JP5015643B2

JP5015643B2 - Inverter diagnosis method

Info

Publication number: JP5015643B2
Application number: JP2007085253A
Authority: JP
Inventors: 祐二柳原
Original assignee: Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Building Solutions Corp
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2027-03-28
Also published as: JP2008245469A

Description

この発明は、冷凍機・空調機などの圧縮機を駆動するインバータを診断するインバータ診断方法およびその方法の診断に用いるインバータ診断器に関する。 The present invention relates to an inverter diagnosis method for diagnosing an inverter that drives a compressor such as a refrigerator or an air conditioner, and an inverter diagnostic device used for diagnosis of the method.

昨今の冷凍機や空調機などの冷媒を圧縮する圧縮機は、一般的にインバータにより駆動されている。そして、インバータの安全装置として運転電流をセンサで検出し、過大な電流が流れた場合に緊急停止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。 Compressors that compress refrigerant such as recent refrigerators and air conditioners are generally driven by inverters. Then, an operating current is detected by a sensor as a safety device of the inverter, and an emergency stop is performed when an excessive current flows (see, for example, Patent Document 1).

特開平３−１５７７０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-15770

しかし、故障を診断するときに、インバータにおいて過電流が検出される原因として、インバータ自身の電気回路の不良だけでなく、圧縮機のモータの巻線断線や圧縮機の軸のかじりなどがあるため、故障の原因がインバータにあるのか圧縮機にあるのか診断に困る場合が起こりうる。そして、実際はインバータ自身の不良であっても診断を誤って圧縮機を交換してしまい、故障の修理に多くの工数が掛かり、費用もかさむという問題がある。 However, when diagnosing a failure, the cause of the overcurrent detected in the inverter is not only the failure of the electric circuit of the inverter itself but also the disconnection of the winding of the compressor motor and the galling of the compressor shaft. In some cases, it may be difficult to diagnose whether the failure is caused by the inverter or the compressor. In practice, even if the inverter itself is defective, the compressor is mistakenly replaced, and there is a problem that a lot of man-hours are required for repairing the failure and the cost is increased.

この発明の目的は、インバータの安全装置が動作して緊急停止したインバータを含む圧縮機の故障診断を迅速に正確に行うインバータ診断方法およびその方法の診断に用いるインバータ診断器を提供することである。 An object of the present invention is to provide an inverter diagnosis method for quickly and accurately diagnosing a compressor including an inverter that has been urgently stopped by operating an inverter safety device, and an inverter diagnostic device used for the diagnosis of the method. .

この発明に係るインバータ診断方法は、空調機または冷凍機の圧縮機に電力を供給するインバータの安全装置が作動して上記圧縮機が停止したときに上記インバータの機能を診断するインバータ診断方法において、上記圧縮機を上記インバータから分離し、代わりに疑似負荷を上記インバータに接続するとともに、上記インバータを稼動したときの上記疑似負荷の入力電圧が予め定めた判断基準を満足しているか否かにより上記インバータが正常または異常と判断し、上記判断基準は、上記疑似負荷の各相の入力電圧間の差が所定の範囲内にあるとともに、上記疑似負荷の各相の入力電圧が所定の判定値上限と判定値下限との間にあることである。 The inverter diagnosis method according to the present invention is an inverter diagnosis method for diagnosing the function of the inverter when a safety device of an inverter that supplies power to a compressor of an air conditioner or a refrigerator operates to stop the compressor. The compressor is separated from the inverter, and instead a pseudo load is connected to the inverter, and the input voltage of the pseudo load when the inverter is operated satisfies the predetermined criterion. The inverter is determined to be normal or abnormal, and the determination criterion is that the difference between the input voltages of each phase of the pseudo load is within a predetermined range, and the input voltage of each phase of the pseudo load is a predetermined determination value upper limit. And the lower limit of the judgment value .

