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WO2007102503A1 - 地絡検出方法 - Google Patents

地絡検出方法 Download PDF

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WO2007102503A1
WO2007102503A1 PCT/JP2007/054327 JP2007054327W WO2007102503A1 WO 2007102503 A1 WO2007102503 A1 WO 2007102503A1 JP 2007054327 W JP2007054327 W JP 2007054327W WO 2007102503 A1 WO2007102503 A1 WO 2007102503A1
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ground fault
supply line
voltage
smoothing capacitor
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PCT/JP2007/054327
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Inventor
Satoshi Yagi
Takeshi Kokura
Shinichirou Nomura
Keiichi Yoshisaka
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to a ground fault detection method, and more particularly to a background art relating to an inverter that drives a multiphase motor.
  • Patent Document 1 discloses a motor drive device capable of specifying a leakage site in a motor drive device that drives a motor.
  • an AC power supply is connected to the negative bus via a CR series circuit, and leakage is detected based on the amplitude of the AC waveform at the connection point between the CR series circuit resistance and capacitor. ing.
  • Patent Document 1 JP 2005-304138 A
  • an object of the present invention is to provide a technique for detecting a ground fault generated in a motor using an existing device without newly adding a dedicated circuit for detecting leakage.
  • a first aspect of the ground fault detection method is a ground fault detection method for detecting a ground fault generated in an inductive multiphase load (10) driven by an inverter (100),
  • the inverter includes a first DC power supply line (VH), a second DC power supply line (VL) to which a lower potential than the first DC power supply line is applied, the first DC power supply line and A smoothing capacitor (1) connected between the second DC power supply lines, a plurality of output lines (L4, L5, L6) connected to the inductive multiphase load, and the first DC power supply lines;
  • a plurality of high arm switches (Q21, Q22, Q23) connected to each of the output lines and the high arm switches are connected in parallel and connected to the first DC power supply line.
  • Da with power sword Diodes (D21, D22, D23), a plurality of low arm switches (Q24, Q25, Q26) connected between the second DC power supply line and each of the output lines, and the low arm switches And diodes (D24, D25, D26) having anodes connected in parallel to each other and connected to the second DC power supply line, and at least one of the high arm side switch and the low arm side switch It is determined that the ground fault has occurred because the voltage across the smoothing capacitor increases as one of the switches switches from 0N to OFF.
  • a second aspect of the ground fault detection method is a ground fault detection method which is more powerful than the first aspect, and (a) the first voltage across the first end of the smoothing capacitor (Vtl ) Detecting step (S1), and (b) from the time when the step (a) is executed, at least one of the high arm side switch and the low arm side switch is switched from 0 N to OFF. (S2) detecting the second terminal voltage (Vt2) of the smoothing capacitor, and (c) an increment value of the first terminal voltage and the second terminal voltage ( Steps (S3, S4) for determining whether ⁇ VI) exceeds the first predetermined value are executed.
  • a third aspect of the ground fault detection method according to the present invention is a ground fault detection method according to the second aspect, wherein (d) from the time when the step (b) is executed, Detecting a third voltage across the smoothing capacitor (Vt3) after at least one of the high arm side switch and the low arm side switch is switched from ON to OFF (S5); (e) determining whether or not the increment value ( ⁇ V2) of the second end voltage and the third end voltage exceeds a second predetermined value (S6, S7); Run further.
  • an inductive multiphase load is generated using an existing device without newly adding a dedicated circuit for detecting a ground fault.
  • the detected ground fault can be detected.
  • the ground fault detection method useful for the present invention it can be determined that the voltage across both ends has increased due to the increment exceeding the first predetermined value.
  • the third aspect of the ground fault detection method useful for the present invention it can be determined that the voltage at both ends has increased due to the two increments exceeding the first and second predetermined values, respectively. . Therefore, the ground fault can be detected separately from the power supply abnormality.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an inverter system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a voltage Vdc across the smoothing capacitor when a ground fault occurs.
