JPH11118860A - 直流コンデンサの故障検出方法とその装置 - Google Patents
直流コンデンサの故障検出方法とその装置Info
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- JPH11118860A JPH11118860A JP9276780A JP27678097A JPH11118860A JP H11118860 A JPH11118860 A JP H11118860A JP 9276780 A JP9276780 A JP 9276780A JP 27678097 A JP27678097 A JP 27678097A JP H11118860 A JPH11118860 A JP H11118860A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】直流コンデンサを構成する直列接続された複数
のコンデンサ単体の数に関係なく少ない部品でコンデン
サ単体の短絡故障の検出を可能にする。 【解決手段】直列接続されて直流コンデンサ３を構成す
る複数のコンデンサ単体３１〜３６のうちのコンデンサ
単体３３の端子電圧を絶縁増幅器６で測定し、この測定
電圧が第１の設定器８Ａで設定された第１の設定電圧値
よりも小さいときには測定対象のコンデンサ単体３３が
短絡故障したと判定し、同じ測定電圧が第２の設定器８
Ｂで設定された第２の設定電圧値よりも大きいときに測
定対象以外のコンデンサ単体が短絡故障したと判定する
ようにしたことにより、電圧を測定するコンデンサ単体
は一つだけでよい。
のコンデンサ単体の数に関係なく少ない部品でコンデン
サ単体の短絡故障の検出を可能にする。 【解決手段】直列接続されて直流コンデンサ３を構成す
る複数のコンデンサ単体３１〜３６のうちのコンデンサ
単体３３の端子電圧を絶縁増幅器６で測定し、この測定
電圧が第１の設定器８Ａで設定された第１の設定電圧値
よりも小さいときには測定対象のコンデンサ単体３３が
短絡故障したと判定し、同じ測定電圧が第２の設定器８
Ｂで設定された第２の設定電圧値よりも大きいときに測
定対象以外のコンデンサ単体が短絡故障したと判定する
ようにしたことにより、電圧を測定するコンデンサ単体
は一つだけでよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、交流電力を直流
電力に変換する際に直流電圧に含まれる脈流成分を除去
するために交直変換器の出力端子側に並列に接続する平
滑用のコンデンサとしての直流コンデンサ、特に電圧が
比較的高いために複数のコンデンサ単体を直列に接続し
てなる直流コンデンサの少なくとも１つのコンデンサ単
体が短絡故障を生じたときにこれを検出するための直流
コンデンサの故障検出方法とその装置に関する。
電力に変換する際に直流電圧に含まれる脈流成分を除去
するために交直変換器の出力端子側に並列に接続する平
滑用のコンデンサとしての直流コンデンサ、特に電圧が
比較的高いために複数のコンデンサ単体を直列に接続し
てなる直流コンデンサの少なくとも１つのコンデンサ単
体が短絡故障を生じたときにこれを検出するための直流
コンデンサの故障検出方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】配電系統から供給される交流電力を整流
して直流電力を直流負荷に供給する整流装置や、得られ
た直流電力をインバータで交流に変換して交流負荷に供
給する電力変換装置などが種々の分野で使用されてい
る。このような場合、整流器によって整流された直流電
力の電圧には周知のように交流の整数倍の脈流が含まれ
る。このような脈流成分は後の機器に種々の悪影響を与
えることから整流器と直流負荷との間に平滑回路が設け
られる。この平滑回路は直列リアクトルと並列コンデン
サとからなるのが一般であり、直流負荷がインバータの
ときにはこのコンデンサは低インピーダンス電源として
高調波成分の供給源ともなり、いずれにしてもこのよう
な電力変換装置において平滑用のコンデンサは必須のも
のである。
して直流電力を直流負荷に供給する整流装置や、得られ
た直流電力をインバータで交流に変換して交流負荷に供
給する電力変換装置などが種々の分野で使用されてい
る。このような場合、整流器によって整流された直流電
力の電圧には周知のように交流の整数倍の脈流が含まれ
る。このような脈流成分は後の機器に種々の悪影響を与
えることから整流器と直流負荷との間に平滑回路が設け
られる。この平滑回路は直列リアクトルと並列コンデン
サとからなるのが一般であり、直流負荷がインバータの
ときにはこのコンデンサは低インピーダンス電源として
高調波成分の供給源ともなり、いずれにしてもこのよう
な電力変換装置において平滑用のコンデンサは必須のも
のである。
【０００３】整流器が生成した直流電圧に含まれる脈流
電圧成分は直流リアクトルがその殆どを吸収するので、
コンデンサの端子間の電圧は脈流成分の少ない直流にな
っているのが普通である。そのため、このコンデンサと
して、大きな静電容量が得られる電解コンデンサが使用
されることが多い。電解コンデンサの最大定格電圧は５
００ボルト程度なので、これよりも大きな定格電圧の整
流器に設けられる直流コンデンサでは単体の電解コンデ
ンサを複数個直列に接続して使用される。また、信頼性
を高めるために、複数個の中の一つがたとえ短絡故障と
なっても正常に使用できるように必要とするコンデンサ
単体の数に１プラスした数のコンデンサ単体を直列接続
するのが普通である。
電圧成分は直流リアクトルがその殆どを吸収するので、
コンデンサの端子間の電圧は脈流成分の少ない直流にな
