JP2022112557A - Failure detection device and failure detection method for three-phase current detector - Google Patents

Failure detection device and failure detection method for three-phase current detector Download PDF

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Abstract

To improve fault detection accuracy when a three-phase current detection gain deviation occurs during motor rotation.SOLUTION: A current control system that controls a current flowing in a three-phase AC motor driven by an inverter includes: a current sensor 101 that detects a three-phase current flowing through a motor; a subtractor 102 that calculates a current difference between the detected three-phase currents; a zero-cross detection unit 103 that outputs a zero-cross trigger signal at the timing when any of the current differences becomes zero; and a failure determination unit 105 that determines that a current detection gain deviation has occurred when Tdet<Tref-ΔT or Tdet>Tref+ΔT is satisfied on the basis of a reference value Tref corresponding to a time interval between zero-cross trigger signals when there is no current detection gain deviation, calculated from a rotation speed detection value ω detected by a rotation speed sensor 104, a set margin time ΔT, and a time interval Tdet between the output zero-crossing trigger signals.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、インバータによって駆動される3相交流モータ、例えば車載用モータ制御の3相電流検出部の故障検出に関する。 The present invention relates to failure detection of a three-phase current detector for controlling a three-phase AC motor driven by an inverter, for example, a vehicle-mounted motor.

3相交流モータをインバータによってドライブする従来の構成例を図2に示す。図2は特許文献1の図1に記載されたモータ制御装置であり、モータの電流制御用として3相電流を検出し、モータの回転数制御用として回転数ωを検出し、インバータ内のスイッチング素子のオン、オフ動作によってモータに流れる電流を制御することによって、モータの回転数やトルクを制御している。 FIG. 2 shows a conventional configuration example in which a three-phase AC motor is driven by an inverter. FIG. 2 shows a motor control device described in FIG. 1 of Patent Document 1, which detects a three-phase current for controlling the current of the motor, detects the rotation speed ω for controlling the rotation speed of the motor, and switches in the inverter. The rotation speed and torque of the motor are controlled by controlling the current flowing through the motor by turning on and off the elements.

図2において、50はモータ制御装置であり、インバータ50aと制御部50bとを有している。モータ制御装置50の直流側には蓄電池51が接続され、交流側にはモータ52(例えば、PMモータ(Permenent Magnet Motor))が接続されている。 In FIG. 2, 50 is a motor control device, which has an inverter 50a and a control section 50b. A storage battery 51 is connected to the DC side of the motor control device 50, and a motor 52 (for example, a PM motor (Permanent Magnet Motor)) is connected to the AC side.

また、インバータ50aの直流母線には直流電圧検出値を検出する直流電圧検出センサ53、インバータ50aの交流母線のU相、V相、W相には交流電流検出値(Iu,Iv,Iw)を検出する交流電流検出センサ54a,54b,54c、モータ52にはモータ52の回転数検出値(ω)を検出する磁極位置センサ55(例えばレゾルバ)が設けられている。 A DC voltage detection sensor 53 for detecting a DC voltage detection value is applied to the DC bus of the inverter 50a, and AC current detection values (Iu, Iv, Iw) are applied to the U-phase, V-phase, and W-phase of the AC bus of the inverter 50a. Alternating current detection sensors 54 a , 54 b , 54 c for detection, and the motor 52 are provided with a magnetic pole position sensor 55 (for example, a resolver) for detecting the rotational speed detection value (ω) of the motor 52 .

制御部50bは、装置外部から回転数指令値、直流電圧検出センサ53から直流電圧検出値、交流電流検出センサ54a,54b,54cから交流電流検出値、磁極位置センサ55から回転数検出値を各々入力する。 The control unit 50b receives a rotation speed command value from the outside of the apparatus, a DC voltage detection value from the DC voltage detection sensor 53, an AC current detection value from the AC current detection sensors 54a, 54b, and 54c, and a rotation speed detection value from the magnetic pole position sensor 55. input.

制御部50bは、これら回転数指令値と各種センサ(直流電圧検出センサ53と交流電流検出センサ54a,54b,54cと磁極位置センサ55)からの検出値に基づいたベクトル制御によって所望の電圧指令値を図示しないゲート駆動回路に出力している。 The control unit 50b generates a desired voltage command value through vector control based on these rotation speed command values and detection values from various sensors (DC voltage detection sensor 53, AC current detection sensors 54a, 54b, 54c, and magnetic pole position sensor 55). is output to a gate drive circuit (not shown).

