專(zhuān)利名稱(chēng)：功率轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合驅(qū)動(dòng)裝載在電車(chē)上的永磁同步電動(dòng)機(jī)的功率轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
永磁同步電動(dòng)機(jī)(以下除需要特別區(qū)別時(shí)以外僅記為電動(dòng)機(jī))與以往使用 較多的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)比較，具有如下的特征。
(1) 由于利用內(nèi)置在轉(zhuǎn)子中的永磁體建立磁通，因此不需要?jiǎng)?lì)磁電流。
(2) 由于如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子中沒(méi)有電流流過(guò)，因此不會(huì)產(chǎn)生二次銅損。
(3) 由于具有(1)、 (2)項(xiàng)的特征，因此作為高效率的電動(dòng)機(jī)廣為人知。 以往在電車(chē)中使用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，但近年來(lái)，為進(jìn)一步提高效率，正在探討
采用具有上述特征的永磁同步電動(dòng)機(jī)。
一般而言，電車(chē)是將多輛車(chē)輛連結(jié)形成編組行駛的，多臺(tái)功率轉(zhuǎn)換裝置和 電動(dòng)機(jī)分別分散搭載在多輛車(chē)輛。因此，例如在編組中的多個(gè)功率轉(zhuǎn)換裝置中， 即使一部分的功率轉(zhuǎn)換裝置發(fā)生故障而導(dǎo)致一部分電動(dòng)機(jī)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電車(chē)也 可以利用其他健全的功率轉(zhuǎn)換裝置及電動(dòng)機(jī)繼續(xù)行駛。
然而，永磁同步電動(dòng)機(jī)與以往使用較多的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)不同，即使沒(méi)有來(lái)自 外部的供電，即功率轉(zhuǎn)換裝置停止，也能利用內(nèi)置在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子中的永磁體 的磁通的作用，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)中始終在電動(dòng)機(jī)的端子產(chǎn)生感應(yīng)電壓。因此，在電 車(chē)行駛中功率轉(zhuǎn)換裝置發(fā)生故障時(shí)，即使該功率轉(zhuǎn)換裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)，但在電車(chē) 繼續(xù)行駛的期間，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子仍因直接連接的車(chē)輪側(cè)的作用而繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，電 動(dòng)機(jī)會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速成比例的感應(yīng)電壓。
業(yè)內(nèi)人員都知道這樣的現(xiàn)象，因此將功率轉(zhuǎn)換裝置設(shè)計(jì)成可以經(jīng)受該感應(yīng) 電壓。
然而，在功率轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)部產(chǎn)生短路故障時(shí)，考慮到會(huì)構(gòu)成將來(lái)自電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電壓短路的電路，有可能因電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電壓而流過(guò)短路電流。
實(shí)際上，本發(fā)明申請(qǐng)人確認(rèn)了在面向某種電車(chē)設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)中，在其最高
轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下將電動(dòng)機(jī)的端子間短路時(shí)，會(huì)產(chǎn)生最大幾百安的短路電流。
