JP7669816B2 - Power conversion device, diagnostic device, and diagnostic method - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

本開示は、電力変換装置等に関する。This disclosure relates to power conversion devices, etc.

例えば、交流電動機の有効電力や無効電力に基づき、交流電動機の劣化異常に関する診断を行う技術が知られている（特許文献１，２参照）。For example, there is known technology for diagnosing deterioration and abnormalities in AC motors based on the active and reactive power of the AC motors (seePatent Documents 1 and 2).

特許第６７７７２５１号公報Patent No. 6777251特許第６８１８１５５号公報Patent No. 6818155

しかしながら、上記の文献では、交流電動機の有効電力や無効電力の大きさに着目して交流電動機の劣化異常の診断を行っている。そのため、例えば、交流電動機の有効電力や無効電力の瞬間的な大きさの変化を捉えて、劣化異常の可能性があると誤った診断が行われる可能性がある。また、交流電動機の有効電力や無効電力の大きさに表れない劣化異常に関する診断を行うことができない可能性がある。その結果、交流電動機の劣化異常に関する診断を適切に行うことができない可能性がある。However, in the above-mentioned literature, deterioration abnormalities in an AC motor are diagnosed by focusing on the magnitude of the active power and reactive power of the AC motor. Therefore, for example, a momentary change in the magnitude of the active power or reactive power of the AC motor may be captured and a mistaken diagnosis may be made that there is a possibility of a deterioration abnormality. In addition, it may not be possible to diagnose deterioration abnormalities that are not reflected in the magnitude of the active power or reactive power of the AC motor. As a result, it may not be possible to properly diagnose deterioration abnormalities in the AC motor.

そこで、上記課題に鑑み、交流電動機の劣化異常に関する診断をより適切に行うことが可能な技術を提供することを目的とする。In view of the above problems, the objective is to provide a technology that can more appropriately diagnose deterioration abnormalities in AC motors.

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
外部から入力される電力を用いて交流電動機を駆動する駆動部と、
前記交流電動機の相電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部の出力に基づき、前記交流電動機の有効電力及び無効電力の少なくとも一方を演算する演算部と、
前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方の周波数成分に基づき、前記交流電動機の劣化異常に関する診断を行う診断部と、を備え、
前記診断部は、前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方について、周波数分析により得られる周波数成分、及び波形計数法により得られる振動の振幅に基づき、前記診断を行う、
電力変換装置が提供される。 In order to achieve the above object, in one embodiment of the present disclosure,
A drive unit that drives an AC motor using power input from an external source;
A current detection unit that detects a phase current of the AC motor;
a calculation unit that calculates at least one of an active power and a reactive power of the AC motor based on an output of the current detection unit;
a diagnosis unit that performs a diagnosis regarding deterioration or abnormality of the AC motor based on the frequency component of at least one of the active power and the reactive power,
The diagnosing unit performs the diagnosis on at least one of the active power and the reactive power based on a frequency component obtained by a frequency analysis and an amplitude of vibration obtained by a waveform counting method.
A power converter is provided.

また、本開示の他の実施形態では、
交流電動機の相電流を検出する電流検出部の出力を取得し、前記交流電動機の有効電力及び無効電力の少なくとも一方を演算する演算部と、
前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方の周波数成分に基づき、前記交流電動機の劣化異常に関する診断を行う診断部と、を備え、
前記診断部は、前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方について、周波数分析により得られる周波数成分、及び波形計数法により得られる振動の振幅に基づき、前記診断を行う、
診断装置が提供される。 In another embodiment of the present disclosure,
a calculation unit that obtains an output of a current detection unit that detects a phase current of an AC motor and calculates at least one of an active power and a reactive power of the AC motor;
a diagnosis unit that performs a diagnosis regarding deterioration or abnormality of the AC motor based on the frequency component of at least one of the active power and the reactive power,
The diagnosing unit performs the diagnosis on at least one of the active power and the reactive power based on a frequency component obtained by a frequency analysis and an amplitude of vibration obtained by a waveform counting method.
A diagnostic device is provided.

また、本開示の更に他の実施形態では、
診断装置が、交流電動機の相電流を検出する電流検出部の出力を取得し、前記電流検出部の出力に基づき、前記交流電動機の有効電力及び無効電力の少なくとも一方を演算する演算ステップと、
前記診断装置が、前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方の周波数成分に基づき、前記交流電動機の劣化異常に関する診断を行う診断ステップと、を含み、
前記診断ステップでは、前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方について、周波数分析により得られる周波数成分、及び波形計数法により得られる振動の振幅に基づき、前記診断を行う、
診断方法が提供される。
In still another embodiment of the present disclosure,
a calculation step in which a diagnostic device acquires an output of a current detection unit that detects a phase current of an AC motor, and calculates at least one of an active power and a reactive power of the AC motor based on the output of the current detection unit;
a diagnosis stepof diagnosing deterioration or abnormality of the AC motor based on the frequency component of at least one of the active power and the reactive power by the diagnosis device,
In the diagnosis step, the diagnosis is performed on at least one of the active power and the reactive power based on a frequency component obtained by a frequency analysis and an amplitude of vibration obtained by a waveform counting method.
A diagnostic method is provided.

上述の実施形態によれば、交流電動機の劣化異常に関する診断をより適切に行うことができる。The above-described embodiment allows for more appropriate diagnosis of deterioration abnormalities in AC motors.

劣化異常診断システムの構成の一例を示す図である。FIG. 1 illustrates an example of a configuration of a degradation and abnormality diagnosis system.電力変換装置（制御装置）の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram illustrating an example of a functional configuration of a power conversion device (control device).電力演算部による有効電力及び無効電力の演算処理の一例を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of a calculation process of active power and reactive power by a power calculation unit.正常な状態の電動機の瞬時有効電力及び瞬時無効電力の振幅を時系列で示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the amplitude of the instantaneous active power and instantaneous reactive power of the motor in a normal state in a time series manner.劣化異常が相対的に進んだ状態の電動機の瞬時有効電力及び瞬時無効電力の振幅を時系列で示す図である。1 is a diagram showing a time series of the amplitude of the instantaneous active power and the instantaneous reactive power of a motor in a state where deterioration abnormality has progressed relatively.電動機の瞬時有効電力及び瞬時無効電力の周波数分析の結果の一例を表す図である。1 is a diagram illustrating an example of a result of a frequency analysis of instantaneous active power and instantaneous reactive power of a motor.分析部の構成の一例を示す図である。FIG. 2 illustrates an example of a configuration of an analysis unit.周波数分析の結果に基づく劣化異常の診断方法の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a method for diagnosing deterioration and abnormality based on the results of frequency analysis.電動機の劣化異常診断処理の一例を概略的に示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an example of a process for diagnosing deterioration or abnormality of an electric motor.電力変換装置（制御装置）の機能構成の他の例を示す機能ブロック図である。FIG. 11 is a functional block diagram showing another example of a functional configuration of the power conversion device (control device).電動機の瞬時有効電力及び瞬時無効電力の振幅分析の結果の一例を表す図である。1 is a diagram illustrating an example of a result of an amplitude analysis of instantaneous active power and instantaneous reactive power of a motor.振幅分析の結果に基づく劣化異常の診断方法の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a method for diagnosing deterioration abnormality based on the results of amplitude analysis.振幅分析の結果に基づく劣化異常の診断方法の他の例を示す図である。13A and 13B are diagrams illustrating another example of a method for diagnosing deterioration abnormality based on the results of amplitude analysis.電動機の劣化異常診断処理の他の例を概略的に示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating another example of the deterioration abnormality diagnosis process for the electric motor.

以下、図面を参照して実施形態について説明する。The following describes the embodiment with reference to the drawings.

［劣化異常診断システムの概要］
まず、図１を参照して、本実施形態に係る劣化異常診断システム１の概要について説明する。 [Outline of the Deterioration and Anomaly Diagnostic System]
First, an overview of a degradation andabnormality diagnosis system 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG.

図１は、本実施形態に係る劣化異常診断システム１の構成の第１例を示す図である。Figure 1 is a diagram showing a first example of the configuration of a degradation andabnormality diagnosis system 1 according to this embodiment.

劣化異常診断システム１は、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う。The deteriorationabnormality diagnosis system 1 diagnoses deterioration abnormalities of the electric motor M.

電動機Ｍの劣化異常に関する診断には、例えば、電動機Ｍの劣化異常の有無の診断や電動機Ｍの劣化異常の進行度合いの診断（推定）等が含まれる。電動機Ｍの劣化異常の進行度合いは、例えば、複数の段階（レベル）で表されてもよいし、連続的に変化する数値等で表されてもよい。Diagnosis of the deterioration abnormality of the motor M includes, for example, diagnosis of the presence or absence of deterioration abnormality of the motor M and diagnosis (estimation) of the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M. The degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M may be expressed, for example, in multiple stages (levels), or may be expressed by a continuously changing numerical value, etc.

電動機Ｍの劣化異常には、例えば、巻線（コイル）の絶縁劣化が含まれる。絶縁劣化は、熱的要因、電気的要因、機械的要因、及び環境的要因等の少なくとも一つによって、電動機Ｍの巻線の絶縁部分に生じる劣化を意味する。絶縁劣化が進行すると、例えば、絶縁劣化が進行した部分での巻線の抵抗値が変化して、巻線の不平衡が生じ、電流バランスが崩れてしまう。そして、最終的には、巻線の相短絡が生じ電動機Ｍの機械的故障に繋がる。Deterioration of the motor M includes, for example, insulation deterioration of the windings (coils). Insulation deterioration refers to deterioration that occurs in the insulating parts of the windings of the motor M due to at least one of thermal, electrical, mechanical, and environmental factors. As insulation deterioration progresses, for example, the resistance value of the windings in the part where insulation deterioration has progressed changes, causing an imbalance in the windings and disrupting the current balance. Ultimately, a phase short circuit occurs in the windings, leading to a mechanical failure of the motor M.

これに対して、劣化異常診断システム１は、電動機Ｍの絶縁劣化を含む劣化異常に関する診断を行うことによって、電動機Ｍの劣化異常の有無や進行度合いをユーザに把握させることができる。そのため、例えば、ユーザは、電動機Ｍの機械的故障の兆候を前もって把握することができる。よって、劣化異常診断システム１は、電動機Ｍを含む設備のメンテナンスの頻度を抑制し、電動機Ｍの状態に合わせてメンテナンスを行うことができると共に、電動機Ｍを含む設備の突発的な停止やその復旧作業に伴う設備の長期停止等のリスクを低減することができる。In response to this, the degradationabnormality diagnosis system 1 performs diagnosis of degradation abnormalities, including insulation deterioration of the electric motor M, allowing the user to know the presence or absence of degradation abnormalities in the electric motor M and the degree of their progress. As a result, for example, the user can know in advance the signs of mechanical failure of the electric motor M. As a result, the degradationabnormality diagnosis system 1 can reduce the frequency of maintenance of equipment including the electric motor M, perform maintenance according to the condition of the electric motor M, and reduce the risk of sudden shutdowns of the equipment including the electric motor M and long-term shutdowns of the equipment due to recovery work.

図１に示すように、劣化異常診断システム１は、電力変換装置１００と、センサ２００と、管理装置３００と、端末装置４００とを含む。As shown in FIG. 1, the degradation andabnormality diagnosis system 1 includes apower conversion device 100, asensor 200, amanagement device 300, and aterminal device 400.

