JP4086178B2

JP4086178B2 - 電動機制御装置の欠相検知方法

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Publication number: JP4086178B2
Application number: JP2002150535A
Authority: JP
Inventors: 秀人根来
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2022-05-24
Also published as: JP2003348898A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電動機制御装置の欠相検知方法に関し、特に、インバータ装置を有する電動機制御装置の欠相を検出するための電動機制御装置の欠相検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に電気車等を駆動する電動機の制御装置において、誘導電動機の地絡や、インバータ制御装置から誘導電動機への配線等の欠落などが発生したなどの場合、それらを欠相と呼んでいるが、仮にこのような状態が発生した場合、速やかに欠相を検知し、インバータ制御装置の動作を停止させ、インバータ制御装置を構成する素子等の故障を防止する必要がある。
【０００３】
そこで、欠相検知方法として、例えば特開平０６−２４５３０１号公報の電気車の欠相検知方法がある。図７はこの電気車の欠相検知方法を示したブロック図である。図７において、５１は電気車を駆動する誘導電動機、５２は誘導電動機５１を制御するＶＶＶＦインバータ装置、５３は相電流検出用ＣＴ、５４は論理部、５５は架線、５６はパンタグラフ、５７は遮断器、５８はリアクトル、５９はコンデンサを示す。また、図８は、論理部５４の詳細な内部構成を示している。図８において、５４−１は各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを絶対値｜ｉＵ｜，｜ｉＶ｜，｜ｉＷ｜に変換する手段、５４−２は各相電流の絶対値の平均値ＩＵ，ＩＶ，ＩＷを計算する手段、５４−３はこれら３つの平均値Ｉ０（＝（ＩＵ＋ＩＶ＋ＩＷ）／３）を計算する手段、５４−４は各相電流の平均値とこれら３つの平均値Ｉ０の差｜ＩＵ−Ｉ０｜，｜ＩＶ−Ｉ０｜，｜ＩＷ−Ｉ０｜を計算する手段、５４−５はこれらの差と基準値ΔＩ（基準値設定手段５４−６の出力）を比較する比較手段、５４−７は論理手段を表す。
【０００４】
通常時、架線５５からパンタグラフ５６、遮断器５７、リアクトル５８およびコンデンサ５９を介してＶＶＶＦインバータ装置５２に直流電圧を印加し、ＶＶＶＦインバータ装置５２により変換された３相交流を誘導電動機５１に供給し、電気車を駆動制御する。いま、例えば、艤装側の主回路のＷ相に一相断線の異常が発生し（Ａ点）、電流が流れないとする。この場合、Ｕ相から流れ込んだ電流はすべてＶ相にもどってくるので、正常時にはＵ，Ｖ，Ｗ相に流れていた３相電流はＵ，Ｖのみを流れる単相電流になる。論理部５４は、これらの相電流を取り込み、この差を検出する。この関係について図９および図１０により説明する。
【０００５】
図９は、正常時について記述したものである。ＶＶＶＦインバータ装置５２からＵ，Ｖ，Ｗ相を流れる各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷは、（ａ）に示すように１２０度ずつ位相がずれている。この各相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを相電流検出用ＣＴ５３により検出し、論理部５４に入力する。各相電流を絶対値に変換する手段５４−１において、これらの絶対値｜ｉＵ｜，｜ｉＶ｜，｜ｉＷ｜をとると、（ｂ）に示すようになり、さらに各相電流の平均値を計算する手段５４−２において、平均値をとると、（ｃ）に示すようにＩＵ，ＩＶ，ＩＷとなる。そこで、これら３つの平均値を計算する手段５４−３において、平均値Ｉ０＝（ＩＵ＋ＩＶ＋ＩＷ）／３を計算し、各相電流の平均値とこれら３つの平均値Ｉ０の差を計算する手段５４−４において、それぞれの差｜ＩＵ−Ｉ０｜，｜ＩＶ−Ｉ０｜，｜ＩＷ−Ｉ０｜を計算すると、その絶対値は零となる。この結果、比較手段５４−５において、その絶対値は、適切に選んだ基準値ΔＩ（基準値設定手段５４−６）より小さいと判定され、論理手段５４−７から相電流の正常信号が出力される。
