本发明专利技术涉及一种检测被逆变器驱动的负载设备、特别是电动机中的绝缘老化的装置，具备：设置于逆变器装置与电动机之间的供电电路并测量供电电路的零相电流的零相电流测量单元；以及用于使电动机的旋转待机的指令控制单元，其中，零相电流测量单元测量以轴在旋转待机时被施加外力的情况下也不旋转的方式向各相供电的相电流的总和（零相电流）。通过这样构成，不切换向负载装置的供电电路就能够实现绝缘老化的时常检测。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种被逆变器驱动的设备中的绝缘老化检测装置，特别是能够优选利用于电动机中的绝缘老化检测装置。
技术介绍
在被逆变器驱动的设备中，可举出电动机、不间断电源装置(UPS Uninterruptible Power Supply)、电磁烹调器、以及照明等，但是任何设备都由于经年老化而产生绝缘老化。例如，在用于搬运机等的电动机中，伴随着与电动机连结的作业台的频繁的移动，有时在用于供电的导体电缆中产生摩擦、扭曲、伸缩并导体覆膜受到损伤，另外在用于切削加工机等的电动机中，有时切削液、油等飞溅到电动机，并顺着轴等侵蚀到内部的绝缘材料材。这样，根据使用的环境、构件的耐用性，绝缘老化程度不同，但是经由产生了该绝缘老化的部位流过泄漏电流，成为对人体触电的危险、漏电断路器进行动作的主要原因。漏电断路器是为了预先防止对人体触电而设置的。人的生命当然是第一位的，但是当漏电断路器一旦进行动作时，包含相应的负载设备的装置、设备会停止，因此导致漏电的原因以及漏电部位的确定、以及恢复需要时间，导致装置、设备的运行效率的下降。S卩，从状态监视保全的观点来看，希望能够定期地检测、监视负载设备的绝缘状态。例如作为检测电动机的绝缘老化的方法，提出了如下绝缘监视装置(专利文献1等) 通过开关将向负载设备(电动机)的供电电路切换到包含绝缘电阻以及接地的闭合电路， 通过向所述闭合电路施加电压并测量流过闭合电路的微小电流来检测绝缘老化。日本特开2008-102096号公报日本特开2007-15拟89号公报日本特开平8485903号公报日本特开平9-19046号公报日本特开平2-304380号公报日本特开昭63-85380号公报日本特开2009-261138号公报日本特开平7-239359号公报专利文献1专利文献2专利文献3专利文献4专利文献5专利文献6专利文献7专利文献8
技术实现思路
绝缘老化的时机、发展程度，根据使用的设备、使用的环境而不同，因此以往是通过开关等将向负载设备的供电电路切换到包含绝缘电阻以及接地的闭合电路来定期地实施了设备的绝缘老化诊断。然而，在为了实施绝缘老化诊断而切换供电电路时，需要完全停止负载设备的驱动，导致绝缘老化的诊断时期被限定于负载设备的驱动前或者驱动后。特别是，在需要长期连续运转的设备中，存在无法预先检测出绝缘老化的课题。本专利技术的目的在于，提供一种不切换向负载装置的供电电路就能够检测被逆变器驱动的设备中的绝缘老化的绝缘老化检测装置。为了达成上述目的，本专利技术是一种检测被逆变器驱动的负载设备中的绝缘老化的装置，具备设置于逆变器装置与被逆变器驱动的负载设备之间的供电电路并测量供电电路的零相电流的单元；获取供电电路的至少1相以上的相电流的频率的单元；以及对零相电流的测量结果实施信号解析的信号解析单元，其中，信号解析单元对测量出的零相电流信号实施傅立叶变换，只提取与相电流的基波分量相当的信号。另外，本专利技术是一种检测被逆变器驱动的电动机中的绝缘老化的装置，具备零相电流测量单元，设置于逆变器装置与电动机之间的供电电路，并测量供电电路的零相电流；以及指令控制单元，用于使电动机的旋转待机，其中，零相电流测量单元测量以轴在旋转待机时被施加外力的情况下也不旋转的方式向各相供电的相电流的总和。在本专利技术中，还具备获取供电电路的至少1相以上的相电流的频率的单元；以及对零相电流的测量结果实施信号解析的信号解析单元，其中，信号解析单元对测量出的零相电流信号实施傅立叶变换，只提取与相电流的基波分量相当的信号。在本专利技术中，还具备在电动机被N相驱动的情况下(N为自然数)，测量至少(N-I)相的相电流的值的单元；以及计算各相的绝缘电阻的计算单元，其中，计算单元优选根据在电动机的轴的固定位置为N个以上的不同的状态下测量出的零相电流以及各相的相电流的值，计算各相的绝缘电阻。