專(zhuān)利名稱(chēng)：電力變換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用光導(dǎo)纖維電纜(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“光纖”)作為通信媒體的電力變換裝置，尤其涉及通過(guò)基于經(jīng)過(guò)光纖的光信息檢測(cè)各光纖的誤連接狀態(tài)，能自動(dòng)轉(zhuǎn)換到正規(guī)的相的新穎技術(shù)。
背景技術(shù)：
在由變換器或轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的電力變換裝置中，一般采用與各相對(duì)應(yīng)的多個(gè)半導(dǎo)體元件(GTO或IGBT)。
作為電力變換用的主電路的半導(dǎo)體元件，不能靠其本身進(jìn)行動(dòng)作，需在另外的驅(qū)動(dòng)單元控制下進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
以往的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)單元，利用與各半導(dǎo)體元件連接的驅(qū)動(dòng)電路和控制驅(qū)動(dòng)電路的微機(jī)控制部所構(gòu)成(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
驅(qū)動(dòng)電路與微機(jī)控制部，各自的一端上具有O/E變換部或E/O變換部，通過(guò)兩端有端連接部的多條光纖(通信媒體)，相互連接到每相。
微機(jī)控制部生成的每相的控制信號(hào)經(jīng)變換為光信號(hào)后，通過(guò)各光纖送到驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)而變換為電信號(hào)加到各半導(dǎo)體元件，開(kāi)通/關(guān)斷各半導(dǎo)體元件。
另外，驅(qū)動(dòng)電路具有監(jiān)視各半導(dǎo)體元件異常的保護(hù)檢測(cè)部，將故障信號(hào)輸入微機(jī)控制部?jī)?nèi)的故障處理電路，使裝置停止。
例如，在電力變換裝置為3相2電平變換器時(shí)，有關(guān)上臂的3相(U相、V相、W相)與下臂的3相(X相、Y相、Z相)的ON/OFF指令(控制信號(hào))，每相分別有120°的相位差，各控制信號(hào)設(shè)置空載時(shí)間并設(shè)定為逆邏輯，使得上臂的控制信號(hào)與下臂的控制信號(hào)不同時(shí)開(kāi)通。
這時(shí)，例如當(dāng)X相的半導(dǎo)體元件對(duì)應(yīng)的光纖與V相的半導(dǎo)體元件對(duì)應(yīng)的光纖被調(diào)換并被誤連接時(shí)，若不加處理，則有可能有關(guān)各相在某期間上臂的半導(dǎo)體元件與下臂的半導(dǎo)體元件同時(shí)導(dǎo)通，發(fā)生臂短路故障，損壞半導(dǎo)體元件。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)2003-143832號(hào)公報(bào)以往的電力變換裝置，雖然能高可靠性地運(yùn)轉(zhuǎn)維持電力用半導(dǎo)體元件，但因根據(jù)電力變換裝置的相數(shù)牽涉到多個(gè)半導(dǎo)體元件，故在誤連接各光纖相序時(shí)，存在對(duì)各半導(dǎo)體元件輸出與正規(guī)有異的ON/OFF指令，發(fā)生裝置的異常動(dòng)作或故障的可能性那樣的問(wèn)題。
另外，還存在的問(wèn)題是，即使在要處置已經(jīng)發(fā)生各光纖的誤連接時(shí)，也因涉及光纖數(shù)目眾多，確定誤連接的部位需要非常長(zhǎng)的時(shí)間。
本發(fā)明為解決上述的問(wèn)題而作，其目的在于得到能只用微機(jī)控制部的邏輯構(gòu)成來(lái)構(gòu)成光纖誤連接檢測(cè)單元，不導(dǎo)致成本特別上升而能預(yù)先防止異常動(dòng)作或故障的電力變換裝置。
另外，其目的在于得到能自動(dòng)確定光纖的誤連接部位，不更換光纖的連接而能正常驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體元件的電力變換裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的電力變換裝置，具備包含對(duì)應(yīng)于多個(gè)相的多個(gè)半導(dǎo)體元件的變換器或轉(zhuǎn)換器；運(yùn)算并輸出用于驅(qū)動(dòng)各半導(dǎo)體元件的多個(gè)控制信號(hào)的微機(jī)控制部；根據(jù)各控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)各半導(dǎo)體元件的驅(qū)動(dòng)電路；以及在微機(jī)控制部與驅