この発明に係るインバータ診断方法の効果は、インバータの安全装置が作動して停止した圧縮機をインバータから分離し、代わりに疑似負荷をインバータに接続してからインバータを稼動して疑似負荷の入力電圧を判断基準と比較することによりインバータの正常または異常を判断するので、インバータの安全装置の作動の原因がインバータ側にあるのか圧縮機側にあるのかを迅速に且つ正確に診断することができる。その結果、インバータが故障している場合、事前に携行したインバータを交換することにより、速やかに復旧することができることである。また、インバータが正常の場合、圧縮機に異常があると判断し代替の圧縮機の手配などをその場で行えることである。 The effect of the inverter diagnosis method according to the present invention is that the compressor stopped after the inverter safety device is activated is separated from the inverter, and instead the pseudo load is connected to the inverter and then the inverter is operated to input the pseudo load input voltage. Therefore, it is possible to promptly and accurately diagnose whether the cause of the operation of the inverter safety device is on the inverter side or the compressor side. As a result, when the inverter is out of order, it can be quickly recovered by replacing the inverter carried in advance. Further, when the inverter is normal, it is determined that there is an abnormality in the compressor, and an alternative compressor can be arranged on the spot.

図１は、この発明に係る実施の形態によるインバータ診断器の回路図である。図２は、この発明に係る実施の形態によるインバータ診断器の斜視図である。
この発明に係る実施の形態によるインバータ診断器１は、図１に示すように、電動機を含む圧縮機２の負荷を疑似する疑似負荷３、疑似負荷３の入力端子４ａ、４ｂ、４ｃ間の電圧を計測する電圧計５ａ、５ｂ、５ｃ、疑似負荷３の入力端子４ａ、４ｂ、４ｃを流れる電流を計測する電流計６ａ、６ｂ、６ｃ、疑似負荷３の入力端子４ａ、４ｂ、４ｃに接続される診断用ケーブル７を備える。 FIG. 1 is a circuit diagram of an inverter diagnostic device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the inverter diagnostic device according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the inverter diagnostic device 1 according to the embodiment of the present invention includes a pseudo load 3 that simulates a load of a compressor 2 including an electric motor, and a voltage between input terminals 4a, 4b, and 4c of the pseudo load 3. Are connected to the voltmeters 5a, 5b, 5c for measuring the current, the ammeters 6a, 6b, 6c for measuring the current flowing through the input terminals 4a, 4b, 4c of the pseudo load 3 and the input terminals 4a, 4b, 4c of the pseudo load 3 The diagnostic cable 7 is provided.

疑似負荷３は、電動機を含む圧縮機２の負荷を電動機の入力端から見て疑似した負荷であり、スター結線された３相回路である。各相回路は、抵抗器８とコイル９とを直列に接続した回路である。
なお、電動機を含む圧縮機２の負荷を、等価な電気負荷として求めると抵抗成分は約１〜２Ω、インダクタンス成分は約１０ｍＨである。しかし、抵抗器８の抵抗を１〜２Ωにすると、発熱量が過多になり、携帯性を確保できないので、発熱量を抑えるために１０００Ωとする。また、コイル９のインダクタンスも、波形のリップルを抑えるために１５００ｍＨとする。このような抵抗とインダクタンスを定めることにより、携帯可能なインバータ診断器１を得ることができる。 The pseudo load 3 is a load that simulates the load of the compressor 2 including the electric motor when viewed from the input end of the electric motor, and is a star-connected three-phase circuit. Each phase circuit is a circuit in which a resistor 8 and a coil 9 are connected in series.
When the load of the compressor 2 including the electric motor is obtained as an equivalent electric load, the resistance component is about 1 to 2Ω and the inductance component is about 10 mH. However, if the resistance of the resistor 8 is set to 1 to 2Ω, the amount of heat generation becomes excessive and portability cannot be ensured, so 1000Ω is set to suppress the amount of heat generation. Further, the inductance of the coil 9 is also set to 1500 mH in order to suppress the ripple of the waveform. By determining such resistance and inductance, the portable inverter diagnostic device 1 can be obtained.