【０００６】
図１０は、上記で述べたようにＷ相に一相断線の異常がある場合の各電流波形である。相電流は、Ｕ，Ｖ相のみを流れる単相電流ｉＵ，ｉＶになるため、Ｕ相とＶ相の位相関係は（ａ）に示すように１８０度となる。そこで、図９において説明したように、これらの絶対値｜ｉＵ｜，｜ｉＶ｜，｜ｉＷ｜、さらに平均値ＩＵ，ＩＶ，ＩＷをとると、それぞれ（ｂ）、（ｃ）に示すようになり、Ｗ相の平均値のみ零となる。各相の平均値とこれら３つの平均値Ｉ０（＝（ＩＵ＋ＩＶ＋ＩＷ）／３）の差をとると、その絶対値｜ＩＵ−Ｉ０｜，｜ＩＶ−Ｉ０｜，｜ＩＷ−Ｉ０｜は零とはならずにある値をとる。このとき基準値ΔＩを適切な値に選んであるので、ある値は基準値ΔＩより大きくなり、論理手段５４−７から相電流の異常信号が出力され、相電流の欠相検知を行う。
【０００７】
以上、艤装側の主回路のＷ相に一相断線故障について述べたが、艤装側の主回路のＵ，Ｖ相の一相断線故障、また、インバータ装置内の一相断線および主電動機回路上の一相断線も同様に検出することが可能である。また、同様に、ＣＴ自体の故障、例えば、ＣＴがＷ相の電流を検出できないとき、Ｗ相の検出電流は零となり、その平均値も零となる。この結果、各相の平均値と平均値Ｉ０（＝（ＩＵ＋ＩＶ＋ＩＷ）／３）の差の絶対値｜ＩＵ−Ｉ０｜，｜ＩＶ−Ｉ０｜，｜ＩＷ−Ｉ０｜は零とはならずにある値をとり、基準値ΔＩより大きくなるので、異常信号を出力する。また、同じように、電動機側の地絡等主回路電流がどこかに逃げるような故障およびインバータ制御装置入力からＣＴの出力までの故障を検出することも可能である。なお、誘導電動機５１’は、図７に点線で示すように並列回路となってその一部が断線するケースも考えられるが、各相電流の平均値を使用しているので、相電流の欠相を検出する上で不都合はない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電気車の欠相検知方法は以上のような構成および動作となっており、この方式でも欠相検知を行なうことができる。しかし、誘導電動機の相電流の変化率に着目して欠相検知しているため、空転再粘着制御や、架線電圧リミッタ制御などにより、電流指令の変化により起こる相電流の変動と欠相による電流変動とを区別することができず、欠相検知の設定値によっては正常時にも関わらず、欠相を誤検知してしまう可能性があるという問題点があった。
【０００９】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、電流指令の変化の有無に関わらず、精度良く欠相の検出を行うことができる電動機制御装置の欠相検知方法を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、直流電力を交流電力に変換して、誘導電動機を制御するインバータ装置と、入力されるトルク指令に基づいて前記インバータ装置を構成している半導体素子の点弧信号を演算するベクトル制御装置と、前記誘導電動機の各相電流を検出する電流検出器とを備えた電動機制御装置の欠相を検知するための電動機制御装置の欠相検知方法であって、各相に設けられた前記電流検出器により検出された前記誘導電動機の各相電流に基づいて、前記インバータ装置のインバータ周波数に同期した回転座標上におけるｄ軸電流およびｑ軸電流を演算する電流演算ステップと、演算されたｄ軸電流の値に基づいて、前記ｄ軸電流の変化率を演算する変化率演算ステップと、演算された前記ｄ軸電流の変化率が設定値を超えた時に、欠相検知信号を出力する欠相検知ステップとを備えた電動機制御装置の欠相検知方法である。
