JPH05190049A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPH05190049A JPH05190049A JP4005177A JP517792A JPH05190049A JP H05190049 A JPH05190049 A JP H05190049A JP 4005177 A JP4005177 A JP 4005177A JP 517792 A JP517792 A JP 517792A JP H05190049 A JPH05190049 A JP H05190049A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気回路の開閉手段の自己診断が可能な電力
変換装置を得る。 【構成】 電力回路を開閉するスイッチ９，１１，１２
と、これ等のスイッチの開閉を制御するコンピュータ４
０，２２と、スイッチ９，１１，１２の開閉動作回数と
その開閉動作時の通電電流を記憶する記憶部４０ｃと、
スイッチ９，１１，１２の動作時間を計測する論理演算
部４０ｂと、記憶部４０ｃに記憶されている情報と上記
動作時間からスイッチ９，１１，１２の状態を診断する
論理演算部４０ａとから構成される。 【効果】 電力変換装置の電気回路を開閉する開閉手段
の通常の保守、点検が不要となり、保守費の低減、稼動
率の向上がはかれる。
変換装置を得る。 【構成】 電力回路を開閉するスイッチ９，１１，１２
と、これ等のスイッチの開閉を制御するコンピュータ４
０，２２と、スイッチ９，１１，１２の開閉動作回数と
その開閉動作時の通電電流を記憶する記憶部４０ｃと、
スイッチ９，１１，１２の動作時間を計測する論理演算
部４０ｂと、記憶部４０ｃに記憶されている情報と上記
動作時間からスイッチ９，１１，１２の状態を診断する
論理演算部４０ａとから構成される。 【効果】 電力変換装置の電気回路を開閉する開閉手段
の通常の保守、点検が不要となり、保守費の低減、稼動
率の向上がはかれる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電力変換装置に関
し、特に電気回路の開閉手段の自己診断機能を有する電
力変換装置に関するものである。
し、特に電気回路の開閉手段の自己診断機能を有する電
力変換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の電力変換装置として、例え
ば１９８８年２月鉄道におけるサイバネティクス利用国
内シンポジウム論文集［自己検査機能搭載ＶＶＶＦイン
バータ制御装置］ｐｐ２８７に記載されたＶＶＶＦイン
バータ電気車制御装置の主回路部を示す接続図である。
図において、１ａ，１ｂ，１ｃはそれぞれＵ相，Ｖ相，
Ｗ相用のＶＶＶＦインバータ、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ
はインバータの負荷である三相誘導電動機、３ａ，３
ｂ，３ｃはインバータ１ａ，１ｂ，１ｃの入力側にそれ
ぞれ設けられたフィルタコンデンサ、４ａ，４ｂ，４ｃ
は負荷電流を検出する電流検出器、５ａ，５ｂはインバ
ータ入力電圧を検出する電圧検出器を構成する電流検出
器と抵抗器、６はインバータ入力電圧が規定値を超えた
時にフィルタコンデンサ３ａ〜３ｃの電荷を放電するサ
イリスタ、７は放電時の最大電流を制限する抵抗器、３
はフィルタコンデンサ３ａ〜３ｃを充電する際に突入電
流を抑制する抵抗器、９は動作中抵抗器８を短絡するス
イッチ、１０はインバータ１ａ〜１ｃが発生する高周波
リップルを抑制するフィルタリアクトル、１１，１２は
主回路を開閉するスイッチ、１３は電気車に電力を供給
する架線、１４は架線１３から電力を授受する集電装
置、１５は避雷器、１６，１７は電流フューズ、１８
ａ，１８ｂは架線１３の電圧を検出する電圧検出器を構
成する電流検出器と抵抗器、１９は主回路に流れる電流
を検出する電流検出器である。
ば１９８８年２月鉄道におけるサイバネティクス利用国
内シンポジウム論文集［自己検査機能搭載ＶＶＶＦイン
バータ制御装置］ｐｐ２８７に記載されたＶＶＶＦイン
バータ電気車制御装置の主回路部を示す接続図である。
図において、１ａ，１ｂ，１ｃはそれぞれＵ相，Ｖ相，
Ｗ相用のＶＶＶＦインバータ、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ
はインバータの負荷である三相誘導電動機、３ａ，３
ｂ，３ｃはインバータ１ａ，１ｂ，１ｃの入力側にそれ
