(57)【要約】【課題】装置構成の簡素化を図りつつ、停止指令を伝達する停止回路の断線・短絡などの故障リスクを低減することが可能な電力変換装置を提供する。【解決手段】この電力変換装置１００は、半導体スイッチング素子Ｓａ〜Ｓｆを含み、電力の変換を行う電力変換部１０と、半導体スイッチング素子Ｓａ〜Ｓｆを制御するための制御信号を生成する演算処理部２０と、停止指令が入力された場合に電力変換部１０の駆動を停止させる停止部３０と、を備える。演算処理部２０は、停止部３０による電力変換部１０の駆動の停止を促す警告を通知するように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体スイッチング素子を含み、電力の変換を行う電力変換部と、
前記半導体スイッチング素子を制御するための制御信号を生成する演算処理部と、
停止指令が入力された場合に前記電力変換部の駆動を停止させる停止部と、を備え、
前記演算処理部は、前記停止部による前記電力変換部の駆動の停止を促す警告を通知するように構成されている、電力変換装置。
【請求項２】
前記警告を通知する警告通知部、および、前記警告を外部の装置に出力する通信部のうち少なくとも一方を備える、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記演算処理部は、前記停止指令の入力が解除されてからの経過時間が、所定の期間を超過した場合に、前記警告を通知するように構成されている、請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記演算処理部は、前記停止指令がオフの場合に、時間を加算して計時して、加算した時間が所定のしきい値を超えた場合に、前記警告を通知するように構成されている、請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記演算処理部は、ユーザの操作に基づいて前記停止指令が入力された場合および前記停止指令の入力が解除された場合に、前記停止部の回路診断を行うとともに、前記停止指令の入力が解除されてから計測した経過時間をリセットするように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記停止部は、前記停止指令が入力される指令入力部と、前記指令入力部からの停止指令信号に基づいて前記電力変換部への電力の供給を遮断する遮断部とを含み、
前記演算処理部は、前記指令入力部からの停止指令信号と、前記遮断部からの信号とに基づいて、遮断制御を診断するとともに、前記停止指令の入力が解除されてからの時間の計測の開始および停止を制御するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力変換装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、半導体スイッチング素子を含み、電力の変換を行う電力変換部と、半導体スイッチング素子を制御するための制御信号を生成する制御装置と、外部から停止指令が入力された場合に電力変換部の駆動を停止させる遮断信号生成部と、を備える電力変換装置が開示されている。この特許文献１の電力変換装置は、遮断信号生成部が定期的に遮断信号を送信して、電力変換部の停止の診断を行うように構成されている。
【０００４】
また、従来では、工場等に設置されるファン、ポンプ、エレベータ、ビルの機械室、製造装置の駆動部分等には電動機が多用されており、これらの電動機は、インバータ装置やサーボアンプ等のパワーエレクトロニクスを用いた電力変換装置によって駆動されている。この種の電力変換装置に故障等が発生すると、場合によっては電力変換装置や電動機等の破損を招くおそれがある。このような背景から、電力変換装置を用いた電動機駆動システムに対して、国際標準規格に基づいた停止機能を備えることを要求している。外部からの停止指令や故障発生時に主電源の遮断、電力変換部の動作停止等を速やかに行って装置を停止させることが重要である。これを実現するためには遮断信号を伝達する停止回路に断線・短絡などの異常がないことを定期的に診断する必要がある。停止システムの診断を行うためには、ユーザが定期的に停止リレー（たとえば、非常停止ボタン）のＯＮ／ＯＦＦ操作をする必要がある。その頻度は、要求される安全水準によって１日、３か月、１年に１回以上などと異なっている。