  • FIG. 3 is a diagram showing a mechanism for increasing the voltage Vdc across the smoothing capacitor when a ground fault occurs.
  • FIG. 4 is a diagram showing a ground fault detection operation of the inverter system which is effective in the embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an inverter system for realizing the ground fault detection technique according to the present invention.
  • the inverter 100 is supplied with power from the three-phase AC power source 40 and drives the three-phase motor 10.
  • the three-phase motor 10 includes a U-phase coiner 11, a V-phase coiner 12, and a W-phase coil 13, and is driven by a three-phase voltage supplied from the inverter 100.
  • the inverter 100 includes input lines L1 to L3, output lines L4 to L6, a first DC power supply line VH, and a second DC power supply line VL to which a potential is applied that is lower than the first DC power supply line VH. And a rectifier circuit 30, a smoothing capacitor 1, a switch 2, a voltage detection unit 3, an inverter circuit 20, and a control device 50.
  • the rectifier circuit 30 includes two diodes connected in series between the first DC power supply line VH and the second DC power supply line VL with the power sword side facing the first DC power supply line VH. It is configured to be connected in parallel. Each of the connection points of the two diodes connected in series is connected to one end of the R-phase, S-phase, and T-phase of the three-phase AC power supply 40 via the input lines L1 to L3, respectively.
  • the rectifier circuit 30 rectifies the alternating current from the three-phase alternating current power supply 40.
  • the smoothing capacitor 1 is connected between the first DC power supply line VH and the second DC power supply line VL.
  • the DC voltage rectified by the rectifier circuit 30 is smoothed.
  • the inverter circuit 20 includes high arm side transistors Q21 to Q23 and high arm side transistors Q21 to Q23 respectively connected between the first DC power supply line VH and the output lines L4 to L6.
  • Low-arm side transistors connected in parallel and connected between each of the diodes D21 to D23 having a force sword connected to the first DC power supply line VH and each of the second DC power supply line VL and the output lines L4 to L6 Q24 to Q26 and low-arm transistors Q24 to Q26 are connected in parallel to each other, and are composed of diodes D24 to D26 having anodes connected to the second DC power supply line VL.
  • Output lines L 4 to L 6 are connected to one end of U-phase coil 11, V-phase coil 12, and W-phase coil 12 that constitute three-phase motor 10, respectively.
  • the inverter circuit 20 converts the DC voltage supplied from the smoothing capacitor 1 to an AC voltage by a PWM (Pulse Width Modulatio n) signal from the controller 50, and the converted AC voltage is output to the output lines L4 to L6.
  • the three-phase motor 10 is supplied to the three-phase motor 10, and the three-phase motor 10 is driven.
  • the voltage detection unit 3 detects the voltage Vdc across the smoothing capacitor 1 and outputs the detected voltage Vdc across the control device 50.
  • Switch 2 is connected between first DC power supply line VH and second DC power supply line VL, respectively, and electrically disconnects first DC power supply line VH and second DC power supply line VL, respectively. It is a switch and is controlled by the controller 50.
  • the force for detecting a ground fault generated in the three-phase motor 10 using the voltage Vdc across the smoothing capacitor 1 detected by the voltage detection unit 3 The voltage detection unit 3 is not dedicated to detecting ground faults.
  • the control device 50 calculates the voltage to be applied to each phase of the three-phase motor 10 based on the value of the current flowing through the three-phase motor 10 and the voltage Vdc across the smoothing capacitor 1, and based on the calculated result.
  • the PWM signals that control ONZOFF of the high-arm transistors Q21 to Q23 and the low-arm transistors Q24 to Q26 constituting the inverter circuit 20 are generated and output. That is, the voltage detector 3 is inherently provided to drive the three-phase motor 10.
  • FIG. 2 is a diagram showing the switching operation of the high arm side transistor and the low arm side transistor and the fluctuation of the voltage Vdc across the smoothing capacitor 1 when a ground fault occurs in the three-phase motor 10.
