绝缘老化检测装置的制作方法

专利名称：绝缘老化检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种被逆变器驱动的设备中的绝缘老化检测装置，特别是能够优选利用于电动机中的绝缘老化检测装置。
背景技术：
在被逆变器驱动的设备中，可举出电动机、不间断电源装置(UPS Uninterruptible Power Supply)、电磁烹调器、以及照明等，但是任何设备都由于经年老化而产生绝缘老化。例如，在用于搬运机等的电动机中，伴随着与电动机连结的作业台的频繁的移动，有时在用于供电的导体电缆中产生摩擦、扭曲、伸缩并导体覆膜受到损伤，另外在用于切削加工机等的电动机中，有时切削液、油等飞溅到电动机，并顺着轴等侵蚀到内部的绝缘材料材。这样，根据使用的环境、构件的耐用性，绝缘老化程度不同，但是经由产生了该绝缘老化的部位流过泄漏电流，成为对人体触电的危险、漏电断路器进行动作的主要原因。漏电断路器是为了预先防止对人体触电而设置的。人的生命当然是第一位的，但是当漏电断路器一旦进行动作时，包含相应的负载设备的装置、设备会停止，因此导致漏电的原因以及漏电部位的确定、以及恢复需要时间，导致装置、设备的运行效率的下降。S卩，从状态监视保全的观点来看，希望能够定期地检测、监视负载设备的绝缘状态。例如作为检测电动机的绝缘老化的方法，提出了如下绝缘监视装置(专利文献1等) 通过开关将向负载设备(电动机)的供电电路切换到包含绝缘电阻以及接地的闭合电路， 通过向所述闭合电路施加电压并测量流过闭合电路的微小电流来检测绝缘老化。
日本特开2008-102096号公报日本特开2007-15拟89号公报日本特开平8485903号公报日本特开平9-19046号公报日本特开平2-304380号公报日本特开昭63-85380号公报日本特开2009-261138号公报日本特开平7-239359号公报专利文献1
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专利文献8

发明内容
绝缘老化的时机、发展程度，根据使用的设备、使用的环境而不同，因此以往是通过开关等将向负载设备的供电电路切换到包含绝缘电阻以及接地的闭合电路来定期地实施了设备的绝缘老化诊断。然而，在为了实施绝缘老化诊断而切换供电电路时，需要完全停止负载设备的驱动，导致绝缘老化的诊断时期被限定于负载设备的驱动前或者驱动后。特别是，在需要长期连续运转的设备中，存在无法预先检测出绝缘老化的课题。
本发明的目的在于，提供一种不切换向负载装置的供电电路就能够检测被逆变器驱动的设备中的绝缘老化的绝缘老化检测装置。为了达成上述目的，本发明是一种检测被逆变器驱动的负载设备中的绝缘老化的装置，具备设置于逆变器装置与被逆变器驱动的负载设备之间的供电电路并测量供电电路的零相电流的单元；获取供电电路的至少1相以上的相电流的频率的单元；以及对零相电流的测量结果实施信号解析的信号解析单元，其中，信号解析单元对测量出的零相电流信号实施傅立叶变换，只提取与相电流的基波分量相当的信号。另外，本发明是一种检测被逆变器驱动的电动机中的绝缘老化的装置，具备零相电流测量单元，设置于逆变器装置与电动机之间的供电电路，并测量供电电路的零相电流；以及指令控制单元，用于使电动机的旋转待机，其中，零相电流测量单元测量以轴在旋转待机时被施加外力的情况下也不旋转的方式向各相供电的相电流的总和。在本发明中，还具备获取供电电路的至少1相以上的相电流的频率的单元；以及对零相电流的测量结果实施信号解析的信号解析单元，其中，信号解析单元对测量出的零相电流信号实施傅立叶变换，只提取与相电流的基波分量相当的信号。在本发明中，还具备在电动机被N相驱动的情况下(N为自然数)，测量至少(N-I)相的相电流的值的单元；以及计算各相的绝缘电阻的计算单元，其中，计算单元优选根据在电动机的轴的固定位置为N个以上的不同的状态下测量出的零相电流以及各相的相电流的值，计算各相的绝缘电阻。根据本发明，能够去除电源噪声、逆变器驱动时的载波噪声等的影响而检测被逆变器驱动的设备中的绝缘老化。特别是，在负载设备为电动机的情况下，不仅在电动机的旋转状态下而且在即使施加外力时也固定电动机的轴的待机状态下，也能够不用将逆变器装置和负载设备的供电电路切换到其它电路来检测绝缘老化。因此，即使是需要长期连续运转的电动机也能够早期地发现绝缘老化的前兆。