これらは、ユーザの定期点検など保全活動に任されている側面がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５４６０９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の電力変換装置では、遮断信号生成部から電力変換部に定期的に遮断信号を送信して、電力変換部を停止可能か否かを診断することができるものの、外部からの停止指令（たとえば、非常停止ボタンなどの操作に基づく指令）の入力に基づいて、電力変換部の駆動を停止させることが可能か否かを診断することは困難である。たとえば、外部の停止指令を発生させる装置と、遮断信号生成部との断線などを診断することは困難である。
【０００７】
また、従来では、遮断信号を伝達する停止回路を診断するために、電力変換装置に診断用パルスを出力する端子を設けて、外部の停止リレー（たとえば、非常停止ボタンなど）を制御して、診断用の信号（停止指令信号）を出力させて停止回路を診断する方式がある。しかしながら、装置構成の簡素化などの理由から、診断用パルスの外部端子を設けられない場合、この方式では自動的には停止回路の診断ができないという不都合がある。この場合、停止指令を伝達する停止回路の診断の頻度が低下するため、停止指令を伝達する停止回路の断線・短絡などの故障リスクが増大する。これらの結果、装置構成の簡素化を図りつつ、停止指令を伝達する停止回路の断線・短絡などの故障リスクを低減することが困難であるという問題点がある。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、装置構成の簡素化を図りつつ、停止指令を伝達する停止回路の断線・短絡などの故障リスクを低減することが可能な電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による電力変換装置は、半導体スイッチング素子を含み、電力の変換を行う電力変換部と、半導体スイッチング素子を制御するための制御信号を生成する演算処理部と、停止指令が入力された場合に電力変換部の駆動を停止させる停止部と、を備え、演算処理部は、停止指令の入力が解除されてからの経過時間に基づいて、停止部による電力変換部の駆動の停止を促す警告を通知するように構成されている。
【００１０】
この発明の一の局面による電力変換装置では、上記のように警告を通知するように構成することにより、ユーザは非常停止ボタン等を操作するように促されるので、ユーザの操作に基づいて停止指令を入力させることができる。これにより、停止指令を伝達する停止回路の診断を行う頻度が低下するのを抑制することができる。また、外部の非常停止ボタンなどの装置を制御して診断用の信号を自動的に出力させるための端子および回路を設ける必要がないので、装置構成の簡素化を図ることができる。これらにより、装置構成の簡素化を図りつつ、停止指令を伝達する停止回路の断線・短絡などの故障リスクを低減することができる。
【００１１】
上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、警告を通知する警告通知部、および、警告を外部の装置に出力する通信部のうち少なくとも一方を備える。このように構成すれば、警告通知部を設けた場合、警告通知部により、停止部による電力変換部の駆動の停止を促す警告を、ユーザに容易に通知することができる。また、通信部を設けた場合、外部の装置により、停止部による電力変換部の駆動の停止を促す警告を、ユーザに容易に通知することができる。
【００１２】
上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、演算処理部は、停止指令の入力が解除されてからの経過時間が、所定の期間を超過した場合に、警告を通知するように構成されている。このように構成すれば、所定の期間経過後に、停止回路の診断を行わずに、継続して電力変換部が駆動され続けるのを抑制することができるので、停止指令を伝達する停止回路の診断を行う時間間隔が大きくなるのを効果的に抑制することができる。
【００１３】
この場合、好ましくは、演算処理部は、停止指令がオフの場合に、時間を加算して計時して、加算した時間が所定のしきい値を超えた場合に、警告を通知するように構成されている。このように構成すれば、しきい値に基づいて、経過時間の超過を容易に判定することができるので、停止部による電力変換部の駆動の停止を促す警告を容易に通知することができる。
