JPS6392273A - Inverter apparatus for deep sea submersible - Google Patents
Inverter apparatus for deep sea submersibleInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野コ
この発明は深海潜水船における推進用および動力用の電
動機や通信機器等の電源に使用されるインバータ装置に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to an inverter device used as a power source for propulsion and motive motors in deep-sea submersible vessels, communication equipment, and the like.
第2図は例えば昭和55年3月1日発刊の三菱電機技報
54巻、3号第255頁図4に示された、従来のインバ
ータ装置のブロック図であシ、図において、1はインバ
ータ回路のトランジスタ、2は同じくダイオード、3は
トランジスタ10ベース駆動回路用の変流器(以下、C
Tとい5)、4は直流リアクトル、5は直流電圧検出用
抵抗器、6は電解コンデンサ、7は限流用リアクトル、
8は分流器、9は変圧器(以下、PTとい5)、10は
CT、11は直流制御電源回路、12は直流電圧検出回
路、13は直流電流検出回路、14は交流電圧検出回路
、15は交流電流検出回路、16はベース駆動回路、1
7は高周波変調回路、18は電圧補正回路、19はパタ
ーン発生回路、20は故障検出回路、21は起動停止回
路、22は傾斜信号発生回路、23は装置に外部からそ
の電源として接続される電池、24は電源開閉用ノーヒ
ユーズしゃ断器、25は電解コンデンサ初期充電用電磁
接触器、26は電解コンデンサ初期充電用抵抗器、27
は装置外部にその負荷として接続される電動機である。Figure 2 is a block diagram of a conventional inverter device, as shown in Figure 4, Vol. 54, No. 3, Page 255 of the Mitsubishi Electric Technical Report, published on March 1, 1980. In the figure, 1 is the inverter. The transistor in the circuit, 2 is also a diode, and 3 is a current transformer (hereinafter referred to as C) for the transistor 10 base drive circuit.
T5), 4 is a DC reactor, 5 is a DC voltage detection resistor, 6 is an electrolytic capacitor, 7 is a current limiting reactor,
8 is a shunt, 9 is a transformer (hereinafter referred to as PT 5), 10 is a CT, 11 is a DC control power supply circuit, 12 is a DC voltage detection circuit, 13 is a DC current detection circuit, 14 is an AC voltage detection circuit, 15 is an alternating current detection circuit, 16 is a base drive circuit, 1
7 is a high frequency modulation circuit, 18 is a voltage correction circuit, 19 is a pattern generation circuit, 20 is a failure detection circuit, 21 is a start/stop circuit, 22 is a slope signal generation circuit, and 23 is a battery externally connected to the device as its power source. , 24 is a no-fuse breaker for switching on and off the power supply, 25 is an electromagnetic contactor for initial charging of an electrolytic capacitor, 26 is a resistor for initial charging of an electrolytic capacitor, 27
is an electric motor connected to the outside of the device as its load.
次に動作について説明する。まず、初期充電用電磁接触
器25を投入し、電解コンデンサ6を充電用抵抗器26
を通じて充電し、直流電圧を確立した後、電源開閉用ノ
ーヒユーズしゃ断器24を投入して、運転準備を完了す
る。尚、この段階で各制御回路には、直流制御電源回路
11によって制御用電源が供給される。外部から与えら
れた起動指令を起動停止回路21で判別すると共に、傾
斜信号発生回路22および高周波変調回路17を起動す
る。次に、速度指令がステップ信号として与えられると
、それを傾斜信号発生回路22にてランプ信号に変換し
、パターン発生回路19に入力されて電圧パターン信号
1周波数パターン信号に変換される。パターン発生回路
19から出力された電圧パターン信号は、電圧補正回路
18によって直流電源電圧に対応した電圧パターン信号
に変換され、周波数パターン信号と共に高周波変調回路
17へ入力される。ここで、パルス幅変調制御を実現す
るパルス信号に変換されて、ベース駆動回路16に入力
され、該パルス信号に応じたベース信号がベース駆動回
路16よ、?)ランジスタ1のベースに与えられ、これ
によ、9)ランジスタ1がオン、オフ制御される。従っ
て、インバータ回路には、速度指令に応じた電圧および
周波数を有する交流出力が得られる。該交流出力を電動
機27に与えることによって、電動機27の速度制御を
可能としている。一方、故障検出回路20は直流低電圧
、直流過電圧、直流過電流、交流過電圧、交流過電流を
アナログ値でそのレベルを判別し、例えば定格値の11
0 %を超えた場合は異常信号を、定格値の150%を
超えた場合は故障信号を出力するのである。しかし、耐
圧コネクタが高価なものであることから、その使用ビン
数が限定されてお夛、それぞれの異常信号および故障信
号は各々オアゲートを経由し、1個の異常信号、1個の
故障信号として外部出力している。Next, the operation will be explained. First, the electromagnetic contactor 25 for initial charging is turned on, and the electrolytic capacitor 6 is connected to the charging resistor 26.
