JPH11289795A - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置

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JPH11289795A
JPH11289795A JP10092952A JP9295298A JPH11289795A JP H11289795 A JPH11289795 A JP H11289795A JP 10092952 A JP10092952 A JP 10092952A JP 9295298 A JP9295298 A JP 9295298A JP H11289795 A JPH11289795 A JP H11289795A
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JP
Japan
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current
phase
value
motor
mpu
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Pending
Application number
JP10092952A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Yokoyama
哲也 横山
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電力変換装置内の3相交流電流を検出する電流
検出器系統が故障した場合、故障した相の早期断定と1
相分のみ電流検出器系統が故障しても電力変換が可能で
あることを目的とする。 【解決手段】電動機の回転数を取り込み、電動機の1次
電流周期を把握する(ステップ51)。その周期毎に割込
みを発生させる(ステップ55)。MPUは、電動機の
線電流を読み込んでいる(ステップ60〜62)。さら
に、1次電流周期毎の各相の電流値を積分する(ステッ
プ63〜65)。その積分値が基準値以上であれば故障
と判断する(ステップ66〜77)。故障箇所の電流検
出器系統は使わず、ステップ81により故障箇所の電流
値を想定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング素子
と電流検出器を用いた電力変換装置に係り、特に電流検
出器の早期発見と故障した相の発見、故障した場合の補
助方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の制御装置は、特開平7−288986 号
公報が挙げられる。この公知例によれば、各相の電流検
出器で検出された電流値をオペアンプと抵抗で構成され
た反転加算器で加算し、オペアンプの出力とある一定電
圧を発生する基準電圧発生器から出力とを比較器で判断
し、比較器の出力で異常判定するようにしている。これ
は、MPUのプログラム上でも達成できる。MPUは、
電流検出器からの信号を実際の線電流値に換算し、3相
の電流値を加算し絶対値化する。その結果が、ある値以
上になった場合、MPUは異常と判定する方法である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の方法
は、電流検出器3相分の出力信号を加算し、その値があ
る値以上またはある電圧以上になった場合、異常と判断
していた。そのため、どの相が異常となったかは判定で
きなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の本発明に係わる電力変換装置は、MPUが電動機の線
電流値を検出するための電流検出器からの出力信号をス
イッチング周波数並みに高速で入力して加算し、電動機
の回転数より求めた電動機の線電流の周期毎にその加算
値の絶対値をチェックしその値がある値を超えた場合異
常と判定できるようにしたことを特徴とする。電動機に
は回転数を検出するためのエンコーダやレゾルバを設け
る。
【0005】そのエンコーダもしくはレゾルバは、I/
F回路を介してMPUにパルスとして入力される。MP
Uはある時間内のパルス数をカウントし、それに応じた
電動機の回転数を算出する。そして、回転数と電動機の
極数により周期を求める。それと、MPUは前述したよ
うに電流検出器より電流値を把握する。
【0006】電流検出器はアナログ出力のため、A/D
変換器が必要である。MPUはA/D変換器よりデータ
を受け取り、実際に電流検出器が検出した値を相当値に
換算する。MPUはその換算値を前記求めた周期内で積
分する。これは、3相電動機であれば、U相・V相・W
相といった3相分をそれぞれ求める。積分値は周期毎に
更新するが更新前の値を絶対値化し、その結果をある基
準値以内にあるかを判定する。基準値外であれば異常と
判定し、その異常判定が数回連続した場合、その相の電
流検出器とそのI/F回路が異常であると判断する。
【0007】交流電動機に流す線電流は、一般的に各相
分を加算すれば零としている。たとえば、3相構造でU
相・V相・W相の電流値をそれぞれIu,Iv,Iwと
すれば、Iu+Iv+Iw=0となる。つまり、電流検
出は2相分で間に合い、残りの1相分は前述の計算式よ
り求まる。1相分が故障し、故障した相が分かればその
検出値は使わず、計算により故障した相の電流値を求め