图1是表示与本发明的实施方式1有关的绝缘老化检测装置的结构图。图2是在相电流的周期为可变的情况下的波形处理的概要说明图。图3是表示绝缘老化检测装置的其它例子的结构图。图4是表示与本发明的实施方式2有关的绝缘老化检测装置的结构图。图5是表示与本发明的实施方式3有关的绝缘老化检测装置的结构图。
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图6是表示电动机的等效电路的概要电路图。图7是表示与本发明的实施方式4有关的绝缘老化检测装置的结构图。图8是在零相电流传感器和电流传感器的各输出中没有相位差的情况下的波形处理的概要说明图。图9是在零相电流传感器和电流传感器的各输出中有相位差的情况下的波形处理的概要说明图。附图标记说明1 逆变器装置；2 控制装置；3 负载设备；4 零相电流传感器；5 电流传感器； 6a.6b.6c 供电电路；7 频率计算电路；8 同步检波电路；9 显示器；10 电动机；11 电缆；12 绝缘老化诊断装置；13 相位校正电路；21 电流传感器的输出波形；22 零相电流传感器的输出波形；90,91,92 绝缘老化检测电路；101、102、103、104、105 绝缘老化检测
直ο
具体实施例方式实施方式1.图1是表示与本发明的实施方式1有关的绝缘老化检测装置101的结构图。负载设备3是通过从逆变器装置1经由供电电路6a、6b、6c提供相电流来进行驱动。例如，在被逆变器驱动的负载设备中，可举出电动机、不间断电源装置(UPS)、电磁烹调器、以及照明等。控制装置2具有进行逆变器驱动的控制的功能，根据负载设备的驱动方式，将三相的驱动电流的波形、大小、周期等的控制信号传送给逆变器装置1。本发明的绝缘老化检测装置101具备零相电流传感器4、电流传感器5、以及绝缘老化检测电路90等。零相电流传感器4设置于供电电路6a、6b、6c的中途，具有测量供电电路的零相电流的功能。零相电流表示经由绝缘电阻向大地流入的泄漏电流。考虑从逆变器装置1输出的信号为交流信号、以及经由绝缘电阻泄漏的电流为微小电流，零相电流传感器4例如优选使用零相电流互感器(ZCT =Zero-Phase Current Transformer)或者磁通门电流传感器等。此外，虽然没有图示，但是也可以由地线来连接逆变器装置1的接地端子和负载设备4 的接地端子。电流传感器5设置于供电电路6a、6b、6c中的任意1个部位，具有测量流过负载设备3的各个相电流的功能。考虑从逆变器装置1输出的信号为交流信号，电流传感器5例如优选使用电流互感器(CT =Current Transformer)以及使用了霍尔元件的霍尔CT。但是， 希望根据通电的相电流的电流上限值选定恰当的电流传感器，在测量微小电流的情况下， 也可以使用磁通门电流传感器或者直接插入到电路的分流电阻。绝缘老化检测电路90包含频率计算电路7以及同步检波电路8。频率计算电路7 根据由电流传感器5测量出的相电流的周期计算频率。同步检波电路8对由零相电流传感器4测量出的零相电流信号实施傅立叶变换，只提取与由频率计算电路7计算出的相电流的频率相当的分量(基波)。 进而，绝缘老化检测电路90通过将同步检波电路8的计算结果传送给显示器等的显示器9并定期地显示计算结果的变迁，从而变得容易通过视觉检测绝缘老化。