電力變換裝置及電力變換裝置的異常診斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力變換裝置及電力變換裝置的異常診斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]例如有一種電力變換裝置，利用逆變器等進(jìn)行電力變換而生成交流電力，這種電力變換裝置常常被用于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。在專利文獻(xiàn)I中，作為這種電力變換裝置而記載有一種馬達(dá)控制裝置，其利用逆變器從直流電力生成交流電力。
[0003]專利文獻(xiàn)I所記載的馬達(dá)控制裝置具備:選通驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)逆變器；PWM產(chǎn)生電路，生成給予選通驅(qū)動(dòng)電路的PffM(Pulse Width Modulat1n:脈寬調(diào)制)信號(hào)；及2個(gè)三態(tài)緩沖器，串聯(lián)連接在選通驅(qū)動(dòng)電路和PWM產(chǎn)生電路之間，上述三態(tài)緩沖器的門的開閉與外部的2個(gè)停止開關(guān)分別連動(dòng)。根據(jù)該馬達(dá)控制裝置，可以通過外部的2個(gè)停止開關(guān)使2個(gè)三態(tài)緩沖器的門關(guān)閉，阻斷向選通驅(qū)動(dòng)電路供給PWM信號(hào)，使逆變器停止，從而使馬達(dá)停止。由此，可以省去以往設(shè)置在馬達(dá)和逆變器之間的電磁接觸器(ElectromagneticContactor)，實(shí)現(xiàn)省空間化，可以削減系統(tǒng)總成本。另外，通過由停止開關(guān)及三態(tài)緩沖器實(shí)現(xiàn)的安全停止電路的雙重化，可以提高安全性。
[0004]另外，該馬達(dá)控制裝置生成表示三態(tài)緩沖器異常狀態(tài)的信號(hào)的邏輯積。由此，可以通過外部的上一級(jí)裝置檢測(cè)出安全停止電路自身的異常狀態(tài)，可以進(jìn)一步提高安全性。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本國特許第5370724號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電力變換裝置及電力變換裝置的異常診斷方法，與以往相比可以進(jìn)一步提高安全性。
[0007]本發(fā)明的電力變換裝置的特征在于，具備:電力變換部，將交流電力直接變換為頻率不同的交流電力；選通驅(qū)動(dòng)部，驅(qū)動(dòng)電力變換部；選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部，生成向選通驅(qū)動(dòng)部供給的選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)；2個(gè)阻斷部，連接在選通驅(qū)動(dòng)部和選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部之間，根據(jù)來自外部的上一級(jí)裝置的指令，對(duì)向選通驅(qū)動(dòng)部供給及阻斷選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行切換；診斷部，診斷2個(gè)阻斷部中的至少一個(gè)阻斷部的異常狀態(tài)；及阻斷控制部，在由診斷部診斷出一個(gè)阻斷部處于異常狀態(tài)時(shí)，使2個(gè)阻斷部中的另一個(gè)阻斷部阻斷向選通驅(qū)動(dòng)部供給選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)，一個(gè)阻斷部生成與輸出信號(hào)相關(guān)的反饋信號(hào)，診斷部根據(jù)指令和反饋信號(hào)，診斷一個(gè)阻斷部的異常狀態(tài)。
