[發(fā)明專利]斷線檢測方法及電力轉(zhuǎn)換裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910004930.3
• 申請日: 2009-02-20
• 公開（公告）號: CN101615857A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發(fā)明（設計）人: 鈴木尚禮;能登原保夫;坂本潔
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所;株式會社日立產(chǎn)機系統(tǒng)
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;G01R31/06;H02K11/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 汪惠民

技術領域

本發(fā)明涉及一種具備由脈沖寬度調(diào)制信號(PWM信號)控制的電力轉(zhuǎn) 換電路的電力轉(zhuǎn)換裝置，特別地涉及一種適用于連接到電力轉(zhuǎn)換電路的輸 出側(cè)的負載的斷線檢測方法的有效技術。

背景技術

例如作為斷線檢測方法，提案有檢測負載(馬達)的相電流進行斷線 檢測的方法、和在馬達啟動前設置斷線檢測用的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行斷線檢測的 方法等多種斷線檢測方法。

作為檢測上述馬達相電流的方法，在專利文獻1中公開有根據(jù)相電流 的紋波(ripple)的變化量進行斷線檢測的方式。此外，作為在馬達啟動前 設置斷線檢測用的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的方法，在專利文獻2中公開有在啟動前施加 直流電壓檢測流到電力轉(zhuǎn)換電路的直流側(cè)的電流進行斷線檢測的方式。并 且，在專利文獻3中公開有僅在某一條件下(馬達的角速度為規(guī)定值以上、 且馬達電流指令值為規(guī)定值以上)進行斷線檢測的方法。

專利文獻1：JP特開2001-305175號公報

專利文獻2：JP特開2007-143244號公報

專利文獻3：JP特許第3801471號公報

發(fā)明內(nèi)容

使用圖16、圖17說明檢測上述馬達相電流的方法的一例。圖16是馬 達驅(qū)動裝置的概括結構圖，圖17表示正常及斷線時的電流變化(紋波)。 再有，在本例中，作為馬達以具備電刷(陽極刷95a、陰極刷95b)及換 向器的直流馬達90為例。圖17(a)表示正常的情況下的電流變化(紋波)。 在同圖中，規(guī)定電流變化量(最大值和最小值之差)為I_1。另一方面， 圖17(b)表示馬達的繞線某相斷線的情況下的電流變化。在同圖中，規(guī) 定電流變化量為I_2，與正常時(圖17(a))相比變大。控制電路94將 由電流傳感器93檢測出的電流變化量與預先存儲的判定基準值比較，由 此就能夠檢測馬達繞線的斷線。

但是在此方法中，必須使判定基準值為適當?shù)闹怠Ｓ纱耍斜匾谪? 載的大小和周圍溫度方面變更判定基準值。就是說，難以適用于負載條件 大幅變化的用途。此外，由于根據(jù)電流變化量，所以基于檢測精度的關系， 如果不在流過某種程度電流的條件下就不能應用。并且，不能判定哪一相 的馬達繞線斷線。

接著，使用圖18，說明在啟動前設置斷線檢測用的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的方法的 一例。本例中，在啟動馬達96前對馬達施加直流電壓99，檢測此時流到 處于電力轉(zhuǎn)換電路98的直流側(cè)的分流電阻(shunt?resistance)97的電流并 進行斷線檢測。為了在馬達96上施加直流電壓99，例如如圖18(a)所 示，使U相的上側(cè)的開關元件(U+)、和V相及W相的下側(cè)的開關元件(V- 及W-)導通，使其它的開關元件斷開。此時，在電力轉(zhuǎn)換電路98及馬達 96中，按圖中箭頭標記所示的路徑流過電流。在此，如果U相的馬達繞線 斷線的情形，在分流電阻97中無電流流過。因此，通過檢測流到分流電 阻97的電流就能進行斷線檢測。但是，假如V相或W相的任意一個斷線 的情形，由于在其它相的路徑中流過電流，所以此情況下在此電流路徑中 不能進行斷線檢測。因此，有必要改變各相的開關狀態(tài)(例如，圖18(b) 和圖18(c))，順序檢測流到分流電阻97的電流。

在本例中，以檢測直流電壓施加時的電流為前提，僅能在啟動前進行 斷線檢測。換言之，在驅(qū)動中不能進行斷線檢測。由此，如果一旦啟動， 在長時間持續(xù)驅(qū)動的用途中，就會浪費到檢測斷線之前的時間。此外，由 于順序改變各相的開關狀態(tài)進行檢測，所以例如向要求短時間啟動的用途 的應用有困難。

像如上所述這樣，進行現(xiàn)有的馬達相電流檢測的方法和在啟動前設置 斷線檢測用的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的方法中的問題點，是需要流過某種程度的電流， 會限制可應用的條件，在驅(qū)動中不能進行斷線檢測等。此外，在上述專利 文獻3的技術中，是僅在某一條件下的斷線檢測方法，無論運轉(zhuǎn)狀態(tài)如何 都不能進行斷線檢測。

因此，本發(fā)明目的在于，解決這些課題，提供一種無論電流指令值的 大小和運轉(zhuǎn)狀態(tài)如何，并且即使在驅(qū)動中也能準確地進行斷線檢測的電力 轉(zhuǎn)換裝置。

本發(fā)明的上述以及其它的目的和新穎的特征在本說明書中的記述及 附圖中表述。