在電動(dòng)汽車(chē)等用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)的情況下，在功率轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生如
上所述的短路故障時(shí)，車(chē)輛立即不能行駛，電動(dòng)機(jī)將停止旋轉(zhuǎn)。因此，快速消
除短路電流。
然而，在本發(fā)明的對(duì)象即電車(chē)中，在行駛中即使一部分的功率轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn) 生短路故障時(shí)，電車(chē)也能利用其他健全的功率轉(zhuǎn)換裝置和電動(dòng)機(jī)而繼續(xù)行駛。 其結(jié)果是，在產(chǎn)生短路故障的功率轉(zhuǎn)換裝置的故障部位(短路部位)，會(huì)繼續(xù)流 過(guò)因電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電壓而導(dǎo)致的短路電流。若放任該狀態(tài)，則帶來(lái)的問(wèn)題是功 率轉(zhuǎn)換裝置的故障部位的損傷會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，或者導(dǎo)致該故障部位或者電動(dòng)機(jī) 的發(fā)熱或燒毀的可能性增大。
另外，不必贅言的是在以往的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的情況下，由于即使旋轉(zhuǎn)中的感 應(yīng)電動(dòng)機(jī)的端子間短路也不會(huì)流過(guò)短路電流，因此不會(huì)產(chǎn)生這種問(wèn)題。
作為對(duì)于這樣的情況的處理方法，是設(shè)置用于將逆變器與電動(dòng)機(jī)之間的連 接在電路上進(jìn)行切斷的開(kāi)關(guān)部即接觸器，使得在電車(chē)行駛中對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī) 進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的功率轉(zhuǎn)換裝置即逆變器發(fā)生故障時(shí)，該逆變器的損傷不會(huì)因電 動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電壓而擴(kuò)大，在控制部檢測(cè)到逆變器的故障時(shí)，控制部將該接觸器 斷開(kāi)，將逆變器與電動(dòng)機(jī)切斷，該方法如下述專(zhuān)利文獻(xiàn)l所示。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利特開(kāi)平8 — 182105號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，即使在逆變器發(fā)生故障而控制部將接觸器斷開(kāi)時(shí)，考慮到由于接觸 器的故障而使接觸器內(nèi)置的觸點(diǎn)不能斷幵、或短路電流的大小超過(guò)接觸器的斷 幵能力等情況下，即使斷開(kāi)接觸器，但電弧電流也會(huì)繼續(xù)等，從而不能斷開(kāi)短
路電流。
另外，在接觸器與電動(dòng)機(jī)之間、或電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的繞組間產(chǎn)生短路時(shí)，由于 即使斷開(kāi)位于逆變器與電動(dòng)機(jī)之間的上述接觸器也無(wú)法消除短路電路，因此當(dāng) 然無(wú)法斷開(kāi)伴隨著電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的感應(yīng)電壓而產(chǎn)生的短 電流。對(duì)于這些現(xiàn)象的處理，用專(zhuān)利文獻(xiàn)l所披露的方法是不可能解決的。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種功率轉(zhuǎn)換裝置，該 功率轉(zhuǎn)換裝置即使在斷開(kāi)接觸器但電流不能斷開(kāi)時(shí)、或在接觸器與電動(dòng)機(jī)之間 或者電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的繞組間產(chǎn)生短路時(shí)等情況下，也能防止功率轉(zhuǎn)換裝置或電動(dòng) 機(jī)的損傷的擴(kuò)大。
