JP7213211B2 - Inverter deterioration monitoring diagnosis method - Google Patents

Inverter deterioration monitoring diagnosis method Download PDF

Info

Publication number
JP7213211B2
JP7213211B2 JP2020154709A JP2020154709A JP7213211B2 JP 7213211 B2 JP7213211 B2 JP 7213211B2 JP 2020154709 A JP2020154709 A JP 2020154709A JP 2020154709 A JP2020154709 A JP 2020154709A JP 7213211 B2 JP7213211 B2 JP 7213211B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inverter
deterioration
current
monitoring
amplitude
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020154709A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021132522A (en
Inventor
信芳 劉
芳 馮
康弘 猪熊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takada Corp
Original Assignee
Takada Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Takada Corp filed Critical Takada Corp
Priority to JP2020154709A priority Critical patent/JP7213211B2/en
Publication of JP2021132522A publication Critical patent/JP2021132522A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7213211B2 publication Critical patent/JP7213211B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

本発明は、電動機に駆動電流を供給するインバータの出力側（二次側）の電流信号（電流波形）を運転状態で計測し、解析することにより、インバータの劣化を検出するインバータの劣化監視診断方法に関する。 The present invention measures and analyzes a current signal (current waveform) on the output side (secondary side) of an inverter that supplies a drive current to a motor under operating conditions, thereby detecting deterioration of the inverter. Regarding the method.

従来、電動機に駆動電流を供給するインバータについては、運転状態で劣化の進行状況を監視し、診断することはできなかった。そのため、診断時には、インバータを含め、電動機及び電動機で駆動される電気機器を停止させる必要があり、作業に手間がかかるだけでなく、電気機器の稼働率の低下にも繋がっていた。そこで、例えば特許文献１には、誘導電動機並びにインバータを対象とした電気機器の異常及び劣化診断を、電気機器を停止若しくは休止分解することなく、運転状態のままで行うための電気機器の異常及び劣化診断装置が開示されている。また、特許文献２は、電動機の正常時電流と稼働時（点検時）電流の状態を比較して回転機械系の異常を診断する回転機械系の異常診断方法に関する発明であるが、電動機の稼働時の電流信号の高調波成分と電源周波数成分の単調波比率及び全調波比率と相間電流の不平衡率を算出し、これらのうちの一つでも基準値以上となった場合に、電源品質又はインバータに異常が発生したと診断することが記載されている。 Conventionally, it has not been possible to monitor and diagnose the progress of deterioration of an inverter that supplies drive current to an electric motor. Therefore, when diagnosing, it is necessary to stop the electric motor and the electric equipment driven by the electric motor, including the inverter. Therefore, for example, in Patent Document 1, abnormality and deterioration diagnosis of electrical equipment targeting induction motors and inverters is performed without stopping or stopping and disassembling the electrical equipment while it is in the operating state. A deterioration diagnosis device is disclosed. Further, Patent Document 2 is an invention relating to a method for diagnosing an abnormality in a rotating machine system by comparing the state of the current of the motor during normal operation and the current during operation (during inspection). Calculate the ratio of monotone and total harmonics between the harmonic component of the current signal and the power frequency component, and the imbalance ratio of the interphase current, and if any one of these exceeds the reference value, the power supply quality Alternatively, it is described that a diagnosis is made that an abnormality has occurred in the inverter.

特開２００３－１５６５４７号公報JP 2003-156547 A 特許第５７３３９１３号公報Japanese Patent No. 5733913

特許文献１の電気機器の診断装置では、電気機器に流れる機器電流に含まれる各次数の高調波含有率の大きさにより電気機器の異常及び劣化の程度や、その異常及び劣化の原因や場所の特定を行っている。つまり、インバータの入力側及び出力側の高調波の次数のそれぞれに、劣化原因と劣化場所（劣化が発生した部品）が対応しており、機器全体の交換を避け、劣化が発生した部品の修理や交換を可能としている。しかし、インバータの部品構成又は各部品の特性が異なれば、機器電流に含まれる各次数の高調波含有率が変化するものと考えられ、劣化原因と劣化場所を正確に特定することができない可能性がある。また、インバータの劣化（故障）が発生した場合には、回路基板の交換を行うことが一般的であり、劣化が発生した部品の修理や交換は現実的ではない。従って、インバータの劣化（異常）の有無を診断する際には、異常及び劣化の原因や場所の特定までは必要とされておらず、簡易的な劣化監視診断方法が求められている。
また、特許文献２では、インバータの異常診断にも言及しているが、電動機の稼働時の電流信号の高調波成分と電源周波数成分の単調波比率及び全調波比率と相間電流の不平衡率のみをパラメータとしており、その他の電流信号の変化については考慮されておらず、インバータの劣化の進行状況を監視し、劣化の有無を診断する方法としては不十分である。また、電源品質又はインバータに異常が発生しているかどうかを判別することはできても、インバータの異常以外の理由で電源品質に異常が発生しているのか、インバータそのものに劣化（異常）が発生しているのかを切り分けることができず、インバータの劣化を正確に検出することはできない。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、電動機に駆動電流を供給するインバータの出力側の電流信号を運転状態で計測し、解析して、監視することにより、簡易的かつ正確にインバータの劣化の兆候を検出することができ、その劣化の進行状況を管理して、適切なメンテナンスを行うことができるインバータの劣化監視診断方法を提供することを目的とする。 In the diagnostic apparatus for electrical equipment of Patent Document 1, the degree of abnormality and deterioration of the electrical equipment, the cause and location of the abnormality and deterioration are determined based on the magnitude of the harmonic content of each order contained in the equipment current flowing in the electrical equipment. are identifying. In other words, each order of harmonics on the input side and output side of the inverter corresponds to the cause of deterioration and the location of deterioration (parts that have deteriorated). or exchangeable. However, if the component configuration of the inverter or the characteristics of each component are different, it is thought that the harmonic content of each order contained in the equipment current will change, and it may not be possible to accurately identify the cause of deterioration and the location of deterioration. There is Further, when deterioration (failure) of the inverter occurs, the circuit board is generally replaced, and it is not practical to repair or replace the deteriorated component. Therefore, when diagnosing the presence or absence of deterioration (abnormality) of an inverter, it is not necessary to specify the cause and location of the abnormality and deterioration, and a simple deterioration monitoring diagnosis method is desired.
In addition, Patent Document 2 also mentions abnormality diagnosis of the inverter. is used as a parameter, and changes in other current signals are not taken into consideration, and this is insufficient as a method of monitoring the progress of deterioration of the inverter and diagnosing the presence or absence of deterioration. In addition, even if it is possible to determine whether an abnormality has occurred in the power supply quality or the inverter, it is possible to determine whether the power supply quality abnormality has occurred for reasons other than the inverter abnormality, or whether the inverter itself has deteriorated (abnormality). Therefore, it is impossible to accurately detect the deterioration of the inverter.
The present invention has been made in view of such circumstances, and measures, analyzes, and monitors the current signal on the output side of the inverter that supplies the driving current to the electric motor in the operating state, thereby enabling the inverter to operate simply and accurately. To provide a deterioration monitoring and diagnosing method for an inverter capable of detecting a sign of deterioration of an inverter, managing the progress of the deterioration, and performing appropriate maintenance.

