JPH06335154A - 欠相検知装置 - Google Patents
欠相検知装置Info
- Publication number
- JPH06335154A JPH06335154A JP5119414A JP11941493A JPH06335154A JP H06335154 A JPH06335154 A JP H06335154A JP 5119414 A JP5119414 A JP 5119414A JP 11941493 A JP11941493 A JP 11941493A JP H06335154 A JPH06335154 A JP H06335154A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- phase
- voltage
- value
- filter capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 インバ―タ装置５の入力端にフィルタコンデ
ンサ４が接続される。フィルタコンデンサ４の両端電圧
は電圧検出器７によって検出され、サンプリング回路８
で架線を流れる交流周波数の２倍の周波数の周期で抽出
される。そして微分演算回路９、絶対値演算回路10、一
次遅れ回路11に入力することにより、両端電圧の変動量
の累積値が得られる。この累積値は制御装置12に入力さ
れ、所定の基準値と比較して異常値と判断され続ける時
間が所定の基準時間以上となった場合に、インバ―タ装
置５に対して保護動作指令が出力される。 【効果】 本発明によれば、フィルタコンデンサの両端
電圧を監視し、サンプリング周期を交流周波数の２倍の
周波数周期で抽出して欠相を判断することにより、欠相
検知を確実に行うことができる。
ンサ４が接続される。フィルタコンデンサ４の両端電圧
は電圧検出器７によって検出され、サンプリング回路８
で架線を流れる交流周波数の２倍の周波数の周期で抽出
される。そして微分演算回路９、絶対値演算回路10、一
次遅れ回路11に入力することにより、両端電圧の変動量
の累積値が得られる。この累積値は制御装置12に入力さ
れ、所定の基準値と比較して異常値と判断され続ける時
間が所定の基準時間以上となった場合に、インバ―タ装
置５に対して保護動作指令が出力される。 【効果】 本発明によれば、フィルタコンデンサの両端
電圧を監視し、サンプリング周期を交流周波数の２倍の
周波数周期で抽出して欠相を判断することにより、欠相
検知を確実に行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインバ―タ装置によって
出力される３相交流電力の欠相を検知する欠相検知装置
に関する。
出力される３相交流電力の欠相を検知する欠相検知装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】直流電力をインバ―タ装置で３相交流電
力に変換し、誘導電動機等を駆動するシステムでは、イ
ンバ―タ装置の出力である３相交流電力の欠相対策が重
要な課題である。３相交流電力の欠相は、誘導電動機内
における地絡など負荷側の異常によるもの、３相交流電
力線の断線によるもの、インバ―タ装置を構成する半導
体素子等の動作不良によるもの等から発生する。このた
め従来ではインバ―タ装置の出力端における各３相交流
電流の瞬時値を検出し、各瞬時値を加算回路に入力して
得られる瞬時値合計電流の値が零でない場合を欠相と判
断し、インバ―タ装置に対して停止指令等の保護動作を
行っていた。しかしながら、３相交流出力線の断線やイ
ンバ―タ装置の動作不良等の場合は、本来流れない導通
している経路に無理やり電流が流れてしまい、欠相が生
じていたとしても、各３相交流出力線の瞬時値電流の合
計は零となり、欠相を検知することができなかった。
力に変換し、誘導電動機等を駆動するシステムでは、イ
ンバ―タ装置の出力である３相交流電力の欠相対策が重
要な課題である。３相交流電力の欠相は、誘導電動機内
における地絡など負荷側の異常によるもの、３相交流電
力線の断線によるもの、インバ―タ装置を構成する半導
体素子等の動作不良によるもの等から発生する。このた
め従来ではインバ―タ装置の出力端における各３相交流
電流の瞬時値を検出し、各瞬時値を加算回路に入力して
得られる瞬時値合計電流の値が零でない場合を欠相と判
断し、インバ―タ装置に対して停止指令等の保護動作を
行っていた。しかしながら、３相交流出力線の断線やイ
ンバ―タ装置の動作不良等の場合は、本来流れない導通
している経路に無理やり電流が流れてしまい、欠相が生
じていたとしても、各３相交流出力線の瞬時値電流の合
計は零となり、欠相を検知することができなかった。