インバータ診断器１の表面パネル１１には、図２に示すように、電圧計５ａ、５ｂ、５ｃと電流計６ａ、６ｂ、６ｃが配設されている。また、表面パネル１１には、疑似負荷３の入力端子４ａ、４ｂ、４ｃが接続されたレセプタクル１２が配設されている。
診断用ケーブル７は、３本のケーブルがまとめられたものであり、各ケーブルの一端にプラグ１３が接続されている。そして、プラグ１３をレセプタクル１２に嵌め込むことにより診断用ケーブル７を疑似負荷３に接続できる。
また、診断用ケーブル７の他端にワニ口クリップ１４が付設されている。そして、電動機の端子から外されたインバータ１５の電源ケーブル１６の一端は、図３に示すように、表側に引き出すことができるので、その一端をワニ口クリップ１４で挟めばインバータ１５とインバータ診断器１が簡単に接続することができる。 As shown in FIG. 2, voltmeters 5 a, 5 b, 5 c and ammeters 6 a, 6 b, 6 c are arranged on the front panel 11 of the inverter diagnostic device 1. The front panel 11 is provided with a receptacle 12 to which the input terminals 4a, 4b, and 4c of the pseudo load 3 are connected.
The diagnostic cable 7 is a group of three cables, and a plug 13 is connected to one end of each cable. Then, the diagnostic cable 7 can be connected to the pseudo load 3 by fitting the plug 13 into the receptacle 12.
An alligator clip 14 is attached to the other end of the diagnostic cable 7. Since one end of the power cable 16 of the inverter 15 removed from the terminal of the motor can be pulled out to the front side as shown in FIG. 3, if the one end is sandwiched between the alligator clips 14, the inverter 15 and the inverter diagnostic device 1 can be easily connected.

次に、インバータ１５の正常または異常を判断する判断基準について説明する。
疑似負荷３を接続した正常なインバータ１５では、疑似負荷３の各相の入力端子４ａ、４ｂ、４ｃの電圧の差が所定の範囲内、例えば１０Ｖ以内であるので、これを第１の判断基準とする。
また、疑似負荷３を接続した正常なインバータ１５の駆動周波数を２０Ｈｚから１２０Ｈｚまで掃引して、そのときの疑似負荷３の入力端子４ａ、４ｂ、４ｃの電圧を計測すると図４に示すように変化する。なお、インバータ１５の機種により入力端子４ａ、４ｂ、４ｃの電圧は上下するが、駆動周波数に対する依存性は類似している。そこで、図４に太線で表す判定値上限と判定値下限を設定して第２の判断基準として用いる。
診断対象のインバータ１５に疑似負荷３を接続して空調機の動作を開始すると、疑似負荷３の入力端子４ａ、４ｂ、４ｃの電圧が表示されるので、各相の電圧の差を求め第１の判断基準と比較することによりインバータ１５が正常または異常であると判断できる。
また、診断対象のインバータ１５に疑似負荷３を接続して空調機の動作を開始するとインバータ１５は可変電圧可変周波数で動作して疑似負荷３に電力を供給するが、圧縮機２は停止しているので、インバータ１５の駆動周波数は最終的には１２０Ｈｚまで増加する。そこで、疑似負荷３の入力端子４ａ、４ｂ、４ｃの電圧を、駆動周波数１２０Ｈｚのときの第２の判断基準と比較することにより、診断対象のインバータ１５が正常または異常であると判断できる。 Next, criteria for determining whether the inverter 15 is normal or abnormal will be described.
In the normal inverter 15 to which the pseudo load 3 is connected, the voltage difference between the input terminals 4a, 4b, and 4c of each phase of the pseudo load 3 is within a predetermined range, for example, within 10V. And
Further, when the drive frequency of the normal inverter 15 connected to the pseudo load 3 is swept from 20 Hz to 120 Hz, and the voltages at the input terminals 4a, 4b, and 4c of the pseudo load 3 at that time are measured, the change is as shown in FIG. To do. Note that the voltage at the input terminals 4a, 4b, and 4c varies depending on the model of the inverter 15, but the dependence on the drive frequency is similar. Therefore, a determination value upper limit and a determination value lower limit represented by bold lines in FIG. 4 are set and used as the second determination criterion.
When the pseudo load 3 is connected to the inverter 15 to be diagnosed and the operation of the air conditioner is started, the voltages of the input terminals 4a, 4b, and 4c of the pseudo load 3 are displayed. It can be determined that the inverter 15 is normal or abnormal.
When the pseudo load 3 is connected to the inverter 15 to be diagnosed and the operation of the air conditioner is started, the inverter 15 operates at a variable voltage variable frequency to supply power to the pseudo load 3, but the compressor 2 is stopped. Therefore, the drive frequency of the inverter 15 finally increases to 120 Hz. Therefore, it is possible to determine that the inverter 15 to be diagnosed is normal or abnormal by comparing the voltages of the input terminals 4a, 4b, and 4c of the pseudo load 3 with the second determination criterion when the drive frequency is 120 Hz.