前記目的に沿う本発明に係るインバータの劣化監視診断方法は、電動機に駆動電流を供給するインバータの劣化を検出するために用いられるインバータの劣化監視診断方法であって、
前記インバータの劣化の有無を判定するインバータ劣化判定工程は、前記電動機の稼動時に前記インバータの出力電流を計測して、（ａ）得られる電流波形の周期が変動する周期異常、及び／又は（ｂ）得られる電流波形の時系列データを周波数スペクトル分析して求められる電源周波数ｆ１の高調波の比率が変動する高調波比率異常が発生しているときに、前記インバータが劣化していると判定する。
ここで、電動機は、三相誘導電動機でも単相誘導電動機でもよいし、永久磁石形同期電動機（ＰＭモーター）でもよい。インバータが三相出力インバータの場合、出力電流の計測は一相のみについて行ってもよいし、三相全てについて行ってもよい。 An inverter deterioration monitoring and diagnosing method according to the present invention in accordance with the above object is an inverter deterioration monitoring and diagnosing method used for detecting deterioration of an inverter that supplies drive current to a motor, comprising:
The inverter deterioration determination step of determining whether or not the inverter has deteriorated includes measuring the output current of the inverter when the electric motor is in operation, and determining (a) a period abnormality in which the period of the current waveform obtained varies, and/or (b) ) When a harmonic ratio abnormality occurs in which the ratio of harmonics of the power supply frequency f1 , which is obtained by frequency spectrum analysis of the obtained time-series data of the current waveform, fluctuates, it is determined that the inverter is degraded. judge.
Here, the motor may be a three-phase induction motor, a single-phase induction motor, or a permanent magnet synchronous motor (PM motor). When the inverter is a three-phase output inverter, the output current may be measured for only one phase or for all three phases.

本発明に係るインバータの劣化監視診断方法において、前記周期異常の発生の有無は、前記電流波形の時系列データを周波数スペクトル分析して求められる電源周波数ｆ １ を基に計算される基準正弦波信号波形と前記電流波形との比較により判別することができる。
本発明に係るインバータの劣化監視診断方法において、前記周期異常は、前記電源周波数ｆ１の逆数である電源周期Ｔ１と、前記電流波形の最大半周期Ｔｍａｘ及び最小半周期Ｔｍｉｎを用いて、以下の式（１）により算出される電流周期変動率ＴＲが、予め設定した周期変動率の基準値以上となるか、時間経過と共に増加傾向にあるときに、発生していると判定されることが好ましい。 In the inverter deterioration monitoring and diagnosing method according to the present invention, whether or not the periodic abnormality occurs is determined by a reference sine wave signal calculated based on the power supply frequency f1 obtained by frequency spectrum analysis of the time series data of the current waveform. It can be determined by comparing the waveform with the current waveform.
In the inverter deterioration monitoring and diagnosing method according to the present invention, the periodic abnormality is defined by the power supply period T1, which is the reciprocal of the power supply frequency f1, and the maximum half -cycle Tmax and minimum half -cycle Tmin of the current waveform. is considered to occur when the periodic current fluctuation rate TR calculated by the following formula (1) is equal to or greater than the preset reference value for the periodic fluctuation rate, or tends to increase over time. preferably determined.

Figure 0007213211000001
Figure 0007213211000001

本発明に係るインバータの劣化監視診断方法において、前記周期異常及び／又は前記高調波比率異常に加え、前記電流波形の振幅が変動する振幅異常が発生しているときに、前記インバータが劣化していると判定することもできる。
本発明に係るインバータの劣化監視診断方法において、前記振幅異常は、前記電流波形から求めた最大振幅Ｐｍａｘ、最小振幅Ｐｍｉｎ及び電流実効値Ｉｒｍｓ若しくは電流平均値Ｉａｖｅを用いて、以下の式（２）又は式（３）により算出される電流振幅変動率ＰＲが、予め設定した振幅変動率の基準値以上となるか、時間経過と共に増加傾向にあるときに、発生していると判定されることが好ましい。 In the method for monitoring and diagnosing deterioration of an inverter according to the present invention, when an amplitude abnormality in which the amplitude of the current waveform fluctuates occurs in addition to the period abnormality and/or the harmonic ratio abnormality, the inverter deteriorates. It can also be determined that
In the inverter deterioration monitoring and diagnosing method according to the present invention, the amplitude abnormality is determined by using the maximum amplitude P max , the minimum amplitude P min and the current effective value I rms or the current average value I ave obtained from the current waveform. When the current amplitude variation rate P R calculated by Equation (2) or Equation (3) exceeds a preset reference value for the amplitude variation rate, or tends to increase with the passage of time, it is considered to have occurred. preferably determined.

ここで、非定常状態の電流波形では、振幅（振動の中心から最大変位までの距離）が一定とならず変動するので、その振幅（絶対値）の最大値を最大振幅Ｐｍａｘとし、最小値を最小振幅Ｐｍｉｎとする。 Here, in the current waveform in an unsteady state, the amplitude (distance from the center of vibration to the maximum displacement) is not constant and fluctuates. be the minimum amplitude P min .

Figure 0007213211000002
Figure 0007213211000002

Figure 0007213211000003
Figure 0007213211000003

本発明に係るインバータの劣化監視診断方法において、前記高調波比率異常は、前記電源周波数ｆ１の電流値Ｉ１と、該電源周波数ｆ１の（６ｉ±１）次の高調波の電流値Ｉ６ｉ±１を用いて以下の式（４）により算出される特定高調波比率ＩＲが、予め設定した高調波比率の基準値以上となるか、時間経過と共に増加傾向にあるときに、発生していると判定されることが好ましい。 In the inverter deterioration monitoring and diagnosing method according to the present invention, the harmonic ratio abnormality is determined by the current value I1 of the power supply frequency f1 and the current of the (6i± 1 ) th order harmonic of the power supply frequency f1. When the specific harmonic ratio I R calculated by the following formula (4) using the value I6i±1 is equal to or greater than the preset reference value for the harmonic ratio, or tends to increase over time, Preferably, it is determined to have occurred.

Figure 0007213211000004
Figure 0007213211000004

ここで、ｎは１以上８以下の自然数であり、より好ましくは１以上３以下の自然数である。 Here, n is a natural number of 1 or more and 8 or less, more preferably a natural number of 1 or more and 3 or less.