【０００３】そこでインバ―タ装置の入力端に接続され
るフィルタコンデンサの両端電圧を監視して変動量を求
め、この変動量の大きさと継続時間がある一定値を越え
たことで欠相を検知するものが開発されてきている。
るフィルタコンデンサの両端電圧を監視して変動量を求
め、この変動量の大きさと継続時間がある一定値を越え
たことで欠相を検知するものが開発されてきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】直流架線の電力をパン
タグラフによってき電し、インバ―タ装置によって３相
交流電力に変換するものにおいて、定常時に生じるリッ
プルは無視できる程小さいので、フィルタコンデンサの
両端電圧の変動量は健全時と欠相時とではあきらかに異
なり、欠相検知は確実に行うことができる。
タグラフによってき電し、インバ―タ装置によって３相
交流電力に変換するものにおいて、定常時に生じるリッ
プルは無視できる程小さいので、フィルタコンデンサの
両端電圧の変動量は健全時と欠相時とではあきらかに異
なり、欠相検知は確実に行うことができる。
【０００５】しかしながら交流架線の電力をパンタグラ
フによってき電し、一旦コンバ―タ装置によって直流電
力に変換し、そしてインバ―タ装置によって３相交流電
力に変換するものにおいては、フィルタコンデンサに定
常的に電源（架線を流れる交流）の２倍の周波数のリッ
プル電圧が重畳してしまう。このため健全時にもフィル
タコンデンサの両端電圧の変動量が大きくなり、欠相と
誤検知してしまうという問題があった。そこで本発明は
上記問題点を除去し、交流き電システムにおいても欠相
検知を確実にできる信頼性の高い欠相検知装置を提供す
ることを目的とする。
フによってき電し、一旦コンバ―タ装置によって直流電
力に変換し、そしてインバ―タ装置によって３相交流電
力に変換するものにおいては、フィルタコンデンサに定
常的に電源（架線を流れる交流）の２倍の周波数のリッ
プル電圧が重畳してしまう。このため健全時にもフィル
タコンデンサの両端電圧の変動量が大きくなり、欠相と
誤検知してしまうという問題があった。そこで本発明は
上記問題点を除去し、交流き電システムにおいても欠相
検知を確実にできる信頼性の高い欠相検知装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明では、フィルタコンデンサの両端
電圧を監視し、架線を流れる交流の２倍の周波数の整数
倍の周期で両端電圧を抽出し、その両端電圧の変動量を
検知する電圧変動量検出装置と、この電圧変動量検出装
置の出力を所定の基準値と比較し、異常値と判断した時
にインバ―タ装置に対して保護動作指令を出力する制御
装置とを備えてなる。又請求項２記載の発明では、イン
バ―タ装置の出力端に流れる相電流を検出して実効値を
演算し、この実効値を架線を流れる交流の２倍の周波数
の整数倍の周期で抽出し、実効値の変動量を検知する実
効電流変動量検出装置と、この実効電流変動量検出装置
の出力を所定の基準値と比較し、異常値と判断した時に
インバ―タ装置に対して保護動作指令を出力する制御装
置とを備えてなる。
に請求項１記載の発明では、フィルタコンデンサの両端
電圧を監視し、架線を流れる交流の２倍の周波数の整数
倍の周期で両端電圧を抽出し、その両端電圧の変動量を
検知する電圧変動量検出装置と、この電圧変動量検出装
置の出力を所定の基準値と比較し、異常値と判断した時
にインバ―タ装置に対して保護動作指令を出力する制御
装置とを備えてなる。又請求項２記載の発明では、イン
バ―タ装置の出力端に流れる相電流を検出して実効値を
演算し、この実効値を架線を流れる交流の２倍の周波数
の整数倍の周期で抽出し、実効値の変動量を検知する実
効電流変動量検出装置と、この実効電流変動量検出装置
の出力を所定の基準値と比較し、異常値と判断した時に
インバ―タ装置に対して保護動作指令を出力する制御装
置とを備えてなる。
【０００７】
【作用】フィルタコンデンサには架線を流れる交流の周
波数の２倍の周波数でリップル電圧が定常的に重畳して
いる。そこで請求項１記載の発明では、フィルタコンデ
ンサの両端電圧をそのリップル電圧の周期の整数倍で抽
出することにより、定常的に生じるリップルは電圧変動
量検出装置で零として出力される。欠相時は定常的に生
じるリップルの他に更に欠相のために生じるリップル分
が重ね合わされるので変動量が生じ、制御装置によって
欠相を判断しインバ―タ装置に対して保護動作指令が出
力される。又フィルタコンデンサに定常的にリップル電
圧が重畳しているため、その影響で相電流にもリップル
が生じる。そこで請求項２記載の発明では、相電流から
