected in any of the abnormality determination units 31, 32, 33, the control device 30 ends the abnormality detection process without executing the process at the time of abnormality.

次に、図１及び図２に示した実施例の優れた効果について説明する。本実施例においては、電力変換装置１１、１２、１３のいずれかに異常が発生した場合、異常判定部３１、３２、３３により異常を検知することができる。異常が検知された場合、制御装置３０が異常時の処理を実行することにより、異常の拡大を抑制することが可能になる。 Next, the excellent effect of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be described. In the present embodiment, when an abnormality occurs in any of the power conversion devices 11, 12, and 13, the abnormality determination units 31, 32, and 33 can detect the abnormality. When an abnormality is detected, it is possible for the control device 30 to suppress the expansion of the abnormality by executing processing at the time of the abnormality.

制御装置３０が異常を検知すると、オペレータに異常を報知して、オペレータの注意を喚起させるようにするとよい。オペレータが異常の報知に気付いて保守サービス部門に連絡することにより、迅速な異常対応及び修理を行うことが可能になる。これにより、作業機械の稼働停止時間を短くすることができる。 When the control device 30 detects an abnormality, it is preferable to notify the operator of the abnormality so as to alert the operator. When the operator notices the notification of the abnormality and contacts the maintenance service department, it becomes possible to quickly deal with the abnormality and repair it. Thereby, the operation stop time of the work machine can be shortened.

次に、図１及び図２に示した実施例の変形例について説明する。
第１の変形例による作業機械においては、電力検出器２５Ａ、２５Ｂ、２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂの各々が二重化されている。例えば、電力検出器２５Ａが、２つの電圧センサと２つの電流センサとを含む。異常判定部３１は、２つの電圧センサの計測値を比較し、さらに２つの電流センサの計測値を比較して、電力検出器２５Ａの動作の正常性を確認する。同様に、異常判定部３２が、電力検出器２６Ａ、２６Ｂの動作の正常性を確認し、異常判定部３３が、電力検出器２７Ａ、２７Ｂの動作の正常性を確認する。 Next, a modification of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be described.
In the work machine according to the first modification, each of the power detectors 25A, 25B, 26A, 26B, 27A, 27B is duplicated. For example, the power detector 25A includes two voltage sensors and two current sensors. The abnormality determination unit 31 compares the measured values of the two voltage sensors and further compares the measured values of the two current sensors to confirm the normality of the operation of the power detector 25A. Similarly, the abnormality determination unit 32 confirms the normality of the operation of the power detectors 26A and 26B, and the abnormality determination unit 33 confirms the normality of the operation of the power detectors 27A and 27B.

このように電圧センサ及び電流センサを二重化することにより、電圧センサ及び電流センサ自体の異常を検知することができる。 Thus, by duplicating the voltage sensor and the current sensor, it is possible to detect an abnormality in the voltage sensor and the current sensor itself.

第２の変形例による作業機械においては、異常判定部３１が、一次側端子に接続された電力検出器２５Ａによる計測値と、二次側端子に接続された電力検出器２５Ｂの計測値とに基づいて、電力変換装置１１の異常を検知する。例えば、一次側端子を通して電力変換装置１１に流入する電力と、二次側端子を通して電力変換装置１１から流出する電力とを比較する。電力変換装置１１が正常に動作している場合には、電力変換装置１１から流出する電力は、電力変換装置１１に流入する電力に変換効率を乗じた値に等しい。電力変換装置１１の変換効率は既知であるため、電力変換装置１１に流入する電力と、電力変換装置１１から流出する電力に基づいて、電力変換装置１１の異常を検知することができる。異常判定部３２、３３も、それぞれ電力変換装置１２、１３の異常を検知する。 In the work machine according to the second modification, the abnormality determination unit 31 converts the measurement value by the power detector 25A connected to the primary side terminal and the measurement value of the power detector 25B connected to the secondary side terminal. Based on this, an abnormality of the power converter 11 is detected. For example, the power flowing into the power conversion device 11 through the primary side terminal is compared with the power flowing out from the power conversion device 11 through the secondary side terminal. When the power converter 11 is operating normally, the power flowing out from the power converter 11 is equal to a value obtained by multiplying the power flowing into the power converter 11 by the conversion efficiency. Since the conversion efficiency of the power conversion device 11 is known, an abnormality of the power conversion device 11 can be detected based on the power flowing into the power conversion device 11 and the power flowing out from the power conversion device 11. The abnormality determination units 32 and 33 also detect the abnormality of the power converters 12 and 13, respectively.

例えば、電力変換装置１１に流入する電力に変換効率を乗じた値が、電力変換装置１１から流出する電力に実質的に等しい場合、電力変換装置１１は正常に動作していると判定することができる。ここで、「実質的」に等しいか否かは、電力変換装置１１の変換効率のばらつき、電圧センサや電流センサの測定誤差等を加味して判定するとよい。 For example, when the value obtained by multiplying the power flowing into the power conversion device 11 by the conversion efficiency is substantially equal to the power flowing out from the power conversion device 11, it can be determined that the power conversion device 11 is operating normally. it can. Here, whether or not it is equal to “substantially” may be determined in consideration of variations in conversion efficiency of the power conversion device 11, measurement errors of voltage sensors and current sensors, and the like.

電圧センサや電流センサ自体の異常により、測定対象の電圧や電流が許容範囲から外れているにもかかわらず計測値が許容範囲に収まってしまう場合がある。電圧センサや電流センサにこのような異常が発生している場合、図１及び図２に示した実施例では電力変換装置の異常を検知することができない。第２の変形例では、電圧センサや電流センサにこのような異常が発生すると、電力変換装置に流入する電力と流出する電力との関係が許容範囲から外れる。このため、電圧センサ及び電流センサ自体のこのような異常を検知することができる。 Due to an abnormality in the voltage sensor or current sensor itself, the measured value may fall within the allowable range even though the voltage or current to be measured is out of the allowable range. When such an abnormality occurs in the voltage sensor or the current sensor, the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 cannot detect the abnormality of the power converter. In the second modification, when such an abnormality occurs in the voltage sensor or the current sensor, the relationship between the power flowing into the power conversion device and the power flowing out is out of the allowable range. For this reason, such an abnormality of the voltage sensor and the current sensor itself can be detected.

次に、図３及び図４を参照して、他の実施例によるモータ駆動システムを搭載した作業機械について説明する。以下、図１及び図２に示した実施例と共通の構成については説明を省略する。 Next, with reference to FIG.3 and FIG.4, the working machine carrying the motor drive system by another Example is demonstrated. Hereinafter, the description of the configuration common to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is omitted.

図３は、本実施例による作業機械の概略等価回路図である。図１に示した実施例では、電力変換装置１１の一次側端子に電力検出器２５Ａが接続され、二次側端子に電力検出器２５Ｂが接続されていた。同様に、他の電力変換装置１２、１３においても、一次側端子及び二次側端子の双方に電力検出器が接続されていた。これに対し、図３に示した実施例では、電力変換装置１１、１２、１３の一次側端子にのみ、それぞれ電力検出器２５Ａ、２６Ａ、２７Ａが接続されており、二次側端子には電力検出器が接続されていない。電力検出器２５Ａ、２６Ａ、２７Ａの計測値が制御装置３０に入力される。 FIG. 3 is a schematic equivalent circuit diagram of the work machine according to the present embodiment. In the embodiment shown in FIG. 1, the power detector 25 A is connected to the primary side terminal of the power converter 11, and the power detector 25 B is connected to the secondary side terminal. Similarly, in the other power converters 12 and 13, the power detector is connected to both the primary side terminal and the secondary side terminal. On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 3, the power detectors 25A, 26A, and 27A are connected only to the primary side terminals of the power converters 11, 12, and 13, respectively, and the secondary side terminal is connected to the power. The detector is not connected. Measurement values of the power detectors 25 A, 26 A, and 27 A are input to the control device 30.

