JP2003111432A - インバータ装置の故障診断方法 - Google Patents

インバータ装置の故障診断方法

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JP2003111432A
JP2003111432A JP2001307433A JP2001307433A JP2003111432A JP 2003111432 A JP2003111432 A JP 2003111432A JP 2001307433 A JP2001307433 A JP 2001307433A JP 2001307433 A JP2001307433 A JP 2001307433A JP 2003111432 A JP2003111432 A JP 2003111432A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】インバータ装置のインバータ主回路を形成する
複数個の半導体スイッチング素子それぞれが正常か否か
の判定を自動化する方法を提供する。 【解決手段】例えば、タッチパネルなどからの指令によ
り、ＣＰＵ回路１１からＩＧＢＴ２への故障診断用の駆
動信号を出力し、このとき、ＩＧＢＴ２のオン，オフ状
態を検出する状態検出回路１３が出力する論理レベルと
前記駆動信号の論理レベルとの比較演算をＣＰＵ回路１
１に行わせ、その演算結果を前記タッチパネルの表示器
に表示する。また、ＩＧＢＴ１，ＩＧＢＴ３〜６それぞ
れについても、ゲート駆動回路１２および状態検出回路
１３と同等回路をそれぞれ設けて、上記と同様な動作を
行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、インバータ主回
路を構成する複数個の半導体スイッチング素子それぞれ
をオン，オフさせることにより所望の周波数，電圧の交
流電力を負荷に供給するインバータ装置の故障診断方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来のインバータ装置において
は、特にインバータ主回路を構成する複数個の半導体ス
イッチング素子が正常か否かを判定するための診断機能
を該インバータ装置内部に備えているものが見当たら
ず、従って、前記半導体スイッチング素子が正常か否か
はサービスマンによるチェックが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のインバータ装置
に故障が発生した場合で、インバータ主回路を構成する
複数個の半導体スイッチング素子それぞれが正常か否か
を判定する必要が生じたときには、このインバータ装置
の該当する構成部品を予め分解してチェックを行うこと
が一般的であり、この分解作業は熟練した技術を要し、
故障部品の解明に時間を要するという難点があった。
【０００４】この発明の目的は、上記難点を解消するイ
ンバータ装置の故障診断方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この第１の発明は、イン
バータ主回路を構成する複数個の半導体スイッチング素
子それぞれをオン，オフさせることにより所望の周波
数，電圧の交流電力を負荷に供給するインバータ装置の
故障診断方法において、前記半導体スイッチング素子そ
れぞれへの故障診断用の駆動信号を生成し、この駆動信
号に対応する前記半導体スイッチング素子のオン，オフ
状態を検知し、この検知したオン，オフ状態と前記故障
診断用の駆動信号との比較演算を行うことを特徴とす
る。
【０００６】また第２の発明は、インバータ主回路を構
成する複数個の半導体スイッチング素子それぞれをオ
ン，オフさせることにより所望の周波数，電圧の交流電
力を負荷に供給しつつ、前記半導体スイッチング素子へ
の駆動信号それぞれに対応する前記半導体スイッチング
素子それぞれのオン，オフ状態に基づいて前記駆動信号
それぞれの波形を補正する動作も行うインバータ装置の
故障診断方法において、前記半導体スイッチング素子そ
れぞれへの故障診断用の駆動信号を生成し、この駆動信
号に対応する前記半導体スイッチング素子のオン，オフ
状態を検知し、この検知したオン，オフ状態と前記故障
診断用の駆動信号との比較演算を行うことを特徴とす
る。
【０００７】この発明によれば、インバータ主回路を構
成する複数個の半導体スイッチング素子それぞれが正常