実効電流を演算し、その実効電流をリップルの周期の整
数倍で抽出することにより、定常的に生じるリップルは
実効電流変動量検出装置で零として出力される。欠相時
はインバ―タ装置の周波数に比例したリップルが生じる
ため変動量が生じ、制御装置によって欠相と判断しイン
バ―タ装置に対して保護動作指令が出力される。
波数の２倍の周波数でリップル電圧が定常的に重畳して
いる。そこで請求項１記載の発明では、フィルタコンデ
ンサの両端電圧をそのリップル電圧の周期の整数倍で抽
出することにより、定常的に生じるリップルは電圧変動
量検出装置で零として出力される。欠相時は定常的に生
じるリップルの他に更に欠相のために生じるリップル分
が重ね合わされるので変動量が生じ、制御装置によって
欠相を判断しインバ―タ装置に対して保護動作指令が出
力される。又フィルタコンデンサに定常的にリップル電
圧が重畳しているため、その影響で相電流にもリップル
が生じる。そこで請求項２記載の発明では、相電流から
実効電流を演算し、その実効電流をリップルの周期の整
数倍で抽出することにより、定常的に生じるリップルは
実効電流変動量検出装置で零として出力される。欠相時
はインバ―タ装置の周波数に比例したリップルが生じる
ため変動量が生じ、制御装置によって欠相と判断しイン
バ―タ装置に対して保護動作指令が出力される。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照し詳細に説明す
る。図１は請求項１記載の発明の一実施例を示す欠相検
知装置の構成図である。又図２は交流き電システムの主
回路構成図である。電源である図示しない交流架線から
パンタグラフ１より交流電力をき電し、この交流電力は
トランス２を介してコンバ―タ装置３に供給される。コ
ンバ―タ装置３では交流電力が直流電力に変換され、こ
の直流電力はフィルタコンデンサ４で平滑化される。そ
して平滑化された直流電力はインバ―タ装置５（図１で
は例としてＧＴＯサイリスタ51〜56から構成されたもの
を示す）により３相交流電力に変換され、負荷である誘
導電動機６に供給される。フィルタコンデンサ４の両端
電圧Ｖ1 は電圧変動量検出装置に入力され次のように変
動量が求まる。つまり電圧検出器（ＤＣＰＴ）７により
両端電圧Ｖ1 が検出され、サンプリング回路８で一定周
期Ｔ毎にサンプリング電圧Ｖ1 （ｎ）が抽出される。但
しｎはサンプリング回数である。そして微分演算回路９
を通すことにより単位時間あたりのサンプリング電圧Ｖ
1 （ｎ）の変化量（以下電圧変化量で示す）Ｖ2 （ｎ）
が得られる。電圧変化量Ｖ2 （ｎ）は正、負両方の値を
もつため、絶対値演算回路10を通すことにより、サンプ
リング電圧Ｖ2 （ｎ）の変動量Ｖ3 （ｎ）が得られる。
更に変動量Ｖ3 （ｎ）を一次遅れ回路11に通すことによ
りサンプリング電圧Ｖ1 （ｎ）の見積値（以下累積値で
示す）Ｖ4 が得られる。そして制御装置12ではこの累積
値Ｖ4 を入力し、欠相と判断した時にゲ―ト制御部13へ
保護動作指令Ｓを出力する。制御装置12は累積値Ｖ4の
大きさをある所定の基準値Ｃ1 と比較する累積値比較回
路12ａが備えられている。又誤検知防止のため累積値比
較回路12ａによる出力の継続時間ｔ（Ｗ）をある所定の
基準時間Ｃ2 と比較する継続時間比較回路12ｂを備えて
もよい。制御装置12で欠相が確認されると、ゲ―ト制御
部13へ保護動作指令Ｓが出力されゲ―ト制御部13ではイ
ンバ―タ装置５に対してゲ―ト指令（停止指令）を出力
する。
る。図１は請求項１記載の発明の一実施例を示す欠相検
知装置の構成図である。又図２は交流き電システムの主
回路構成図である。電源である図示しない交流架線から
パンタグラフ１より交流電力をき電し、この交流電力は
トランス２を介してコンバ―タ装置３に供給される。コ
ンバ―タ装置３では交流電力が直流電力に変換され、こ
の直流電力はフィルタコンデンサ４で平滑化される。そ
して平滑化された直流電力はインバ―タ装置５（図１で
は例としてＧＴＯサイリスタ51〜56から構成されたもの
を示す）により３相交流電力に変換され、負荷である誘
導電動機６に供給される。フィルタコンデンサ４の両端
電圧Ｖ1 は電圧変動量検出装置に入力され次のように変
動量が求まる。つまり電圧検出器（ＤＣＰＴ）７により
両端電圧Ｖ1 が検出され、サンプリング回路８で一定周
期Ｔ毎にサンプリング電圧Ｖ1 （ｎ）が抽出される。但
しｎはサンプリング回数である。そして微分演算回路９
を通すことにより単位時間あたりのサンプリング電圧Ｖ
1 （ｎ）の変化量（以下電圧変化量で示す）Ｖ2 （ｎ）
が得られる。電圧変化量Ｖ2 （ｎ）は正、負両方の値を
もつため、絶対値演算回路10を通すことにより、サンプ