図４は、本実施例によるモータ駆動システムの制御装置３０（図３）が実行する異常検知処理のフローチャートである。図４に示した異常検知処理は、例えば一定の周期で起動される。 FIG. 4 is a flowchart of the abnormality detection process executed by the control device 30 (FIG. 3) of the motor drive system according to this embodiment. The abnormality detection process shown in FIG. 4 is started at a constant cycle, for example.

異常検知処理が起動されると、制御装置３０は、各電力変換装置１１、１２、１３を経由して直流母線１０へ流出入する電力を計測する（ステップＳＢ１）。具体的には、制御装置３０は、電力検出器２５Ａ、２６Ａ、２７Ａから電圧及び電流の計測値を取得する。電圧及び電流の計測値から、電力変換装置１１、１２、１３を経由して直流母線１０へ流出入する電力を求めることができる。 When the abnormality detection process is activated, the control device 30 measures the power flowing into and out of the DC bus 10 via the power converters 11, 12, and 13 (step SB1). Specifically, the control device 30 acquires voltage and current measurement values from the power detectors 25A, 26A, and 27A. From the measured values of voltage and current, the power flowing into and out of the DC bus 10 via the power converters 11, 12 and 13 can be obtained.

制御装置３０は、電力変換装置１１、１２、１３を経由して直流母線１０に流出入する電力の合計値を算出する（ステップＳＢ２）。合計値の算出後、算出された合計値に異常があるか否かを判定する（ステップＳＢ３）。例えば、合計値が許容範囲から外れている場合に、異常があると判定する。合計値に異常がある場合、制御装置３０は異常時の処理を実行し（ステップＳＢ４）、異常検知処理を終了する。合計値に異常がない場合には、制御装置３０は、異常時の処理を実行することなく異常検知処理を終了する。 The control device 30 calculates the total value of the power flowing into and out of the DC bus 10 via the power conversion devices 11, 12, and 13 (step SB2). After calculating the total value, it is determined whether or not there is an abnormality in the calculated total value (step SB3). For example, when the total value is out of the allowable range, it is determined that there is an abnormality. When there is an abnormality in the total value, the control device 30 executes an abnormal process (step SB4), and ends the abnormality detection process. When there is no abnormality in the total value, the control device 30 ends the abnormality detection process without executing the process at the time of abnormality.

次に、直流母線１０に流出入する電力の合計値の許容範囲について説明する。電力変換装置１１、１２、１３の変換効率が１００％であると仮定すると、エネルギ保存則から、電力変換装置１１、１２、１３を経由して直流母線１０に流入する電力の合計値は０である。電力変換装置１１、１２、１３を経由して直流母線１０に流入する電力をＰ１、Ｐ２、Ｐ３（流出する場合には負）で表すと、Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＝０が成立する。 Next, the allowable range of the total value of power flowing into and out of the DC bus 10 will be described. Assuming that the conversion efficiency of the power converters 11, 12, and 13 is 100%, the total value of the power flowing into the DC bus 10 via the power converters 11, 12, and 13 is 0 from the energy conservation law. is there. When the power flowing into the DC bus 10 via the power converters 11, 12, and 13 is expressed as P1, P2, and P3 (negative when flowing out), P1 + P2 + P3 = 0 holds.

実際には、電力変換装置１１、１２、１３の変換効率は１００％より低いため、直流母線１０に流出入する電力の合計値の許容範囲は、電力変換装置１１、１２、１３の変換効率を加味して決定するとよい。または、電力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に、それぞれ電力変換装置１１、１２、１３の変換効率を乗じた値の合計値を求めて、この合計値が実質的に０である場合に、異常が発生していないと判定してもよい。「実質的に０」であるか否かは、電力検出器２５Ａ、２６Ａ、２７Ａの測定誤差、電力変換装置１１、１２、１３の電力変換効率のばらつきを加味して判定するとよい。 Actually, since the conversion efficiency of the power converters 11, 12, 13 is lower than 100%, the allowable range of the total value of the power flowing into and out of the DC bus 10 is the conversion efficiency of the power converters 11, 12, 13. It is good to decide in consideration. Alternatively, when the total value of the values obtained by multiplying the power P1, P2, and P3 by the conversion efficiencies of the power converters 11, 12, and 13, respectively, is obtained and the total value is substantially 0, an abnormality occurs. It may be determined that it is not. Whether or not it is “substantially 0” may be determined in consideration of measurement errors of the power detectors 25A, 26A, and 27A and variations in power conversion efficiency of the power converters 11, 12, and 13.

次に、図３及び図４に示した実施例の優れた効果について説明する。
図３及び図４に示した実施例においては、電力変換装置１１、１２、１３、及び直流母線１０を含む装置系の異常を検知することができる。さらに、電力検出器２５Ａ、２６Ａ、２７Ａ自体の異常を、装置系の異常として検知することができる。 Next, the excellent effect of the embodiment shown in FIGS. 3 and 4 will be described.
In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, it is possible to detect an abnormality in the device system including the power converters 11, 12, 13 and the DC bus 10. Furthermore, an abnormality in the power detectors 25A, 26A, and 27A itself can be detected as an abnormality in the apparatus system.

本実施例では、装置系の異常を検知した場合に、電力検出器２５Ａ、２６Ａ、２７Ａの計測結果のみに基づいて故障が発生している装置を特定することはできない。異常を検知すると、装置の動作を停止させた後に異常が発生している装置の探索を行うとよい。さらに、本実施例では、図１及び図２に示した実施例と比べて、電力検出器の台数を削減することができる。 In the present embodiment, when an abnormality in the device system is detected, it is not possible to identify a device in which a failure has occurred based only on the measurement results of the power detectors 25A, 26A, and 27A. When an abnormality is detected, it is preferable to search for a device in which an abnormality has occurred after stopping the operation of the device. Furthermore, in this embodiment, the number of power detectors can be reduced as compared with the embodiment shown in FIGS.

次に、図５Ａ、図５Ｂ、及び図６を参照して、他の実施例によるクレーンシステムについて説明する。 Next, a crane system according to another embodiment will be described with reference to FIGS. 5A, 5B, and 6.

図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ本実施例によるクレーンシステムの概略正面図及び概略側面図である。複数の柱４０が桁４１を支えている。柱４０と桁４１とによって門型フレームが構成される。柱４０の下端に車輪４２が取り付けられており、門型フレームがレール４３に沿って走行する。図４Ａの紙面に垂直な方向及び図４Ｂの左右方向が走行方向に相当する。桁４１にトロリー４５が搭載されている。トロリー４５に巻き上げ機４６が搭載されている。 5A and 5B are a schematic front view and a schematic side view of the crane system according to the present embodiment, respectively. A plurality of pillars 40 support the girders 41. The column 40 and the girder 41 constitute a portal frame. A wheel 42 is attached to the lower end of the column 40, and the portal frame travels along the rail 43. The direction perpendicular to the paper surface of FIG. 4A and the left-right direction of FIG. 4B correspond to the traveling direction. A trolley 45 is mounted on the girder 41. A hoisting machine 46 is mounted on the trolley 45.