  • the voltage Vdc across the smoothing capacitor 1 is increased as the high-arm transistor Q21 and the low-arm transistor Q25 are switched from ⁇ N to OFF. Will rise.
  • the mechanism of the operation will be specifically described.
  • the neutral point in the three-phase motor 10 can be regarded as being connected to the grounding resistor R1.
  • the resistance value of the grounding resistor R1 is about several tens of ⁇ to about 100 ⁇ .
  • FIG. 3 is a diagram showing a mechanism for increasing the voltage Vdc across the smoothing capacitor 1 when a ground fault occurs.
  • the high-arm side transistor Q21 and the low-arm side transistor Q25 are in the ON state, as indicated by the solid line arrow in FIG. 3, the DC current from the smoothing capacitor 1 flows through the high-arm side transistor Q21, output line L4, and U-phase coil 11. In this order, the current is diverted at the neutral point and partly flows to the grounding resistance R1. The other part flows to the smoothing capacitor 1 through the V-phase coil 12, the output line L5, and the low arm side transistor Q25 in this order.
  • a rise in the voltage Vdc across the smoothing capacitor 1 caused by the above-described operation is detected, and a ground fault generated in the three-phase motor 10 is detected.
  • a power supply abnormality other than a ground fault occurring in the three-phase motor 10.
  • Fig. 4 shows the ground fault detection operation of the inverter system, which is useful for this embodiment. Refer to Fig. 2 as needed.
  • step S 1 the voltage detection unit 3 detects the voltage Vtl across the smoothing capacitor 1 and outputs it to the control device 50.
  • step 1 After step 1 is executed in step S2, after at least one of the high-arm transistors Q21 to Q23 and the low-arm transistors Q24 to Q26 is switched from ON to OFF, the voltage detector 3 The voltage Vt2 across the smoothing capacitor 1 is detected and output to the control device 50. This can be realized, for example, by lengthening the detection cycle of the voltage detection unit 3 as compared with the cycle of the PWM signal output from the control device 50.
  • control device 50 determines whether increment ⁇ VI exceeds a predetermined value Vth.
  • step S4 if the increment ⁇ VI does not exceed the predetermined value Vth, the operation starts again from step S1.
  • step S5 As a result of the determination in step S4, if the increment ⁇ VI exceeds the predetermined value Vth, step In step S5, at least one of the high-arm transistors Q21 to Q23 and the low-arm transistors Q24 to Q26 switches from ON to OFF after step S3 is executed. Is detected and output to the control device 50.
  • control device 50 determines whether increment AV2 exceeds a predetermined value Vth.
  • step S7 If the result of determination in step S7 is that the increment AV2 exceeds a predetermined value Vth, the control device 50 causes a ground fault in the three-phase motor 10 in step S8. Then, turn off switch 2 and stop the operation.
  • step S9 the controller 50 turns off the switch 2 and stops operation, assuming that a power supply abnormality has occurred.
  • the ground fault detection method does not necessarily have to perform all the steps shown in FIG. For example, if the increment ⁇ VI exceeds the predetermined value Vth as a result of the determination in step S4, the operation can be stopped immediately. At this time, it is difficult to discriminate both the force, which is either the force that the voltage across the smoothing capacitor 1 has increased due to a ground fault that has occurred in the three-phase motor 10 or the force that has been increased due to power supply abnormality. However, if any abnormality is found, the above method may be used as long as the operation is stopped and the fault location is identified and repaired.