っているのが普通である。そのため、このコンデンサと
して、大きな静電容量が得られる電解コンデンサが使用
されることが多い。電解コンデンサの最大定格電圧は５
００ボルト程度なので、これよりも大きな定格電圧の整
流器に設けられる直流コンデンサでは単体の電解コンデ
ンサを複数個直列に接続して使用される。また、信頼性
を高めるために、複数個の中の一つがたとえ短絡故障と
なっても正常に使用できるように必要とするコンデンサ
単体の数に１プラスした数のコンデンサ単体を直列接続
するのが普通である。
【０００４】このような直流コンデンサの場合、１つの
コンデンサ単体が短絡故障を起こしても装置の運転を継
続することができるが、もう一つが短絡故障を起こす前
に故障したコンデンサ単体を新品に取り替えることが望
ましい。このようなことから、どれかのコンデンサ単体
が短絡故障を起こしたことを検出する検出装置が設けら
れる。
コンデンサ単体が短絡故障を起こしても装置の運転を継
続することができるが、もう一つが短絡故障を起こす前
に故障したコンデンサ単体を新品に取り替えることが望
ましい。このようなことから、どれかのコンデンサ単体
が短絡故障を起こしたことを検出する検出装置が設けら
れる。
【０００５】図３は従来の直流コンデンサの短絡故障検
出装置の回路図である。この図において、三相交流電源
１を入力電力として整流器２によって変換された直流電
力が直流負荷４に供給される。整流器２と直流負荷４を
接続する回路には図示しない直列接続された直流リアク
トルと図示の直流コンデンサ３とが設けられて整流器２
から出力される電圧に含まれる脈流成分が除去される。
出装置の回路図である。この図において、三相交流電源
１を入力電力として整流器２によって変換された直流電
力が直流負荷４に供給される。整流器２と直流負荷４を
接続する回路には図示しない直列接続された直流リアク
トルと図示の直流コンデンサ３とが設けられて整流器２
から出力される電圧に含まれる脈流成分が除去される。
【０００６】直流コンデンサ３はこの図では６個のコン
デンサ単体３１〜３６からなっている。それぞれのコン
デンサ単体には絶縁増幅器６１〜６６がそれぞれの接続
線に挿入されたヒューズ５を介して接続されていて、そ
れぞれのコンデンサ単体３１〜３６の電圧に比例する電
圧が絶縁増幅器６１〜６６によって測定される。なお、
ヒューズ５は絶縁増幅器等の破損時に主回路と制御回路
を切り離すために設けられているが、この発明には直接
関係しないので１２個あるヒューズを代表して一つの符
号５で表してある。なお、絶縁増幅器６１〜６６はそれ
ぞれのコンデンサ単体３１〜３６の端子電位に対して絶
縁増幅器６１〜６６の出力側の回路を絶縁することを主
たる目的にして設けられているものである。
デンサ単体３１〜３６からなっている。それぞれのコン
デンサ単体には絶縁増幅器６１〜６６がそれぞれの接続
線に挿入されたヒューズ５を介して接続されていて、そ
れぞれのコンデンサ単体３１〜３６の電圧に比例する電
圧が絶縁増幅器６１〜６６によって測定される。なお、
ヒューズ５は絶縁増幅器等の破損時に主回路と制御回路
を切り離すために設けられているが、この発明には直接
関係しないので１２個あるヒューズを代表して一つの符
号５で表してある。なお、絶縁増幅器６１〜６６はそれ
ぞれのコンデンサ単体３１〜３６の端子電位に対して絶
縁増幅器６１〜６６の出力側の回路を絶縁することを主
たる目的にして設けられているものである。
【０００７】絶縁増幅器６１〜６６の出力電圧はそれぞ
れ対応する比較器７１〜７６に入力されており、設定器
８によって設定された設定電圧と前述の出力電圧が比較
される。比較器７１〜７６はそれぞれの絶縁増幅器６１
〜６６の出力電圧が設定電圧よりも小さいときに High
、大きいときに Lowの信号を出力する。これら６つの
比較器の出力信号はＯＲ回路９０に入力されて論理和が
とられる。したがって、比較器７１〜７６の出力信号の
うちの一つでも High のときにはＯＲ回路９の出力信号
は High になり、比較器７１〜７６の全ての出力信号が
LowのときにＯＲ回路９０の出力信号はLow となる。故
障処置装置１０は入力信号が Low のときには直流コン
デンサ３は正常であると判定し、 High のときにはどれ
かのコンデンサ単体が短絡故障を起こしたと判定して警
報を発するとか表示装置に表示するとかの必要とする処
置を行う。
れ対応する比較器７１〜７６に入力されており、設定器
８によって設定された設定電圧と前述の出力電圧が比較
される。比較器７１〜７６はそれぞれの絶縁増幅器６１
〜６６の出力電圧が設定電圧よりも小さいときに High
、大きいときに Lowの信号を出力する。これら６つの
比較器の出力信号はＯＲ回路９０に入力されて論理和が
とられる。したがって、比較器７１〜７６の出力信号の
うちの一つでも High のときにはＯＲ回路９の出力信号
は High になり、比較器７１〜７６の全ての出力信号が
LowのときにＯＲ回路９０の出力信号はLow となる。故
障処置装置１０は入力信号が Low のときには直流コン
デンサ３は正常であると判定し、 High のときにはどれ
かのコンデンサ単体が短絡故障を起こしたと判定して警
報を発するとか表示装置に表示するとかの必要とする処
置を行う。
【０００８】設定器８によって設定される設定電圧は絶
縁増幅器の出力電圧が正常であるときの出力電圧よりも
充分に小さな値、例えば２分の１倍の値が設定される。
したがって、コンデンサ単体３１〜３６が正常な場合に
は比較器７１〜７６の出力信号は全てLow となり、一つ
のコンデンサ単体が短絡故障を起こしたときにはそのコ