【００１４】
上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、演算処理部は、ユーザの操作に基づいて停止指令が入力された場合および停止指令の入力が解除された場合に、停止部の回路診断を行うとともに、停止指令の入力が解除されてから計測した経過時間をリセットするように構成されている。このように構成すれば、ユーザの操作に基づいて停止指令が入力された場合に、経過時間をリセットすることができるので、継続して時間を計測する場合と異なり、停止回路の診断を行う時間間隔が過度に短くなるのを抑制することができる。
【００１５】
上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、停止部は、停止指令が入力される指令入力部と、指令入力部からの停止指令信号に基づいて電力変換部への電力の供給を遮断する遮断部とを含み、演算処理部は、指令入力部からの停止指令信号と、遮断部からの信号とに基づいて、遮断制御を診断するとともに、停止指令の入力が解除されてからの時間の計測の開始および停止を制御するように構成されている。このように構成すれば、停止指令に基づいて、遮断部が電力変換部への電力の供給を遮断することができるか否かを診断することができるので、停止指令を伝達する停止回路を全体的に診断することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、上記のように、装置構成の簡素化を図りつつ、停止指令を伝達する停止回路の断線・短絡などの故障リスクを低減することが可能な電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態による電力変換装置の概略を示したブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による電力変換装置の電力変換部を示した回路図である。
【図３】本発明の一実施形態による電力変換装置の停止部の真理値を示した表である。
【図４】本発明の一実施形態による電力変換装置の演算処理部の経過時間値に関する動作仕様を示した表である。
【図５】本発明の一実施形態による電力変換装置の停止部の動作シーケンスを示した図である。
【図６】本発明の一実施形態による電力変換装置の演算処理部による警告判定処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態の変形例による電力変換装置の概略を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態による電力変換装置１００の構成について説明する。
【００２０】
（電力変換装置の構成）
図１に示すように、電力変換装置１００は、入力された直流または交流の電力を設定された交流の電力に変換して出力するように構成されている。電力変換装置１００は、電力を変換して負荷部２００に電力を供給するように構成されている。負荷部２００は、モータなどの電動機を含む。
【００２１】
電力変換装置１００は、電力変換部１０と、演算処理部２０と、メモリ２１と、停止部３０と、警告通知部４０と、を備えている。電力変換装置１００には、非常停止ボタン３００が接続されている。停止部３０は、２系統の停止回路を含んでいる。具体的には、停止部３０は、第１系統として、指令入力部３１１と、ゲート遮断制御部３２１とを含んでいる。また、停止部３０は、第２系統として、指令入力部３１２と、ゲート遮断制御部３２２とを含んでいる。なお、ゲート遮断制御部３２１および３２２は、特許請求の範囲の「遮断部」の一例である。
【００２２】
電力変換部１０は、半導体スイッチング素子Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆ（図２参照）を含み、電力の変換を行うように構成されている。具体的には、電力変換部１０は、外部から電力が供給され、電力を変換して、外部の負荷部２００に電力を供給するように構成されている。図２に示す例では、電力変換部１０は、外部から３相（Ｌ１相、Ｌ２相およびＬ３相）の交流電力が供給され、負荷部２００に３相（ａ相、ｂ相およびｃ相）の交流電力を供給するように構成されている。
【００２３】