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Abstract

　本発明は、既存のインバータを用いて、モータに発生した地絡を検出する地絡検出方法である。三相モータ（１０）に地絡が発生すると、インバータ回路（２０）を構成するハイアーム側トランジスタ（Ｑ２１～Ｑ２３）およびローアーム側トランジスタ（Ｑ２４～Ｑ２６）のいずれかがＯＮからＯＦＦに切り替わるたびに平滑コンデンサ１の両端電圧が上昇する。地絡検出部（３）から平滑コンデンサ（１）の両端電圧を検出し、第１所定期間内の増分および第２所定期間内の増分を算出することで、突発的な電源異常を切り分けて、地絡を検出することができる。

Description

地絡検出方法
技術分野
[0001] 本発明は、地絡検出方法に関し、特に、多相モータを駆動するインバータに関する 背景技術
[0002] モータを駆動するモータ駆動装置におレ、て、漏電部位を特定可能なモータ駆動装 置が特許文献 1に開示されている。特許文献 1記載のモータ駆動装置では、負母線 へと CR直列回路を介して交流電源を接続し、 CR直列回路の抵抗とコンデンサとの 接続点における交流波形の振幅に基づいて、漏電を検出している。
[0003] 特許文献 1 :特開 2005— 304138号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] し力しながら、特許文献 1記載のモータ駆動装置では、漏電を検出するために専用 の交流電源や CR直列回路が必要なため、回路規模が大きくなるとともに製造コスト が上昇するという問題があった。
[0005] そこで、本発明は、新たに漏電検出用の専用回路を増設することなぐ既存の装置 を用いて、モータに発生した地絡を検出する技術を提供することを目的とする。 課題を解決するための手段
[0006] この発明にかかる地絡検出方法の第 1の態様は、インバータ（100)が駆動する誘 導性多相負荷（10)に発生した地絡を検出する地絡検出方法であって、前記インバ ータは、第 1の直流電源線 (VH)と、前記第 1の直流電源線より低い電位が印加され る第 2の直流電源線 (VL)と、前記第 1の直流電源線及び第 2の直流電源線の間に 接続された平滑コンデンサ（1)と、前記誘導性多相負荷と接続する複数の出力線 (L 4, L5, L6)と、前記第 1の直流電源線と前記出力線の各々との間でそれぞれ接続さ れた複数のハイアーム側スィッチ（Q21, Q22, Q23)と、前記ハイアーム側スィッチ とそれぞれ並列に接続され、前記第 1の直流電源線に接続された力ソードを有するダ ィオード（D21 , D22, D23)と、前記第 2の直流電源線と前記出力線の各々との間 でそれぞれ接続された複数のローアーム側スィッチ（Q24, Q25, Q26)と、前記ロー アーム側スィッチとそれぞれ並列に接続され、前記第 2の直流電源線に接続された アノードを有するダイオード（D24， D25, D26)とを備えており、前記ハイアーム側ス イッチおよび前記ローアーム側スィッチのうち、少なくともいずれか一つのスィッチが 〇Nから OFFに切り替わることに伴って前記平滑コンデンサの両端電圧が上昇するこ とを以つて、前記地絡が発生したと判断する。
[0007] この発明にかかる地絡検出方法の第 2の態様は、第 1の態様に力、かる地絡検出方 法であって、（a)前記平滑コンデンサの第 1の前記両端電圧 (Vtl)を検出するステツ プ（S1)と、 （b)前記ステップ (a)が実行された時点から、前記ハイアーム側スィッチお よび前記ローアーム側スィッチのうち、少なくともいずれか一つのスィッチが〇Nから OFFに切り替わった後、前記平滑コンデンサの第 2の前記両端電圧 (Vt2)を検出す るステップ (S2)と、（c)前記第 1の前記両端電圧と前記第 2の前記両端電圧の増分 値（ Δ VI)が第 1の所定の値を越えてレ、るか否かを判断するステップ（S3, S4)とを 実行する。