複数の電動アクチュエータがそれぞれの作動部を駆動する。例えば、門型フレームに搭載された走行用モータ５１が車輪４２を駆動する。トロリー４５に搭載された横行用モータ５２が、トロリー４５を横行方向に移動させる。図４Ａの左右方向及び図４Ｂの紙面に垂直な方向が横行方向に相当する。巻き上げ機４６に搭載された巻上げモータ５３が、先端にフック等の吊り下げ具４７が取り付けられたワイヤを巻上げ及び繰り出す。このように、巻上げモータ５３、横行用モータ５２、及び走行用モータ５１等の電動アクチュエータが、それぞれ吊り下げ具４７、トロリー４５、車輪４２の作動部を駆動する。 A plurality of electric actuators drive each operating part. For example, the traveling motor 51 mounted on the portal frame drives the wheels 42. A traverse motor 52 mounted on the trolley 45 moves the trolley 45 in the traverse direction. The horizontal direction in FIG. 4A and the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 4B correspond to the transverse direction. A hoisting motor 53 mounted on the hoisting machine 46 winds and feeds a wire having a hanging tool 47 such as a hook attached to the tip. Thus, the electric actuators such as the hoisting motor 53, the traversing motor 52, and the traveling motor 51 drive the operating parts of the hanging tool 47, the trolley 45, and the wheels 42, respectively.

門型フレームに、交流電源６０、電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）６５、蓄電装置６７、及び電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）６８が搭載されている。交流電源６０は、エンジン６１と発電機６２とを含む。交流電源６０は、巻上げモータ５３、横行用モータ５２、及び走行用モータ５１に駆動用の電力を供給する。さらに、交流電源６０から供給される電力によって蓄電装置６７が充電される。 An AC power supply 60, a power converter (DC-DC converter) 65, a power storage device 67, and a power converter (DC-DC converter) 68 are mounted on the portal frame. AC power supply 60 includes an engine 61 and a generator 62. The AC power supply 60 supplies driving electric power to the winding motor 53, the traversing motor 52, and the traveling motor 51. Further, the power storage device 67 is charged with the electric power supplied from the AC power supply 60.

図６は、クレーンシステムの電力系統図である。交流電源６０が整流器６３及び電力変換装置６５を介して直流母線７０に接続されている。電力変換装置６５は、交流電源６０から出力され整流器６３で整流された直流電力を、目標とする電圧の直流電力に変換して直流母線７０に供給する。直流母線７０の正側母線７０Ｐと負側母線７０Ｎとの間に平滑コンデンサ７２が接続されている。 FIG. 6 is a power system diagram of the crane system. An AC power supply 60 is connected to the DC bus 70 via a rectifier 63 and a power converter 65. The power conversion device 65 converts the DC power output from the AC power supply 60 and rectified by the rectifier 63 into DC power having a target voltage and supplies the DC power to the DC bus 70. A smoothing capacitor 72 is connected between the positive bus 70P and the negative bus 70N of the DC bus 70.

蓄電装置６７が電力変換装置６８を介して直流母線７０に接続されている。電力変換装置６８は、蓄電装置６７の充放電を制御する。蓄電装置６７の放電時には、電力変換装置６８が蓄電装置６７の出力電圧を昇圧して蓄電装置６７から直流母線７０に電力を供給する。蓄電装置６７の充電時には、電力変換装置６８が直流母線７０の電圧を降圧して直流母線７０から蓄電装置６７に電力を供給する。 A power storage device 67 is connected to the DC bus 70 via the power conversion device 68. The power conversion device 68 controls charging / discharging of the power storage device 67. When discharging power storage device 67, power conversion device 68 boosts the output voltage of power storage device 67 and supplies power from power storage device 67 to DC bus 70. When charging power storage device 67, power conversion device 68 steps down the voltage of DC bus 70 and supplies power from DC bus 70 to power storage device 67.

走行用モータ５１が、インバータ５４及び電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）５７を介して直流母線７０に接続されている。横行用モータ５２が、インバータ５５及び電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）５８を介して直流母線７０に接続されている。巻上げモータ５３が、インバータ５６及び電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）５９を介して直流母線７０に接続されている。電力変換装置５７、５８、５９は、それぞれ直流母線７０の電圧を昇圧し、昇圧された電力をインバータ５４、５５、５６に供給する。 A traveling motor 51 is connected to a DC bus 70 via an inverter 54 and a power converter (DC-DC converter) 57. A traverse motor 52 is connected to the DC bus 70 via an inverter 55 and a power converter (DC-DC converter) 58. A winding motor 53 is connected to the DC bus 70 via an inverter 56 and a power converter (DC-DC converter) 59. The power converters 57, 58 and 59 boost the voltage of the DC bus 70 and supply the boosted power to the inverters 54, 55 and 56, respectively.

コントローラ８０が、電力変換装置５７、５８、５９、６５、６８、及びインバータ５４、５５、５６を制御することにより、直流母線７０から走行用モータ５１、横行用モータ５２、及び巻上げモータ５３に電力を供給する。コントローラ８０は、直流母線７０の電圧を予め設定された目標値に維持するように電力変換装置５７、５８、５９、６５、及び６８を制御する。巻上げモータ５３が巻下げ動作をするときには、コントローラ８０がインバータ５６及び電力変換装置５９を制御して、巻上げモータ５３で発生した回生電力を降圧して直流母線７０に供給する。この回生電力により蓄電装置６７を充電することができる。 The controller 80 controls the power converters 57, 58, 59, 65, 68 and the inverters 54, 55, 56, whereby electric power is supplied from the DC bus 70 to the traveling motor 51, the traversing motor 52, and the hoisting motor 53. Supply. The controller 80 controls the power converters 57, 58, 59, 65, and 68 so as to maintain the voltage of the DC bus 70 at a preset target value. When the winding motor 53 performs the lowering operation, the controller 80 controls the inverter 56 and the power converter 59 to step down the regenerative power generated by the winding motor 53 and supply it to the DC bus 70. The power storage device 67 can be charged by the regenerative power.

電力検出器７５Ａが、電力変換装置６５と整流器６３との間（電力変換装置６５の一次側端子）に接続されており、電力検出器７５Ｂが、電力変換装置６５の、直流母線７０側の端子（二次側端子）に接続されている。電力検出器７５Ａ、７５Ｂは、それぞれ電力変換装置６５の一次側端子及び二次側端子における入出力電力を計測する。同様に、電力検出器７６Ａ、７６Ｂが、それぞれ電力変換装置６８の一次側端子及び二次側端子における入出力電力を計測する。電力検出器７７Ａ、７７Ｂが、それぞれ電力変換装置５７の一次側端子及び二次側端子における入出力電力を計測する。電力検出器７８Ａ、７８Ｂが、それぞれ電力変換装置５８の一次側端子及び二次側端子における入出力電力を計測する。電力検出器７９Ａ、７９Ｂが、それぞれ電力変換装置５９の一次側端子及び二次側端子における入出力電力を計測する。 The power detector 75A is connected between the power converter 65 and the rectifier 63 (primary terminal of the power converter 65), and the power detector 75B is a terminal on the DC bus 70 side of the power converter 65. (Secondary terminal) is connected. The power detectors 75A and 75B measure input / output power at the primary side terminal and the secondary side terminal of the power conversion device 65, respectively. Similarly, the power detectors 76A and 76B measure input / output power at the primary side terminal and the secondary side terminal of the power converter 68, respectively. The power detectors 77A and 77B measure input / output power at the primary side terminal and the secondary side terminal of the power converter 57, respectively. The power detectors 78A and 78B measure input / output power at the primary side terminal and the secondary side terminal of the power converter 58, respectively. The power detectors 79A and 79B measure input / output power at the primary side terminal and the secondary side terminal of the power converter 59, respectively.