次に、この発明に係る実施の形態によるインバータ診断方法について説明する。図５は、この発明に係る実施の形態によるインバータ診断方法の手順を示すフローチャートである。
診断員は、故障が起こった空調機を診断するために、予めインバータ診断器１を現場に携行する。同時に、診断対象のインバータ１５と同機種のインバータ１５を携行しても良い。
ステップＳ１０１で、故障した空調機を停止し、空調機の電源ブレーカを遮断する。
ステップＳ１０２で、診断するインバータ１５が駆動していた電動機につながっている電源ケーブル１６を電動機から取り外す。
ステップＳ１０３で、電動機から取り外された電源ケーブル１６の一端を診断用ケーブル７の一端にワニ口クリップ１４を用いて接続する。
ステップＳ１０４で、インバータ１５の異常検知無効の設定を行う。
ステップＳ１０５で、空調機の電源を投入し、空調機を運転する。
ステップＳ１０６で、電圧計５ａ、５ｂ、５ｃに表示される電圧の差が１０Ｖ以内であるか否かを判断する。電圧の差が１０Ｖ以内のときステップＳ１０７に進む、電圧の差が１０Ｖを超えているときステップＳ１０８に進む。
ステップＳ１０７で、空調機の運転開始から所定の時間経過後、電圧計５ａ、５ｂ、５ｃに表示される電圧が２１９Ｖ以下および１６５Ｖ以上であるか否かを判断する。表示される電圧が２１９Ｖ以下および１６５Ｖ以上であるとき、ステップＳ１０９に進み、表示される電圧が２１９Ｖを超え、または１６５Ｖ未満であるとき、ステップＳ１０８に進む。
ステップＳ１０８で、インバータ１５が異常であるとして診断を終了する。
ステップＳ１０９で、インバータ１５が正常であるとして診断を終了する。 Next, an inverter diagnosis method according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of the inverter diagnosis method according to the embodiment of the present invention.
The diagnostician carries the inverter diagnostic device 1 to the site in advance in order to diagnose the air conditioner in which the failure has occurred. At the same time, an inverter 15 of the same model as the inverter 15 to be diagnosed may be carried.
In step S101, the failed air conditioner is stopped, and the power breaker of the air conditioner is shut off.
In step S102, the power cable 16 connected to the electric motor driven by the inverter 15 to be diagnosed is removed from the electric motor.
In step S103, one end of the power cable 16 removed from the electric motor is connected to one end of the diagnostic cable 7 using the alligator clip 14.
In step S104, the abnormality detection invalidity of the inverter 15 is set.
In step S105, the air conditioner is powered on and the air conditioner is operated.
In step S106, it is determined whether the voltage difference displayed on the voltmeters 5a, 5b, and 5c is within 10V. When the voltage difference is within 10V, the process proceeds to step S107. When the voltage difference exceeds 10V, the process proceeds to step S108.
In step S107, it is determined whether or not the voltage displayed on the voltmeters 5a, 5b, and 5c is 219 V or less and 165 V or more after a predetermined time has elapsed from the start of the operation of the air conditioner. When the displayed voltage is 219 V or less and 165 V or more, the process proceeds to step S109, and when the displayed voltage exceeds 219 V or less than 165 V, the process proceeds to step S108.
In step S108, the diagnosis is terminated because the inverter 15 is abnormal.
In step S109, the diagnosis is terminated because the inverter 15 is normal.