本発明に係るインバータの劣化監視診断方法において、前記高調波比率異常は、前記電源周波数ｆ１の（６ｉ－３）次及び（６ｉ＋３）次の高調波のピークがいずれも、（６ｉ－１）次及び（６ｉ＋１）次の高調波のピークよりも小さいときに、発生していると判定されてもよい。ここで、ｉは１又は２又は３の少なくとも１つである。 In the inverter deterioration monitoring and diagnosing method according to the present invention, the harmonic ratio abnormality is such that the peaks of both the (6i−3)th and (6i+3)th harmonics of the power supply frequency f 1 are (6i− 1) It may be determined to be occurring when it is smaller than the peaks of the 1)th and (6i+1)th harmonics. where i is at least one of 1 or 2 or 3.

本発明に係るインバータの劣化監視診断方法において、前記電流波形の時系列データを周波数スペクトル分析して求められる電源周波数ｆ１を基に作成される基準正弦波信号波形から求めた参照振幅確率密度関数ｆｒ（ｘ）と、前記電流波形から求めた診断時振幅確率密度関数ｆｔ（ｘ）から、以下の式（５）により算出されるＫＩ（Ｋｕｌｌｂａｃｋ－Ｌｅｉｂｌｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：カルバック・ライブラー情報量）の値が、予め設定したＫＩの基準値以上となるか、時間経過と共に増加傾向にあるときに、前記インバータ劣化判定工程を行うことが好ましい。 In the inverter deterioration monitoring and diagnosing method according to the present invention, the reference amplitude probability obtained from the reference sine wave signal waveform created based on the power supply frequency f1 obtained by frequency spectrum analysis of the time series data of the current waveform KI (Kullback-Leibler Information) calculated by the following formula (5) from the density function fr (x) and the amplitude probability density function ft (x) at diagnosis obtained from the current waveform is greater than or equal to a preset reference value of KI, or when it tends to increase with the lapse of time, it is preferable to perform the inverter deterioration determination step.

Figure 0007213211000005
Figure 0007213211000005

本発明に係るインバータの劣化監視診断方法は、インバータの出力電流を計測して得られる電流波形を解析して、周期異常、振幅異常、及び高調波比率異常の少なくとも１つが発生しているときに、インバータが劣化していると判定することにより、簡便かつ確実にインバータの劣化（異常）を検出することができ、インバータの劣化検出の信頼性及びインバータのメンテナンス性に優れる。特に、ＫＩの値が、予め設定したＫＩの基準値以上となるか、時間経過と共に増加傾向にあるときに、さらに、電流波形の周期変動率、振幅変動率、及び電源周波数ｆ１の高調波比率のいずれか１以上の状況（推移）を監視することにより、作業効率が向上すると共に、インバータの劣化の進行状況を把握して、劣化の検出精度を高めることができる。 A method for monitoring and diagnosing deterioration of an inverter according to the present invention analyzes a current waveform obtained by measuring an output current of an inverter, and detects when at least one of period abnormality, amplitude abnormality, and harmonic ratio abnormality occurs. By determining that the inverter is deteriorated, deterioration (abnormality) of the inverter can be easily and reliably detected, and reliability of deterioration detection of the inverter and maintainability of the inverter are excellent. In particular, when the value of KI is equal to or greater than the preset reference value of KI, or tends to increase with the passage of time, the periodic fluctuation rate of the current waveform, the amplitude fluctuation rate, and the harmonics of the power supply frequency f1 By monitoring the status (transition) of one or more of the ratios, work efficiency can be improved, and the progress of deterioration of the inverter can be grasped to improve the detection accuracy of deterioration.

本発明の一実施の形態に係るインバータの劣化監視診断方法を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method for monitoring and diagnosing deterioration of an inverter according to one embodiment of the present invention; 稼動時の三相出力インバータの出力電流のうち、一相の電流信号を周波数スペクトル分析した結果を示すグラフである。4 is a graph showing the result of frequency spectrum analysis of a current signal of one phase among the output currents of the three-phase output inverter during operation. 基準正弦波信号波形と周期異常が発生した電流波形を比較したグラフである。4 is a graph comparing a reference sinusoidal signal waveform and a current waveform in which a periodic anomaly occurs; 基準正弦波信号波形と振幅異常が発生した電流波形を比較したグラフである。4 is a graph comparing a reference sinusoidal signal waveform and a current waveform in which an amplitude abnormality occurs; （Ａ）は基準正弦波信号波形の時系列データを周波数スペクトル分析し、高調波解析を行った結果を示すグラフであり、（Ｂ）は高調波比率異常が発生している電流波形の時系列データを周波数スペクトル分析し、高調波解析を行った結果を示すグラフである。(A) is a graph showing the results of frequency spectrum analysis of the time series data of the reference sine wave signal waveform and harmonic analysis, and (B) is a time series of the current waveform in which the harmonic ratio abnormality occurs. It is a graph which shows the result of frequency spectrum analysis of data and harmonic analysis.

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
本発明の一実施の形態に係るインバータの劣化監視診断方法は、図１に示すように、三相誘導電動機（電動機の一例）１０に駆動電流を供給する三相出力インバータ（インバータの一例）１１の劣化を検出するために用いられる。
図１に示すように、三相出力インバータ１１は、入力側（一次側）が電源（商用の三相交流電源）１４に接続され、出力側（二次側）が三相誘導電動機１０に接続される。三相誘導電動機１０の先には図示しないポンプやブロワ等の各種回転機械（負荷の一例）が接続され、三相誘導電動機１０によって駆動される。
このとき、三相出力インバータ１１に劣化（異常）があれば、三相出力インバータ１１の出力電流（電流波形）に各種の異常が発生するので、稼動時の三相出力インバータ１１の出力電流を計測し、解析して、監視することにより、三相出力インバータ１１の劣化を検出することができる。 Next, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings for better understanding of the present invention.
A method for monitoring and diagnosing deterioration of an inverter according to an embodiment of the present invention comprises, as shown in FIG. used to detect deterioration of
As shown in FIG. 1, the three-phase output inverter 11 has an input side (primary side) connected to a power supply (commercial three-phase AC power supply) 14, and an output side (secondary side) connected to a three-phase induction motor 10. be done. Various rotary machines (examples of loads) such as pumps and blowers (not shown) are connected to the three-phase induction motor 10 and driven by the three-phase induction motor 10 .
At this time, if there is deterioration (abnormality) in the three-phase output inverter 11, various abnormalities occur in the output current (current waveform) of the three-phase output inverter 11. Therefore, the output current of the three-phase output inverter 11 during operation is Degradation of the three-phase output inverter 11 can be detected by measuring, analyzing, and monitoring.