[0008] この発明に力かる地絡検出方法の第 3の態様は、第 2の態様に力かる地絡検出方 法であって、（d)前記ステップ (b)が実行された時点から、前記ハイアーム側スィッチ および前記ローアーム側スィッチのうち、少なくともいずれか一つのスィッチが ONか ら OFFに切り替わった後、前記平滑コンデンサの第 3の前記両端電圧 (Vt3)を検出 するステップ (S5)と、 (e)前記第 2の前記両端電圧と前記第 3の前記両端電圧の増 分値（ Δ V2)が第 2の所定の値を越えているか否力を判断するステップ (S6, S7)と をさらに実行する。
発明の効果
[0009] この発明にかかる地絡検出方法の第 1の態様によれば、地絡を検出するため専用 の回路を新たに増設することなぐ既存の装置を用いて、誘導性多相負荷に発生し た地絡を検出することができる。
[0010] この発明に力かる地絡検出方法の第 2の態様によれば、増分が第 1の所定の値を 越えたことを以つて両端電圧が上昇したと判断できる。 [0011] この発明に力かる地絡検出方法の第 3の態様によれば、 2つの増分がそれぞれ第 1 および第 2の所定の値を越えたことを以つて両端電圧が上昇したと判断できる。よつ て、地絡を電源異常と切り分けて検出することができる。
[0012] この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによ つて、より明白となる。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]実施の形態に力かるインバータシステムの概略構成図である。
[図 2]地絡発生時における平滑コンデンサの両端電圧 Vdcを示す図である。
[図 3]地絡発生時における平滑コンデンサの両端電圧 Vdcの上昇メカニズムを示す 図である。
[図 4]実施の形態に力かるインバータシステムの地絡検出動作を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
[0014] 実施の形態.
図 1は本発明にかかる地絡検出技術を実現するインバータシステムを示す概略構 成図である。インバータ 100は、三相交流電源 40から電源供給を受け、三相モータ 1 0を駆動する。
[0015] 三相モータ 10は、 U相コィノレ 11と、 V相コィノレ 12と、 W相コイル 13とで構成され、ィ ンバータ 100から三相電圧が供給されて駆動される。
[0016] インバータ 100は、入力線 L1〜L3と、出力線 L4〜L6と、第 1直流電源線 VHと、 第 1直流電源線 VHより低レ、電位が印加される第 2直流電源線 VLと、整流回路 30と 、平滑コンデンサ 1と、スィッチ 2と、電圧検出部 3と、インバータ回路 20と、制御装置 50とで構成されている。
[0017] 整流回路 30は、第 1直流電源線 VHと第 2直流電源線 VLとの間で、力ソード側を 第 1直流電源線 VHに向けて直列接続された 2つのダイオードが、それぞれ 3組並列 接続されて構成されている。直列接続された 2つのダイオードの接続点の各々は、そ れぞれ入力線 L1〜L3を介して、三相交流電源 40の R相、 S相、 T相の一端と接続さ れている。整流回路 30は、三相交流電源 40からの交流を整流する。
[0018] 平滑コンデンサ 1は、第 1直流電源線 VHと第 2直流電源線 VLとの間に接続されて おり、整流回路 30で整流された直流電圧を平滑化する。
[0019] インバータ回路 20は、第 1直流電源線 VHと出力線 L4〜L6の各々との間でそれぞ れ接続されたハイアーム側トランジスタ Q21〜Q23と、各ハイアーム側トランジスタ Q 21〜Q23とそれぞれ並列に接続され、第 1直流電源線 VHに接続された力ソードを 有するダイオード D21〜D23と、第 2直流電源線 VLと出力線 L4〜L6の各々との間 でそれぞれ接続されたローアーム側トランジスタ Q24〜Q26と、各ローアーム側トラ ンジスタ Q24〜Q26とそれぞれ並列に接続され、第 2直流電源線 VLに接続された アノードを有するダイオード D24〜D26とから構成されている。