る。その結果、電動機の線電流制御は、1相の電流検出
器が故障しても前述の方法によれば故障箇所が断定で
き、1相分が故障しても通常の3相電流検出をした場合
と同じように電動機の運転ができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例を説明す
る。図1において3個の電流検出器(以下、CTと呼
ぶ)であり,U相のCTは1、V相のCTは2、W相の
CTは3とする。4は交流の同期電動機で、それぞれの
CT1〜3は電動機4の線電流を検出する。U相の電流
値をIu,V相の電流値をIv,W相の電流値をIwと
する。5と6はU相のスイッチング素子、7と8はV相
のスイッチング素子、9と10はW相のスイッチング素
子である。11は直流電源で5〜10のスイッチング素
子の入力源である。スイッチング素子5〜10はPWM
発生器12により駆動する。このPWM発生器12は電
動機の1次巻線に交流電流を流すように制御する。この
PWM発生方法は、一般的に知られている三角波形と電
流制御波形とを比較する方法とする。13は1より出力
されるインターフェイス回路(以下、I/Fという)で
あり、A/D変換器16の許容入力電圧値に調整され
る。14も同様に2より出力されるインターフェイス回
路であり、A/D変換器17の許容入力電圧値に調整さ
れる。15はCT3より出力されるインターフェイス回
路であり、A/D変換器18の許容入力電圧値に調整さ
れる。MPU19はMPU(microprocessing unit)で
あり、A/D変換器16〜18よりデータを受け取る。
【0009】本実施例では、MPU19はスイッチング
素子5〜10のスイッチング周期と同じ周期でA/D変
換器16〜18のデータを読み込む。4に設けられたエ
ンコーダ20は、電動機4の回転速度に応じて発生する
パルス数が増減する。エンコーダパルスカウンタ21
は、エンコーダ20からのパルスを取り込みカウントす
る。そのカウント数はMPU19が読み込む。
【0010】MPU19はタイマー22のパルスも読み
込みあるタイマー値になったとき割り込みを発生させ
る。そのときエンコーダパルスカウンタ21のカウンタ
値を読み込み、それはある時間内のカウンタ値であるか
ら電動機4の回転数に換算できる。なお、A/D変換器
とMPUが1チップで構成されたシングルプロセッサマ
イクロユニットでも同じことが可能である。つぎにMP
U19が実行するプログラムについて説明する。
【0011】図2に流れ図を示す。エンコーダパルスカ
ウンタ21より読み込んだカウント値をP21とする。
タイマー22より読み込んだタイマー値をT22とす
る。これより、P21/T22より電動機4の回転数N
4が求まる。さらに電動機4の極数P4により、図2の
ステップ51に書かれた式より1次巻線の電流波形の周
期T4が求まる。周期T4は、MPU19に割り込み処
理を行わせるために割り込み周期設定をステップ52で
行う。ステップ53のフリーランニングタイマーによる
タイマーカウンタをT1とし、ステップ54では前記T
1とステップ52で求めた周期T4と比較し、真であれ
ばステップ55で割り込み信号をMPU19 へ出力させる。
【0012】ステップ60ではU相の電流値を読み込む
A/D変換器16よりデータを受け取る。A/D変換値
を実際の電流値相当に換算する。実際の電流値が零アン
ペアであれば、MPU19内のデータは零とする。プラ
ス電流値であれば、MPU19 のデータは正符号の値とし、
マイナス電流値であれば、MPU19のデータは負符号
の値とする。読み込んだU相の電流値をIuとする。同
じように続けてステップ61では、V相の電流値を読み
込む。読み込んだV相の電流値をIvとする。さらに、
ステップ62でW相の電流値の読み込みを行う。読み込
んだW相の電流値をIwとする。
【0013】ステップ63では、今回得られたIuと前
回まで積分で求めたΣIuを加算していく。同様にステ
ップ64は、今回得られたIvと前回まで積分で求めた
ΣIvを加算していく。さらに、同様にステップ65
は、今回得られたIwと前回まで積分で求めたΣIwを
加算していく。
【0014】ステップ60〜65はステップ55からの
割り込み信号が発生するまで繰り返す。ステップ66で
は、ステップ55からの割り込み信号により処理を行
う。今まで求めたΣIuがある任意で設定した基準値K
1と比較する。なお、比較されるΣIuはこのとき絶対
値化する。比較した値がステップ66の式が真であれ
ば、異常と判定しステップ67でU相異常カウンタNu
をカウントアップする。ステップ66が偽であれば、ス
テップ68でΣIuとNuの値をクリアする。
【0015】V相も同様に、ステップ69で、ステップ
55からの割り込み信号により処理を行う。今まで求め
たΣIvがある任意で設定した基準値K1と比較する。
比較した値がステップ69の式で真となれば、異常と判
定しステップ70でU相異常カウンタNvをカウントア
ップする。ステップ69が偽であれば、ステップ71で
ΣIvとNvの値をクリアする。W相も同様に、ステッ
プ72で、ステップ55からの割り込み信号により処理
を行う。今まで求めたΣIwがある任意で設定した基準
値K1と比較する。
【0016】比較した値がステップ72の式で真となれ
ば、異常と判定しステップ73でW相異常カウンタNw
をカウントアップする。ステップ72が偽であれば、ス
