电力变换装置及电力变换装置的异常诊断方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电力变换装置及电力变换装置的异常诊断方法。
【背景技术】
[0002]例如有一种电力变换装置，利用逆变器等进行电力变换而生成交流电力，这种电力变换装置常常被用于驱动马达。在专利文献I中，作为这种电力变换装置而记载有一种马达控制装置，其利用逆变器从直流电力生成交流电力。
[0003]专利文献I所记载的马达控制装置具备:选通驱动电路，驱动逆变器；PWM产生电路，生成给予选通驱动电路的PffM(Pulse Width Modulat1n:脉宽调制)信号；及2个三态缓冲器，串联连接在选通驱动电路和PWM产生电路之间，上述三态缓冲器的门的开闭与外部的2个停止开关分别连动。根据该马达控制装置，可以通过外部的2个停止开关使2个三态缓冲器的门关闭，阻断向选通驱动电路供给PWM信号，使逆变器停止，从而使马达停止。由此，可以省去以往设置在马达和逆变器之间的电磁接触器(ElectromagneticContactor)，实现省空间化，可以削减系统总成本。另外，通过由停止开关及三态缓冲器实现的安全停止电路的双重化，可以提高安全性。
[0004]另外，该马达控制装置生成表示三态缓冲器异常状态的信号的逻辑积。由此，可以通过外部的上一级装置检测出安全停止电路自身的异常状态，可以进一步提高安全性。
[0005]专利文献1:日本国特许第5370724号公报
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种电力变换装置及电力变换装置的异常诊断方法，与以往相比可以进一步提高安全性。
[0007]本发明的电力变换装置的特征在于，具备:电力变换部，将交流电力直接变换为频率不同的交流电力；选通驱动部，驱动电力变换部；选通驱动信号产生部，生成向选通驱动部供给的选通驱动信号；2个阻断部，连接在选通驱动部和选通驱动信号产生部之间，根据来自外部的上一级装置的指令，对向选通驱动部供给及阻断选通驱动信号进行切换；诊断部，诊断2个阻断部中的至少一个阻断部的异常状态；及阻断控制部，在由诊断部诊断出一个阻断部处于异常状态时，使2个阻断部中的另一个阻断部阻断向选通驱动部供给选通驱动信号，一个阻断部生成与输出信号相关的反馈信号，诊断部根据指令和反馈信号，诊断一个阻断部的异常状态。
[0008]另外，本发明的电力变换装置的异常诊断方法是如下电力变换装置的异常诊断方法，该电力变换装置具备:电力变换部，将交流电力直接变换为频率不同的交流电力；选通驱动部，驱动电力变换部；选通驱动信号产生部，生成向选通驱动部供给的选通驱动信号；及2个阻断部，连接在选通驱动部和选通驱动信号产生部之间，根据来自外部的上一级装置的指令，对向选通驱动部供给及阻断选通驱动信号进行切换，其特征在于，根据来自所述一个阻断部的与输出信号相关的反馈信号和所述指令，诊断2个阻断部中的至少一个阻断部的异常状态，在诊断出一个阻断部处于异常状态时，使2个阻断部中的另一个阻断部阻断向选通驱动部供给选通驱动信号。
[0009]另外，本发明的电力变换装置的特征在于，也可以具备:电力变换电路，将交流电力直接变换为频率不同的交流电力；选通驱动电路，驱动电力变换电路；选通驱动信号产生电路，生成向选通驱动电路供给的选通驱动信号；2个阻断电路(选通缓冲器)，串联连接在选通驱动电路和选通驱动信号产生电路之间，根据来自外部的上一级装置的指令，对向选通驱动电路供给及阻断选通驱动信号进行切换；诊断单元(诊断电路)，诊断2个阻断电路中的至少一个阻断电路的异常状态；及阻断控制单元(阻断控制电路)，在由诊断单元诊断出一个阻断电路处于异常状态时，使2个阻断电路中的另一个阻断电路阻断向选通驱动电路供给选通驱动信号，一个阻断电路生成与输出信号相关的反馈信号，诊断单元根据指令和反馈信号，诊断一个阻断电路的异常状态。
[0010]根据本发明，与以往相比可以进一步提高安全性。
【附图说明】
[0011]图1是表示一个实施方式所涉及的电力变换装置的电路框图。
图2是表示另一个实施方式所涉及的电力变换装置的电路框图。
