交流电动机控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术的交流电动机控制装置包括：交流电动机；逆变器，其通过电动机线缆由电动机电流对交流电动机进行驱动；和电动机电流检测器，其检测在交流电动机的电动机线缆中流动的电动机电流；该交流电动机控制装置利用运算处理装置，根据由电动机电流检测器检测到的电动机电流检测电动机线缆的相间短路或断线等异常。由此，可提供一种不使用特别的电路就能检测出交流电动机驱动中的电动机线缆的异常状态的交流电动机控制装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及连接电动机与电力变换器之间的线缆(cable)的异常检测， 尤其涉及交流电动机控制装置的异常检测。
技术介绍
历来，存在着对连接电动机与逆变器(iiwerter)之间的线缆或电动机 电路的断线、相间短路等异常进行检测的方法。作为该方法，存在如下技 术在电动机驱动停止中向电动机电路施加低电压，基于诊断图案(pattem) 对此时的逆变器直流部中流动的电流进行诊断判定的技术(特开平 6-66901号公报)；和测量短路电流所持续的时间，当该持续时间超过规定 时间时，判断为短路故障的技术(特开平10-191551号公报)。上述技术中的前者是在电动机驱动前向电动机施加微弱电压，并根据 此时的DC电流图案对相间短路进行检测的技术。该技术能在电动机驱动 前检测出相间短路，但存在着无法检测出电动机驱动中的相间短路的缺 点。而上述技术中的后者是只能应用于DC电动机的技术。因此，在电流 值时刻变化的交流电动机中难以应用该技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种不设置特别的电路就能由运算处理装置 检测出交流电动机驱动中的电动机线缆的异常状态(相间短路、线缆断线 等)的电动机控制装置。本专利技术的交流电动机控制装置的代表方案之一包括交流电动机；逆变器，其通过电动机线缆由电动机电流对交流电动机进行驱动；电动机电 流检测器，其检测与交流电动机连接的电动机线缆中流动的电动机电流；和运算处理装置，其基于由电动机电流检测器检测到的电动机电流，检测 电动机线缆为异常的情况。而且，本专利技术的交流电动机控制装置的另一代表方案包括交流电动 机，其由多个电动机电流驱动；逆变器，其通过多根电动机线缆由多个电 动机电流对交流电动机进行驱动；电动机电流检测器，其检测与交流电动 机连接的多根电动机线缆中分别流动的多个电动机电流；存储单元，其保 存由电动机电流检测器检测到的多个电动机电流；和运算处理装置，其将 存储单元中存储的电动机电流与预先确定的规定值进行比较，当多个电动 机电流值中的至少两个电动机电流值比该规定值大时，判定为异常状态。还有，本专利技术的交流电动机控制装置的另一代表方案包括交流电动 机，其由多个电动机电流驱动；逆变器，其通过多根电动机线缆由多个电 动机电流对交流电动机进行驱动；电动机电流检测器，其检测与交流电动 机连接的多根电动机线缆中分别流动的多个电动机电流；存储单元，其保 存由电动机电流检测器检测到的多个电动机电流；和运算处理装置，其将 存储单元中存储的电动机电流与预先确定的规定值进行比较，当多个电动 机电流值中的至少一个电动机电流值比该规定值小时，判定为异常状态。根据本专利技术，可提供能以低成本进行迅速的异常检测的交流电动机控 制装置。附图说明图1是具备了作为本专利技术一个实施例的进行相间短路检测的电动机控 制装置的电动汽车的驱动系统构成图；图2是作为本专利技术一个实施例的实施相间短路检测的流程图；图3是说明本专利技术中的相间短路时的相电流的图；图4是具备了作为本专利技术另一个实施例的进行相间短路检测的电动机 控制装置的电动汽车的驱动系统构成图；图5是作为本专利技术另一个实施例的实施相间短路检测的流程图；图6是作为本专利技术另一个实施例的进行相间断线检测的流程图；图7是对于进行作为本专利技术另一个实施例的相间断线检测的判定时间 的最佳值的说明图。具体实施方式下面，参照附图，对本专利技术的实施方式进行说明。 (实施例1)基于图1 图3，说明用于进行相间短路检测的一个实施例。首先， 基于电动汽车用驱动控制系统，描述本专利技术的电动机线缆状态的异常检测 方法。