為了解決上述問(wèn)題，達(dá)到目的，本發(fā)明所涉及的功率轉(zhuǎn)換裝置包括逆變 器，該逆變器將直流電壓或者交流電壓轉(zhuǎn)換為任意頻率的交流電壓并驅(qū)動(dòng)交流 電動(dòng)機(jī)；開(kāi)關(guān)部，該開(kāi)關(guān)部連接在上述逆變器與上述交流電動(dòng)機(jī)之間；以及控 制上述逆變器的控制部，其中，在上述開(kāi)關(guān)部與上述交流電動(dòng)機(jī)之間設(shè)置電壓 檢測(cè)器，上述控制部在由上述電壓檢測(cè)器檢測(cè)的電壓不滿(mǎn)足規(guī)定的條件時(shí)進(jìn)行 規(guī)定的處理。
根據(jù)本發(fā)明所涉及的功率轉(zhuǎn)換裝置，由于開(kāi)關(guān)部連接在逆變器與交流電動(dòng) 機(jī)之間，并且在開(kāi)關(guān)部與交流電動(dòng)機(jī)之間設(shè)置電壓檢測(cè)器，這時(shí)，控制逆變器 的控制部在由電壓檢測(cè)器檢測(cè)的電壓不滿(mǎn)足規(guī)定的條件時(shí)進(jìn)行規(guī)定的處理，因 此具有的效果是即使在斷開(kāi)接觸器也無(wú)法斷開(kāi)電流時(shí)、或在接觸器與電動(dòng)機(jī) 之間或者電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的繞組間產(chǎn)生短路時(shí)等情況下，也能防止功率轉(zhuǎn)換裝置或 電動(dòng)機(jī)的損傷的擴(kuò)大。


圖1是表示本發(fā)明的理想的實(shí)施方式的功率轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖2是表示本發(fā)明的理想的實(shí)施方式的控制部的結(jié)構(gòu)例的圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
l集電裝置
2軌道
3車(chē)輪
5電壓檢測(cè)器
6交流電動(dòng)機(jī)
10控制部
20電流有無(wú)判定部30波形判定部
100功率轉(zhuǎn)換裝置 IW逆變器
CTU、 CTV、 CTW電流檢測(cè)器 隨K接觸器 RZ旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器
51、 54邏輯反相電路
52、 55與門(mén)電路 53或門(mén)電路
具體實(shí)施例方式
下面，基于附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的理想實(shí)施的功率轉(zhuǎn)換裝置。另外，本發(fā) 明不限于以下的實(shí)施方式。 實(shí)施方式
(功率轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu))
圖1是表示本發(fā)明的理想的實(shí)施方式的功率轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。該圖 所示的功率轉(zhuǎn)換裝置100至少包括逆變器INV、電流檢測(cè)器CTU、 CTV、 CTW、 接觸器醒K、電壓檢測(cè)器5、以及控制部10而構(gòu)成。
圖1中，在功率轉(zhuǎn)換裝置100的輸入端、即逆變器INV的輸入端，與集電 裝置1及通過(guò)車(chē)輪3與軌道2連接，通過(guò)車(chē)輪3從集電裝置1及軌道2集電的 直流電輸入至逆變器INV。逆變器INV將輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換為任意頻率的交 流電壓并驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)。另外，作為逆變器INV，使用電壓式PWM逆變器時(shí) 較為理想。另外，由于電壓式P麗逆變器的結(jié)構(gòu)是已知的，因此此處省略詳細(xì) 的說(shuō)明。
在逆變器INV的輸出端側(cè)，對(duì)各相設(shè)置電流檢測(cè)器CTU、 CTV、 CTW,檢測(cè) 到的電流IU、 IV、 IW輸入至控制部IO。另外，在電流檢測(cè)器CTU、 CTV、 CTW 的后級(jí)設(shè)置開(kāi)關(guān)部即接觸器麗K。電流檢測(cè)器可以如圖1所示對(duì)三相都設(shè)置， 也可以對(duì)任意的兩相設(shè)置。另外，在對(duì)任意的兩相設(shè)置電流檢測(cè)器時(shí)，未 設(shè)置電流檢測(cè)器的另一相的電流可以基于流過(guò)該任意的兩相的電流而算出。
接觸器畫(huà)K的結(jié)構(gòu)為，在來(lái)自控制部10的閉合信號(hào)MKC接通時(shí)，閉合線(xiàn)圈被勵(lì)磁，設(shè)置在三相的主觸點(diǎn)閉合；另一方面，在閉合信號(hào)MKC斷開(kāi)時(shí)，對(duì)閉合線(xiàn)圈的勵(lì)磁消失，主觸點(diǎn)打開(kāi)。接觸器MMK的主觸點(diǎn)的狀態(tài)作為觸點(diǎn)狀態(tài)信號(hào)MKF輸入至控制部10。另外，輸入至控制部10的觸點(diǎn)狀態(tài)信號(hào)MKF例如也可以根據(jù)來(lái)自與主觸點(diǎn)機(jī)械連結(jié)的輔助觸點(diǎn)的信號(hào)得到。
