实现不需要高速的Ａ／Ｄ变换器、还能提高母线电压的电压利用率的三相ＰＷＭ变换器的故障检测装置。包括对三相ＰＷＭ变换器（５２）的母线电压进行监视的母线电压监视单元（５６）；将三相ＰＷＭ变换器（５２）的各相输出电压相加、同时经具有截止频率低于ＰＷＭ载波频率的低通特性的滤波器输出相加后的输出电压的输出电压监视单元（５５ａ）；以及故障判定单元（６０ａ），当上述输出电压监视单元（５５ａ）输出的输出电压值与上述母线电压监视单元（５６）监视的与母线电压的３／２倍相对应的电压值大致相等时，上述故障判定单元（６０ａ）就判定上述三相ＰＷＭ变换器（５２）为故障。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及进行变换器(例如，三相PWM变换器)的故障检测的故障检测装置。
技术介绍
例如，专利第2902455号公报等所示的现有三相功率变换器(三相变换器)的故障检测装置包括监测与三相功率变换器相关的三相电压和三相电流的检测器；对由该检测器检测到的三相电压和三相电流的模拟信号进行取样保持(sample hold)的取样保持电路；按顺序逐个选择由检测器检测到的三相电压和三相电流的模拟信号并进行输出的多路传送器(multiplexer)；将由该多路传送器依次选择的三相电压和三相电流的模拟信号依次变换成数字值并进行输出的A/D变换器；以及读入由该A/D变换器依次变换的三相电压和三相电流的数字值、使用该值进行控制运算的微处理器(microprocessor)，判定当微处理器读入的各相电压值之和与各相电流之和分别在以零为中心的某个范围内时为正常，当脱离该范围时为异常。即，根据如上述专利公报所述的现有的三相变换器的故障检测装置，三相相电压的瞬间值和相电流的瞬间值经取样保持电路进行A/D变换，通过检测相电压的相加值和相电流的相加值是否都接近零来进行故障判定。专利第2902455号公报(图1)
技术实现思路
现有的三相变换器的故障检测装置由于如上构成，因此问题在于为了观测矩形波状的变换器输出电压的瞬间值必须使用高速的A/D变换器。另外，在母线电压低的车用的三相变换器等中，为了提高母线电压的电压利用率，有时控制三相变换器，使得线电压(即，各相间的电压)成为正弦波。在这样的情况下，问题在于相电压的相加值不为零，不能检测三相变换器的故障。还有，所谓母线电压是指为了变换到交流电压在三相变换器上外加的直流电压(例如，在车用的三相变换器的情况下为蓄电池电压)。本专利技术是为了解决上述问题而提出来的，其目的在于提供一种不要高速的A/D变换器、还能提高母线电压的电压利用率的三相PWM变换器的故障检测装置。其目的还在于提供一种能够不要高速的A/D变换器、还能提高母线电压的电压利用率，同时在使各相的输出电压成为正弦波的第1驱动方式或使各个输出线电压成为正弦波的第2驱动方式中的任一驱动方式中一直能进行故障判定的变换器的故障检测装置。本专利技术的变换器的故障检测装置包括对三相PWM变换器的母线电压进行监视的母线电压监视单元；将三相PWM变换器的各相输出电压相加、同时经具有截止频率低于PWM载波频率的低通特性的滤波器输出相加后的输出电压的输出电压监视单元；以及故障判定单元；当上述输出电压监视单元输出的输出电压值不是上述母线电压监视单元监视的与母线电压的3/2倍相对应的电压值的近似值时，上述故障判定单元就判定上述三相PWM变换器为故障。本专利技术的变换器的故障检测装置，包括对三相PWM变换器各相的输出电压进行监视、同时经具有截止频率低于PWM载波频率的低通特性的滤波器分别输出的输出电压监视单元；根据上述输出电压监视单元输出的输出电压，求出各相之间的线电压并相加的线电压加法单元；以及故障判定单元，当由上述线电压加法单元得到的各个线电压的相加值不是接近零的值时，上述故障判定单元就判定上述三相PWM变换器为故障。根据第1专利技术的变换器的故障检测装置，不必使用高速的A/D变换器。另外，根据第2专利技术的变换器的故障检测装置，能够不需要高速的A/D变换器、还能提高母线电压的电压利用率，同时在使各相的输出电压成为正弦波的第1驱动方式或使各个输出线电压成为正弦波的第2驱动方式中的任一驱动方式中都能进行故障判定。附图说明图1是表示将实施方式1的变换器的故障检测装置用于电动机的控制器时的构成例子的方框图。图2是表示将实施方式2的变换器的故障检测装置用于电动机的控制器时的构成例子的方框图。