异常诊断装置(30)检测流过由功率转换装置(100)的脉冲宽度调制控制驱动的电动机(2)的电流并进行频率分析，判定部(34)基于从分析结果获得的调制波的至少一个边带分量的频谱峰值判定电动机(2)的异常。异常诊断装置(30)包括频率设定部(33)，该频率设定部(33)预先设定电流中的噪声频率(fnα)，判定部(34)基于边带分量的频率和设定的噪声频率(fnα)推定边带分量的频谱峰值中有无噪声干扰，从而进行异常判定。常判定。常判定。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】异常诊断装置、功率转换装置及异常诊断方法
[0001]本申请涉及一种用于诊断电动机的异常的异常诊断装置、具备该异常诊断装置并驱动电动机的功率转换装置、以及电动机的异常诊断方法。
技术介绍
[0002]为了在运转中诊断电动机的异常，例如在专利文献1记载的现有方法中，对流过电动机的电流进行频率分析，从作为电源频率分量的边带出现的频率分量来诊断异常。然后，在流过电动机的电流中，通过对具有相同相位的两个周期的波形彼此进行减法，抵消噪声分量并提取转子异常时出现的脉动分量，从而进行异常诊断。
[0003]此外，在专利文献2所述的现有方法中，通过逆变器的PWM(脉冲宽度调制)控制驱动感应电动机的情况下，去除在振动的频谱中产生的噪声分量，对去除噪声分量的频谱进行逆傅立叶变换，以去除噪声分量的形式获得由感应电动机采集的振动加速度波形。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本专利特开2003－274691号公报专利文献2：日本专利特开2016－116251号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题
[0005]在专利文献1记载的以往的异常诊断中，在电动机中流过的电流中，每个周期只能抵消相同相位、相同大小的噪声分量。然而，根据电动机的驱动条件或异常状态，噪声分量各不相同，残留着无法降低的噪声分量，难以高可靠性地提取用于异常诊断的频率分量。
[0006]在专利文献2记载的以往的异常诊断中，避免了由载波频率引起的加速度分量即噪声信号，因此残留有除此以外的噪声分量，特别是低频域的噪声分量，从而难以高可靠性地进行异常诊断。
[0007]本申请公开了一种用于解决上述问题的技术，其目的在于提供一种异常诊断装置，通过防止包含低频域的噪声的影响，高可靠性地诊断由功率转换装置的脉冲宽度调制控制驱动的电动机的异常。此外，本申请的目的是提供一种功率转换装置，其包括这种异常诊断装置，高可靠性地诊断电动机的异常并驱动电动机。进一步，本申请的目的是提供一种异常诊断方法，通过防止包含低频域的噪声的影响，高可靠性地诊断由功率转换装置的脉冲宽度调制控制驱动的电动机的异常。用于解决技术问题的技术手段
[0008]本申请公开的异常诊断装置诊断由功率转换装置的脉冲宽度调制控制驱动的电动机的异常。该异常诊断装置包括：检测部，其用于检测流过所述电动机的电流；分析部，其用于对由所述检测部检测的所述电流进行频率分析并输出分析结果；
判定部，其基于从所述分析结果获得的调制波的至少一个边带分量的频谱峰值来判定所述电动机的异常；以及频率设定部，其用于预先设定所述电流内的噪声频率。然后，所述判定部基于所述边带分量的频率和所设定的所述噪声频率，推定所述边带分量的所述频谱峰值中有无噪声干扰，并判定所述电动机的异常。
[0009]此外，本申请公开的功率转换装置包括将直流电转换为交流电并向所述电动机供电的功率转换部和通过所述脉冲宽度调制控制对所述功率转换部进行输出控制的控制装置，所述控制装置包括所述异常诊断装置，以诊断所述电动机的异常。
[0010]此外，本申请公开的异常诊断方法是一种诊断由功率转换装置的脉冲宽度调制控制驱动的电动机的异常的方法，包括：第一步骤，对用于脉冲宽度调制控制的三个频率即调制波频率、载波频率和采样所述调制波的采样频率中包含所述调制波频率的两个以上的频率的最大公约数进行运算，并将该最大公约数的整数倍的频率设定为噪声频率；第二步骤，检测流过所述电动机的电流并进行频率分析；以及第三步骤，基于从所述第二步骤的分析结果获得的调制波的边带分量的频谱峰值，判定所述电动机的异常。然后，在所述第三步骤中，基于所述边带分量的频率和在所述第一步骤中设定的所述噪声频率，推定所述边带分量的所述频谱峰值中有无噪声干扰。
[0011]此外，本申请公开的异常诊断方法是一种诊断由功率转换装置的脉冲宽度调制控制驱动的电动机的异常的方法，包括：第一步骤，将从用于脉冲宽度调制控制的调制波频率偏离所述功率转换装置所连接的交流电源的频率的整数倍的频率设定为噪声频率；第二步骤，检测流过所述电动机的电流并进行频率分析；第三步骤，基于从所述第二步骤的分析结果获得的调制波的边带分量的频谱峰值，判定所述电动机的异常。然后，在所述第三步骤中，基于所述边带分量的频率和在所述第一步骤中设定的所述噪声频率，推定所述边带分量的所述频谱峰值中有无噪声干扰。专利技术效果
[0012]根据本申请公开的异常诊断装置，能够防止包含低频域的噪声的影响而高可靠性地诊断由功率转换装置的脉冲宽度调制控制驱动的电动机的异常。
[0013]此外，根据本申请公开的功率转换装置，能够防止包含低频域的噪声的影响而高可靠性地诊断由该功率转换装置的脉冲宽度调制控制驱动的电动机的异常。