After charging and establishing a DC voltage, the no-fuse breaker 24 for switching on and off the power supply is turned on to complete preparation for operation. At this stage, each control circuit is supplied with control power by the DC control power supply circuit 11. The start/stop circuit 21 determines a start command given from the outside, and starts the slope signal generation circuit 22 and the high frequency modulation circuit 17. Next, when the speed command is given as a step signal, it is converted into a ramp signal by the slope signal generation circuit 22, and inputted to the pattern generation circuit 19, where it is converted into a voltage pattern signal and a frequency pattern signal. The voltage pattern signal output from the pattern generation circuit 19 is converted by the voltage correction circuit 18 into a voltage pattern signal corresponding to the DC power supply voltage, and is input to the high frequency modulation circuit 17 together with the frequency pattern signal. Here, it is converted into a pulse signal that realizes pulse width modulation control and input to the base drive circuit 16, and a base signal corresponding to the pulse signal is sent to the base drive circuit 16. ) is applied to the base of transistor 1, and 9) transistor 1 is controlled to turn on and off. Therefore, an AC output having a voltage and frequency according to the speed command is obtained in the inverter circuit. By providing the AC output to the electric motor 27, the speed of the electric motor 27 can be controlled. On the other hand, the failure detection circuit 20 determines the levels of DC low voltage, DC overvoltage, DC overcurrent, AC overvoltage, and AC overcurrent using analog values.
If it exceeds 0%, an abnormal signal is output, and if it exceeds 150% of the rated value, a failure signal is output. However, since voltage-resistant connectors are expensive, the number of bins that can be used is limited, and each abnormal signal and failure signal is routed through an OR gate, and is treated as one abnormal signal and one failure signal. Outputting externally.
従来のインバータ装置は以上のように構成されているの
で、深海潜航中に耐圧球内でインバータ装置の故障が発
生した場合には、故障信号を装置外部へ出力し、電源開
閉用ノーヒユーズしゃ断器24、電磁接触器25を開放
した後、深海潜水船を浮上させるので、浮上時にその故
障詳細を調査するにも、1個の故障信号からは直流低電
圧、直流過電圧、直流過電流、交流過電圧、交流過電流
のいずれであるかの判断は不可能であシ、電源も遮断さ
れているため、インバータ装置内部には何も記憶されて
おらず、故障解析に多くの時間を必要とするなどの問題
点があった。また、インバータ装置内部に機械的インタ
ーロックを有している故障表示器等により故障情報を記
憶させたとしても、装置が耐圧法に収納されているので
、故障モード調査するためには、耐圧法を船体より取外
し、解体する必要がちシ、調査に多くの時間お二び作業
を必要とするなどの問題点があった。Since the conventional inverter device is configured as described above, if a failure occurs in the inverter device inside the pressure bulb during deep sea diving, a failure signal is output to the outside of the device and the no-fuse breaker 24 for switching on/off the power is output. , After opening the electromagnetic contactor 25, the deep-sea submersible is brought to the surface, so when it comes to the surface, even when investigating the details of the failure, a single failure signal can detect DC low voltage, DC overvoltage, DC overcurrent, AC overvoltage, It is impossible to determine whether it is an AC overcurrent or not, and since the power supply has been cut off, there is nothing stored inside the inverter, and failure analysis requires a lot of time. There was a problem. Furthermore, even if failure information is stored using a fault indicator, etc. that has a mechanical interlock inside the inverter, the device is covered by the pressure resistance method, so in order to investigate the failure mode, it is necessary to use the voltage resistance method. There were problems, such as the need to remove and disassemble the ship from the hull, and the investigation required a lot of time and work.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、耐圧法に収納されたインバータ装置を解体す