[0008]另外，本發(fā)明的電力變換裝置的異常診斷方法是如下電力變換裝置的異常診斷方法，該電力變換裝置具備:電力變換部，將交流電力直接變換為頻率不同的交流電力；選通驅(qū)動(dòng)部，驅(qū)動(dòng)電力變換部；選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部，生成向選通驅(qū)動(dòng)部供給的選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)；及2個(gè)阻斷部，連接在選通驅(qū)動(dòng)部和選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部之間，根據(jù)來自外部的上一級(jí)裝置的指令，對(duì)向選通驅(qū)動(dòng)部供給及阻斷選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行切換，其特征在于，根據(jù)來自所述一個(gè)阻斷部的與輸出信號(hào)相關(guān)的反饋信號(hào)和所述指令，診斷2個(gè)阻斷部中的至少一個(gè)阻斷部的異常狀態(tài)，在診斷出一個(gè)阻斷部處于異常狀態(tài)時(shí)，使2個(gè)阻斷部中的另一個(gè)阻斷部阻斷向選通驅(qū)動(dòng)部供給選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0009]另外，本發(fā)明的電力變換裝置的特征在于，也可以具備:電力變換電路，將交流電力直接變換為頻率不同的交流電力；選通驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電力變換電路；選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，生成向選通驅(qū)動(dòng)電路供給的選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)；2個(gè)阻斷電路(選通緩沖器)，串聯(lián)連接在選通驅(qū)動(dòng)電路和選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路之間，根據(jù)來自外部的上一級(jí)裝置的指令，對(duì)向選通驅(qū)動(dòng)電路供給及阻斷選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行切換；診斷單元(診斷電路)，診斷2個(gè)阻斷電路中的至少一個(gè)阻斷電路的異常狀態(tài)；及阻斷控制單元(阻斷控制電路)，在由診斷單元診斷出一個(gè)阻斷電路處于異常狀態(tài)時(shí)，使2個(gè)阻斷電路中的另一個(gè)阻斷電路阻斷向選通驅(qū)動(dòng)電路供給選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)，一個(gè)阻斷電路生成與輸出信號(hào)相關(guān)的反饋信號(hào)，診斷單元根據(jù)指令和反饋信號(hào)，診斷一個(gè)阻斷電路的異常狀態(tài)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，與以往相比可以進(jìn)一步提高安全性。
【附圖說明】
[0011]圖1是表示一個(gè)實(shí)施方式所涉及的電力變換裝置的電路框圖。
圖2是表示另一個(gè)實(shí)施方式所涉及的電力變換裝置的電路框圖。
符號(hào)說明
1、IA-電力變換裝置；10_電力變換部；20-PWM產(chǎn)生部；30_選通驅(qū)動(dòng)部；40、40A、50_阻斷部；41、51、61_光耦合器；42_切斷電路；60_診斷部；70_阻斷控制部；71、72_晶體管。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面，參照附圖對(duì)實(shí)施方式詳細(xì)進(jìn)行說明。另外，在各附圖中對(duì)相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的符號(hào)。
[0013]圖1是表示一個(gè)實(shí)施方式所涉及的電力變換裝置的電路框圖。圖1所示的電力變換裝置I具備電力變換部(電力變換電路)10、PWM產(chǎn)生部(PffM產(chǎn)生電路、選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生部、選通驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路)20、選通驅(qū)動(dòng)部(選通驅(qū)動(dòng)電路)30、2個(gè)阻斷部(阻斷電路、選通緩沖器)40、50、診斷部(診斷單元、診斷電路)60、阻斷控制部(阻斷控制單元、阻斷控制電路)70、及光耦合器41、51、61。