演算処理部２０は、半導体スイッチング素子Ｓａ〜Ｓｆを制御するための制御信号を生成するように構成されている。具体的には、演算処理部２０は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）出力信号を電力変換部１０に送信して、各半導体スイッチング素子Ｓａ〜Ｓｆをスイッチング制御するように構成されている。演算処理部２０は、たとえば、ＣＰＵ（中央処理ユニット）、メモリなどを含んでいる。また、演算処理部２０は、停止部３０の診断処理および状態監視処理を行うように構成されている。また、演算処理部２０は、経過時間の計時機能を有する。また、演算処理部２０は、異常判定機能を有する。また、演算処理部２０は、警報出力機能を有する。
【００２４】
ここで、本実施形態では、演算処理部２０は、停止部３０による電力変換部１０の駆動の停止を促す警告を通知するように構成されている。具体的には、演算処理部２０は、停止指令の入力が解除されてからの経過時間が、所定の期間を超過した場合に、警告を通知するように構成されている。
【００２５】
メモリ２１は、演算処理部２０に接続されている。また、メモリ２１は、経過時間値を記憶するように構成されている。また、メモリ２１は、経過時間値のしきい値を記憶するように構成されている。
【００２６】
停止部３０は、停止指令が入力された場合に電力変換部１０の駆動を停止させるように構成されている。具体的には、停止部３０は、非常停止ボタン３００が操作されて、停止指令が入力された場合に、電力変換部１０のゲートに供給される電力を遮断して、電力変換部１０の駆動を停止させるように構成されている。
【００２７】
停止部３０の指令入力部３１１、３１２は、停止指令が入力されるように構成されている。具体的には、指令入力部３１１、３１２は、非常停止ボタン３００からの信号を受信して、ゲート遮断制御部３２１、３２２に信号を送信するように構成されている。指令入力部３１１は、非常停止ボタン３００からＩＮ１信号を受信して、演算処理部２０およびゲート遮断制御部３２１に、ＩＮ１ａ信号を出力する。具体的には、指令入力部３１１は、ＨレベルのＩＮ１信号を受信し、ＨレベルのＩＮ１ａ信号を出力する。また、指令入力部３１１は、ＬレベルのＩＮ１信号を受信し、ＬレベルのＩＮ１ａ信号を出力する。指令入力部３１２は、非常停止ボタン３００からＩＮ２信号を受信して、演算処理部２０およびゲート遮断制御部３２２に、ＩＮ２ａ信号を出力する。具体的には、指令入力部３１２は、ＨレベルのＩＮ２信号を受信し、ＨレベルのＩＮ２ａ信号を出力する。また、指令入力部３１２は、ＬレベルのＩＮ２信号を受信し、ＬレベルのＩＮ２ａ信号を出力する。なお、非常停止ボタン３００からのＩＮ１信号およびＩＮ２信号は、非常停止ボタン３００がＯＮの場合、Ｈレベルとなり、非常停止ボタン３００がＯＦＦの場合、Ｌレベルとなる。指令入力部３１１、３１２と、非常停止ボタン３００とは、絶縁回路で接続されている。たとえば、指令入力部３１１、３１２と、非常停止ボタン３００とは、フォトカプラを介して接続されている。
【００２８】
停止部３０のゲート遮断制御部３２１、３２２は、指令入力部３１１、３１２からの停止指令信号に基づいて、電力変換部１０への電力の供給を遮断するように構成されている。ゲート遮断制御部３２１は、指令入力部３１１からＩＮ１ａ信号を受信して、演算処理部２０および電力変換部１０に、ＦＢ１信号を出力する。具体的には、ゲート遮断制御部３２１は、ＨレベルのＩＮ１ａ信号を受信し、電力変換部１０に電力を供給する。また、ゲート遮断制御部３２１は、ＬレベルのＩＮ１ａ信号を受信し、電力変換部１０への電力の供給を遮断する。ゲート遮断制御部３２２は、指令入力部３１２からＩＮ２ａ信号を受信して、演算処理部２０および電力変換部１０に、ＦＢ２信号を出力する。具体的には、ゲート遮断制御部３２２は、ＨレベルのＩＮ２ａ信号を受信し、電力変換部１０に電力を供給する。また、ゲート遮断制御部３２２は、ＬレベルのＩＮ２ａ信号を受信し、電力変換部１０への電力の供給を遮断する。これにより、非常停止ボタン３００がＯＮの場合に、電力変換部１０の駆動は停止状態となる。なお、停止部３０の回路を二重化しているのは、仮に１系統の回路が故障しても、双方のＩＮ１信号、ＩＮ２信号がＬレベル（非常停止ボタン３００がＯＮ）になれば、負荷部２００を確実に停止させるためである。
【００２９】
