JPH0116118B2 - - Google Patents
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- JPH0116118B2 JPH0116118B2 JP57104131A JP10413182A JPH0116118B2 JP H0116118 B2 JPH0116118 B2 JP H0116118B2 JP 57104131 A JP57104131 A JP 57104131A JP 10413182 A JP10413182 A JP 10413182A JP H0116118 B2 JPH0116118 B2 JP H0116118B2
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
- H02P5/74—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more AC dynamo-electric motors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はマイクロコンピユータ(以下μCPUと
略称する)を用いたインバータの故障診断装置に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an inverter failure diagnosis device using a microcomputer (hereinafter abbreviated as μCPU).
従来、パワートランジスタを用いたPWM制御
インバータ装置により、複数台の同期電動機を揃
速運転している。この運転中に、一台の電動機が
短絡事故を起こした場合には、短絡電流を検出す
ることによりインバータトランジスタのベースド
ライブ電流をしや断して負荷側とインバータとを
切離し、全電動機を停止していた。しかし、短絡
事故を起こした電動機だけをヒユーズの溶断や
MCBトリツプにより切離し、他の健全な電動機
の運転を続行させたい場合が多い。 Conventionally, multiple synchronous motors are operated at the same speed using a PWM control inverter device using power transistors. If a short-circuit accident occurs in one motor during this operation, the short-circuit current is detected and the base drive current of the inverter transistor is cut off, disconnecting the load side and the inverter, and all motors are stopped. Was. However, only the motor that caused the short-circuit accident can be repaired by blowing the fuse or
In many cases, it is desired to disconnect the MCB by tripping and allow other healthy motors to continue operating.
この問題に対し、アナログ制御では故障原因の
判別、例えば短絡事故か素子の破壊かの判別がで
きない。もし判別できたとしても、同期再投入の
ための健全な電動機の回転数、誘起電圧の検出演
算ができない等の理由により、健全電動機の運転
続行は不可能であつた。 To deal with this problem, analog control cannot determine the cause of a failure, for example, whether it is a short circuit or an element is destroyed. Even if it could be determined, it would be impossible to continue operating the healthy motor for reasons such as the inability to detect and calculate the rotational speed and induced voltage of the healthy motor for re-synchronization.
また、近年、インバータ装置の高度化が要求さ
れ、その中で故障した場合の自己診断機能の要求
も当然多くなつている。 Furthermore, in recent years, there has been a demand for more sophisticated inverter devices, and of course there has also been an increase in the demand for a self-diagnosis function in the event of a failure.
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、そ
の目的とするところは、従来行えなかつた故障原
因の判別及び健全な電動機の継断運転可能となる
ような故障診断制御装置を提供しようというもの
である。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a failure diagnosis control device that enables determination of the cause of failure, which has not been possible in the past, and enables continuous operation of a healthy electric motor. It is.
以下、本発明を第1図〜第4図に基づいて詳述
する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on FIGS. 1 to 4.
第1図において、点線で囲んだトランジスタイ
ンバータ1は、各トランジスタU〜Zと各帰還ダ
イオードD1〜D6とから構成される。このインバ
ータ1は電解コンデンサC、フユーズFと接続し
各同期電動機M1〜M3と接続している。 In FIG. 1, a transistor inverter 1 surrounded by a dotted line is composed of transistors U to Z and feedback diodes D1 to D6 . This inverter 1 is connected to an electrolytic capacitor C and a fuse F, and is also connected to each of the synchronous motors M1 to M3 .
今、トランジスタインバータ1の各トランジス
タU,Xが破壊したとすると、電解コンデンサC
からに示すように放電々流が流れるとともに、
に示すようにインバータ負荷側の誘起電圧によ
りL分を通して出力電流が流れる。この時の電解
コンデンサCの放電々流とインバータ1の出力電
流との関係を第2図に示す。同図において、イは
電解コンデンサCの放電々流、ロは出力電流を夫
夫示している。同図ロに示すように出力電流は、
負荷側のL分を通して流れるため、イに示すコン
デンサCの放電々流より遅れて立上がる電流とな
る。 Now, if each transistor U, X of transistor inverter 1 is destroyed, electrolytic capacitor C
As shown in the figure, as the electric discharge flows,
As shown in the figure, the output current flows through L due to the induced voltage on the inverter load side. The relationship between the discharge current of the electrolytic capacitor C and the output current of the inverter 1 at this time is shown in FIG. In the figure, A indicates the discharge current of the electrolytic capacitor C, and B indicates the output current. As shown in Figure B, the output current is
Since it flows through the L portion on the load side, the current rises later than the discharge current of the capacitor C shown in A.
