旋转变压器的异常检测装置制造方法及图纸

本申请提供一种旋转变压器的异常检测装置，即使在第一系统的励磁交流电压的周期与第二系统的励磁交流电压的周期不同而在系统间产生磁干扰的情况下，至少也可以判定第一系统的异常。旋转变压器的异常检测装置对第一系统的励磁绕组(10A)施加第一周期(TA)的交流电压，对第二系统的励磁绕组(10B)施加与第一周期(TA)不同的第二周期(TB)的交流电压，对第二周期分量减少处理后的所述第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值(V1A_F、V2A_F)进行减少第一周期TA的分量的直流提取处理，计算第一系统的两个输出信号的直流值(V1A_DC、V2A_DC)，并基于第一系统的两个输出信号的直流值(V1A_DC、V2A_DC)是否在正常范围内来判定第一系统的异常。系统的异常。系统的异常。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转变压器的异常检测装置


[0001]本申请涉及旋转变压器的异常检测装置。

技术介绍

[0002]作为检测电动机的旋转角度的角度检测器，大多使用旋转变压器。旋转变压器作为坚固的角度检测器为人所知，但由于电动机驱动系统的耐故障性的要求，旋转变压器也需要冗余性。
[0003]因此，专利文献1中公开了设有第一系统的励磁绕组和输出绕组、以及第二系统的励磁绕组和输出绕组的双重系统的旋转变压器。
[0004]此外，在专利文献2中公开了一种技术，设有第一和第二旋转变压器传感器，对于各旋转变压器传感器，sin相的输出信号的振幅sinωt和cos相的输出信号的振幅cosωt不满足(sinωt)2+(cosωt)2＝1的关系的情况下，判定两个旋转变压器信号线彼此短路。
[0005]此外，虽然不具有冗余性，但在专利文献3中公开了一种技术，在输出与无刷DC电动机的转子位置对应的正弦波信号及余弦波信号的角度检测器中，基于正弦波信号和余弦波信号的平方值之和是否在规定范围内来检测角度检测器的故障。现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1：日本专利特开2000
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18968号公报专利文献2：日本专利特开2005
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147791号公报专利文献3：日本专利特开2006
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335252号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0007]然而，在专利文献1、2那样的冗余系统的旋转变压器中，即使构成冗余系统的第一系统和第二系统电绝缘，也会发生磁干扰。由此，第一系统和第二系统的其中一个系统的输出绕组的输出信号包含由第一系统和第二系统中的另一个系统的励磁交流电压引起的分量。例如，第一系统中的输出绕组的输出信号除了包含由施加在第一系统的励磁绕组上的励磁交流电压引起的分量之外，还包含由施加在第二系统的励磁绕组上的励磁交流电压引起的分量。同样地，第二系统中的输出绕组的输出信号除了包含由施加在第二系统的励磁绕组上的励磁交流电压引起的分量之外，还包含由施加在第一系统的励磁绕组上的励磁交流电压引起的分量。
[0008]在专利文献1中，没有公开在具有这样的第一系统及第二系统的旋转变压器中判定各系统异常的技术。此外，在专利文献3中，没有公开在冗余系统的旋转变压器中判定各系统异常的技术。
[0009]在专利文献2的技术中，构成为第一旋转变压器的sin相和cos相的输出信号与第二旋转变压器的sin相和cos相的输出信号的相位相差180度。此外，施加到第一旋转变压器
的励磁线圈的交流电压的周期与施加到第二旋转变压器的励磁线圈的交流电压的周期相同。因此，在专利文献2中，虽然没有描述第一系统和第二系统之间的磁干扰的影响，但假使发生磁干扰，由于第一旋转变压器的sin相和cos相的输出信号中包含的由第一旋转变压器的励磁线圈引起的分量与由第二旋转变压器的励磁线圈引起的分量反相，因此也只是sin相和cos相的输出信号的幅度增益减小，仍然维持(sinωt)2+(cosωt)2＝1的关系。