警告通知部４０は、停止部３０による電力変換部１０の駆動の停止を促す警告を通知するように構成されている。つまり、警告通知部４０は、ユーザによる非常停止ボタン３００の操作（非常停止する操作）を促す通知を行うように構成されている。警告通知部４０は、光により警告を通知してもよいし、液晶表示部、有機ＥＬ表示部などの表示部に表示して警告を通知してもよい。また、警告通知部４０は、音や振動により警告を通知してもよい。
【００３０】
（電力変換部の回路構成）
図２を参照して、電力変換部１０の回路構成について説明する。電力変換部１０は、入力された交流の電力を設定された交流の電力に変換して出力するように構成されている。電力変換部１０は、交流電源（図示せず）から入力端子Ｌ１、Ｌ２およびＬ３を介して入力される交流電力を３相（ａ相、ｂ相およびｃ相）の交流電力に変換するように構成されている。また、電力変換部１０は、変換したａ相、ｂ相およびｃ相の交流電力を、出力端子ａ、ｂおよびｃを介して外部の負荷部２００に出力するように構成されている。
【００３１】
電力変換部１０は、コンデンサＣと、半導体スイッチング素子Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆと、ダイオードＤａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆと、ダイオードＤｇ、Ｄｈ、Ｄｉ、Ｄｊ、Ｄｋ、Ｄｌと、ゲート駆動回路Ｇａ、Ｇｂ、Ｇｃ、Ｇｄ、Ｇｅ、Ｇｆとを備えている。
【００３２】
ゲート駆動回路Ｇａ、ＧｃおよびＧｅは、ゲート遮断制御部３２１から電力が供給されるように構成されている。また、ゲート駆動回路Ｇｂ、ＧｄおよびＧｆは、ゲート遮断制御部３２２から電力が供給されるように構成されている。また、ゲート駆動回路Ｇａ、Ｇｂ、Ｇｃ、Ｇｄ、Ｇｅ、Ｇｆは、半導体スイッチング素子Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆを含む回路と、演算処理部２０および停止部３０とを絶縁接続するために、フォトカプラを含んでいる。また、ゲート駆動回路Ｇａ、Ｇｂ、Ｇｃ、Ｇｄ、Ｇｅ、Ｇｆは、演算処理部２０の制御により、半導体スイッチング素子Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆのスイッチング制御を行うように構成されている。ゲート駆動回路Ｇａ、Ｇｂ、Ｇｃ、Ｇｄ、Ｇｅ、Ｇｆは、停止部３０（ゲート遮断制御部３２１または３２２）からの電力の供給が停止された場合、または、演算処理部２０からのＰＷＭ出力信号が停止された場合に、駆動が停止される。そして、この場合、電力変換部１０の駆動が停止される。
【００３３】
ゲート駆動回路Ｇａは、Ｕ相のＰＷＭ出力信号により、半導体スイッチング素子Ｓａのスイッチング制御を行う。ゲート駆動回路Ｇｂは、Ｘ相のＰＷＭ出力信号により、半導体スイッチング素子Ｓｂのスイッチング制御を行う。ゲート駆動回路Ｇｃは、Ｖ相のＰＷＭ出力信号により、半導体スイッチング素子Ｓｃのスイッチング制御を行う。ゲート駆動回路Ｇｄは、Ｙ相のＰＷＭ出力信号により、半導体スイッチング素子Ｓｄのスイッチング制御を行う。ゲート駆動回路Ｇｅは、Ｗ相のＰＷＭ出力信号により、半導体スイッチング素子Ｓｅのスイッチング制御を行う。ゲート駆動回路Ｇｆは、Ｚ相のＰＷＭ出力信号により、半導体スイッチング素子Ｓｆのスイッチング制御を行う。
【００３４】
つまり、ゲート駆動回路Ｇａ〜Ｇｆは、停止部３０から２系統の電源信号ＦＢ１、ＦＢ２が接続されている。ゲート駆動回路Ｇａ〜Ｇｆに、２系統の電源信号ＦＢ１、ＦＢ２から電源供給されていれば電力変換部１０は出力可能となる（負荷部２００（モータ）の通常運転が可能な状態）。ＦＢ１およびＦＢ２の少なくとも一方の電源が遮断されれば、負荷部２００（モータ）へ電力供給は行われない（負荷部２００（モータ）が停止している状態）。
【００３５】
（停止部の動作）
図３を参照して、停止部３０の動作について説明する。ＩＮｘ信号（ただし、ｘは、１または２）がＨレベルの場合、ＩＮｘａ信号（ただし、ｘは、１または２）がＨレベルとなり、ＦＢｘ出力（ただし、ｘは、１または２）がＨレベル（電源出力）となる。この場合、非常停止ボタン３００はＯＦＦであり、通常運転の場合である。また、ＩＮｘ信号がＬレベルの場合、ＩＮｘａ信号がＬレベルとなり、ＦＢｘ出力がＬレベル（電源遮断状態）となる。この場合、非常停止ボタン３００がＯＮにされている。
【００３６】
（経過時間値に関する動作仕様）