この発明に係る実施の形態によるインバータ診断方法は、インバータ１５の安全装置が作動して停止した圧縮機２をインバータ１５から分離し、代わりに疑似負荷３をインバータ１５に接続してからインバータ１５を動かして疑似負荷３の入力電圧を判断基準と比較することによりインバータ１５の正常または異常を判断するので、インバータ１５の安全装置の作動の原因がインバータ１５側にあるのか圧縮機２側にあるのかを迅速に且つ正確に診断することができる。その結果、インバータ１５が故障している場合、事前に携行した代替のインバータ１５に交換することにより、速やかに復旧することができる。また、インバータ１５が正常の場合、圧縮機２に異常があると判断し代替の圧縮機２の手配などをその場で行える。 In the inverter diagnosis method according to the embodiment of the present invention, the compressor 2 that has been stopped by the safety device of the inverter 15 is separated from the inverter 15, and the pseudo load 3 is connected to the inverter 15 instead, and then the inverter 15 is turned on. Since the inverter 15 is judged to be normal or abnormal by moving and comparing the input voltage of the pseudo load 3 with a judgment criterion, is the cause of the operation of the safety device of the inverter 15 on the inverter 15 side or the compressor 2 side? Can be diagnosed quickly and accurately. As a result, when the inverter 15 is out of order, it can be promptly restored by replacing it with an alternative inverter 15 carried in advance. Further, when the inverter 15 is normal, it is determined that there is an abnormality in the compressor 2, and an alternative compressor 2 can be arranged on the spot.

この発明に係る実施の形態によるインバータ診断器の回路図である。1 is a circuit diagram of an inverter diagnostic device according to an embodiment of the present invention. FIG. この発明に係る実施の形態によるインバータ診断器の斜視図である。It is a perspective view of the inverter diagnostic device by embodiment concerning this invention. この発明に係る実施の形態によるインバータ診断器をインバータに接続した様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mode that the inverter diagnostic device by embodiment which concerns on this invention was connected to the inverter. この発明に係る実施の形態による疑似負荷の入力電圧のインバータ駆動周波数の依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the dependence of the inverter drive frequency of the input voltage of the pseudo load by embodiment which concerns on this invention. この発明に係る実施の形態によるインバータ診断方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the inverter diagnostic method by embodiment which concerns on this invention.

Explanation of symbols

１インバータ診断器、２圧縮機、３疑似負荷、４ａ、４ｂ、４ｃ入力端子、５ａ、５ｂ、５ｃ電圧計、６ａ、６ｂ、６ｃ電流計、７診断用ケーブル、８抵抗器、９コイル、１１表面パネル、１２レセプタクル、１３プラグ、１４ワニ口クリップ、１５インバータ、１６電源ケーブル。 1 Inverter diagnostic device, 2 compressor, 3 pseudo load, 4a, 4b, 4c input terminal, 5a, 5b, 5c voltmeter, 6a, 6b, 6c ammeter, 7 diagnostic cable, 8 resistor, 9 coil, 11 Front panel, 12 receptacle, 13 plug, 14 alligator clip, 15 inverter, 16 power cable.

Claims

In the inverter diagnostic method for diagnosing the function of the inverter when the safety device of the inverter that supplies power to the compressor of the air conditioner or the refrigerator operates and the compressor stops,
The compressor is separated from the inverter, and instead a pseudo load is connected to the inverter, and the input voltage of the pseudo load when the inverter is operated satisfies the predetermined criterion. The inverter is judged normal or abnormal ,
The determination criterion is that the difference between the input voltages of each phase of the pseudo load is within a predetermined range, and the input voltage of each phase of the pseudo load is between a predetermined determination value upper limit and a determination value lower limit. inverter diagnostic wherein the fact is.