リング電圧Ｖ2 （ｎ）の変動量Ｖ3 （ｎ）が得られる。
更に変動量Ｖ3 （ｎ）を一次遅れ回路11に通すことによ
りサンプリング電圧Ｖ1 （ｎ）の見積値（以下累積値で
示す）Ｖ4 が得られる。そして制御装置12ではこの累積
値Ｖ4 を入力し、欠相と判断した時にゲ―ト制御部13へ
保護動作指令Ｓを出力する。制御装置12は累積値Ｖ4の
大きさをある所定の基準値Ｃ1 と比較する累積値比較回
路12ａが備えられている。又誤検知防止のため累積値比
較回路12ａによる出力の継続時間ｔ（Ｗ）をある所定の
基準時間Ｃ2 と比較する継続時間比較回路12ｂを備えて
もよい。制御装置12で欠相が確認されると、ゲ―ト制御
部13へ保護動作指令Ｓが出力されゲ―ト制御部13ではイ
ンバ―タ装置５に対してゲ―ト指令（停止指令）を出力
する。
【０００９】フィルタコンデンサ４には電源周波数の２
倍の周波数のリップル電圧Ｖp が重畳している。その様
子を図３に示す。図３は健全時のコンデンサ電圧を示す
図である。リップルの周期Ｔは電源周波数をｆs とする
と（２×ｆs ）の逆数値となる。そこでサンプリング回
路８のサンプリング周期をＴ、サンプリングｎ回目のサ
ンプリング電圧をＶ1 （ｎ）とすれば、
倍の周波数のリップル電圧Ｖp が重畳している。その様
子を図３に示す。図３は健全時のコンデンサ電圧を示す
図である。リップルの周期Ｔは電源周波数をｆs とする
と（２×ｆs ）の逆数値となる。そこでサンプリング回
路８のサンプリング周期をＴ、サンプリングｎ回目のサ
ンプリング電圧をＶ1 （ｎ）とすれば、
【００１０】
【数１】Ｖ1 （ｎ＋１）−Ｖ1 （ｎ）＝０ となり、定常的に生じるリップルは零となる。つまりサ
ンプリング回路８のサンプリング周期Ｔを１／（２×ｆ
s ）とすれば、Ｖ4 はほぼ零となりゲ―ト制御部13へ保
護動作指令Ｓは流れない。一方インバ―タ装置５によっ
て変換された３相交流電力が欠相した場合、３相交流瞬
時電力は不平衡となる。このため直流電力端から誘導電
動機６側を見た場合、消費電力が不安定となり、コンデ
ンサ電圧Ｖ1 にリップルが生じる。このコンデンサ電圧
Ｖ1 はＤＣＰＴ７により検出され、上記した様にサンプ
リング回路８、微分演算回路９、絶対値演算回路10、一
次遅れ回路11を通すことにより累積値Ｖ4 が得られる。
ンプリング回路８のサンプリング周期Ｔを１／（２×ｆ
s ）とすれば、Ｖ4 はほぼ零となりゲ―ト制御部13へ保
護動作指令Ｓは流れない。一方インバ―タ装置５によっ
て変換された３相交流電力が欠相した場合、３相交流瞬
時電力は不平衡となる。このため直流電力端から誘導電
動機６側を見た場合、消費電力が不安定となり、コンデ
ンサ電圧Ｖ1 にリップルが生じる。このコンデンサ電圧
Ｖ1 はＤＣＰＴ７により検出され、上記した様にサンプ
リング回路８、微分演算回路９、絶対値演算回路10、一
次遅れ回路11を通すことにより累積値Ｖ4 が得られる。
【００１１】つまり、定常時のリップル電圧Ｖp の上に
更に欠相のために発生するリップル分が重ね合わさった
形となる。従って累積値Ｖ4 が制御装置11に入力される
と、まず累積値比較回路12ａにより、ある所定の基準値
Ｃ1 と累積値Ｖ4 が比較される。基準値Ｃ1 は健全時は
Ｖ4 がほぼ零であるのに対し、欠相時は大きなリップル
が生じてＶ4 は大きくなるので容易に定められる。従っ
てこの累積値比較回路12ａでは、累積値Ｖ4 が基準値Ｃ
1 よりも小さい値なら正常と判断し、累積値Ｖ4 が基準
値Ｃ1 よりも大きい値を示した時は異常信号Ｗが出力さ
れる。この異常信号Ｗは継続時間比較回路12ｂに入力さ
れ、入力され続ける時間（継続時間）ｔ（Ｗ）がカウン
トされる。そしてこの継続時間ｔ（Ｗ）とある所定の基
準時間Ｃ2 とが比較される。この継続時間比較回路12ｂ
は欠相時以外に生じたリップルに対して、リップル量比
較回路12ａが欠相と誤検知したものを判断するために設
けられたもので、基準時間Ｃ2 は約１〜３秒程度に定め
られる。従って継続時間比較回路12ｂでは、継続時間ｔ
（Ｗ）が基準時間Ｃ2 より短い場合は、欠相ではないと
判断し、継続時間ｔ（Ｗ）が基準時間Ｃ2 より長くなっ
た時点で、ゲ―ト制御部13に対して保護動作指令Ｓを出
力する。ゲ―ト制御部13では保護動作指令Ｓを受けて、
インバ―タ装置５に対してゲ―ト指令（停止指令）を出
力する。
更に欠相のために発生するリップル分が重ね合わさった
形となる。従って累積値Ｖ4 が制御装置11に入力される
と、まず累積値比較回路12ａにより、ある所定の基準値
Ｃ1 と累積値Ｖ4 が比較される。基準値Ｃ1 は健全時は
Ｖ4 がほぼ零であるのに対し、欠相時は大きなリップル
が生じてＶ4 は大きくなるので容易に定められる。従っ
