(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相出力の交流電力を供給することによって電動機を駆動する電動機駆動装置であって、
前記三相出力に係る各相の電流値をそれぞれ検出する相電流検出部と、
前記各相の前記電流値の和を零相電流値として算出する零相電流算出部と、
前記零相電流値の時間変化率に基づいて、前記電動機に前記交流電力を供給するための配線に地絡が発生したか否かを判定する異常有無判定部と、
前記零相電流値の前記時間変化率の絶対値と、前記絶対値の時間平均値との偏差の絶対値を算出する偏差算出部と、を備え、
前記異常有無判定部は、前記偏差の絶対値が閾値を超える場合に地絡が発生していると判定し、前記偏差の絶対値が前記閾値以下の場合に地絡が発生していないと判定することを特徴とする電動機駆動装置。
【請求項２】
三相出力の交流電力を供給することによって電動機を駆動する電動機駆動装置であって、
前記三相出力に係る各相の電流値をそれぞれ検出する相電流検出部と、
前記各相の前記電流値の和を零相電流値として算出する零相電流算出部と、
前記零相電流値の時間変化率に基づいて、前記電動機に前記交流電力を供給するための配線に地絡が発生したか否かを判定する異常有無判定部と、を備え、
前記異常有無判定部は、前記零相電流値の前記時間変化率の二乗が閾値を超える場合に地絡が発生していると判定し、前記零相電流値の前記時間変化率の二乗が前記閾値以下の場合に地絡が発生していないと判定することを特徴とする電動機駆動装置。
【請求項３】
三相出力の交流電力を供給することによって電動機を駆動する電動機駆動装置であって、
前記三相出力に係る各相の電流値をそれぞれ検出する相電流検出部と、
前記各相の前記電流値の和を零相電流値として算出する零相電流算出部と、
前記零相電流値の時間変化率に基づいて、前記電動機に前記交流電力を供給するための配線に地絡が発生したか否かを判定する異常有無判定部と、
前記零相電流値の前記時間変化率の絶対値と、前記絶対値の時間平均値との偏差の二乗を算出する偏差算出部と、を備え、
前記異常有無判定部は、前記偏差の二乗が閾値を超える場合に地絡が発生していると判定し、前記偏差の二乗が前記閾値以下の場合に地絡が発生していないと判定することを特徴とする電動機駆動装置。
【請求項４】
三相出力の交流電力を供給することによって電動機を駆動する電動機駆動装置であって、
前記三相出力に係る各相の電流値をそれぞれ検出する相電流検出部と、
前記各相の前記電流値の和を零相電流値として算出する零相電流算出部と、
前記零相電流値の時間変化率に基づいて、前記電動機に前記交流電力を供給するための配線に地絡が発生したか否かを判定する異常有無判定部と、
前記零相電流値の前記時間変化率の二乗と、前記時間変化率の二乗の時間平均値との偏差の絶対値を算出する偏差算出部と、を備え、
前記異常有無判定部は、前記偏差の絶対値が閾値を超える場合に地絡が発生していると判定し、前記偏差の絶対値が前記閾値以下の場合に地絡が発生していないと判定することを特徴とする電動機駆動装置。
【請求項５】
三相出力の交流電力を供給することによって電動機を駆動する電動機駆動装置であって、
前記三相出力に係る各相の電流値をそれぞれ検出する相電流検出部と、
前記各相の前記電流値の和を零相電流値として算出する零相電流算出部と、
前記零相電流値の時間変化率に基づいて、前記電動機に前記交流電力を供給するための配線に地絡が発生したか否かを判定する異常有無判定部と、
前記零相電流値の前記時間変化率の二乗と、前記時間変化率の二乗の時間平均値との偏差の二乗を算出する偏差算出部と、を備え、
前記異常有無判定部は、前記偏差の二乗が閾値を超える場合に地絡が発生していると判定し、前記偏差の二乗が前記閾値以下の場合に地絡が発生していないと判定することを特徴とする電動機駆動装置。
【請求項６】
請求項１又は３に記載の電動機駆動装置において、
前記零相電流値の時間変化率の絶対値の時間平均値は、前記零相電流値の時間変化率の絶対値から、低域通過フィルタを用いて閾値以下の周波数の成分を抽出することによって算出されることを特徴とする電動機駆動装置。
【請求項７】
請求項４又は５に記載の電動機駆動装置において、