ンデンサ単体の端子間電圧は零になるのでこのコンデン
サ単体に対応する比較器の出力信号は High となり、結
果的に故障処置装置１０は短絡故障が発生したと判定す
る。
縁増幅器の出力電圧が正常であるときの出力電圧よりも
充分に小さな値、例えば２分の１倍の値が設定される。
したがって、コンデンサ単体３１〜３６が正常な場合に
は比較器７１〜７６の出力信号は全てLow となり、一つ
のコンデンサ単体が短絡故障を起こしたときにはそのコ
ンデンサ単体の端子間電圧は零になるのでこのコンデン
サ単体に対応する比較器の出力信号は High となり、結
果的に故障処置装置１０は短絡故障が発生したと判定す
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、直流コ
ンデンサの短絡故障検出装置では全てのコンデンサ単体
それぞれごとの短絡故障を検出する構成としているの
で、これに必要なヒューズ５、絶縁増幅器６〜６６、比
較器７１〜７７はコンデンサ単体３１〜３６の数に応じ
て多数必要になり、そのためにこれらの部品の価格によ
る装置のコストアップの要因になるとともに、部品点数
の増加による装置の信頼性の低下という問題もある。
ンデンサの短絡故障検出装置では全てのコンデンサ単体
それぞれごとの短絡故障を検出する構成としているの
で、これに必要なヒューズ５、絶縁増幅器６〜６６、比
較器７１〜７７はコンデンサ単体３１〜３６の数に応じ
て多数必要になり、そのためにこれらの部品の価格によ
る装置のコストアップの要因になるとともに、部品点数
の増加による装置の信頼性の低下という問題もある。
【００１０】この発明の目的はこのような問題を解決
し、コンデンサ単体の数に関係なく少ない部品でコンデ
ンサ単体の短絡故障の検出が可能な直流コンデンサの故
障検出方法とその装置を提供することにある。
し、コンデンサ単体の数に関係なく少ない部品でコンデ
ンサ単体の短絡故障の検出が可能な直流コンデンサの故
障検出方法とその装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明によれば、コンデンサ単体が少なくとも二つ
直列接続されてなる直流コンデンサの、少なくとも一つ
が短絡故障したことを検出する直流コンデンサの故障検
出方法において、一つのコンデンサ単体の端子電圧を測
定し、この測定電圧が予め設定された第１の設定値より
も小さいときに測定対象のコンデンサ単体が短絡故障し
たと判定し、前記測定電圧が予め設定された第２の設定
値よりも大きいときに測定対象以外のコンデンサ単体の
いずれかが短絡故障したと判定するようにしたことによ
り、電圧を測定するコンデンサ単体は一つだけでよくな
る。
にこの発明によれば、コンデンサ単体が少なくとも二つ
直列接続されてなる直流コンデンサの、少なくとも一つ
が短絡故障したことを検出する直流コンデンサの故障検
出方法において、一つのコンデンサ単体の端子電圧を測
定し、この測定電圧が予め設定された第１の設定値より
も小さいときに測定対象のコンデンサ単体が短絡故障し
たと判定し、前記測定電圧が予め設定された第２の設定
値よりも大きいときに測定対象以外のコンデンサ単体の
いずれかが短絡故障したと判定するようにしたことによ
り、電圧を測定するコンデンサ単体は一つだけでよくな
る。
【００１２】その場合、測定対象の一つのコンデンサ単
体の端子間電圧を入力信号とする絶縁増幅器、この絶縁
増幅器の出力電圧を入力信号として、第１の設定器によ
って設定された設定電圧とこの入力信号とを比較して、
入力信号の値が小さいときにHigh 、大きいときに Low
の信号を出力する第１の比較器、同じ入力信号と第２の
設定器によって設定された設定電圧とを比較して、入力
信号の値が大きいときに High 、小さいときに Lowの信
号を出力する第２の比較器、これら二つの比較器の出力
信号の論理和を求めるＯＲ回路、及びこのＯＲ回路の出
力信号が Highのときに短絡故障があったと判定して所
定の処置をとる故障処置装置とで構成することによって
前述の方法を達成することができる。
体の端子間電圧を入力信号とする絶縁増幅器、この絶縁
増幅器の出力電圧を入力信号として、第１の設定器によ
って設定された設定電圧とこの入力信号とを比較して、
入力信号の値が小さいときにHigh 、大きいときに Low
の信号を出力する第１の比較器、同じ入力信号と第２の
設定器によって設定された設定電圧とを比較して、入力
信号の値が大きいときに High 、小さいときに Lowの信
号を出力する第２の比較器、これら二つの比較器の出力
信号の論理和を求めるＯＲ回路、及びこのＯＲ回路の出
力信号が Highのときに短絡故障があったと判定して所
定の処置をとる故障処置装置とで構成することによって
前述の方法を達成することができる。
【００１３】第１と第２の設定器がそれぞれ値が異なる
一定の電圧を出力する直流電源であってもよく、また、
複数直列接続された直流コンデンサの合計端子間電圧を
入力信号とする絶縁増幅器が設けられ、第１の設定器
が、この絶縁増幅器の出力信号を所定の倍率で増幅する
第１の増幅器からなり、第２の設定器が、前記絶縁増幅
器の出力信号を所定の倍率で増幅する第２の増幅器から
なるものでもよい。前者の場合には、直流電圧が一定で
変化しない場合に適しており、後者は直流電圧の変動が
大きい場合に適している。
一定の電圧を出力する直流電源であってもよく、また、
複数直列接続された直流コンデンサの合計端子間電圧を
入力信号とする絶縁増幅器が設けられ、第１の設定器
が、この絶縁増幅器の出力信号を所定の倍率で増幅する
第１の増幅器からなり、第２の設定器が、前記絶縁増幅
