[发明专利]具备短路故障检测功能的变换装置及其短路故障检测方法

说明书

本发明涉及具备短路故障检测功能的变换装置及其短路故障检测方法。该变换装置具备：变换器，其将交流电压转换为直流电压并输出；DC链路电容器，其与变换器的输出侧连接；电压检测部，其检测DC链路电容器的电压；开关部，其将电源和变换器连接或分离；开关操作部，其监视包括变换装置以及与变换装置连接的逆变装置的电动机驱动装置的异常，进行开关部的控制；电源监视部，其检测输入变换器的电压，并监视电源与变换器之间的连接状态；阈值设定部，其设定用于判定有无短路故障的阈值；以及短路故障检测部，其在电源刚从变换器分离之后的DC链路电容器的电压为阈值以下时，判定为短路故障。

技术领域

本发明涉及一种具备短路故障检测功能的变换装置以及变换装置的短路故障检测方法。

背景技术

作为通过电动机驱动装置驱动电动机的方法，一般知道有通过变换器将从主电源输入的交流电压转换为直流电压并通过逆变器将其转换为交流电压后驱动电动机的方法。另外，通常为了将从变换器输出的直流电压平滑化而设置DC链路电容器。这里，在主电路和DC链路电容器中产生异常的状态下，如果从主电源赋予交流电力，则可能会对电动机驱动装置造成损伤。例如，如果在DC链路电容器发生断路的状态下接通主电源，则会有因为变换器中流过大电流而电动机驱动装置产生破损的危险性。因此在将来自主电源的交流电力赋予变换器之前，检测有无DC链路电容器的短路是重要的。

这之前报告了具备DC链路部异常检测功能的电动机驱动装置(例如日本特开2014-217085号公报)。现有的电动机驱动装置具有：变换部，其将从主电源输入的交流电压转换为直流电压；DC链路部，其将从变换器输出的直流电压进行整流；逆变部，其将通过DC链路部进行整流的直流电压转换为用于通过半导体开关元件驱动电动机的交流电压；电压施加部，其与主电源独立地设置，将电压施加给DC链路部；电压检测部，其检测通过电压施加部施加电压后的DC链路部的电压；以及异常判定部，其根据经过由电压检测部检测出的电压的预定时间测量到的值以及电压的时间变化率，判定DC链路部有无异常。

发明内容

但是，现有的电动机驱动装置需要设置与电源独立的电压施加部，有难以通过简单的结构检测变换装置的主电路有无异常的问题。

本公开的实施例的变换装置具备：变换器，其将从电源提供的交流电压转换为直流电压并输出；DC链路电容器，其与变换器的输出侧连接；电压检测部，其检测DC链路电容器的电压；开关部，其将电源和变换器连接或分离；开关操作部，其监视包括变换装置以及与变换装置连接的逆变装置的电动机驱动装置的异常，对开关部通知指令；电源监视部，其检测输入到变换器的电压，并监视电源与变换器之间的连接状态；阈值设定部，其设定用于判定有无短路故障的阈值；以及短路故障检测部，其在通过开关部使电源刚从变换器分离之后的DC链路电容器的电压为阈值以下时，判定为产生了短路故障。

本公开的实施例的变换装置的短路故障检测方法，该变换装置具备：变换器，其将从电源提供的交流电压转换为直流电压并输出；DC链路电容器，其与变换器的直流输出侧连接；电压检测部，其检测DC链路电容器的电压；开关部，其控制从电源向变换器的交流电压的供给；以及开关操作部，其监视包括变换装置以及与变换装置连接的逆变装置的电动机驱动装置的异常，对开关部通知指令，在该方法中，电动机驱动装置在动作过程中产生任意的异常，开关部通过开关操作部成为打开状态而使电源从变换器分离，检测电源刚从变换器分离之后的DC链路电容器的电压，检测出的DC链路电容器的电压在阈值以下时，判定为之前发生的异常起因于主电路的短路故障。

附图说明

通过说明与附图关联的以下的实施方式，能够进一步明确本发明的目的、特征以及优点。在相同的附图中：

图1是实施例的变换装置的结构图。

图2是用于说明实施例的变换装置的短路故障检方法的短路故障检测步骤的流程图。

图3是表示变换装置的主电路正常时的DC链路电容器的电压的时间变化的图表。