符号说明
1、IA-电力变换装置；10_电力变换部；20-PWM产生部；30_选通驱动部；40、40A、50_阻断部；41、51、61_光耦合器；42_切断电路；60_诊断部；70_阻断控制部；71、72_晶体管。
【具体实施方式】
[0012]下面，参照附图对实施方式详细进行说明。另外，在各附图中对相同或相当的部分标注相同的符号。
[0013]图1是表示一个实施方式所涉及的电力变换装置的电路框图。图1所示的电力变换装置I具备电力变换部(电力变换电路)10、PWM产生部(PffM产生电路、选通驱动信号产生部、选通驱动信号产生电路)20、选通驱动部(选通驱动电路)30、2个阻断部(阻断电路、选通缓冲器)40、50、诊断部(诊断单元、诊断电路)60、阻断控制部(阻断控制单元、阻断控制电路)70、及光耦合器41、51、61。
[0014]电力变换部10包含多个开关元件，将交流电力直接变换为频率不同的交流电力。例如，在为了驱动三相交流马达，而将三相交流电力直接变换为频率不同的三相交流电力时，电力变换部10包含矩阵变换器电路(循环换流器电路)。矩阵变换器电路在三相交流电源和三相交流马达之间包含9个双向开关。首先，3个双向开关的一端分别连接于三相交流电源的U相、V相、W相，该3个双向开关的另一端连接于三相交流马达的U相。另外，另一组3个双向开关的一端分别连接于三相交流电源的U相、V相、W相，该3个双向开关的另一端连接于三相交流马达的V相。另外，剩余的3个双向开关的一端分别连接于三相交流电源的U相、V相、W相，该3个双向开关的另一端连接于三相交流马达的W相。而且，9个双向开关分别由2个开关元件构成。S卩，电力变换部10包含18个开关元件。作为这些开关元件的一个例子，可列举FET (Field effect transistor:场效应晶体管)、IGBT (InsulatedGateBipolar Transistor:绝缘栅双极型晶体管)等。电力变换部10通过PffM产生部20及选通驱动部30而被驱动。
[0015]PffM产生部20根据来自外部的上一级装置的指令(例如后述的HWBBUHWBB2)，生成用于驱动电力变换部10的PffM(Pulse Width Modulat1n)信号。例如，PffM产生部20为了电力变换部10中的18个开关元件的每一个而生成6个PffM信号。PffM产生部20向选通驱动部30供给PffM信号。另外，PffM产生部20根据来自外部的上一级装置的指令，停止向选通驱动部30供给PffM信号。
[0016]选通驱动部30根据来自PffM产生部20的PffM信号，生成用于驱动电力变换部10的驱动信号。例如，选通驱动部30根据来自PffM产生部20的6个PffM信号，分别生成用于对电力变换部10中的18个开关元件进行驱动的18个驱动信号。在PffM产生部20和选通驱动部30之间串联连接有2个阻断部40、50。
[0017]阻断部40、50分别根据来自外部的上一级装置的指令HWBB1、HWBB2，对从PffM产生部20朝向选通驱动部30的PffM信号的供给及阻断进行切换。例如，阻断部40、50分别为了 6个PffM信号而包含6个三态缓冲器。指令HffBBl、HWBB2分别介由光耦合器41、51而被输入至阻断部40、50的使能端子。
[0018]在此，指令HWBBUHWBB2是为了使马达停止而停止向电力变换部10供给驱动信号的指令，即阻断从PWM产生部20向选通驱动部30供给PffM信号的指令。指令HWBBUHWBB2包含常导通信号，例如在使马达动作时为低电平，在使马达停止时为高电平。指令HWBB1、HWBB2也可以包含分别来自专利文献I所记载的2个停止开关的信号。
[0019]例如，指令HffBBl是表示动作的低电平时，光耦合器41处于导通状态，向阻断部40的使能端子输入低电平的动作指令HffBBl。于是，根据该低电平的动作指令HffBBl，三态缓冲器的门打开，阻断部40向阻断部50供给来自PffM产生部20的PffM信号。同样，指令HWBB2是表示动作的低电平时，光耦合器51处于导通状态，向阻断部50的使能端子输入低电平的动作指令HWBB2。于是，根