ゲート駆動回路では、入力した電圧指令値に基づいたゲート信号をインバータ50aに出力してスイッチング素子(例えばIGBT)をオン、オフ制御する。 The gate drive circuit outputs a gate signal based on the input voltage command value to the inverter 50a to turn on/off the switching element (eg, IGBT).

そして、モータ制御装置50は、スイッチング素子を有するインバータ50aにより、蓄電池51の直流電圧を所望の交流電圧に変換しモータ52に出力することでモータ制御を行っている。 The motor control device 50 performs motor control by converting the DC voltage of the storage battery 51 into a desired AC voltage and outputting it to the motor 52 using an inverter 50a having a switching element.

特開2018-174655号公報JP 2018-174655 A 特開2013-055796号公報JP 2013-055796 A 特開2011-050214号公報JP 2011-050214 A

図2のような3相交流モータの電流制御部(50b)において、電流検出器の異常による3相電流検出値の実電流との乖離を見抜く(検出する)ために、従来、3相電流の総和値を監視し故障の検出を行う故障検出方法が実施されていた。 In the current control section (50b) of a three-phase AC motor as shown in FIG. Fault detection methods have been implemented to monitor the summation value and detect faults.

この故障検出方法は、3相電流の総和値が0から乖離する時間が一定時間継続したら故障であると検出するものであるが、1相(例えばU相)の検出ゲインのみがずれている場合、3相電流Iu,Iv,Iwと総和値の電流波形を示す図3のように、故障相(U相電流Iu)のゼロクロス付近では3相電流検出の総和値(図示「I総和」)が0に近くなってしまうため、「総和値が0からの乖離を一定時間継続で故障検出」とするゼロクロス付近で時間がリセットされ故障検出が不可能となる。 This failure detection method detects a failure when the total value of the three-phase current deviates from 0 for a certain period of time. , three-phase currents Iu, Iv, and Iw and the current waveforms of the total values, near the zero crossing of the faulty phase (U-phase current Iu), the total value of the detected three-phase currents ("I total" in the drawing) is Since it becomes close to 0, the time is reset in the vicinity of the zero crossing where "failure detection is performed when the total value deviates from 0 continuously for a certain period of time", and failure detection becomes impossible.

そのため、この故障検出方法でゲインのずれを見抜くためには累積時間での故障検出を行う必要があり、電流リプルで誤検出しないために閾値を上げる必要があり精度が低下する、累積時間での検出のため故障発生から検出まで時間がかかってしまう、等の問題があった。 Therefore, in order to see through the gain shift with this failure detection method, it is necessary to detect failures based on the accumulated time. There is a problem that it takes a long time from the occurrence of the failure to the detection due to the detection.

また、3相電流値でなく電流実効値によって電流値の乖離を検出している場合、前記累積時間により故障検出を行う手段においても電流自体の異常は検出が可能である。ただし、制御等のためには3相電流検出値が必要であり、その検出値に異常が生じていないかを確認する必要があった。 In addition, when the divergence of the current values is detected not by the three-phase current values but by the current effective values, the abnormality of the current itself can also be detected by the means for detecting failures by the cumulative time. However, three-phase current detection values are required for control and the like, and it is necessary to check whether the detection values are abnormal.

本発明は、上記課題を解決するものであり、その目的は、モータ回転時の3相電流検出ゲインずれ時の故障検出の精度を向上させた3相電流検出部の故障検出装置および故障検出方法を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a failure detection device and failure detection method for a three-phase current detection unit that improves the accuracy of failure detection when a three-phase current detection gain shift occurs during motor rotation. is to provide