(qū)動(dòng)電路之間連接成對(duì)應(yīng)于各半導(dǎo)體元件，并構(gòu)成通信媒體的多條光纖，驅(qū)動(dòng)電路包含應(yīng)答來(lái)自微機(jī)控制部的試驗(yàn)信號(hào)并輸出對(duì)應(yīng)于各半導(dǎo)體元件的固有反饋信號(hào)的試驗(yàn)信號(hào)識(shí)別部，微機(jī)控制部包含根據(jù)固有反饋信號(hào)檢測(cè)所述光纖的誤連接狀態(tài)的光纖誤連接檢測(cè)單元，各光纖將對(duì)應(yīng)于各半導(dǎo)體元件的控制信號(hào)和試驗(yàn)信號(hào)從微機(jī)控制部發(fā)送到驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)將對(duì)應(yīng)于各半導(dǎo)體元件的固有反饋信號(hào)從驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送到微機(jī)控制部，光纖誤連接檢測(cè)單元在多條光纖的連接時(shí)，通過(guò)各光纖將各試驗(yàn)信號(hào)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)各光纖，將應(yīng)答各試驗(yàn)信號(hào)的各固有反饋信號(hào)發(fā)送到光纖誤連接檢測(cè)單元，光纖誤連接檢測(cè)單元比較各固有反饋信號(hào)與預(yù)先存儲(chǔ)的各正規(guī)反饋信號(hào)，在至少一個(gè)固有反饋信號(hào)與正規(guī)反饋信號(hào)表示不一致時(shí)，檢測(cè)出多條光纖的誤連接狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在微機(jī)控制部設(shè)置光纖誤連接檢測(cè)單元，能不導(dǎo)致特別成本上升而預(yù)先防止異常動(dòng)作或故障。


圖1示出本發(fā)明的實(shí)施例1的電力變換裝置的框圖。(實(shí)施例1)圖2具體示出圖1內(nèi)的一部分構(gòu)成的電路框圖。(實(shí)施例1)圖3示出誤連接本發(fā)明的實(shí)施例1的X相與V相的狀態(tài)的說(shuō)明圖。(實(shí)施例1)圖4示出本發(fā)明的實(shí)施例2的電力變換裝置的框圖。(實(shí)施例2)圖5示出誤連接本發(fā)明的實(shí)施例2的X相與V相的狀態(tài)的說(shuō)明圖。(實(shí)施例2)具體實(shí)施方式
(實(shí)施例1)下面，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例1。
圖1示出本發(fā)明的實(shí)施例1的電力變換裝置的框圖，關(guān)聯(lián)地示出了構(gòu)成電力變換裝置的主電路的半導(dǎo)體元件1與由驅(qū)動(dòng)電路2和微機(jī)控制部3組成的驅(qū)動(dòng)單元。
圖1中，變換器或轉(zhuǎn)換器(未圖示)由對(duì)應(yīng)于各相的上下臂的多個(gè)半導(dǎo)體元件所構(gòu)成，但這里只代表性地示出1個(gè)半導(dǎo)體元件1。
驅(qū)動(dòng)電路2連接到半導(dǎo)體元件1的控制門(mén)，微機(jī)控制部3通過(guò)光纖8連接到驅(qū)動(dòng)電路2。
光纖由對(duì)應(yīng)于各相的多條電纜構(gòu)成，但這里只代表性地示出1條光纖8。
微機(jī)控制部3的一端設(shè)置有連接部4，驅(qū)動(dòng)電路2的一端同樣設(shè)置有連接部5。
另外在光纖8的兩端設(shè)置有與各連接部4、5對(duì)應(yīng)的端部連接部6、7。
這樣一來(lái)，驅(qū)動(dòng)電路2和微機(jī)控制部3通過(guò)光纖可拆裝自如地連接。另外，經(jīng)光纖8連接微機(jī)控制部3和驅(qū)動(dòng)電路2，就能在低電壓的微機(jī)控制部3與屬于高電壓部位的驅(qū)動(dòng)電路2之間保持絕緣。
光纖8在微機(jī)控制部3與驅(qū)動(dòng)電路2之間構(gòu)成通信媒體，形成雙向通路11、15。
此外，作為光纖8，采用將發(fā)送與接收用的通路11、15收裝于同一電纜內(nèi)的光纜。
微機(jī)控制部3運(yùn)算驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體元件1用的控制信號(hào)(ON/OFF指令)，并將控制信號(hào)經(jīng)通路11輸入到驅(qū)動(dòng)電路2。
驅(qū)動(dòng)電路2根據(jù)來(lái)自微機(jī)控制部3的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體元件1。
另外，驅(qū)動(dòng)電路2經(jīng)通路15，將故障信號(hào)和相判別信號(hào)32輸入到微機(jī)控制部3。