另外，虽然没有图示，但是除了显示器9以外也可以采用使用漏电断路器、漏电继电器或者警告蜂鸣器等向用户通知绝缘老化的方式，希望在产生了绝缘老化时附加用户期望的功能。接着，说明绝缘老化检测方法。根据负载设备3的驱动规范，向负载设备3供电的相电流的周期存在恒定周期的情况或者可变周期的情况，但是这里考虑周期为可变周期的情况。逆变器装置1的特性上，在从直流信号转换为交流信号时，成为重迭了载波噪声、 电源噪声等的交流波形。为了高精度地进行零相电流的测量，希望只测量去除了这些噪声的基波分量。但是，在使用带通滤波器来只提取基波分量的情况下，还考虑周期发生变化， 需要设定某程度宽的通过带宽。其结果，无法获得充分的噪声去除效果。作为其对策，利用零相电流波形的周期和相电流波形的周期是一致(此外，相位未必一致)的关系，以相电流波形的周期为基准，从零相电流传感器的输出信号进行噪声去除。具体地说，首先从测量出的相电流波形提取与一周期相当的期间来计算频率。然后，从与相电流同时进行测量的零相电流波形提取与该期间相同期间的波形。进而，对该提取出的波形实施傅立叶变换，对变换结果实施只提取与相电流的频率相当的分量的同步检波。通过这样的方法，在相电流的频率发生变化的情况下也能够高精度地求出具有与相电流的一周期相同的周期的零相电流的基波分量。图2是在相电流的周期为可变周期的情况下的波形处理的概要说明图。这里，示出了在向负载设备3供电的相电流的周期发生变化的情况下的电流传感器5的输出波形21 和包含了噪声的零相电流传感器4的输出波形22。向负载设备3供电的相电流的周期逐渐变化，因此输出波形21，22的一周期相当的期间(间隔)发生变化。在提取了由相电流波形求出的每一周期的零相电流波形时，对提取出的波形进行重合并平均化(与基于示波器的触发的平均功能相同)的情况下，根据相电流的周期而零相电流的周期变化，因此波形不一致，无法正确地进行平均化。另一方面，在每一周期中实施傅立叶变换，并在每一周期中利用同步检波计算零相电流的有效值，从而能够追随相电流的周期变化而转换为物理量(有效值)。因此，不依赖于相电流的周期变化就能够正确地测量零相电流。此外，在以上的说明中，说明了将为了进行波形处理而提取的区间设为基波一周期的情况，但是在设为基波的多个周期的情况下，也可以实施平均化处理、傅立叶变换等波形处理。即、通过对利用同步检波求出的零相电流的值实施移动平均处理等平均化处理、或者在周期基本不变动的每个期间提取测量波形来实施平均化处理，从而能够实现更高精度的绝缘老化检测。另外，根据零相电流的值来实施了绝缘老化检测，但是也可以根据绝缘电阻的值来实施绝缘老化检测。具体地说，可以使用VT(Voltage Transformer,电压变换器)等的电压测量设备测量相电压并根据相电压与零相电流的关系计算绝缘电阻，容易根据绝缘电阻的值来实施绝缘老化检测。进而，图3所示的绝缘老化检测装置102构成为从控制装置2经由以有线或者无线构成的信息通信单元(例如，电缆11)将与相电流的大小、周期等有关的信息直接提供给同步检波电路8。特别是，如果是图3所示的方式，则并不是直接测量相电流的周期、相电压的值，因此也没有测量误差，能够高精度地实施绝缘老化检测。另外，通过电流传感器的省略能够实现装置的小型化。在以上的说明中，以由3相交流进行驱动的负载设备为例进行了说明，但是在单相交流、2相交流的情况下，本发明也能够同样地实施。进而，电流传感器、零相电流传感器只要是1个以上即可，例如也可以对3相全部测量相电流，根据各相电流的波形计算频率、 并对各计算值进行平均化来减小测量误差、或通过比较检查来判定测量错误。以上，在本实施方式中，不依赖于向被逆变器驱动的负载设备进行供电的相电流的周期而能够高精度地实施绝缘老化检测。实施方式2.图4是表示与本发明的实施方式2有关的绝缘老化检测装置103的结构图。这里， 说明作为图1的负载设备3使用电动机10的情况。