本发明专利技术的目的在于提供一种在未知散热器上设置有功率模块的逆变器装置，该逆变器装置能够在维持装置高性能的同时实现过负荷保护。该逆变器装置（Ｉ）具有：散热器；逆变器（３），其具有半导体元件，且被安装在上述散热器上；检测部（１６、１７），其检测上述逆变器（３）的温度；估计部（９），其根据上述检测部（１６、１７）检测出的温度，计算上述散热器的热电阻及热电容的估计值；以及控制部（Ｃ），其根据上述估计值，控制上述逆变器（３）的驱动。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及逆变器装置及其控制方法，特别涉及过负荷时的保护功能。
技术介绍
作为以往的结构，例如存在日本特开2002-345147号公报(专利文献1)中记载的 结构。在专利文献1中提出了如下技术，即为了在使用条件或周围温度发生变化的情况下 也能够维持电机的最大输出、同时进行过负荷时的保护(以下称为“过负荷保护”)，根据将 发热量、周围温度作为变量的热模型来求取电机的表面温度及内部温度。在日本特开平10-164703号公报(专利文献2)中提出了如下技术，即即使在电 机的停止状态或超低速旋转状态等的工作条件发生变化的情况下，也能维持最大输出、同 时进行过负荷保护。在日本特开2007-215250号公报(专利文献3)中提出了如下技术，即根据周 围温度、直流电压等环境条件及工作条件的差异，自动进行用于重新设定额定值的降额 (derating)。在日本特开2003-134839号公报(专利文献4)中提出了如下技术，即根据电力 系统的工作状况来估计可工作的时间。在日本特开平8-33104号公报(专利文献5)中提出了如下技术，即为了将半导 体元件的结温保持在阈值以下，而实时地计测必要的散热片的瞬态热电阻。在上述专利文献中，以将散热器的热特性限定为特定状态为前提，对过负荷保护 进行了研究。专利文献1 日本特开2002-345147号公报(第5页，图2)专利文献2 日本特开平10-164703号公报(第7页，图8)专利文献3 日本特开2007-215250号公报(第12页，图7)专利文献4 日本特开2003-134839号公报(第14页，图1)专利文献5 日本特开平8-33104号公报(第5页，图1)以往的过负荷保护的功能的目的为，即便使用条件不同，也能维持最大输出且同 时进行过负荷保护。因此，采用了如下结构使用根据作为工作条件的输出频率和直流电压 而预测的指令电流，构筑将发热量和周围温度的数据作为变量的热模型，求出功率模块的 功率半导体元件的结温。在该结构中，当在未知散热器中设置有功率模块时，存在无法构筑 对于设置条件最为适合的热模型的问题。这里，所谓未知散热器，是指不具有热电阻及热电 容数据的散热器。
技术实现思路
本申请的代表性的专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种在未知 散热器中设置了功率模块的逆变器装置，其能够在维持装置的高性能的同时实现过负荷保护。本专利技术的代表性的专利技术具有如下结构。(1) 一种逆变器装置，其具有散热器；逆变器，其安装在所述散热器中，且具有半导体元件；检测部，其用于检测所述逆变器的温度；估计部，其根据所述检测部检测出的温度，计算所述散热器的热电阻及热电容的 估计值；以及控制部，其根据所述估计值，控制所述逆变器的驱动。(2)在上述(1)中记载的逆变器装置中，通过限制所述逆变器的驱动，来保护所述逆变器不发生过负荷。(3)在上述(1)或O)中记载的逆变器装置中，所述估计部具有存储部，该存储部存储标准散热器的热电阻和热电容的标准值。(4)在上述(3)中记载的逆变器装置中，所述估计部根据所述标准值计算所述半导体元件的结温，由此导出所述估计值。(5)在上述(1)至(4)中任意一项记载的逆变器装置中，所述控制部具有电流控制部，其在通常动作模式下，向所述逆变器提供第1电流指令；电流指令部，其在由所述估计部计算所述估计值的估计动作模式下，向所述逆变 器提供第2电流指令；以及切换部，其响应于切换信号对所述通常动作模式与所述估计动作模式进行切换。(6)在上述(5)中记载的逆变器装置中，所述第2电流指令与基于根据所述标准值计算出的热时间常数的、多个动作时间 的指令模式相对应。(7)在上述(6)中记载的逆变器装置中，该逆变器装置根据所述估计值，自动地设定所述散热器的电流限制值。