三相出力インバータ１１の出力電流は、三相出力インバータ１１と三相誘導電動機１０（各固定子）を接続する３本の電力線１５に、例えばクランプ式の電流検出器１６をそれぞれ接続することにより、容易に計測することができる。なお、三相全てについて電流の計測を行えば、より精度の高い診断を行うことができるが、三相のうちのいずれか一相について電流の計測を行うだけでも診断は可能である。電流検出器１６で計測されたアナログの電流波形（電流信号）は、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）でデジタルの電流データに変換され、処理ユニット（図示せず）で処理される。処理ユニットは、ＲＡＭ、ＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、及びこれらの要素を接続するバスを備えた従来公知の演算器（即ち、コンピュータ）で構成される。そして、処理ユニットでの処理は、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することで実現される。なお、Ａ／Ｄ変換器から処理ユニットへの電流データの送信は、ＬＡＮやＵＳＢケーブル等を用いて行うことができ、処理ユニットの設置場所は適宜、選択することができる。また、処理ユニットによる診断結果を表示するモニタの設置場所及び数は適宜、選択することができ、ＬＡＮを利用して遠隔地から診断結果を確認することもできる。さらに、計測されたデータ及び処理ユニットで処理された診断結果は、クラウド環境を利用することにより複数の作業者や管理者が共有することができる。 The output current of the three-phase output inverter 11 is determined by connecting, for example, clamp-type current detectors 16 to three power lines 15 connecting the three-phase output inverter 11 and the three-phase induction motor 10 (each stator). , can be easily measured. If the current is measured for all three phases, more accurate diagnosis can be performed, but the diagnosis can also be made by measuring the current for only one of the three phases. An analog current waveform (current signal) measured by the current detector 16 is converted into digital current data by an A/D converter (not shown) and processed by a processing unit (not shown). The processing unit consists of a conventionally known arithmetic unit (that is, a computer) having a RAM, a CPU, a ROM, I/O, and a bus connecting these elements. Processing in the processing unit is realized by the CPU executing a predetermined program. The transmission of current data from the A/D converter to the processing unit can be performed using a LAN, USB cable, or the like, and the installation location of the processing unit can be appropriately selected. In addition, the installation location and number of monitors for displaying the diagnosis result by the processing unit can be appropriately selected, and the diagnosis result can be confirmed from a remote location using a LAN. Furthermore, the measured data and the diagnostic results processed by the processing unit can be shared by a plurality of workers and administrators by using a cloud environment.

本発明のインバータの劣化監視診断方法は、インバータの劣化診断を簡易的かつ定量的に行うために適用される。以下、本実施の形態のインバータの劣化監視診断方法の詳細について説明する。なお、ここでは、三相出力インバータ１１の三相のうちの一相のみの出力電流に着目して診断を行う。
まず、三相誘導電動機１０の稼動時に、三相出力インバータ１１の出力電流を電流検出器１６で計測して得られる電流波形の時系列データ（電流信号）を一旦、周波数スペクトル分析して電源周波数ｆ１を求め、それを基に計算した基準正弦波信号波形（シミュレーション波形）をＡ／Ｄ変換して処理ユニットに送信し、所定のサンプリング時間で得られる複数の点データから参照振幅確率密度関数ｆｒ（ｘ）を求めて、記憶手段（ＲＡＭ又はＲＯＭ）に保存する（第１のステップ）。
なお、周波数スペクトル分析は、従来公知の方法で行われ、サンプリングした出力電流の電流信号につき、フィルター処理（例えば０．５Ｈｚ～１２５Ｈｚのバンドパスフィルタをかける）を行い、高速フーリエ変換を行うことにより、図２に示すような電流スペクトルが得られる。そして、電流スペクトルの最大ピークから三相出力インバータ１１の出力電流の電源周波数ｆ１を求めることができる。この電源周波数ｆ１に基づいて、図３及び図４に示すような基準正弦波信号波形（シミュレーション波形）ａが得られる。 The method for monitoring and diagnosing deterioration of an inverter according to the present invention is applied to easily and quantitatively diagnose deterioration of an inverter. Details of the method for monitoring and diagnosing deterioration of an inverter according to the present embodiment will be described below. It should be noted that here, the diagnosis is performed focusing on the output current of only one of the three phases of the three-phase output inverter 11 .
First, when the three-phase induction motor 10 is in operation, the time-series data (current signal) of the current waveform obtained by measuring the output current of the three-phase output inverter 11 with the current detector 16 is once subjected to frequency spectrum analysis to determine the power supply frequency. Obtain f1, A /D convert the reference sine wave signal waveform (simulation waveform) calculated based on it, send it to the processing unit, and obtain the reference amplitude probability density function from multiple point data obtained at a predetermined sampling time Obtain fr(x) and store it in storage means (RAM or ROM) (first step).
The frequency spectrum analysis is performed by a conventionally known method, and the current signal of the sampled output current is subjected to filtering (for example, a bandpass filter of 0.5 Hz to 125 Hz), and fast Fourier transform. , a current spectrum as shown in FIG. 2 is obtained. Then, the power supply frequency f1 of the output current of the three- phase output inverter 11 can be obtained from the maximum peak of the current spectrum. Based on this power supply frequency f1, a reference sinusoidal signal waveform (simulated waveform) a as shown in FIGS. 3 and 4 is obtained.

次に、診断時の三相出力インバータ１１の出力電流を計測して得られる電流波形をＡ／Ｄ変換して処理ユニットに送信し、所定のサンプリング時間で得られる複数の点データから診断時振幅確率密度関数ｆｔ（ｘ）を求めて、記憶手段に保存する（第２のステップ）。
なお、第１、第２のステップにおける出力電流の計測時間（サンプリング時間）は、例えば、８～１６秒程度である。
振幅確率密度関数（参照振幅確率密度関数及び診断時振幅確率密度関数）は、変動する信号が特定の振幅レベルに存在する確率を求めるもので、どの振幅付近でどの程度の変動を起こしているかを解析するものである。 Next, the current waveform obtained by measuring the output current of the three-phase output inverter 11 at the time of diagnosis is A/D converted and transmitted to the processing unit, and the amplitude at the time of diagnosis is calculated from a plurality of point data obtained at a predetermined sampling time. Obtain the probability density function ft(x) and store it in the storage means (second step).
The measurement time (sampling time) of the output current in the first and second steps is, for example, about 8 to 16 seconds.
Amplitude probability density function (reference amplitude probability density function and amplitude probability density function at diagnosis) is a function to obtain the probability that a fluctuating signal exists at a specific amplitude level, and to what extent fluctuation occurs near which amplitude. It is to be analyzed.