电动机10通过从逆变器装置1经由供电电路6a、6b、6c提供3相的驱动电流来以任意的旋转速度进行旋转、或以任意的旋转角停止。控制装置2具有进行逆变器驱动的控制的功能，根据电动机10的驱动方式，将三相的驱动电流的波形、大小、周期等的控制信号传送给逆变器装置1。电动机10根据运行状态可以主要分为旋转状态、待机状态、停止状态这3种。待机状态表示电动机不旋转的状态中的、向3相提供相电流以使得即使向电动机的轴施加外力也不会意外旋转的状态。另一方面，停止状态表示不提供任何相电流的状态、即电动机的轴通过外力会旋转的状态。通常，在运行电动机的情况下，从停止状态经由待机状态成为旋转状态，进行与电动机的使用用途相应的动作，另一方面，在运行结束时，从旋转状态经由待机状态成为停止状态。旋转指令装置11对控制装置发出指令使得电动机10的运行状态成为旋转状态、 待机状态、停止状态中的某一个。旋转状态的电动机10中的绝缘老化检测方法与实施方式1中说明的方法相同，因此省略重复说明。接着，说明待机状态的电动机10中的绝缘老化检测。在电动机10为待机状态的情况下，提供给各相的相电流波形中有时会包含脉动、电源噪声，但是可以大致视为直流波形。另外，根据轴的固定位置(角度)，相电流的值分别不同。此外，在经由各相的寄生电容泄漏的电流小到能够忽略的程度，并经由电阻成分等泄漏的电流也没有的情况下，如果相加流过3相的相电流则成为零。另一方面，在经由各相的寄生电容泄漏的电流小到能够忽略的程度、但是经由电阻成分等泄漏的电流存在的情况下，可以使用零相电流传感器4来检测零相电流。但是，如上述那样零相电流几乎是直流分量，因此无法使用零相电流互感器、电流互感器，需要例如磁通门电流传感器等能够测量微小直流电流的零相电流传感器4。此外，电流传感器5也同样需要能够测量直流电流的传感器。在本实施方式中，在旋转状态、待机状态的任意情况下都能够进行绝缘老化检测， 与在电动机10的停止状态时将供电电路6a、6b、6c切换到其它电路来实施绝缘老化检测的以往的方式有很大不同。
此外，在以上的说明中，根据零相电流的值来实施绝缘老化检测，但是也可以根据绝缘电阻的值来实施绝缘老化检测。具体地说，能够使用VT(Voltage Transformer)等的电压测量设备来测量相电压，并根据相电压与零相电流的关系计算绝缘电阻，容易根据绝缘电阻的值来实施绝缘老化检测。另外，在同步电动机、感应电动机的情况下，相电压可以以数式来关联电动机10 的转数、供电的相电流，电动机10的转数也可以以数式来与相电流的频率相关联。S卩、如果能够以电流传感器5测量相电流并计算相电流的有效值、相电流的频率，则能够容易地计算相电压。S卩，在同步电动机、感应电动机的情况下，提供给电动机的电流是由d轴电流和q 轴电流构成。q轴电流是对旋转有贡献的电流分量，d轴电流是对旋转没有贡献的电流分量，因此从节能的观点来看，一般进行控制使得对旋转没有贡献的d轴电流成为零。S卩、电动机的相电压成为与q轴电流成比例的值。在实施绝缘老化检测的情况下，相电压的值越大则能够实施越高精度的绝缘老化检测。作为其理由，可举出零相电流传感器的测量灵敏度。特别是在零相电流传感器之中具有能够测量微小电流的特征的零相电流互感器，作为结构磁性构件常常使用被称作PC坡莫合金的材料。但是，根据退火工序的热处理条件、材料组成、对磁性材料的应力等，磁特性发生变动，特别是存在如下问题B-H曲线的原点附近的非线性区域中的B-H曲线的再现性差。特别是，由于在微小电流检测中使用原点附近的非线性区域，因此存在测量偏差，实际上能够高精度地进行测量的是几mA以上。另一方面，正常状态下的电动机的绝缘电阻是几ΜΩ以上，例如，在假设绝缘电阻 IOM Ω、相电压100V的情况下，泄漏电流是10 μ Α。从中也可知，为了高精度地实施绝缘老化检测，尽可能加大相电压、加大泄漏电流是有效的。