[0014]此外，根据本申请公开的异常诊断方法，能够防止包含低频域的噪声的影响而高可靠性地诊断由功率转换装置的脉冲宽度调制控制驱动的电动机的异常。
附图说明
[0015]图1是示出实施方式1所涉及的功率转换装置和异常诊断装置的结构的图。图2是示出实施方式1所涉及的异常诊断装置的简要结构的框图。图3是示出实施方式1所涉及的异常诊断装置的一部分硬件结构的框图。图4是说明实施方式1所涉及的异常诊断装置中的电流的频谱波形的图。图5是说明实施方式1所涉及的功率转换装置的脉冲宽度调制控制的波形图。图6是说明实施方式1所涉及的异常诊断装置的动作的流程图。图7是示出实施方式2所涉及的异常诊断装置的简要结构的框图。图8是示出实施方式3所涉及的异常诊断装置的简要结构的框图。
图9是示出实施方式4所涉及的功率转换装置和异常诊断装置的结构的图。图10是示出实施方式4所涉及的异常诊断装置的简要结构的框图。图11是用于说明实施方式4所涉及的噪声频率的电流的频谱波形。图12是说明实施方式4所涉及的异常诊断装置的动作的流程图。图13是示出实施方式5所涉及的功率转换装置和异常诊断装置的结构的图。图14是示出实施方式5的另一例所涉及的载波的图。图15是用于说明实施方式6所涉及的效果的电流的频谱波形的示意图。
具体实施方式
[0016]实施方式1.图1是示出实施方式1所涉及的功率转换装置和异常诊断装置的结构的图。如图1所示，功率转换装置100连接在例如由商用电源构成的交流电源1和电动机2之间，对电动机2进行驱动控制。功率转换装置100包括功率转换部10和对功率转换部10进行输出控制的控制装置20。此外，从功率转换部10流过电动机2的电流i由电流传感器3检测，异常诊断装置30基于电流i来诊断电动机2的异常。另外，电流传感器3可以内置于功率转换装置100，亦可外部安装，并且电流传感器3的数量和位置不限于图示的数量和位置。
[0017]功率转换部10包括转换器部10A、逆变器部10B和滤波电容器10C，它们经由直流母线连接。转换器部10A将来自交流电源1的交流电转换为直流电，并输出到滤波电容器10C，逆变器部10B将滤波电容器10C的直流电转换为交流电，并向电动机2供电。该情况下，交流电源1、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】1.一种异常诊断装置，用于诊断由功率转换装置的脉冲宽度调制控制驱动的电动机的异常，其特征在于，包括：检测部，该检测部对流过所述电动机的电流进行检测；分析部，该分析部对由所述检测部检测的所述电流进行频率分析并输出分析结果；判定部，该判定部基于从所述分析结果获得的调制波的至少一个边带分量的频谱峰值判定所述电动机的异常；以及频率设定部，该频率设定部预先设定所述电流内的噪声频率，所述判定部基于所述边带分量的频率和所设定的所述噪声频率，推定所述边带分量的所述频谱峰值处有无噪声干扰，从而判定所述电动机的异常。2.如权利要求1所述的异常诊断装置，其特征在于，由所述频率设定部设定的所述噪声频率包含低于载波频率的1/2的频率。3.如权利要求1或2所述的异常诊断装置，其特征在于，所述频率设定部运算用于所述脉冲宽度调制控制的三个频率即调制波频率、载波频率和对所述调制波进行采样的采样频率内、包含所述调制波频率的两个以上的频率的最大公约数，并将该最大公约数及其整数倍设定为所述噪声频率。4.如权利要求1或2所述的异常诊断装置，其特征在于，所述频率设定部将从用于所述脉冲宽度调制控制的调制波频率的整数倍偏离了所述功率转换装置所连接的交流电源的频率的整数倍所得的值的绝对值设定为所述噪声频率。5.如权利要求1至4中任一项所述的异常诊断装置，其特征在于，当所述边带分量的频率与所述噪声频率的差分小于设定值且两者相接近时，所述判定部针对该边带分量推定为有所述噪声干扰。6.如权利要求5所述的异常诊断装置，其特征在于，所述判定部去除被推定为有所述噪声干扰的边带分量，判定所述电动机的异常。7.如权利要求5所述的异常诊断装置，其特征在于，包括用于在所述电动机正常运转时检测所述电流的所述噪声频率下的噪声大小的噪声检测部；以及用于存储该噪声检测部的检测结果的存储部，所述判定部对于推定为有所述噪声干扰的边带分量，基于该边带分量的所述频谱峰值和所述存储部内的所述检测结果来判定所述电动机的异常。8.如权利要求1至7中任一项所述的异常诊断装置，其特征在于，包括用于向外部通知有无所述噪声干扰的通知部。9.一种功率转换装置，其特征在于，包括：将直流电转换为交流电并向所述电动机供电的功率转换部；以及通过所述脉冲宽度调制控制来输出控制所述功率转换部的控制装置，所述控制装置包括如权利要求1至8中任一项所述的异常诊断装置，以诊断所述电动机的异常。10.一种功率转换装置，其特征在于，包括：将直流电转换为交流电并向所述电动机供电的功率转换部；以及通过所述脉冲宽度调制控制来输出控制所述功率转换部的控制装置，所述控制装置包括如权利要求3所述的异常诊断装置，以诊断所述电动机的异常，
在所述边带分量的频率与所述噪声频率之间的差分小于设定值且两者相接近时，所述控制装置对用于运算所述最大公约...
【专利技术属性】
技术研发人员：宫内俊彦，三好将仁，开田健，佐野壮太，菅原烈，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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