在接觸器MMK的后級(jí)設(shè)置電壓檢測(cè)器5，檢測(cè)到的三相電壓VU、 VV、 VW輸入至控制部10。另外，在位于接觸器MMK的后級(jí)側(cè)的功率轉(zhuǎn)換裝置100的輸出端連接交流電動(dòng)機(jī)6。交流電動(dòng)機(jī)6的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)由旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器RZ進(jìn)行檢測(cè)，輸入至控制部10。另外，不使用旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器RZ來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)6的所謂無(wú)傳感器控制方式也被付諸實(shí)際應(yīng)用，.在采用無(wú)傳感器控制方式時(shí)，不需要旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器RZ。
這樣，圖1所示的本實(shí)施方式所涉及的功率轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)成電車(chē)的驅(qū)動(dòng)裝置，該電車(chē)的驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)交流電動(dòng)機(jī)6，使得與交流電動(dòng)機(jī)6機(jī)械連結(jié)的車(chē)輪3旋轉(zhuǎn)，來(lái)驅(qū)動(dòng)電車(chē)。另外，在圖1中，作為功率轉(zhuǎn)換裝置的理想的實(shí)施方式，表示了直流電的電車(chē)的一個(gè)例子，但也可以同樣適用于長(zhǎng)距離的電車(chē)等較多使用的交流電的電車(chē)。適用于交流輸入的電車(chē)時(shí)，將變壓器及整流器部設(shè)置在逆變器INV的輸入側(cè)而構(gòu)成即可。
另外，圖1的交流電動(dòng)機(jī)6是假定如上所述的永磁同步電動(dòng)機(jī)，但只要是在轉(zhuǎn)子內(nèi)置永磁體的電動(dòng)機(jī)，也可以是同步電動(dòng)機(jī)以外的電動(dòng)機(jī)。例如，存在對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子埋入永磁體的形態(tài)的電動(dòng)機(jī)，只要是這種電動(dòng)機(jī)，就可以適用基于本發(fā)明的技術(shù)思想的結(jié)構(gòu)及控制方法。
(控制部10的結(jié)構(gòu))
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的控制部10的結(jié)構(gòu)例的圖?？刂撇?0至少如圖2所示，具有以電流IU、 IV、 為輸入來(lái)判定有無(wú)電流的電流有無(wú)判定部20;以電壓VU、 VV、 VW為輸入來(lái)判定電壓波形的異常的波形判定部30;以及其他電路(邏輯電路)即邏輯反相電路(以下記為"NOT" )51、 54、與門(mén)電路(以下記為"AND" )52、 55、或門(mén)電路(以下記為"OR" )53。
另外，控制部IO至少如圖2所示，輸入有表示接觸器薩K的主觸點(diǎn)狀態(tài)的信號(hào)MKF，向外部的設(shè)備管理裝置、制動(dòng)器控制裝置、動(dòng)力運(yùn)行指令電路等(都
省略圖示)輸出異常檢測(cè)信號(hào)STD，向接觸器醒K輸出閉合信號(hào)MKC。
另外，控制部10具有上述以外的逆變器INV的控制功能，例如包含對(duì)功率轉(zhuǎn)換裝置100內(nèi)部的過(guò)電流或過(guò)電壓的保護(hù)功能、與功率轉(zhuǎn)換裝置100的外部的設(shè)備管理裝置(省略圖示)的通信功能、以及來(lái)自駕駛室等外部裝置(省略圖示)的指令接收功能(例如接收電車(chē)的動(dòng)力運(yùn)行、制動(dòng)器指令)等電車(chē)的功率轉(zhuǎn)換裝置所需要的功能。(控制部10的動(dòng)作)接下來(lái)，說(shuō)明控制部10的動(dòng)作。
圖2中，電流有無(wú)判定部20在逆變器INV存在輸出電流時(shí)，例如電流IU、IV、 IW中的任意一個(gè)在規(guī)定值以上時(shí)，判斷為有電流，輸出信號(hào)ION。