标号说明1 控制器2 电动机3 转子角度传感器4 蓄电池51 输入接口52 三相PWM变换器53 栅极驱动电路54 开关单元55a、55b 输出电压监视电路(输出电压监视单元)56 母线电压监视电路(母线电压监视单元)57 第1微型控制器(第1控制部)58 第2微型控制器(第2控制部)60a、60b 故障判定单元61 线电压加法单元具体实施方式以下，根据附图，说明本专利技术的一个实施方式。还有，在各个附图中，同一标号表示同一或相当的单元。实施方式1以下，根据附图，说明本专利技术的一个实施方式。图1表示将实施方式1的变换器的故障检测装置用于例如车用电动机的控制器时的构成例的方框图。在图中，1是控制器、2是车用电动机，电动机2使用DC无刷电动机。3是为了对与电动机2的磁极相应的相进行励磁，检测电动机2的转子角度的转子角度传感器、4是蓄电池。51是将检测转子角度传感器3的转子角度信号输入到控制器1用的输入接口、52是驱动电动机2的三相PWM(Pulse Width Modulation脉宽调制)变换器、53是驱动三相变换器52的栅极驱动电路、54是断开向栅极驱动电路53供电用的开关单元。另外，55a是监视三相PWM变换器52的输出电压用的输出电压监视电路、56是监视母线电压(在图1的例中，是蓄电池4的蓄电池电压)用的母线电压监视电路、57是控制三相PWM变换器52用的第1微型控制器(第1控制部)、58包含第1微型控制器(第1控制部)57，检测电动动力转向装置等的动作用的第2微型控制器(第2控制部)。另外，60a是根据输出电压监视电路55a的输出电压，判定三相PWM变换器52是否为故障的故障判定单元，故障判定单元60a配置在第1微型控制器(第1控制部)57内。接着说明本实施方式的变换器的故障检测装置的动作。第1微型控制器(也称为第1控制部)57根据转子角度传感器3检测到的转子角度信号将蓄电池供给的直流电压(即，母线电压)利用三相PWM变换器52变换成三相交流电压。然后，第1微型控制器(第1控制部)57为了根据变换的三相交流电压相应地驱动电动机2，经栅极驱动电路53控制三相变换器52的输出电压。将其作为第1驱动方式。还有，三相PWM变换器52输出的三相交流电压进行PWM(Pulse WidthModulation)，使各相的输出电压波形成为矩形波状。设蓄电池4的电压值为VB，则各个相电压为正弦波电压时线电压最大值为31/2·VB/2，电源电压(即，蓄电池4的电压值VB)的利用率下降。这里，所知的有以下方法，在各个相电压上叠加3次高次谐波，使得在将线电压保持在正弦波的同时，提高电源电压的利用率。但是，在电动机2的负载很大，旋转速度很大的情况下，存在外加电压不足的倾向。因此，这里，根据转子角度传感器3的转子角度信号，当电动机2的转速大于规定值时以该驱动方式(即，在各个相电压上叠加3次高次谐波，使得在将线电压保持在正弦波的同时，提高电源电压的利用率的方法)驱动三相PWM变换器52。将其称为第2驱动方式。这里，若将三相PWM变换器52的输出即三相交流电压相加，则成为三相PWM变换器52的中性点的电压。因而，在第1驱动方式中，通过检测相电压的相加值(即，中性点的电压)是否为零，从而能够检测三相变换器52是否发生接地短路的故障。输出电压监视电路55a是为了这样的目的而设置的，其结构做成，将三相变换器52的各个相电压相加，同时除去PWM的载波分量，当三相变换器52为正常时能得到与本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种变换器的故障检测装置，其特征在于，包括： 对三相ＰＷＭ变换器的母线电压进行监视的母线电压监视单元；将三相ＰＷＭ变换器的各相输出电压相加、同时经具有截止频率低于ＰＷＭ载波频率的低通特性的滤波器输出相加后的输出电压的输出电压监视单元； 以及故障判定单元，当所述输出电压监视单元输出的输出电压值不是所述母线电压监视单元监视的与母线电压的３／２倍相对应的电压值的近似值时，所述故障判定单元就判定所述三相ＰＷＭ变换器为故障。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：喜福隆之，松下正樹，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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