図４を参照して、経過時間値に関する動作仕様について説明する。演算処理部２０は、経過時間の計時機能として、定周期割込み処理の中で、停止入力信号ＩＮ１ａ、ＩＮ２ａの状態（ＬレベルまたはＨレベル）を判断して、経過時間値を増加または０クリアすることにより経過時間情報を得る。ＩＮ１ａおよびＩＮ２ａの両方がＬレベルの場合、経過時間値が０クリアされる。この場合、データを保持してもよい。また、この場合、非常停止ボタン３００がＯＮにされている（非常停止されている）。ＩＮ１ａ、ＩＮ２ａ両方の立ち上がりエッジ（ＬレベルからＨレベルへの立ち上がり）を検出した場合、経過時間値が０クリアされる。ＩＮ１ａ、ＩＮ２ａのいずれかがＨレベルの場合、経過時間値が＋１される。なお、経過時間値は、定周期割込みの周期に応じて時間に換算することが可能である。たとえば、経過時間値に定周期割込みの周期（秒）を乗じることにより、経過時間値が時間（秒）に換算される。定周期割込みの周期は、たとえば、１ｍ秒である。
【００３７】
（停止部の動作シーケンス）
図５を参照して、停止部３０の動作シーケンスについて説明する。非常停止ボタン３００がＯＦＦとなり、ＩＮ１信号およびＩＮ２信号がＨレベルとなると、ＩＮ１ａ信号およびＩＮ２ａ信号がＨレベルとなる。これにより、ＦＢ１出力およびＦＢ２出力がＯＮ（Ｈレベル）になり、電力変換部１０に電力が出力される。その結果、電力変換部１０の状態が、出力ＯＦＦ状態から運転可の状態になる。
【００３８】
この場合、ＩＮ１ａおよびＩＮ２ａの立ち上がり（ＬレベルからＨレベルへの変化）が検出され、経過時間値が０クリアされてから、経過時間値の加算が開始される。
【００３９】
その後、非常停止ボタン３００が操作されてＯＮにされると、ＩＮ１信号およびＩＮ２信号がＬレベルとなる。これにより、ＩＮ１ａ信号およびＩＮ２ａ信号がＬレベルとなる。これにより、ＦＢ１出力およびＦＢ２出力がＯＦＦ（Ｌレベル）になり、電力変換部１０への電力の供給が遮断される。その結果、電力変換部１０の状態が、運転可の状態から出力ＯＦＦ（ゲート遮断）状態になる。
【００４０】
この場合、ＩＮ１ａおよびＩＮ２ａの両方のＬレベルが検出され、経過時間値が０クリアされる。その後、ＩＮ１ａおよびＩＮ２ａの立ち上がりが検出されるまで、０クリアが続けられる、または、データが０のまま維持される。
【００４１】
その後、非常停止ボタン３００が操作されてＯＦＦにされる（解除される）と、ＩＮ１信号およびＩＮ２信号がＨレベルとなる。これにより、ＩＮ１ａ信号およびＩＮ２ａ信号がＨレベルとなる。これにより、ＦＢ１出力およびＦＢ２出力がＯＮ（Ｈレベル）になり、電力変換部１０に電力が出力される。その結果、電力変換部１０の状態が、出力ＯＦＦ状態から運転可の状態になる。
【００４２】
この場合、ＩＮ１ａおよびＩＮ２ａの立ち上がり（ＬレベルからＨレベルへの変化）が検出され、経過時間値が０クリアされてから、経過時間値の加算が開始される。そして、経過時間値がしきい値を超えると、異常判定されて、警報が通知される。
【００４３】
つまり、演算処理部２０は、停止指令がオフの場合に、時間を加算して計時して、加算した時間が所定のしきい値を超えた場合に、警告を通知するように構成されている。また、演算処理部２０は、ユーザの操作に基づいて停止指令が入力された場合および停止指令の入力が解除された場合に、停止部３０の回路診断を行うように構成されている。そして、演算処理部２０は、停止指令の入力が解除されてから計測した経過時間をリセットするように構成されている。
【００４４】
また、演算処理部２０は、指令入力部３１１、３１２からの停止指令信号と、ゲート遮断制御部３２１、３２２からの信号とに基づいて、遮断制御を診断するように構成されている。また、演算処理部２０は、指令入力部３１１、３１２からの停止指令信号と、ゲート遮断制御部３２１、３２２からの信号とに基づいて、停止指令の入力が解除されてからの時間の計測の開始および停止を制御するように構成されている。
【００４５】
また、演算処理部２０は、指令入力部３１１、３１２のＩＮ１ａ信号、ＩＮ２ａ信号と、ゲート遮断制御部３２１、３２２の出力ＦＢ１、ＦＢ２とを監視し、停止指令の入力状態に応じてゲート遮断制御部３２１、３２２による遮断処理が正しく行われていることを診断する。また、演算処理部２０は、２系統の停止回路が同じ動作をしていることを診断する。これは、二重化回路動作の診断である。演算処理部２０は、診断異常時は、ＰＷＭ信号出力を停止して、電力変換部１０の出力を停止する。演算処理部２０は、停止部３０の状態監視機能として、停止部３０の診断機能を基に、停止指令の入力状態が変化し、停止部３０が正常に動作したことを検出して、その状態を保持するように構成されている。