劣化異常診断システム１に含まれる電力変換装置１００、管理装置３００、端末装置４００は、それぞれ、一つであってもよいし、複数であってもよい。Thepower conversion device 100,management device 300, andterminal device 400 included in the degradationanomaly diagnosis system 1 may each be one or more.

電力変換装置１００は、商用電源ＰＳから入力される三相交流電力（例えば、Ｒ相、Ｓ相、及びＴ相）を所定の電圧や所定の周波数を有する三相交流電力（例えば、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相）に変換し、電動機Ｍを駆動する。Thepower conversion device 100 converts three-phase AC power (e.g., R phase, S phase, and T phase) input from a commercial power source PS into three-phase AC power (e.g., U phase, V phase, and W phase) having a predetermined voltage and a predetermined frequency, and drives the electric motor M.

尚、電力変換装置１００は、商用電源ＰＳと異なる他の電源から入力される三相交流電力に基づき、電動機Ｍを駆動する三相交流電力を生成してもよい。また、電力変換装置１００は、三相交流の電源から入力される電力に代えて、或いは、加えて、直流電源から入力される電力に基づき、電動機Ｍを駆動する三相交流電力を生成してもよい。この場合、直流電力は、整流回路１１０とインバータ回路１３０との間の直流リンク部（正ラインＰＬ及び負ラインＮＬ）に入力される。Thepower conversion device 100 may generate three-phase AC power to drive the motor M based on three-phase AC power input from a power source other than the commercial power source PS. Thepower conversion device 100 may also generate three-phase AC power to drive the motor M based on power input from a DC power source instead of or in addition to the power input from the three-phase AC power source. In this case, the DC power is input to the DC link section (positive line PL and negative line NL) between therectifier circuit 110 and theinverter circuit 130.

商用電源ＰＳと電力変換装置１００との間の交流伝達経路（Ｒ相、Ｓ相、及びＴ相の電線）には、交流伝達経路の接続状態及び遮断状態を切り換え可能な遮断器ＢＫが設置される。遮断器ＢＫは、例えば、ＭＣＣＢ（Molded Case Circuit Breaker）である。A circuit breaker BK capable of switching between a connected state and a disconnected state of the AC transmission path is installed in the AC transmission path (R-phase, S-phase, and T-phase electric wires) between the commercial power source PS and thepower conversion device 100. The circuit breaker BK is, for example, a molded case circuit breaker (MCCB).

電動機Ｍ（交流電動機の一例）は、電力変換装置１００から出力される三相交流電力に基づき、所定の機械や工場や建物に設置される所定の設備等を電気駆動する。所定の機械には、例えば、圧縮機、ファン、ブロア等が含まれる。また、所定の設備には、例えば、エレベータやベルトコンベア等の搬送装置が含まれる。The electric motor M (an example of an AC motor) electrically drives a specific machine or specific equipment installed in a factory or building based on the three-phase AC power output from thepower conversion device 100. Examples of the specific machines include compressors, fans, blowers, etc. In addition, examples of the specific equipment include conveying devices such as elevators and belt conveyors.

図１に示すように、電力変換装置１００は、整流回路１１０と、平滑回路１２０と、インバータ回路１３０と、制御装置１４０と、センサ１５０と、表示装置１６０と、通信装置１７０とを含む。As shown in FIG. 1, thepower conversion device 100 includes arectifier circuit 110, asmoothing circuit 120, aninverter circuit 130, acontrol device 140, asensor 150, adisplay device 160, and acommunication device 170.

整流回路１１０は、商用電源ＰＳから入力されるＲ相、Ｓ相、及びＴ相の三相交流電力を整流し、直流電力を出力可能に構成される。整流回路１１０は、正側及び負側の出力端のそれぞれが正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの一端に接続され、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬを通じて、直流電力を平滑回路１２０に出力することができる。整流回路１１０は、例えば、６つの半導体ダイオードを含み、上下アームを構成する２つの半導体ダイオードの直列接続体が３組並列接続されるブリッジ型全波整流回路である。Therectifier circuit 110 is configured to be able to rectify three-phase AC power of R, S, and T phases input from the commercial power source PS and output DC power. Therectifier circuit 110 has positive and negative output terminals connected to one end of a positive line PL and a negative line NL, respectively, and can output DC power to the smoothingcircuit 120 through the positive line PL and the negative line NL. Therectifier circuit 110 is, for example, a bridge-type full-wave rectifier circuit including six semiconductor diodes, in which three sets of two series-connected semiconductor diodes constituting upper and lower arms are connected in parallel.

平滑回路１２０は、整流回路１１０から出力される直流電力やインバータ回路１３０から回生される直流電力の脈動を抑制し、平滑化する。The smoothingcircuit 120 suppresses and smoothes pulsations in the DC power output from therectifier circuit 110 and the DC power regenerated from theinverter circuit 130.

平滑回路１２０は、例えば、平滑コンデンサを含む。The smoothingcircuit 120 includes, for example, a smoothing capacitor.

平滑コンデンサは、整流回路１１０やインバータ回路１３０と並列に、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬを繋ぐ経路に設けられてよい。The smoothing capacitor may be provided in parallel with therectifier circuit 110 and theinverter circuit 130 in a path connecting the positive line PL and the negative line NL.

平滑コンデンサは、適宜、充放電を繰り返しながら、整流回路１１０から出力される直流電力やインバータ回路１３０から出力（回生）される直流電力を平滑化する。The smoothing capacitor smoothes the DC power output from therectifier circuit 110 and the DC power output (regenerated) from theinverter circuit 130 by repeatedly charging and discharging as appropriate.

平滑コンデンサは、一つであってよい。また、平滑コンデンサは、複数配置されてもよく、複数の平滑コンデンサが正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間に並列接続されてもよいし、直列接続されてもよい。また、複数の平滑コンデンサは、２以上の平滑コンデンサの直列接続体が正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間に複数並列接続される形で構成されてもよい。There may be one smoothing capacitor. Alternatively, multiple smoothing capacitors may be arranged, and the multiple smoothing capacitors may be connected in parallel or in series between the positive line PL and the negative line NL. Alternatively, the multiple smoothing capacitors may be configured in such a way that two or more series-connected smoothing capacitors are connected in parallel between the positive line PL and the negative line NL.

また、平滑回路１２０は、例えば、リアクトルを含む。The smoothingcircuit 120 also includes, for example, a reactor.

リアクトルは、整流回路１１０と平滑コンデンサ（具体的には、平滑コンデンサが配置される経路との分岐点）との間の正ラインＰＬに設けられてよい。The reactor may be provided on the positive line PL between therectifier circuit 110 and the smoothing capacitor (specifically, the branch point from the path in which the smoothing capacitor is located).

リアクトルは、適宜、電流の変化を妨げるように電圧を発生させながら、整流回路１１０から出力される直流電力やインバータ回路１３０から出力（回生）される直流電力を平滑化する。The reactor generates a voltage to appropriately prevent changes in the current, smoothing the DC power output from therectifier circuit 110 and the DC power output (regenerated) from theinverter circuit 130.

インバータ回路１３０（駆動部の一例）は、その正側及び負側の入力端が正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの他端に接続される。インバータ回路１３０は、平滑回路１２０から供給される直流電力を半導体スイッチのスイッチ動作により、所定の周波数や所定の電圧を有する三相交流電力（例えば、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相）に変換し電動機Ｍに出力し、電動機Ｍを駆動する。半導体スイッチは、例えば、シリコン（Ｓｉ）製のＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）であってよい。また、半導体スイッチは、例えば、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）や窒化ガリウム（ＧａＮ）等のワイドバンドギャップ半導体を用いた半導体素子であってもよい。The inverter circuit 130 (an example of a drive unit) has its positive and negative input terminals connected to the other ends of the positive line PL and the negative line NL. Theinverter circuit 130 converts the DC power supplied from the smoothingcircuit 120 into three-phase AC power (e.g., U phase, V phase, and W phase) having a predetermined frequency and a predetermined voltage by the switching operation of the semiconductor switch, outputs it to the electric motor M, and drives the electric motor M. The semiconductor switch may be, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) made of silicon (Si). The semiconductor switch may also be, for example, a semiconductor element using a wide band gap semiconductor such as silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN).

インバータ回路１３０は、例えば、６つの半導体スイッチを含み、上下アームを構成する２つの半導体スイッチの直列接続体（スイッチレグ）が正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間に３組並列接続されるブリッジ回路を含む形で構成される。そして、インバータ回路１３０は、３組の上下アームの接続点から引き出されるＵ相線、Ｖ相線、及びＷ相線を通じて、三相交流電力を出力してよい。また、６つの半導体スイッチには、それぞれ、環流ダイオードが並列接続されてよい。Theinverter circuit 130 includes, for example, six semiconductor switches, and is configured to include a bridge circuit in which three sets of series connections (switch legs) of two semiconductor switches constituting upper and lower arms are connected in parallel between the positive line PL and the negative line NL. Theinverter circuit 130 may output three-phase AC power through a U-phase wire, a V-phase wire, and a W-phase wire drawn from the connection points of the three sets of upper and lower arms. In addition, a free wheel diode may be connected in parallel to each of the six semiconductor switches.

制御装置１４０（診断装置の一例）は、電力変換装置１００に関する制御を行う。The control device 140 (an example of a diagnostic device) controls thepower conversion device 100.

制御装置１４０の機能は、任意のハードウェア或いは任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現されてよい。例えば、制御装置１４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ装置、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性の補助記憶装置、及び外部との入出力用のインタフェース装置を含むコンピュータを中心に構成される。制御装置１４０は、例えば、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードしＣＰＵに実行させることにより、各種機能を実現する。また、制御装置１４０は、インタフェース装置を通じて、外部の信号を受信したり、外部に信号を出力（送信）したりする。The functions of thecontrol device 140 may be realized by any hardware or any combination of hardware and software. For example, thecontrol device 140 is mainly composed of a computer including a CPU (Central Processing Unit), a memory device such as a RAM (Random Access Memory), a non-volatile auxiliary storage device such as a ROM (Read Only Memory), and an interface device for input and output with the outside. Thecontrol device 140 realizes various functions, for example, by loading a program installed in the auxiliary storage device into the memory device and having the CPU execute the program. Thecontrol device 140 also receives external signals and outputs (transmits) signals to the outside through the interface device.

制御装置１４０は、例えば、インバータ回路１３０（具体的には、それぞれの半導体スイッチのゲート）に駆動信号を出力し、インバータ回路１３０を用いて、電動機Ｍが所定の運転条件を満足するように駆動する。換言すれば、制御装置１４０は、所定の運転条件に沿って電動機Ｍを駆動するための制御信号を生成し、インバータ回路１３０に出力する。Thecontrol device 140 outputs a drive signal to the inverter circuit 130 (specifically, the gates of each semiconductor switch), for example, and uses theinverter circuit 130 to drive the electric motor M so as to satisfy a specified operating condition. In other words, thecontrol device 140 generates a control signal for driving the electric motor M in accordance with the specified operating condition, and outputs the control signal to theinverter circuit 130.

また、制御装置１４０は、例えば、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う。詳細は、後述する。Thecontrol device 140 also performs diagnosis regarding, for example, deterioration or abnormality of the electric motor M. Details will be described later.