電力検出器７５Ａ〜７９Ａ、７５Ｂ〜７９Ｂの各々は、例えば電圧センサと電流センサとを含む。電力検出器７５Ａ〜７９Ａ、７５Ｂ〜７９Ｂによる入出力電力の計測値がコントローラ８０に入力される。 Each of the power detectors 75A to 79A and 75B to 79B includes, for example, a voltage sensor and a current sensor. The measured values of input / output power by the power detectors 75A to 79A and 75B to 79B are input to the controller 80.

次に、コントローラ８０が実行する異常判定処理について説明する。コントローラ８０は、図１及び図２に示した実施例の制御装置３０と同様に、電力検出器７５Ａ、７５Ｂの計測値に基づいて、電力変換装置６５の異常を検知する。さらに、電力検出器７６Ａ、７６Ｂの計測値に基づいて、電力変換装置６８の異常を検知し、電力検出器７７Ａ、７７Ｂの計測値に基づいて、電力変換装置５７の異常を検知し、電力検出器７８Ａ、７８Ｂの計測値に基づいて、電力変換装置５８の異常を検知し、電力検出器７９Ａ、７９Ｂの計測値に基づいて、電力変換装置５９の異常を検知する。 Next, the abnormality determination process executed by the controller 80 will be described. The controller 80 detects an abnormality of the power conversion device 65 based on the measurement values of the power detectors 75A and 75B, similarly to the control device 30 of the embodiment shown in FIGS. Furthermore, an abnormality of the power converter 68 is detected based on the measured values of the power detectors 76A and 76B, and an abnormality of the power converter 57 is detected based on the measured values of the power detectors 77A and 77B to detect power. The abnormality of the power converter 58 is detected based on the measured values of the devices 78A and 78B, and the abnormality of the power converter 59 is detected based on the measured values of the power detectors 79A and 79B.

さらに、コントローラ８０は、図３及び図４に示した実施例と同様に、電力検出器７５Ａ〜７９Ａの計測値に基づいて、直流母線７０への入出力電力の合計値を算出する。この算出結果に基づいて、電力変換装置５７〜５９、６５、６８、直流母線７０、平滑コンデンサ７２を含む装置系の異常を検知する。コントローラ８０は、装置系の異常を検知すると、電力変換装置５７〜５９、６５、６８の動作を停止させる。さらに、交流電源６０、及びインバータ５４、５５、５６の動作も停止させるとよい。 Furthermore, the controller 80 calculates the total value of the input / output power to the DC bus 70 based on the measured values of the power detectors 75A to 79A, as in the embodiment shown in FIGS. Based on this calculation result, the abnormality of the apparatus system including the power converters 57 to 59, 65, 68, the DC bus 70, and the smoothing capacitor 72 is detected. When the controller 80 detects an abnormality in the device system, the controller 80 stops the operations of the power conversion devices 57 to 59, 65, and 68. Furthermore, the operations of the AC power supply 60 and the inverters 54, 55, and 56 may be stopped.

コントローラ８０は、走行用モータ５１、横行用モータ５２、及び巻上げモータ５３の駆動中に、直流母線７０の電圧が予め決められた目標値に維持されるように電力変換装置６５、６８、及び交流電源６０を制御している。例えば、直流母線７０の電圧が目標値より高くなると、電力変換装置６８を通して直流母線７０から蓄電装置６７に電力を供給して蓄電装置６７を充電することにより、直流母線７０の電圧を低下させる（平滑コンデンサ７２を放電させる）。さらに、電力変換装置６５を通した直流母線７０への電力の供給量を減らす。直流母線７０の電圧が目標値より低くなると、電力変換装置６８を通して蓄電装置６７を放電させ、直流母線７０に電力を供給することにより、直流母線７０の電圧を上昇させる（平滑コンデンサ７２を充電する）。さらに、電力変換装置６５を通した直流母線７０への電力の供給量を増やす。 The controller 80 controls the power converters 65, 68, and the AC so that the voltage of the DC bus 70 is maintained at a predetermined target value while the traveling motor 51, the traversing motor 52, and the hoisting motor 53 are driven. The power supply 60 is controlled. For example, when the voltage of the DC bus 70 becomes higher than the target value, power is supplied from the DC bus 70 to the power storage device 67 through the power converter 68 to charge the power storage device 67, thereby reducing the voltage of the DC bus 70 ( The smoothing capacitor 72 is discharged). Further, the amount of power supplied to the DC bus 70 through the power converter 65 is reduced. When the voltage of the DC bus 70 becomes lower than the target value, the power storage device 67 is discharged through the power converter 68 and the power is supplied to the DC bus 70, thereby increasing the voltage of the DC bus 70 (charging the smoothing capacitor 72). ). Further, the amount of power supplied to the DC bus 70 through the power converter 65 is increased.

このように、本実施例において、平滑コンデンサ７２が充放電を繰り返すため、充電中または放電中の極短時間では、直流母線７０への入出力電力の合計値が０にはならない。ただし、充放電の繰り返し周期より十分長い時間で平均すると、直流母線７０への入出力電力の合計値はほぼ０になる。コントローラ８０は、平滑コンデンサ７２の充放電の繰り返し周期よりも長い時間に亘って直流母線７０への入出力電力を平均し、入出力電力の平均値が許容範囲内であるか否かを判定する。 Thus, in this embodiment, since the smoothing capacitor 72 repeats charging and discharging, the total value of input / output power to the DC bus 70 does not become zero in a very short time during charging or discharging. However, if averaged over a time sufficiently longer than the charge / discharge cycle, the total value of input / output power to / from DC bus 70 is substantially zero. The controller 80 averages the input / output power to the DC bus 70 over a time longer than the charging / discharging repetition period of the smoothing capacitor 72, and determines whether or not the average value of the input / output power is within an allowable range. .

平滑コンデンサ７２の充放電の繰り返し周期は、直流母線７０の電圧を一定に維持するための制御パラメータに依存する。実際に設定されている制御パラメータの値から、平滑コンデンサ７２の充放電の繰り返し周期を予測することができる。従って、装置系の異常判定を行う際に、直流母線７０への入出力電力を平均する期間も、予め設定しておくことが可能である。 The charging / discharging cycle of the smoothing capacitor 72 depends on a control parameter for maintaining the voltage of the DC bus 70 constant. From the value of the control parameter that is actually set, the charge / discharge repetition period of the smoothing capacitor 72 can be predicted. Therefore, it is possible to set in advance also the period during which the input / output power to the DC bus 70 is averaged when determining abnormality of the device system.