前記零相電流値の時間変化率の二乗の時間平均値は、前記零相電流値の時間変化率の二乗から、低域通過フィルタを用いて閾値以下の周波数の成分を抽出することによって算出されることを特徴とする電動機駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相出力の交流電力を供給することによって電動機を駆動する電動機駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータ等の電動機を駆動する電動機駆動装置における出力側の配線が、電気的に大地に接続されてしまう地絡が発生する場合がある。地絡が発生した場合、非特許文献１に記載されているように、地絡電流が対地静電容量を通して隣接している電気機器についての漏電遮断器や漏電警報器等を不要に動作させてしまう。このようなことを防ぐために、零相変成器及び地絡抵抗器等を用いて地絡を検出することが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、三相誘導電動機を駆動するインバータの故障を検出する故障検出方式が記載されている。この故障検出方式には、図５に示すようなインバータ装置が用いられる。このインバータ装置は、不図示の直流電源に並列に接続された平滑用コンデンサ８１、及びトランジスタ８２Ｔとこれに逆並列に接続されたダイオード８２Ｄとを１アームとしてＵ、Ｖ、Ｗ相の３相ブリッジ接続に構成されたインバータ主回路８２を備え、３相誘導電動機８３に出力電力を供給する。
【０００４】
また、このインバータ装置は、インバータ主回路８２の各相の出力電流を電流帰還値として検出する電流検出器８４及びインバータ主回路８２を制御するためのインバータ制御回路８５を備える。
【０００５】
また、このインバータ装置では、加算器８６が電流検出器８４によって検出された電流帰還値と電流指令値との偏差を算出し、算出された偏差に基づいて電圧指令値を出力する。また、このときインバータ主回路８２から定格以上の電圧が出力されないよう電圧指令値を一定範囲内に収めるリミッタ回路８８が設けられている。
【０００６】
このようなインバータ装置において、比較器８９は、加算器８６で算出された偏差がレベル設定器８７で設定された設定値以上となると、故障発生と推定し得る信号を出力する。一方、飽和検出器９０が、リミッタ回路８８に係る電圧が飽和域にあることを検出した場合に、故障発生と推定し得る信号を出力する。このように、比較器８９及び飽和検出器９０のいずれからも故障発生と推定し得る信号が出力された場合、アンド回路９１が故障検出を示す信号を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２２７０８６号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「低圧配電システム「ＴＬＤシステム」」、[online]、計装士会、[平成27年2月20日検索]、インターネット<http://www.keisoshikai.gr.jp/column/column25-1.html>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載された故障検出器は、飽和検出器を備えることが必要であるため複雑な構造となり、製造に係るコストも増加してしまう。
【００１０】
また、各相の出力電流の和である零相電流の大きさに基づいて地絡を検出する場合、電流センサの精度が十分でないために誤検出が発生したり、電流センサの測定周期によっては零相電流の未検出が発生したりしてしまうことがある。
【００１１】
さらに、各相の出力電流を検出する電流センサに故障があった場合にも零相電流の大きさは変化するため、零相電流の大きさに基づいて地絡を検出する場合、地絡であるのか、電流センサの故障であるのかを判別することができない、すなわち正確に地絡を検出することができないという課題が発生している。
【００１２】
また、零相変成器や地絡抵抗器を用いて地絡を検出しようとする場合、零相変成器や地絡抵抗器を設置するための場所を要するため故障検出器の大型化が避けられない。