上記課題を解決するための請求項1に記載の3相電流検出部の故障検出装置は、
インバータによって駆動される3相交流モータに流れる電流を制御する電流制御系において、
前記3相交流モータに流れる3相電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された3相電流の各相の電流差分を演算する電流差分演算部と、
前記電流差分演算部により演算された電流差分のいずれかがゼロとなったタイミングでゼロクロストリガ信号を出力するゼロクロス検出部と、
前記3相交流モータの回転数を検出した回転数検出値又はモータの回転数指令値から演算した、電流検出のゲインずれがない場合のゼロクロストリガ信号間の時間間隔に相当する基準値Trefと、設定した余裕時間ΔTと、前記ゼロクロス検出部により出力されたゼロクロストリガ信号間の時間間隔Tdetとに基づいて、Tdet<Tref-ΔT、又はTdet>Tref+ΔTであるときに電流検出のゲインずれが発生していると判定する異常判定部と、
を備えたことを特徴とする。
A failure detection device for a three-phase current detection unit according to claim 1 for solving the above problems,
In a current control system that controls current flowing in a three-phase AC motor driven by an inverter,
a current detection unit that detects a three-phase current flowing through the three-phase AC motor;
a current difference calculation unit that calculates a current difference between each phase of the three-phase current detected by the current detection unit;
a zero-cross detection unit that outputs a zero-cross trigger signal when any of the current differences calculated by the current difference calculation unit becomes zero;
a reference value Tref corresponding to the time interval between zero-cross trigger signals when there is no current detection gain shift, calculated from a rotation speed detection value obtained by detecting the rotation speed of the three-phase AC motor or a motor rotation speed command value; Based on the set margin time ΔT and the time interval Tdet between the zero-cross trigger signals output from the zero-cross detection unit, a current detection gain shift occurs when Tdet<Tref−ΔT or Tdet>Tref+ΔT. an abnormality determination unit that determines that
characterized by comprising

請求項2に記載の3相電流検出部の故障検出装置は、請求項1において、
前記電流検出部は、3相のうち、いずれか2相の電流を各々検出する2つの電流センサと、残りの1相の電流を前記2つの電流センサの検出電流から計算して求める機能とを備えていることを特徴とする。
The failure detection device for a three-phase current detection unit according to claim 2 is characterized in that, in claim 1,
The current detection unit includes two current sensors for detecting two phase currents out of the three phases, and a function for calculating the remaining one phase current from the detected currents of the two current sensors. It is characterized by having

請求項3に記載の3相電流検出部の故障検出方法は、
インバータによって駆動される3相交流モータに流れる電流を制御する電流制御系において、
電流検出部が、前記3相交流モータに流れる3相電流を検出するステップと、
電流差分演算部が、前記電流検出部により検出された3相電流の各相の電流差分を演算するステップと、
ゼロクロス検出部が、前記電流差分演算部により演算された電流差分のいずれかがゼロとなったタイミングでゼロクロストリガ信号を出力するステップと、
異常判定部が、前記3相交流モータの回転数を検出した回転数検出値又はモータの回転数指令値から、電流検出のゲインずれがない場合のゼロクロストリガ信号間の時間間隔に相当する基準値Trefを演算するステップと、
異常判定部が、前記演算した基準値Trefと、設定した余裕時間ΔTと、前記ゼロクロス検出部により出力されたゼロクロストリガ信号間の時間間隔Tdetとに基づいて、Tdet<Tref-ΔT、又はTdet>Tref+ΔTであるときに電流検出のゲインずれが発生していると判定するステップと、
を備えたことを特徴とする。
A failure detection method for a three-phase current detection unit according to claim 3,
In a current control system that controls current flowing in a three-phase AC motor driven by an inverter,
a step in which a current detection unit detects a three-phase current flowing through the three-phase AC motor;
a step in which a current difference calculation unit calculates a current difference of each phase of the three-phase currents detected by the current detection unit;
a step in which the zero-cross detection unit outputs a zero-cross trigger signal at the timing when any of the current differences calculated by the current difference calculation unit becomes zero;
A reference value corresponding to the time interval between zero-cross trigger signals when there is no current detection gain deviation from the rotation speed detection value or motor rotation speed command value with which the abnormality determination unit detects the rotation speed of the three-phase AC motor. computing Tref;
The abnormality determination unit determines Tdet<Tref−ΔT or Tdet> based on the calculated reference value Tref, the set margin time ΔT, and the time interval Tdet between the zero-cross trigger signals output from the zero-cross detection unit. a step of determining that a current detection gain shift occurs when Tref+ΔT;
characterized by comprising

(1)請求項1~3に記載の発明によれば、3相電流検出のゲインずれによる3相電流のアンバランスを検出することができ、モータ回転時の3相電流検出ゲインずれ時の故障検出の精度が向上する。 (1) According to the inventions described in claims 1 to 3, it is possible to detect unbalance of the three-phase current due to the gain deviation of the three-phase current detection, and to Improves detection accuracy.