器の出力信号を所定の倍率で増幅する第２の増幅器から
なるものでもよい。前者の場合には、直流電圧が一定で
変化しない場合に適しており、後者は直流電圧の変動が
大きい場合に適している。
【００１４】更に、第１の設定器は一定電圧を出力する
直流電源、、第２の設定器は複数直列接続された直流コ
ンデンサの合計端子間電圧を入力信号とする絶縁増幅器
の出力信号を小さな所定の倍率で増幅する増幅器で構成
するものでもよい。第１の設定器の設定電圧は電圧が０
かどうかの比較に使用されるので、設定電圧が一定であ
っても直流コンデンサの端子間電圧の変動に対して誤判
定されることはない。
直流電源、、第２の設定器は複数直列接続された直流コ
ンデンサの合計端子間電圧を入力信号とする絶縁増幅器
の出力信号を小さな所定の倍率で増幅する増幅器で構成
するものでもよい。第１の設定器の設定電圧は電圧が０
かどうかの比較に使用されるので、設定電圧が一定であ
っても直流コンデンサの端子間電圧の変動に対して誤判
定されることはない。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下この発明を実施例に基づいて
説明する。図１はこの発明の第１の実施例を示す直流コ
ンデンサの故障検出装置の回路図であり、図３と同じ回
路要素には同じ符号を、類似の回路要素には頭の数字を
同じにして重複する説明を省く。この図において、直流
コンデンサ３を構成する６つのコンデンサ単体３１〜３
６の内のコンデンサ単体３３にだけヒューズ５を介して
絶縁増幅器６を接続し、その出力信号Ｓ1 を比較器７
Ａ，７Ｂの両方に入力してある。絶縁増幅器６を接続す
るコンデンサ単体は６個のコンデンサ単体のいずれでも
よい。一般には接地電位に最も近いコンデンサ単体を選
択するのが普通である。
説明する。図１はこの発明の第１の実施例を示す直流コ
ンデンサの故障検出装置の回路図であり、図３と同じ回
路要素には同じ符号を、類似の回路要素には頭の数字を
同じにして重複する説明を省く。この図において、直流
コンデンサ３を構成する６つのコンデンサ単体３１〜３
６の内のコンデンサ単体３３にだけヒューズ５を介して
絶縁増幅器６を接続し、その出力信号Ｓ1 を比較器７
Ａ，７Ｂの両方に入力してある。絶縁増幅器６を接続す
るコンデンサ単体は６個のコンデンサ単体のいずれでも
よい。一般には接地電位に最も近いコンデンサ単体を選
択するのが普通である。
【００１６】第１の設定器８Ａは設定電圧としての信号
Ｓ2 を生成して第１の比較器７Ａに入力し、この第１の
比較器７Ａによって信号Ｓ2 と前述の信号Ｓ1 とが比較
されて、信号Ｓ1 が小さいときに High 、大きいときに
Low となる信号Ｓ4 を出力する。また、第２の設定器８
Ｂは設定電圧としての信号Ｓ3 を生成して第２の比較器
７Ｂに入力し、この第２の比較器７Ｂによって信号Ｓ3
と信号Ｓ1 とが比較されて、信号Ｓ1 の方が大きいとき
に High 、小さいときに Lowとなる信号Ｓ5 を出力す
る。ＯＲ回路９は信号Ｓ4 と信号Ｓ5 との論理和を求め
てその結果としての信号Ｓ6 を出力する。故障処置装置
１０はこの信号Ｓ6 が High のときに直流コンデンサ３
のどれかのコンデンサ単体が短絡故障を起こしたと判定
して従来と同様に故障処置装置１０によって必要とする
処置がとられ、信号Ｓ6 が Lowのときには正常と判定す
る。
Ｓ2 を生成して第１の比較器７Ａに入力し、この第１の
比較器７Ａによって信号Ｓ2 と前述の信号Ｓ1 とが比較
されて、信号Ｓ1 が小さいときに High 、大きいときに
Low となる信号Ｓ4 を出力する。また、第２の設定器８
Ｂは設定電圧としての信号Ｓ3 を生成して第２の比較器
７Ｂに入力し、この第２の比較器７Ｂによって信号Ｓ3
と信号Ｓ1 とが比較されて、信号Ｓ1 の方が大きいとき
に High 、小さいときに Lowとなる信号Ｓ5 を出力す
る。ＯＲ回路９は信号Ｓ4 と信号Ｓ5 との論理和を求め
てその結果としての信号Ｓ6 を出力する。故障処置装置
１０はこの信号Ｓ6 が High のときに直流コンデンサ３
のどれかのコンデンサ単体が短絡故障を起こしたと判定
して従来と同様に故障処置装置１０によって必要とする
処置がとられ、信号Ｓ6 が Lowのときには正常と判定す
る。
【００１７】第１の設定器８Ａによって設定される設定
電圧としての信号Ｓ2 の値は図３の従来例での設定器８
によって設定される設定電圧と基本的に同じでよい。す
なわち、もしも絶縁増幅器６が設けられたコンデンサ単
体３３が短絡故障を起こしたとすると、このコンデンサ
単体３３の端子間電圧は零になる。したがって、信号Ｓ
2 を正常時の信号Ｓ1 の例えば２分の１に設定しておけ
ば、コンデンサ単体３３が正常のときには信号Ｓ1 は信
号Ｓ2 よりも大きいので第１の比較器７Ａの出力信号で
ある信号Ｓ4 は Lowとなり、コンデンサ単体３３が短絡
故障を起こしたときには信号Ｓ1 は信号Ｓ2 よりも小さ
くなるので信号Ｓ4 は High となる。
電圧としての信号Ｓ2 の値は図３の従来例での設定器８
によって設定される設定電圧と基本的に同じでよい。す
なわち、もしも絶縁増幅器６が設けられたコンデンサ単
体３３が短絡故障を起こしたとすると、このコンデンサ
単体３３の端子間電圧は零になる。したがって、信号Ｓ
2 を正常時の信号Ｓ1 の例えば２分の１に設定しておけ
ば、コンデンサ単体３３が正常のときには信号Ｓ1 は信
号Ｓ2 よりも大きいので第１の比較器７Ａの出力信号で
ある信号Ｓ4 は Lowとなり、コンデンサ単体３３が短絡
故障を起こしたときには信号Ｓ1 は信号Ｓ2 よりも小さ
くなるので信号Ｓ4 は High となる。