因此，只在绝缘老化检测时除了 q轴电流之外提供对旋转没有贡献的d轴电流，增加相电压，从而能够高精度地实施绝缘老化检测。增加d轴电流、增加相电压的方法在电动机旋转时、待机时都有效。特别是，在待机时供电的d轴电流为交流分量的情况下，注意需要选定能够从直流测量交流分量的电流传感器、零相电流传感器。另外，与图3同样地，在从控制装置2经由以有线或者无线构成的信息通信单元将与相电流的大小、周期等有关的信息直接提供给同步检波电路的方式下，本发明也能够实施。另外，不仅是以3相交流进行驱动的电动机10，而且以单相交流、2相交流进行驱动的情况下，也同样能够实施绝缘老化检测。并且在本实施方式中，说明了在电动机10中应用了本发明的实施方式1的情况， 但是例如没有绝缘老化检测电路90、电流传感器5也能够实施绝缘老化检测。以上，在本实施方式中，在被逆变器驱动的电动机为旋转状态、待机状态的任一情况下都能够高精度地实施绝缘老化检测。实施方式3.图5是表示与本发明的实施方式3有关的绝缘老化检测装置104的结构图。绝缘老化检测装置104与图4所示结构大致相同，但是作为测量各相的相电流的单元，还具备测量各相的相电流的电流传感器5、计算各相的绝缘电阻值的绝缘电阻计算电路12。另外，在实施方式2中，根据从电动机10的供电电路6a、6b、6c泄漏的电流的总和、即零相电流来检测了绝缘老化，但是在本实施方式中，根据从电动机的供电电路6a、6b、6c的各相泄漏的电流来检测各相的绝缘老化。在将电动机10的各相中的绝缘电阻设为Ru、Rv、Rw，将电动机10的各相的阻抗设为Rm，Rm在各相中平衡而全部设为相同的值的情况下，等效电路变得如图6那样。接着，说明各相的绝缘电阻RU、RV、RW的计算方法。泄漏电流Ig是使用各相的相电流idu、idv> IdW以下述的式α)来表示。[数式1]α Idu+β Idv+y Idw= Ig (1)
DD其中，Λ= J = ^,r = ^
λ R νR Ru、Rv、Rw 各相的绝缘电阻Rm 各相的阻抗Ig 泄漏电流(零相电流传感器4的输出)Idu、Idv、Idw:各相的相电流式(1)所示的各相的相电流Idu、Idv、Idw的值成为与轴的待机位置(角度)相应的值，因此如果待机位置(角度)不同则值也分别不同。即，与各相的绝缘电阻扎、民、民成反比例的3个系数α、β、γ是未知数，但是通过使轴至少3次以上待机在不同位置(角度) 并测量此时各相的相电流以及零相电流(泄漏电流)，能够建立与未知数相同数量的联立方程式，结果能够计算出系数α、β、Υ的值。此外，在电动机10的阻抗Rm不明确的情况下，如果已知上述系数α、β、Υ，贝IJ也能够定量地评价泄漏电流。另外，通过事先测量好阻抗Rm，能够计算各相的绝缘电阻的值， 另外也能够进行异常相的确定。当然，如果能够计算各相的绝缘电阻，则当然容易从等效电路计算电动机10的绝缘电阻。另外，轴的固定位置(角度)、固定次数根据电动机的使用环境、驱动相数而不同， 但是上面叙述的是驱动相数为3相交流的情况，在2相交流的情况下至少2次以上，在单相交流的情况下至少1次以上，使轴待机在不同的固定位置(角度)中，从而能够建立与未知数相同数量的联立方程式。并且，也根据用户的电动机的使用环境而不同，但是在运行时插入多次使旋转暂时待机的动作、且3次以上待机在不同位置(角度)的情况下，能够通过上述的方法来检测绝缘老化。即、在除了电动机的运行开始时以及运行结束时以外的通常运行时，不用特别准备检查模式等就能够检测绝缘老化。假设在通常运行时无法使旋转暂时待机的情况、无法规定次数待机在不同位置的情况下，为了在电动机的运行开始时或者运行结束时必须能够确保待机状态，此时，例如可以设定为检查模式，实施测量直到满足期望次数为止，在满足了期望次数时通过计算联立方程式的解来检测绝缘老化。