【００１１】
また、前記変化率演算ステップにおいて演算された前記ｄ軸電流の変化率が入力されて、当該変化率の値を制限して出力する制限ステップを更に備え、前記欠相検知ステップが、前記制限ステップにおいて制限された前記変化率を用いて欠相の検知を行う。
【００１２】
また、前記欠相検知ステップにおいて用いられる前記設定値は、可変である。
【００１３】
また、前記欠相検知ステップにおいて出力される前記欠相検知信号が入力されて、当該欠相検知信号の出力が所定時間継続した時に、第２の欠相検知信号を出力する第２の欠相検知ステップを更に備えている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る電動機制御装置における欠相検知方法を示すブロック図である。また、図２は、図１における論理部４の詳細な構成を示すブロック図である。図１において、１は電気車を駆動する誘導電動機、２ａ〜２ｃはそれぞれ誘導電動機１に流れる相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する電流検出器、３は誘導電動機１に交流電力を供給するインバータ装置、４は欠相を検出する論理部、５はインバータ装置３を構成する主回路素子の点弧信号を演算するベクトル制御装置である。６は架線、７は架線６から直流電力を集電するパンタグラフ、８は直流遮断器、９はフィルタリアクトル、１０はフィルタコンデンサである。
【００１５】
図２において、１１はインバータ周波数Ｆｉｎｖを積分して、位相θを演算する積分器、１２は相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗから、位相θを用いてインバータ周波数Ｆｉｎｖに同期して回転するｄ−ｑ座標（回転座標軸）上のｄ軸電流およびｑ軸電流を演算する座標変換器、１３は所定時間におけるｄ軸電流の最大値を検出し、ｄ軸最大電流を出力する最大電流検出器、１４は、所定時間におけるｄ軸電流の最小値を検出し、ｄ軸最小電流を出力する最小電流検出器、１５は前記ｄ軸最大電流からｄ軸最小電流を減算し、ｄ軸電流偏差ΔＩＤＦ（すなわち、ｄ軸電流の変化率）を演算する減算器、１６は、任意の設定値ΔＩＤＲと電流偏差ΔＩＤＦを比較して、設定値ΔＩＤＲより電流偏差ΔＩＤＦが大きい場合に、欠相検知信号ＰＵＤを出力する比較器である。
【００１６】
次に動作について図１〜３を用いて説明する。図３は、本実施の形態に係る電動機制御装置における各電流値の変化を示したタイミングチャートである。まず、架線６からパンタグラフ７を通じて直流電力を集電し、遮断器８およびフィルタリアクトル９を介して、インバータ装置３に直流電圧が入力される。なお、フィルタコンデンサ１０は、フィルタリアクトル９とともにＬＣフィルタを構成して、インバータ装置３のスイッチングによる影響が架線６に及ぼす影響を低減するために設置されている。
【００１７】
インバータ装置３は、ベクトル制御装置５により出力される素子の点弧指令に従い、入力される直流電圧を３相交流電圧に変換し、誘導電動機１に供給することにより、電気車を駆動する。
【００１８】
電流検出器２ａ〜２ｃは、誘導電動機１に流れる相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出し、その信号を論理部４に出力する。論理部４では、図２に示すように、インバータ周波数Ｆｉｎｖを積分器１１により積分演算して位相θを演算し、電流変換器１２では、前記位相θを用いて、相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを、インバータ周波数Ｆｉｎｖに同期して回転するｄ−ｑ座標上のｄ軸電流およびｑ軸電流に変換する。そして前記ｄ軸電流およびｑ軸電流をベクトル制御装置５に出力する。
【００１９】
ベクトル制御装置５では、上位システムからの指令により演算される電流指令と、論理部４にて演算されたｄ軸電流ＩＤＦおよびｑ軸電流ＩＱＦが各々一致するように電流制御を行ない、インバータ装置３を構成する半導体素子の点弧信号を出力する。