【００１８】一方、第２の設定器８Ｂによって設定され
る設定電圧としての信号Ｓ3 の値は次のようにして決定
される。もしもコンデンサ単体３３以外のコンデンサ単
体が短絡故障を起こしたとすると、コンデンサ単体３３
の端子間電圧は正常時に比べて大きくなる。例えば、コ
ンデンサ単体３１が短絡故障を起こしたとすると５つの
コンデンサ単体３２〜３６で全電圧を負担するから、正
常時にはコンデンサ単体３３が負担する電圧は全電圧の
６分の１であるのに対して、コンデンサ単体３１の短絡
故障によって５分の１になる。したがって、信号Ｓ3 の
値を全電圧の５分の１（６０分の１２）と６分の１（６
０分の１０）の間の値、例えば６０分の１１にしておけ
ば、正常のときには信号Ｓ1 は信号Ｓ3 よりも小さいの
で、第２の比較器７Ｂが出力する信号Ｓ5 は Low、コン
デンサ単体３３以外のコンデンサ単体が短絡故障を起こ
したときには信号Ｓ5 は High になる。
る設定電圧としての信号Ｓ3 の値は次のようにして決定
される。もしもコンデンサ単体３３以外のコンデンサ単
体が短絡故障を起こしたとすると、コンデンサ単体３３
の端子間電圧は正常時に比べて大きくなる。例えば、コ
ンデンサ単体３１が短絡故障を起こしたとすると５つの
コンデンサ単体３２〜３６で全電圧を負担するから、正
常時にはコンデンサ単体３３が負担する電圧は全電圧の
６分の１であるのに対して、コンデンサ単体３１の短絡
故障によって５分の１になる。したがって、信号Ｓ3 の
値を全電圧の５分の１（６０分の１２）と６分の１（６
０分の１０）の間の値、例えば６０分の１１にしておけ
ば、正常のときには信号Ｓ1 は信号Ｓ3 よりも小さいの
で、第２の比較器７Ｂが出力する信号Ｓ5 は Low、コン
デンサ単体３３以外のコンデンサ単体が短絡故障を起こ
したときには信号Ｓ5 は High になる。
【００１９】比較器７Ａ，７Ｂのいずれの場合でも直流
コンデンサ３に短絡故障が生じたときにはその出力信号
信号Ｓ4 、信号Ｓ5 のいずれか一方が High になるの
で、これら二つの信号が入力されるＯＲ回路９によって
論理和がとられて得られる信号信号Ｓ6 はどれかのコン
デンサ単体に短絡故障が生じたときに High となる。こ
の実施例では絶縁増幅器はコンデンサ単体の数に関係な
しに１個でよく、また比較器も２個でよい。代わりに設
定器が二つ必要である。いずれにしても直流コンデンサ
３を構成するコンデンサ単体の数によらない数なので、
コンデンサ単体の数が多いほど図３の従来例に比べて部
品点数が少なくなる。
コンデンサ３に短絡故障が生じたときにはその出力信号
信号Ｓ4 、信号Ｓ5 のいずれか一方が High になるの
で、これら二つの信号が入力されるＯＲ回路９によって
論理和がとられて得られる信号信号Ｓ6 はどれかのコン
デンサ単体に短絡故障が生じたときに High となる。こ
の実施例では絶縁増幅器はコンデンサ単体の数に関係な
しに１個でよく、また比較器も２個でよい。代わりに設
定器が二つ必要である。いずれにしても直流コンデンサ
３を構成するコンデンサ単体の数によらない数なので、
コンデンサ単体の数が多いほど図３の従来例に比べて部
品点数が少なくなる。
【００２０】図２はこの発明の第２の実施例を示す直流
コンデンサの故障検出装置の回路図であり、図１と同じ
構成要素には同じ符号を付けて重複する説明を省く。図
２の図１と異なる点は、図１の設定器８Ａ，８Ｂの代わ
りに直流コンデンサ３の端子間電圧に比例した電圧を設
定電圧とした点である。すなわち、直流コンデンサ３の
端子間電圧を求める絶縁増幅器６０を設け、絶縁増幅器
６０の出力電圧を第１の増幅器８０Ａによって所定の倍
率で増幅して図１の信号Ｓ2 に相当する設定電圧とし、
同じようにして絶縁増幅器６０の出力電圧を第２の増幅
器８０Ｂによって所定の倍率で増幅して図１の信号Ｓ3
に相当する設定電圧とするものである。すなわち、第１
の増幅器８０Ａが第１の設定器、第２の増幅器８０Ｂが
第２の設定器に相当する。なお、増幅器８０Ａ，８０Ｂ
の増幅率は１以下の場合もあるので、「増幅器」という
名称は妥当ではないかも知れないが、入力信号に一定の
倍率をかけた出力信号を得る装置の総称として使用して
いる。絶縁増幅器６と絶縁増幅器６０との増幅率の違い
にもよるが、増幅器８０Ａ，８０Ｂの増幅率が１以下の
場合にはこれらは抵抗で構成した分圧器であってもよ
い。
コンデンサの故障検出装置の回路図であり、図１と同じ
構成要素には同じ符号を付けて重複する説明を省く。図
２の図１と異なる点は、図１の設定器８Ａ，８Ｂの代わ
りに直流コンデンサ３の端子間電圧に比例した電圧を設
定電圧とした点である。すなわち、直流コンデンサ３の
端子間電圧を求める絶縁増幅器６０を設け、絶縁増幅器
６０の出力電圧を第１の増幅器８０Ａによって所定の倍
率で増幅して図１の信号Ｓ2 に相当する設定電圧とし、
同じようにして絶縁増幅器６０の出力電圧を第２の増幅
器８０Ｂによって所定の倍率で増幅して図１の信号Ｓ3
に相当する設定電圧とするものである。すなわち、第１
の増幅器８０Ａが第１の設定器、第２の増幅器８０Ｂが
第２の設定器に相当する。なお、増幅器８０Ａ，８０Ｂ
の増幅率は１以下の場合もあるので、「増幅器」という
名称は妥当ではないかも知れないが、入力信号に一定の
倍率をかけた出力信号を得る装置の総称として使用して
いる。絶縁増幅器６と絶縁増幅器６０との増幅率の違い
にもよるが、増幅器８０Ａ，８０Ｂの増幅率が１以下の
場合にはこれらは抵抗で構成した分圧器であってもよ
い。
【００２１】このような設定電圧を得る方式を採用する
と、直流コンデンサ３の端子間電圧、すなわち、整流器