根据本专利技术，能够去除电源噪声、逆变器驱动时的载波噪声等的影响而检测被逆变器驱动的设备中的绝缘老化。特别是，在负载设备为电动机的情况下，不仅在电动机的旋转状态下而且在即使施加外力时也固定电动机的轴的待机状态下，也能够不用将逆变器装置和负载设备的供电电路切换到其它电路来检测绝缘老化。因此，即使是需要长期连续运转的电动机也能够早期地发现绝缘老化的前兆。附图说明图1是表示与本专利技术的实施方式1有关的绝缘老化检测装置的结构图。图2是在相电流的周期为可变的情况下的波形处理的概要说明图。图3是表示绝缘老化检测装置的其它例子的结构图。图4是表示与本专利技术的实施方式2有关的绝缘老化检测装置的结构图。图5是表示与本专利技术的实施方式3有关的绝缘老化检测装置的结构图。5图6是表示电动机的等效电路的概要电路图。图7是表示与本专利技术的实施方式4有关的绝缘老化检测装置的结构图。图8是在零相电流传感器和电流传感器的各输出中没有相位差的情况下的波形处理的概要说明图。图9是在零相电流传感器和电流传感器的各输出中有相位差的情况下的波形处理的概要说明图。附图标记说明1 逆变器装置；2 控制装置；3 负载设备；4 零相电流传感器；5 电流传感器； 6a.6b.6c 供电电路；7 频率计算电路；8 同步检波电路；9 显示器；10 电动机；11 电缆；12 绝缘老化诊断装置；13 相位校正电路；21 电流传感器的输出波形；22 零相电流传感器的输出波形；90,91,92 绝缘老化检测电路；101、102、103、104、105 绝缘老化检测直ο具体实施例方式实施方式1.图1是表示与本专利技术的实施方式1有关的绝缘老化检测装置101的结构图。负载设备3是通过从逆变器装置1经由供电电路6a、6b、6c提供相电流来进行驱动。例如，在被逆变器驱动的负载设备中，可举出电动机、不间断电源装置(UPS)、电磁烹调器、以及照明等。控制装置2具有进行逆变器驱动的控制的功能，根据负载设备的驱动方式，将三相的驱动电流的波形、大小、周期等的控制信号传送给逆变器装置1。本专利技术的绝缘老化检测装置101具备零相电流传感器4、电流传感器5、以及绝缘老化检测电路90等。零相电流传感器4设置于供电电路6a、6b、6c的中途，具有测量供电电路的零相电流的功能。零相电流表示经由绝缘电阻向大地流入的泄漏电流。考虑从逆变器装置1输出的信号为交流信号、以及经由绝缘电阻泄漏的电流为微小电流，零相电流传感器4例如优选使用零相电流互感器(ZCT =Zero-Phase Current Transformer)或者磁通门电流传感器等。此外，虽然没有图示，但是也可以由地线来连接逆变器装置1的接地端子和负载设备4 的接地端子。电流传感器5设置于供电电路6a、6b、6c中的任意1个部位，具有测量流过负载设备3的各个相电流的功能。考虑从逆变器装置1输出的信号为交流信号，电流传感器5例如优选使用电流互感器(CT =Current Transformer)以及使用了霍尔元件的霍尔CT。但是， 希望根据通电的相电流的电流上限值选定恰当的电流传感器，在测量微小电流的情况下， 也可以使用磁通门电流传感器或者直接插入到电路的分流电阻。绝缘老化检测电路90包含频率计算电路7以及同步检波电路8。频率计算电路7 根据由电流传感器5测量出的相电流的周期计算频率。同步检波电路8对由零相电流传感器4测量出的零相本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种绝缘老化检测装置，检测被逆变器驱动的负载设备中的绝缘老化，所述绝缘老化检测装置的特征在于，具备：设置于逆变器装置与被逆变器驱动的负载设备之间的供电电路并测量供电电路的零相电流的单元；获取供电电路的至少１相以上的相电流的频率的单元；以及对零相电流的测量结果实施信号解析的信号解析单元，其中，信号解析单元对测量出的零相电流信号实施傅立叶变换，只提取与相电流的基波分量相当的信号。
【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：渡边佳正，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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