尚、制御装置１４０の機能は、複数の制御装置（制御回路）に分散される形で実現されてもよい。例えば、インバータ回路１３０を介して電動機Ｍを駆動する機能と、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う機能とは、電力変換装置１００の異なる制御装置により実現されてもよい。また、制御装置１４０の機能の一部又は全部は、例えば、管理装置３００や端末装置４００（共に、診断装置の一例）等の電力変換装置１００の外部装置に移管されてもよい。例えば、電動機Ｍの劣化異常に関する診断機能の一部又は全部は、管理装置３００や端末装置４００等に移管されてもよい。The functions of thecontrol device 140 may be distributed among multiple control devices (control circuits). For example, the function of driving the motor M via theinverter circuit 130 and the function of diagnosing the deterioration of the motor M may be realized by different control devices of thepower conversion device 100. In addition, some or all of the functions of thecontrol device 140 may be transferred to an external device of thepower conversion device 100, such as themanagement device 300 or the terminal device 400 (both of which are examples of diagnostic devices). For example, some or all of the diagnostic function for the deterioration of the motor M may be transferred to themanagement device 300, theterminal device 400, or the like.

センサ１５０は、電力変換装置１００の状態に関する検出データを取得する。センサ１５０は、例えば、一対一の通信線等を通じて制御装置１４０と接続され、検出データに対応する信号（以下、「検出信号」）は、制御装置１４０に取り込まれる。これにより、制御装置１４０は、センサ１５０の検出信号に基づき、電力変換装置１００に関する制御を行うことができる。Thesensor 150 acquires detection data related to the state of thepower conversion device 100. Thesensor 150 is connected to thecontrol device 140, for example, via a one-to-one communication line, and a signal corresponding to the detection data (hereinafter, "detection signal") is input to thecontrol device 140. This allows thecontrol device 140 to control thepower conversion device 100 based on the detection signal of thesensor 150.

センサ１５０は、例えば、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間のリンク電圧を検出する電圧センサを含む。また、センサ１５０（電流検出部の一例）は、例えば、インバータ回路１３０と電動機Ｍとの間のＵ相線、Ｖ相線、及びＷ相線の電流、即ち、電動機ＭのＵ相、Ｖ相、及びＷ相の相電流（以下、それぞれ、「Ｕ相電流」、「Ｖ相電流」、及び「Ｗ相電流」）を検出する電流センサを含む。電流センサは、例えば、ホールセンサ、シャント抵抗、フラックスゲート等を用いて、電動機Ｍの相電流を検出し、ＡＤ（Analog-Digital）コンバータを用いて、相電流の検出値（デジタル値）を出力する。また、センサ１５０は、インバータ回路１３０と電動機Ｍとの間の回路、即ち、Ｕ相線、Ｖ相線、及びＷ相線の相電圧（以下、「Ｕ相電圧」、「Ｖ相電圧」、及び「Ｗ相電圧」）を検出する電圧センサを含んでもよい。Thesensor 150 includes, for example, a voltage sensor that detects a link voltage between the positive line PL and the negative line NL. The sensor 150 (an example of a current detection unit) also includes, for example, a current sensor that detects the currents of the U-phase line, the V-phase line, and the W-phase line between theinverter circuit 130 and the motor M, i.e., the phase currents of the U-phase, the V-phase, and the W-phase of the motor M (hereinafter, respectively, "U-phase current", "V-phase current", and "W-phase current"). The current sensor detects the phase current of the motor M using, for example, a Hall sensor, a shunt resistor, a fluxgate, or the like, and outputs the detection value (digital value) of the phase current using an AD (Analog-Digital) converter. Thesensor 150 may also include a voltage sensor that detects the phase voltages of the circuits between theinverter circuit 130 and the motor M, i.e., the U-phase line, the V-phase line, and the W-phase line (hereinafter, respectively, "U-phase voltage", "V-phase voltage", and "W-phase voltage").

表示装置１６０は、例えば、電力変換装置１００の筐体の外側の表面に設けられる。表示装置１６０は、制御装置１４０の制御下で、電力変換装置１００に関する情報を表示する。Thedisplay device 160 is provided, for example, on the outer surface of the housing of thepower conversion device 100. Thedisplay device 160 displays information related to thepower conversion device 100 under the control of thecontrol device 140.

尚、表示装置１６０は、電力変換装置１００の筐体の外部、例えば、電動機Ｍにより電気駆動される、生産設備や機械設備等の筐体の表面（外面）に設けられてもよい。Thedisplay device 160 may be provided outside the housing of thepower conversion device 100, for example, on the surface (outer surface) of the housing of a production facility or mechanical equipment that is electrically driven by an electric motor M.

通信装置１７０は、所定の通信回線を通じて、管理装置３００や端末装置４００等の電力変換装置１００の外部の機器と通信を行う。Thecommunication device 170 communicates with devices external to thepower conversion device 100, such as themanagement device 300 and theterminal device 400, via a specified communication line.

所定の通信回線は、例えば、一対一の通信線であってよい。また、所定の通信回線には、例えば、電動機Ｍにより電機駆動される生産設備や機械設備等が設置される施設（工場）内に構築されるフィールドネットワーク等のローカルネットワーク（ＬＡＮ：Local Area Network）が含まれてよい。ローカルネットワークは、有線で構築されていてもよいし、無線で構築されていてもよいし、その双方を含んでいてもよい。また、所定の通信回線には、例えば、電動機Ｍにより電気駆動される生産設備や機械設備等が設置される施設（工場）の外部の広域ネットワーク（ＷＡＮ：Wide Area Network）が含まれてもよい。広域ネットワークには、例えば、基地局を末端とする移動体通信網、通信衛星を利用する衛星通信網、インターネット網等が含まれてよい。また、所定の通信回線には、例えば、ブルートゥース（登録商標）やＷｉＦｉ等の所定の無線通信規格による近距離通信回線が含まれてもよい。The predetermined communication line may be, for example, a one-to-one communication line. The predetermined communication line may include, for example, a local network (LAN: Local Area Network) such as a field network constructed in a facility (factory) where production equipment, machinery, etc. electrically driven by the electric motor M are installed. The local network may be constructed as a wired network, may be constructed as a wireless network, or may include both. The predetermined communication line may also include, for example, a wide area network (WAN: Wide Area Network) outside the facility (factory) where production equipment, machinery, etc. electrically driven by the electric motor M are installed. The wide area network may include, for example, a mobile communication network with a base station as its terminal, a satellite communication network using a communication satellite, an Internet network, etc. The predetermined communication line may also include, for example, a short-distance communication line according to a predetermined wireless communication standard such as Bluetooth (registered trademark) or WiFi.

尚、通信装置１７０の機能は、外部の機器との間のインタフェースとして、制御装置１４０に内蔵されてもよい。The functions of thecommunication device 170 may be built into thecontrol device 140 as an interface with external devices.

センサ２００は、電力変換装置１００の外部に設けられ、電動機Ｍの状態に関する検出データを出力する。センサ２００は、例えば、電動機Ｍの回転位置や回転速度の状態を検出可能な回転位置センサである。回転位置センサは、例えば、エンコーダであってよい。エンコーダは、例えば、光学式や磁気式等、任意の方式で電動機Ｍの回転位置や回転速度を検出してよい。センサ２００の出力（検出データ）は、一対一の通信線等を通じて、電力変換装置１００（制御装置１４０）に取り込まれる。Thesensor 200 is provided outside thepower conversion device 100 and outputs detection data related to the state of the electric motor M. Thesensor 200 is, for example, a rotational position sensor capable of detecting the state of the rotational position and rotational speed of the electric motor M. The rotational position sensor may be, for example, an encoder. The encoder may detect the rotational position and rotational speed of the electric motor M by any method, such as an optical method or a magnetic method. The output (detection data) of thesensor 200 is taken into the power conversion device 100 (control device 140) via a one-to-one communication line or the like.

尚、センサ２００の検出データは、所定の通信回線を通じて制御装置１４０に直接取り込まれる代わりに、通信装置１７０を介して制御装置１４０に取り込まれてもよい。In addition, the detection data of thesensor 200 may be input to thecontrol device 140 via thecommunication device 170 instead of being input directly to thecontrol device 140 via a specified communication line.

管理装置３００は、電力変換装置１００の外部に設けられ、電力変換装置１００の上位装置として、電力変換装置１００及び電動機Ｍを管理（監視）する。管理装置３００は、例えば、電力変換装置１００から電力変換装置１００や電動機Ｍの状態に関するデータを取得し、電力変換装置１００や電動機Ｍの状態を監視する。また、管理装置３００は、例えば、電力変換装置１００に制御信号を出力し、電力変換装置１００や電動機Ｍの制御を行う。また、管理装置３００は、例えば、表示部３１０を通じて、作業者や管理者等のユーザに電力変換装置１００や電動機Ｍに関する情報を提供したり、ユーザからの入力を受け付け、電力変換装置１００に送信したりする。Themanagement device 300 is provided outside thepower conversion device 100, and manages (monitors) thepower conversion device 100 and the electric motor M as a higher-level device of thepower conversion device 100. Themanagement device 300, for example, acquires data related to the state of thepower conversion device 100 and the electric motor M from thepower conversion device 100, and monitors the state of thepower conversion device 100 and the electric motor M. Themanagement device 300 also outputs a control signal to thepower conversion device 100, for example, and controls thepower conversion device 100 and the electric motor M. Themanagement device 300 also provides information related to thepower conversion device 100 and the electric motor M to users such as workers and managers through thedisplay unit 310, and accepts input from the user and transmits it to thepower conversion device 100.

管理装置３００は、例えば、電動機Ｍを含む所定の機械や設備が設置される工場等において、電力変換装置１００を含むフィールドデバイスを管理するＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等のエッジコントローラである。また、管理装置３００は、例えば管理用の端末装置である。管理用の端末装置は、例えば、工場等の事務所に設置されるデスクトップ型のＰＣ（Personal Computer）等の定置型のコンピュータ端末であってよい。また、管理用の端末装置は、例えば、タブレット端末、スマートフォン、ラップトップ型のＰＣ等の工場等の管理者や作業者等が携帯可能な可搬型の端末装置（携帯端末）であってもよい。また、管理装置３００は、例えば、サーバ装置である。サーバ装置は、例えば、電動機Ｍを含む所定の機械や設備が設置される工場等の遠隔に設置されるオンプレミスサーバやクラウドサーバであってよい。また、サーバ装置は、電動機Ｍを含む所定の機械や設備が設置される工場等の敷地内やその近隣の施設に設置されるエッジサーバであってもよい。Themanagement device 300 is, for example, an edge controller such as a PLC (Programmable Logic Controller) that manages a field device including thepower conversion device 100 in a factory or the like where a specific machine or equipment including the electric motor M is installed. Themanagement device 300 is, for example, a management terminal device. The management terminal device may be, for example, a stationary computer terminal such as a desktop PC (Personal Computer) installed in an office of a factory or the like. The management terminal device may be, for example, a portable terminal device (mobile terminal) that can be carried by a manager or worker of a factory or the like, such as a tablet terminal, a smartphone, or a laptop PC. Themanagement device 300 is, for example, a server device. The server device may be, for example, an on-premise server or a cloud server that is installed remotely in a factory or the like where a specific machine or equipment including the electric motor M is installed. The server device may also be an edge server that is installed on the premises of a factory or the like where a specific machine or equipment including the electric motor M is installed, or in a facility nearby.