另外，在除了运行结束时以外的通常运行时，无法计算各相的绝缘电阻的情况下，也可以在运行结束时设定为检查模式来实施测量直到满足期望次数为止。此外，在以上的说明中，使用3个电流传感器5来测量了各相的相电流，但是例如也可以是如下将电流传感器5设置于3相中的任意2相，剩余1相是根据3相的总和为零 (与相电流的值相比，假设泄漏电流的值足够小)的关系进行逆计算而求出。一般在N相驱动的情况下(N为自然数)，使用N-I个电流传感器5来分别实测(N-I)相的相电流，剩余1 相的相电流能够根据N相的相电流总和为零的关系算出。另外，与图3同样地，在从控制装置2经由以有线或者无线构成的信息通信单元将与相电流的大小、周期等有关的信息直接提供给绝缘电阻计算电路的方式下，本发明也能够实施。另外，也如实施方式2中说明那样，只在绝缘老化检测时将对旋转没有贡献的d轴电流提供给电动机，并增加相电压也对绝缘老化检测的高精度化有效。以上，在本实施方式中，能够根据在电动机的待机状态中获得的电流传感器5、零相电流传感器4的输出计算各相的绝缘电阻，能够实现异常相的测量等。实施方式4.图7是表示与本发明的实施方式4有关的绝缘老化检测装置105的结构图。绝缘老化检测装置105与图1所示的结构大致相同，但是绝缘老化检测电路93还具备使2个信号的相位一致的相位校正电路13。在作为零相电流传感器4以及电流传感器5例如使用了零相电流互感器、电流互感器的情况下，有时根据连接于零相电流互感器、电流互感器的负载电阻的值，在相对于输入信号的输出信号中产生相位差，结果有时在零相电流传感器4的输出与电流传感器5的输出中有相位差。下面，说明在零相电流传感器4的输出与电流传感器5的输出中有相位差时的问题点。首先，通过评价各个传感器单体来预先获取零相电流传感器4以及电流传感器5 的输入输出相位差信息。图8是在零相电流传感器4和电流传感器5的各输出中没有相位差的情况下的波形处理的概要说明图。在没有相位差的情况下，从测量出的相电流波形21提取与一周期相当的期间，从与相电流同时进行测量的零相电流波形22提取与该期间相同的期间的波形。 在这种情况下，相电流的周期是恒定周期还是可变周期，零相电流波形的提取波形与相电流的一周期相同。另一方面，图9是在零相电流传感器4和电流传感器5的各输出中有相位差的情况下的波形处理的概要说明图。在有相位差的情况下，从测量出的相电流波形21提取与一周期相当的期间，从与相电流同时进行测量的零相电流波形22提取与该期间相同的期间的波形。在这种情况下，如果相电流的周期是恒定周期就没有问题，但是如果相电流的周期是可变周期，则零相电流波形的提取波形不会是相电流的一周期。即，如果不考虑相位差， 傅立叶变换后的结果会具有误差。接着，说明相位校正的方法。通过传感器单体评价预先获取相对于输入电流(基准信号)的零相电流传感器4的输入输出相位差口 1、以及相对于输入电流(基准信号)的电流传感器5的输入输出相位差口 2。例如，也可以将60Ηζ、1Α的电流作为1次电流输入到零相电流传感器4以及电流传感器5，以实验方式用示波器等观察与输出波形的相位差，更优选是通过实验数据的统计处理来获取分别改变了输入电流的大小、频率的情况下的输入输出相位差的关系。如上述那样，为了使零相电流传感器4的输出与电流传感器5的输出的相位差为零，需要校正零相电流传感器4以及电流传感器5的任意一个输出波形的相位使得相位差 □ 1_口2成为零。例如，在相位差口 1_口 2相对输入电流的频率为恒定的情况下，优选构成由模拟电路形成的相位校正电路13使得某一定相位偏移。另外，在相位差口 1- □ 2相对输入电流的频率为可变的情况下，将输入输出相位差的关系预先存储于存储器等，优选构成由数字电路形成的相位校正电路13。以上，在本实施方式中，在零相电流传感器4的输出与电流传感器5的输出中有相位差的情况下，通过设置使该相位差为零、即使零相电流波形21与相电流波形22的周期一致的相位校正电路13，能够高精度地实施绝缘老化检测。产业上的可利用性本发明在能够检测被逆变器驱动的设备中的绝缘老化的点上对产业极为有用。