图1是表示具备本实施例的电动机控制装置的电动汽车用驱动系统的 构成图。交流电动机1 (同步电动机)是永磁铁型同步电动机。作为电力 变换器的逆变器电路2以电池4为电源进行动作。交流电动机1通过逆变 器电路2接受电力的供给。交流电动机l中包括作为旋转传感器的编码 器等速度检测部6、和检测磁极位置的磁极位置传感器等相位运算部7。 这些部件分别将交流电动机1的转速和相位的信息传递给控制装置。从电池4向逆变器电路2输入直流电流。在逆变器电路2的直流电流 输入侧连接着使电池4的电压平滑化的电容器3、和测定电池4的电压 的电池电压检测部5。电池电压检测部5将检测出的电池4的电压值传递 给电流指令决定部9。从逆变器电路2输出U相、V相、W相这三相交流电流。在该逆变器 电路2的交流电流输出侧存在着电流检测部13，其对输入到交流电动机1 的交流电流、即U相、V相、W相的各电流值进行检测。由电流检测部 13检测出的三相交流电流在三相两相变换部12中基于由相位运算部7运 算出的相位角e被dq轴变换。该dq轴变换值被传递到电流控制运算部10 的输入侧。电流指令决定部9基于由速度指令检测部6输出的转速N、由电池电 压检测部5检测出的电池4的电压、以及由转矩指令处理部8处理后的转 矩指令一，输出dq轴电流指令。电流控制运算部10根据从电流指令决定部9输出的dq轴电流指令、 通过三相两相变换部12进行dq轴变换后的电流检测值、以及从速度检测 部6输出的转速N，基于PI控制来运算dq轴电压指令。由电流控制运算 部10运算出的dq轴电压指令，基于由相位运算部7运算出的相位角E，在两相三相变换部11中运算三相交流电压指令。在两相三相变换部11的内部，存在PWM信号控制部(未图示)。PWM 信号运算部将三相交流电流指令变换为开关控制信号，该开关控制信号用 于控制位于逆变器电路2的内部的开关元件。该开关控制信号被供给到位 于逆变器电路2的内部的各相的开关元件。由电流检测部13检测到的三相交流电流被输入到线缆状态检测部14。 线缆状态检测部14始终同时对U相、V相、W相的交流电流值进行采样。 该采样值例如被保存在位于运算处理装置内部的存储装置中。此时，希望 采样周期比交流电动机1的驱动频率充分短。在连接交流电动机1与逆变器电路2的电动机线缆中发生了相间短路 或断线等异常的情况下、和在正常动作的情况下，对于交流电动机1与逆 变器电路2之间流动的电流而言，会在U相、V相、W相各相的相位关 系或电流振幅值上产生差异。在本实施例中，作为一例，对电动机电流基 于振幅值的变化的异常判定进行说明。图3是表示通常时与相间短路时的相电流的比较图。在电动机线缆处 于相间短路状态时，电动机的相间电感变得极小。因此，短路相电动机电 流如图3 (b)所示，相对于指令值而言过大，通过电流反馈控制器成为振 荡的状态。作为一例，若与图3 (a)所示的正常时的电流波形18的振幅 值进行比较，则短路时的短路相电流波形19的振幅值为2倍以上。可利用电动机电流的该差异，从采样后的U相、V相、W相的各相电 流数据中拾取规定时间量的采样数据，由此检测相间短路。图2是表示本实施例的相间短路检测方法的流程图。基于采样后的U 相、V相、W相的各相电流数据，来检测相间短路状态的产生。这里，采 样后的各相的电流数据被保存在位于运算处理装置内部的存储装置中。而 且，预先确定作为判断是否为短路状态(异常状态)的判定基准的电流值， 并将该值保存到存储装置中。因此，通过由运算处理装置对采样后的电流 数据与基准电流值进行比较，可检测出是否为短路状态。首先，在诊断开始时，处于对U相的电流值进行判定的状态15，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流电动机控制装置，包括：交流电动机；逆变器，其通过电动机线缆由电动机电流对所述交流电动机进行驱动；电动机电流检测器，其检测与所述交流电动机连接的所述电动机线缆中流动的所述电动机电流；和运算处理装置，其基于由所述电动机电流检测器检测到的所述电动机电流，检测所述电动机线缆是否为异常。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：松井大和，泽田建文，吉原重之，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]