ることなく、異常および故障詳細を外部から判断できる
深海潜水船用のインバータ装置を得ることを目的とする
。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and provides an inverter device for a deep-sea submersible vessel that can determine abnormalities and failure details from the outside without dismantling the inverter device housed in a pressure-resistant method. The purpose is to
この発明に係るインバータ装置は、各種電流や電圧等の
検出回路から出力されるアナログ信号をんΦ変換し、マ
イクロコンピュータに入力し、異常および故障の判断を
させると共に、ランダムアクセスメモリに上記検出回路
の検出出力を入力し、これを記憶させ、このランダムア
クセスメモリの制御電源には、スーパーキャパシタを電
源と並列に接続し、マイクロコンピュータから出力され
た各種の異常および故障信号をランダムアクセスメモリ
および電気的消去可能なリードオンリメモリに入力し、
記憶させるように構成したものである。The inverter device according to the present invention converts analog signals output from detection circuits for various currents, voltages, etc. into a A supercapacitor is connected in parallel with the power supply for the control power supply of this random access memory, and various abnormality and failure signals output from the microcomputer are input to the random access memory and stored. data into erasable read-only memory,
It is configured to be memorized.
この発明における記憶手段は、インバータ回路の動作中
にサンプリングした直流電圧、直流電流。The storage means in this invention stores the DC voltage and DC current sampled during the operation of the inverter circuit.
交流電圧、交流電流の検出信号のうち、事故ま九は故障
が発生する前後の所定期間内のデータを記憶し、これを
スーパーキャパシタに蓄えられた電荷により、制御電源
喪失後も保持するようにし、必要に応じ上記データを読
み出して、上記事故ま九は故障の解析を、耐圧球を開法
することなく可能にするように作用する。Among AC voltage and AC current detection signals, the data for a predetermined period before and after a failure is stored, and this data is retained even after control power is lost using the charge stored in the supercapacitor. , the above data is read out as necessary, and the above accident/failure analysis is made possible without opening the pressure bulb.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、28は各検出回路12.13・14.15
の検出出力をディジタル変換するアナログ/ディジタル
変換器、29はアナログ/ディジタル変換器28の出力
にもとづいて、直流および交流の電圧、[流の異常、ま
たは回路の故障を判断処理するマイクロコンピュータ、
30は上記検出出力を記憶し、かつ一定期間ごとに新し
い検出出力に置換するランダムアクセスメモリ(以下、
RAMという)、31はRAM30内のデータ内容を一
定時間保持させるための、例えば容量が0.33フアラ
ツドのスーパーキャパシタ、32は上記の異常tたは故
障の信号、さらにはそのアイテム(どんな異常または故
障であるかの具体的データ)をも記憶する電気的消去が
可能なリードオンリメモリ(以下E’FROMという)
である。なお、このほかの第2図に示したものと同一の
ブロックには同一符号を付して、その重複する説明を省
略する0次に動作について説明する。なお、運転準備動
作、起動、停止動作および速度制御動作については、第
2図について説明し次場合と同様でおるので、その重複
する動作説明を省略する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
In the figure, 28 is each detection circuit 12.13.14.15
An analog/digital converter 29 converts the detection output of the analog/digital converter 28 into a digital signal, and a microcomputer 29 that processes the DC and AC voltages and determines whether there is an abnormality in the flow or a failure in the circuit, based on the output of the analog/digital converter 28
30 is a random access memory (hereinafter referred to as
31 is a supercapacitor with a capacity of, for example, 0.33 Farads, for holding the data contents in the RAM 30 for a certain period of time; 32 is a signal of the above-mentioned abnormality or failure; Electrically erasable read-only memory (hereinafter referred to as E'FROM) that also stores specific data on failures
It is. Other blocks that are the same as those shown in FIG. 2 are given the same reference numerals, and the 0th-order operation will be described without redundant explanation. The operation preparation operation, start-up, stop operation, and speed control operation will be explained with reference to FIG. 2 and will be the same as in the next case, so a redundant explanation of the operations will be omitted.
