电力变换装置、电流检测器的异常判断方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电力变换装置、电流检测器的异常判断方法，即使有负载不平衡、电流脉动也能够正确判定电流检测器的异常。电力变换装置具备：电流检测器(34～36)、计算电流检测值I

【技术实现步骤摘要】
电力变换装置、电流检测器的异常判断方法


[0001]本专利技术涉及电力变换装置以及电流检测器的异常判断方法。

技术介绍

[0002]以往，已知有将交流电源的电力变换为可变电压可变频率的电力的电力变换装置。电力变换装置具备对在电源与电力变换装置之间流动的电流进行测定的电流检测器，以电流成为预定值的方式进行控制。另外，电力变换装置具备对在电力变换装置与负载装置之间流动的电流进行测定的电流检测器，以电流成为预定值的方式进行控制。对在电力变换装置与电动机之间流动的电流进行检测的电流检测器、对在电力变换装置与电源之间流动的电流进行检测的电流检测器是为了控制电力变换装置的电流而必需的。因此，电流检测器的异常会导致系统的动作不稳定，在最差的情况下可能导致系统的计划外停止。
[0003]作为用于确认在电力变换装置与电动机之间流动的电流的电流检测器的健全性的技术，已知下述的方法。例如，已知有如下方法：检测在电力变换装置与电动机之间流动的各相的电流，将各相的电流有效值与其他相的电流有效值进行比较，由此判定发生了异常的相(例如，参照专利文献1)。
[0004]另外，已知有如下方法：判定3相电流检测值的总和是否为零，在该判定结果中3相电流的总和不为零的情况下，通过各相的电流值比较或者符号判定来判定电流检测器发生了异常的相(例如参照专利文献2、专利文献3)。
[0005]专利文献1所记载的技术在连接了平衡3相负载的情况下能够判定发生了异常的相。但是，在3相负载不平衡的情况下，在负载小的相中流过较多的电流，3相电流有效值不一致。因此，在电流检测器正常的情况下，有可能误检测出电流检测器的异常。
[0006]另外，在专利文献2以及专利文献3所记载的技术中，在电流波形中包含有与电流波形的基波分量的大小相比无法忽视的大小的电流脉动的情况下，有可能由于电流脉动而对电流检测器的异常进行误检测。
[0007]专利文献1：日本专利第3737370号公报
[0008]专利文献2：日本特开2005
‑
94912号公报
[0009]专利文献3：日本特开2006
‑
50702号公报