次に、参照振幅確率密度関数ｆｒ（ｘ）と診断時振幅確率密度関数ｆｔ（ｘ）から、前述の式（５）により、ＫＩの値を算出する（第３のステップ）。 Next, from the reference amplitude probability density function fr(x) and the amplitude probability density function ft(x) at diagnosis, the value of KI is calculated according to the above equation (5) (third step).

そして、式（５）により算出されるＫＩの値が、予め設定したＫＩの基準値以上となるか、時間経過と共に増加傾向にあるときに、三相出力インバータ１１の劣化が発生している可能性があると判定することができる（第４のステップ）。このとき、ＫＩの第１の基準値と第２の基準値を設定しておき、算出されたＫＩの値が、ＫＩの第１の基準値（例えば０．５）以上になれば注意を促し、第２の基準値（例えば１）以上になれば危険であることを通知するようにしてもよい。この通知はモニタ上に表示してもよいし、管理者等にメールで送信してもよい。 When the value of KI calculated by the formula (5) becomes equal to or greater than the preset reference value of KI, or tends to increase with the passage of time, it is possible that deterioration of the three-phase output inverter 11 has occurred. (fourth step). At this time, a first reference value and a second reference value of KI are set, and if the calculated value of KI exceeds the first reference value of KI (for example, 0.5), caution is urged. , a second reference value (for example, 1) or more, the danger may be notified. This notification may be displayed on the monitor, or may be sent to the administrator or the like by e-mail.

また、所定の時間間隔で第２、第３のステップを繰り返し行うことにより、時間経過と共に変化するＫＩの値を知ることができるので、ＫＩの値が時間経過と共に増加傾向にあるときに、三相出力インバータ１１の劣化が進行している可能性があると判定することができる。この場合、ＫＩの値がＫＩの基準値（第１又は第２の基準値）に達する前でも三相出力インバータ１１の劣化傾向を把握することができる。 Further, by repeating the second and third steps at predetermined time intervals, it is possible to know the value of KI that changes with the passage of time. It can be determined that deterioration of the phase output inverter 11 may progress. In this case, the deterioration tendency of the three-phase output inverter 11 can be grasped even before the value of KI reaches the reference value (first or second reference value) of KI.

以上のように、ＫＩの値から、三相出力インバータ１１の劣化が発生している可能性があると判定したときには、さらに、電流波形を解析し、基準正弦波信号波形との比較を行って、インバータの劣化の有無を判定するインバータ劣化判定工程を行う。
以下、インバータ劣化判定工程の詳細について説明する。
まず、先に求めた電源周波数ｆ１の逆数である電源周期Ｔ１と、電流波形の最大半周期Ｔｍａｘ及び最小半周期Ｔｍｉｎ（図３参照）を用いて、前述の式（１）により電流周期変動率ＴＲを算出する。この電流周期変動率ＴＲが、予め設定した周期変動率の基準値以上となるか、時間経過と共に増加傾向にあるときに、電流波形の周期が変動する周期異常が発生していると判別し、三相出力インバータ１１の劣化が発生していると判定することができる（第５のステップ）。このとき、周期変動率の第１の基準値と第２の基準値を設定しておき、算出された電流周期変動率ＴＲが周期変動率の第１の基準値（例えば０．１）以上になれば注意を促し、第２の基準値（例えば０．２）以上になれば危険であることを通知するようにしてもよい。この通知はモニタ上に表示してもよいし、管理者等にメールで送信してもよい。 As described above, when it is determined from the value of KI that there is a possibility that deterioration of the three-phase output inverter 11 has occurred, the current waveform is further analyzed and compared with the reference sine wave signal waveform. , an inverter deterioration determination step is performed to determine whether or not the inverter is deteriorated.
Details of the inverter deterioration determination process will be described below.
First, using the power supply cycle T 1 which is the reciprocal of the power supply frequency f 1 obtained earlier, and the maximum half-cycle T max and minimum half-cycle T min of the current waveform (see FIG. 3), the above equation (1) A current periodic variation rate TR is calculated. When the current periodic variation rate T R exceeds a preset reference value for the periodic variation rate or tends to increase with the passage of time, it is determined that a periodic abnormality in which the period of the current waveform fluctuates has occurred. , it can be determined that deterioration of the three-phase output inverter 11 has occurred (fifth step). At this time, a first reference value and a second reference value of the periodic fluctuation rate are set, and the calculated periodic current fluctuation rate TR is equal to or greater than the first reference value (for example, 0.1) of the periodic fluctuation rate. If it becomes , a warning may be issued, and if it becomes a second reference value (for example, 0.2) or more, it may be notified that it is dangerous. This notification may be displayed on the monitor, or may be sent to the administrator or the like by e-mail.

次に、電流波形から求めた最大振幅Ｐｍａｘ、最小振幅Ｐｍｉｎ（図４参照）及び電流実効値Ｉｒｍｓ若しくは電流平均値Ｉａｖｅを用いて、前述の式（２）又は（３）により電流振幅変動率ＰＲを算出する。この電流振幅変動率ＰＲが、予め設定した振幅変動率の基準値以上になるか、時間経過と共に増加傾向にあるときに、電流波形の振幅が変動する振幅異常が発生していると判別し、三相出力インバータ１１の劣化が発生していると判定することができる（第６のステップ）。このとき、振幅変動率の第１の基準値と第２の基準値を設定しておき、算出された電流振幅変動率ＰＲが振幅変動率の第１の基準値（例えば０．３）以上になれば注意を促し、第２の基準値（例えば０．５）以上になれば危険であることを通知するようにしてもよい。この通知はモニタ上に表示してもよいし、管理者等にメールで送信してもよい。 Next, using the maximum amplitude P max , minimum amplitude P min (see FIG. 4) and current effective value I rms or current average value I ave obtained from the current waveform, the current Amplitude variation rate PR is calculated. When the current amplitude variation rate PR exceeds a preset reference value for the amplitude variation rate or tends to increase with the lapse of time, it is determined that an amplitude abnormality in which the amplitude of the current waveform fluctuates has occurred. , it can be determined that deterioration of the three-phase output inverter 11 has occurred (sixth step). At this time, a first reference value and a second reference value of the amplitude variation rate are set, and the calculated current amplitude variation rate PR is equal to or greater than the first reference value (for example, 0.3) of the amplitude variation rate. If it becomes , a warning may be issued, and if it becomes a second reference value (for example, 0.5) or more, it may be notified that it is dangerous. This notification may be displayed on the monitor, or may be sent to the administrator or the like by e-mail.