【００４６】
演算処理部２０は、経過時間の計時機能として、時計機能を備え、ＩＮ１ａ、ＩＮ２ａ信号の入力変化イベントの発生時間をメモリ２１に格納し、経過時間情報を得てもよい。演算処理部２０は、異常判定機能として、経過時間情報と、予め設定された警報判定しきい値とを比較して、超過していれば異常（警報対象）と判定する。なお、警報判定しきい値は複数の値を持ち、警報出力や電力変換部１０を停止してもよい。
【００４７】
（警告判定処理）
図６を参照して、演算処理部２０による警告判定処理について説明する。
【００４８】
図６のステップＳ１において、定周期割込み入力か否かが判断される。具体的には、所定の周期が経過して、割込み入力状態か否かが判断される。定周期割込み処理であれば、指令入力部３１１、３１２から、ＩＮ１ａ、ＩＮ２ａの入力レベル（ＨレベルまたはＬレベル）を取り込む。一方、定周期割込み処理でなければ、定周期割込みとなるまで、ステップＳ１の判断が繰り返される。ステップＳ２において、ＩＮ１ａがＨレベルまたはＩＮ２ａがＨレベルであるか否かが判断される。ＩＮ１ａまたはＩＮ２ａがＨレベルであれば、ステップＳ３に進み、ＩＮ１ａおよびＩＮ２ａがＬレベルであれば、ステップＳ７に進む。
【００４９】
ステップＳ３において、経過時間値が取得される。具体的には、メモリ２１に格納された経過時間値が読み出される。ステップＳ４において、取得した経過時間値が＋１（インクリメント）される。ステップＳ５において、値が加算された経過時間値がしきい値を超過しているか否かが判断される。しきい値は、アプリケーションに応じて設定されている。たとえば、しきい値は、１日、１か月、または、３か月などと設定されている。しきい値を超過していれば、ステップＳ６に進み、しきい値を超過していなければ、ステップＳ１に戻る。
【００５０】
ステップＳ６において、警告が出力される。そして、警告通知部４０から警告が通知される。その後、ステップＳ１に戻る。
【００５１】
ステップ２においてＩＮ１ａおよびＩＮ２ａがＬレベルであると判断されると、ステップＳ７において、ＩＮ１ａ、ＩＮ２ａの立ち上がりエッジ（ＬレベルからＨレベルへの変化）を検出したか否かが判断される。立ち上がりエッジを検出すれば、ステップＳ８に進み、立ち上がりエッジを検出しなければ、ステップＳ１に戻る。ステップＳ８において、経過時間値が０クリアされる。具体的には、メモリ２１に格納されている経過時間値が０にされる。その後、ステップＳ１に戻る。
【００５２】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００５３】
本実施形態では、上記のように、演算処理部２０を、停止部３０による電力変換部１０の駆動の停止を促す警告を通知するように構成する。これにより、ユーザは非常停止ボタン３００を操作するように促されるので、ユーザの操作に基づいて停止指令を入力させることができる。これにより、停止指令を伝達する停止回路の診断を行う頻度が低下するのを抑制することができる。また、外部の非常停止ボタン３００などの装置を制御して診断用の信号を自動的に出力させるための端子および回路を設ける必要がないので、装置構成の簡素化を図ることができる。これらにより、装置構成の簡素化を図りつつ、停止指令を伝達する停止回路の断線・短絡などの故障リスクを低減することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、上記のように、警告を通知する警告通知部４０を設ける。これにより、警告通知部４０により、停止部３０による電力変換部１０の駆動の停止を促す警告を、ユーザに容易に通知することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、上記のように、演算処理部２０を、停止指令の入力が解除されてからの経過時間が、所定の期間を超過した場合に、警告を通知するように構成する。これにより、所定の期間経過後に、停止回路の診断を行わずに、継続して電力変換部１０が駆動され続けるのを抑制することができるので、停止指令を伝達する停止回路の診断を行う時間間隔が大きくなるのを効果的に抑制することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、上記のように、演算処理部２０を、停止指令がオフの場合に、時間を加算して計時して、加算した時間が所定のしきい値を超えた場合に、警告を通知するように構成する。