微機(jī)控制部3包括生成半導(dǎo)體元件1的ON/OFF指令的ON/OFF生成部9，將電信號(hào)變換為光信號(hào)并輸出的E/O變換部10，將驅(qū)動(dòng)電路2輸入的光信號(hào)變換為電信號(hào)并取入的O/E變換部16，應(yīng)答經(jīng)O/E變換部16輸入的故障信號(hào)并進(jìn)行故障處理的故障處理部17，根據(jù)外部輸入的試驗(yàn)指令28生成試驗(yàn)信號(hào)30的試驗(yàn)信號(hào)生成部29，以及根據(jù)經(jīng)O/E變換部16輸入的相判別信號(hào)32判別自身的相的相判別部33。
微機(jī)控制部3內(nèi)的E/O變換部10將由電信號(hào)構(gòu)成的ON/OFF指令和試驗(yàn)信號(hào)30變換為光信號(hào)，送出到通路11。
O/E變換部16將從驅(qū)動(dòng)電路2作為光信號(hào)輸入的故障信號(hào)和相判別信號(hào)32變換為電信號(hào)，輸入到故障處理部17和相判別部33。
將故障處理部17構(gòu)成為使事先取入來(lái)自外部的試驗(yàn)指令28，在輸入試驗(yàn)指令28期間中，即使從驅(qū)動(dòng)電路2輸入故障信號(hào)也不執(zhí)行故障處理。
將相判別部33被構(gòu)成為使根據(jù)從驅(qū)動(dòng)電路2經(jīng)O/E變換部16輸入的相判別信號(hào)判別自身的相，并將自相信息輸入到ON/OFF生成部9。
另外，構(gòu)成ON/OFF生成部9，使得在輸入來(lái)自相判別部33的自相信息時(shí)生成對(duì)應(yīng)于自相的ON/OFF指令。
另一方面，驅(qū)動(dòng)電路2包括將光信號(hào)變換為電信號(hào)的O/E變換部12，生成半導(dǎo)體元件1的故障信號(hào)的保護(hù)檢測(cè)部13，將電信號(hào)變換為光信號(hào)并送到通路15的E/O變換部14，以及識(shí)別經(jīng)O/E變換部12輸入的試驗(yàn)信號(hào)30的試驗(yàn)信號(hào)識(shí)別部31。
O/E變換部12將從微機(jī)控制部3經(jīng)通路11輸入的ON/OFF指令和試驗(yàn)信號(hào)30(光信號(hào))變換為電信號(hào)后，利用ON/OFF指令驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體元件1，同時(shí)將試驗(yàn)信號(hào)30輸入到試驗(yàn)信號(hào)識(shí)別部31。
試驗(yàn)信號(hào)識(shí)別部31根據(jù)經(jīng)O/E變換部12輸入的試驗(yàn)信號(hào)30，生成自相固有的相判別信號(hào)32(固有反饋信號(hào))，輸入到E/O變換部14。
保護(hù)檢測(cè)部13在檢測(cè)出半導(dǎo)體元件1的故障和異常(例如，過(guò)電流，過(guò)電壓，電源降低，溫度異常等)時(shí)，生成故障信號(hào)，并輸入到E/O變換部14。
E/O變換部14將相判別信號(hào)32和故障信號(hào)從電信號(hào)變換為光信號(hào)，送到通路15。
來(lái)自微機(jī)控制部3的ON/OFF指令(控制信號(hào))和試驗(yàn)信號(hào)30，經(jīng)光纖構(gòu)成的通路11發(fā)送到驅(qū)動(dòng)電路2。
另外，來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路2的反饋信號(hào)(故障信號(hào)和相判別信號(hào)32)，經(jīng)光纖構(gòu)成的通路15送到微機(jī)控制部3。
微機(jī)控制部3內(nèi)的試驗(yàn)信號(hào)生成部29和相判別部33，協(xié)同驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的試驗(yàn)信號(hào)識(shí)別部31，構(gòu)成檢測(cè)光纖8的誤連接狀態(tài)的光纖誤連接檢測(cè)單元。
也就是說(shuō)，試驗(yàn)信號(hào)生成部29，應(yīng)答光纖8連接時(shí)輸入的試驗(yàn)指令28，經(jīng)光纖8發(fā)送試驗(yàn)信號(hào)30到驅(qū)動(dòng)電路2，驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的試驗(yàn)信號(hào)識(shí)別部31以應(yīng)答試驗(yàn)信號(hào)30的相判別信號(hào)32作為固有反饋信號(hào)，經(jīng)光纖8送到相判別部33。
相判別部33，比較固有反饋信號(hào)(相判別信號(hào)32)與預(yù)先存儲(chǔ)的正規(guī)反饋信號(hào)，在兩者表示不一致時(shí)，檢測(cè)出光纖8的誤連接狀態(tài)。
下面，說(shuō)明由圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例1所產(chǎn)生的動(dòng)作。