(8) 一种逆变器控制系统，其具有控制器，该控制器与上述( 至(7)中任意一项 所述的所述逆变器装置连接，向所述切换部提供所述切换信号。(9) 一种电机控制系统，该电机控制系统具有电机，该电机与上述(5)至(8)中任 意一项所述的所述逆变器连接，所述逆变器装置在所述估计动作模式下，响应于所述第2 电流指令，以不使所述电机旋转的方式对所述电机进行通电，使所述逆变器的温度上升。(10) 一种逆变器装置的控制方法，该控制方法包括以下步骤将散热器安装到逆变器上的步骤；检测所述逆变器的温度的步骤；根据所述检测器检测出的温度，计算所述散热器的热电阻及热电容的估计值的步 骤；以及根据所述估计值，限制所述逆变器的驱动的步骤。(11)在上述(10)中记载的逆变器装置的控制方法中，通过限制所述逆变器的驱动，来保护所述逆变器不发生过负荷。(12)在上述(11)或(12)中记载的逆变器装置的控制方法中，在计算所述估计值的步骤中，根据标准散热器的热电阻和热电容的标准值，计算 所述估计值。(13)在上述(10)至(12)中记载的逆变器装置的控制方法中，设置与所述逆变器连接的电机，在计算所述估计值的步骤中，以不使所述电机旋转的方式对所述电机进行通电， 使所述逆变器的温度上升。根据上述⑴及(2)的专利技术，能够估计散热器的热电阻及热电容，因此，能够有效 地保护搭载在未知散热器上的逆变器不出现过负荷状态。而且，构成为根据逆变器的温度 计算估计值，并根据该估计值来控制逆变器的驱动，因此，能够根据逆变器的温度自动地变 更估计值。根据上述(3)的专利技术，除了由上述专利技术得到的效果以外，还存储了标准散热器的 热电阻及热电容的标准值，因此，能够高精度地估计热特性的变化和环境的变化。根据上述(4)的专利技术，除了由上述专利技术得到的效果以外，还能够有效地保护搭载 在未知散热器上的逆变器不出现过负荷状态。根据上述(5)至(9)的专利技术，除了由上述专利技术得到的效果以外，还与电流控制部独 立地具有电流指令部，因此，能够以不使电机旋转的方式流过电机电流。即、能够在不使电 机旋转的情况下，使逆变器的温度上升而计算估计值。根据上述(6)的专利技术，第2电流指令与根据上述标准值计算出的基于热时间常数 的多个动作时间的指令模式相对应，因此，能够有效地估计未知散热器的热电阻及热电容。根据上述(7)的专利技术，能够根据基于标准散热器的热电阻及热电容的标准值估计 的温度数据，对标准散热器的过负荷保护的电流限制曲线进行降额，而自动地设定未知散 热器的过负荷保护的电流限制曲线。因此，即使在逆变器装置的设置环境发生变化、或者散 热器的热特性发生变化的情况下，也能够在维持功率模块的高性能的同时使过负荷保护有 效地发挥功能。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式的框图。图2是本专利技术的实施方式的逆变器部的概略剖面图。图3是本专利技术的实施方式的逆变器部的概略剖面图。图4是本专利技术的实施方式的热等效电路图。图5是示出本专利技术的实施方式的散热器的温度变化的图。图6是示出本专利技术的实施方式的电流指令时序的图。图7是示出本专利技术的实施方式的过负荷保护的电流限制曲线的图。标号说明1 变流器部2:平滑电容器3 逆变器部4 电流检测部5 速度限制部6:电流限制部7:电流限制部8 过负荷保护部9 估计部10 模式切换部11 :d轴/q轴电流指令部12:电源13:电机14 位置检测传感器15 上位控制器16 温度检测器17:温度检测器I 逆变器装置C 控制部具体本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种逆变器装置，其特征在于，该逆变器装置具有：散热器；逆变器，其被安装在所述散热器上，且具有半导体元件；检测部，其检测所述逆变器的温度；估计部，其根据所述检测部检测出的温度，计算所述散热器的热电阻及热电容的估计值；以及控制部，其根据所述估计值，控制所述逆变器的驱动。
【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：佐佐木亮，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：JP
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