【００１３】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、大型化及びコストの増加を防ぎ、正確に地絡を検出する電動機駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するため、本発明に係る電動機駆動装置は、三相出力の交流電力を供給することによって電動機を駆動する電動機駆動装置であって、前記三相出力に係る各相の電流値をそれぞれ検出する相電流検出部と、前記各相の前記電流値の和を零相電流値として算出する零相電流算出部と、前記零相電流値の時間変化率に基づいて、前記電動機に前記交流電力を供給するための配線に地絡が発生したか否かを判定する異常有無判定部と、前記零相電流値の前記時間変化率の絶対値と、前記絶対値の時間平均値との偏差の絶対値を算出する偏差算出部と、を備え、前記異常有無判定部は、前記偏差の絶対値が閾値を超える場合に地絡が発生していると判定し、前記偏差の絶対値が前記閾値以下の場合に地絡が発生していないと判定することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る電動機駆動装置において、三相出力の交流電力を供給することによって電動機を駆動する電動機駆動装置であって、前記三相出力に係る各相の電流値をそれぞれ検出する相電流検出部と、前記各相の前記電流値の和を零相電流値として算出する零相電流算出部と、前記零相電流値の時間変化率に基づいて、前記電動機に前記交流電力を供給するための配線に地絡が発生したか否かを判定する異常有無判定部と、を備え、前記異常有無判定部は、前記零相電流値の前記時間変化率の二乗が閾値を超える場合に地絡が発生していると判定し、前記零相電流値の前記時間変化率の二乗が前記閾値以下の場合に地絡が発生していないと判定することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る電動機駆動装置において、三相出力の交流電力を供給することによって電動機を駆動する電動機駆動装置であって、前記三相出力に係る各相の電流値をそれぞれ検出する相電流検出部と、前記各相の前記電流値の和を零相電流値として算出する零相電流算出部と、前記零相電流値の時間変化率に基づいて、前記電動機に前記交流電力を供給するための配線に地絡が発生したか否かを判定する異常有無判定部と、前記零相電流値の前記時間変化率の絶対値と、前記絶対値の時間平均値との偏差の二乗を算出する偏差算出部と、を備え、前記異常有無判定部は、前記偏差の二乗が閾値を超える場合に地絡が発生していると判定し、前記偏差の二乗が前記閾値以下の場合に地絡が発生していないと判定することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る電動機駆動装置において、三相出力の交流電力を供給することによって電動機を駆動する電動機駆動装置であって、前記三相出力に係る各相の電流値をそれぞれ検出する相電流検出部と、前記各相の前記電流値の和を零相電流値として算出する零相電流算出部と、前記零相電流値の時間変化率に基づいて、前記電動機に前記交流電力を供給するための配線に地絡が発生したか否かを判定する異常有無判定部と、前記零相電流値の前記時間変化率の二乗と、前記時間変化率の二乗の時間平均値との偏差の絶対値を算出する偏差算出部と、を備え、前記異常有無判定部は、前記偏差の絶対値が閾値を超える場合に地絡が発生していると判定し、前記偏差の絶対値が前記閾値以下の場合に地絡が発生していないと判定することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る電動機駆動装置において、三相出力の交流電力を供給することによって電動機を駆動する電動機駆動装置であって、前記三相出力に係る各相の電流値をそれぞれ検出する相電流検出部と、前記各相の前記電流値の和を零相電流値として算出する零相電流算出部と、前記零相電流値の時間変化率に基づいて、前記電動機に前記交流電力を供給するための配線に地絡が発生したか否かを判定する異常有無判定部と、前記零相電流値の前記時間変化率の二乗と、前記時間変化率の二乗の時間平均値との偏差の二乗を算出する偏差算出部と、を備え、前記異常有無判定部は、前記偏差の二乗が閾値を超える場合に地絡が発生していると判定し、前記偏差の二乗が前記閾値以下の場合に地絡が発生していないと