圖1中，在連接光纖8的狀態(tài)下，構(gòu)成電力變換裝置的主電路的半導(dǎo)體元件1為處于與高電壓部位斷開(kāi)的狀態(tài)。
這時(shí)，當(dāng)從外部輸入試驗(yàn)指令28到微機(jī)控制部3內(nèi)的試驗(yàn)信號(hào)生成部29時(shí)，試驗(yàn)信號(hào)生成部29生成試驗(yàn)信號(hào)30并輸入到E/O變換部10。
試驗(yàn)指令28也被輸入到故障處理部17，在輸入試驗(yàn)指令28期間，即使輸入故障信號(hào)也不使執(zhí)行故障處理部17的故障處理。
微機(jī)控制部3內(nèi)的E/O變換部10將試驗(yàn)信號(hào)30變換為光信號(hào)，經(jīng)通路11輸入到驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的O/E變換部12。
驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的O/E變換部12，將試驗(yàn)信號(hào)30從光信號(hào)變換為電信號(hào)，輸入到試驗(yàn)信號(hào)識(shí)別部31。
這時(shí)，因電力變換裝置為無(wú)電壓狀態(tài)，故對(duì)半導(dǎo)體元件1施加經(jīng)O/E變換部12的試驗(yàn)信號(hào)30作為ON信號(hào)，半導(dǎo)體元件1即使導(dǎo)通，也不對(duì)電力變換裝置造成不良影響。
試驗(yàn)信號(hào)識(shí)別部31根據(jù)試驗(yàn)信號(hào)30對(duì)各相生成固有的相判別信號(hào)32(電信號(hào))，輸入E/O變換部14。
驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的E/O變換部14將相判別信號(hào)32變換為光信號(hào)后，經(jīng)通路15輸入到微機(jī)控制部3內(nèi)的O/E變換部16。
另外，通常的電力變換動(dòng)作中，ON/OFF生成部9生成的ON/OFF指令，經(jīng)E/O變換部10和光纖8的通路11，送到驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的O/E變換部12。
輸入到O/E變換部12的ON/OFF指令，變換為電信號(hào)并加到半導(dǎo)體元件1，開(kāi)通/關(guān)斷半導(dǎo)體元件1。
另外，驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的保護(hù)檢測(cè)部13生成表示半導(dǎo)體元件1有無(wú)異常的故障信號(hào)(電信號(hào))，輸入到E/O變換部14。
E/O變換部14將故障信號(hào)變換為光信號(hào)，經(jīng)光纖8的通路15輸入微機(jī)控制部3內(nèi)的O/E變換部16。
O/E變換部16將作為光信號(hào)輸入的半導(dǎo)體元件1的故障信號(hào)變換為電信號(hào)后，輸入故障處理電路17。
故障處理部17在故障信號(hào)表示發(fā)生異常狀態(tài)時(shí)，使停止由微機(jī)控制部3所產(chǎn)生的電力變換裝置的驅(qū)動(dòng)控制。
另一方面，如上所述，試驗(yàn)信號(hào)識(shí)別部31應(yīng)答試驗(yàn)信號(hào)30生成的相判別信號(hào)32，由驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的E/O變換部14變換為光信號(hào)后，經(jīng)光纖8的通路15輸入微機(jī)控制部3內(nèi)的O/E變換部16。
這里，對(duì)于以具有半導(dǎo)體元件1的主電路作為3相2電平變換器的情況為例，參照?qǐng)D2作更具體的說(shuō)明。
圖2具體示出圖1內(nèi)的一部分構(gòu)成的電路框圖，關(guān)聯(lián)于3相2電平變換器18內(nèi)的多個(gè)半導(dǎo)體元件，只具體示出驅(qū)動(dòng)電路2和微機(jī)控制部3內(nèi)的各E/O變換部和O/E變換部。
圖2中，3相2級(jí)變換器18為了驅(qū)動(dòng)3相電機(jī)M，作為半導(dǎo)體元件1，具有上臂側(cè)的U相半導(dǎo)體元件19、V相半導(dǎo)體元件20和W相半導(dǎo)元件21，與下臂側(cè)的X相半導(dǎo)體元件22、Y相半導(dǎo)體元件23和Z相半導(dǎo)元件24。
驅(qū)動(dòng)電路2，作為E/O變換部14，具有與3相2級(jí)變換器18的上臂對(duì)應(yīng)的U相E/O變換部14a、V相E/O變換部14b和W相E/O變換部14c，與3相2級(jí)變換器18的下臂對(duì)應(yīng)X相E/O變換部14d、Y相E/O變換部14e和Z相E/O變換部14f。
驅(qū)動(dòng)電路2，作為上臂側(cè)的相判別信號(hào)32，從U相E/O變換部14a生成2短脈沖的U相判別信號(hào)32a，從V相E/O變換部14b生成3短脈沖的V相判別信號(hào)32b和從W相E/O變換部14c生成4短脈沖的W相判別信號(hào)32c。