次に、図５Ａ、図５Ｂ及び図６に示した実施例の優れた効果について説明する。本実施例では、電力変換装置５７〜５９、６５、６８、直流母線７０、及び平滑コンデンサ７２を含む装置系の異常を検知することができる。さらに、電力変換装置５７〜５９、６５、６８のうちどの装置で異常が検知されたかを特定することができる。また、図１及び図２に示した実施例、図３及び図４に示した実施例と同様に、電力検出器７５Ａ〜７９Ａ、７５Ｂ〜７９Ｂ自体に故障が発生した場合にも、装置系の異常として検知することができる。 Next, the excellent effect of the embodiment shown in FIGS. 5A, 5B and 6 will be described. In the present embodiment, it is possible to detect an abnormality of the device system including the power converters 57 to 59, 65, 68, the DC bus 70, and the smoothing capacitor 72. Furthermore, it is possible to specify which of the power conversion devices 57 to 59, 65, and 68 has detected the abnormality. Similarly to the embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2 and the embodiment shown in FIG. 3 and FIG. 4, even when a failure occurs in the power detectors 75A to 79A and 75B to 79B themselves, It can be detected as an abnormality.

次に、図７を参照して、さらに他の実施例によるクレーンシステムについて説明する。以下、図５Ａ、図５Ｂ、図６に示した実施例と共通の構成については説明を省略する。 Next, a crane system according to still another embodiment will be described with reference to FIG. Hereinafter, the description of the configuration common to the embodiment shown in FIGS. 5A, 5B, and 6 will be omitted.

図７は、本実施例によるクレーンシステムの電力系統図である。本実施例では、電力変換装置５７〜５９、６５、６８の一次側端子に、それぞれ電力検出器７７Ａ〜７９Ａ、７５Ａ、７６Ａが接続されており、二次側端子には電力検出器が接続されていない。 FIG. 7 is a power system diagram of the crane system according to the present embodiment. In the present embodiment, power detectors 77A to 79A, 75A, and 76A are connected to the primary side terminals of the power conversion devices 57 to 59, 65, and 68, respectively, and the power detector is connected to the secondary side terminals. Not.

本実施例においては、図３及び図４に示した実施例と同様に、電力変換装置５７〜５９、６５、６８、直流母線７０、及び平滑コンデンサ７２を含む装置系の異常を検知することができる。さらに、電力検出器７５Ａ〜７９Ａ自体の故障を、装置系の異常として検知することができる。 In this embodiment, as in the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, it is possible to detect an abnormality in the device system including the power conversion devices 57 to 59, 65, 68, the DC bus 70, and the smoothing capacitor 72. it can. Furthermore, a failure in the power detectors 75A to 79A itself can be detected as an abnormality in the device system.

次に、図８を参照して、さらに他の実施例によるクレーンシステムについて説明する。以下、図７に示した実施例によるクレーンシステムとの相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。 Next, a crane system according to still another embodiment will be described with reference to FIG. Hereinafter, differences from the crane system according to the embodiment shown in FIG. 7 will be described, and description of common configurations will be omitted.

図８は、本実施例におけるクレーンシステムの電力系統図である。図７に示した実施例では、走行用モータ５１のインバータ５４、横行用モータ５２のインバータ５５、及び巻上げモータ５３のインバータ５６に対応して、それぞれ電力変換装置５７、５８、５９が接続されている。これに対し、図８に示した実施例では、３つのインバータ５４、５５、５６に対して１つの電力変換装置９０が接続されている。電力変換装置９０の一次側端子に３つのインバータ５４、５５、５６が並列に接続されている。さらに、電力変換装置９０の一次側端子に電力検出器９１が接続されており、電力検出器９１が、電力変換装置９０を経由して直流母線７０へ流出入する電力を計測する。 FIG. 8 is a power system diagram of the crane system in the present embodiment. In the embodiment shown in FIG. 7, power converters 57, 58, 59 are connected to the inverter 54 of the traveling motor 51, the inverter 55 of the traverse motor 52, and the inverter 56 of the winding motor 53, respectively. Yes. On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 8, one power converter 90 is connected to the three inverters 54, 55, 56. Three inverters 54, 55, 56 are connected in parallel to the primary side terminal of the power converter 90. Furthermore, a power detector 91 is connected to the primary side terminal of the power converter 90, and the power detector 91 measures the power flowing into and out of the DC bus 70 via the power converter 90.

コントローラ８０は、電力検出器７５Ａ、７６Ａ、及び９１で計測された直流母線７０への入出力電力の合計値に基づいて、装置系の異常を検知する。 The controller 80 detects an abnormality in the apparatus system based on the total value of input / output power to the DC bus 70 measured by the power detectors 75A, 76A, and 91.

図８に示した実施例においても、電力変換装置６５、６８、９０、直流母線７０、及び平滑コンデンサ７２を含む装置系の異常を検知することができる。また、図３及び図４に示した実施例と同様に、電力検出器７５Ａ、７６Ａ、９１自体に故障が発生した場合にも、装置系の異常として検知することができる。 Also in the embodiment shown in FIG. 8, it is possible to detect an abnormality in the device system including the power conversion devices 65, 68, 90, the DC bus 70, and the smoothing capacitor 72. Similarly to the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, even when a failure occurs in the power detectors 75A, 76A, 91 themselves, it can be detected as an abnormality in the apparatus system.

次に、図９を参照して、さらに他の実施例によるクレーンシステムについて説明する。以下、図７に示した実施例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。 Next, a crane system according to still another embodiment will be described with reference to FIG. Hereinafter, differences from the embodiment shown in FIG. 7 will be described, and descriptions of common configurations will be omitted.

図９は、本実施例におけるクレーンシステムの電力系統図である。図７に示した実施例では、電力変換装置５７、５８、５９とインバータ５４、５５、５６との間に、それぞれ電力検出器７７Ａ、７８Ａ、７９Ａが配置されている。本実施例では、図７に示した電力検出器７７Ａ、７８Ａ、７９Ａに代えて、インバータ５４と走行用モータ５１との間、インバータ５５と横行用モータ５２との間、及びインバータ５６と巻上げモータ５３との間の三相交流区間に、それぞれ電力検出器９５、９６、９７が挿入されている。 FIG. 9 is a power system diagram of the crane system in the present embodiment. In the embodiment shown in FIG. 7, power detectors 77A, 78A, and 79A are arranged between the power converters 57, 58, and 59 and the inverters 54, 55, and 56, respectively. In this embodiment, instead of the power detectors 77A, 78A and 79A shown in FIG. 7, between the inverter 54 and the traveling motor 51, between the inverter 55 and the traversing motor 52, and between the inverter 56 and the hoisting motor. The power detectors 95, 96, and 97 are inserted in the three-phase AC section with respect to 53, respectively.

電力検出器９５、９６、９７は、それぞれ三相交流区間において電力変換装置５７、５８、５９及びインバータ５４、５５、５６を経由して直流母線７０へ流出入する電力を計測する。 The power detectors 95, 96, 97 measure the power flowing into and out of the DC bus 70 via the power converters 57, 58, 59 and the inverters 54, 55, 56 in the three-phase AC section, respectively.