従つて、コンデンサCの放電々流が、ゲートし
や断電流設定値Aを逸脱した時に、出力電流が定
格以内であれば、インバータ1のトランジスタ素
子が破壊されたことが分る。 Therefore, if the output current is within the rated value when the discharge current of the capacitor C deviates from the gate cutoff current setting value A, it can be seen that the transistor element of the inverter 1 has been destroyed.
また、第1図において、負荷側が短絡、例えば
同期電動機M2が短絡したとすると、電流はに
示すように流れる。このときの電解コンデンサC
の放電々流と出力電流との関係を第3図に示す。
同図において、ハは電解コンデンサCの放電々
流、ニは出力電流を夫々示している。同図に示す
ように、負荷側が短絡した場合は、電解コンデン
サCの放電々流と出力電流とは、ほぼ同じ時定数
で立上がる。更に、負荷短絡状態では、インバー
タ1の出力が短絡しているために出力電圧は発生
しない。 Furthermore, in FIG. 1, if the load side is short-circuited, for example, the synchronous motor M2 is short-circuited, the current flows as shown in FIG. Electrolytic capacitor C at this time
Figure 3 shows the relationship between the discharge current and the output current.
In the figure, C indicates the discharge current of the electrolytic capacitor C, and D indicates the output current, respectively. As shown in the figure, when the load side is short-circuited, the discharge current of the electrolytic capacitor C and the output current rise with approximately the same time constant. Furthermore, in the load short-circuit state, no output voltage is generated because the output of the inverter 1 is short-circuited.
従つて、電解コンデンサCの放電々流が、ゲー
トしや断電流設定値A以上のときに、出力電流が
ゲートしや断電流設定値Aを逸脱し、さらに出力
電圧が、正常運転時の20%以下の場合には、負荷
側の短絡であることが分る。このとき、電解コン
デンサCの放電々流がゲートしや断電流設定値A
に達しなかつたとき、すなわち動作しなかつたと
きは、出力電流が設定値を逸脱し、出力電圧が運
転時の20%以下のAND条件で、負荷側短絡とす
ることができる。 Therefore, when the discharge current of the electrolytic capacitor C is equal to or higher than the gate break current setting value A, the output current deviates from the gate break current setting value A, and furthermore, the output voltage becomes 20 % or less, it can be seen that there is a short circuit on the load side. At this time, the discharge current of the electrolytic capacitor C is gated and the cut-off current setting value A
If the output current deviates from the set value and the output voltage is 20% or less of the operating voltage, a short circuit can be established on the load side.
また、放電々流が設定値A以上、出力電流が設
定値A以上のときに、出力電圧が20%以上の場合
は、出力過電流となる。 Further, when the discharge current is equal to or higher than the set value A, and the output current is equal to or higher than the set value A, and the output voltage is equal to or higher than 20%, an output overcurrent occurs.