また、電流差分のいずれかがゼロとなったタイミングを利用して、電流検出のゲインずれ発生を判定しているので、ゼロクロスタイミングでの検出電流のノイズ、リプルによる誤検出に強い。
(2)請求項2に記載の発明によれば、電流センサが3相中2相のみ設けられる場合でも電流検出のゲインずれ発生を判定することができる。
In addition, since the timing at which any of the current differences becomes zero is used to determine the occurrence of gain deviation in current detection, it is resistant to erroneous detection due to noise and ripples in the detected current at the zero-cross timing.
(2) According to the second aspect of the present invention, it is possible to determine the occurrence of gain deviation in current detection even when only two phases out of three phases of current sensors are provided.

本発明の実施形態例による故障検出装置のブロック図。1 is a block diagram of a failure detection device according to an example embodiment of the present invention; FIG. 従来のインバータによるモータドライブ構成の一例を示す構成図。FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of a motor drive configuration using a conventional inverter; 従来の3相電流の総和値を監視して故障検出を行う方法における電流波形図。FIG. 10 is a current waveform diagram in a conventional method of detecting a failure by monitoring the total value of three-phase currents. 本発明の実施形態例を説明するための3相電流のゲインずれがないときの電流波形図。FIG. 3 is a current waveform diagram when there is no gain deviation of three-phase currents for explaining an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態例を説明するためのU相電流のゲインずれがあるときの電流波形図。FIG. 4 is a current waveform diagram when there is a gain deviation of the U-phase current for explaining the embodiment of the present invention; 従来の3相電流の総和値を監視して故障検出を行う方法における、オフセットずれ発生時の電流波形図。FIG. 10 is a current waveform diagram when an offset deviation occurs in a conventional method of detecting a failure by monitoring the total value of three-phase currents;

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施形態例に限定されるものではない。本実施形態例では、回転時に電流検出のゲインずれを見抜くため、3相電流の交差ポイントと回転数の比較により電流制御系の故障の検出を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiment examples. In this embodiment, in order to detect a gain deviation in current detection during rotation, a failure of the current control system is detected by comparing the intersection point of the three-phase currents and the rotation speed.

例えば図2のモータドライブ装置において、ゲインずれがないときの3相電流波形を図4に示し、U相電流のゲインずれがあるときの3相電流波形を図5に示す。図4、図5の電流波形は、3相電流値のうち1相(V相)に他2相の検出値を用いて導出した値を使用しており、3相各相の電流値を、Iu,Iw,Iv(計算)と表記している。 For example, in the motor drive device of FIG. 2, FIG. 4 shows the three-phase current waveforms when there is no gain deviation, and FIG. 5 shows the three-phase current waveforms when there is a gain deviation of the U-phase current. The current waveforms in FIGS. 4 and 5 use the values derived using the detected values of the other two phases for one phase (V phase) of the three phase current values, and the current values of each of the three phases are It is written as Iu, Iw, Iv (calculated).

正常駆動時は、図4の交差時刻t1,t2,t3,t4,t5,t6に示すように1/6周期毎に3相電流が交差するが、3相電流のうち1相がゲインずれでアンバランスになっていると、図5の交差時刻t1’,t2’,t3’,t4’,t5’,t6’に示すように交差点の間隔が1/6周期からずれていく。 During normal driving, three-phase currents intersect every 1/6 cycle as indicated by crossing times t1, t2, t3, t4, t5, and t6 in FIG. When unbalanced, the intervals between intersections deviate from the 1/6 period as indicated by intersection times t1', t2', t3', t4', t5', and t6' in FIG.

そこで、3相電流の偏差(Iu-Iv,Iv-Iw,Iw-Iu)を計算し、3相電流偏差の符号反転(ゼロクロス)ポイント(=3相電流の交差点)の間隔と、回転数から導出した1/6周期の比較を行う。 Therefore, the deviation of the three-phase current (Iu-Iv, Iv-Iw, Iw-Iu) is calculated, and the interval of the sign inversion (zero cross) point (=intersection of the three-phase current) of the three-phase current deviation and the rotation speed A comparison of the derived 1/6 periods is made.

そして、1/6周期(図4、図5の電流交差点の間隔)Tdetと、回転数によって導出される基準値Trefが、Tdet<Tref-ΔT、又はTdet>Tref+ΔT(ΔT:余裕時間)のときに、電流検出のゲインずれが発生していると判断し、警報の発生、又はモータを制御するインバータの故障停止を行う。 When the reference value Tref derived from the 1/6 cycle (interval between current intersections in FIGS. 4 and 5) Tdet and the number of revolutions is Tdet<Tref−ΔT or Tdet>Tref+ΔT (ΔT: allowance time) Then, it is determined that there is a gain deviation in current detection, and an alarm is issued or the inverter that controls the motor is stopped due to failure.