テップ74でΣIwとNwの値をクリアする。ステップ
75,ステップ76,ステップ77でカウンタ値Nu,
Nv,NwがK2より大きくなれば真となり、MPU19は
CTの系統が故障したと判断し、運転者に伝えるために
ステップ78で故障信号を発生させる。
【0017】さらに、ステップ79ではどの相が故障し
たかを記憶装置等に記録する。故障と判断した相の検出
した電流値は、ステップ80でクリアする。その代わり
に、故障した相の電流値をMPU19はステップ81に
書かれた計算式で求めて代用する。1相のみの故障であ
れば、3相電流検出方法と同等の制御は可能である。
【0018】
【発明の効果】以上述べたように本発明の電力変換装置
によれば、3相交流電動機の線電流を検出するため電流
検出器系統が故障した場合、早期にどの相が故障したか
が判断でき、さらに1相のみ故障しても電動機の運転が
可能であるため、故障によって電動機を停止させないよ
うにするためには有効な手段である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である電力変換装置の構成を示
す回路図。
【図2】図1のMPUの処理内容を示すフローチャー
ト。
【符号の説明】
1…U相電流検出器、2…V相電流検出器、3…W相電
流検出器、4…電動機、5,6…U相スイッチング素
子、7,8…V相スイッチング素子、9,10…W相ス
イッチング素子、11…直流電源、12…PWM発生
器、13…U相インターフェイス回路、14…V相イン
ターフェイス回路、15…W相インターフェイス回路、
16…U相A/D変換器、17…V相A/D変換器、1
8…W相A/D変換器、19…MPU(microprocessin
g unit)、20…エンコーダ、21…エンコーダパルス
カウンタ、22…フリーランニングタイマー。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スイッチング素子を有し入力端が直流電源
    に接続されそのスイッチング素子の駆動により交流電力
    が出力できる電力変換器と、電力変換器の交流出力を受
    電することで回転することが可能な3相の交流電動機
    と、その電動機の各相の線電流を検出するための電流検
    出器と、電流検出器の出力信号を入力するA/D変換器
    と、A/D変換器のデータを読み込むことが可能なMP
    Uと前記電動機の回転数に比例して交流信号を出力でき
    る回転検出器と、回転検出器からの出力を入力し回転数
    を読み込むことができる前記MPUを備えた電力変換装
    置において、MPUは電動機の回転数から交流電力の出力
    周期を求め、またMPUはあるサンプリング毎に各線の
    電流検出器の信号より実際値に相当する電流値を読み込
    んで加算していき、前記求めた周期毎にその加算値の絶
    対値がある値以上になった場合に異常判断することを特
    徴とする電力変換装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、異常と判断した相の電
    流検出器は、零より残りの正常な2相分の電流値をそれ
    ぞれ減算し、その算出値が異常となった相の電流値とす
    ることを特徴とする電力変換装置。
JP10092952A 1998-04-06 1998-04-06 電力変換装置 Pending JPH11289795A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006044338A (ja) * 2004-08-02 2006-02-16 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置
JP2019176681A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 ダイキン工業株式会社 電流検出器の取り付け状態の判断方法
US11750135B2 (en) 2021-06-29 2023-09-05 Nidec Tosok Corporation Motor control device and electric pump device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006044338A (ja) * 2004-08-02 2006-02-16 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置
JP4539218B2 (ja) * 2004-08-02 2010-09-08 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2019176681A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 ダイキン工業株式会社 電流検出器の取り付け状態の判断方法
US11750135B2 (en) 2021-06-29 2023-09-05 Nidec Tosok Corporation Motor control device and electric pump device

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