ぞれ設けられたフィルタコンデンサ、４ａ，４ｂ，４ｃ
は負荷電流を検出する電流検出器、５ａ，５ｂはインバ
ータ入力電圧を検出する電圧検出器を構成する電流検出
器と抵抗器、６はインバータ入力電圧が規定値を超えた
時にフィルタコンデンサ３ａ〜３ｃの電荷を放電するサ
イリスタ、７は放電時の最大電流を制限する抵抗器、３
はフィルタコンデンサ３ａ〜３ｃを充電する際に突入電
流を抑制する抵抗器、９は動作中抵抗器８を短絡するス
イッチ、１０はインバータ１ａ〜１ｃが発生する高周波
リップルを抑制するフィルタリアクトル、１１，１２は
主回路を開閉するスイッチ、１３は電気車に電力を供給
する架線、１４は架線１３から電力を授受する集電装
置、１５は避雷器、１６，１７は電流フューズ、１８
ａ，１８ｂは架線１３の電圧を検出する電圧検出器を構
成する電流検出器と抵抗器、１９は主回路に流れる電流
を検出する電流検出器である。
【０００３】図３は従来の電力変換装置として、上記論
文集ｐｐ２９０に記載されたＶＶＶＦインバータ電気車
制御装置の制御部を示すブロック図である。図におい
て、２１，２２は装置の制御を司どるコンピュータ、２
３は外部情報をコンピュータ２１，２２に接続するイン
タフェース回路、２４は主回路部の各検出信号３２を検
出する入出力バッファ回路、２５はコンピュータ２１，
２２の演算結果に基づきインタフェース１ａ〜１ｃ（図
２）を駆動するゲート信号３６を発生するＰＷＭ制御回
路、２６は入出力バッファ回路２４に接続され、モー
タ、インバータ等の故障を検出する保護検知回路、２７
は入出力バッファ回路２４に接続され、電流検出器４ａ
〜４ｂで検出された負荷電流から実効値を演算する電流
実効値演算回路、２８は入出力バッファ回路２４に接続
され、モータ速度検出用のパルスを演算するパルス演算
回路、２９は乗客の数に対応した応荷重圧３０ａ、ブレ
ーキシリンダ（ＢＣ）圧３０ｂの空気圧を検出する圧力
センサ、３０は入出力バッファ回路２４に接続され、電
気ブレーキ（図示せず）の空気圧を制御する電気信号−
空気圧変換（ＥＰ）弁電流３１を調節するＥＰアンプ、
３３は自己診断試験時に入出力バッファ回路２４への各
検出信号３２と等価的に模擬信号を発生する模擬信号発
生回路、３４は自己診断試験時操作を行い、その結果を
表示する操作表示部、３５は試験結果を他の機器（情報
を中心的に列車全体を管理する機器）に伝送する伝送イ
ンタフェースである。
文集ｐｐ２９０に記載されたＶＶＶＦインバータ電気車
制御装置の制御部を示すブロック図である。図におい
て、２１，２２は装置の制御を司どるコンピュータ、２
３は外部情報をコンピュータ２１，２２に接続するイン
タフェース回路、２４は主回路部の各検出信号３２を検
出する入出力バッファ回路、２５はコンピュータ２１，
２２の演算結果に基づきインタフェース１ａ〜１ｃ（図
２）を駆動するゲート信号３６を発生するＰＷＭ制御回
路、２６は入出力バッファ回路２４に接続され、モー
タ、インバータ等の故障を検出する保護検知回路、２７
は入出力バッファ回路２４に接続され、電流検出器４ａ
〜４ｂで検出された負荷電流から実効値を演算する電流
実効値演算回路、２８は入出力バッファ回路２４に接続
され、モータ速度検出用のパルスを演算するパルス演算
回路、２９は乗客の数に対応した応荷重圧３０ａ、ブレ
ーキシリンダ（ＢＣ）圧３０ｂの空気圧を検出する圧力
センサ、３０は入出力バッファ回路２４に接続され、電
気ブレーキ（図示せず）の空気圧を制御する電気信号−
空気圧変換（ＥＰ）弁電流３１を調節するＥＰアンプ、
３３は自己診断試験時に入出力バッファ回路２４への各
検出信号３２と等価的に模擬信号を発生する模擬信号発
生回路、３４は自己診断試験時操作を行い、その結果を
表示する操作表示部、３５は試験結果を他の機器（情報
を中心的に列車全体を管理する機器）に伝送する伝送イ
ンタフェースである。
【０００４】次に動作について説明する。本装置が動作
する際にはまずスィッチ１１，１２がコンピュータ回路
２１，２２の指令により投入され、架線１３より集電装
置１４を経由して電流が主回路に流れ、フィルタコンデ
ンサ３ａ〜３ｃが抵抗器８で制限された電流で充電され
る。次いで充電が完了したことをコンピュータ２１，２
２が電流検出器５ａ、抵抗器５ｂから成る電圧検出器の
出力より判断してスィッチ９を閉じ、ＰＷＭ制御回路２
５からのゲート信号３６によりインバータ１ａ〜１ｃを
駆動する。コンピュータ回路２１，２２は、入出力信号
３２、空気圧信号３０ａ，３０ｂ等から所定の動作とな
るようにＰＷＭ制御回路２５を介してインバータ１ａ〜