まず、インバータ装置作動中は、ある一定のサンプリン
グ周期によりサンプリングされた直流電圧、直流電流、
交流電圧、交流電流の各検出信号が、200m5ecの
間RAM30に保持され、200 m56c以上経過す
れば新しい検出信号と置換される。従って、故障発生時
には、例えばRAM30に記憶させたデータを最終デー
タ入力時点よ#)200msec以前のものを保持する
ようにすれば、故障発生により制御電源が喪失し、故障
発生より10 m5ec後に動作を停止するものとすれ
ば、故障発生前190 m5ec問および故障発生後1
0m5ec間のデータが、RAM30に記憶されること
になると共に、どの故障によって電源が開放されたのか
もRAM30およびE”FROM 32に記憶されるこ
とになる。First, while the inverter is operating, the DC voltage, DC current, and
The AC voltage and AC current detection signals are held in the RAM 30 for 200 m5ec, and are replaced with new detection signals after 200 m56c or more. Therefore, if a failure occurs, for example, if the data stored in the RAM 30 is retained for 200 msec before the last data input, the control power will be lost due to the failure, and the operation will resume 10 m5ec after the failure occurs. If it is to be stopped, 190 m5ec before the failure occurs and 1 after the failure occurs.
The data for 0 m5ec will be stored in the RAM 30, and the information on which failure caused the power to be disconnected will also be stored in the RAM 30 and the E"FROM 32.
次に、深海潜水調査船の浮上時には、制御電源が喪失し
ていても、RAM30の内容はスーパーキャパシタ31
に蓄えられた電荷により維持され、調査時に外部よりミ
源を加えることにより、制御電源が確立し、調査用入力
ビンに外部よりリアル伝送によって信号を与えることに
よって、故障内容が同様にシリアル伝送によって読出し
可能となる。つ!シ、異常および故障のアイテム(どん
な異常および故障であったか)を示す信号は、RAM3
0およびE”FROM32に記憶されているので、異常
時および故障時には、外部から例えば故障アイテム読出
信号を入力し、出力された故障アイテムを確認すると共
に、各々の検出信号読出信号により故障前後の直流電圧
、直流電流、交流電圧。Next, when the deep-sea research submersible is surfacing, even if the control power is lost, the contents of the RAM 30 are stored in the supercapacitor 31.
By applying an external power source during investigation, a control power supply is established, and by giving a signal to the investigation input bin via real transmission from the outside, the failure details can be determined by serial transmission as well. Reading becomes possible. One! The signal indicating the item of error or failure (what kind of abnormality or failure it was) is stored in RAM3.
0 and E" are stored in the ROM 32, so in the event of an abnormality or failure, for example, a failure item readout signal is input from the outside, the outputted failure item is confirmed, and each detection signal readout signal is used to read out DC current before and after the failure. voltage, direct current, alternating voltage.
交流電流の状態を確認することができ、耐圧球を開法す
ることなく、故障解析が容易にできるようKなる。The status of the alternating current can be checked, and failure analysis can be easily performed without opening the pressure bulb.
以上のように、この発明によればインバータ装置の異常
状態または故障状態を記憶手段を用いて記憶させると共
に、直流電圧、直流電流、交流電圧および交流電流の各
検出信号を一定期間について同様に記憶するように構成
したので、耐圧球を開法することなく、外部から簡単に
各検出信号の異常および故障前後の状態を確認すること
が可能となシ、故障解析が深海潜水調査船浮上後、短時
間に実施できるものが得られる効果がある。As described above, according to the present invention, the abnormal state or failure state of the inverter device is stored using the storage means, and each detection signal of DC voltage, DC current, AC voltage, and AC current is similarly stored for a certain period of time. Since the configuration is configured to The effect is that it can be implemented in a short period of time.