てこの累積値比較回路12ａでは、累積値Ｖ4 が基準値Ｃ
1 よりも小さい値なら正常と判断し、累積値Ｖ4 が基準
値Ｃ1 よりも大きい値を示した時は異常信号Ｗが出力さ
れる。この異常信号Ｗは継続時間比較回路12ｂに入力さ
れ、入力され続ける時間（継続時間）ｔ（Ｗ）がカウン
トされる。そしてこの継続時間ｔ（Ｗ）とある所定の基
準時間Ｃ2 とが比較される。この継続時間比較回路12ｂ
は欠相時以外に生じたリップルに対して、リップル量比
較回路12ａが欠相と誤検知したものを判断するために設
けられたもので、基準時間Ｃ2 は約１〜３秒程度に定め
られる。従って継続時間比較回路12ｂでは、継続時間ｔ
（Ｗ）が基準時間Ｃ2 より短い場合は、欠相ではないと
判断し、継続時間ｔ（Ｗ）が基準時間Ｃ2 より長くなっ
た時点で、ゲ―ト制御部13に対して保護動作指令Ｓを出
力する。ゲ―ト制御部13では保護動作指令Ｓを受けて、
インバ―タ装置５に対してゲ―ト指令（停止指令）を出
力する。
【００１２】このようにフィルタコンデンサ４の両端電
圧Ｖ1 をＤＣＰＴ７により検出し、サンプリング周期Ｔ
を電源周波数ｆs の２倍の逆数とすることで、定常時の
電源によるリップルを欠相と誤検知することを防止する
ことができる。なおサンプリング周期Ｔは電源の２倍の
周波数の周期（＝１／２×ｆs ）の整数倍としても同様
の効果が得られ、更にサンプリング期間を延ばすことが
でき、欠相検知装置をソフトウェアで組み込んだ場合、
ソフトウェア負荷を低減することができる。
圧Ｖ1 をＤＣＰＴ７により検出し、サンプリング周期Ｔ
を電源周波数ｆs の２倍の逆数とすることで、定常時の
電源によるリップルを欠相と誤検知することを防止する
ことができる。なおサンプリング周期Ｔは電源の２倍の
周波数の周期（＝１／２×ｆs ）の整数倍としても同様
の効果が得られ、更にサンプリング期間を延ばすことが
でき、欠相検知装置をソフトウェアで組み込んだ場合、
ソフトウェア負荷を低減することができる。
【００１３】図４は請求項２記載の発明の一実施例を示
す欠相検知装置の構成図である。本実施例では誘導電動
機６のｕ相電流Ｉu 、Ｖ相電流Ｉv 、Ｗ相電流Ｉw を検
出して実効値演算回路14で実効電流Ｉ1 を演算する。こ
の実効電流Ｉ1 を請求項１記載の発明と同様に変動量検
出装置と制御装置とで演算を行って欠相を検知してい
く。具体的に説明をすると、実効電流Ｉ1 はサンプリン
グ回路15で一定周期Ｔ毎にサンプリング電流Ｉ1 （ｎ）
が抽出され、微分演算回路16を通して電流変化量Ｉ2
（ｎ）を求める。更に絶対値演算回路17を通して変動量
Ｉ3 （ｎ）を得て、一次遅れ回路18により累積値Ｉ4 を
求める。そして制御装置19この累積値Ｉ4 を入力し、欠
相と判断した時にゲ―ト制御部20へ保護動作指令Ｓを出
力する。制御装置19は累積値Ｉ4 の大きさをある所定の
基準値Ｃ1 と比較する累積値比較回路19ａと、累積値比
較回路19ａによる出力の継続時間ｔ（Ｗ）をある所定の
基準時間Ｃ2 と比較する継続時間比較回路19ｂとから構
成される。制御装置19で欠相が確認されると、ゲ―ト制
御部20へ保護動作指令Ｓが出力されゲ―ト制御部13では
インバ―タ装置５に対してゲ―ト指令（停止指令）を出
力する。
す欠相検知装置の構成図である。本実施例では誘導電動
機６のｕ相電流Ｉu 、Ｖ相電流Ｉv 、Ｗ相電流Ｉw を検
出して実効値演算回路14で実効電流Ｉ1 を演算する。こ
の実効電流Ｉ1 を請求項１記載の発明と同様に変動量検
出装置と制御装置とで演算を行って欠相を検知してい
く。具体的に説明をすると、実効電流Ｉ1 はサンプリン
グ回路15で一定周期Ｔ毎にサンプリング電流Ｉ1 （ｎ）
が抽出され、微分演算回路16を通して電流変化量Ｉ2
（ｎ）を求める。更に絶対値演算回路17を通して変動量
Ｉ3 （ｎ）を得て、一次遅れ回路18により累積値Ｉ4 を
求める。そして制御装置19この累積値Ｉ4 を入力し、欠
相と判断した時にゲ―ト制御部20へ保護動作指令Ｓを出
力する。制御装置19は累積値Ｉ4 の大きさをある所定の
基準値Ｃ1 と比較する累積値比較回路19ａと、累積値比
較回路19ａによる出力の継続時間ｔ（Ｗ）をある所定の
基準時間Ｃ2 と比較する継続時間比較回路19ｂとから構
成される。制御装置19で欠相が確認されると、ゲ―ト制
御部20へ保護動作指令Ｓが出力されゲ―ト制御部13では
インバ―タ装置５に対してゲ―ト指令（停止指令）を出
力する。
【００１４】フィルタコンデンサ４の電圧に電源の２倍
の周波数のリップル電圧Ｖp が重畳していると、その影
響で実効電流Ｉ1 にも交流電力の２倍の周波数のリップ
ルが生じる。その様子を図５に示す。図５は健全時の実
効電流を示す図である。一般にｕ相電流Ｉu 、ｖ相電流