技术实现思路

[0010]本专利技术的方式的电力变换装置是设置在交流电源与负载装置之间的电力变换装置，具备：多个电流检测器，其按照每个相检测在所述交流电源与所述电力变换装置之间、或者在所述电力变换装置与所述负载装置之间流动的多个相的交流电流；第一加法部，其计算由多个所述电流检测器检测出的多个相的电流检测值的第一总和；第一乘法部，其针对所述多个相的每一个，计算所述第一总和与所述电流检测值的积即第一积；第一滤波器，其分别减少或者除去多个所述第一积中包含的高次谐波分量；第二乘法部，其分别计算不同相的2个所述电流检测值的积即第二积；第二加法部，其计算多个所述第二积的第二总
和；第二滤波器，其减少或除去所述第二总和中包含的高次谐波分量；第三乘法部，其按照每个相分别计算所述电流检测值的平方；第三加法部，其计算多个所述平方的第三总和；第三滤波器，其减少或除去所述第三总和中包含的高次谐波分量；以及异常判断部，其根据所述第一滤波器的输出、所述第二滤波器的输出以及所述第三滤波器的输出，分别生成多个所述电流检测器的异常程度，根据所述异常程度来判断所述电流检测器的异常。
[0011]本专利技术的方式的电流检测器的异常判断方法，是按照每个相检测在交流电源与被供给所述交流电源的电力的负载装置之间流动的多个相的电流的电流检测器的异常判断方法，其中，计算由多个所述电流检测器分别检测出的电流检测值的第一总和；针对所述多个相的每一个，计算所述第一总和与所述电流检测值的积即第一积；对多个所述第一积实施滤波处理而分别减少或除去高次谐波分量；分别计算不同相的2个所述电流检测值的积即第二积；计算多个所述第二积的第二总和；对所述第二总和实施滤波处理而减少或除去高次谐波分量；按照每个相分别计算所述电流检测值的平方；计算多个所述平方的第三总和；对所述第三总和实施滤波处理而减少或除去高次谐波分量；以及根据多个所述第一积的滤波处理结果、所述第二总和的滤波处理结果、所述第三总和的滤波处理结果，分别生成多个所述电流检测器的异常程度，根据所述异常程度来判断所述电流检测器的异常。
[0012]根据本专利技术，即使存在负载不平衡、电流脉动，也能够正确地判定电流检测器的异常。
附图说明
[0013]图1是表示本专利技术的第一实施方式的电力变换装置的一例的图。
[0014]图2是表示设置于转换器单元的3个转换器电力变换部的图。
[0015]图3是表示设置于逆变器单元的3个逆变器电力变换部的图。
[0016]图4是表示转换器侧异常判断器的详细情况的框图。
[0017]图5是表示逆变器侧异常判断器的详细情况的框图。
[0018]图6是说明异常判断部中的各种处理的框图。
[0019]图7是表示图6的异常判断部中的异常判断处理的一例的流程图。
[0020]图8是表示作为步骤S106的处理的具体例的例1～9的图，其中，
※
1表示由于正常的电流检测器的个体差异使得G
U
以及G
V
不是正好为100％。
[0021]图9是表示作为步骤S106的处理的具体例的例10～13的图，其中，
※
1表示由于正常的电流检测器的个体差异使得G
V
以及G
W
不是正好为100％，
※
2表示由式(64)的左边为0而步骤S106为否，因此不计算步骤S107的式(65)。
[0022]图10是表示说明电流波形与异常判断动作的关系的例14～17的图，其中，
※
1表示X的值(U相负载是V相负载及W相负载的X％)，
※
2表示Y的值(电流脉动的标准偏差是基波振幅的Y％)，
※
3表示由式(64)的左边为0而步骤S105为否，因此不计算步骤S106的式(65)，
※
4表示由式(64)的左边为0而步骤S105为否，因此不计算异常度推定值。
[0023]图11是表示说明电流波形与异常判断动作的关系的例18～21的图，其中，
※
1表示X的值(U相负载是V相负载及W相负载的X％)，
※
2表示Y的值(电流脉动的标准偏差是基波振幅的Y％)。
[0024]图12是表示例14中的输出波形的图。
[0025]图13是表示例15中的输出波形的图。
[0026]图14是表示例16中的输出波形的图。
[0027]图15是表示例17中的输出波形的图。
[0028]图16是表示例18中的输出波形的图。
[0029]图17是表示例19中的输出波形的图。
[0030]图18是表示例20中的输出波形的图。
[0031]图19是表示例21中的输出波形的图。
[0032]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力变换装置，其设置在交流电源与负载装置之间，其特征在于，所述电力变换装置具备：多个电流检测器，其按照每个相检测在所述交流电源与所述电力变换装置之间、或者在所述电力变换装置与所述负载装置之间流动的多个相的交流电流；第一加法部，其计算由多个所述电流检测器检测出的多个相的电流检测值的第一总和；第一乘法部，其针对所述多个相的每一个，计算所述第一总和与所述电流检测值的积即第一积；第一滤波器，其分别减少或除去多个所述第一积中包含的高次谐波分量；第二乘法部，其分别计算不同相的2个所述电流检测值的积即第二积；第二加法部，其计算多个所述第二积的第二总和；第二滤波器，其减少或除去所述第二总和中包含的高次谐波分量；第三乘法部，其按照每个相分别计算所述电流检测值的平方；第三加法部，其计算多个所述平方的第三总和；第三滤波器，其减少或除去所述第三总和中包含的高次谐波分量；以及异常判断部，其根据所述第一滤波器的输出、所述第二滤波器的输出以及所述第三滤波器的输出，分别生成多个所述电流检测器的异常程度，根据所述异常程度来判断所述电流检测器的异常。2.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，所述电力变换装置还具备：第一运算部，其根据所述第一滤波器的输出、所述第二滤波器的输出以及所述第三滤波器的输出，分别计算作为多个所述异常程度且设定为关于多个相的总和始终为零的相对异常度，在多个所述相对异常度各自的绝对值内的最大值大于预先设定的异常判定阈值的情况下，所述异常判断部判断为多个所述电流检测器中的至少一个异常。3.根据权利要求2所述的电力变换装置，其特征在于，所述异常判断部判定是否能够将多个所述相对异常度分类为相似度高的2个要素以及与这2个要素相似度低的1个要素，在能够分类的情况下，判断为多个所述电流检测器中仅1个异常，在不能分类的情况下，判断为2个以上的所述电流检测器异常。4.根据权利要求2所述的电力变换装置，其特征在于，所述异常判断部将多个所述相对异常度各自的绝对值的大小进行比较，判断为与绝对值最大的所述相对异常度对应的所述电流检测器异常。5.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，所述电力变换装置还具备：存储部，其将多个所述电流检测器正常的情况下的检测增益的平均值与电流振幅的第三积、与所述交流电源或所述负载装置的运转条件相关联地存储；第二运算部，其根据所述第二滤波器和所述第三滤波器的输出，计算相当于多个所述电流检测器的检测增益的平均值与电流振幅的积的物理量；以及第三运算部，其根据所述第三积、在与所述运转条件相同的运转条件下由所述第二运
算部计算出的所述物理量、所述第一滤波器的输出、所述第二滤波器的输出以及所述第三滤波器的输出，分别计算表示多个所述异常程度的绝对量的绝对异常度，所述异常判断部根据多个所述绝对异常度来判断多个所述电流检测器的异常。6.根据权利要求5所述的电力变换装置，其特征在于，所述电力变换装置还具备：第四运算部，其根据所述第一滤波器的输出、所述第二滤波器的输出以及所述第三滤波器的输出，分别计算表示多个所述电流检测器各自的异常程度、且设定为关于多个相的总和始终为零的相对异常度，所述第三运算部根据由所述第二运算部计算出的所述物理量与所述第三积的比、以及由所述第四运算部计算出的所述相对异常度，计算多个所述绝对异常度。7.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，根据流过多个所述电流检测器的交流电流的频率，变更所述第一滤波器、所述第二滤波器以及所述第三滤波器中的至少1个滤波器设定。8.根据权利要求2所述的电力变换装置，其特征在于，根据流过所述电流检测器的所述交流电流的大小来变更所述异常判定阈值。9.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，所述电力变换装置还具备：第四滤波器，其关于多个所述电流检测器中的至少一个，除去或减少所述电流检测值中包含的直流分量，所述电力变换装置使用所述第四滤波器的输出来代替所述电流检测值。10.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，所述电力...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中秀明，秋田佳稔，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：