此時(shí)，控制部10在接觸器MMK的觸點(diǎn)狀態(tài)信號(hào)MKF斷開(kāi)(即接觸器醒K處于斷開(kāi)的狀態(tài))、且來(lái)自電流有無(wú)判定部20的信號(hào)ION接通時(shí)，輸出異常檢測(cè)信號(hào)STD。另外，也可以不使用觸點(diǎn)狀態(tài)信號(hào)MKF，在斷開(kāi)接觸器讓K的閉合信號(hào)MKC的狀態(tài)下，且來(lái)自電流有無(wú)判定部20的信號(hào)ION接通時(shí)，將異常檢測(cè)信號(hào)STD作為接通。這樣的情況可認(rèn)為是下述的情況，即，例如盡管在功率轉(zhuǎn)換裝置100或者電動(dòng)機(jī)6產(chǎn)生異常且接觸器MMK斷開(kāi)，但假定電流IU、 IV、IW繼續(xù)流動(dòng)的狀態(tài)，例如接觸器羅K產(chǎn)生異常，或者電流太大而不能用接觸器應(yīng)K斷開(kāi)電流。
另一方面，波形判定部30在電壓VU、 W、 W表示異常值時(shí)，輸出信號(hào)VAB。例如，可考慮在各相的電壓VU、 VV、 VW的各有效值之差處于規(guī)定值以上時(shí)，判斷為異常，將信號(hào)VAB接通。
此處，以電車(chē)以某一速度慣性行駛時(shí)為例，說(shuō)明信號(hào)VAB被接通的動(dòng)作。在逆變器INV斷開(kāi)的狀態(tài)下，交流電動(dòng)機(jī)6由于車(chē)輪3的作用而處于旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)。因此，在電壓VU、 VV、 VW中出現(xiàn)由交流電動(dòng)機(jī)6產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。此處，交流電動(dòng)機(jī)6的定子線(xiàn)圈的結(jié)構(gòu)如已知那樣，匝數(shù)相等的各相線(xiàn)圈均等放置在定子鐵心內(nèi)的槽中。因此，交流電動(dòng)機(jī)6的感應(yīng)電壓VU、 W、VW在通常時(shí)為對(duì)稱(chēng)形狀的三相交流電壓。
然而，若在交流電動(dòng)機(jī)6內(nèi)部的定子線(xiàn)圈的一部分產(chǎn)生相間短路或接地，則由于等效于各相線(xiàn)圈的匝數(shù)不同，因此感應(yīng)電壓不再是對(duì)稱(chēng)形狀的三相交流電壓，為不平衡的三相交流電壓。即，觀測(cè)逆變器INV斷開(kāi)的狀態(tài)下的感應(yīng)電壓，并與正常時(shí)可能產(chǎn)生的感應(yīng)電壓比較，從而可以檢測(cè)交流電動(dòng)機(jī)6的異常。
控制部10在信號(hào)VAB接通吋，即使在由控制部10的其他功能有醒K接通請(qǐng)求時(shí)，也將接觸器麗K的閉合信號(hào)MKC作為斷開(kāi)。即，在信號(hào)VAB接通時(shí)，禁止接觸器畫(huà)K的閉合。
通過(guò)構(gòu)成如上所述的控制部10，在交流電動(dòng)機(jī)6產(chǎn)生異常時(shí)，禁止接觸器MMK的閉合。其結(jié)果是，可以防止在逆變器INV產(chǎn)生過(guò)電流而損壞逆變器INV等的損害的擴(kuò)大。另外，也可以在生成信號(hào)VAB時(shí)，如圖2所示，將異常檢測(cè)信號(hào)STD作為接通。
(產(chǎn)生異常時(shí)的動(dòng)作流程)
接下來(lái)，說(shuō)明產(chǎn)生異常時(shí)的控制部10的整體的動(dòng)作流程。
首先，考慮電車(chē)運(yùn)行中交流電動(dòng)機(jī)6被逆變器INV驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下、定子線(xiàn)圈發(fā)生短路故障的情況。此時(shí)，由于電流IU、 IV、 IW過(guò)大，逆變器INV利用逆變器INV所具有的過(guò)電流保護(hù)功能(省略圖示)而停止，接觸器醒K為斷開(kāi)。但是，在電流IU、 IV、 IW與接觸器顧K的斷開(kāi)容量相比為過(guò)大時(shí)，或者在接觸器醒K有異常而盡管斷開(kāi)了接觸器讓K但無(wú)法斷開(kāi)電流時(shí)，有可能因感應(yīng)電壓而異常電流繼續(xù)流動(dòng)。此時(shí)，控制部10的電流有無(wú)判定部20將例如來(lái)自電流檢測(cè)器CTU、 CTV、 CTW的值與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較等，從而來(lái)判定有無(wú)電流，在電流存在時(shí)，將信號(hào)ION接通，從而輸出異常檢測(cè)信號(hào)STD。