第4図は本発明の一実施例を示したものであ
る。同図において、トランジスタインバータ1
は、一方をヒユーズFを介してコンバータ2と接
続し、他方をコンバータ2と接続する。インバー
タ1とコンバータ2との間に並列に電解コンデン
サCを接続する。また、トランジスタインバータ
1と各ヒユーズ(またはMCB)F1〜Foを介して
各同期電動機M1〜Moを接続する。3は電解コン
デンサCの放電々流を検出するための電流検出
器、4はトランスで、トランジスタインバータ1
の出力電圧を入力し整流器5に出力するいわゆる
電圧検出器。6はトランジスタインバータ1の出
力電流を検出する電流検出器、7はI/Oポート
で、各電流検出器3,6と整流器5とから夫々電
流値と電圧値とを入力する。8はμCPU、9はメ
モリ、10はプログラマブルタイマである。 FIG. 4 shows an embodiment of the present invention. In the same figure, transistor inverter 1
is connected to converter 2 via fuse F on one side, and to converter 2 on the other side. An electrolytic capacitor C is connected in parallel between inverter 1 and converter 2. Further, each of the synchronous motors M 1 to M o is connected to the transistor inverter 1 via each fuse (or MCB) F 1 to F o . 3 is a current detector for detecting the discharge current of electrolytic capacitor C, 4 is a transformer, and transistor inverter 1
A so-called voltage detector that inputs the output voltage of and outputs it to the rectifier 5. 6 is a current detector for detecting the output current of the transistor inverter 1, and 7 is an I/O port, into which current values and voltage values are input from the current detectors 3 and 6 and the rectifier 5, respectively. 8 is a μCPU, 9 is a memory, and 10 is a programmable timer.
以上のように構成されたものにおいて次に動作
を説明する。 Next, the operation of the device configured as described above will be explained.
今、メモリ9には、予めゲートしや断電流設定
値Aを記憶し、各同期電動機M1〜Moをインバー
タ1により正常に運転しているとする。そして
μCPU8はインバータ1から出力している正常時
の出力電圧Bを、トランス4、整流器5、I/O
ポート7及びバス11を介して入力し、メモリ9
に記憶しておく。 Now, it is assumed that the memory 9 stores in advance a gate cutoff current setting value A, and each of the synchronous motors M 1 to M o is operated normally by the inverter 1 . Then, the μCPU 8 transfers the normal output voltage B output from the inverter 1 to the transformer 4, rectifier 5, I/O
Input via port 7 and bus 11, memory 9
Remember it.
この状態で、トランジスタインバータ1の中の
素子が破壊したとすると、μCPU8は、電流検出
器3より電解コンデンサCの放電々流をI/Oポ
ート7を介して入力し、この放電々流がメモリ9
に記憶しているゲートしや断電流設定値A以上の
とき、出力電流を電流検出器6、I/Oポート7
を介して入力し、この出力電流が定格値以内であ
れば、放電々流が設定値A以上、出力電流が定格
値以内のAND条件でインバータ1の素子が故障
しているということが分る。そしてフユーズFの
溶断により装置は停止するか、または素子が1個
だけ破壊したときはゲートしや断により装置は停
止する。また、各同期電動機M1〜Moの中の1台
の同期電動機Mnが短絡したとすると、μCPU8
は電流検出器3より入力した電解コンデンサCの
放電々流が設定値A以上で、しかも電流検出器6
より入力した出力電流が設定値A以上であると
き、トランス4、整流器5を介して入力した出力
電圧が正常時に入力しメモリ9に記憶している出
力電圧Bの20%以下のとき、つまり、放電々流が
設定値A以上、出力電流が設定値A以上、出力電
圧が正常時の20%以下のAND条件で、負荷側の
短絡と判定する。また、電解コンデンサCが動作
しなかつた場合でも、出力電流が設定値A以上、
出力電圧が正常時の20%以上のAND条件で、負
荷側の短絡とする。 In this state, if an element in the transistor inverter 1 is destroyed, the μCPU 8 inputs the discharge current of the electrolytic capacitor C from the current detector 3 via the I/O port 7, and this discharge flow is transferred to the memory. 9
When the gate current is higher than the set value A stored in
If this output current is within the rated value, it can be determined that the elements of inverter 1 are faulty under the AND condition that the discharge current is above the set value A and the output current is within the rated value. . Then, the device will stop due to fuse F blowing out, or if only one element is destroyed, the device will stop due to gate rupture. Also, if one of the synchronous motors M 1 to M o is short-circuited, μCPU 8
means that the discharge current of the electrolytic capacitor C input from the current detector 3 is equal to or higher than the set value A, and the current detector 6
When the output current inputted through the transformer 4 and the rectifier 5 is equal to or higher than the set value A, and when the output voltage inputted through the transformer 4 and the rectifier 5 is less than 20% of the output voltage B input during normal operation and stored in the memory 9, that is, A short circuit on the load side is determined under the AND conditions that the discharge current is above the set value A, the output current is above the set value A, and the output voltage is 20% or less of normal. In addition, even if electrolytic capacitor C does not operate, the output current will exceed the set value A,
Under the AND condition that the output voltage is 20% or more of normal, the load side is short-circuited.