これにより、しきい値に基づいて、経過時間の超過を容易に判定することができるので、停止部３０による電力変換部１０の駆動の停止を促す警告を容易に通知することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、上記のように、演算処理部２０を、ユーザの操作に基づいて停止指令が入力された場合および停止指令の入力が解除された場合に、停止部３０の回路診断を行うとともに、停止指令の入力が解除されてから計測した経過時間をリセットするように構成する。これにより、ユーザの操作に基づいて停止指令が入力された場合に、経過時間をリセットすることができるので、継続して時間を計測する場合と異なり、停止回路の診断を行う時間間隔が過度に短くなるのを抑制することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、上記のように、演算処理部２０を、指令入力部３１１、３１２からの停止指令信号と、ゲート遮断制御部３２１、３２２からの信号とに基づいて、遮断制御を診断するとともに、停止指令の入力が解除されてからの時間の計測の開始および停止を制御するように構成する。これにより、停止指令に基づいて、ゲート遮断制御部３２１、３２２が電力変換部１０への電力の供給を遮断することができるか否かを診断することができるので、停止指令を伝達する停止回路を全体的に診断することができる。
【００５９】
（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００６０】
たとえば、上記実施形態では、電力変換装置に設けられた警告通知部により警告を通知する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図７に示す変形例のように、電力変換装置４００に、警告を外部装置５００に出力する通信部５０を設けてもよい。この場合、演算処理部２０は、通信部５０を介して、外部装置５００に警告を出力する。警告を受信した外部装置５００は、自己の表示部５０１に警告を通知してもよい。
【００６１】
また、有線通信または無線通信により、外部装置５００からさらに他の外部の端末に警告を通知するようにしてもよい。たとえば、ユーザが携帯する携帯端末や、ユーザが使用するコンピュータや、集中管理する制御装置に、警告を通知するようにしてもよい。
【００６２】
また、電力変換装置は、警告を通知する警告通知部、および、警告を外部の装置に出力する通信部の両方を備えていてもよい。
【００６３】
また、上記実施形態では、停止指令の入力が解除されてからの経過時間が、所定の期間を超過した場合に、警告を通知する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、所定の期間毎に警告を通知するようにしてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、非常停止ボタンの操作により停止指令の入力が変化する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、非常停止ボタンの操作以外により停止指令の入力が変化してもよい。
【００６５】
また、上記実施形態では、電力変換装置が、電力を３相の交流に変換する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、電力変換装置が、電力を単相の交流に変換する構成であってもよい。また、電力変換装置の回路構成は、実施形態の回路構成に限られない。
【符号の説明】
【００６６】
１０  電力変換部
２０  演算処理部
３０  停止部
４０  警告通知部
５０  通信部
１００、４００  電力変換装置
３１１、３１２  指令入力部
３２１、３２２  ゲート遮断制御部（遮断部）
Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆ  半導体スイッチング素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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