同樣地，驅(qū)動(dòng)電路2，作為下臂側(cè)的相判別信號(hào)32，從X相E/O變換部14d生成5短脈沖的X相判別信號(hào)32d，從Y相E/O變換部14e生成6短脈沖的Y相判別信號(hào)32e和從Z相E/O變換部14f生成7短脈沖的Z相判別信號(hào)32f。
另外，圖2中雖未圖示，但作為光纖8來(lái)說(shuō)(參照?qǐng)D1)，對(duì)應(yīng)于各相的相判別信號(hào)32a～32f，連接了6條光纜。
微機(jī)控制部3為了將驅(qū)動(dòng)電路2輸入的各相判別信號(hào)32a～32f(光信號(hào))變換為電信號(hào)，作為O/E變換部16，具有U相O/E變換部1 6a、V相O/E變換部16b、W相O/E變換部16c、X相O/E變換部16d、Y相O/E變換部16e、和Z相O/E變換部16f。
利用圖2的構(gòu)成，2短脈沖～7個(gè)短脈沖的各相判別信號(hào)32a～32f，從驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的各相E/O變換部14a～14f輸入到微機(jī)控制部3內(nèi)的各相O/E變換部16a～16f，作為相判別信號(hào)32。
另外，各相判別信號(hào)32a～32f的設(shè)定，例如可用驅(qū)動(dòng)電路2的控制基板上的跳接線等作硬件方式的設(shè)定。
微機(jī)控制部3內(nèi)的各相O/E變換部16a～16f，將由光信號(hào)構(gòu)成的各相判別信號(hào)32a～32f變換為電信號(hào)，如前所述輸入故障處理部17和相判別部33(參照?qǐng)D1)。
這時(shí)，故障處理部17因由試驗(yàn)指令28所掩蔽，故即使各相判別信號(hào)32a～32f與故障信號(hào)一起輸入，也不執(zhí)行故障處理。
另一方面，相判別部33，當(dāng)輸入相判別信號(hào)32時(shí)，通過(guò)確認(rèn)預(yù)先存儲(chǔ)的各相的相判別信號(hào)與輸入的各相判別信號(hào)32a～32f的一致/不一致，來(lái)確認(rèn)光纖8的連接匹配性正確與否。
這樣，根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路2輸入的各相判別信號(hào)32a～32f，微機(jī)控制部3能自身判別與哪一相的驅(qū)動(dòng)電路2連接。
因此，在光纖8被誤連接時(shí)，能容易找到誤接部位，可避免電力變換裝置的誤動(dòng)作或故障。
下面，參照?qǐng)D2和圖3說(shuō)明圖1所示的光纖8被誤接時(shí)的判別動(dòng)作。
圖3示出驅(qū)動(dòng)電路2和微機(jī)控制部3的X相與V相各自被調(diào)換連接的狀態(tài)說(shuō)明圖，只代表性示出U相～Z相中的X相和V相。
圖3中，驅(qū)動(dòng)電路2具有X相部34和V相部35，同樣，微機(jī)控制部3具有X相部36和V相部37。
另外，微機(jī)控制部3內(nèi)的X相部36和V相部37各自具有存儲(chǔ)部40，各存儲(chǔ)部40中預(yù)先存有每相的信息。
也就是說(shuō)，存儲(chǔ)部40中預(yù)先存有2短脈沖＝U相判別信號(hào)32a、3短脈沖＝V相判別信號(hào)32b、4短脈沖＝W相判別信號(hào)32c、5短脈沖＝X相判別信號(hào)32d、6短脈沖＝Y(jié)相判別信號(hào)32e、7短脈沖＝Z相判別信號(hào)32f，作為相信息。
如圖3所示，對(duì)應(yīng)于3相2電平變換器18(參照?qǐng)D2)內(nèi)的X相半導(dǎo)體元件22與V相半導(dǎo)體元件20的光纖誤連接時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的X相部34，按照試驗(yàn)信號(hào)30(參照?qǐng)D1)的輸入，將利用上述的跳接線設(shè)定等生成的5短脈沖的X相判別信號(hào)39輸入到微機(jī)控制部3內(nèi)的V相37。
另外，驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的V相部35，將3短脈沖的V相判別信號(hào)38輸入到微機(jī)控制部3內(nèi)的X相部36。
這時(shí)，微機(jī)控制部3內(nèi)的X相部36的存儲(chǔ)部40中，由于預(yù)先存儲(chǔ)相信息“ 5短脈沖的輸入信號(hào)＝X相”，故當(dāng)輸入來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的V相部35的V相判別信號(hào)38(3短脈沖)時(shí)，確認(rèn)5短脈沖與3短脈沖的不一致，檢測(cè)出誤連接狀態(tài)。
與此同時(shí)，因也存儲(chǔ)另一相信息“3短脈沖＝V相”，故能判別為X相與V相被調(diào)換的誤連接狀態(tài)。