【００２０】
論理部４では、ｄ軸電流ＩＤＦを最大電流検出器１３および最小電流検出器１４に入力し、各々の出力から、減算器１５によりｄ軸電流偏差ΔＩＤＦを演算し、比較器１６により、任意の設定値ΔＩＤＲと電流偏差ΔＩＤＦとを比較し、設定値ΔＩＤＲより電流偏差ΔＩＤＦが大きい場合に、欠相検知信号ＰＵＤを出力する。
【００２１】
通常状態では、図３中（Ａ）部分に示すように、ｄ軸電流ＩＤＦおよびｑ軸電流ＩＱＦは一定値となり、ｄ軸電流偏差ΔＩＤＦはほぼゼロとなる。この状態では、設定値ΔＩＤＲはｄ軸電流偏差に対して十分大きな値が設定されているため、欠相検知信号ＰＵＤは出力されない（“Ｌ”レベルとなる）。
【００２２】
また、電気車特有の制御として、空転再粘着制御など、電動機の出力トルクを変化させるために、図３中（Ｂ）部分に示すように、ｑ軸電流ＩＱＦを変化させる場合があるが、この場合でも、ｄ軸電流ＩＤＦは変動しないので、（Ａ）部分と同様に欠相検知信号ＰＵＤは出力されない（“Ｌ”レベルとなる）。
【００２３】
次に、インバータ装置３と、電動機１間の配線の一つが断線した場合には、ｄ軸電流ＩＤＦおよびｑ軸電流ＩＱＦは、図３中（Ｃ）部分に示すように変動する。この時、ｄ軸電流偏差ΔＩＤＦは図３中（Ｃ）部分に示すように変動し、この値が設定値ΔＩＤＲより大きな値になった時点で、欠相検知信号ＰＵＤが出力される（“Ｈ”レベルとなる）。この場合、ベクトル制御５は、点弧信号を直ちに停止することにより、インバータ装置３を構成する半導体素子の故障を防止することができる。
【００２４】
このように、図１の電動機制御装置の欠相検知方法によれば、論理部４にて、欠相の検知をｄ軸電流の変動（変化率）を用いて行なうことができるので、電気車特有の空転再粘着制御や、架線電圧リミッタ制御などにより、電流指令の変化による相電流の変動と、欠相による電流変動を区別することができ、精度よく欠相を検知することができる。また、前記のように、配線が断線したり、電流検出器が故障した場合においても、欠相を確実に検知し、点弧信号を直ちに停止することにより、インバータ装置３を構成する半導体素子の故障を防止することができる。
【００２５】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係る電動機の制御装置における欠相検知方法を示している。図４においては、図２に記載されている論理部４内の比較器１６付近に相当する部分の構成だけを示している。本実施の形態においては、図４に示すように、図２の減算器１５と比較器１６との間に、電流偏差ΔＩＤＦの大きさを制限するリミッタ２１が設けられている。その他の全体の構成は、図１および図２と同じであるため、同一符号を付して示し、ここでは説明を省略する。図１に示す電動機制御装置の欠相検知方法では、論理部４内の減算器１５で演算された電流偏差ΔＩＤＦを比較器１６に入力していたが、図４に示す電動機制御装置の欠相検知方法では、電流偏差ΔＩＤＦの大きさを制限するリミッタ２１から出力される制限された第２の電流偏差ΔＩＤＦ２を比較器１６へ出力するようにしたものである。
【００２６】
図４において、リミッタ２１は、電流偏差ΔＩＤＦを制限して第２の電流偏差ΔＩＤＦ２を出力する。なお、図４に示す電動機制御装置の欠相検知方法は図１に示した電動機制御装置の欠相検知方法に適用することができる。
【００２７】
次にこの実施の形態２の動作について説明する。リミッタ２１には、電流偏差ΔＩＤＦが入力される。リミッタ２１には、予め、電流偏差ΔＩＤＦの最大値ΔＩＤＦｍａｘと最小値ΔＩＤＦｍｉｎが設定されている。
【００２８】
入力される電流偏差ΔＩＤＦが電流偏差ΔＩＤＦの最大値ΔＩＤＦｍａｘより大きい時は、第２の電流偏差ΔＩＤＦ２として電流偏差ΔＩＤＦの最大値ΔＩＤＦｍａｘを出力する。
【００２９】
また、入力される電流偏差ΔＩＤＦが電流偏差ΔＩＤＦの最小値ΔＩＤＦｍｉｎより小さい時は、第２の電流偏差ΔＩＤＦ２として、電流偏差ΔＩＤＦの最小値ΔＩＤＦｍｉｎを出力する。