判定することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る電動機駆動装置において、前記零相電流値の時間変化率の絶対値の時間平均値は、前記零相電流値の時間変化率の絶対値から、低域通過フィルタを用いて閾値以下の周波数の成分を抽出することによって算出されることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る電動機駆動装置において、前記零相電流値の時間変化率の二乗の時間平均値は、前記零相電流値の時間変化率の二乗から、低域通過フィルタを用いて閾値以下の周波数の成分を抽出することによって算出されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、電動機駆動装置は、大型化及びコストの増加を防ぎ、正確に地絡を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１〜３の実施形態に係る電動機駆動装置の電気的構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る、図１に示す地絡検出部の機能構成図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る、図１に示す地絡検出部の機能構成図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る、図１に示す地絡検出部の機能構成図である。
【図５】従来の故障検出方式に係る電気的構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜第１の実施形態＞
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態における電動機駆動装置１について説明する。
【００２６】
図１に示すように、電動機駆動装置１は、電力変換部３と、３つの相電流検出部４ａ，４ｂ，及び４ｃと、地絡検出部５とを備え、電動機２に電気的に接続されている。
【００２７】
電動機駆動装置１は、三相出力の交流電力を供給することによって電動機２を駆動する。また、電動機駆動装置１は、電動機２に交流電力を供給するための配線、すなわち、電動機駆動装置１の出力側の配線に係るいずれかの相に地絡が発生していることを検出する。
【００２８】
電力変換部３は、直流電力を、電動機２に供給するための交流電力に変換する、例えばインバータである。
【００２９】
相電流検出部４ａは、電力変換部３によって変換された交流電力に係る１つの相、例えばＵ相の電流を検出する。また、相電流検出部４ｂは、電力変換部３によって変換された交流電力に係る１つの相であって、相電流検出部４ａが検出する電流の相とは異なる相、例えばＶ相の電流を検出する。同様に、相電流検出部４ｃは、電力変換部３によって変換された交流電力に係る１つの相であって、相電流検出部４ａ及び４ｂがそれぞれ検出する電流の相とは異なる相、例えばＷ相の電流を検出する。
【００３０】
相電流検出部４ａ，４ｂ，及び４ｃはそれぞれ、例えば磁気比例式電流検出器を用いて各相の電流値に比例した電圧値を表すアナログ信号を出力する電流センサによって実現される。
【００３１】
図２に示すように、地絡検出部５−１は、零相電流算出部５１と、変化率算出部５２と、比較部５３と、閾値設定部５４と、異常有無判定部５５とを備える。地絡検出部５−１は、電動機２と電力変換部３とを電気的に接続する配線に地絡が発生していることを検出する。
【００３２】
零相電流算出部５１は、相電流検出部４ａ，４ｂ，及び４ｃによって検出された各相の電流値の和を零相電流値として算出する。具体的には、零相電流算出部５１は、相電流検出部４ａ，４ｂ，及び４ｃによって検出され、Ａ／Ｄ変換器によってアナログ信号から変換されたデジタル信号に基づいて各相の電流値の和を零相電流値として所定の時間間隔Ｔで算出する。
【００３３】