[0020] 出力線 L4〜L6は、それぞれ三相モータ 10を構成する U相コイル 11、 V相コイル 1 2、 W相コイル 12の一端と接続されている。インバータ回路 20は、平滑コンデンサ 1 力、ら供給される直流電圧を、制御装置 50からの PWM (Pulse Width Modulatio n)信号によって交流電圧に変換して、その変換した交流電圧を出力線 L4〜L6を介 して三相モータ 10に供給し、三相モータ 10を駆動する。
[0021] 電圧検出部 3は、平滑コンデンサ 1の両端電圧 Vdcを検出し、その検出した両端電 圧 Vdcを制御装置 50へ出力する。
[0022] スィッチ 2は、それぞれ第 1直流電源線 VHの間、第 2直流電源線 VLの間で接続さ れ、第 1直流電源線 VHおよび第 2直流電源線 VLをそれぞれ電気的に切断するスィ ツチであり、制御装置 50によって制御される。
[0023] なお、本実施の形態では、後述するように電圧検出部 3が検出した平滑コンデンサ 1の両端電圧 Vdcを用いて、三相モータ 10に発生した地絡を検出する力 当該電圧 検出部 3は、地絡を検出するための専用のものではない。通常、制御装置 50は、三 相モータ 10に流れる電流値、平滑コンデンサ 1の両端電圧 Vdc等に基づいて、三相 モータ 10の各相に印加する電圧を計算し、その計算した結果に基づいて、インバー タ回路 20を構成する各ハイアーム側トランジスタ Q21〜Q23およびローアーム側トラ ンジスタ Q24〜Q26の ONZOFFを制御する PWM信号を生成して出力する。すな わち、電圧検出部 3は、三相モータ 10を駆動するために、本来的に備えられるもので ある。よって、ソフトウェア上の変更のみで、誘導性多相負荷に発生した地絡を検出 すること力 Sできる。 [0024] 図 2は、三相モータ 10内に地絡が発生した場合の、ハイアーム側トランジスタとロー アーム側トランジスタのスイッチング動作、および、平滑コンデンサ 1の両端電圧 Vdc の変動を示す図である。図 2に示すように、三相モータ 10内に地絡が発生すると、ハ ィアーム側トランジスタ Q21およびローアーム側トランジスタ Q25が〇Nから OFFに切 り替わることに伴って、平滑コンデンサ 1の両端電圧 Vdcは上昇する。以下、具体的 に当該動作のメカニズムを説明する。
[0025] 例えば、図 1に示すインバータシステムにおいて、三相モータ 10内の中性点が装 置の外殻に触れることによって、三相モータ 10内で地絡が発生したとする。このとき、 三相交流電源 40から見ると、図 1において破線で示す様に、三相モータ 10内の中 性点は接地抵抗 R1に接続していると見なすことができる。なお、接地抵抗 R1の抵抗 値は数十 Ω力ら 100 Ω程度である。
[0026] 図 3は、地絡発生時における平滑コンデンサ 1の両端電圧 Vdcの上昇メカニズムを 示す図である。ハイアーム側トランジスタ Q21およびローアーム側トランジスタ Q25が ON状態であるとき、図 3中に実線矢印で示すように、平滑コンデンサ 1からの直流電 流は、ハイアーム側トランジスタ Q21、出力線 L4、 U相コイル 11をこの順で介し、中 性点で分流して一部は接地抵抗 R1に流れる。他の一部は、 V相コイル 12、出力線 L 5、ローアーム側トランジスタ Q25をこの順で介して、平滑コンデンサ 1に流れる。
[0027] ここで、ハイアーム側トランジスタ Q21が ONから OFFに切り替わり、例えば、ハイア ーム側トランジスタ Q23が OFFから ONに切り替わると、 U相コイル 11は自己インダク タンスにより逆起電力を発生し、図 3中に破線矢印で示すように、ダイオード D24、出 力線 L4、 U相コイル 11をこの順で介して、接地抵抗 R1へと流れる電流が生じる。そ のため、平滑コンデンサ 1には電荷が充電されることになり、図 2で示すように、平滑コ ンデンサ 1の両端電圧 Vdcは上昇する。