図1は、本実施形態例による異常検出の制御ブロックを示し、例えば図2のモータドライブ装置に適用される。101は、インバータ(50a)-モータ(52)間を接続する各相のケーブルに各々設けられ、各相の電流Iu,Iw,Ivを検出する電流センサ(電流検出部)である。 FIG. 1 shows a control block for abnormality detection according to this embodiment, which is applied to the motor drive device shown in FIG. 2, for example. Reference numeral 101 denotes a current sensor (current detection unit) provided on each phase cable connecting between the inverter (50a) and the motor (52) to detect currents Iu, Iw and Iv of each phase.

尚電流センサ101は、3相のうち、いずれか2相の電流を各々検出する2つの電流センサを備え、残りの1相の電流は前記2つの電流センサの検出電流から計算して求めるように構成してもよい。 The current sensor 101 is provided with two current sensors for detecting any two phase currents out of the three phases, and the remaining one phase current is calculated from the detected currents of the two current sensors. may be configured.

102は、電流センサ101により検出された3相電流の各相の電流差分(Iu-Iv,Iv-Iw,Iw-Iu)を各々演算する減算器(電流差分演算部)である。 Reference numeral 102 denotes a subtractor (current difference calculation unit) that calculates a current difference (Iu-Iv, Iv-Iw, Iw-Iu) of each phase of the three-phase current detected by the current sensor 101 .

103は、減算器102により演算された各電流差分(Iu-Iv,Iv-Iw,Iw-Iu)のいずれかがゼロとなったタイミングでゼロクロストリガ信号を出力するゼロクロス検出部である。 Reference numeral 103 denotes a zero-cross detector that outputs a zero-cross trigger signal when any of the current differences (Iu-Iv, Iv-Iw, Iw-Iu) calculated by the subtractor 102 becomes zero.

104はモータ(52)の回転数ωを検出する回転数センサである。 A rotational speed sensor 104 detects the rotational speed ω of the motor (52).

105は、ゼロクロス検出部103から出力されたゼロクロストリガ信号間の時間間隔Tdetと、回転数センサ104により検出された回転数検出値ωに基づいて基準値Trefを各々演算する機能と、余裕時間ΔTを設定する機能と、前記時間間隔Tdetと基準値Tref、余裕時間ΔTを比較して、電流検出のゲインずれが発生しているか否かを判定する異常判定機能とを備えた異常判定部である。 A reference value Tref is calculated based on the time interval Tdet between the zero-cross trigger signals output from the zero-cross detection unit 103 and the rotation speed detection value ω detected by the rotation speed sensor 104, and a margin time ΔT. and an abnormality determination function that compares the time interval Tdet with the reference value Tref and the margin time ΔT to determine whether or not there is a gain shift in current detection. .

前記基準値Trefは、電流検出のゲインずれがない場合のゼロクロストリガ信号間の時間間隔に相当する値であり、前記異常判定機能は、比較結果がTdet<Tref-ΔT、又はTdet>Tref+ΔTであるときに電流検出のゲインずれが発生していると判定し、警報(異常信号)の発生、又はモータを制御するインバータの故障停止を行う機能を有している。 The reference value Tref is a value corresponding to the time interval between zero-cross trigger signals when there is no current detection gain shift, and the abnormality determination function has a comparison result of Tdet<Tref−ΔT or Tdet>Tref+ΔT. It has a function of judging that a current detection gain deviation has occurred and generating an alarm (abnormal signal) or stopping the inverter that controls the motor due to failure.

尚、前記基準値Trefを導出するための回転数検出値ωはインバータへ入力する回転数指令値に置き換えてもよい。 Incidentally, the rotational speed detection value ω for deriving the reference value Tref may be replaced with a rotational speed command value to be input to the inverter.

図1の構成によれば、モータの正常駆動時は3相電流が等間隔(1/6周期毎)に交差するため、3相電流の交差点のズレから電流検出のゲインずれによる3相電流のアンバランスを検出することが可能となる。 According to the configuration of FIG. 1, when the motor is normally driven, the three-phase currents intersect at equal intervals (every 1/6 cycle). Unbalance can be detected.