負荷側の短絡の場合は、故障している同期電動
機Mnを除く他の健全な同期電動機は、そのまま
運転を継続したい、そこで過電流によりインバー
タ1のトランジスタのゲートしや断を行うことに
よりインバータ1と負荷側とは切離されるが、同
じ出力側に接続している同期電動機からは、その
誘起電圧により故障している同期電動機Mnに短
絡電流が流れる。これにより故障している同期電
動機MnのヒユーズFnが溶断し、同期電動機Mn
を完全に分離する。このようにして故障同期電動
機Mnが分離したときは、負荷短絡現象が除去さ
れたので、インバータ出力側には健全な同期電動
機の誘起電圧が現われることになる。 In the case of a short circuit on the load side, it is desired that the other healthy synchronous motors except the faulty synchronous motor M n continue to operate as they are, so by cutting off the gate of the transistor of inverter 1 due to overcurrent, 1 and the load side are disconnected from each other, but a short-circuit current flows from the synchronous motor connected to the same output side to the faulty synchronous motor Mn due to its induced voltage. As a result, the fuse F n of the faulty synchronous motor M n blows, and the synchronous motor M n
completely separate. When the faulty synchronous motor M n is separated in this way, the load short-circuit phenomenon has been eliminated, so that the induced voltage of a healthy synchronous motor appears on the inverter output side.
負荷短絡の故障診断を行なつた後、プログラマ
ブルタイマ10により、ある時間後に、この誘起
電圧をトランス4、、流器5、I/Oポート7を
介してμCPU8に入力しチエツクする。そして故
障同期電動機Mnが分離されたかどうかを判別す
る。故障同期電動機Mnが分離していれば、同期
電動機の誘起電圧値により、インバータ1の電圧
係数を算出し、出力電圧の同期から周波数を演算
し、インバータ1の同期引き入れ運転(拾い上げ
処理)に入ることにより健全な同期電動機の運転
を続行することができる。 After diagnosing the load short circuit, the programmable timer 10 inputs this induced voltage to the μCPU 8 through the transformer 4, current flow device 5, and I/O port 7 after a certain period of time for checking. Then, it is determined whether the failed synchronous motor M n has been separated. If the faulty synchronous motor M n is separated, the voltage coefficient of inverter 1 is calculated from the induced voltage value of the synchronous motor, the frequency is calculated from the synchronization of the output voltage, and the synchronous pull-in operation (pickup process) of inverter 1 is performed. By entering, the healthy synchronous motor operation can be continued.
本発明はインバータによる同期電動機について
説明したが同期電動機に限らず一般の電動機でも
良いことはもちろんである。 Although the present invention has been described with respect to a synchronous motor using an inverter, it is needless to say that the invention is not limited to a synchronous motor and may be any general motor.