変化率算出部５２は、零相電流算出部５１によって算出された零相電流値の時間変化率の絶対値を算出する。具体的には、変化率算出部５２は、所定の時間間隔Ｔで算出された零相電流値のうち、時刻ｔ1で算出された零相電流値Ｉ（ｔ1）と、時刻ｔ1の時間Ｔ後である時刻ｔ1＋Ｔで算出された零相電流値Ｉ（ｔ1＋Ｔ）との差Ｉ（ｔ1＋Ｔ）−Ｉ（ｔ1）（以降、零相電流差という）を算出する。さらに、変化率算出部５２は、零相電流差Ｉ（ｔ1＋Ｔ）−Ｉ（ｔ1）を時間間隔Ｔで除することによって零相電流値の時間変化率を算出し、さらにその絶対値を算出する。
【００３４】
比較部５３は、変化率算出部５２によって算出された零相電流値の時間変化率の絶対値を所定の閾値と比較する。
【００３５】
閾値設定部５４は、比較部５３が零相電流値の時間変化率の絶対値と比較する所定の閾値を設定する。ここで設定される所定の閾値は、相電流検出部４ａ，４ｂ，及び４ｃのいずれか１つ以上が故障した場合の零相電流値の時間変化率を超える値である。
【００３６】
異常有無判定部５５は、比較部５３によって比較された絶対値と所定の閾値とに基づいて、電動機駆動装置１の出力側の配線に地絡が発生しているか否かを判定する。具体的には、異常有無判定部５５は、比較部５３によって比較された絶対値が、所定の閾値を超える場合、地絡が発生していると判定し、その旨を表す判定情報を不図示の表示装置に表示させたり、ネットワークを介して他の装置に送信したりする。また、異常有無判定部５５は、比較部５３によって比較された絶対値が、所定の閾値以下の場合、地絡が発生していないと判定し、その旨を表す判定情報を同様にして不図示の表示装置に表示させたり、ネットワークを介して他の装置に送信したりする。
【００３７】
このように第１の実施形態によれば、異常有無判定部５５は、零相電流値の時間変化率の絶対値と所定の閾値とに基づいて地絡が発生しているか否かを判定する。地絡が発生した場合の零相電流値の時間変化率の絶対値は、相電流検出部４ａ，４ｂ，及び４ｃのうちのいずれかが故障した場合の零相電流値の時間変化率の絶対値を超える。そのため、異常有無判定部５５は、零相電流値の時間変化率の絶対値を所定の閾値と比較することによって、相電流検出部４ａ，４ｂ，及び４ｃのうちのいずれかの故障ではなく、地絡が発生しているということを判定できる。すなわち電動機駆動装置１は地絡の発生を正確に検出することができる。
【００３８】
第１の実施形態において、変化率算出部５２は、時間変化率の絶対値の代わりに時間変化率の二乗を算出してもよい。この場合、比較部５３は、零相電流値の時間変化率の二乗を所定の閾値と比較し、異常有無判定部５５は、比較部５３によって比較された零相電流値の時間変化率の二乗と所定の閾値に基づいて、電動機駆動装置１の出力側の配線に地絡が発生しているか否かを判定する。
【００３９】
このように偏差の二乗を算出する処理は、偏差の絶対値を算出する処理を不要とするため、零相電流値の時間変化率の絶対値を算出する処理に比べて簡易に行うことができる。したがって、変化率算出部５２は、短時間でこの処理を行うことが可能となる。
【００４０】
また、第１の実施形態において、異常有無判定部５５は零相電流値の時間変化率の絶対値が所定の閾値より大きくなった回数が所定の回数に達した場合に、地絡が発生していると判定してもよい。これによって、電動機駆動装置１は零相電流値の時間変化率の絶対値がノイズ等の影響により所定の閾値を超えてしまった場合に、誤って地絡を検出してしまうことを防ぐことができる。すなわち、電動機駆動装置１は信頼性の高い地絡の検出を行うことができる。
【００４１】
＜第２の実施形態＞
続いて、本発明の第２の実施形態における電動機駆動装置１の地絡検出部５−２について、図３を参照して説明する。
【００４２】
図３に示すように、地絡検出部５−２は、零相電流算出部５１と、変化率絶対値算出部６１と、平均値算出部６２と、偏差算出部６３と、比較部６４と、閾値設定部５４と、異常有無判定部５５とを備える。なお、第１の実施形態における電動機駆動装置１と同様の構成ブロックについては同一の参照符号を付して、適宜、説明を省略する。
【００４３】
変化率絶対値算出部６１は、零相電流算出部５１によって算出された零相電流値の時間変化率の絶対値を算出する。具体的な算出方法は、第１の実施形態における変化率算出部５２と同様である。
【００４４】
平均値算出部６２は、変化率絶対値算出部６１によって算出された絶対値から、低域通過フィルタを用いて閾値以下の周波数（例えば、２Ｈｚ以下）の成分を抽出することによって、零相電流値の時間変化率の絶対値の時間平均値を算出する。