また、3相電流検出のうち1相がオフセットずれにより実電流と乖離した場合は、図6のようにゼロクロス付近で3相総和値が0とならないため、「総和値が0からの乖離を一定時間継続で故障検出とする」従来の故障検出方法で検出可能である。 Also, if one of the detected three-phase currents deviates from the actual current due to an offset deviation, the three-phase total value does not become 0 near the zero crossing as shown in FIG. It can be detected by the conventional failure detection method.

そのため、本発明を、従来の3相電流の総和値を監視する方法と併せて使用することで、電流検出値のゲインずれとオフセットすれの場合の両方の故障状態をより高精度に見抜くことができる。 Therefore, by using the present invention in combination with the conventional method of monitoring the total value of three-phase currents, it is possible to more accurately identify failure states in both cases of gain deviation and offset deviation of current detection values. can.

尚、実際の電流の異常は、電流実効値を検出する別手段による検出も可能であるため、前記別手段において異常なしとされた場合は、3相電流ゲインずれであることを特定可能である。 It should be noted that the actual current abnormality can also be detected by another means for detecting the current effective value, so if the other means detects no abnormality, it is possible to identify the three-phase current gain deviation. .

尚、本実施形態例は、電流センサが2相しかなく残りの1相での電流を計算で求める構成(例:電流センサではIuとIvを検出し、Iw=-Iu-Ivで演算する構成)に対しても、適用できる。 In this embodiment, the current sensor has only two phases and the current in the remaining one phase is obtained by calculation (eg, the current sensor detects Iu and Iv and calculates Iw = -Iu - Iv. ) can also be applied.

本実施形態例によれば、従来の例えば特許文献2、3の故障診断方法に比べて次のような利点がある。 According to this embodiment, there are the following advantages over the conventional failure diagnosis methods disclosed in Patent Documents 2 and 3, for example.

すなわち、特許文献2では電流ゼロクロス時の他2相の電流を比較し故障診断を行っているが、本実施形態例ではゼロクロス検出タイミングでの故障診断であり、且つ(電流検出系故障の観点からは)3相電流のうち2相を検出し残り1相を計算した値としても検出可能である。 That is, in Patent Document 2, failure diagnosis is performed by comparing the currents of the other two phases at the time of current zero crossing, but in the present embodiment, failure diagnosis is performed at the timing of zero crossing detection, and (from the viewpoint of current detection system failure ) can also be detected as a value obtained by detecting two phases of the three-phase current and calculating the remaining one phase.

また、ゼロクロスタイミングの各検出値ではなく、検出タイミング自体を比較しているためゼロクロスタイミングでのノイズ、リプルによる誤検出に強いといった特徴もある。さらに、電流検出系故障の診断の観点からは、電流検出が3相中2相のみでも検出可能といった利点がある。 In addition, since the detection timing itself is compared instead of each detection value of the zero-cross timing, it is also resistant to erroneous detection due to noise and ripples at the zero-cross timing. Furthermore, from the viewpoint of diagnosing current detection system failures, there is an advantage that current can be detected even if only two phases out of three phases are detected.

また、特許文献3ではdq変換後の電流値を利用しているが、dq変換後の電流は位相(回転角)検出の故障時にも異常が発生するところ、本実施形態例ではdq変換後の電流値ではなく位相(回転角)を用いない相電流値によるものであることから、位相検出部の故障の影響を受けない。 In addition, in Patent Document 3, the current value after dq conversion is used, but the current after dq conversion causes an abnormality even when the phase (rotation angle) detection fails. Since it is based on the phase current value that does not use the phase (rotation angle) instead of the current value, it is not affected by the failure of the phase detector.

50…モータ制御装置
50a…インバータ
50b…制御部
51…蓄電池
52…モータ
53…直流電圧検出センサ
54a~54c…交流電流検出センサ
55…磁極位置センサ
101…電流センサ
102…減算器
103…ゼロクロス検出部
104…回転数センサ
105…異常判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50... Motor control apparatus 50a... Inverter 50b... Control part 51... Storage battery 52... Motor 53... DC voltage detection sensor 54a-54c... AC current detection sensor 55... Magnetic pole position sensor 101... Current sensor 102... Subtractor 103... Zero cross detection part 104... RPM sensor 105... Abnormality determination unit

Claims (3)