[0010]因此，如专利文献2所示的技术，施加到第一系统的励磁绕组上的交流电压的周期与施加到第二系统的励磁绕组上的交流电压的周期相同，在第一系统的两个输出信号与第二系统的两个输出信号为同相或反相的情况下，即使发生系统间的磁干扰，对于各系统，可以认为基于两个输出信号各自的平方值之和也能够判定异常。
[0011]但是，当施加到第一系统励磁绕组的交流电压的周期与施加到第二系统励磁绕组的交流电压的周期不同时，如上所述，由于在第一系统的两个输出信号上会叠加由第二系统的励磁交流电压引起的分量，并且在第一系统的两个输出信号的平方值之和上会叠加第二系统的励磁交流电压的周期振动分量，因此基于平方值之和,不能精确地判定第一系统的异常。同样地，基于第二系统的两个输出信号的平方值之和，也不能精确地判定第二系统的异常。
[0012]此外，为了提高冗余性，可以使第一系统和第二系统相互独立地工作，第一系统的励磁交流电压与第二系统的励磁交流电压不需要同步，而是寻求第一系统的励磁交流电压的周期与第二系统的励磁交流电压的周期不同的旋转变压器。
[0013]因此，本申请的目的在于提供一种旋转变压器的异常检测装置，即使在第一系统的励磁交流电压的周期与第二系统的励磁交流电压的周期不同而发生系统间的磁干扰的情况下，也可以至少判定第一系统的异常。用于解决技术问题的技术手段
[0014]本申请所涉及的旋转变压器的异常检测装置包括：旋转变压器，该旋转变压器具有第一系统的励磁绕组、第一系统的两个输出绕组、第二系统的励磁绕组、以及第二系统的两个输出绕组，且在第一系统与第二系统之间会产生磁干扰；第一系统的励磁部，该第一系统的励磁部将第一周期的交流电压施加到所述第一系统的励磁绕组；第二系统的励磁部，该第二系统的励磁部将与所述第一周期不同的第二周期的交流电压施加到所述第二系统的励磁绕组；第一系统的输出信号检测部，该第一系统的输出信号检测部以所述第一周期的一半以下的周期检测所述第一系统的两个输出绕组的输出信号；第一系统的减少处理部，该第一系统的减少处理部对所述第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值进行减少所述第二周期的分量的第二周期分量减少处理；第一系统的直流提取处理部，该第一系统的直流提取处理部对所述第二周期分量减少处理后的所述第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值，进行减少所述第一周期的分量的直流提取处理，并计算第一系统的两个输出信号的直流值；以及第一系统的异常检测部，该第一系统的异常检测部基于所述第一系统的两个输出信号的直流值是否在预先设定的第一系统的正常范围内来判定第一系统的异常。
专利技术效果
[0015]当第一系统存在异常时，第一系统的两个输出绕组的输出信号检测值中包含的第一周期分量的振动中心值将脱离正常范围。根据本申请所涉及的旋转变压器的异常检测装置，当第一周期和第二周期不同，并且第一系统的两个输出绕组的输出信号检测值中由于系统间的磁干扰而包含由第二系统的第二周期的励磁交流电压引起的第二周期的分量时，通过第二周期分量减少处理，能够从第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值减少第二周期的分量。然后，对于第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出绕组的输出信号检测值，进行减少第一周期的分量的直流提取处理，从而能够计算在第一系统的两个输出绕组的输出信号检测值中包含的第一周期分量的振动中心值(直流分量)。因此，基于第一系统的两个输出信号的直流值是否在第一系统的正常范围内，能够精确地判定第一系统的异常。
附图说明
[0016]图1是实施方式1所涉及的旋转变压器的异常检测装置的简要结构图。图2是沿轴向观察实施方式1所涉及的旋转变压器的侧视图。图3是用于说明实施方式1所涉及的假设没有系统之间的磁干扰的情况下的第1系统的检测定时的时序图。图4是实施方式1所涉及的控制装置的硬件结构图。图5是用于说明实施方式1所涉及的第一系统的第二周期分量减少处理以及直流提取处理的时序图。