Ｉv 、ｗ相電流Ｉw は、数２のように表される。
の周波数のリップル電圧Ｖp が重畳していると、その影
響で実効電流Ｉ1 にも交流電力の２倍の周波数のリップ
ルが生じる。その様子を図５に示す。図５は健全時の実
効電流を示す図である。一般にｕ相電流Ｉu 、ｖ相電流
Ｉv 、ｗ相電流Ｉw は、数２のように表される。
【００１５】
【数２】 ここでＩp1，Ｉp2，Ｉp3は定常的に生じるリップルであ
る。又実効電流Ｉ1 は、数３のように表される。
る。又実効電流Ｉ1 は、数３のように表される。
【００１６】
【数３】 サンプリング回路15のサンプリング周期Ｔを交流電源の
２倍の周波数周期と等しくすれば、
２倍の周波数周期と等しくすれば、
【００１７】
【数４】Ｉ1 （ｎ＋１）−Ｉ1 （ｎ）＝０ となり、定常時に生じるリップルは零となる。従って健
全時Ｉ4 はほぼ零となりゲ―ト制御部20へ保護動作指令
Ｓは流れない。一方欠相時は次のように実効電流Ｉ1 が
不安定となる。今ｕ相が欠相した場合を例にとると、数
５に示すようになる。
全時Ｉ4 はほぼ零となりゲ―ト制御部20へ保護動作指令
Ｓは流れない。一方欠相時は次のように実効電流Ｉ1 が
不安定となる。今ｕ相が欠相した場合を例にとると、数
５に示すようになる。
【００１８】
【数５】 インバ―タ装置５は周波数零から順似加速していくた
め、サンプリング周期Ｔにおいて、実効電流Ｉ1 はイン
バ―タ装置５の周波数に比例したリップル分をもつこと
になる。従って健全時の電源によるリップルを欠相と検
知することを防止できる。本実施例でもサンプリング周
期Ｔを電源の２倍の周波数の周期の整数倍としても同様
の効果が得られる。
め、サンプリング周期Ｔにおいて、実効電流Ｉ1 はイン
バ―タ装置５の周波数に比例したリップル分をもつこと
になる。従って健全時の電源によるリップルを欠相と検
知することを防止できる。本実施例でもサンプリング周
期Ｔを電源の２倍の周波数の周期の整数倍としても同様
の効果が得られる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、フィルタコンデンサの両端電圧を監視し
て、電源周波数の２倍の周波数の整数倍の周期で抽出し
て欠相を判断することにより、欠相検知を確実に行うこ
とができる。又請求項２記載の発明によれば、誘導電動
機３相電流を監視して、電源周波数の２倍の周波数の整
数倍の周期で抽出して欠相を判断することにより、欠相
検知を確実に行うことができる。従ってフィルタコンデ
ンサ容量や走行条件にかかわりなく、誤検知をしない欠
相検知装置を提供することができる。
明によれば、フィルタコンデンサの両端電圧を監視し
て、電源周波数の２倍の周波数の整数倍の周期で抽出し
て欠相を判断することにより、欠相検知を確実に行うこ
とができる。又請求項２記載の発明によれば、誘導電動
機３相電流を監視して、電源周波数の２倍の周波数の整
数倍の周期で抽出して欠相を判断することにより、欠相
検知を確実に行うことができる。従ってフィルタコンデ
ンサ容量や走行条件にかかわりなく、誤検知をしない欠
相検知装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１記載の発明の欠相検知装置の構成図で
ある。
ある。
【図２】交流き電システムの主回路図である。
【図３】フィルタコンデンサ両端電圧を示す図である。
【図４】請求項２記載の発明の欠相検知装置の構成図で
ある。
ある。
【図５】相電流を示す図である。
１…直流電源 ３…コンバ―タ装置 ４…フィルタコンデンサ ５…インバ―タ装置 ６…誘導電動機 ７…ＤＣＰＴ ８，15…サンプリング回路 ９，16…微分演算回路 10，17…絶対値演算回路 11，18…一次遅れ回路 12，19ａ…累積値比較回路 12，19ｂ…継続時間比較回路 13，20…ゲ―ト制御部 14…実効値演算回路
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｍ 9181−5Ｈ
Claims (2)
- 【請求項１】 電源から供給される交流電力を直流電力
に変換する第１の変換装置と、 この第１の変換装置の出力端に接続され、前記直流電力
を平滑化するフィルタコンデンサと、 前記平滑化された直流電力を３相交流電力に変換する第
２の変換装置と、 この第２の変換装置の出力端に接続される負荷とを備え
たものにおいて、 前記フィルタコンデンサの両端電圧を監視し、前記電源
の２倍の周波数の整数倍の周期で前記両端電圧を抽出
し、前記両端電圧の変動量を検知する電圧変動量検出装
置と、 この電圧変動量検出装置の出力を所定の基準値と比較
し、異常値と判断した時に前記第２の変換装置に対して