コントローラ８０は、電力検出器９５、９６、９７による入出力電力の計測値、インバータ５４、５５、５６の電力変換効率、及び電力変換装置５７、５８、５９の電力変換効率に基づいて、直流母線７０への実質的な入出力電力を算出する。さらに、電力検出器７５Ａ、７６Ａによる入出力電力の計測値、及び電力変換装置６５、６８の電力変換効率に基づいて、直流母線７０への実質的な入出力電力を算出する。 Based on the measured values of input / output power by the power detectors 95, 96, 97, the power conversion efficiency of the inverters 54, 55, 56, and the power conversion efficiency of the power conversion devices 57, 58, 59, the controller 80 The substantial input / output power to 70 is calculated. Further, the substantial input / output power to the DC bus 70 is calculated based on the measured values of the input / output power by the power detectors 75A and 76A and the power conversion efficiency of the power converters 65 and 68.

その後、コントローラ８０は、電力検出器７５Ａ、７６Ａ、９５、９６、９７の計測値から算出した実質的な入出力電力の合計値に基づいて、装置系に異常が発生しているか否かを判定する。例えば、算出された入出力電力の合計値が実質的に０であれば、装置系に異常が発生していないと判定し、それ以外であれば装置系に異常が発生していると判定する。 Thereafter, the controller 80 determines whether or not an abnormality has occurred in the device system based on the total value of the substantial input / output power calculated from the measured values of the power detectors 75A, 76A, 95, 96, and 97. To do. For example, if the calculated total value of input / output power is substantially 0, it is determined that no abnormality has occurred in the device system, and otherwise, it is determined that an abnormality has occurred in the device system. .

次に、図９に示した実施例の優れた効果について説明する。図９に示した実施例では、電力変換装置５７、５８、５９、６５、６８、直流母線７０、及び平滑コンデンサ７２のみならず、インバータ５４、５５、５６を含めた装置系の異常を検知することができる。 Next, the excellent effect of the embodiment shown in FIG. 9 will be described. In the embodiment shown in FIG. 9, not only the power converters 57, 58, 59, 65, 68, the DC bus 70, and the smoothing capacitor 72 but also abnormalities in the device system including the inverters 54, 55, 56 are detected. be able to.

次に、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して、さらに他の実施例によるショベルについて説明する。 Next, with reference to FIG. 10A and 10B, the shovel by another Example is demonstrated.

図１０Ａは、本実施例によるショベルの側面図である。下部走行体１００に対して旋回可能に上部旋回体１０１が搭載されている。上部旋回体１０１にアタッチメント１１０が取り付けられている。アタッチメント１１０は、上部旋回体１０１に取り付けられたブーム１１２、ブーム１１２の先端に取り付けられたアーム１１３、及びアーム１１３の先端に取り付けられたバケット１１４を含む。ブームシリンダ１１５がブーム１１２を起伏させる。アームシリンダ１１６がアーム１１３を開閉させる。バケットシリンダ１１７がバケットを開閉させる。 FIG. 10A is a side view of the shovel according to the present embodiment. An upper turning body 101 is mounted so as to be turnable with respect to the lower traveling body 100. An attachment 110 is attached to the upper swing body 101. The attachment 110 includes a boom 112 attached to the upper swing body 101, an arm 113 attached to the tip of the boom 112, and a bucket 114 attached to the tip of the arm 113. The boom cylinder 115 raises and lowers the boom 112. The arm cylinder 116 opens and closes the arm 113. A bucket cylinder 117 opens and closes the bucket.

図１０Ｂは、ショベルの油圧駆動系及び電気駆動系のブロック図である。エンジン１２０、電動発電機１２２、及び油圧ポンプ１２３がトルクコンバータ１２１を介して相互に接続されている。油圧ポンプ１２３から油圧負荷１２４に動力が供給される。油圧負荷１２４には、例えば、ブームシリンダ１１５、アームシリンダ１１６、バケットシリンダ１１７（図１０Ａ）、及び下部走行体１００のクローラを駆動する油圧モータ等が含まれる。 FIG. 10B is a block diagram of a hydraulic drive system and an electric drive system of the excavator. The engine 120, the motor generator 122, and the hydraulic pump 123 are connected to each other via the torque converter 121. Power is supplied from the hydraulic pump 123 to the hydraulic load 124. The hydraulic load 124 includes, for example, a boom cylinder 115, an arm cylinder 116, a bucket cylinder 117 (FIG. 10A), a hydraulic motor that drives a crawler of the lower traveling body 100, and the like.

電動発電機１２２で発電された電力がインバータ１３０及び電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）１３１を介して直流母線１４０に供給される。直流母線１４０に平滑コンデンサ１４１が接続されている。 The electric power generated by the motor generator 122 is supplied to the DC bus 140 via the inverter 130 and the power converter (DC-DC converter) 131. A smoothing capacitor 141 is connected to the DC bus 140.

直流母線１４０に電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）１３６を介して蓄電装置１３５が接続されている。さらに、直流母線１４０に電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）１３７及びインバータ１３８を介して旋回モータ１３９が接続されている。 A power storage device 135 is connected to the DC bus 140 via a power converter (DC-DC converter) 136. Further, a swing motor 139 is connected to the DC bus 140 via a power converter (DC-DC converter) 137 and an inverter 138.

電動発電機１２２は、アシスト運転と発電運転との両方を行うことができる。電動発電機１２２が発電運転されるときは、エンジン１２０からトルクコンバータ１２１を介して電動発電機１２２に動力が伝達される。電動発電機１２２で発電された電力が、インバータ１３０及び電力変換装置１３１を介して直流母線１４０に供給される。電動発電機１２２がアシスト運転されるときは、直流母線１４０から電力変換装置１３１及びインバータ１３０を介して電動発電機１２２に電力が供給される。電動発電機１２２が動力を発生することにより、エンジン１２０をアシストする。 The motor generator 122 can perform both the assist operation and the power generation operation. When the motor generator 122 is in a power generation operation, power is transmitted from the engine 120 to the motor generator 122 via the torque converter 121. The electric power generated by the motor generator 122 is supplied to the DC bus 140 via the inverter 130 and the power converter 131. When the motor generator 122 is assisted, electric power is supplied from the DC bus 140 to the motor generator 122 via the power converter 131 and the inverter 130. The motor generator 122 assists the engine 120 by generating power.

電力変換装置１３６は、蓄電装置１３５の充放電の制御を行う。蓄電装置１３５の放電時は、電力変換装置１３６が蓄電装置１３５の端子間電圧を昇圧し、蓄電装置１３５から直流母線１４０に電力を供給する。蓄電装置１３５の充電時は、電力変換装置１３６が直流母線１４０の電圧を降圧し、直流母線１４０から蓄電装置１３５に電力を供給する。 The power conversion device 136 controls charging / discharging of the power storage device 135. When power storage device 135 is discharged, power conversion device 136 boosts the voltage across power storage device 135 and supplies power from power storage device 135 to DC bus 140. When charging power storage device 135, power conversion device 136 reduces the voltage of DC bus 140 and supplies power from DC bus 140 to power storage device 135.