２の出力電圧が大幅に変化するような場合でも、誤判定
を生ずる可能性が無いという利点がある。すなわち、図
１の場合、設定電圧である信号Ｓ2 ，信号Ｓ3 の値は一
定である。したがって、整流器２の出力電圧が変化する
と、特に第２の比較器７Ｂで短絡故障が発生しているの
にも係わらず正常と判定したり逆に発生していないのに
発生したと判定したりという誤判定を起こす可能性があ
る。このような可能性のある場合には図２の方式を採用
すれば、比較器７Ａ，７Ｂに入力されるそれぞれの設定
電圧は整流器２の出力電圧に比例した値なので、同じく
この出力電圧に比例する絶縁増幅器６の出力電圧との比
較を行う上で誤る判定がされることがない。
と、直流コンデンサ３の端子間電圧、すなわち、整流器
２の出力電圧が大幅に変化するような場合でも、誤判定
を生ずる可能性が無いという利点がある。すなわち、図
１の場合、設定電圧である信号Ｓ2 ，信号Ｓ3 の値は一
定である。したがって、整流器２の出力電圧が変化する
と、特に第２の比較器７Ｂで短絡故障が発生しているの
にも係わらず正常と判定したり逆に発生していないのに
発生したと判定したりという誤判定を起こす可能性があ
る。このような可能性のある場合には図２の方式を採用
すれば、比較器７Ａ，７Ｂに入力されるそれぞれの設定
電圧は整流器２の出力電圧に比例した値なので、同じく
この出力電圧に比例する絶縁増幅器６の出力電圧との比
較を行う上で誤る判定がされることがない。
【００２２】図１の信号Ｓ2 の場合、コンデンサ単体３
３の端子間電圧が０かどうかを判定するのであるから、
信号Ｓ2 の値を充分に小さくしておけば整流器２の出力
電圧が変化しても誤判定する可能性は殆どない。したが
って、図２において、第１の増幅器８０Ａの代わりに図
１の第１の設定器８Ａを設ける方式を採用することもで
きる。図１か図２か、あるいはその折衷の方式にするか
は整流器２の出力電圧の変動幅によって決定すればよ
い。また、図２の絶縁増幅器６０は、一般に装置の保
護、制御のためすでに設けられている場合が多いので図
１の設定器８Ａ，８Ｂを設ける構成に比べて図２の増幅
器８０Ａ，８０Ｂを設ける構成の方がコストなどの点で
有利であれば、より広範な条件に適用できる図２の方式
を採用するのが妥当である。
３の端子間電圧が０かどうかを判定するのであるから、
信号Ｓ2 の値を充分に小さくしておけば整流器２の出力
電圧が変化しても誤判定する可能性は殆どない。したが
って、図２において、第１の増幅器８０Ａの代わりに図
１の第１の設定器８Ａを設ける方式を採用することもで
きる。図１か図２か、あるいはその折衷の方式にするか
は整流器２の出力電圧の変動幅によって決定すればよ
い。また、図２の絶縁増幅器６０は、一般に装置の保
護、制御のためすでに設けられている場合が多いので図
１の設定器８Ａ，８Ｂを設ける構成に比べて図２の増幅
器８０Ａ，８０Ｂを設ける構成の方がコストなどの点で
有利であれば、より広範な条件に適用できる図２の方式
を採用するのが妥当である。
【００２３】前述の実施例ではコンデンサ単体の数を６
としたが勿論この数字にこだわるものではなく、任意の
数のコンデンサ単体にこの発明を適用することができ、
そして、コンデンサ単体の数が多いほどこの発明の適用
による効果が大きい。絶縁増幅器６，６０の後の回路は
前述の実施例では具体的な回路要素の組み合わせで構成
したがこれらをコンピュータによるディジタル演算で行
うこともできる。その場合には絶縁増幅器６，６０の出
力電圧をＡ／Ｄ変換器によって変換されたディジタル信
号がコンピュータの入力信号となる。
としたが勿論この数字にこだわるものではなく、任意の
数のコンデンサ単体にこの発明を適用することができ、
そして、コンデンサ単体の数が多いほどこの発明の適用
による効果が大きい。絶縁増幅器６，６０の後の回路は
前述の実施例では具体的な回路要素の組み合わせで構成
したがこれらをコンピュータによるディジタル演算で行
うこともできる。その場合には絶縁増幅器６，６０の出
力電圧をＡ／Ｄ変換器によって変換されたディジタル信
号がコンピュータの入力信号となる。
【００２４】
【発明の効果】直流コンデンサを構成する、直列接続さ
れた複数のコンデンサ単体のうちの一つのコンデンサ単
体の端子電圧を測定し、この測定電圧が予め設定された
第１の設定電圧値よりも小さいときに測定対象のコンデ
ンサ単体が短絡故障したと判定し、同じ測定電圧が予め
設定された第２の設定値よりも大きいときに測定対象以
外ののコンデンサ単体が短絡故障したと判定するように
したことにより、電圧を測定するコンデンサ単体は一つ
だけでよくなるので、従来のような全てのコンデンサ単
体の電圧を測定する方式に比べて回路部品の点数が大幅
に減少し、その結果、装置のコストダウンと信頼性の向
上という効果が得られる。
れた複数のコンデンサ単体のうちの一つのコンデンサ単
体の端子電圧を測定し、この測定電圧が予め設定された
第１の設定電圧値よりも小さいときに測定対象のコンデ
ンサ単体が短絡故障したと判定し、同じ測定電圧が予め
設定された第２の設定値よりも大きいときに測定対象以
外ののコンデンサ単体が短絡故障したと判定するように
したことにより、電圧を測定するコンデンサ単体は一つ
だけでよくなるので、従来のような全てのコンデンサ単
体の電圧を測定する方式に比べて回路部品の点数が大幅
に減少し、その結果、装置のコストダウンと信頼性の向
上という効果が得られる。
【図１】この発明の第１の実施例を示す直流コンデンサ
の故障検出装置の回路図
の故障検出装置の回路図
【図２】この発明の第２の実施例を示す直流コンデンサ
の故障検出装置の回路図
の故障検出装置の回路図