端末装置４００は、電力変換装置１００の外部に設けられ、電力変換装置１００（劣化異常診断システム１）のユーザに利用されるユーザ端末である。端末装置４００は、例えば、表示部４１０を通じて、ユーザに電力変換装置１００や電動機Ｍに関する各種情報を提供したり、ユーザから各種入力を受け付け、電力変換装置１００に送信したりする。Theterminal device 400 is a user terminal provided outside thepower conversion device 100 and used by a user of the power conversion device 100 (deterioration anomaly diagnosis system 1). Theterminal device 400 provides the user with various information related to thepower conversion device 100 and the electric motor M, for example, via thedisplay unit 410, and accepts various inputs from the user and transmits them to thepower conversion device 100.

端末装置４００は、例えば、デスクトップ型のＰＣ等の定置型の端末装置であってよい。また、端末装置４００は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ラップトップ型のＰＣ等の可搬型の端末装置（携帯端末）であってもよい。Theterminal device 400 may be, for example, a stationary terminal device such as a desktop PC. Theterminal device 400 may also be, for example, a portable terminal device (mobile terminal) such as a smartphone, a tablet terminal, or a laptop PC.

［電力変換装置の機能構成の一例］
次に、図２、図３を参照して、電力変換装置１００の機能構成の一例について説明する。 [Example of functional configuration of power conversion device]
Next, an example of the functional configuration of thepower conversion device 100 will be described with reference to FIG. 2 and FIG.

図２は、本実施形態に係る電力変換装置１００（制御装置１４０）の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図３は、電力演算部１４０２による瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの演算処理の一例を示す機能ブロック図である。Figure 2 is a functional block diagram showing an example of the functional configuration of the power conversion device 100 (control device 140) according to this embodiment. Figure 3 is a functional block diagram showing an example of the calculation process of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q by thepower calculation unit 1402.

図２に示すように、制御装置１４０は、電動機制御部１４０１と、電力演算部１４０２と、分析部１４０３と、特徴量取得部１４０４と、診断部１４０５と、通知部１４０６とを含む。電動機制御部１４０１、電力演算部１４０２、分析部１４０３、特徴量取得部１４０４、診断部１４０５、及び通知部１４０６のそれぞれの機能の一部又は全部は、例えば、補助記憶装置にインストールされるプログラムがメモリ装置にロードされＣＰＵで実行されることにより実現される。2, thecontrol device 140 includes amotor control unit 1401, apower calculation unit 1402, ananalysis unit 1403, afeature acquisition unit 1404, adiagnosis unit 1405, and anotification unit 1406. Some or all of the functions of themotor control unit 1401, thepower calculation unit 1402, theanalysis unit 1403, thefeature acquisition unit 1404, thediagnosis unit 1405, and thenotification unit 1406 are realized, for example, by a program installed in an auxiliary storage device being loaded into a memory device and executed by a CPU.

電動機制御部１４０１は、インバータ回路１３０を用いて、電動機Ｍの駆動制御を行う。電動機制御部１４０１は、例えば、Ｖ／ｆ制御やベクトル制御等の任意の制御方式で電動機Ｍの駆動制御を行ってよい。Themotor control unit 1401 uses theinverter circuit 130 to control the drive of the motor M. Themotor control unit 1401 may control the drive of the motor M using any control method, such as V/f control or vector control.

具体的には、電動機制御部１４０１は、センサ１５０の検出データ（例えば、Ｕ相電流、Ｖ相電流、及びＷ相電流の検出値）に基づき、電動機Ｍを所定の運転条件で駆動するための制御信号（駆動指令）を生成し、インバータ回路１３０に出力する。Specifically, themotor control unit 1401 generates a control signal (drive command) for driving the motor M under predetermined operating conditions based on the detection data of the sensor 150 (e.g., the detection values of the U-phase current, the V-phase current, and the W-phase current), and outputs the control signal to theinverter circuit 130.

例えば、電動機制御部１４０１は、センサ１５０の検出データ、及び電動機Ｍの運転条件に基づき、Ｕ相電圧、Ｖ相電圧、及びＷ相電圧の指令値（以下、「電圧指令値」）を生成し、電圧指令値に応じた制御信号をインバータ回路１３０に出力する。For example, themotor control unit 1401 generates command values (hereinafter, "voltage command values") for the U-phase voltage, V-phase voltage, and W-phase voltage based on the detection data of thesensor 150 and the operating conditions of the motor M, and outputs a control signal corresponding to the voltage command value to theinverter circuit 130.

電力演算部１４０２（演算部の一例）は、センサ１５０の検出データに基づき、電動機Ｍの瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑを演算する。The power calculation unit 1402 (an example of a calculation unit) calculates the instantaneous active power P and instantaneous reactive power Q of the motor M based on the detection data of thesensor 150.

例えば、図３に示すように、電動機制御部１４０１がベクトル制御を採用する場合、ベクトル制御に関する処理過程での演算結果を用いて、電動機Ｍの瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑを演算する。For example, as shown in FIG. 3, when themotor control unit 1401 employs vector control, the instantaneous active power P and instantaneous reactive power Q of the motor M are calculated using the calculation results from the processing process related to vector control.

この場合、電動機制御部１４０１は、三相二相変換部１４０１Ａと、回転座標変換部１４０１Ｂと、速度調節部１４０１Ｃと、電流指令生成部１４０１Ｄと、電流調節部１４０１Ｅと、変換部１４０１Ｆと、駆動指令出力部１４０１Ｇとを含む。In this case, themotor control unit 1401 includes a three-phase to two-phase conversion unit 1401A, a rotation coordinateconversion unit 1401B, a speed adjustment unit 1401C, a currentcommand generation unit 1401D, acurrent adjustment unit 1401E, aconversion unit 1401F, and a drivecommand output unit 1401G.

三相二相変換部１４０１Ａは、センサ１５０（電流センサ）により検出されるＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、及びＷ相電流Ｉｗを、例えば、クラーク変換等の既知の方法によって、二相の固定座標系（α軸、β軸）のα軸電流Ｉα及びβ軸電流Ｉβに変換する。The three-phase to two-phase conversion unit 1401A converts the U-phase current Iu, V-phase current Iv, and W-phase current Iw detected by the sensor 150 (current sensor) into the α-axis current Iα and β-axis current Iβ in a two-phase fixed coordinate system (α-axis, β-axis) by a known method such as Clarke transformation.

尚、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、及びＷ相電流Ｉｗは、全て、センサ１５０（電流センサ）により検出されてもよいし、任意の二相の電流のみがセンサ１５０により検出され、残りの一相の電流が他の２つの検出値に基づき推定されてもよい。The U-phase current Iu, the V-phase current Iv, and the W-phase current Iw may all be detected by the sensor 150 (current sensor), or only the currents of any two phases may be detected by thesensor 150, and the current of the remaining phase may be estimated based on the other two detected values.

回転座標変換部１４０１Ｂは、センサ１５０の出力に基づくα軸電流Ｉα及びβ軸電流Ｉβを、例えば、パーク変換等の既知の方法によって、電動機Ｍ上の二相の回転座標系（ｄ軸、ｑ軸）のｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑに変換する。The rotating coordinateconversion unit 1401B converts the α-axis current Iα and β-axis current Iβ based on the output of thesensor 150 into the d-axis current Id and q-axis current Iq of the two-phase rotating coordinate system (d-axis, q-axis) on the motor M by a known method such as the Park conversion.

速度調節部１４０１Ｃは、電動機Ｍの運転条件に基づく電動機Ｍの角速度の指令値（以下、「速度指令」）ω＊と、センサ２００（回転位置センサ）により検出される電動機Ｍの角速度ωとに基づき、電動機Ｍの回転速度を調節する。例えば、速度調節部１４０１Ｃは、実際の電動機の角速度ωと速度指令ω＊との偏差をゼロに近づけるための電動機Ｍのトルクの指令値（以下、「トルク指令」）τ＊を生成し出力する。速度調節部１４０１Ｃは、任意の制御方式によって、トルク指令τ＊を生成してよい。例えば、速度調節部１４０１Ｃは、Ｐ（Proportional）制御、ＰＩ（Proportional-Integral）制御、ＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御等を用いて、トルク指令τ＊を生成する。The speed adjustment unit 1401C adjusts the rotation speed of the motor M based on a command value (hereinafter, "speed command") ω* of the angular velocity of the motor M based on the operating conditions of the motor M and the angular velocity ω of the motor M detected by the sensor 200 (rotational position sensor). For example, the speed adjustment unit 1401C generates and outputs a command value (hereinafter, "torque command") τ* of the torque of the motor M for bringing the deviation between the actual angular velocity ω of the motor and the speed command ω* closer to zero. The speed adjustment unit 1401C may generate the torque command τ* by any control method. For example, the speed adjustment unit 1401C generates the torque command τ* by using P (Proportional) control, PI (Proportional-Integral) control, PID (Proportional-Integral-Differential) control, or the like.

尚、角速度ωは、センサ２００（回転位置センサ）の出力に依らず、電動機Ｍの相電流や相電圧に基づき推定されてもよい。この場合、センサ２００（回転位置センサ）は省略される。The angular velocity ω may be estimated based on the phase current and phase voltage of the motor M, without relying on the output of the sensor 200 (rotational position sensor). In this case, the sensor 200 (rotational position sensor) is omitted.

電流指令生成部１４０１Ｄは、トルク指令τ＊に基づき、トルク指令τ＊を実現するための電動機Ｍのｄ軸電流の指令値（以下、「ｄ軸電流指令」）Ｉｄ＊及びｑ軸電流の指令値（以下、「ｑ軸電流指令」）Ｉｑ＊を生成し出力する。Based on the torque command τ*, the currentcommand generation unit 1401D generates and outputs a d-axis current command value (hereinafter, "d-axis current command") Id* and a q-axis current command value (hereinafter, "q-axis current command") Iq* of the motor M to realize the torque command τ*.

電流調節部１４０１Ｅは、ｄ軸電流指令Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令Ｉｑ＊と、電動機Ｍの実際の検出値に相当するｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑとに基づき、電動機Ｍの電流を調節する。例えば、電流調節部１４０１Ｅは、ｄ軸電流指令Ｉｄ＊とｄ軸電流Ｉｄとの偏差、及びｑ軸電流指令Ｉｑ＊とｑ軸電流Ｉｑとの偏差をゼロに近づけるための電動機Ｍのｄ軸電圧の指令値（以下、「ｄ軸電圧指令」）Ｖｄ＊及びｑ軸電圧の指令値（以下、「ｑ軸電圧指令」）Ｖｑ＊を生成し出力する。電流調節部１４０１Ｅは、任意の制御方式によって、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令Ｖｑ＊を生成してよい。例えば、速度調節部１４０１Ｃは、Ｐ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御等を用いて、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令Ｖｑ＊を生成する。Thecurrent adjustment unit 1401E adjusts the current of the motor M based on the d-axis current command Id* and the q-axis current command Iq*, and the d-axis current Id and the q-axis current Iq corresponding to the actual detection value of the motor M. For example, thecurrent adjustment unit 1401E generates and outputs a d-axis voltage command value (hereinafter, "d-axis voltage command") Vd* and a q-axis voltage command value (hereinafter, "q-axis voltage command") Vq* of the motor M to bring the deviation between the d-axis current command Id* and the d-axis current Id, and the deviation between the q-axis current command Iq* and the q-axis current Iq closer to zero. Thecurrent adjustment unit 1401E may generate the d-axis voltage command Vd* and the q-axis voltage command Vq* by any control method. For example, the speed adjustment unit 1401C generates the d-axis voltage command Vd* and the q-axis voltage command Vq* by using P control, PI control, PID control, or the like.