同樣，微機(jī)控制部3內(nèi)的V相部37中，由于預(yù)先存儲(chǔ)相信息“3短脈沖的信號(hào)＝V相”，故當(dāng)輸入來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的X相部34的X相判別信號(hào)39(5短脈沖)時(shí)，確認(rèn)3短脈沖與5短脈沖的不一致，檢測(cè)出誤連接狀態(tài)。與此同時(shí)，因也存儲(chǔ)另一相信息“5短脈沖＝X相”，故能判別為X相與V相被調(diào)換的誤連接狀態(tài)。
如上所述，具備驅(qū)動(dòng)3相2電平變換器18的半導(dǎo)體元件1(19～24)的驅(qū)動(dòng)電路2，控制驅(qū)動(dòng)電路2的微機(jī)控制部3，在驅(qū)動(dòng)電路2與微機(jī)控制部3之間成為雙向通信媒體的光纖8，微機(jī)控制部3和驅(qū)動(dòng)電路2經(jīng)各自的連接部4、5與光纖的端部連接部6、7被連接。
微機(jī)控制部3包括生成半導(dǎo)體元件1的控制信號(hào)的ON/OFF生成部9，應(yīng)答來(lái)自外部的試驗(yàn)指令28生成試驗(yàn)信號(hào)30的試驗(yàn)信號(hào)生成部29，將ON/OFF指令和試驗(yàn)信號(hào)30從電信號(hào)變換為光信號(hào)的E/O變換部10，將驅(qū)動(dòng)電路2輸入的故障信號(hào)和相判別信號(hào)32從光信號(hào)變換為電信號(hào)的O/E變換部16，根據(jù)故障信號(hào)進(jìn)行故障處理的故障處理部17，以及根據(jù)相判別信號(hào)32判別自相的相判別部33。
另一方面，驅(qū)動(dòng)電路2包括將微機(jī)控制部3輸入的ON/OFF指令和試驗(yàn)信號(hào)30從電信號(hào)變換為光信號(hào)的O/E變換部12，根據(jù)試驗(yàn)信號(hào)30對(duì)自相生成固有的相判別信號(hào)32的試驗(yàn)信號(hào)識(shí)別部31，檢測(cè)半導(dǎo)體元件1的故障并生成故障信號(hào)的保護(hù)檢測(cè)部13，以及將相判別信號(hào)32和故障信號(hào)從電信號(hào)變換為光信號(hào)的E/O變換部14。
微機(jī)控制部3內(nèi)的故障處理部17在試驗(yàn)指令28被輸入時(shí)，即使從驅(qū)動(dòng)電路2輸入故障信號(hào)，也不執(zhí)行故障處理。
另外，微機(jī)控制部3內(nèi)的相判別部33具有存儲(chǔ)部40，存儲(chǔ)部40中預(yù)先存有判別對(duì)應(yīng)于各相的相判別信號(hào)32用的數(shù)據(jù)。
這樣一來(lái)，根據(jù)試驗(yàn)信號(hào)30，判別驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的試驗(yàn)信號(hào)識(shí)別部31生成的相判別信號(hào)32(固有反饋信號(hào))的正確與否，從而能判別光纖8的誤連接狀態(tài)。
因此，能預(yù)先防止因光纖8的連接差錯(cuò)引起的電力變換裝置的異常動(dòng)作或故障發(fā)生，可提高電力變換裝置的試驗(yàn)和制作的效率。
(實(shí)施例2)上述實(shí)施例1中，雖未詳述從相判別部33到ON/OFF生成部9的發(fā)送信息，但例如圖4所示，也可發(fā)送包含自相信息的連接信息41。
圖4示出本發(fā)明實(shí)施例2的電力變換裝置的框圖，對(duì)于與上述(參照?qǐng)D1)相同的部分標(biāo)注相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明。
這時(shí)，相判別部33在光纖8的誤連接時(shí)，根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路2輸入的相判別信號(hào)32判別自相，并將包含表示實(shí)際上是與哪相連接的自相信息的連接信息41發(fā)送到ON/OFF生成部9。
另外，ON/OFF生成部9在相判別部33輸入自相信息時(shí)，生成對(duì)應(yīng)于自相的ON/OFF指令42。
下面，參照?qǐng)D5說(shuō)明圖4所示的光纖8被誤連接時(shí)的判別動(dòng)作。
圖5示出本發(fā)明實(shí)施例2的誤連接狀態(tài)的說(shuō)明圖，對(duì)于與上述(參照?qǐng)D3)相同的部分標(biāo)注相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明。圖5中也與前述一樣，只代表性地示出U相～Z相中的X相和V相。
如圖5所示，對(duì)應(yīng)于3相2電平變換器18(參照?qǐng)D2)內(nèi)的X相半導(dǎo)體元件22與V相半導(dǎo)體元件20的光纖8被調(diào)換發(fā)生誤連接時(shí)，與前述同樣，驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的X相部34、V相部35生成X相判別信號(hào)39、V相判別信號(hào)38，分別輸入到微機(jī)控制部3內(nèi)的V相部37、X相部36。