か否かを判定する機能をインバータ装置に内蔵させたの
で、この機能を動作させることにより、故障した半導体
スイッチング素子を特定する際の分解作業が不要にな
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の第１の実施の
形態を示すインバータ装置の回路構成図であり、なお、
図１では、以下の説明を簡単にするために、この発明に
関係する一部の構成要素を図示しており、他の構成要素
の図示は省略をしている。
【０００９】すなわち図１において、このインバータ装
置には、一例として、ＩＧＢＴ１〜ＩＧＢＴ６それぞれ
を半導体スイッチング素子とした３相ブリッジ接続のイ
ンバータ主回路１と、マイクロプロセッサなどから構成
され、このインバータ装置の制御，保護，監視動作を司
るＣＰＵ回路１１と、ＣＰＵ回路１１からの駆動信号に
基づきＩＧＢＴ２をオン，オフさせるためのゲート駆動
回路１２と、ＩＧＢＴ２のオン，オフ状態を検出する状
態検出回路１３とを備えている。
【００１０】この状態検出回路１３はＩＧＢＴ２のコレ
クタ電位をＣＰＵ回路１１の論理レベルに変換するため
のレベルシフト回路などで構成され、例えば、ＩＧＢＴ
２がオン状態にあるときには状態検出回路１３は論理
「Ｈ」レベルを出力し、また、ＩＧＢＴ２がオフ状態に
あるときには状態検出回路１３は論理「Ｌ」レベルを出
力するものとする。同様に、ＣＰＵ回路１１からＩＧＢ
Ｔ２への駆動信号が論理「Ｈ」レベルのときＩＧＢＴ２
がオン状態になり、また、ＣＰＵ回路１１からＩＧＢＴ
２への駆動信号が論理「Ｌ」レベルのときＩＧＢＴ２が
オフ状態になるものとする。
【００１１】なお、図１ではＩＧＢＴ２のみにゲート駆
動回路１２および状態検出回路１３を設け、上記ではＩ
ＧＢＴ２のみについて説明をしているが、残りのＩＧＢ
Ｔ１，ＩＧＢＴ３〜ＩＧＢＴ６についてもゲート駆動回
路１２および状態検出回路１３と同等回路をそれぞれ備
えており、ＩＧＢＴ２と同様の動作が行われる。
【００１２】従って、図１に示したインバータ装置に何
らかの故障が発生し、インバータ主回路１を構成する各
ＩＧＢＴ１〜ＩＧＢＴ６が正常か否かを判定する必要が
生じたときには、図示しないタッチパネルなどを操作し
て故障診断機能を動作させることにより、ＣＰＵ回路１
１からＩＧＢＴ１〜ＩＧＢＴ６それぞれへの故障診断用
の駆動信号を出力し、このときＩＧＢＴ２ではこの駆動
信号に対応して状態検出回路１３が出力する論理レベル
と前記駆動信号の論理レベルとの比較演算をＣＰＵ回路
１１が行い、この故障診断の結果を前記タッチパネルの
表示器に表示させる。ここで、通常の運転時では駆動信
号のパルスの繰り返し速度が早いため、両論理レベルの
比較演算は困難であるから、前記故障診断用の駆動信号
は、例えば、通常の運転時の駆動信号のパルス幅よりも
広いパルス幅とすると共に、全てのＩＧＢＴについて、
順次故障診断用の駆動信号を与えて両論理レベルの比較
演算を行うものとする。すなわち、インバータ主回路１
を構成する全てＩＧＢＴについて、順次、上述の動作を
ＣＰＵ回路１１が行うようにしておけば、例えば、ＩＧ
ＢＴ１〜ＩＧＢＴ６それぞれの接続を取り除くことなく
チェックすることができる。
【００１３】図２は、この発明の第２の実施の形態を示
すインバータ装置の回路構成図であり、なお、図２で
は、以下の説明を簡単にするために、この発明に関係す
る一部の構成要素を図示しており、他の構成要素の図示
は省略をしている。
【００１４】すなわち図２において、このインバータ装
置には図1に示した構成要素と同一機能のイバータ主回
路１，ゲート駆動回路１２，状態検出回路１３の他に、
マイクロプロセッサなどから構成され、このインバータ
装置の制御，保護，監視動作を司るＣＰＵ回路２１と、
該インバータ装置の制御性能を高めるためにＣＰＵ回路
２１からのＩＧＢＴ２への駆動信号と状態検出回路１３
からの検出信号とのパルス幅がほぼ等しくなるように補
正した新たな駆動信号を生成し、この新たな駆動信号を
ゲート駆動回路１２へ出力するパルス幅補正回路２２と
を備えている。
【００１５】また、図２に示したＣＰＵ回路２１からパ
ルス幅補正回路２２への駆動信号が論理「Ｈ」レベルの
ときＩＧＢＴ２がオン状態になり、また、ＣＰＵ回路２
１からパルス幅補正回路２２への駆動信号が論理「Ｌ」
レベルのときＩＧＢＴ２がオフ状態になるものとする。
【００１６】なお、図２ではＩＧＢＴ２のみにパルス幅