変換部１４０１Ｆは、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令Ｖｑ＊を、Ｕ相電圧の指令値（以下、「Ｕ相電圧指令」）Ｖｕ＊、Ｖ相電圧の指令値（以下、「Ｖ相電圧指令」）Ｖｖ＊、及びＷ相電圧の指令値（以下、「Ｗ相電圧指令」）Ｖｗ＊に変換する。Theconversion unit 1401F converts the d-axis voltage command Vd* and the q-axis voltage command Vq* into a U-phase voltage command value (hereinafter, "U-phase voltage command") Vu*, a V-phase voltage command value (hereinafter, "V-phase voltage command") Vv*, and a W-phase voltage command value (hereinafter, "W-phase voltage command") Vw*.

駆動指令出力部１４０１Ｇは、電動機ＭのＵ相電圧指令Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令Ｖｖ＊、及びＷ相電圧指令Ｖｗ＊に基づき、インバータ回路１３０の駆動指令を生成し、インバータ回路１３０に出力する。具体的には、駆動指令出力部１４０１Ｇは、インバータ回路１３０の半導体スイッチのゲート駆動指令を生成し、インバータ回路１３０の半導体スイッチのゲート端子に印加する。これにより、電動機制御部１４０１は、インバータ回路１３０を用いて、所定の運転条件に沿うように電動機Ｍを適切に駆動制御することができる。The drivecommand output unit 1401G generates a drive command for theinverter circuit 130 based on the U-phase voltage command Vu*, the V-phase voltage command Vv*, and the W-phase voltage command Vw* of the electric motor M, and outputs the drive command to theinverter circuit 130. Specifically, the drivecommand output unit 1401G generates a gate drive command for the semiconductor switch of theinverter circuit 130, and applies the gate terminal of the semiconductor switch of theinverter circuit 130. This allows themotor control unit 1401 to appropriately drive and control the electric motor M using theinverter circuit 130 so as to conform to specified operating conditions.

電力演算部１４０２は、回転座標変換部１４０１Ｂの出力（ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑ）及び電流調節部１４０１Ｅの出力（ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊、ｑ軸電圧指令Ｖｑ＊）に基づき、以下の式（１）、（２）から電動機Ｍの瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑを演算してよい。Thepower calculation unit 1402 may calculate the instantaneous active power P and instantaneous reactive power Q of the motor M from the following equations (1) and (2) based on the output of the rotational coordinateconversion unit 1401B (d-axis current Id, q-axis current Iq) and the output of thecurrent adjustment unit 1401E (d-axis voltage command Vd*, q-axis voltage command Vq*).

尚、Ｖ／ｆ制御等が採用される場合、電動機制御部１４０１で生成されるＵ相電圧指令Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令Ｖｖ＊、及びＷ相電圧指令Ｖｗ＊が電動機Ｍの回転に応じて座標変換されることで、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令Ｖｑ＊が生成されてよい。また、電力演算部１４０２は、回転座標系（ｄ軸、ｑ軸）の電流や電圧に代えて、固定座標系（α軸、β軸）の電流や電圧を用いて、電動機Ｍの瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑを演算してもよい。When V/f control or the like is adopted, the U-phase voltage command Vu*, V-phase voltage command Vv*, and W-phase voltage command Vw* generated by themotor control unit 1401 may be coordinate-converted according to the rotation of the motor M to generate the d-axis voltage command Vd* and the q-axis voltage command Vq*. Thepower calculation unit 1402 may calculate the instantaneous active power P and instantaneous reactive power Q of the motor M using the current and voltage of a fixed coordinate system (α-axis, β-axis) instead of the current and voltage of a rotating coordinate system (d-axis, q-axis).

分析部１４０３は、電動機Ｍの劣化異常の進行を表す、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの変化に関する分析を行う。詳細は、後述する（図６参照）。Theanalysis unit 1403 performs an analysis of the changes in the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q, which indicate the progression of the deterioration abnormality of the motor M. Details will be described later (see FIG. 6).

特徴量取得部１４０４（取得部の一例）は、分析部１４０３の分析結果に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する特徴量を取得する。詳細は、後述する（図８参照）。The feature acquisition unit 1404 (an example of an acquisition unit) acquires feature amounts related to deterioration abnormalities of the electric motor M based on the analysis results of theanalysis unit 1403. Details will be described later (see FIG. 8).

診断部１４０５は、特徴量取得部１４０４により取得される特徴量に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う。詳細は、後述する（図８参照）。Thediagnosis unit 1405 performs diagnosis regarding deterioration or abnormality of the electric motor M based on the features acquired by thefeature acquisition unit 1404. Details will be described later (see FIG. 8).

通知部１４０６は、診断部１４０５による診断結果をユーザに通知する。通知部１４０６は、例えば、表示装置１６０に診断結果に関する情報を表示してよい。また、通知部１４０６は、例えば、通信装置１７０を通じて、診断結果に関する情報を含む信号を管理装置３００や端末装置４００に送信してもよい。これにより、通知部１４０６は、管理装置３００の表示部３１０や端末装置４００の表示部４１０に診断結果に関する情報を表示させ、ユーザに診断結果を通知することができる。Thenotification unit 1406 notifies the user of the diagnosis result by thediagnosis unit 1405. Thenotification unit 1406 may, for example, display information related to the diagnosis result on thedisplay device 160. Thenotification unit 1406 may also transmit a signal including information related to the diagnosis result to themanagement device 300 or theterminal device 400 via thecommunication device 170. This allows thenotification unit 1406 to display information related to the diagnosis result on thedisplay unit 310 of themanagement device 300 or thedisplay unit 410 of theterminal device 400, and notify the user of the diagnosis result.

尚、管理装置３００は、例えば、管理対象の複数の電動機Ｍの劣化異常に関する診断結果を集約して、表示部３１０を通じてユーザに通知してもよい。また、管理装置３００は、例えば、管理対象の複数の電動機Ｍの劣化異常に関する診断結果に基づき、メンテナンスの計画を立案してもよい。端末装置４００についても同様であってよい。Themanagement device 300 may, for example, aggregate diagnostic results regarding deterioration abnormalities of the multiple electric motors M under management and notify the user via thedisplay unit 310. Themanagement device 300 may also, for example, create a maintenance plan based on the diagnostic results regarding deterioration abnormalities of the multiple electric motors M under management. The same may be true for theterminal device 400.

［電動機の劣化異常に関する診断方法の一例］
次に、図４～図８を参照して、電動機Ｍの劣化異常に関する診断方法の一例について説明する。 [An example of a diagnosis method for deterioration and abnormality of an electric motor]
Next, an example of a method for diagnosing deterioration or abnormality of the electric motor M will be described with reference to FIGS.

図４は、正常な状態の電動機Ｍの瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの振幅を時系列で示す図である。具体的には、図４は、正常な状態の電動機Ｍの瞬時有効電力Ｐでのグラフ４０１、及び瞬時無効電力Ｑの時系列でのグラフ４０２を含む。図５は、劣化異常が相対的に進んだ状態の電動機Ｍの瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの振幅を時系列で示す図である。具体的には、図５は、劣化異常が相対的に進んだ状態の電動機Ｍの瞬時有効電力Ｐの時系列でのグラフ５０１、及び瞬時無効電力Ｑの時系列でのグラフ５０２を含む。図６は、電動機Ｍの瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの周波数分析の結果の一例を表す図である。図７は、分析部１４０３の構成の一例を示す図である。図８は、周波数分析の結果に基づく劣化異常の診断方法の一例を示す図である。Figure 4 is a diagram showing the amplitude of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q of the motor M in a normal state in a time series. Specifically, Figure 4 includes agraph 401 of the instantaneous active power P of the motor M in a normal state, and agraph 402 of the instantaneous reactive power Q in a time series. Figure 5 is a diagram showing the amplitude of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q of the motor M in a state in which the degradation abnormality is relatively advanced in a time series. Specifically, Figure 5 includes agraph 501 of the instantaneous active power P of the motor M in a state in which the degradation abnormality is relatively advanced in a time series, and agraph 502 of the instantaneous reactive power Q in a time series. Figure 6 is a diagram showing an example of the result of frequency analysis of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q of the motor M. Figure 7 is a diagram showing an example of the configuration of theanalysis unit 1403. Figure 8 is a diagram showing an example of a method for diagnosing a degradation abnormality based on the result of frequency analysis.

図４に示すように、電動機Ｍが劣化異常の進行していない正常な状態では、電動機Ｍの瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの振幅は、略一定である。As shown in FIG. 4, when the motor M is in a normal state where no deterioration abnormality has progressed, the amplitudes of the instantaneous active power P and instantaneous reactive power Q of the motor M are approximately constant.

一方、図５に示すように、電動機Ｍが劣化異常のある程度進行した状態では、電動機Ｍの瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの振幅に振動成分が生じる場合がある。電動機Ｍに劣化異常が生じると、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの波形に、基本周波数よりも大きい周波数成分（典型的には、高調波成分）が重畳する場合があるからである。On the other hand, as shown in FIG. 5, when the motor M is in a state where the deterioration abnormality has progressed to a certain extent, vibration components may occur in the amplitude of the instantaneous active power P and instantaneous reactive power Q of the motor M. This is because when the motor M is deteriorated abnormally, frequency components (typically harmonic components) greater than the fundamental frequency may be superimposed on the waveforms of the instantaneous active power P and instantaneous reactive power Q.

そこで、本例では、制御装置１４０は、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの周波数成分に着目して、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う。Therefore, in this example, thecontrol device 140 performs diagnosis of deterioration abnormalities of the electric motor M by focusing on the frequency components of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q.

具体的には、分析部１４０３は、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの周波数成分に関する分析（以下、便宜的に「周波数分析」）を行う。Specifically, theanalysis unit 1403 performs an analysis of the frequency components of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q (hereinafter, for convenience, "frequency analysis").

例えば、図６に示すように、分析部１４０３は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）等を用いて瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑのスペクトル分析を行ってよい。For example, as shown in FIG. 6, theanalysis unit 1403 may perform a spectrum analysis of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q using FFT (Fast Fourier Transform) or the like.

本例（図６）では、基本周波数よりも大きい所定の周波数成分（図中の破線の囲み部分）において、瞬時有効電力Ｐや瞬時無効電力Ｑの振幅の振動成分に相当する、非常な大きなスペクトル値が現れている。In this example (Figure 6), very large spectral values appear at certain frequency components (areas enclosed by dashed lines in the figure) that are greater than the fundamental frequency, which correspond to the vibration components of the amplitudes of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q.