[0014]電力變換部10包含多個(gè)開關(guān)元件，將交流電力直接變換為頻率不同的交流電力。例如，在為了驅(qū)動(dòng)三相交流馬達(dá)，而將三相交流電力直接變換為頻率不同的三相交流電力時(shí)，電力變換部10包含矩陣變換器電路(循環(huán)換流器電路)。矩陣變換器電路在三相交流電源和三相交流馬達(dá)之間包含9個(gè)雙向開關(guān)。首先，3個(gè)雙向開關(guān)的一端分別連接于三相交流電源的U相、V相、W相，該3個(gè)雙向開關(guān)的另一端連接于三相交流馬達(dá)的U相。另外，另一組3個(gè)雙向開關(guān)的一端分別連接于三相交流電源的U相、V相、W相，該3個(gè)雙向開關(guān)的另一端連接于三相交流馬達(dá)的V相。另外，剩余的3個(gè)雙向開關(guān)的一端分別連接于三相交流電源的U相、V相、W相，該3個(gè)雙向開關(guān)的另一端連接于三相交流馬達(dá)的W相。而且，9個(gè)雙向開關(guān)分別由2個(gè)開關(guān)元件構(gòu)成。S卩，電力變換部10包含18個(gè)開關(guān)元件。作為這些開關(guān)元件的一個(gè)例子，可列舉FET (Field effect transistor:場(chǎng)效應(yīng)晶體管)、IGBT (InsulatedGateBipolar Transistor:絕緣柵雙極型晶體管)等。電力變換部10通過PffM產(chǎn)生部20及選通驅(qū)動(dòng)部30而被驅(qū)動(dòng)。
[0015]PffM產(chǎn)生部20根據(jù)來自外部的上一級(jí)裝置的指令(例如后述的HWBBUHWBB2)，生成用于驅(qū)動(dòng)電力變換部10的PffM(Pulse Width Modulat1n)信號(hào)。例如，PffM產(chǎn)生部20為了電力變換部10中的18個(gè)開關(guān)元件的每一個(gè)而生成6個(gè)PffM信號(hào)。PffM產(chǎn)生部20向選通驅(qū)動(dòng)部30供給PffM信號(hào)。另外，PffM產(chǎn)生部20根據(jù)來自外部的上一級(jí)裝置的指令，停止向選通驅(qū)動(dòng)部30供給PffM信號(hào)。
[0016]選通驅(qū)動(dòng)部30根據(jù)來自PffM產(chǎn)生部20的PffM信號(hào)，生成用于驅(qū)動(dòng)電力變換部10的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。例如，選通驅(qū)動(dòng)部30根據(jù)來自PffM產(chǎn)生部20的6個(gè)PffM信號(hào)，分別生成用于對(duì)電力變換部10中的18個(gè)開關(guān)元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的18個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在PffM產(chǎn)生部20和選通驅(qū)動(dòng)部30之間串聯(lián)連接有2個(gè)阻斷部40、50。
[0017]阻斷部40、50分別根據(jù)來自外部的上一級(jí)裝置的指令HWBB1、HWBB2，對(duì)從PffM產(chǎn)生部20朝向選通驅(qū)動(dòng)部30的PffM信號(hào)的供給及阻斷進(jìn)行切換。例如，阻斷部40、50分別為了 6個(gè)PffM信號(hào)而包含6個(gè)三態(tài)緩沖器。指令HffBBl、HWBB2分別介由光耦合器41、51而被輸入至阻斷部40、50的使能端子。
[0018]在此，指令HWBBUHWBB2是為了使馬達(dá)停止而停止向電力變換部10供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)的指令，即阻斷從PWM產(chǎn)生部20向選通驅(qū)動(dòng)部30供給PffM信號(hào)的指令。指令HWBBUHWBB2包含常導(dǎo)通信號(hào)，例如在使馬達(dá)動(dòng)作時(shí)為低電平，在使馬達(dá)停止時(shí)為高電平。指令HWBB1、HWBB2也可以包含分別來自專利文獻(xiàn)I所記載的2個(gè)停止開關(guān)的信號(hào)。
[0019]例如，指令HffBBl是表示動(dòng)作的低電平時(shí)，光耦合器41處于導(dǎo)通狀態(tài)，向阻斷部40的使能端子輸入低電平的動(dòng)作指令HffBBl。于是，根據(jù)該低電平的動(dòng)作指令HffBBl，三態(tài)緩沖器的門打開，阻斷部40向阻斷部50供給來自PffM產(chǎn)生部20的PffM信號(hào)。同樣，指令HWBB2是表示動(dòng)作的低電平時(shí)，光耦合器51處于導(dǎo)通狀態(tài)，向阻斷部50的使能端子輸入低電平的動(dòng)作指令HWBB2。于是，根