【００３０】
なお、入力される電流偏差ΔＩＤＦが、電流偏差ΔＩＤＦの最大値ΔＩＤＦｍａｘより小さく、電流偏差ΔＩＤＦの最小値ΔＩＤＦｍｉｎより大きい時は、第２の電流偏差ΔＩＤＦ２として、入力される電流偏差ΔＩＤＦがそのまま出力されるのは言うまでもない。
【００３１】
比較器１６では、電流偏差ΔＩＤＦの替わりに、第２の電流偏差ΔＩＤＦ２と、任意の設定値ΔＩＤＲとを比較し、設定値ΔＩＤＲより第２の電流偏差ΔＩＤＦ２が大きい場合に、欠相検知信号ＰＵＤを出力する。
【００３２】
以上のように、本実施の形態においては、上述の実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、減算器１５と比較器１６との間にリミッタ２１を設けて、比較器１６に入力される第２の電流偏差ΔＩＤＦ２の値を制限するようにしたので、電流偏差ΔＩＤＦが例えば演算誤差等により、使用範囲では有り得ないほどの値になるようなことを避けることができる。
【００３３】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３として、電動機制御装置の欠相検知方法の他の実施の形態を示している。図５においては、図２または図４に記載されている論理部４内の比較器１６付近に相当する部分の構成だけを示している。本実施の形態においては、図５に示すように、比較器１６に対して設定値ΔＩＤＲ２を入力するためのテーブル２２が設けられている。その他の全体の構成は、図１，図２または図４と同じであるため、同一符号を付して示し、ここでは説明を省略する。上述の実施の形態１および２で示した図１，４の電動機制御装置の欠相検知方法では、比較器１６に、固定の設定値ΔＩＤＲを設定するようにしていたが、本実施の形態における電動機制御装置の欠相検知方法では、インバータ周波数によって、設定値ΔＩＤＲを可変にするようにしたものである。
【００３４】
図５において、テーブル２２は、インバータ周波数Ｆｉｎｖが入力され、当該インバータ周波数Ｆｉｎｖにより決まる第２の設定値ΔＩＤＲ２を比較器１６に出力する。
【００３５】
図５に示す電動機制御装置の欠相検知方法は、図１および図４に示した電気車の欠相検知方法に適用することができる。
【００３６】
次に、図５に示す本実施の形態に係る電動機制御装置の欠相検知方法の動作について説明する。テーブル２２には、インバータ周波数Ｆｉｎｖが入力される。テーブル２２には、あらかじめ、インバータ周波数Ｆｉｎｖの各々の値に対応した第２の設定値ΔＩＤＲ２が記憶されている。テーブル２２は、インバータ周波数Ｆｉｎｖに対応した第２の設定値ΔＩＤＲ２を比較器１６に出力する。比較器１６では、第２の設定値ΔＩＤＲ２と、電流偏差ΔＩＤＦあるいは第２の電流偏差ΔＩＤＦ２とを比較し、第２の設定値ΔＩＤＲ２より電流偏差ΔＩＤＦあるいは第２の電流偏差ΔＩＤＦ２が大きい場合に、欠相検知信号ＰＵＤを出力する。
【００３７】
以上のように、本実施の形態においては、上述の実施の形態１および２と同様の効果が得られるとともに、さらに、比較器１６に入力される設定値ΔＩＤＲ２がインバータ周波数Ｆｉｎｖにより可変にできるので、例えば、運転状態に応じて欠相検知信号検出の閾値を変更する必要がある場合などに対応することができる。
【００３８】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４として、電動機制御装置の欠相検知方法の他の実施の形態を示している。上述の実施の形態１〜３で示した図１，図４および図５の電動機制御装置の欠相検知方法では、比較器１６の出力をそのまま欠相検知信号としていたが、図６に示す本実施の形態における電動機制御装置の欠相検知方法では、比較器１６の欠相検知信号出力ＰＵＤを第２の論理部２３に出力し、論理部２３にて、当該出力ＰＵＤが一定時間継続した時に、第２の欠相検知出力ＰＵＤ２を出力するようにしたものである。
【００３９】