また、例えば、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの振幅に生じる振動成分の周波数が予め分かっている場合、分析部１４０３は、その周波数を含む周波数帯に対応する狭帯域のバンドパスフィルタを含んでもよい。そして、分析部１４０３は、狭帯域のバンドパスフィルタを用いて、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑから所定の周波数成分を取り出してもよい。For example, when the frequency of the vibration component occurring in the amplitude of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q is known in advance, theanalysis unit 1403 may include a narrow-band band-pass filter corresponding to a frequency band including that frequency. Then, theanalysis unit 1403 may use the narrow-band band-pass filter to extract a predetermined frequency component from the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q.

所定の周波数成分は、例えば、高調波成分、即ち、基本周波数の整数倍の周波数成分である。また、所定の周波数成分は、複数であってもよい。The predetermined frequency component is, for example, a harmonic component, i.e., a frequency component that is an integer multiple of the fundamental frequency. Also, there may be multiple predetermined frequency components.

また、例えば、図７に示すように、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの振幅に生じる振動成分の周波数が電動機Ｍの回転速度（角速度ω）に依存して変化する場合、追跡フィルタＴＦを含んでもよい。そして、分析部１４０３は、追跡フィルタＴＦを用いて、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑから電動機Ｍの回転周波数に関係する所定の周波数成分を取り出してもよい。For example, as shown in FIG. 7, if the frequency of the vibration components occurring in the amplitude of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q varies depending on the rotation speed (angular velocity ω) of the electric motor M, a tracking filter TF may be included. Then, theanalysis unit 1403 may use the tracking filter TF to extract a predetermined frequency component related to the rotation frequency of the electric motor M from the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q.

具体的には、追跡フィルタＴＦは、回転座標変換部ＴＦ１及びローパスフィルタ部ＴＦ２によって、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑから電動機Ｍの回転周波数成分を抽出することができる。電動機Ｍの角速度ωで回転する座標系上では、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑが直流成分に相当するからである。そして、追跡フィルタＴＦは、固定座標変換部ＴＦ３によって、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑにおける回転周波数に関係する所定の周波数成分を出力することができる。Specifically, the tracking filter TF can extract the rotational frequency components of the motor M from the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q by using the rotating coordinate transformation section TF1 and the low-pass filter section TF2. This is because in a coordinate system rotating at the angular velocity ω of the motor M, the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q correspond to DC components. The tracking filter TF can then output a predetermined frequency component related to the rotational frequency in the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q by using the fixed coordinate transformation section TF3.

特徴量取得部１４０４は、分析部１４０３の周波数分析の結果から、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの周波数成分に着目した特徴量（以下、便宜的に「周波数特徴量」）を取得する。Thefeature acquisition unit 1404 acquires features (hereinafter, for convenience, "frequency features") focusing on the frequency components of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q from the results of the frequency analysis by theanalysis unit 1403.

例えば、特徴量取得部１４０４は、周波数特徴量として、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの所定の周波数成分の大きさ（例えば、スペクトル値）を取得してよい。所定の周波数成分の大きさが相対的に大きくなるほど、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの振幅の振動成分がより顕著になり、劣化異常が相対的に進んでいると考えられるからである。For example, thefeature acquisition unit 1404 may acquire the magnitude (e.g., spectrum value) of a predetermined frequency component of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q as the frequency feature. This is because the larger the magnitude of the predetermined frequency component is relatively, the more pronounced the vibration component of the amplitude of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q becomes, and the more the deterioration abnormality is considered to be relatively advanced.

診断部１４０５は、周波数特徴量に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う。Thediagnosis unit 1405 performs diagnosis regarding deterioration abnormalities of the electric motor M based on the frequency features.

例えば、図８に示すように、診断部１４０５は、周波数特徴量としての瞬時有効電力Ｐや瞬時無効電力Ｑの所定の周波数成分の大きさ（スペクトル値）が所定基準（閾値Ｓｐ＿ｔｈ）を超えた場合に、電動機Ｍの劣化異常の可能性があると診断する。For example, as shown in FIG. 8, when the magnitude (spectrum value) of a predetermined frequency component of the instantaneous active power P or the instantaneous reactive power Q as a frequency characteristic quantity exceeds a predetermined criterion (threshold value Sp_th), thediagnosis unit 1405 diagnoses that there is a possibility of deterioration or abnormality in the electric motor M.

所定基準（閾値Ｓｐ＿ｔｈ）は、固定値であってもよいし、例えば、電動機Ｍの運転状態等に応じて可変される可変値であってもよい。また、所定基準（閾値Ｓｐ＿ｔｈ）は、瞬時有効電力Ｐの場合と瞬時無効電力Ｑの場合とで、同じであってもよいし、異なっていてもよい。The predetermined standard (threshold Sp_th) may be a fixed value or may be a variable value that is changed depending on, for example, the operating state of the electric motor M. Furthermore, the predetermined standard (threshold Sp_th) may be the same or different in the case of the instantaneous active power P and the case of the instantaneous reactive power Q.

また、例えば、所定の周波数成分が複数ある場合、複数の所定の周波数成分の大きさの合計が所定の閾値を超えた場合に、電動機Ｍの劣化異常の可能性があると診断してもよい。Also, for example, if there are multiple predetermined frequency components, and the sum of the magnitudes of the multiple predetermined frequency components exceeds a predetermined threshold, it may be diagnosed that there is a possibility of deterioration or abnormality in the motor M.

また、例えば、診断部１４０５は、所定の周波数成分の大きさに基づき、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いを診断してもよい。具体的には、診断部１４０５は、所定の周波数成分の大きさが大きくなるほど、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いが大きく（高く）なるように、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いを診断する。電動機Ｍの劣化異常の進行度合いを決定するための基準は、固定されていてもよいし、例えば、電動機Ｍの運転状態等に応じて可変されてもよい。For example, thediagnosis unit 1405 may diagnose the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M based on the magnitude of a predetermined frequency component. Specifically, thediagnosis unit 1405 diagnoses the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M such that the greater the magnitude of the predetermined frequency component, the greater (higher) the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M. The criteria for determining the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M may be fixed or may be variable depending on, for example, the operating state of the motor M.

このように、本例では、制御装置１４０は、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの周波数成分に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う。In this way, in this example, thecontrol device 140 diagnoses the deterioration abnormality of the electric motor M based on the frequency components of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q.

これにより、制御装置１４０は、電動機Ｍが故障し、電動機Ｍを含む設備等の突発的な停止等が発生する前に、電動機Ｍの機械的故障に繋がる劣化異常の可能性をユーザに通知することができる。そのため、制御装置１４０は、電動機Ｍを含む設備のメンテナンスの頻度を抑制し、電動機Ｍの状態に合わせてメンテナンスを行うことができると共に、電動機Ｍを含む設備の突発的な停止やその復旧作業に伴う設備の長期停止等のリスクを低減することができる。As a result, thecontrol device 140 can notify the user of the possibility of a deterioration abnormality that could lead to a mechanical failure of the electric motor M before the electric motor M breaks down and causes a sudden stop of the equipment including the electric motor M. As a result, thecontrol device 140 can reduce the frequency of maintenance of the equipment including the electric motor M and perform maintenance according to the condition of the electric motor M, while also reducing the risk of a sudden stop of the equipment including the electric motor M and a long-term stop of the equipment due to the recovery work.

また、例えば、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの大きさに着目することも考えられるものの、瞬間的な大きさの変化を捉えて、電動機Ｍの劣化異常の可能性があると誤った診断が行われる可能性がある。また、この場合、電動機Ｍの瞬時有効電力Ｐや瞬時無効電力Ｑの大きさに表れない電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行うことができない可能性がある。In addition, for example, it is possible to focus on the magnitude of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q, but there is a possibility that an erroneous diagnosis will be made that there is a possibility of a deterioration abnormality in the motor M due to capturing an instantaneous change in magnitude. In this case, it may not be possible to diagnose deterioration abnormalities in the motor M that are not reflected in the magnitude of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q of the motor M.

これに対して、本例では、制御装置１４０は、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの周波数成分に着目することによって、電動機Ｍの劣化異常に関する診断をより適切に行うことができる。In contrast, in this example, thecontrol device 140 can more appropriately diagnose deterioration abnormalities of the electric motor M by focusing on the frequency components of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q.

また、例えば、電動機Ｍの劣化異常の診断のために専用のセンサ等を設置することも考えられるものの、電動機Ｍの劣化異常の診断機能の実現のためのコストの増加を避けられない。In addition, for example, it is possible to install a dedicated sensor or the like to diagnose deterioration abnormalities in the electric motor M, but this would inevitably increase costs in order to realize a diagnostic function for deterioration abnormalities in the electric motor M.

これに対して、本例では、制御装置１４０は、電動機Ｍの制御に必要なセンサ１５０やセンサ２００の出力のみを利用し、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行うことができる。そのため、制御装置１４０は、コストの増加を抑制しつつ、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行うことができる。In contrast, in this example, thecontrol device 140 can diagnose the deterioration of the motor M using only the outputs of thesensors 150 and 200 necessary for controlling the motor M. Therefore, thecontrol device 140 can diagnose the deterioration of the motor M while suppressing increases in costs.

尚、制御装置１４０は、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの何れか一方だけを用いて、周波数成分に基づく電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行ってもよい。Thecontrol device 140 may also use only either the instantaneous active power P or the instantaneous reactive power Q to diagnose deterioration or abnormality of the motor M based on the frequency components.

［劣化異常診断処理の一例］
次に、図９を参照して、制御装置１４０による電動機Ｍの劣化異常診断処理の一例について説明する。 [An example of deterioration abnormality diagnosis processing]
Next, an example of a deterioration/abnormality diagnosis process for the electric motor M performed by thecontrol device 140 will be described with reference to FIG.

図９は、電動機Ｍの劣化異常診断処理の一例を概略的に示すフローチャートである。Figure 9 is a flowchart showing an example of a deterioration abnormality diagnosis process for the electric motor M.

本フローチャートは、所定のタイミングで実行される。所定のタイミングは、例えば、電力変換装置１００の電源オンのタイミングである。これにより、制御装置１４０は、電力変換装置１００の電源オンに合わせて、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行うができる。また、所定のタイミングは、例えば、電力変換装置１００に設けられる入力部を通じてユーザからの診断要求が入力されるタイミングであってもよい。また、所定のタイミングは、例えば、通信装置１７０を通じて、管理装置３００や端末装置４００からユーザからの診断要求が入力されるタイミングであってもよい。以下、後述の図１４のフローチャートについても同様であってよい。また、所定のタイミングは、例えば、電動機Ｍの稼働中（運転中）であってもよい。具体的には、所定のタイミングは、電動機制御部１４０１による電動機Ｍの制御のタイミング（制御周期）に同期されたタイミングであってもよい。This flowchart is executed at a predetermined timing. The predetermined timing is, for example, the timing of turning on thepower conversion device 100. As a result, thecontrol device 140 can diagnose the deterioration abnormality of the electric motor M in accordance with the turning on of thepower conversion device 100. The predetermined timing may also be, for example, the timing at which a diagnosis request is input from a user through an input unit provided in thepower conversion device 100. The predetermined timing may also be, for example, the timing at which a diagnosis request is input from a user from themanagement device 300 or theterminal device 400 through thecommunication device 170. The same may be true for the flowchart of FIG. 14 described below. The predetermined timing may also be, for example, when the electric motor M is in operation (driving). Specifically, the predetermined timing may be a timing synchronized with the timing (control period) of the control of the electric motor M by the electricmotor control unit 1401.