次に、先に求めた電源周波数ｆ１の電流値Ｉ１と、電源周波数ｆ１の（６ｉ±１）次の高調波の電流値Ｉ６ｉ±１を用いて前述の式（４）により算出される特定高調波比率ＩＲが、予め設定した高調波比率の基準値以上となるか、時間経過と共に増加傾向にあるときに、電源周波数ｆ１の高調波の比率が変動する高調波比率異常が発生していると判定することができる。但し、ｎは１以上８以下の自然数であり、より好ましくは１以上３以下の自然数である（第７のステップ）。このとき、高調波比率の第１の基準値と第２の基準値を設定しておき、算出された特定高調波比率ＩＲが高調波比率の第１の基準値（例えば０．０３）以上になれば注意を促し、第２の基準値（例えば０．０５）以上になれば危険であることを通知するようにしてもよい。この通知はモニタ上に表示してもよいし、管理者等にメールで送信してもよい。 Next, using the current value I 1 of the power supply frequency f 1 obtained earlier and the current value I 6i ± 1 of the (6i ± 1) order harmonic of the power supply frequency f 1 , it is calculated by the above equation (4) Harmonic ratio abnormality that the ratio of harmonics of the power supply frequency f1 fluctuates when the specific harmonic ratio I R obtained exceeds the preset reference value of the harmonic ratio or tends to increase with the passage of time can be determined to have occurred. However, n is a natural number of 1 or more and 8 or less, more preferably a natural number of 1 or more and 3 or less (seventh step). At this time, a first reference value and a second reference value of the harmonic ratio are set, and the calculated specific harmonic ratio IR is equal to or greater than the first reference value (for example, 0.03) of the harmonic ratio. If it becomes , a warning may be issued, and if it becomes a second reference value (for example, 0.05) or more, it may be notified that it is dangerous. This notification may be displayed on the monitor, or may be sent to the administrator or the like by e-mail.

前述の式（４）により算出される特定高調波比率ＩＲを用いて高調波比率異常の発生の有無を判定する代わりに、先に求めた電源周波数ｆ１の（６ｉ－３）次及び（６ｉ＋３）次の高調波のピークがいずれも、（６ｉ－１）次及び（６ｉ＋１）次の高調波のピークよりも小さい（但し、ｉは１又は２又は３の少なくとも１つである）ときに、電源周波数ｆ１の高調波の比率が変動する高調波比率異常が発生していると判定することもできる（第８のステップ）。この場合、計算を行うことなく、簡易的に高調波比率異常の発生を検出することができる。例えば、図５（Ａ）の正常時に対し、図５（Ｂ）では、３次及び９次の高調波のピークがいずれも、５次及び７次の高調波のピークよりも小さく、９次及び１５次の高調波のピークがいずれも、１１次及び１３次の高調波のピークよりも小さく、１５次及び２１次の高調波のピークがいずれも、１７次及び１９次の高調波のピークよりも小さくなっており、高調波比率異常が発生していることを容易に検出できる。 Instead of determining whether or not an abnormality in the harmonic ratio has occurred using the specific harmonic ratio I R calculated by the above equation (4), the (6i-3) order of the previously obtained power supply frequency f 1 and ( 6i+3)th order harmonic peaks are both smaller than the (6i−1)th order and (6i+1)th order harmonic peaks (where i is at least one of 1 or 2 or 3) , and that the ratio of harmonics of the power supply frequency f1 fluctuates, that is, an abnormality in the harmonic ratio has occurred (eighth step). In this case, the occurrence of the harmonic ratio abnormality can be easily detected without performing calculations. For example, in FIG. 5B, the 3rd and 9th harmonic peaks are both smaller than the 5th and 7th harmonic peaks, and the 9th and 9th harmonic peaks are smaller than the 9th and 7th harmonic peaks in FIG. Both the 15th harmonic peaks are smaller than the 11th and 13th harmonic peaks, and the 15th and 21st harmonic peaks are both smaller than the 17th and 19th harmonic peaks. is also small, making it easy to detect the occurrence of harmonic ratio anomaly.

以上説明した第５～第８のステップは順不同で行うことができる。なお、必ずしも第５～第８の全てのステップを実行する必要はなく、第５～第８のステップの中から、１又は２以上のステップを適宜、選択することができる。また、複数のステップを選択した場合でも、いずれか１つのステップで異常を検出した段階で、三相出力インバータの劣化が発生していると判断し、残りのステップを省略してもよい。
なお、時間経過に対するＫＩの値、電流周期変動率ＴＲ、電流振幅変動率ＰＲ、及び特定高調波比率ＩＲの変化をグラフ化してモニタに表示した場合、管理者は、三相出力インバータの劣化傾向を目視で容易に確認することができ、劣化傾向管理の簡便性及び信頼性に優れる。このとき、全てのパラメータの推移を同時に表示する必要はなく、幾つかの画面に分けて表示することができ、同時に表示するパラメータの数及び組合せも適宜、選択することができる。 The fifth to eighth steps described above can be performed in any order. It should be noted that it is not always necessary to execute all the fifth to eighth steps, and one or more steps can be appropriately selected from among the fifth to eighth steps. Also, even if a plurality of steps are selected, it may be determined that deterioration of the three-phase output inverter has occurred when an abnormality is detected in any one of the steps, and the remaining steps may be omitted.
Note that when the changes in the KI value, the current period variation rate T R , the current amplitude variation rate P R , and the specific harmonic ratio I R over time are graphed and displayed on the monitor, the administrator can use the three-phase output inverter It is possible to easily visually confirm the deterioration tendency of , and it is excellent in simplicity and reliability of deterioration tendency management. At this time, it is not necessary to display the transitions of all the parameters at the same time, and the transitions can be displayed in several screens, and the number and combination of parameters to be displayed at the same time can be appropriately selected.

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、上記実施の形態では、三相出力インバータの三相のうちのいずれか一相のみの出力電流を計測して診断を行う場合について説明したが、三相全ての出力電流を計測し、それぞれについて同様の解析を行い、診断を行うこともできる。その場合、三相のバランスも含めて総合的な判断を行うことができ、診断の精度を高めることができる。また、インバータの形態は特に限定されるものではない。さらに、ＫＩの値による判定（第１～第４のステップ）を行わず、最初からインバータ劣化判定工程（第５～第８のステップ）を行うこともできる。 The present invention has been described above with reference to the embodiments, but the present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments, and the matters described in the claims. It also includes other embodiments and variations that are possible within its scope.
For example, in the above embodiment, the diagnosis is performed by measuring the output current of only one of the three phases of the three-phase output inverter. can also be analyzed and diagnosed. In this case, a comprehensive judgment can be made including the balance of the three phases, and the accuracy of diagnosis can be improved. Also, the form of the inverter is not particularly limited. Further, it is also possible to perform the inverter deterioration determination process (fifth to eighth steps) from the beginning without performing the determination based on the value of KI (first to fourth steps).