図６においては、図２に記載されている論理部４内の比較器１６付近に相当する部分の構成だけを示している。本実施の形態においては、図６に示すように、図２の比較器１６の後段に第２の論理部２３が設けられている。その他の全体の構成は、図１および図２と同じであるため、同一符号を付して示し、ここでは説明を省略する。
【００４０】
図６において、第２の論理部２３は、比較器１６の出力ＰＵＤおよび設定時間ＴＰＵＤが入力され、比較器１６の出力ＰＵＤが、予め設定された設定時間ＴＰＵＤだけ継続した場合に限り、第２の欠相検知出力ＰＵＤ２を出力する。
【００４１】
図６に示す電動機制御装置の欠相検知方法は、図１、図４および図５に示した電動機制御装置の欠相検知方法に適用することができる。
【００４２】
次に、図６に示す本実施の形態における電動機制御装置の欠相検知方法の動作について説明する。第２の論理部２３には、欠相検知出力ＰＵＤが入力される。また、第２の論理部２３には、設定時間ＴＰＵＤが入力される。第２の論理部２３は、欠相検知出力ＰＵＤが“Ｈ”となる時間を計測し、その時間が設定時間ＴＰＵＤより大きくなったときに、第２の欠相検知出力ＰＵＤ２を出力する（“Ｈ”レベルとなる）。この場合、ベクトル制御装置５は、点弧信号を直ちに停止することにより、インバータ装置３を構成する素子の故障を防止することができる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態に係る電動機制御装置の欠相検知方法では、欠相検知に、欠相検知用の設定時間ＴＰＵＤ（時素）を設けるようにしたので、例えば、外乱等により瞬間的に欠相検知信号検出の閾値を超えるような場合が発生した時においても、欠相検知の誤動作を防止することができる。
【００４４】
【発明の効果】
この発明は、直流電力を交流電力に変換して、誘導電動機を制御するインバータ装置と、入力されるトルク指令に基づいて前記インバータ装置を構成している半導体素子の点弧信号を演算するベクトル制御装置と、前記誘導電動機の各相電流を検出する電流検出器とを備えた電動機制御装置の欠相を検知するための電動機制御装置の欠相検知方法であって、各相に設けられた前記電流検出器により検出された前記誘導電動機の各相電流に基づいて、前記インバータ装置のインバータ周波数に同期した回転座標上におけるｄ軸電流およびｑ軸電流を演算する電流演算ステップと、演算されたｄ軸電流の値に基づいて、前記ｄ軸電流の変化率を演算する変化率演算ステップと、演算された前記ｄ軸電流の変化率が設定値を超えた時に、欠相検知信号を出力する欠相検知ステップとを備えた電動機制御装置の欠相検知方法であるので、欠相の検知をｄ軸電流の変化率を用いて行うことができるため、電気車特有の空転再粘着制御や、架線電圧リミッタ制御などにより、電流指令の変化による相電流の変動と、欠相による電流変動区別することができ、精度良く欠相の検出を行うことができる。
【００４５】
また、前記変化率演算ステップにおいて演算された前記ｄ軸電流の変化率が入力されて、当該変化率の値を制限して出力する制限ステップを更に備え、前記欠相検知ステップが、前記制限ステップにおいて制限された前記変化率を用いて欠相の検知を行うようにしたので、電流の変化率が演算誤差等により使用範囲では有り得ないほどの値になるようなことを避けることができる。
【００４６】
また、前記欠相検知ステップにおいて用いられる前記設定値は、可変であるようにしたので、欠相検知信号出力の閾値を変更する必要がある場合などに対応することができる。
【００４７】