圖5中，微機(jī)控制部3內(nèi)的X相部36具備X相E/O變換部10d，X相判別部33d，X相ON/OFF生成部9d，X相O/E變換部16d。
同樣，V相部37具備V相O/E變換部10b，V相判別部33b，V相ON/OFF生成部9b，V相O/E變換部16b。
X相O/E變換部10d根據(jù)來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路2的V相判別信號(hào)38，生成3短脈沖的V相判別信號(hào)32b，輸入到X相判別部33d。
X相判別部33d根據(jù)V相判別信號(hào)32b生成V相連接信息41b，輸入到X相ON/OFF生成部9d。
X相ON/OFF生成部9d根據(jù)V相連接信息41b，生成按照V相的正規(guī)的V相ON/OFF指令42b，輸入到X相O/E變換部16d。
另一方面，V相O/E變換部10b根據(jù)來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路2的x相判別信號(hào)39，生成5短脈沖的X相判別信號(hào)32d，輸入到V相判別部33b。
V相判別部33b根據(jù)X相判別信號(hào)32d生成X相連接信息41d，輸入到V相ON/OFF生成部9b。
V相ON/OFF生成部9b根據(jù)X相連接信息41d，生成按照X相的正規(guī)的X相ON/OFF指令42d，輸入到V相O/E變換部16b。
也就是說(shuō)，微機(jī)控制部3內(nèi)的X相部36生成對(duì)于驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的V相部35的V相ON/OFF指令42b，微機(jī)控制部3內(nèi)的V相部37生成對(duì)于驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的X相部34的X相ON/OFF指令42d。
因此，各O/E變換部16d、16b在通常的電力變換裝置的動(dòng)作中，將正規(guī)的各ON/OFF指令42d、42b變換為光信號(hào)，輸入驅(qū)動(dòng)電路2，便開(kāi)關(guān)正規(guī)的V相半導(dǎo)體元件20和X相半導(dǎo)體元件22(參照?qǐng)D2)。
這樣，由驅(qū)動(dòng)電路2內(nèi)的試驗(yàn)信號(hào)識(shí)別部31與微機(jī)控制部3內(nèi)的試驗(yàn)信號(hào)生成部29和相判別部33構(gòu)成的光纖誤連接檢測(cè)單元，識(shí)別對(duì)應(yīng)于固有反饋信號(hào)(相判別信號(hào)32)的半導(dǎo)體元件1的相，自動(dòng)檢測(cè)光纖8的誤連接狀態(tài)。
另外，相判別部33(33d、33b)和ON/OFF生成部9(9d、9b)構(gòu)成自動(dòng)進(jìn)行相變換的相變換單元，在光纖誤連接檢測(cè)單元檢測(cè)出光纖8的誤連接狀態(tài)時(shí)，將成為誤連接對(duì)象的固有反饋信號(hào)(V相判別信號(hào)38，X相判別信號(hào)39)對(duì)應(yīng)的相自動(dòng)變換為正規(guī)的判別信號(hào)(V相判別信號(hào)32b，X相判別信號(hào)32d)，作為控制信號(hào)41(41d、41b)輸出。
因此，X相O/E變換部16d、V相O/E變換部16b能輸出用于驅(qū)動(dòng)各自由相變單元自動(dòng)變換后的正規(guī)的相對(duì)應(yīng)的V相半導(dǎo)體元件20、X相半導(dǎo)體元件22的V相ON/OFF指令42b、X相ON/OFF指令42d。
這樣一來(lái)，能正規(guī)地自動(dòng)轉(zhuǎn)換各相序，能使電力變換裝置自動(dòng)且可靠地正常動(dòng)作。
另外，由于能防止因光纖8的連接差錯(cuò)引起的電力變換裝置的異常動(dòng)作和故障，而且能正規(guī)地自動(dòng)轉(zhuǎn)換相序，故不必進(jìn)行確定誤接部位的作業(yè)，能提高裝置的試驗(yàn)和制作的效率。
另外，上述實(shí)施例1、2中，微機(jī)控制部3內(nèi)的ON/OFF生成部9(9a、9b)，故障處理部17，試驗(yàn)信號(hào)生成部29和相判別部33(33a、33b)，能利用高速邏輯電路(FPGA)或軟件等，僅以簡(jiǎn)單的邏輯變更來(lái)實(shí)現(xiàn)。
上述實(shí)施例1雖對(duì)以3相2電平變換器18的情況為例作了說(shuō)明，但并不限于此，當(dāng)然也可適用于其他的變換器或轉(zhuǎn)換器，達(dá)到與上述相同的作用效果。
權(quán)利要求