权利要求
1.一种绝缘老化检测装置，检测被逆变器驱动的负载设备中的绝缘老化，所述绝缘老化检测装置的特征在于，具备设置于逆变器装置与被逆变器驱动的负载设备之间的供电电路并测量供电电路的零相电流的单元；获取供电电路的至少1相以上的相电流的频率的单元；以及对零相电流的测量结果实施信号解析的信号解析单元，其中，信号解析单元对测量出的零相电流信号实施傅立叶变换，只提取与相电流的基波分量相当的信号。
2.一种绝缘老化检测装置，检测被逆变器驱动的电动机中的绝缘老化，所述绝缘老化检测装置的特征在于，具备零相电流测量单元，设置于逆变器装置与电动机之间的供电电路，并测量供电电路的零相电流；以及指令控制单元，用于使电动机的旋转待机，其中，零相电流测量单元测量以轴在旋转待机时被施加外力的情况下也不旋转的方式向各相供电的相电流的总和。
3.根据权利要求2所述的绝缘老化检测装置，其特征在于，还具备 获取供电电路的至少1相以上的相电流的频率的单元；以及对零相电流的测量结果实施信号解析的信号解析单元，其中，信号解析单元对测量出的零相电流信号实施傅立叶变换，只提取与相电流的基波分量相当的信号。
4.根据权利要求2或者3所述的绝缘老化检测装置，其特征在于，还具备在电动机被N相驱动的情况下，测量至少(N-I)相的相电流的值的单元，其中N为自然数；以及计算各相的绝缘电阻的计算单元，其中，计算单元根据在电动机的轴的固定位置为N个以上的不同的状态下测量出的零相电流以及各相的相电流的值，计算各相的绝缘电阻。
5.根据权利要求2 4中的任意一项所述的绝缘老化检测装置，其特征在于，在除了电动机的运行开始时以及运行结束时以外的通常运行时，实施绝缘老化检测。
6.根据权利要求2 4中的任意一项所述的绝缘老化检测装置，其特征在于， 在电动机的运行开始时或者运行结束时所设定的检查模式下，实施绝缘老化检测。
7.根据权利要求4所述的绝缘老化检测装置，其特征在于，在除了电动机的运行结束时以外的通常运行时，在无法计算各相的绝缘电阻的情况下，在电动机的运行结束时所设定的检查模式下，为了计算各相的绝缘电阻而实施不足量的测量。
8.根据权利要求2 7中的任意一项所述的绝缘老化检测装置，其特征在于，在向电动机供电的电流分量中，只在绝缘老化检测时增加对转矩无效的电流分量、增加相电压。
9.根据权利要求2或者3所述的绝缘老化检测装置，其特征在于， 还具备计算各相的绝缘电阻的计算单元，计算单元根据相电流的值以及相电流的频率计算相电压的值，根据相电压的值和测量出的零相电流的值计算绝缘电阻。
10.根据权利要求1或者3所述的绝缘老化检测装置，其特征在于，在流过供电电路的相电流为可变周期的情况下，信号解析单元在相电流的每个周期实施信号解析，对在每个周期获得的信号解析结果进行平均化。
11.根据权利要求1或者3所述的绝缘老化检测装置，其特征在于，还具备校正测量信号的相位使得相电流的周期与零相电流的周期一致的单元。
全文摘要
本发明涉及一种检测被逆变器驱动的负载设备、特别是电动机中的绝缘老化的装置，具备设置于逆变器装置与电动机之间的供电电路并测量供电电路的零相电流的零相电流测量单元；以及用于使电动机的旋转待机的指令控制单元，其中，零相电流测量单元测量以轴在旋转待机时被施加外力的情况下也不旋转的方式向各相供电的相电流的总和(零相电流)。通过这样构成，不切换向负载装置的供电电路就能够实现绝缘老化的时常检测。
文档编号G01R27/16GK102317800SQ20108000799
公开日2012年1月11日 申请日期2010年2月8日 优先权日2009年3月5日
发明者兼田吉治, 冈彻, 堤下洋治, 武藤浩隆, 渡边佳正, 田中利贵, 西泽博志, 西浦龙一 申请人:三菱电机株式会社