[0028] 同様に、ローアーム側トランジスタ Q25が ONから OFFに切り替わり、例えば、ロー アーム側トランジスタ Q24が OFFから〇Nに切り替わると、 V相コイル 12は自己インダ クタンスにより逆起電力を発生し、結果として、接地抵抗 Rl、 V相コイル 12、ダイォー ド D22をこの順で介して、平滑コンデンサ 1に電流が流れる。そのため、平滑コンデン サ 1には電荷が充電されることになり、図 2で示すように、平滑コンデンサ 1の両端電 圧 Vdcは上昇する。
[0029] なお、ハイアーム側トランジスタ Q22、 Q23およびローアーム側トランジスタ Q24、 Q 26が ONから OFFに切り替わっても、同様に平滑コンデンサ 1の両端電圧 Vdcは上 昇する。
[0030] すなわち、三相モータ 10内で地絡が発生すると、ハイアーム側トランジスタ Q21〜 Q23およびローアーム側トランジスタ Q24〜Q26のいずれかが〇Nから OFFに切り 替わる度に、平滑コンデンサ 1の両端電圧 Vdcが上昇することになる。
[0031] 本実施の形態は、上述した動作により生じる平滑コンデンサ 1の両端電圧 Vdcの上 昇を検出して三相モータ 10に発生した地絡を検出するものである。しかし、平滑コン デンサ 1の両端電圧 Vdcが上昇する要因として、三相モータ 10に発生した地絡以外 に例えば電源異常がある。本実施の形態では、後述するように、電源異常と切り分け て三相モータ 10に発生した地絡を検出できる。図 4に、本実施の形態に力かるイン バータシステムの地絡検出動作を示す。以下、必要に応じて適宜、図 2も参照すると よい。
[0032] まず、ステップ S1にて、電圧検出部 3は、平滑コンデンサ 1の両端電圧 Vtlを検出 し、制御装置 50に出力する。
[0033] ステップ S2にて、ステップ 1を実行した時点から、ハイアーム側トランジスタ Q21〜Q 23およびローアーム側トランジスタ Q24〜Q26の少なくともいずれ力 1つが ONから OFFに切り替わった後、電圧検出部 3は、平滑コンデンサ 1の両端電圧 Vt2を検出し 、制御装置 50に出力する。これは、例えば、制御装置 50が出力する PWM信号の周 期に比べて、電圧検出部 3の検出周期を長くすることで実現できる。
[0034] ステップ S3にて、制御装置 50は、平滑コンデンサ 1の両端電圧の増分 A Vl =Vt2 —Vtlを算出する。
[0035] ステップ S4にて、制御装置 50は、増分 Δ VIが予め定められた所定の値 Vthを越 えているかを判断する。
[0036] ステップ S4で判断した結果、増分 Δ VIが所定の値 Vthを越えていなければ、再び ステップ S1から動作を開始する。
[0037] ステップ S4で判断した結果、増分 Δ VIが所定の値 Vthを越えていれば、ステップ S5にて、ステップ S3を実行した時点から、ハイアーム側トランジスタ Q21〜Q23およ びローアーム側トランジスタ Q24〜Q26の少なくともいずれ力 1つが ONから OFFに 切り替わった後、電圧検出部 3は再び平滑コンデンサ 1の両端電圧 Vt3を検出し、制 御装置 50に出力する。
[0038] ステップ S6にて、制御装置 50は、平滑コンデンサ 1の両端電圧の増分 A V2=Vt3 _Vt2を算出する。
[0039] ステップ S7にて、制御装置 50は、増分 AV2が予め定められた所定の値 Vthを越 えているか判断する。
[0040] ステップ S7で判断した結果、増分 AV2が予め定められた所定の値 Vthを越えてい れば、ステップ S8にて、制御装置 50は、三相モータ 10内で地絡が発生しているとし て、スィッチ 2を OFFにし、運転を中止する。
[0041] ステップ S7で判断した結果、越えていなければ、ステップ S9にて、制御装置 50は 、電源異常が発生しているとして、スィッチ 2を OFFにし、運転を中止する。