旋回モータ１３９は、上部旋回体１０１（図１０Ａ）を旋回させる旋回動作と、上部旋回体１０１の制動時に回生電力を発生する回生動作とを行う。旋回動作時には、電力変換装置１３７が直流母線１４０の電圧を昇圧し、直流母線１４０からインバータ１３８を介して旋回モータ１３９に電力を供給する。回生動作時には、旋回モータ１３９で発生した回生電力をインバータ１３８が直流電力に変換する。電力変換装置１３７は、インバータ１３８で変換された直流電力を降圧し、インバータ１３８から直流母線１４０に回生電力を供給する。 The turning motor 139 performs a turning operation for turning the upper turning body 101 (FIG. 10A) and a regenerating operation for generating regenerative electric power when the upper turning body 101 is braked. During the turning operation, the power conversion device 137 boosts the voltage of the DC bus 140 and supplies power to the turning motor 139 from the DC bus 140 via the inverter 138. During the regenerative operation, the inverter 138 converts the regenerative power generated by the swing motor 139 into DC power. The power converter 137 steps down the DC power converted by the inverter 138 and supplies regenerative power from the inverter 138 to the DC bus 140.

電力変換装置１３１とインバータ１３０との間（電力変換装置１３１の一次側端子）に電力検出器１４５が接続されている。電力変換装置１３６と蓄電装置１３５との間（電力変換装置１３６の一次側端子）に電力検出器１４６が接続されている。電力変換装置１３７とインバータ１３８との間（電力変換装置１３７の一次側端子）に電力検出器１４７が接続されている。電力検出器１４５、１４６、１４７は、それぞれ電力変換装置１３１、１３６、１３７を通した直流母線１４０への入出力電力を計測する。 A power detector 145 is connected between the power converter 131 and the inverter 130 (primary terminal of the power converter 131). A power detector 146 is connected between the power conversion device 136 and the power storage device 135 (a primary terminal of the power conversion device 136). A power detector 147 is connected between the power converter 137 and the inverter 138 (a primary terminal of the power converter 137). The power detectors 145, 146, and 147 measure input / output power to the DC bus 140 through the power converters 131, 136, and 137, respectively.

コントローラ１５０が、インバータ１３０、１３８、及び電力変換装置１３１、１３６、１３７を制御する。さらに、コントローラ１５０は、電力検出器１４５、１４６、１４７による入出力電力の計測値の合計値に基づいて、装置系の異常を検知する。異常検知処理は、図３及び図４に示した実施例の異常検知処理と同様である。 The controller 150 controls the inverters 130 and 138 and the power converters 131, 136 and 137. Furthermore, the controller 150 detects an abnormality in the device system based on the total value of the measured values of input / output power by the power detectors 145, 146, and 147. The abnormality detection process is the same as the abnormality detection process of the embodiment shown in FIGS.

本実施例においては、電力変換装置１３１、１３６、１３７、直流母線１４０、及び平滑コンデンサ１４１を含む装置系の異常を検知することができる。図９に示した実施例のように、電力検出器１４７に代えて、インバータ１３８と旋回モータ１３９との間の三相交流区間に電力検出器を接続して直流母線１４０への入出力電力を計測してもよい。同様に、電力検出器１４５に代えて、電動発電機１２２とインバータ１３０との間の三相交流区間に電力検出器を接続して直流母線１４０への入出力電力を計測してもよい。このような構成とすることで、インバータ１３０、１３８を含む装置系の異常を検知することができる。 In the present embodiment, it is possible to detect an abnormality of the device system including the power converters 131, 136, 137, the DC bus 140, and the smoothing capacitor 141. As in the embodiment shown in FIG. 9, instead of the power detector 147, a power detector is connected to the three-phase AC section between the inverter 138 and the swing motor 139 to input / output power to the DC bus 140. You may measure. Similarly, instead of the power detector 145, a power detector may be connected to a three-phase AC section between the motor generator 122 and the inverter 130 to measure input / output power to the DC bus 140. By adopting such a configuration, it is possible to detect an abnormality in the device system including the inverters 130 and 138.

次に、図１１を参照して、さらに他の実施例によるショベルについて説明する。以下、図１０Ａ及び図１０Ｂに示した実施例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。 Next, an excavator according to still another embodiment will be described with reference to FIG. Hereinafter, differences from the embodiment shown in FIGS. 10A and 10B will be described, and descriptions of common configurations will be omitted.

図１１は、本実施例によるショベルの油圧駆動系及び電気駆動系ブロック図である。図１０Ｂに示した実施例では、インバータ１３０、１３８がそれぞれ電力変換装置１３１、１３７を介して直流母線１４０に接続されているが、本実施例では、インバータ１３０、１３８が電力変換装置を介することなく直流母線１４０に接続されている。 FIG. 11 is a block diagram of a hydraulic drive system and an electric drive system of the shovel according to the present embodiment. In the embodiment shown in FIG. 10B, the inverters 130 and 138 are connected to the DC bus 140 via the power converters 131 and 137, respectively, but in this embodiment, the inverters 130 and 138 are connected via the power converter. And connected to the DC bus 140.

インバータ１３０、１３８の直流側端子に、それぞれ電力検出器１４５、１４７が接続されている。本実施例においては、電力検出器１４５、１４６、１４７による入出力電力の計測値の合計値に基づいて、電力変換装置１３６、直流母線１４０、及び平滑コンデンサ１４１を含む装置系の異常を検知することができる。 Power detectors 145 and 147 are connected to the DC side terminals of the inverters 130 and 138, respectively. In the present embodiment, an abnormality in the apparatus system including the power converter 136, the DC bus 140, and the smoothing capacitor 141 is detected based on the total value of the measured values of input and output power by the power detectors 145, 146, and 147. be able to.

次に、図１２を参照して、さらに他の実施例によるショベルについて説明する。以下、図１１に示した実施例との相違点について説明し、共通の構成については説明を省略する。 Next, an excavator according to still another embodiment will be described with reference to FIG. Hereinafter, differences from the embodiment shown in FIG. 11 will be described, and description of common configurations will be omitted.

図１２に示した実施例では、図１１に示した実施例の電力検出器１４５、１４７に代えて、インバータ１３０、１３８のそれぞれの交流側端子に電力検出器１４８、１４９が接続されている。コントローラ１５０は、電力検出器１４８により計測された入出力電力、及びインバータ１３０の電力変換効率に基づいて、直流母線１４０への実質的な入出力電力を算出する。同様に、電力検出器１４９により計測された入出力電力、及びインバータ１３８の電力変換効率に基づいて、直流母線１４０への実質的な入出力電力を算出する。さらに、電力検出器１４６により計測された入出力電力、及び電力変換装置１３６の電力変換効率に基づいて、直流母線１４０への実質的な入出力電力を算出する。 In the embodiment shown in FIG. 12, power detectors 148 and 149 are connected to the AC terminals of the inverters 130 and 138 in place of the power detectors 145 and 147 of the embodiment shown in FIG. 11. The controller 150 calculates substantial input / output power to the DC bus 140 based on the input / output power measured by the power detector 148 and the power conversion efficiency of the inverter 130. Similarly, substantial input / output power to the DC bus 140 is calculated based on the input / output power measured by the power detector 149 and the power conversion efficiency of the inverter 138. Furthermore, the substantial input / output power to the DC bus 140 is calculated based on the input / output power measured by the power detector 146 and the power conversion efficiency of the power converter 136.

コントローラ１５０は、直流母線１４０への実質的な入出力電力の合計値に基づいて、装置系に異常が発生しているか否かを判定する。 The controller 150 determines whether an abnormality has occurred in the device system based on the total value of the substantial input / output power to the DC bus 140.

