[发明专利]电力转换装置和过载保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及正确判别过载状态的电力转换装置和过载保护方法。

背景技术

在输出可变电压可变频率的交流电力而对交流电动机进行速度控制的电力转换装置（逆变器）中，为了保护上述交流电动机不因过载而发热，预先内置有电子热继电器热时限特性。

上述电子热继电器检测上述交流电动机的电流，根据该电流值的大小判别交流电动机的过载状态，通过电子地累加的累加型的热时限特性保护电动机。累加型的热时限特性是任意时间例如10分钟期间的累加，超过10分钟则清除该累加值的结构。此外，现有的电子热继电器中仅有累加，在10分钟内多次成为过载状态的情况下，设第一次过载时的累加值为N1，则N1保持到第二次过载状态为止，设第二次过载时的累加值为N2，则对第一次过载时的累加值累加成为（N1+N2）。

因此，在上述交流电动机中第一次过载与第二次过载为止的时间间隔（上述10分钟）长的情况下，在第一次过载与第二次过载之间的轻负载时，虽然上述交流电动机实际上因散热而冷却，温度下降，但是用累加（N1+N2）的值判断上述交流电动机为过载异常，所以过载检测动作会提前（过保护），发生电动机的突然停止。过热保护停止期间设备运转也停止，所以成为对生产效率带来较大损害的原因。

在专利文献1中，公开了为了防止过载检测过早而过保护，求出对输出电流的平方乘以某个系数的值与对输出电流的绝对值乘以输入电压、开关频率和另一个系数的值的和，将该和用作PWM逆变器的逆变器部半导体开关损失的近似值，进行上述半导体开关元件的过载检测。

在专利文献2中，记载了在电源供给被暂时断开后复原的情况下，为了更可靠地进行驱动对象的保护，在电源异常检测电路检测到电源的异常状态时，读取并存储逆变器的散热片的温度，在电源复位后重新接通时，基于重新接通后的逆变器的散热片的温度和存储的散热片的温度，对温度累加值进行运算，作为电源复原后的初始值。此外，段落（0022）中，记载了能够设定适当的值作为与电源重新接通后的电机的温度的初始值相当的温度累加值θSUM。

专利文献1：日本特开2004-173347号公报

专利文献2：日本特开2007-166696号公报

发明内容

但是，在专利文献1中记载的现有技术中，没有公开关于交流电动机的保护，此外，在过载检测中没有考虑逆变器的散热，是否得知正确的过载不明了。在专利文献2中，在电源供给被暂时断开后复原的情况下的初始值的设定时，引入了实际的温度，有为了求出初始值而减去温度累加值的记载，但关于按照散热导致的实际温度的加法运算、减法运算的控制没有明确记载。

本发明提供一种电力转换装置和过载保护方法，其具有考虑了速度控制下的电动机的过载时和正常负载时的电动机中的实际温度的上升、下降的正确的电子热继电器的热时限特性。

为了解决上述课题，本发明的电力转换装置，具备：对交流电源的交流电力进行整流将其转换为直流电力的整流器；将所述直流电力转换为可变电压、可变频率的交流电力的逆变器；由从所述逆变器输出的交流电力进行速度控制的交流电动机；检测所述交流电动机的电流的电流检测器；和根据由所述电流检测器检测到的电流控制所述各部分的控制部，该电力转换装置的特征在于，所述控制部具有加减法运算部和电子热继电器热时限部，其中所述加减法运算部在交流电动机过载运转时执行电子加法运算，并在所述交流电动机不是过载运转时，从所述过载时的加法运算得到的累加值减去与所述过载时的所述电流检测器中的检测电流的平方时间乘积值相应的权重值，所述电子热继电器热时限部根据所述加减法运算部中的累加值和预先设定的电子热继电器热时限特性，在过载运转时使所述交流电动机停止。

此外，如上所述电力转换装置的特征在于，所述加减法运算部根据由所述电流检测器检测到的电流的大小，每一定时间执行加法运算和减法运算。

此外，如上所述电力转换装置的特征在于，所述加减法运算部根据由所述电流检测器检测到的电流的大小，在加法运算时每一定时间执行加法运算，在减法运算时按照与加法运算时的所述一定时间不同的每一定时间执行减法运算。

此外，如上所述电力转换装置的特征在于，所述加减法运算部中，所述减法运算时的一定时间设定为比所述加法运算时的一定时间长。

此外，如上所述电力转换装置的特征在于，所述加减法运算部在所述过载时的所述检测电流的平方时间乘积值越大的情况下，以越小的权重值执行减法运算。

此外，如上所述电力转换装置的特征在于，所述加减法运算部在所述过载时的所述检测电流越大的情况下，以越大的权重值执行加法运算。