【図３】従来の直流コンデンサの故障検出装置の回路図
１…交流電源、２…整流器、３…直流コンデンサ、３１
〜３６…コンデンサ単体、４…直流負荷、６，６０，６
１，６２，６３，６４，６５，６６…絶縁増幅器、７
１，７２，７３，７４，７５，７６…比較器、７Ａ…第
１の比較器、７Ｂ…第２の比較器、８…設定器、８Ａ…
第１の設定器、８Ｂ…第２の設定器、８０Ａ…第１の増
幅器（第１の設定器）、８０Ｂ…第２の増幅器（第２の
設定器）、９，９０…ＯＲ回路、１０…故障処置装置
〜３６…コンデンサ単体、４…直流負荷、６，６０，６
１，６２，６３，６４，６５，６６…絶縁増幅器、７
１，７２，７３，７４，７５，７６…比較器、７Ａ…第
１の比較器、７Ｂ…第２の比較器、８…設定器、８Ａ…
第１の設定器、８Ｂ…第２の設定器、８０Ａ…第１の増
幅器（第１の設定器）、８０Ｂ…第２の増幅器（第２の
設定器）、９，９０…ＯＲ回路、１０…故障処置装置
Claims (5)
- 【請求項１】コンデンサ単体が少なくとも二つ直列接続
されてなる直流コンデンサの、少なくとも一つが短絡故
障したことを検出する直流コンデンサの故障検出方法に
おいて、一つのコンデンサ単体の端子電圧を測定し、こ
の測定電圧が予め設定された第１の設定値よりも小さい
ときに測定対象のコンデンサ単体が短絡故障したと判定
し、前記測定電圧が予め設定された第２の設定値よりも
大きいときに測定対象以外のコンデンサ単体のいずれか
が短絡故障したと判定することを特徴とする直流コンデ
ンサの故障検出方法。 - 【請求項２】コンデンサ単体が少なくとも二つ直列接続
されてなる直流コンデンサの、少なくとも一つが短絡故
障したことを検出する故障検出装置において、測定対象
の一つのコンデンサ単体の端子間電圧を入力信号とする
絶縁増幅器、この絶縁増幅器の出力信号を入力信号とし
て、第１の設定器によって設定された設定電圧とこの入
力信号とを比較して、入力信号の値が小さいときに Hig
h 、大きいときに Lowの信号を出力する第１の比較器、
同じ入力信号と第２の設定器によって設定された設定電
圧とを比較して、入力信号の値が大きいときに High 、
小さいときに Lowの信号を出力する第２の比較器、これ
ら二つの比較器の出力信号の論理和を求めるＯＲ回路、
及びこのＯＲ回路の出力信号が High のときに短絡故障
があったと判定して所定の処置をとる故障処置装置とか
らなることを特徴とする直流コンデンサの故障検出装
置。 - 【請求項３】第１と第２の設定器がそれぞれ値が異なる
一定の電圧を出力する直流電源であることを特徴とする
請求項２記載の直流コンデンサの故障検出装置。 - 【請求項４】直流コンデンサの端子間電圧を入力信号と
する絶縁増幅器が設けられ、第１の設定器が、この絶縁
増幅器の出力信号を所定の倍率で増幅する第１の増幅器
からなり、第２の設定器が、前記絶縁増幅器の出力信号
を所定の倍率で増幅する第２の増幅器からなることを特
徴とする請求項２記載の直流コンデンサの故障検出装
置。 - 【請求項５】請求項３記載の直流コンデンサの故障検出
装置の第２の設定器の代わりに、直流コンデンサの端子
間電圧を入力信号とする絶縁増幅器、この絶縁増幅器の
出力信号を所定の倍率で増幅する増幅器を備えてなるこ
とを特徴とする直流コンデンサの故障検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9276780A JPH11118860A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 直流コンデンサの故障検出方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9276780A JPH11118860A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 直流コンデンサの故障検出方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11118860A true JPH11118860A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17574269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9276780A Pending JPH11118860A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 直流コンデンサの故障検出方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11118860A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009092505A (ja) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Fanuc Ltd | コンデンサ故障検出回路および電源装置 |
| JP2009268201A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 交流直流変換装置、並びにこの交流直流変換装置を用いた圧縮機駆動装置、圧縮機及び空気調和機 |
| KR101017415B1 (ko) | 2008-08-26 | 2011-02-28 | 주식회사 다원시스 | 콘덴서 소손 감지 회로 |
| WO2011161730A1 (ja) * | 2010-06-25 | 2011-12-29 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置 |