以上のように、本発明は、トランジスタインバ
ータ駆動の同期電動機の揃速運転系において、負
荷短絡時の故障診断にμCPUを用いることによ
り、故障判別が容易となるとともに、拾い上げ処
理も簡単に行えるようになつた。また、電解コン
デンサCの放電々流、インバータの出力電流との
AND条件に加えて、インバータ出力電圧の値を
チエツクすることにより、負荷短絡現象なのか直
流側過電流(素子破壊)なのか、出力側過電流な
のかの故障診断を容易に行なうことができる。さ
らに、負荷短絡の故障の場合、故障モータが分離
されたかどうかは、誘起電圧をチエツクすること
により容易に判断でき、μCPUのタイマを使用す
ることにより、負荷短絡から誘起電圧チエツクま
での時間を制御することができる等の優れた利点
を有するものである。 As described above, the present invention uses a μCPU for fault diagnosis in the event of a load short circuit in a constant speed operation system of a transistor inverter-driven synchronous motor. It became. In addition, the discharge current of electrolytic capacitor C and the output current of the inverter are
By checking the value of the inverter output voltage in addition to the AND condition, it is possible to easily diagnose whether it is a load short circuit, a DC side overcurrent (element destruction), or an output side overcurrent. Furthermore, in the case of a load short circuit failure, whether the failed motor has been isolated can be easily determined by checking the induced voltage, and by using the μCPU timer, the time from the load short circuit to the induced voltage check can be controlled. It has excellent advantages such as being able to
第1図は本発明を説明するためのインバータ装
置の構成図、第2図、第3図は本発明を説明する
ためのタイムチヤート図、第4図は本発明の一実
施例を示した構成図である。
1はトランジスタインバータ、2はコンバー
タ、3,6は電流検出器、4はトランス、5は整
流器、7はI/Oポート、8はμCPU、9はメモ
リ、10はプログラマブルタイマ、Cは電解コン
デンサ、M1〜Moは同期電動機。
FIG. 1 is a configuration diagram of an inverter device for explaining the present invention, FIGS. 2 and 3 are time chart diagrams for explaining the present invention, and FIG. 4 is a configuration showing an embodiment of the present invention. It is a diagram. 1 is a transistor inverter, 2 is a converter, 3 and 6 are current detectors, 4 is a transformer, 5 is a rectifier, 7 is an I/O port, 8 is a μCPU, 9 is a memory, 10 is a programmable timer, C is an electrolytic capacitor, M 1 to M o are synchronous motors.
Claims (1)
ものにおいて、該インバータの直流入力側に設け
たコンデンサの放電電流を検出する放電電流検出
手段と、前記インバータの出力電流を検出する出
力電流検出手段と、前記インバータの出力電圧を
検出する出力電圧検出手段と、前記各検出手段の
検出信号を入力してあらかじめ設定した設定値と
比較して故障個所を判別する故障判別手段とを備
え、前記放電電流又は出力電流がゲートしや断設
定値に達したときあらかじめ設定した設定値と比
較し、前記故障判別手段により故障箇所を次の条
件で判別するようにしたことを特徴としたインバ
ータの故障診断装置。 (a) インバータの素子破壊の判別 コンデンサ放電電流がゲートしや断電流設定
値以上で、出力電流がインバータの定格値以内
であるとき。 (b) 負荷短絡の判別 コンデンサ放電電流がゲートしや断電流設定
値以上か、出力電流がゲートしや断設定値以上
で、出力電圧が電圧降下設定値以下であると
き。[Scope of Claims] 1. In a device that controls a plurality of electric motors using an inverter, there is provided a discharge current detection means for detecting a discharge current of a capacitor provided on the DC input side of the inverter, and a discharge current detection means for detecting an output current of the inverter. output current detection means, output voltage detection means for detecting the output voltage of the inverter, and failure determination means for inputting the detection signals of the respective detection means and comparing them with preset values to determine the location of the failure. In addition, when the discharge current or the output current reaches a gating cutoff setting value, it is compared with a preset setting value, and the failure location is determined by the failure determination means under the following conditions. Inverter failure diagnosis device. (a) Determination of inverter element destruction When the capacitor discharge current is greater than the gate cutoff current setting value and the output current is within the inverter's rated value. (b) Determination of load short circuit When the capacitor discharge current is greater than the gate cutoff current setting value, or the output current is greater than the gate cutoff setting value and the output voltage is less than the voltage drop setting value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57104131A JPS58222797A (en) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | Defect diagnosing device for inverter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57104131A JPS58222797A (en) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | Defect diagnosing device for inverter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58222797A JPS58222797A (en) | 1983-12-24 |
| JPH0116118B2 true JPH0116118B2 (en) | 1989-03-22 |
Family
ID=14372551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57104131A Granted JPS58222797A (en) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | Defect diagnosing device for inverter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58222797A (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5732583B2 (en) * | 1975-01-31 | 1982-07-12 | ||
| JPS5826279B2 (en) * | 1977-09-19 | 1983-06-01 | 株式会社東芝 | Inverter control method |
-
1982
- 1982-06-17 JP JP57104131A patent/JPS58222797A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58222797A (en) | 1983-12-24 |
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