图6是实施方式1所涉及的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转变压器的异常检测装置，其特征在于，包括：旋转变压器，该旋转变压器具有第一系统的励磁绕组、第一系统的两个输出绕组、第二系统的励磁绕组、以及第二系统的两个输出绕组，且在第一系统与第二系统之间会产生磁干扰；第一系统的励磁部，该第一系统的励磁部将第一周期的交流电压施加到所述第一系统的励磁绕组；第二系统的励磁部，该第二系统的励磁部将与所述第一周期不同的第二周期的交流电压施加到所述第二系统的励磁绕组；第一系统的输出信号检测部，该第一系统的输出信号检测部以所述第一周期的一半以下的周期检测所述第一系统的两个输出绕组的输出信号；第一系统的减少处理部，该第一系统的减少处理部对所述第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值进行减少所述第二周期的分量的第二周期分量减少处理；第一系统的直流提取处理部，该第一系统的直流提取处理部对所述第二周期分量减少处理后的所述第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值，进行减少所述第一周期的分量的直流提取处理，计算第一系统的两个输出信号的直流值；以及第一系统的异常检测部，该第一系统的异常检测部基于所述第一系统的两个输出信号的直流值是否处于预先设定的第一系统的正常范围内来判定第一系统的异常。2.如权利要求1所述的旋转变压器的异常检测装置，其特征在于，当所述第一系统的两个输出信号的直流值不在所述第一系统的正常范围内的情况连续地持续了预先设定的异常判定次数以上时，所述第一系统的异常检测部判定所述第一系统发生了异常。3.如权利要求1或2所述的旋转变压器的异常检测装置，其特征在于，所述第一系统的直流提取处理部对所述第二周期分量减少处理后的所述第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值，进行所述第一周期的自然数倍的期间的移动平均处理，计算所述第一系统的两个输出信号的直流值。4.如权利要求1至3中任一项所述的旋转变压器的异常检测装置，其特征在于，所述第一系统的输出信号检测部在施加到所述第一系统的励磁绕组的所述第一周期的交流电压成为最大值或最小值的每隔所述第一周期的半周期的检测定时，检测所述第一系统的两个输出绕组的输出信号，所述第一系统的直流提取处理部计算在本次的检测定时计算出的所述第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值、与在上次的检测定时计算出的所述第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值的平均值，作为所述第一系统的两个输出信号的直流值。5.如权利要求1至4中任一项所述的旋转变压器的异常检测装置，其特征在于，所述第二周期被设定为比所述第一周期长，作为所述第二周期分量减少处理，所述第一系统的减少处理部将在本次的检测定时检测出的所述第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值、与在本次的检测定时的第一系统减少处理间隔前的检测定时检测出的所述第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值相加，所述第一系统减少处理间隔被设定成TB/2+TB
×
M(M为0以上的整数)，其中，所述第
二周期设为TB。6.如权利要求5所述的旋转变压器的异常检测装置，其特征在于，所述第二周期被设定成TA
×2×
N(N为1以上的整数),其中，所述第一周期设为TA。7.如权利要求1至6中任一项所述的旋转变压器的异常检测装置，其特征在于，包括：第二系统的输出信号检测部，该第二系统的输出信号检测部以所述第二周期的一半以下的周期检测所述第二系统的两个输出绕组的输出信号；第二系统的减少处理部，该第二系统的减少处理部对所述第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值进行减少所述第一周期的分量的第一周期分量减少处理；第二系统的直流提取处理部，该第二系统的直流提取处理部对所述第一周期分量减少处理后的所述第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值，进行减少所述第二周期的分量的直流提取处理，计算第二系统的两个输出信号的直流值；以及第二系统的异常检测部，该第二系统的异常检测部基于所述第二系统的两个输出信号的直流值是否处于预先设定的第二系统的正常范围内来判定第二系统的异常。8.如权利要求7所述的旋转变压器的异常检测装置，其特征在于，当所述第二系统的两个输出信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：森辰也，池田纮子，松永俊宏，池田宪司，久保建太，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：