保護動作指令を出力する制御装置とを備えてなることを
特徴とする欠相検知装置。 - 【請求項２】 電源から供給される交流電力を直流電力
に変換する第１の変換装置と、 この第１の変換装置の出力端に接続され、前記直流電力
を平滑化するフィルタコンデンサと、 前記平滑化された直流電力を３相交流電力に変換する第
２の変換装置と、 この第２の変換装置の出力端に接続される負荷とを備え
たものにおいて、 前記第２の変換装置の出力端を流れる相電流を検出して
実効値を演算し、この実効値を前記電源の２倍の周波数
の整数倍の周期で抽出し、前記実効値の変動量を検知す
る実効電流変動量検出装置と、 この実効電流変動量検出装置の出力を所定の基準値と比
較し、異常値と判断した時に前記第２の変換装置に対し
て保護動作指令を出力する制御装置とを備えてなること
を特徴とする欠相検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5119414A JPH06335154A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 欠相検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5119414A JPH06335154A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 欠相検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06335154A true JPH06335154A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=14760879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5119414A Pending JPH06335154A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 欠相検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06335154A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11206003A (ja) * | 1998-01-13 | 1999-07-30 | Fuji Electric Co Ltd | インバータ装置 |
| JPH11215686A (ja) * | 1998-01-23 | 1999-08-06 | Mitsubishi Electric Corp | 給電装置 |
| JPH11332088A (ja) * | 1998-05-12 | 1999-11-30 | Fuji Electric Co Ltd | インバータ装置 |
| JP2007139434A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 高圧コンデンサ電流推定方法及びその装置 |
| EP3584916A1 (en) * | 2018-06-18 | 2019-12-25 | LSIS Co., Ltd. | Method for controlling inverter |
| CN113533868A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-22 | 中国国家铁路集团有限公司 | 逆变电源的输出缺相诊断方法和装置 |
| CN116539973A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-08-04 | 广东希塔变频技术有限公司 | 一种三相变频器电网缺相检测装置与方法 |
-
1993
- 1993-05-21 JP JP5119414A patent/JPH06335154A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11206003A (ja) * | 1998-01-13 | 1999-07-30 | Fuji Electric Co Ltd | インバータ装置 |
| JPH11215686A (ja) * | 1998-01-23 | 1999-08-06 | Mitsubishi Electric Corp | 給電装置 |
| JPH11332088A (ja) * | 1998-05-12 | 1999-11-30 | Fuji Electric Co Ltd | インバータ装置 |