| JP2012090506A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電力変換装置 |
| CN103091590A (zh) * | 2013-01-30 | 2013-05-08 | 华为技术有限公司 | 一种串联电容检测方法和设备 |
| CN103336204A (zh) * | 2013-06-26 | 2013-10-02 | 天津市三源电力设备制造有限公司 | 一种电压型超级电容检测电路 |
| JP2014128045A (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-07 | Panasonic Corp | モータ駆動装置およびそれを備えた電気機器 |
| JP2019146348A (ja) * | 2018-02-20 | 2019-08-29 | ファナック株式会社 | Ｄｃリンク部のコンデンサの短絡判定部を有するモータ駆動装置 |
| WO2023286517A1 (ja) * | 2021-07-14 | 2023-01-19 | 株式会社デンソー | 故障検出装置及び故障検出方法 |
-
1997
- 1997-10-09 JP JP9276780A patent/JPH11118860A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009092505A (ja) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Fanuc Ltd | コンデンサ故障検出回路および電源装置 |
| JP2009268201A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 交流直流変換装置、並びにこの交流直流変換装置を用いた圧縮機駆動装置、圧縮機及び空気調和機 |
| KR101017415B1 (ko) | 2008-08-26 | 2011-02-28 | 주식회사 다원시스 | 콘덴서 소손 감지 회로 |
| JP5470549B2 (ja) * | 2010-06-25 | 2014-04-16 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置 |
| WO2011161730A1 (ja) * | 2010-06-25 | 2011-12-29 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置 |
| CN102959847A (zh) * | 2010-06-25 | 2013-03-06 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 功率转换装置 |
| EP2587654A4 (en) * | 2010-06-25 | 2017-12-27 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Power conversion apparatus |
| US9030853B2 (en) | 2010-06-25 | 2015-05-12 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Power conversion equipment having a capacitor failure detecting circuit |
| JP2012090506A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電力変換装置 |
| JP2014128045A (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-07 | Panasonic Corp | モータ駆動装置およびそれを備えた電気機器 |
| CN103091590B (zh) * | 2013-01-30 | 2015-09-09 | 华为技术有限公司 | 一种串联电容检测方法和设备 |
| CN103091590A (zh) * | 2013-01-30 | 2013-05-08 | 华为技术有限公司 | 一种串联电容检测方法和设备 |
| CN103336204A (zh) * | 2013-06-26 | 2013-10-02 | 天津市三源电力设备制造有限公司 | 一种电压型超级电容检测电路 |
| CN103336204B (zh) * | 2013-06-26 | 2015-12-09 | 天津市三源电力设备制造有限公司 | 一种电压型超级电容检测电路 |
| JP2019146348A (ja) * | 2018-02-20 | 2019-08-29 | ファナック株式会社 | Ｄｃリンク部のコンデンサの短絡判定部を有するモータ駆動装置 |
| US10651758B2 (en) | 2018-02-20 | 2020-05-12 | Fanuc Corporation | Motor drive apparatus including short-circuit judgment unit for capacitor of DC link unit |
| WO2023286517A1 (ja) * | 2021-07-14 | 2023-01-19 | 株式会社デンソー | 故障検出装置及び故障検出方法 |
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