１０：三相誘導電動機（電動機）、１１：三相出力インバータ（インバータ）、１４：電源、１５：電力線、１６：電流検出器
10: three-phase induction motor (motor), 11: three-phase output inverter (inverter), 14: power supply, 15: power line, 16: current detector

Claims (9)

電動機に駆動電流を供給するインバータの劣化を検出するために用いられるインバータの劣化監視診断方法であって、
前記インバータの劣化の有無を判定するインバータ劣化判定工程は、前記電動機の稼動時に前記インバータの出力電流を計測して、（ａ）得られる電流波形の周期が変動する周期異常、及び／又は（ｂ）得られる電流波形の時系列データを周波数スペクトル分析して求められる電源周波数ｆ１の高調波の比率が変動する高調波比率異常が発生しているときに、前記インバータが劣化していると判定することを特徴とするインバータの劣化監視診断方法。 A deterioration monitoring and diagnosing method for an inverter used for detecting deterioration of an inverter that supplies drive current to an electric motor, comprising:
The inverter deterioration determination step of determining whether or not the inverter has deteriorated includes measuring the output current of the inverter when the electric motor is in operation, and determining (a) a period abnormality in which the period of the current waveform obtained varies, and/or (b) ) Determination that the inverter is degraded when a harmonic ratio abnormality occurs in which the ratio of harmonics of the power supply frequency f1 fluctuates, which is obtained by frequency spectrum analysis of the obtained time-series data of the current waveform. A method for monitoring and diagnosing deterioration of an inverter, characterized by: 請求項１記載のインバータの劣化監視診断方法において、前記周期異常の発生の有無は、前記電流波形の時系列データを周波数スペクトル分析して求められる電源周波数ｆ１を基に計算される基準正弦波信号波形と前記電流波形との比較により判別されることを特徴とするインバータの劣化監視診断方法。 2. The method for monitoring and diagnosing deterioration of an inverter according to claim 1 , wherein the presence or absence of occurrence of the periodic abnormality is a reference sine wave calculated based on the power supply frequency f1 obtained by frequency spectrum analysis of the time-series data of the current waveform. A method for monitoring and diagnosing deterioration of an inverter, wherein the deterioration is determined by comparing a signal waveform and the current waveform. 請求項２記載のインバータの劣化監視診断方法において、前記周期異常は、前記電源周波数ｆ１の逆数である電源周期Ｔ１と、前記電流波形の最大半周期Ｔｍａｘ及び最小半周期Ｔｍｉｎを用いて、以下の式（１）により算出される電流周期変動率ＴＲが、予め設定した周期変動率の基準値以上となるか、時間経過と共に増加傾向にあるときに、発生していると判定されることを特徴とするインバータの劣化監視診断方法。
Figure 0007213211000006
 3. The method for monitoring and diagnosing deterioration of an inverter according to claim 2, wherein the periodic abnormality is determined using a power supply period T1, which is the reciprocal of the power supply frequency f1, and a maximum half-cycle Tmax and a minimum half-cycle Tmin of the current waveform. Then, when the current periodic fluctuation rate T R calculated by the following formula (1) is equal to or higher than the preset reference value of the periodic fluctuation rate, or when it tends to increase with the passage of time, it is determined that the current fluctuation rate has occurred. A method for monitoring and diagnosing deterioration of an inverter, characterized by:
Figure 0007213211000006
 請求項１～３のいずれか１記載のインバータの劣化監視診断方法において、前記周期異常及び／又は前記高調波比率異常に加え、前記電流波形の振幅が変動する振幅異常が発生しているときに、前記インバータが劣化していると判定することを特徴とするインバータの劣化監視診断方法。 4. The method for monitoring and diagnosing deterioration of an inverter according to claim 1, wherein, in addition to the period abnormality and/or the harmonic ratio abnormality, when an amplitude abnormality in which the amplitude of the current waveform fluctuates and a method for monitoring and diagnosing deterioration of an inverter, characterized in that it is determined that the inverter is deteriorated. 請求項４記載のインバータの劣化監視診断方法において、前記振幅異常は、前記電流波形から求めた最大振幅Ｐｍａｘ、最小振幅Ｐｍｉｎ及び電流実効値Ｉｒｍｓを用いて、以下の式（２）により算出される電流振幅変動率ＰＲが、予め設定した振幅変動率の基準値以上となるか、時間経過と共に増加傾向にあるときに、発生していると判別されることを特徴とするインバータの劣化監視診断方法。
Figure 0007213211000007
 In the inverter deterioration monitoring and diagnosing method according to claim 4, the amplitude abnormality is determined by the following equation (2) using the maximum amplitude P max , minimum amplitude P min and current effective value I rms obtained from the current waveform. It is determined that the calculated current amplitude variation rate PR is equal to or greater than a preset reference value of the amplitude variation rate, or when it tends to increase with the lapse of time. Degradation monitoring diagnostic method.
Figure 0007213211000007
 請求項４記載のインバータの劣化監視診断方法において、前記振幅異常は、前記電流波形から求めた最大振幅Ｐｍａｘ、最小振幅Ｐｍｉｎ及び電流平均値Ｉａｖｅを用いて、以下の式（３）により算出される電流振幅変動率ＰＲが、予め設定した振幅変動率の基準値以上となるか、時間経過と共に増加傾向にあるときに、発生していると判別されることを特徴とするインバータの劣化監視診断方法。
Figure 0007213211000008
 In the inverter deterioration monitoring and diagnosing method according to claim 4, the amplitude abnormality is determined by the following equation (3) using the maximum amplitude P max , the minimum amplitude P min and the current average value I ave obtained from the current waveform. It is determined that the calculated current amplitude variation rate PR is equal to or greater than a preset reference value of the amplitude variation rate, or when it tends to increase with the lapse of time. Degradation monitoring diagnostic method.
Figure 0007213211000008
 請求項１～６のいずれか１記載のインバータの劣化監視診断方法において、前記高調波比率異常は、前記電源周波数ｆ１の電流値Ｉ１と、該電源周波数ｆ１の（６ｉ±１）次の高調波の電流値Ｉ６ｉ±１を用いて以下の式（４）により算出される特定高調波比率ＩＲが、予め設定した高調波比率の基準値以上となるか、時間経過と共に増加傾向にあるときに、発生していると判定されることを特徴とするインバータの劣化監視診断方法。
Figure 0007213211000009
 ここで、ｎは１以上８以下の自然数である。 7. The inverter deterioration monitoring and diagnosing method according to claim 1 , wherein the harmonic ratio abnormality is determined by the current value I1 of the power supply frequency f1 and the (6i± 1 ) order of the power supply frequency f1. The specific harmonic ratio I R calculated by the following formula (4) using the current value I6i±1 of the harmonic is equal to or higher than the preset reference value for the harmonic ratio, or tends to increase with the passage of time A method for monitoring and diagnosing deterioration of an inverter, characterized in that it is determined that the deterioration occurs when the
Figure 0007213211000009
 Here, n is a natural number of 1 or more and 8 or less. 請求項１～６のいずれか１記載のインバータの劣化監視診断方法において、前記高調波比率異常は、前記電源周波数ｆ１の（６ｉ－３）次及び（６ｉ＋３）次の高調波のピークがいずれも、（６ｉ－１）次及び（６ｉ＋１）次の高調波のピークよりも小さいときに、発生していると判定されることを特徴とするインバータの劣化監視診断方法。
ここで、ｉは１又は２又は３の少なくとも１つである。 7. The method for monitoring and diagnosing deterioration of an inverter according to claim 1 , wherein the harmonic ratio abnormality is determined by which of the peaks of the (6i−3)-order and (6i+3)-order harmonics of the power supply frequency f1. is smaller than the peaks of the (6i-1)th and (6i+1)th harmonics.
where i is at least one of 1 or 2 or 3. 請求項１～８のいずれか１記載のインバータの劣化監視診断方法において、前記電流波形の時系列データを周波数スペクトル分析して求められる電源周波数ｆ１を基に作成される基準正弦波信号波形から求めた参照振幅確率密度関数ｆｒ（ｘ）と、前記電流波形から求めた診断時振幅確率密度関数ｆｔ（ｘ）から、以下の式（５）により算出されるＫＩの値が、予め設定したＫＩの基準値以上となるか、時間経過と共に増加傾向にあるときに、前記インバータ劣化判定工程を行うことを特徴とするインバータの劣化監視診断方法。
Figure 0007213211000010
 9. The method for monitoring and diagnosing deterioration of an inverter according to claim 1, wherein from a reference sinusoidal signal waveform created based on a power supply frequency f1 obtained by frequency spectrum analysis of the time-series data of the current waveform, The value of KI calculated by the following equation (5) from the obtained reference amplitude probability density function fr(x) and the amplitude probability density function ft(x) at diagnosis obtained from the current waveform is the preset KI is equal to or greater than a reference value or tends to increase with the lapse of time, the inverter deterioration monitoring and diagnosing method is performed.
Figure 0007213211000010
JP2020154709A 2020-02-20 2020-09-15 Inverter deterioration monitoring diagnosis method Active JP7213211B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020154709A JP7213211B2 (en) 2020-02-20 2020-09-15 Inverter deterioration monitoring diagnosis method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020027328A JP6766280B1 (en) 2020-02-20 2020-02-20 Inverter deterioration monitoring and diagnosis method
JP2020154709A JP7213211B2 (en) 2020-02-20 2020-09-15 Inverter deterioration monitoring diagnosis method