| JP2007139434A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 高圧コンデンサ電流推定方法及びその装置 |
| EP3584916A1 (en) * | 2018-06-18 | 2019-12-25 | LSIS Co., Ltd. | Method for controlling inverter |
| CN113533868A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-22 | 中国国家铁路集团有限公司 | 逆变电源的输出缺相诊断方法和装置 |
| CN116539973A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-08-04 | 广东希塔变频技术有限公司 | 一种三相变频器电网缺相检测装置与方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2856591B1 (en) | System and method for high resistance ground fault detection and protection in power distribution systems | |
| US9653984B2 (en) | Filter capacitor degradation detection apparatus and method | |
| JP5429205B2 (ja) | Ｐｗｍ整流回路の保護方法およびその装置 | |
| US9054589B2 (en) | Method and apparatus for detecting power converter capacitor degradation using negative sequence currents | |
| JP3468817B2 (ja) | 界磁地絡検出器 | |
| US9667128B2 (en) | Power converter resonance detection apparatus and method | |
| JP2903863B2 (ja) | インバータ装置 | |
| CN104285350B (zh) | 用于可调速驱动器中接地故障检测和保护的系统和方法 | |
| US9625519B2 (en) | Drive failure protection | |
| EP2381573A1 (en) | Apparatus for protecting power supply circuit of three-phase inverter | |
| CN104113258A (zh) | 具备dc连接部异常检测功能的电动机驱动装置 | |
| JP3409327B2 (ja) | インバータ装置 | |
| US20050047035A1 (en) | Method and apparatus for detecting faults in AC to AC, or DC to AC power conversion equipments when the equipment is in a high impedance mode | |
| US5523938A (en) | Differential current fault protection for an AC/DC hybrid system and method therefor | |
| JPH06245301A (ja) | 電気車制御装置の欠相検知方式 | |
| JPH06335154A (ja) | 欠相検知装置 | |
| US12323050B2 (en) | Power conversion apparatus, vehicle auxiliary power supply, and method for stopping power conversion apparatus | |
| JP2001218474A (ja) | インバータの地絡検出方法および検出装置 | |
| JPH0654550A (ja) | 欠相検知装置 | |
| JP2980698B2 (ja) | インバータ装置 | |
| CN113678010B (zh) | 能够检测输出接地的逆变器系统及利用该系统的输出接地检测方法 | |
| JP2004023878A (ja) | 電源欠相検出回路付コンバータ | |
| KR100734352B1 (ko) | 인버터 시스템 | |
| JPH10304554A (ja) | 交直変換器の異常検出装置および保護装置 | |
| JPH06276670A (ja) | 電力変換装置の過電圧保護装置 |