1.一種電力變換裝置，其特征在于，具備包含對(duì)應(yīng)于多個(gè)相的多個(gè)半導(dǎo)體元件的變換器或轉(zhuǎn)換器；運(yùn)算并輸出用于驅(qū)動(dòng)所述各半導(dǎo)體元件的多個(gè)控制信號(hào)的微機(jī)控制部；根據(jù)所述各控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述各半導(dǎo)體元件的驅(qū)動(dòng)電路；以及在所述微機(jī)控制部與所述驅(qū)動(dòng)電路之間連接成對(duì)應(yīng)于各半導(dǎo)體元件，并構(gòu)成通信媒體的多條光纖，所述驅(qū)動(dòng)電路包含應(yīng)答來(lái)自所述微機(jī)控制部的試驗(yàn)信號(hào)并輸出對(duì)應(yīng)于所述各半導(dǎo)體元件的固有反饋信號(hào)的試驗(yàn)信號(hào)識(shí)別部，所述微機(jī)控制部包含根據(jù)所述固有反饋信號(hào)檢測(cè)所述光纖的誤連接狀態(tài)的光纖誤連接檢測(cè)單元，所述各光纖將對(duì)應(yīng)于所述各半導(dǎo)體元件的所述控制信號(hào)和所述試驗(yàn)信號(hào)從所述微機(jī)控制部發(fā)送到所述驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)將對(duì)應(yīng)于各半導(dǎo)體元件的所述固有反饋信號(hào)從所述驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送到所述微機(jī)控制部，所述光纖誤連接檢測(cè)單元在所述多條光纖的連接時(shí)，通過(guò)所述各光纖將所述各試驗(yàn)信號(hào)發(fā)送到所述驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)所述各光纖，將應(yīng)答所述各試驗(yàn)信號(hào)的所述各固有反饋信號(hào)發(fā)送到所述光纖誤連接檢測(cè)單元，所述光纖誤連接檢測(cè)單元比較所述各固有反饋信號(hào)與預(yù)先存儲(chǔ)的各正規(guī)反饋信號(hào)，在至少一個(gè)固有反饋信號(hào)與正規(guī)反饋信號(hào)表示不一致時(shí)，檢測(cè)出所述多條光纖的誤連接狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的電力變換裝置，其特征在于，所述光纖誤連接檢測(cè)單元包含應(yīng)答來(lái)自外部的試驗(yàn)指令，生成所述試驗(yàn)信號(hào)的試驗(yàn)信號(hào)生成部；以及根據(jù)所述固有反饋信號(hào)，判別本身的相的相判別部。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電力變換裝置，其特征在于，所述微機(jī)控制部包含識(shí)別對(duì)應(yīng)于所述固有反饋信號(hào)的半導(dǎo)體元件的相，并自動(dòng)進(jìn)行相變換的相變換單元，所述相變換單元在所述光纖誤連接檢測(cè)單元檢測(cè)出所述光纖的誤連接狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)變換成為誤連接對(duì)象的所述固有反饋信號(hào)所對(duì)應(yīng)的相，所述微機(jī)控制部輸出用于驅(qū)動(dòng)按照由所述相變換單元自動(dòng)變換后的相的半導(dǎo)體元件的控制信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種電力變換裝置，僅通過(guò)微機(jī)控制部的邏輯構(gòu)成，用反饋信號(hào)的形態(tài)不同，檢測(cè)光導(dǎo)纖維電纜的誤連接，自動(dòng)地進(jìn)行更換相序。驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體元件1的驅(qū)動(dòng)電路2包含應(yīng)答來(lái)自所述微機(jī)控制部3的試驗(yàn)信號(hào)30并輸出固有反饋信號(hào)32的試驗(yàn)信號(hào)識(shí)別部31。微機(jī)控制部3包含根據(jù)述固有反饋信號(hào)32檢測(cè)所述光纖8的誤連接狀態(tài)的光纖誤連接檢測(cè)單元29、33。光纖誤連接檢測(cè)單元比較固有反饋信號(hào)32與預(yù)先存儲(chǔ)的各正規(guī)反饋信號(hào)，在至少一個(gè)固有反饋信號(hào)與正規(guī)反饋信號(hào)表示不一致時(shí)，檢測(cè)出光纖8的誤連接狀態(tài)。
文檔編號(hào)H02M7/48GK1989682SQ200680000458
公開(kāi)日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2006年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月16日
發(fā)明者永塚吉生 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社