補正回路２２とゲート駆動回路１２と状態検出回路１３
とを設け、上記ではＩＧＢＴ２のみについて説明をして
いるが、残りのＩＧＢＴ１，ＩＧＢＴ３〜ＩＧＢＴ６に
ついてもパルス幅補正回路２２，ゲート駆動回路１２，
状態検出回路１３それぞれと同等回路をそれぞれ備えて
おり、ＩＧＢＴ２と同様の動作が行われる。
【００１７】従って、図２に示したインバータ装置に何
らかの故障が発生し、インバータ主回路１を構成する各
ＩＧＢＴ１〜ＩＧＢＴ６が正常か否かを判定する必要が
生じたときには、図示しないタッチパネルなどを操作し
て故障診断機能を動作させることにより、ＣＰＵ回路２
１から各ＩＧＢＴ１〜ＩＧＢＴ６への故障診断用の駆動
信号を出力し、このときＩＧＢＴ２ではこの駆動信号に
対応して状態検出回路１３が出力する論理レベルと前記
駆動信号の論理レベルとの比較演算をＣＰＵ回路２１が
行い、この故障診断の結果を前記タッチパネルの表示器
に表示させる。ここで、通常の運転時では駆動信号のパ
ルスの繰り返し速度が早いため、両論理レベルの比較演
算は困難であるから、前記故障診断用の駆動信号は、例
えば、通常の運転時の駆動信号のパルス幅よりも広いパ
ルス幅とすると共に、全てのＩＧＢＴについて、順次故
障診断用の駆動信号を与えて両論理レベルの比較演算を
行うものとする。すなわち、インバータ主回路１を構成
する全てＩＧＢＴについて、順次、上述の動作をＣＰＵ
回路２１が行うようにしておけば、例えば、ＩＧＢＴ１
〜ＩＧＢＴ６それぞれの接続を取り除くことなくチェッ
クすることができ、また、このインバータ装置の場合に
は新たなハード部品の追加設置は不要である。
【００１８】なお、上述の第１，第２の実施の形態回路
での説明ではインバータ装置に故障が発生したときにつ
いて述べたが、このインバータ装置に運転指令が与えら
れた時毎に通常の起動に先立って、故障診断用の駆動信
号を出力するこの発明の診断方法を行わせ、その結果、
インバータ装置の故障が発見されれば、その故障を表示
することもできる。
【００１９】
【発明の効果】この発明によれば、インバータ装置に故
障が発生し、インバータ主回路を構成する複数個の半導
体スイッチング素子それぞれが正常か否かを判定する必
要が生じたときには、前記半導体スイッチング素子それ
ぞれへの故障診断用の駆動信号を生成し、この駆動信号
に基づいて前記半導体スイッチング素子のチェックを自
動的に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示すインバータ
装置の回路構成図
【図２】この発明の第２の実施の形態を示すインバータ
装置の回路構成図
【符号の説明】 １…インバータ主回路、１１…ＣＰＵ回路、１２…ゲー
ト駆動回路、１３…状態検出回路、２１…ＣＰＵ回路、
２２…パルス幅補正回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インバータ主回路を構成する複数個の半
    導体スイッチング素子それぞれをオン，オフさせること
    により所望の周波数，電圧の交流電力を負荷に供給する
    インバータ装置の故障診断方法において、 前記半導体スイッチング素子それぞれへの故障診断用の
    駆動信号を生成し、この駆動信号に対応する前記半導体
    スイッチング素子のオン，オフ状態を検知し、この検知
    したオン，オフ状態と前記故障診断用の駆動信号との比
    較演算を行うことを特徴とするインバータ装置の故障診
    断方法。
  2. 【請求項２】 インバータ主回路を構成する複数個の半
    導体スイッチング素子それぞれをオン，オフさせること
    により所望の周波数，電圧の交流電力を負荷に供給しつ
    つ、前記半導体スイッチング素子への駆動信号それぞれ
    に対応する前記半導体スイッチング素子それぞれのオ
    ン，オフ状態に基づいて前記駆動信号それぞれの波形を
    補正する動作も行うインバータ装置の故障診断方法にお
    いて、 前記半導体スイッチング素子それぞれへの故障診断用の
    駆動信号を生成し、この駆動信号に対応する前記半導体
    スイッチング素子のオン，オフ状態を検知し、この検知
    したオン，オフ状態と前記故障診断用の駆動信号との比
    較演算を行うことを特徴とするインバータ装置の故障診
    断方法。
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