図９に示すように、ステップＳ１０２にて、電力演算部１４０２は、最新の瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑを算出するための最新データを取得する。最新のデータは、例えば、最新のｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑ、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊、及びｑ軸電圧指令Ｖｑ＊のデータである。As shown in FIG. 9, in step S102, thepower calculation unit 1402 acquires the latest data for calculating the latest instantaneous active power P and the latest instantaneous reactive power Q. The latest data is, for example, the latest d-axis current Id, q-axis current Iq, d-axis voltage command Vd*, and q-axis voltage command Vq*.

制御装置１４０は、ステップＳ１０２の処理が完了すると、ステップＳ１０４に進む。When thecontrol device 140 completes processing of step S102, it proceeds to step S104.

ステップＳ１０４にて、電力演算部１４０２は、ステップＳ１０２で取得したデータに基づき、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑを算出する。In step S104, thepower calculation unit 1402 calculates the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q based on the data acquired in step S102.

制御装置１４０は、ステップＳ１０４の処理が完了すると、ステップＳ１０６に進む。When the processing of step S104 is completed, thecontrol device 140 proceeds to step S106.

ステップＳ１０６にて、分析部１４０３は、ステップＳ１０４で算出された瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑについて、周波数分析を行う。In step S106, theanalysis unit 1403 performs frequency analysis on the instantaneous active power P and instantaneous reactive power Q calculated in step S104.

制御装置１４０は、ステップＳ１０６の処理が完了すると、ステップＳ１０８に進む。When thecontrol device 140 completes processing of step S106, it proceeds to step S108.

ステップＳ１０８にて、特徴量取得部１４０４は、ステップＳ１０６の周波数分析の結果に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する特徴量（周波数特徴量）を取得する。In step S108, thefeature acquisition unit 1404 acquires features (frequency features) related to the deterioration abnormality of the motor M based on the results of the frequency analysis in step S106.

制御装置１４０は、ステップＳ１０８の処理が完了すると、ステップＳ１１０に進む。When thecontrol device 140 completes processing of step S108, it proceeds to step S110.

ステップＳ１１０にて、診断部１４０５は、ステップＳ１０８で取得された特徴量（周波数特徴量）に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う。In step S110, thediagnosis unit 1405 performs a diagnosis regarding deterioration abnormalities of the electric motor M based on the feature (frequency feature) acquired in step S108.

診断部１４０５は、ステップＳ１１０の処理が完了すると、ステップＳ１１２に進む。When the processing of step S110 is completed, thediagnosis unit 1405 proceeds to step S112.

ステップＳ１１２にて、診断部１４０５は、電動機Ｍの劣化異常の可能性があるか否かを判定する。診断部１４０５は、電動機Ｍの劣化異常の可能性がある場合、ステップＳ１１４に進み、電動機Ｍの劣化異常の可能性がない場合、ステップＳ１１６に進む。In step S112, thediagnosis unit 1405 determines whether or not there is a possibility of a deterioration abnormality in the motor M. If there is a possibility of a deterioration abnormality in the motor M, thediagnosis unit 1405 proceeds to step S114, and if there is no possibility of a deterioration abnormality in the motor M, thediagnosis unit 1405 proceeds to step S116.

尚、診断部１４０５によって、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いが診断される場合、ステップＳ１１２では、その進行度合いが所定基準を超えているか否かが判定されてよい。所定基準は、例えば、実験やコンピュータシミュレーション等を通じて、電動機Ｍのメンテナンスが施されるべきと考えられる、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いの下限として予め規定される。この場合、後述のステップＳ１１４では、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いが所定基準を超えている旨が通知されてよい。また、診断部１４０５によって、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いが診断される場合、ステップＳ１１２、及び後述のステップＳ１１４，Ｓ１１６に代えて、診断結果としての電動機Ｍの劣化異常の進行度合いをユーザに通知する処理が行われてもよい。また、例えば、電力変換装置１００の電源オン時に実行される場合等、ユーザからの診断要求に依らず、劣化異常診断処理が実施される場合、後述のステップＳ１１６の処理は省略されてもよい。When thediagnosis unit 1405 diagnoses the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M, in step S112, it may be determined whether the degree of progression exceeds a predetermined standard. The predetermined standard is, for example, determined in advance as a lower limit of the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M at which maintenance of the motor M is considered necessary through experiments, computer simulations, etc. In this case, in step S114 described later, a notice may be given that the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M exceeds the predetermined standard. In addition, when thediagnosis unit 1405 diagnoses the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M, instead of step S112 and steps S114 and S116 described later, a process of notifying the user of the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M as a diagnosis result may be performed. In addition, for example, when the deterioration abnormality diagnosis process is performed when thepower conversion device 100 is turned on, the process of step S116 described later may be omitted.

ステップＳ１１４にて、通知部１４０６は、表示装置１６０や通信装置１７０を通じて、電動機Ｍの劣化異常の可能性がある旨の診断結果をユーザに通知する。In step S114, thenotification unit 1406 notifies the user of the diagnosis result indicating that there is a possibility of deterioration or abnormality in the motor M via thedisplay device 160 and thecommunication device 170.

尚、通知部１４０６は、併せて、電動機Ｍのメンテナンスをユーザに促す通知を行ってもよい。Thenotification unit 1406 may also notify the user to perform maintenance on the electric motor M.

制御装置１４０は、ステップＳ１１４の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。When the processing of step S114 is completed, thecontrol device 140 ends the processing of this flowchart.

一方、ステップＳ１１６にて、通知部１４０６は、表示装置１６０や通信装置１７０を通じて、電動機Ｍが正常である旨の診断結果をユーザに通知する。On the other hand, in step S116, thenotification unit 1406 notifies the user of the diagnosis result that the motor M is normal via thedisplay device 160 and thecommunication device 170.

制御装置１４０は、ステップＳ１１６の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。When thecontrol device 140 completes the processing of step S116, it ends the processing of this flowchart.

［電力変換装置の機能構成の他の例］
次に、図１０を参照して、電力変換装置１００の機能構成の他の例について説明する。以下、上述の一例（図２）と異なる部分を中心に説明を行う。 [Another example of the functional configuration of the power conversion device]
Next, another example of the functional configuration of thepower conversion device 100 will be described with reference to Fig. 10. The following description will focus on the differences from the above example (Fig. 2).

図１０は、本実施形態に係る電力変換装置１００（制御装置１４０）の機能構成の他の例を示す機能ブロック図である。Figure 10 is a functional block diagram showing another example of the functional configuration of the power conversion device 100 (control device 140) according to this embodiment.

図１０に示すように、制御装置１４０は、上述の一例の場合と同様、電動機制御部１４０１と、電力演算部１４０２と、分析部１４０３と、特徴量取得部１４０４と、診断部１４０５と、通知部１４０６とを含む。電動機制御部１４０１、電力演算部１４０２、分析部１４０３、特徴量取得部１４０４、診断部１４０５、及び通知部１４０６のそれぞれの機能の一部又は全部は、例えば、補助記憶装置にインストールされるプログラムがメモリ装置にロードされＣＰＵで実行されることにより実現される。As shown in FIG. 10, thecontrol device 140 includes, as in the above example, amotor control unit 1401, apower calculation unit 1402, ananalysis unit 1403, afeature acquisition unit 1404, adiagnosis unit 1405, and anotification unit 1406. Some or all of the functions of themotor control unit 1401, thepower calculation unit 1402, theanalysis unit 1403, thefeature acquisition unit 1404, thediagnosis unit 1405, and thenotification unit 1406 are realized, for example, by a program installed in an auxiliary storage device being loaded into a memory device and executed by a CPU.

分析部１４０３は、上述の一例の場合と同様、電動機Ｍの劣化異常の進行を表す、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの変化に関する分析を行う。具体的には、分析部１４０３は、上述の一例の場合と異なり、周波数分析部１４０３Ａと、振幅分析部１４０３Ｂとを含む。As in the above example, theanalysis unit 1403 performs an analysis of changes in the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q, which indicate the progression of the deterioration abnormality of the motor M. Specifically, unlike the above example, theanalysis unit 1403 includes afrequency analysis unit 1403A and anamplitude analysis unit 1403B.

周波数分析部１４０３Ａは、上述の一例の分析部１４０３の場合と同様、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑについての周波数分析を行う。Thefrequency analysis unit 1403A performs frequency analysis on the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q, similar to theexample analysis unit 1403 described above.

尚、上述の一例の分析部１４０３は、周波数分析部１４０３Ａ及び振幅分析部１４０３Ｂのうちの周波数分析部１４０３Ａのみを含む形態に相当する。The above-mentioned example of theanalysis unit 1403 corresponds to a configuration including only thefrequency analysis unit 1403A out of thefrequency analysis unit 1403A and theamplitude analysis unit 1403B.

振幅分析部１４０３Ｂは、後述の如く、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑに生じる、基本波よりも波長が短い振動成分の振幅（以下、単に「振動成分の振幅」）に関する分析（以下、便宜的に「振幅分析」）を行う。詳細は、後述する（図１１参照）。As described below, theamplitude analysis unit 1403B performs an analysis (hereinafter, for convenience, "amplitude analysis") of the amplitude of the vibration component with a shorter wavelength than the fundamental wave (hereinafter, simply "amplitude of the vibration component") that occurs in the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q. Details will be described later (see FIG. 11).

特徴量取得部１４０４は、上述の一例の場合と同様、分析部１４０３の分析結果に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する特徴量を取得する。具体的には、特徴量取得部１４０４は、上述の一例の場合と異なり、特徴量取得部１４０４Ａ，１４０４Ｂを含む。As in the above example, thefeature acquisition unit 1404 acquires feature amounts related to the deterioration abnormality of the electric motor M based on the analysis results of theanalysis unit 1403. Specifically, unlike the above example, thefeature acquisition unit 1404 includesfeature acquisition units 1404A and 1404B.

特徴量取得部１４０４Ａは、上述の一例の特徴量取得部１４０４の場合と同様、分析部１４０３（周波数分析部１４０３Ａ）による周波数分析の結果に基づき、周波数特徴量を取得する。Thefeature acquisition unit 1404A, like the examplefeature acquisition unit 1404 described above, acquires frequency features based on the results of frequency analysis by the analysis unit 1403 (frequency analysis unit 1403A).

尚、上述の一例の分析部１４０３は、特徴量取得部１４０４Ａ，１４０４Ｂのうちの特徴量取得部１４０４Ａのみを含む形態に相当する。Theanalysis unit 1403 in the above example corresponds to a configuration including only thefeature acquisition unit 1404A out of thefeature acquisition units 1404A and 1404B.

特徴量取得部１４０４Ｂは、振幅分析部１４０３Ｂによる振幅分析の結果に基づき、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの振動成分の振幅に着目した特徴量（以下、便宜的に「振幅特徴量」）を取得する。詳細は、後述する（図１２、図１３参照）。Thefeature acquisition unit 1404B acquires features (hereinafter, for convenience, "amplitude features") that focus on the amplitudes of the vibration components of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q based on the results of the amplitude analysis by theamplitude analysis unit 1403B. Details will be described later (see Figures 12 and 13).

