JPS596794A - インバ−タ装置の過電流故障判別方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、交流モータを負荷とするインバータ装置の過
電流故障判別方法に関し、特にインバータ１ｌｌｌＩ短
終によろ過′亀流と負荷側短絡による過電流σ）判別方
法に関する。。

交流モータな負荷とするインバータ装置は、交流モータ
のｉｉ［ｆ速運転やモータ群制御などＭ雑な制御のため
に、従来のアナログ方式に代えてマイクロコンピュータ
を制御中枢部とするディジタル方式も採らｎる。このア
ナログ方式とディジタル方式の何ｎの方式にあっても、
装置ｉ故障や負荷故障に対する各種係挿手段が用へされ
ろが、インノ（−タ俸置内の素子（例えば主サイリスタ
又はトランジスタ）不良時等に生じるインバータ直流過
電流と、モータ負荷側の億絡事故時に生じる直置過電流
との判別は、従来のアナログ方式では神々の問題があっ
た。

上記判別をアナログ方式で実現するには、位相のずれを
利用するものが知ら１１ている３、この判別方法は、イ
ンバータ素子不良時の過電流がインノ（−夕装輯内で過
電、流経路が構成されて該経１１１８にインダクタンス
やコンデンサの成分が冶んどないことから４流に位相ず
れが少ないのに対して、モータ側短絡による過電流には
過′亀流経路にモータコイルのインダクタンス分が存在
して位相ずれが大きくなることから判別する。従って、
アナログ方する復雑な回路を必要とし、装置のコストア
ップにもなる。

本発明は負荷となろモータの誘起電圧に着目し、過電流
発生後インバータ出力をしゃ断制御して該出力の″電圧
変化から装置ｔ側故障と負荷側故障を確実に判別でき、
しかもディジタル方式インバータ装置滑Ｉ／ｃ適用して
ソフトウェアによる判別処理な可能にした故障判別方法
を提供することを目的とする。

以下、図面を参照して本発明方法を詳細に説明する。

第１図はディジタル方式のインバータ装置ｔを示す。コ
ンバータｌから得るｉｆ　ｆｉ　を力をトランジスタ式
電圧型インバータ２により交流゛成力に変換し−ＣＩ台
もしくは榎？？ｉ臼の同期モータ（又は誘導モータ）３
に供給し、モータ３［より負荷４／！′駆動−ｒ６゜イ
ンバータ２のゲート制御信号はマイク。

コンピュータ５から与え、その制御には可使周波数制御
さらにはＰＷＭ制御にされろし、またインバータ２の制
御方式によってはコンバータｌの電圧制御信号もマイク
ロコンピュータ５から与える。

こうしたインバータ装＃において、過電流故障に対する
保護手段として、゛インバータ直流醐平隋コンデンサ６
０゛電流検出用変流器７とインバータ交流側出力電圧検
出用変成器８を設け、これら変流器７と変成器８の検出
出力からマイクロコンピュータ５がインバータ側過電流
と負荷側−を流の判別処理をする。

マイクロコンピュータ５は変流器７．変成器８の検出出
力をＩ１０インターフェース５唱を通してパスライン５
２側にディジタル信号として取込むし、操作パネル９か
らのインバータ出力設定値取込みやインバータ運転状態
、故障状態表示出力ＹＩ１０インターフェース５ｓを通
して操作パネル９との信号入出力を実行する。マイクロ
コンピュータ５σ）ＲＯＩＪＩ５．にはインバータ制御
と保珈用のノットウェアプログラムが格納され、ＲＡＭ
　５５　ｆｆは変成器８等からのデータ格納及び演算用
データ格納がなされ。

ＣＰＵ５４ではこれらデータを使ってプログラムに従っ
たインバータ出力制御と保禰制御を実行する。

こうした構゛成において、マイクロコンピュータ５は、
変流器７の過１流検出信号から得る割込みによって該過
層、流がインバータ側短絡故障に因るものか負荷ＩＩＩ
ＩＩ鰻絡故障に因るものかの判定処理に入り、この判定
には変成器８０市、ＥＥ変化態様の監視によって行なう
。