【００４５】
偏差算出部６３は、変化率絶対値算出部６１によって算出された絶対値と、平均値算出部６２によって算出された時間平均値との偏差の絶対値を算出する。
【００４６】
比較部６４は、偏差算出部６３によって算出された、偏差の絶対値を閾値設定部５４によって設定された閾値と比較する。
【００４７】
なお、第２の実施形態における閾値設定部５４に係る所定の閾値は、相電流検出部４ａ，４ｂ，及び４ｃのいずれか１つ以上が故障した場合の、零相電流値の時間変化率の絶対値と、零相電流値の時間変化率の絶対値の時間平均値との偏差の絶対値を超える値である。
【００４８】
このように第２の実施形態によれば、異常有無判定部５５は、零相電流値の時間変化率の絶対値と零相電流値の時間変化率の絶対値の時間平均値との偏差の絶対値と、所定の閾値とに基づいて、地絡が発生しているか否かを判定する。地絡が発生した場合の偏差の絶対値は、相電流検出部４ａ，４ｂ，及び４ｃのうちいずれかが故障した場合の偏差の絶対値を超えるため、異常有無判定部５５が、偏差の絶対値を閾値と比較することによって、相電流検出部４ａ，４ｂ，及び４ｃのうちいずれかの故障ではなく地絡が発生しているということを判定できる。すなわち電動機駆動装置１は地絡の発生を正確に検出することができる。
【００４９】
また、例えば電動機２の負荷が急に増加した場合、地絡が発生していないにもかかわらず、零相電流値が増加することがあるため、零相電流値の増加のみに基づいて、電動機２の負荷が急に増加したのか、地絡が発生したのかを判定することはできない。しかし、第２の実施形態のように、零相電流値の時間変化率の絶対値と零相電流値の時間変化率の絶対値の時間平均値との偏差の絶対値は、電動機２の負荷の増加による偏差の絶対値に比べて大きい。したがって、異常有無判定部５５が零相電流値の時間変化率の絶対値と零相電流値の時間変化率の絶対値の時間平均値との偏差の絶対値に基づいて判定することによって、電動機２の負荷の増加を地絡として誤検出してしまうことを防ぐことができる。
【００５０】
第２の実施形態において、偏差算出部６３は、偏差の絶対値を算出する代わりに偏差の二乗を算出してもよい。この場合、比較部６４は、零相電流値の時間変化率の絶対値と、零相電流値の時間変化率の絶対値の時間平均値との偏差の二乗を所定の閾値と比較し、異常有無判定部５５は、比較部６４によって比較された偏差の二乗と所定の閾値とに基づいて、電動機駆動装置１の出力側の配線に地絡が発生しているか否かを判定する。
【００５１】
このように偏差の二乗を算出する処理は、偏差の絶対値を算出する処理を不要とするため、偏差の絶対値を算出する処理に比べて簡易に行える。したがって、偏差算出部６３は、短時間でこの処理を行うことが可能となる。
【００５２】
また、第２の実施形態において、異常有無判定部５５は地絡が発生した場合の零相電流値の時間変化率の絶対値と、零相電流値の時間変化率の絶対値の時間平均値との偏差の絶対値又は二乗が所定の閾値より大きくなった回数が所定の回数に達した場合に、地絡が発生していると判定してもよい。これによって、電動機駆動装置１はノイズ等の影響により偏差の絶対値又は二乗が所定の閾値を超えてしまった場合に、誤って地絡を検出してしまうことを防ぎ、確実に地絡が発生しているか否かを判定することができる。すなわち、電動機駆動装置１は信頼性の高い地絡の検出を行うことができる。
【００５３】
＜第３の実施形態＞
続いて、本発明の第３の実施形態における電動機駆動装置１の地絡検出部５−３について、図４を参照して説明する。
【００５４】
図４に示すように、地絡検出部５−３は、零相電流算出部５１と、変化率二乗算出部７１と、平均値算出部７２と、偏差算出部７３と、比較部６４と、閾値設定部５４と、異常有無判定部５５とを備える。なお、第１の実施形態における地絡検出部５−１、及び第２の実施形態における地絡検出部５−２と同様の構成ブロックについては同一の参照符号を付して、適宜、説明を省略する。
【００５５】
変化率二乗算出部７１は、零相電流算出部５１によって算出された零相電流値の時間変化率の二乗を算出する。
【００５６】