１ｃを制御する。
する際にはまずスィッチ１１，１２がコンピュータ回路
２１，２２の指令により投入され、架線１３より集電装
置１４を経由して電流が主回路に流れ、フィルタコンデ
ンサ３ａ〜３ｃが抵抗器８で制限された電流で充電され
る。次いで充電が完了したことをコンピュータ２１，２
２が電流検出器５ａ、抵抗器５ｂから成る電圧検出器の
出力より判断してスィッチ９を閉じ、ＰＷＭ制御回路２
５からのゲート信号３６によりインバータ１ａ〜１ｃを
駆動する。コンピュータ回路２１，２２は、入出力信号
３２、空気圧信号３０ａ，３０ｂ等から所定の動作とな
るようにＰＷＭ制御回路２５を介してインバータ１ａ〜
１ｃを制御する。
【０００５】停止時にはコンピュータ２１，２２がＰＷ
Ｍ制御回路２５を介してインバータ１ａ〜１ｃを停止し
た後、スィッチ１１，１２，９を開放する。また、自己
診断試験時には操作・表示部３４からの信号をもとに模
擬信号発生回路３３から入出力信号３２に相当する模擬
信号を発生し、主回路の動作状態をコンピュータ２１，
２２が判断し、操作・表示部３４に表示するとともに、
伝送インタフェース３５を経由して情報を外部に伝送す
る。
Ｍ制御回路２５を介してインバータ１ａ〜１ｃを停止し
た後、スィッチ１１，１２，９を開放する。また、自己
診断試験時には操作・表示部３４からの信号をもとに模
擬信号発生回路３３から入出力信号３２に相当する模擬
信号を発生し、主回路の動作状態をコンピュータ２１，
２２が判断し、操作・表示部３４に表示するとともに、
伝送インタフェース３５を経由して情報を外部に伝送す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の電力変換装置は
以上のように構成されているので、主回路部の各回路が
正常に機能しているか否かの自己診断はできるけれど
も、各インバータが無接点化された無保守化されている
にもかかわらず、回路を開閉するスイッチの保守、点検
が必要であり、この結果保守費の増大、稼動率の低下等
を生じるという問題点があった。
以上のように構成されているので、主回路部の各回路が
正常に機能しているか否かの自己診断はできるけれど
も、各インバータが無接点化された無保守化されている
にもかかわらず、回路を開閉するスイッチの保守、点検
が必要であり、この結果保守費の増大、稼動率の低下等
を生じるという問題点があった。
【０００７】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、自己診断機能により、スイッチ等
の開閉手段の状態を診断推定し、通常の保守、点検を不
要とすることが出来る電力変換装置を得ることを目的と
する。
めになされたもので、自己診断機能により、スイッチ等
の開閉手段の状態を診断推定し、通常の保守、点検を不
要とすることが出来る電力変換装置を得ることを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電力変換
装置は、電気回路を開閉する開閉手段と、該開閉手段の
開閉を制御する制御手段と、上記開閉手段の開閉動作回
数と、その開閉動作時の回路電流を記憶する記憶手段
と、上記開閉手段の動作時間を測定する測定手段と、上
記記憶手段に記憶された情報と上記測定手段で測定され
た上記開閉手段の動作時間から上記開閉手段の状態を推
定する診断手段とを備えたものである。
装置は、電気回路を開閉する開閉手段と、該開閉手段の
開閉を制御する制御手段と、上記開閉手段の開閉動作回
数と、その開閉動作時の回路電流を記憶する記憶手段
と、上記開閉手段の動作時間を測定する測定手段と、上
記記憶手段に記憶された情報と上記測定手段で測定され
た上記開閉手段の動作時間から上記開閉手段の状態を推
定する診断手段とを備えたものである。
【０００９】
【作用】この発明においては、電気回路の開閉手段の開
閉動作回数から開閉手段の機械的寿命を診断し、開閉手
段の動作時間から開閉手段の機構の状態を診断し、開閉
手段開閉時の通電電流から開閉手段の接触部の状態を診
断する。
閉動作回数から開閉手段の機械的寿命を診断し、開閉手
段の動作時間から開閉手段の機構の状態を診断し、開閉
手段開閉時の通電電流から開閉手段の接触部の状態を診
断する。
【００１０】
実施例１．以下、この発明の一実施例を、例えば上述同
様のＶＶＶＦインバータ電気車制御装置に適用した場合
を例にとり、図について説明する。図１はこの発明の一
実施例を示すブロック図である。図１は本実施例におけ
る制御部であり、図３と対応する部分に同一符号を付