[0042] 従って、既存のインバータ 100を用いて、三相モータ 10に発生した地絡を検出する こと力 Sできる。また、平滑コンデンサ 1の両端電圧の増分を 2回検出することで、突然 的な電源異常による平滑コンデンサ 1の両端電圧上昇と、地絡によるものとを切り分 けることができる。このように、電源異常と切り分けて地絡を検出できるため、運転中 止後の故障個所の特定を容易とし、以つて故障から復帰する時間を短くすることがで きる。
[0043] なお、本発明に力かる地絡検出方法は、必ずしも図 4に示す全てのステップを行う 必要はない。例えば、ステップ S4で判断した結果、増分 Δ VIが所定の値 Vthを越え ていた場合、すぐに運転を中止しても良レ、。このときは、三相モータ 10に発生した地 絡により平滑コンデンサ 1の両端電圧が上昇したの力 電源異常により上昇したのか のいずれかである力 両者の判別は困難である。しかし、何かしらの異常が発見され た場合、運転を中止して故障個所の特定および修理を行うような態様であれば、上 記方法で構わない。
[0044] この発明は詳細に説明された力 上記した説明は、すべての局面において、例示 であって、この発明がそれに限定されるものではなレ、。例示されていない無数の変形 例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

Claims

請求の範囲
[1] インバータ（100)が駆動する誘導性多相負荷（10)に発生した地絡を検出する地 絡検出方法であって、
前記インバータは、
第 1の直流電源線 (VH)と、
前記第 1の直流電源線より低い電位が印加される第 2の直流電源線 (VL)と、 前記第 1の直流電源線及び第 2の直流電源線の間に接続された平滑コンデンサ（1 )と、
前記誘導性多相負荷と接続する複数の出力線 (L4, L5, L6)と、
前記第 1の直流電源線と前記出力線の各々との間でそれぞれ接続された複数のハ ィアーム側スィッチ（Q21 , Q22, Q23)と、
前記ハイアーム側スィッチとそれぞれ並列に接続され、前記第 1の直流電源線に接 続された力ソードを有するダイオード（D21, D22, D23)と、
前記第 2の直流電源線と前記出力線の各々との間でそれぞれ接続された複数の口 一アーム側スィッチ（Q24, Q25, Q26)と、
前記ローアーム側スィッチとそれぞれ並列に接続され、前記第 2の直流電源線に接 続されたアノードを有するダイオード（D24， D25, D26)と
を備えており、
前記ハイアーム側スィッチおよび前記ローアーム側スィッチのうち、少なくともいず れか一つのスィッチが ONから OFFに切り替わることに伴って前記平滑コンデンサの 両端電圧が上昇することを以つて、前記地絡が発生したと判断する、地絡検出方法。
[2] 請求項 1記載の地絡検出方法であって、
(a)前記平滑コンデンサの第 1の前記両端電圧 (Vtl)を検出するステップ (S1)と、
(b)前記ステップ (a)が実行された時点から、前記ハイアーム側スィッチおよび前記 ローアーム側スィッチのうち、少なくともいずれか一つのスィッチが ONから OFFに切 り替わった後、前記平滑コンデンサの第 2の前記両端電圧 (Vt2)を検出するステップ (S2)と、
(c)前記第 1の前記両端電圧に対する前記第 2の前記両端電圧の増分（ Δ VI)が 第 1の所定の値を越えているか否かを判断するステップ (S3, S4)と
を実行する、地絡検出方法。
(d)前記ステップ (b)が実行された時点から、前記ハイアーム側スィッチおよび前記 ローアーム側スィッチのうち、少なくともいずれか一つのスィッチが ONから OFFに切 り替わった後、前記平滑コンデンサの第 3の前記両端電圧 (Vt3)を検出するステップ (S5)と、
(e)前記第 2の前記両端電圧と前記第 3の前記両端電圧の増分（ Δ V2)が第 2の所 定の値を越えているか否かを判断するステップ（S6， S7)と
をさらに実行する、請求項 2記載の地絡検出方法。
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