図１２に示した実施例では、電力変換装置１３６、直流母線１４０、及び平滑コンデンサ１４１のみならず、インバータ１３０、１３８を含む装置系の異常を検知することができる。 In the embodiment shown in FIG. 12, it is possible to detect not only the power converter 136, the DC bus 140, and the smoothing capacitor 141 but also the abnormality of the device system including the inverters 130 and 138.

上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。 Each of the above-described embodiments is an exemplification, and needless to say, partial replacement or combination of the configurations shown in the different embodiments is possible. About the same effect by the same composition of a plurality of examples, it does not refer to every example one by one. Furthermore, the present invention is not limited to the embodiments described above. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

１０直流母線
１１、１２、１３電力変換装置
１５整流器
１６発電機
１７エンジン
２０蓄電装置
２３インバータ
２４電動機
２５Ａ、２５Ｂ、２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂ電力検出器
３０制御装置
３１、３２、３３異常判定部
４０柱
４１桁
４２車輪
４３レール
４５トロリー
４６巻き上げ機
４７吊り下げ具
５１走行用モータ
５２横行用モータ
５３巻上げモータ
５４、５５、５６インバータ
５７、５８、５９電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
６０交流電源
６１エンジン
６２発電機
６３整流器
６５電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
６７蓄電装置
６８電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
７０直流母線
７０Ｐ正側母線
７０Ｎ負側母線
７２平滑コンデンサ
７５Ａ、７５Ｂ、７６Ａ、７６Ｂ、７７Ａ、７７Ｂ、７８Ａ、７８Ｂ、７９Ａ、７９Ｂ電力検出器
８０コントローラ
９０電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
９１電力検出器
９５、９６、９７電力検出器
１００下部走行体
１０１上部旋回体
１１０アタッチメント
１１２ブーム
１１３アーム
１１４バケット
１１５ブームシリンダ
１１６アームシリンダ
１１７バケットシリンダ
１２０エンジン
１２１トルクコンバータ
１２２電動発電機
１２３油圧ポンプ
１２４油圧負荷
１３０インバータ
１３１電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
１３５蓄電装置
１３６電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
１３７電力変換装置（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
１３８インバータ
１３９旋回モータ
１４０直流母線
１４１平滑コンデンサ
１４５、１４６、１４７、１４８、１４９電力検出器
１５０コントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 DC buses 11, 12, 13 Power converter 15 Rectifier 16 Generator 17 Engine 20 Power storage device 23 Inverter 24 Electric motor 25A, 25B, 26A, 26B, 27A, 27B Power detector 30 Controller 31, 32, 33 Abnormality determination part 40 Pillar 41 Girder 42 Wheel 43 Rail 45 Trolley 46 Hoisting machine 47 Suspension tool 51 Traveling motor 52 Traverse motor 53 Hoisting motors 54, 55, 56 Inverters 57, 58, 59 Power converter (DC-DC converter)
60 AC power supply 61 Engine 62 Generator 63 Rectifier 65 Power converter (DC-DC converter)
67 Power storage device 68 Power conversion device (DC-DC converter)
70 DC Bus 70P Positive Bus 70N Negative Bus 72 Smoothing Capacitors 75A, 75B, 76A, 76B, 77A, 77B, 78A, 78B, 79A, 79B Power Detector 80 Controller 90 Power Converter (DC-DC Converter)
91 Electric power detector 95, 96, 97 Electric power detector 100 Lower traveling body 101 Upper turning body 110 Attachment 112 Boom 113 Arm 114 Bucket 115 Boom cylinder 116 Arm cylinder 117 Bucket cylinder 120 Engine 121 Torque converter 122 Motor generator 123 Hydraulic pump 124 Hydraulic load 130 Inverter 131 Power converter (DC-DC converter)
135 Power Storage Device 136 Power Conversion Device (DC-DC Converter)
137 Power converter (DC-DC converter)
138 Inverter 139 Rotating motor 140 DC bus 141 Smoothing capacitor 145, 146, 147, 148, 149 Power detector 150 Controller

Claims

DC bus,
A plurality of power converters connected to the DC bus and controlling input and output of power to the DC bus;
An electrical device connected to each of the plurality of power converters;
A work machine having an abnormality detection device that detects an abnormality of an apparatus system including a plurality of the power conversion devices.

One of the plurality of electric devices is a power source that supplies electric power, the other one is a power storage device that stores electric power, and the other one is an electric motor,
The said abnormality detection apparatus is arrange | positioned corresponding to each of the said some power converter device, The electric power detector which measures the electric power which flows in / out of the said DC bus | bath via the said corresponding power converter device is included. The working machine described in.

The abnormality detection device detects an abnormality of the device system including the plurality of power conversion devices and the DC bus based on a total value of power flowing into and out of the DC bus via the plurality of power conversion devices. The work machine according to claim 2, comprising a control device.

A smoothing capacitor is connected between the positive bus and the negative bus of the DC bus,
The abnormality detection device controls a plurality of the power conversion devices to charge and discharge the smoothing capacitor so that the voltage of the DC bus is maintained at a target value, and is longer than a charging and discharging cycle of the smoothing capacitor. The work machine according to claim 3, wherein an abnormality of the device system is detected based on a value obtained by averaging input / output power to the DC bus over a period.

Each of the plurality of power conversion devices includes a DC-DC converter in which one of an input side terminal and an output side terminal is connected to the direct current bus, and the plurality of power detectors include the corresponding power conversion device, The work machine according to any one of claims 2 to 4, wherein electric power flowing into and out of the DC bus via the corresponding power converter is measured at a terminal not connected to the DC bus.

The power conversion device connected to the motor includes an inverter that converts DC power of the DC bus into AC power and supplies the AC power to the motor, and one of the power detectors is between the inverter and the motor. 5. The work machine according to claim 2, wherein electric power flowing into and out of the DC bus via the power converter is measured in the AC section.

DC bus,
A plurality of power converters that input and output power to the DC bus; and
A motor driven by at least one of the plurality of power converters;
A power detector for measuring input / output power to the DC bus by each of the plurality of power converters;
A control device for detecting an abnormality in a device system including the DC bus, the power converter, and the power detector based on a total value of input / output power to the DC bus by each of the plurality of power converters; A motor drive system.

At least one of the plurality of power conversion devices is a DC-DC converter, and the DC-DC converter is connected to a primary side terminal connected to the DC bus and a device that transmits and receives power, and to the DC bus. Secondary side terminals,
The motor drive system according to claim 7, wherein the power detector measures input / output power to the DC bus at a primary side terminal of the DC-DC converter.

At least one of the power conversion devices is an inverter, a DC side terminal of the inverter is connected to the DC bus, an AC side terminal is connected to an electric motor, and the power detector is the AC side terminal of the inverter. The motor drive system according to claim 7, wherein input / output power to the DC bus is measured.

A smoothing capacitor is connected between the positive bus and the negative bus of the DC bus,
The control device charges and discharges the smoothing capacitor by controlling the power converter so that the voltage of the DC bus is maintained at a target value, and in a period longer than a repeating cycle of charging and discharging of the smoothing capacitor. The motor drive system according to any one of claims 7 to 9, wherein an abnormality of the device system is detected based on a value obtained by averaging input / output power to the DC bus.

The motor drive system according to any one of claims 7 to 10, wherein the control device stops the operation of the plurality of power conversion devices when an abnormality of the device system is detected.