し、その詳細説明を省略する。また、本実施例における
主回路部としては、図示せずも図３と同様のものが用い
られる。図１において、４０はコンピュータであって、
このコンピュータ４０は少なくともスイッチの状態を診
断する診断手段としての論理演算部４０ａと、スイッチ
の動作時間を演算する。つまり時素測定を行う測定手段
としての論理演算部４０ｂと、スイッチの動作回数とス
イッチ開閉時の通電電流すなわち主回路電流を記憶する
例えば不揮発性メモリを用いた記憶部４０ｃとを有す
る。
様のＶＶＶＦインバータ電気車制御装置に適用した場合
を例にとり、図について説明する。図１はこの発明の一
実施例を示すブロック図である。図１は本実施例におけ
る制御部であり、図３と対応する部分に同一符号を付
し、その詳細説明を省略する。また、本実施例における
主回路部としては、図示せずも図３と同様のものが用い
られる。図１において、４０はコンピュータであって、
このコンピュータ４０は少なくともスイッチの状態を診
断する診断手段としての論理演算部４０ａと、スイッチ
の動作時間を演算する。つまり時素測定を行う測定手段
としての論理演算部４０ｂと、スイッチの動作回数とス
イッチ開閉時の通電電流すなわち主回路電流を記憶する
例えば不揮発性メモリを用いた記憶部４０ｃとを有す
る。
【００１１】次に動作について説明する。スイッチ１
１，１２，９（図２）の開閉指令はコンピュータ２２，
４０から指令され、この指令により入出力バッファ回路
２４を介してスイッチ１１，１２，９が駆動される。こ
れ等スイッチ１１，１２，９の動作状態例えば開閉回数
はスイッチの補助接点信号として入出力バッファ回路２
４経由でコンピュータ４０にフィードバックされる。ス
イッチ１１，１２，９の開閉時の通電電流、すなわち主
回路電流は電流検出器１９で検出され、入出力バッファ
回路２４経由でコンピュータ４０に入力される。スイッ
チ１１，１２，９の開閉回数と主回路電流は、上述の如
くコンピュータ４０に入力されているので、このコンピ
ュータ４０の処理により、その開閉回数に相当する開閉
動作回数と主回路電流はコンピュータ４０の記憶部４０
ｃに記憶される。
１，１２，９（図２）の開閉指令はコンピュータ２２，
４０から指令され、この指令により入出力バッファ回路
２４を介してスイッチ１１，１２，９が駆動される。こ
れ等スイッチ１１，１２，９の動作状態例えば開閉回数
はスイッチの補助接点信号として入出力バッファ回路２
４経由でコンピュータ４０にフィードバックされる。ス
イッチ１１，１２，９の開閉時の通電電流、すなわち主
回路電流は電流検出器１９で検出され、入出力バッファ
回路２４経由でコンピュータ４０に入力される。スイッ
チ１１，１２，９の開閉回数と主回路電流は、上述の如
くコンピュータ４０に入力されているので、このコンピ
ュータ４０の処理により、その開閉回数に相当する開閉
動作回数と主回路電流はコンピュータ４０の記憶部４０
ｃに記憶される。
【００１２】また、スイッチ１１，１２，９の開閉指令
からスイッチ１１，１２，９の補助接点信号がコンピュ
ータ４０にフィードバックされるまでの時間を論理演算
部４０ｂで計測演算してスイッチ１１，１２，９の動作
時間を検出する。そして、コンピュータ４０は、論理演
算部４０ａにおいて、記憶部４０ｃに記憶された情報と
上述の如く検出したスイッチ１１，１２，９の動作時間
から各スイッチの状態を推定演算する。つまり、コンピ
ュータ４０の論理演算部４０ａは、スイッチ１１，１
２，９の開閉動作回数から各スイッチの機械的寿命を診
断し、スイッチ１１，１２，９の動作時間が各スイッチ
の機構の状態を診断し、スイッチ１１，１２，９の開閉
時の通電電流から各スイッチの接触部の状態を診断す
る。
からスイッチ１１，１２，９の補助接点信号がコンピュ
ータ４０にフィードバックされるまでの時間を論理演算
部４０ｂで計測演算してスイッチ１１，１２，９の動作
時間を検出する。そして、コンピュータ４０は、論理演
算部４０ａにおいて、記憶部４０ｃに記憶された情報と
上述の如く検出したスイッチ１１，１２，９の動作時間
から各スイッチの状態を推定演算する。つまり、コンピ
ュータ４０の論理演算部４０ａは、スイッチ１１，１
２，９の開閉動作回数から各スイッチの機械的寿命を診
断し、スイッチ１１，１２，９の動作時間が各スイッチ
の機構の状態を診断し、スイッチ１１，１２，９の開閉
時の通電電流から各スイッチの接触部の状態を診断す
る。
【００１３】実施例２．なお、上記実施例では、この発
明を電気車ＶＶＶＦインバータ制御装置に適用した場合
について説明したが、これに限定されることなく、その