まず、マイクロコンピュータ５はインバータ直流側過電
流発生でインバータ２のゲートしゃ断制御をする。この
ゲートしゃ断によって、モータ側への供給電力がしゃ断
され、インバータ２の出力端解圧が低下する。、マイク
ロコンピュータ５はゲートシゃ断後、変成器８の検出電
圧を監視する。

この検出亀王変化は、インバータ素子不良や転流失敗な
どインバータ側の故障には、第２図（ｆｉｌに示すよう
に変化するし、モータ側での短絡故障には第２図１ａ）
　Ｋ示すように変化する。

即ち、過電流発生後のゲートしゃ断時点１．からの変成
器８の検出電圧はマイクロコンピュータ５内のハードウ
ェアフィルタ等の遅れからなめらかな下降を開始するが
、インバータ側故障では故障発生後もモータがその慣性
によって回転しつづけ、該モータが発電機として誘起゛
電圧なインバータ出力端に与え、コンピュータ５内での
検出１１Ｅｆ化幅Ｖが小さくなる。これに対して、モー
タ３の短絡故障ではそれが３相短絡又は２相短絡に拘ら
ずも１から１０数１ｎ１９ＦＩＣ後の時刻ｔ２にはほぼ
零に近い１直に下り、コンピュータ５内での検出直圧変
化幅Ｖが大きくなる。なお、時刻ｔ２以後は故障モータ
の切離（−又はヒユーズ断で他の並列モータ群の誘起電
圧による′電圧上昇を示し、モータ群制御にはｔ２以後
の＊Ｅ’＆化幅ψ′によって判別することもできる。

従って、マイクロコンピュータ５は過電流発生からゲー
トしゃ断制御し、その後の電圧変化幅からインバータ側
故障とモータ側故障の判別をすることができる。そして
、故障判別結果は操作□パネル側にその内容表示するこ
とで故障原因の追求。

解消を容易にし、メンテナンス時間の短縮やシステムダ
ウンの時間短縮＊　ＭＴＢＦ（Ｍｅａｎ　Ｔｉｍｅ　Ｂ
ｅｔｖｒｅｅｎＦａｉｌｕｒθＳ）の改善を可能にする
。また、１台のインバータによりモータ群制御する場合
にはモータ側故障に際して該故障モータの切離し制御を
して他の健全モータの運転継続を可能にする１以上σ）
とおり、本発明方法によれば、マイクロコンピュータに
よるインバータ出方■圧変化幅監視によってインバータ
側とモータ＋ｌｌｔ＋の短絡故障判別が可能となり、従
来σ〕アナログ方式による故障判別に比べて専用のハー
ドウェアを不要とし、電圧レベル変化幅監視のみによる
確実低廉な判別なすることができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図はディジタル式インバータ＠業の構成図、第２図
は本発明方法を説明するための故障発生後のインバータ
出力端磐田変化を示す図である、。 ２・・・インバータ、３・・・モータ、４・・・負荷、
５・・・マイクロコンピュータ、６・・・平滑コンデン
サ、７・・・ｆ流器、８・・・変成器、９・・・操作パ
ネル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔｌ＋　　交流モータを負荷とするインバータ装置にお
   いて、インバータの直流画過ｔｉｔ流を検出したときに
   該インバータのゲートをしゃ断し、このゲートしゃ断後
   の上記インバータの出力端電圧変化幅が大きいときに負
   荷側短絡故障と判定し該変化幅が小さいときにインバー
   タ側短絡故障と判定する。ことを特許とするインバータ
   装置の４　’！！　ｆＭ、故障判別方法。 （２、特許請求の範四第１項において、インバータの制
   御中枢部とするマイクロコンピュータはインバータの直
   流側過１流検出で割込みな受け、インバータのゲートし
   ゃ断後の上記出力端電圧変化幅を監視することにより故
   障判別とその表示制御をすることを特徴とするインバー
   タ装置の過電流故障判別方法。