平均値算出部７２は、変化率二乗算出部７１によって算出された時間変化率の二乗から、低域通過フィルタを用いて閾値以下の周波数（例えば、２Ｈｚ以下）の成分を抽出することによって、時間変化率の二乗の時間平均値を算出する。
【００５７】
偏差算出部７３は、変化率二乗算出部７１によって算出された時間変化率の二乗と、平均値算出部７２によって算出された時間平均値との偏差の絶対値を算出する。
【００５８】
なお、第２の実施形態における閾値設定部５４に係る所定の閾値は、相電流検出部４ａ、４ｂ、及び４ｃのいずれか１つ以上が故障した場合の、零相電流値の時間変化率の二乗と、時間変化率の二乗の時間平均値との偏差の絶対値を超える値である。
【００５９】
第３の実施形態においては、異常有無判定部５５は、零相電流値の時間変化率の二乗に基づいて、地絡が発生しているか否かを判定している。既に説明したように、地絡が発生した場合の零相電流値の時間変化率は、地絡が発生していない場合の零相電流値の時間変化率と差があるが、地絡が発生した場合の零相電流値の時間変化率の二乗と、地絡が発生していない場合の零相電流値の時間変化率の二乗との差はさらに大きい。したがって、比較部６４が零相電流値の時間変化率の二乗と、零相電流値の時間変化率の二乗の時間平均値との偏差を比較する所定の閾値を設定することが容易となり、異常有無判定部５５は、確実に地絡が発生しているか否かを判定することができる。
【００６０】
また、第３の実施形態において、偏差算出部７３は、偏差の絶対値を算出する代わりに偏差の二乗を算出してもよい。この場合、比較部６４は、時間変化率の二乗と時間変化率の二乗の時間平均値との偏差の二乗と、所定の閾値とを比較し、異常有無判定部５５は、比較部６４によって比較された偏差の二乗と所定の閾値とに基づいて、電動機駆動装置１の出力側の配線に地絡が発生しているか否かを判定する。
【００６１】
このように偏差の二乗を算出する処理は、偏差の絶対値を求める処理を不要とするため、偏差の絶対値を算出する処理に比べて簡易に行える。したがって、偏差算出部７３は、短時間でこの処理を行うことが可能となる。
【００６２】
また、第３の実施形態において、異常有無判定部５５は、零相電流値の時間変化率の二乗と、時間変化率の二乗の時間平均値との偏差の絶対値又は二乗が所定の閾値より大きくなった回数が所定の回数に達した場合に、地絡が発生していると判定してもよい。これによって、電動機駆動装置１はノイズ等の影響により偏差の絶対値又は二乗が所定の閾値を超えてしまった場合に、誤って地絡を検出してしまうことを防ぎ、確実に地絡が発生しているか否かを判定することができる。すなわち、電動機駆動装置１は信頼性の高い地絡の検出を行うことができる。
【００６３】
また、第１〜第３の実施形態において、地絡検出部５の各機能は、電動機駆動装置１を制御するための素子等に関する設計上の制約が最も少なくなるようにして、ソフトウェアにより実現してもよい。
【００６４】
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１                            電動機駆動装置
２                            電動機
３                            電力変換部
４ａ，４ｂ，４ｃ              相電流検出部
５，５−１，５−２，５−３    地絡検出部
５１                          零相電流算出部
５２                          変化率算出部
５３，６４                    比較部
５４                          閾値設定部
５５                          異常有無判定部
６１                          変化率絶対値算出部
６２，７２                    平均値算出部
６３，７３                    偏差算出部
７１                          変化率二乗算出部
【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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