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020027328A Division JP6766280B1 (en) 2020-02-20 2020-02-20 Inverter deterioration monitoring and diagnosis method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021132522A JP2021132522A (en) 2021-09-09
JP7213211B2 true JP7213211B2 (en) 2023-01-26

Family

ID=72665879

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020027328A Active JP6766280B1 (en) 2020-02-20 2020-02-20 Inverter deterioration monitoring and diagnosis method
JP2020154709A Active JP7213211B2 (en) 2020-02-20 2020-09-15 Inverter deterioration monitoring diagnosis method

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020027328A Active JP6766280B1 (en) 2020-02-20 2020-02-20 Inverter deterioration monitoring and diagnosis method

Country Status (2)

Country Link
JP (2) JP6766280B1 (en)
WO (1) WO2021166329A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5733913B2 (en) 2010-06-11 2015-06-10 株式会社高田工業所 Abnormal diagnosis method for rotating machinery

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3561882B2 (en) * 2001-09-03 2004-09-02 エイテック株式会社 Deterioration diagnosis method for electrical equipment
JP6589492B2 (en) * 2015-09-16 2019-10-16 富士電機株式会社 Inverter control device
JP6945371B2 (en) * 2017-07-19 2021-10-06 株式会社日立製作所 Diagnostic equipment for rotating machine systems, power converters, rotating machine systems, and diagnostic methods for rotating machine systems.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5733913B2 (en) 2010-06-11 2015-06-10 株式会社高田工業所 Abnormal diagnosis method for rotating machinery

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021132522A (en) 2021-09-09
WO2021166329A1 (en) 2021-08-26
JP2021132493A (en) 2021-09-09
JP6766280B1 (en) 2020-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5985099B1 (en) Rotating machine system abnormality detection method, rotating machine system abnormality monitoring method using the abnormality detection method, and rotating machine system abnormality monitoring apparatus using the abnormality monitoring method
JP5733913B2 (en) Abnormal diagnosis method for rotating machinery
US6822839B2 (en) Method and apparatus of detecting internal motor faults in an induction machine
KR100608235B1 (en) A method and a device for estimating durability and monitoring defects of induction motors in real time
JP6017649B2 (en) Abnormal diagnosis method for rotating machinery
JP7109656B2 (en) Abnormality Diagnosis Device for Electric Motor Equipment, Abnormality Diagnosis Method for Electric Motor Equipment, and Abnormality Diagnosis System for Electric Motor Equipment
Alwodai et al. A comparison of different techniques for induction motor rotor fault diagnosis
US20200348207A1 (en) Method for Estimating Bearing Fault Severity for Induction Motors
KR102475739B1 (en) Facility degradation diagnosis device
WO2019082277A1 (en) Anomaly assessment device, anomaly assessment method, and anomaly assessment system
US20140236537A1 (en) Method of determining stationary signals for the diagnostics of an electromechanical system
RU2339049C1 (en) Diagnostic method of alternating current motor and associated mechanical appliances
WO2020189014A1 (en) Abnormality diagnosis device and abnormality diagnosis method
JP5828948B2 (en) Abnormal diagnosis method for rotating machinery
KR100810979B1 (en) A method for detecting defects of induction motors
WO2021157111A1 (en) Fluid system abnormality monitoring and diagnosis method for fluid rotary machine
JP7213211B2 (en) Inverter deterioration monitoring diagnosis method
JP2020153965A (en) Abnormality diagnosis device and abnormality diagnosis method
da Silva Gazzana et al. An automated system for incipient fault detection and diagnosis in induction motors based on MCSA
RU2356061C1 (en) Method of automatic control of mechanical damages of three-phase asynchronous motors
Gazzana et al. A system for incipient fault detection and fault diagnosis based on MCSA
Norrawai et al. Analysis of 3-Phase Induction Motor at Chiller Room FKAAB Building Using Motor Current Signature Analysis and Vibration-Monitoring
WO2022107100A1 (en) Method and system for auto-detecting induction motor fault
Negrea Fault Diagnostics of Electrical AC Machine

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200916

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221212

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20221212

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230116

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7213211

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150