インバータによって駆動される3相交流モータに流れる電流を制御する電流制御系において、
前記3相交流モータに流れる3相電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された3相電流の各相の電流差分を演算する電流差分演算部と、
前記電流差分演算部により演算された電流差分のいずれかがゼロとなったタイミングでゼロクロストリガ信号を出力するゼロクロス検出部と、
前記3相交流モータの回転数を検出した回転数検出値又はモータの回転数指令値から演算した、電流検出のゲインずれがない場合のゼロクロストリガ信号間の時間間隔に相当する基準値Trefと、設定した余裕時間ΔTと、前記ゼロクロス検出部により出力されたゼロクロストリガ信号間の時間間隔Tdetとに基づいて、Tdet<Tref-ΔT、又はTdet>Tref+ΔTであるときに電流検出のゲインずれが発生していると判定する異常判定部と、
を備えたことを特徴とする3相電流検出部の故障検出装置。
In a current control system that controls current flowing in a three-phase AC motor driven by an inverter,
a current detection unit that detects a three-phase current flowing through the three-phase AC motor;
a current difference calculation unit that calculates a current difference between each phase of the three-phase current detected by the current detection unit;
a zero-cross detection unit that outputs a zero-cross trigger signal when any of the current differences calculated by the current difference calculation unit becomes zero;
a reference value Tref corresponding to the time interval between zero-cross trigger signals when there is no current detection gain shift, calculated from a rotation speed detection value obtained by detecting the rotation speed of the three-phase AC motor or a motor rotation speed command value; Based on the set margin time ΔT and the time interval Tdet between the zero-cross trigger signals output from the zero-cross detection unit, a current detection gain shift occurs when Tdet<Tref−ΔT or Tdet>Tref+ΔT. an abnormality determination unit that determines that
A failure detection device for a three-phase current detection unit, comprising:
前記電流検出部は、3相のうち、いずれか2相の電流を各々検出する2つの電流センサと、残りの1相の電流を前記2つの電流センサの検出電流から計算して求める機能とを備えていることを特徴とする請求項1に記載の3相電流検出部の故障検出装置。 The current detection unit includes two current sensors for detecting currents of any two phases out of three phases, and a function of calculating the current of the remaining one phase from the detected currents of the two current sensors. 2. The failure detection device for a three-phase current detection unit according to claim 1, further comprising: インバータによって駆動される3相交流モータに流れる電流を制御する電流制御系において、
電流検出部が、前記3相交流モータに流れる3相電流を検出するステップと、
電流差分演算部が、前記電流検出部により検出された3相電流の各相の電流差分を演算するステップと、
ゼロクロス検出部が、前記電流差分演算部により演算された電流差分のいずれかがゼロとなったタイミングでゼロクロストリガ信号を出力するステップと、
異常判定部が、前記3相交流モータの回転数を検出した回転数検出値又はモータの回転数指令値から、電流検出のゲインずれがない場合のゼロクロストリガ信号間の時間間隔に相当する基準値Trefを演算するステップと、
異常判定部が、前記演算した基準値Trefと、設定した余裕時間ΔTと、前記ゼロクロス検出部により出力されたゼロクロストリガ信号間の時間間隔Tdetとに基づいて、Tdet<Tref-ΔT、又はTdet>Tref+ΔTであるときに電流検出のゲインずれが発生していると判定するステップと、
を備えたことを特徴とする3相電流検出部の故障検出方法。
In a current control system that controls the current flowing in a three-phase AC motor driven by an inverter,
a step in which a current detection unit detects a three-phase current flowing through the three-phase AC motor;
a step in which a current difference calculation unit calculates a current difference of each phase of the three-phase currents detected by the current detection unit;
a step in which the zero-cross detection unit outputs a zero-cross trigger signal at the timing when any of the current differences calculated by the current difference calculation unit becomes zero;
A reference value corresponding to the time interval between zero-cross trigger signals when there is no current detection gain deviation from the rotation speed detection value or motor rotation speed command value with which the abnormality determination unit detects the rotation speed of the three-phase AC motor. computing Tref;
The abnormality determination unit determines Tdet<Tref−ΔT or Tdet> based on the calculated reference value Tref, the set margin time ΔT, and the time interval Tdet between the zero-cross trigger signals output from the zero-cross detection unit. a step of determining that a current detection gain shift occurs when Tref+ΔT;
A failure detection method for a three-phase current detection unit, comprising:
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