他の電力変換装置、例えば単に開閉装置を有する機器で
あっても良く、上記実施例と同様の効果を奏する。
明を電気車ＶＶＶＦインバータ制御装置に適用した場合
について説明したが、これに限定されることなく、その
他の電力変換装置、例えば単に開閉装置を有する機器で
あっても良く、上記実施例と同様の効果を奏する。
【００１４】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、電気回
路を開閉する開閉手段と、該開閉手段の開閉を制御する
制御手段と、上記開閉手段の開閉動作回数と、その開閉
動作時の回路電流を記憶する記憶手段と、上記開閉手段
の動作時間を測定する測定手段と、上記記憶手段に記憶
された情報と上記測定手段で測定された上記開閉手段の
動作時間から上記開閉手段の状態を推定する診断手段と
を備えたので、通常の開閉手段の保守、点検が不要にな
り、保守費の低減、稼動率の向上等を図ることができる
という効果を奏する。
路を開閉する開閉手段と、該開閉手段の開閉を制御する
制御手段と、上記開閉手段の開閉動作回数と、その開閉
動作時の回路電流を記憶する記憶手段と、上記開閉手段
の動作時間を測定する測定手段と、上記記憶手段に記憶
された情報と上記測定手段で測定された上記開閉手段の
動作時間から上記開閉手段の状態を推定する診断手段と
を備えたので、通常の開閉手段の保守、点検が不要にな
り、保守費の低減、稼動率の向上等を図ることができる
という効果を奏する。
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】従来の電力変換装置の主回路部を示す接続図で
ある。
ある。
【図３】従来の電力変換装置の制御部を示すブロック図
である。
である。
９，１１，１２ スイッチ ２２，４０ コンピュータ ４０ａ，４０ｂ 論理演算部 ４０ｃ 記憶部
Claims (1)
- 【請求項１】 電気回路を開閉する開閉手段と、 該開閉手段の開閉を制御する制御手段と、 上記開閉手段の開閉動作回数と、その開閉動作時の回路
電流を記憶する記憶手段と、 上記開閉手段の動作時間を測定する測定手段と、 上記記憶手段に記憶された情報と上記測定手段で測定さ
れた上記開閉手段の動作時間から上記開閉手段の状態を
推定する診断手段とを備えたことを特徴とする電力変換
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4005177A JPH05190049A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4005177A JPH05190049A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05190049A true JPH05190049A (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=11603958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4005177A Pending JPH05190049A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05190049A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009107233A1 (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-03 | 三菱電機株式会社 | 交流電動機の駆動制御装置 |
-
1992
- 1992-01-14 JP JP4005177A patent/JPH05190049A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009107233A1 (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-03 | 三菱電機株式会社 | 交流電動機の駆動制御装置 |
| US8598837B2 (en) | 2008-02-29 | 2013-12-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Driving controller for AC motor |
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