另一方面，即使在利用斷開(kāi)接觸器麗K而能斷開(kāi)電流的情況下，但在交流電動(dòng)機(jī)6的感應(yīng)電壓為異常時(shí)，在交流電動(dòng)機(jī)6的內(nèi)部也有可能產(chǎn)生短路。為了防止這樣的情況，控制部10的波形判定部30例如通過(guò)將各相的電壓VU、VV、VW的各有效值之差與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較，來(lái)判定交流電動(dòng)機(jī)6的感應(yīng)電壓的異常，在判定為感應(yīng)電壓有異常時(shí)，將信號(hào)VAB作為接通并禁止接觸器MMK的閉合(將對(duì)于接觸器麗K的閉合信號(hào)MKC斷開(kāi))，并且輸出異常檢測(cè)信號(hào)STD。
該異常檢測(cè)信號(hào)STD輸入至外部的設(shè)備管理裝置或制動(dòng)器控制裝置、動(dòng)力運(yùn)行指令電路等(都省略圖示)，在異常檢測(cè)信號(hào)STD接通時(shí)，中斷電車(chē)的動(dòng)力運(yùn)行，并且可以使制動(dòng)器作用等，用作為使電車(chē)的速度、即與車(chē)輪3連接的交流電動(dòng)機(jī)6的轉(zhuǎn)速充分下降(包含為0)的控制信號(hào)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的功率轉(zhuǎn)換裝置，由于在接觸器醒K損
壞時(shí)，電流IU、 IV、 IW與接觸器應(yīng)K的斷開(kāi)容量相比為過(guò)大時(shí)，不能用接觸器畫(huà)K斷開(kāi)電流時(shí)，或者在交流電動(dòng)機(jī)6內(nèi)部的定子線(xiàn)圈的一部分產(chǎn)生相間短路或接地時(shí)，輸出控制禁止接觸器麗K閉合的閉合信號(hào)MKC、或者表示有無(wú)異常的異常檢測(cè)信號(hào)STD，因此可以使電車(chē)的速度充分下降，可以使交流電動(dòng)機(jī)6的感應(yīng)電壓降至充分小的值，另外，可以充分減小異常電流的大小(包含為0)，并且可以防止功率轉(zhuǎn)換裝置100或交流電動(dòng)機(jī)6的損害進(jìn)一步擴(kuò)大。
另外，上述實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)表示本發(fā)明的內(nèi)容的一個(gè)例子，也可以與其他已知的技術(shù)組合，并且在不脫離本發(fā)明要點(diǎn)的范圍內(nèi)，當(dāng)然也可以省略一部分等、來(lái)進(jìn)行變更或者變形而構(gòu)成。
并且，在本說(shuō)明書(shū)中，以適用于電車(chē)上裝載的功率轉(zhuǎn)換裝置為主說(shuō)明了發(fā)明內(nèi)容，但適用用途當(dāng)然不限于電車(chē)，也可以適用于電動(dòng)汽車(chē)等相關(guān)領(lǐng)域。
工業(yè)上的實(shí)用性
如上所述，本發(fā)明所涉及的功率轉(zhuǎn)換裝置，即使在斷開(kāi)接觸器也無(wú)法斷開(kāi)電流時(shí)、或在接觸器與電動(dòng)機(jī)之間或者電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的繞組間產(chǎn)生短路時(shí)等情況下，也能防止功率轉(zhuǎn)換裝置或電動(dòng)機(jī)的損傷的擴(kuò)大，作為這樣的發(fā)明是有用的。
權(quán)利要求
1.一種功率轉(zhuǎn)換裝置，包括逆變器，所述逆變器將直流電壓或者交流電壓轉(zhuǎn)換為任意頻率的交流電壓并驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)；開(kāi)關(guān)部，所述開(kāi)關(guān)部連接在所述逆變器與所述交流電動(dòng)機(jī)之間；以及控制所述逆變器的控制部，其特征在于，在所述開(kāi)關(guān)部與所述交流電動(dòng)機(jī)之間設(shè)置電壓檢測(cè)器，所述控制部在由所述電壓檢測(cè)器檢測(cè)的電壓不滿(mǎn)足規(guī)定的條件時(shí)進(jìn)行規(guī)定的處理。
2. 如權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，不滿(mǎn)足所述規(guī)定的 條件時(shí)，是指由所述電壓檢測(cè)器檢測(cè)的所述交流電動(dòng)機(jī)的電壓的不平衡狀態(tài)超 過(guò)規(guī)定值時(shí)。
3. 如權(quán)利要求2所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，使用由所述電壓檢 測(cè)器檢測(cè)的所述交流電動(dòng)機(jī)的各相電壓的各有效值之差的信息，作為所述不平 衡狀態(tài)的判定指標(biāo)。