第1図はこの発明の一実施例による深海潜水調査船のイ
ンバータ装置を示すブロック図、第2図は従来の同様の
インバータ装置を示すブロック図である。
11.12,13.14は検出回路、28はアナログ/
ディジタル変換器、29はマイクロコンピュータ、30
はランダムアクセスメモリ(記憶手段)、31はスーパ
キャパシタ、32はリードオンリメモリ(E”FROM
)。
なお、図中、同一符号は同一、ま次は相当部分を示す。
特許出願人 三菱電機株式会社
代理人 弁理士 1) 澤 博 昭、1)(外2
名)“−−パ
第1図FIG. 1 is a block diagram showing an inverter device for a deep sea diving research vessel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a similar conventional inverter device. 11.12, 13.14 are detection circuits, 28 is analog/
Digital converter, 29, microcomputer, 30
is a random access memory (storage means), 31 is a supercapacitor, and 32 is a read-only memory (E”FROM).
). In addition, in the figures, the same reference numerals are the same, and the following indicates corresponding parts. Patent applicant Mitsubishi Electric Co., Ltd. agent Patent attorney 1) Hiroshi Sawa, 1) (Other 2)
name) “--P Figure 1
Claims (4)
電圧、交流電流等を検出する検出回路と、この検出回路
の出力をディジタル変換するアナログ/ディジタル変換
器と、このアナログ/ディジタル変換器のディジタル出
力にもとづき上記インバータ回路の異常または故障を判
断するマイクロコンピュータと、上記検出出力を一定期
間ごとに新しいものに置換しながら記憶するとともに、
上記異常または故障の詳細を記憶する記憶手段と、上記
検出回路、アナログ/ディジタル変換器、マイクロコン
ピュータおよび記憶手段を、上記インバータ回路ととも
に収容する耐圧球とを備えた深海潜水船用のインバータ
装置。(1) A detection circuit that detects DC voltage, DC current, AC voltage, AC current, etc. of the inverter circuit, an analog/digital converter that converts the output of this detection circuit into digital, and a digital output of this analog/digital converter. a microcomputer that determines an abnormality or failure of the inverter circuit based on the above, and a microcomputer that stores the detected output while replacing it with a new one at regular intervals;
An inverter device for a deep-sea submersible vessel, comprising: storage means for storing details of the abnormality or failure; and a pressure bulb housing the detection circuit, analog/digital converter, microcomputer, and storage means together with the inverter circuit.
一定期間内の検出出力を記憶するものとし、読出し指令
によつて上記異常または故障の経過を読出し可能にした
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の深海潜水
船用のインバータ装置。(2) A patent claim characterized in that the storage device stores detection outputs within a certain period of time from the time when an abnormality or failure occurs, and the progress of the abnormality or failure can be read by a read command. An inverter device for a deep-sea submersible vessel according to item 1.
消去が可能なリードオンリメモリであることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の深海潜水船用のインバー
タ装置。(3) The inverter device for a deep-sea submersible vessel according to claim 1, wherein the storage means is a random access memory and an electrically erasable read-only memory.
時間保持するためのスーパーキャパシタを接続したこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の深海潜水船用
のインバータ装置。(4) The inverter device for a deep-sea submersible vessel according to claim 1, wherein a supercapacitor for retaining data contents for a certain period of time is connected to the random access memory.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61234538A JP2661614B2 (en) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | Inverter device for deep-sea submersibles |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS6392273A true JPS6392273A (en) | 1988-04-22 |
JP2661614B2 JP2661614B2 (en) | 1997-10-08 |
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ID=16972594
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61234538A Expired - Lifetime JP2661614B2 (en) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | Inverter device for deep-sea submersibles |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2661614B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0217868A (en) * | 1988-07-06 | 1990-01-22 | Hitachi Ltd | Circuit for discriminating abnormality of inverter |
ITRM20090482A1 (en) * | 2009-09-22 | 2011-03-23 | Gentili Enrico | INVERTER. |
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-
1986
- 1986-10-03 JP JP61234538A patent/JP2661614B2/en not_active Expired - Lifetime
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JP2661614B2 (en) | 1997-10-08 |
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