また、前記欠相検知ステップにおいて出力される前記欠相検知信号が入力されて、当該欠相検知信号の出力が所定時間継続した時に、第２の欠相検知信号を出力する第２の欠相検知ステップを更に備えているので、例えば、外乱等により瞬間的に欠相検知信号出力の閾値を超えるような場合が発生した時においても誤動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電動機制御装置の欠相検知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る電動機制御装置の欠相検知装置の論理部の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る電動機制御装置の欠相検知装置の動作を説明するグラフを示した説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る電動機制御装置の欠相検知装置の論理部の構成を示す部分ブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係る電動機制御装置の欠相検知装置の論理部の構成を示す部分ブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態４に係る電動機制御装置の欠相検知装置の論理部の構成を示す部分ブロック図である。
【図７】従来の電動機制御装置の欠相検知装置の構成を示すブロック図である。
【図８】従来の電動機制御装置の欠相検知装置における論理部の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の電気車の欠相検知装置における正常時の動作を示す波形を示した説明図である。
【図１０】従来の電気車の欠相検知装置におけるＷ相に一相断線の異常がある場合の動作を示す波形を示した説明図である。
【符号の説明】
１誘導電動機、２ａ，２ｂ，２ｃ電流検出器、３インバータ装置、４論理部、５ベクトル制御装置、６架線、７パンタグラフ、８直流遮断器、９フィルタリアクトル、１０フィルタコンデンサ、１１積分器、１２座標変換器、１３最大電流検出器、１４最小電流検出器、１５減算器、１６比較器、２１リミッタ、２２テーブル、２３第２の論理部、５１誘導電動機、５２ＶＶＶＦインバータ装置、５３相電流検出用ＣＴ、５４論理部、５５架線、５６パンタグラフ、５７遮断器、５８リアクトル、５９コンデンサ、５４−１変換手段、５４−２各相電流の絶対値の平均値ＩＵ，ＩＶ，ＩＷの計算手段、５４−３平均値Ｉ０の計算手段、５４−４各相電流の平均値とＩ０の差の計算手段、５４−５比較手段、５４−６基準値設定手段、５４−７論理手段。

Claims

直流電力を交流電力に変換して、誘導電動機を制御するインバータ装置と、入力されるトルク指令に基づいて前記インバータ装置を構成している半導体素子の点弧信号を演算するベクトル制御装置と、前記誘導電動機の各相電流を検出する電流検出器とを備えた電動機制御装置の欠相を検知するための電動機制御装置の欠相検知方法であって、
各相に設けられた前記電流検出器により検出された前記誘導電動機の各相電流に基づいて、前記インバータ装置のインバータ周波数に同期した回転座標上におけるｄ軸電流およびｑ軸電流を演算する電流演算ステップと、
演算されたｄ軸電流の値に基づいて、前記ｄ軸電流の変化率を演算する変化率演算ステップと、
演算された前記ｄ軸電流の変化率が設定値を超えた時に、欠相検知信号を出力する欠相検知ステップと
を備えたことを特徴とする電動機制御装置の欠相検知方法。
前記変化率演算ステップにおいて演算された前記ｄ軸電流の変化率が入力されて、当該変化率の値を制限して出力する制限ステップを更に備え、
前記欠相検知ステップが、前記制限ステップにおいて制限された前記変化率を用いて欠相の検知を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の電動機制御装置の欠相検知方法。
前記欠相検知ステップにおいて用いられる前記設定値は、可変である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電動機制御装置の欠相検知方法。
前記欠相検知ステップにおいて出力される前記欠相検知信号が入力されて、当該欠相検知信号の出力が所定時間継続した時に、第２の欠相検知信号を出力する第２の欠相検知ステップを更に備えた
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電動機制御装置の欠相検知方法。