4. 如權(quán)利要求l所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述規(guī)定的處理中， 包含禁止所述開(kāi)關(guān)部的閉合。
5. 如權(quán)利要求l所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述規(guī)定的處理中， 包含發(fā)送用于使所述電車(chē)減速的控制信號(hào)。
6. 如權(quán)利要求l所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述規(guī)定的處理中， 包含發(fā)送用于使所述電車(chē)的制動(dòng)器動(dòng)作的控制信號(hào)。
7. 如權(quán)利要求l所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述規(guī)定的處理中， 包含發(fā)送用于斷開(kāi)所述電車(chē)的動(dòng)力運(yùn)行的控制信號(hào)。
8. —種功率轉(zhuǎn)換裝置，包括逆變器，所述逆變器將直流電壓轉(zhuǎn)換為任 意頻率的交流電壓并驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)；開(kāi)關(guān)部，所述開(kāi)關(guān)部連接在所述逆變器 與所述交流電動(dòng)機(jī)之間；以及控制所述逆變器的控制部，其特征在于，在所述逆變器與所述交流電動(dòng)機(jī)之間設(shè)置電流檢測(cè)器， 所述控制部在所述開(kāi)關(guān)部斷開(kāi)時(shí)由所述電流檢測(cè)器檢測(cè)的電流不滿(mǎn)足規(guī) 定的條件時(shí)，進(jìn)行使所述交流電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度下降的規(guī)定處理。
9. 如權(quán)利要求8所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，不滿(mǎn)足所述規(guī)定的 條件時(shí)，是指由所述電流檢測(cè)器檢測(cè)的電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)。
10. 如權(quán)利要求8所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述規(guī)定的處理中，包含發(fā)送用于使所述電車(chē)減速的控制信號(hào)。
11. 如權(quán)利要求8所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述規(guī)定的處理中， 包含發(fā)送用于使所述電車(chē)的制動(dòng)器動(dòng)作的控制信號(hào)。
12. 如權(quán)利要求8所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述規(guī)定的處理中， 包含發(fā)送用于斷開(kāi)所述電車(chē)的動(dòng)力運(yùn)行的控制信號(hào)。
全文摘要
在驅(qū)動(dòng)裝載在電車(chē)上的永磁同步電動(dòng)機(jī)的功率轉(zhuǎn)換裝置中，可以防止功率轉(zhuǎn)換裝置或永磁同步電動(dòng)機(jī)的損傷的擴(kuò)大。在逆變器INV與永磁同步電動(dòng)機(jī)即交流電動(dòng)機(jī)(6)之間連接開(kāi)關(guān)MMK，并且在開(kāi)關(guān)MMK與交流電動(dòng)機(jī)(6)之間設(shè)置電壓檢測(cè)器(5)?？刂颇孀兤鱅NV的控制部(10)在由電壓檢測(cè)器(5)檢測(cè)的交流電動(dòng)機(jī)的各相電壓的各有效值之差超過(guò)規(guī)定值時(shí)，生成并輸出包含用于使電車(chē)減速的控制信號(hào)、用于斷開(kāi)電車(chē)的動(dòng)力運(yùn)行的控制信號(hào)、或者用于使電車(chē)的制動(dòng)器動(dòng)作的控制信號(hào)的各種控制信號(hào)。
文檔編號(hào)H02P27/06GK101682289SQ20078005318
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2007年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者北中英俊 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社