診断部１４０５は、上述の一例の場合と同様、特徴量取得部１４０４（特徴量取得部１４０４Ａ）により取得される周波数特徴量に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う。As in the above example, thediagnosis unit 1405 performs diagnosis regarding deterioration abnormalities of the electric motor M based on the frequency features acquired by the feature acquisition unit 1404 (feature acquisition unit 1404A).

また、診断部１４０５は、上述の一例の場合と同様、特徴量取得部１４０４（特徴量取得部１４０４Ｂ）により取得される振幅特徴量に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う。詳細は、後述する（図１２、図１３参照）。As in the above example, thediagnosis unit 1405 performs diagnosis of deterioration abnormalities of the motor M based on the amplitude feature acquired by the feature acquisition unit 1404 (feature acquisition unit 1404B). Details will be described later (see Figures 12 and 13).

［電動機の劣化異常に関する診断方法の他の例］
次に、上述の図４、図５に加えて、図１１～図１３を参照して、電動機Ｍの劣化異常に関する診断方法の他の例について説明する。 [Another example of a diagnosis method for deterioration and abnormality of an electric motor]
Next, another example of the diagnosis method for determining whether or not the motor M is deteriorated will be described with reference to FIGS. 11 to 13 in addition to the above-mentioned FIGS.

図１１は、電動機Ｍの瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの振幅分析の結果の一例を表す図である。図１２は、振幅分析の結果に基づく劣化異常の診断方法の一例を示す図である。図１３は、振幅分析の結果に基づく劣化異常の診断方法の他の例を示す図である。Figure 11 shows an example of the results of an amplitude analysis of the instantaneous active power P and instantaneous reactive power Q of the motor M. Figure 12 shows an example of a method for diagnosing a deterioration abnormality based on the results of the amplitude analysis. Figure 13 shows another example of a method for diagnosing a deterioration abnormality based on the results of the amplitude analysis.

図４、図５に示すように、上述の如く、電動機Ｍが劣化異常のある程度進行した状態では、電動機Ｍの瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの振幅に振動成分が生じる場合がある。そして、電動機Ｍの劣化異常が進行するにつれて、その振動成分はより顕著になる。As shown in Figures 4 and 5, as described above, when the motor M is in a state where the deterioration abnormality has progressed to a certain extent, vibration components may occur in the amplitude of the instantaneous active power P and instantaneous reactive power Q of the motor M. As the deterioration abnormality of the motor M progresses, the vibration components become more pronounced.

そこで、本例では、制御装置１４０は、電動機Ｍの瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑに生じる、基本波よりも波長が短い振動成分の振幅に着目して、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う。Therefore, in this example, thecontrol device 140 performs diagnosis of deterioration or abnormality of the electric motor M by focusing on the amplitude of vibration components with shorter wavelengths than the fundamental wave that occur in the instantaneous active power P and instantaneous reactive power Q of the electric motor M.

具体的には、振幅分析部１４０３Ｂは、上述の如く、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの振動分析を行う。Specifically, theamplitude analysis unit 1403B performs vibration analysis of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q as described above.

例えば、図１１に示すように、振幅分析部１４０３Ｂは、波形計数法によって、瞬時有効電力Ｐや瞬時無効電力Ｑの振幅のピーク値を取得する。ピーク値は、対象となる振幅のピークと前回の振幅のピークとの間の差分に相当する。そして、振幅分析部１４０３Ｂは、取得したピーク値を所定範囲ごとに振り分けて、所定範囲ごとのピーク値の計測回数を取得してよい。この際、例えば、極大極小法、最大値最小値法、振幅法、レベルクロッシング法、レンジベア法、レインフロー法等の既知の方法が任意に適用されてよい。For example, as shown in FIG. 11, theamplitude analysis unit 1403B obtains the peak values of the amplitude of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q by a waveform counting method. The peak value corresponds to the difference between the target amplitude peak and the previous amplitude peak. Theamplitude analysis unit 1403B may then divide the obtained peak values into predetermined ranges and obtain the number of times the peak values have been measured for each predetermined range. In this case, any known method may be applied, such as the local maximum/minimum method, maximum/minimum method, amplitude method, level crossing method, range bear method, rainflow method, etc.

また、例えば、図５に示すように、振幅分析部１４０３Ｂは、瞬時有効電力Ｐや瞬時無効電力Ｑの振幅に生じる振動成分に相当する時系列の波形データを取得してもよい。Also, for example, as shown in FIG. 5, theamplitude analysis unit 1403B may acquire time-series waveform data corresponding to the vibration components occurring in the amplitude of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q.

特徴量取得部１４０４Ｂは、上述の如く、振幅分析部１４０３Ｂの分析結果から、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの振動成分の振幅に着目した特徴量（振幅特徴量）を取得する。As described above, thefeature acquisition unit 1404B acquires features (amplitude features) focusing on the amplitudes of the vibration components of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q from the analysis results of theamplitude analysis unit 1403B.

例えば、特徴量取得部１４０４Ｂは、振幅特徴量として、振幅分析部１４０３Ｂにより取得されたピーク値のうちの所定基準（閾値Ｐｋ＿ｔｈ）を超えるピーク値の測定回数、或いは、全体の測定回数に対する比率（以下、「測定率」）を取得する。瞬時有効電力Ｐや瞬時無効電力Ｑの振幅のピーク値は、振動成分の振幅に相当し、そのピーク値が大きくなるほど、電動機Ｍの劣化異常が相対的に進んでいると考えられるからである。For example, thefeature acquisition unit 1404B acquires, as an amplitude feature, the number of measurements of peak values exceeding a predetermined standard (threshold Pk_th) among the peak values acquired by theamplitude analysis unit 1403B, or the ratio to the total number of measurements (hereinafter, "measurement rate"). This is because the peak values of the amplitudes of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q correspond to the amplitudes of the vibration components, and the larger the peak value, the more the deterioration abnormality of the motor M is considered to have progressed relatively.

所定基準（閾値Ｐｋ＿ｔｈ）は、固定値であってもよいし、例えば、電動機Ｍの運転状態等に基づき可変される可変値であってもよい。また、所定基準（閾値Ｐｋ＿ｔｈ）は、瞬時有効電力Ｐの場合と瞬時無効電力Ｑの場合とで、同じであってもよいし、異なっていてもよい。The predetermined standard (threshold Pk_th) may be a fixed value or may be a variable value that is changed based on, for example, the operating state of the electric motor M. Furthermore, the predetermined standard (threshold Pk_th) may be the same or different in the case of the instantaneous active power P and the case of the instantaneous reactive power Q.

また、例えば、特徴量取得部１４０４Ｂは、振幅分析部１４０３Ｂにより取得された瞬時有効電力Ｐや瞬時無効電力Ｑの振幅の振動成分の時系列の波形データから、振幅特徴量として、振動成分の振幅値を取得してもよい。振動成分の振幅値が大きくなるほど、劣化異常の進行が相対的に進んでいると考えられるからである。For example, thefeature acquisition unit 1404B may acquire the amplitude value of the vibration component as the amplitude feature from the time series waveform data of the vibration component of the amplitude of the instantaneous active power P or the instantaneous reactive power Q acquired by theamplitude analysis unit 1403B. This is because it is considered that the larger the amplitude value of the vibration component is, the more the deterioration abnormality is relatively advanced.

診断部１４０５は、上述の如く、振幅特徴量に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う。As described above, thediagnosis unit 1405 performs diagnosis regarding deterioration abnormalities of the electric motor M based on the amplitude features.

例えば、図１２に示すように、診断部１４０５は、振幅特徴量としての閾値Ｐｋ＿ｔｈを超えるピーク値（図中の破線の囲み部分）の測定回数或いは測定率が所定基準（閾値Ｎ＿ｔｈ）を超えた場合に、電動機Ｍの劣化異常の可能性があると診断する。For example, as shown in FIG. 12, when the number of measurements or the measurement rate of a peak value (part enclosed by a dashed line in the figure) exceeding a threshold value Pk_th as an amplitude feature exceeds a predetermined standard (threshold value N_th), thediagnosis unit 1405 diagnoses that there is a possibility of a deterioration abnormality in the electric motor M.

所定基準（閾値Ｎ＿ｔｈ）は、固定値であってもよいし、例えば、電動機Ｍの運転状態等に応じて可変される可変値であってもよい。また、所定基準（閾値Ｎ＿ｔｈ）は、瞬時有効電力Ｐの場合と瞬時無効電力Ｑの場合とで、同じであってもよいし、異なっていてもよい。The predetermined standard (threshold N_th) may be a fixed value or may be a variable value that is changed depending on, for example, the operating state of the electric motor M. Furthermore, the predetermined standard (threshold N_th) may be the same or different in the case of the instantaneous active power P and the case of the instantaneous reactive power Q.

また、例えば、診断部１４０５は、振幅特徴量としての閾値Ｐｋ＿ｔｈを超えるピーク値の測定回数或いは測定率に基づき、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いを診断してもよい。具体的には、診断部１４０５は、閾値Ｐｋ＿ｔｈを超えるピーク値の測定回数或いは測定率が大きくなるほど、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いが大きく（高く）なるように、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いを診断する。電動機Ｍの劣化異常の進行度合いを決定するための基準は、固定されていてもよいし、例えば、電動機Ｍの運転状態等に応じて可変されてもよい。For example, thediagnosis unit 1405 may diagnose the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M based on the number of measurements or the measurement rate of peak values exceeding the threshold value Pk_th as an amplitude feature. Specifically, thediagnosis unit 1405 diagnoses the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M such that the greater the number of measurements or the measurement rate of peak values exceeding the threshold value Pk_th, the greater (higher) the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M. The criteria for determining the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M may be fixed or may be variable depending on, for example, the operating state of the motor M.

また、例えば、図１３に示すように、診断部１４０５は、振幅特徴量としての振動成分の振幅値が所定基準（閾値Ａ＿ｔｈ）を超えた場合に、電動機Ｍの劣化異常の可能性があると診断する。Also, for example, as shown in FIG. 13, when the amplitude value of the vibration component as the amplitude feature exceeds a predetermined standard (threshold A_th), thediagnosis unit 1405 diagnoses that there is a possibility of deterioration or abnormality in the electric motor M.

所定基準（閾値Ａ＿ｔｈ）は、固定値であってもよいし、例えば、電動機Ｍの運転状態等に応じて可変される可変値であってもよい。また、所定基準（閾値Ａ＿ｔｈ）は、瞬時有効電力Ｐの場合と瞬時無効電力Ｑの場合とで、同じであってもよいし、異なっていてもよい。The predetermined standard (threshold A_th) may be a fixed value or may be a variable value that is changed depending on, for example, the operating state of the electric motor M. Furthermore, the predetermined standard (threshold A_th) may be the same or different in the case of the instantaneous active power P and the case of the instantaneous reactive power Q.

また、例えば、診断部１４０５は、振幅特徴量としての振動成分の振幅値に基づき、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いを診断してもよい。具体的には、診断部１４０５は、瞬時有効電力Ｐや瞬時無効電力Ｑの振幅の振動成分の振幅値が大きくなるほど、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いが大きく（高く）なるように、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いを診断する。電動機Ｍの劣化異常の進行度合いを決定するための基準は、上述の場合と同様、固定されていてもよいし、例えば、電動機Ｍの運転状態等に応じて可変されてもよい。For example, thediagnosis unit 1405 may diagnose the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M based on the amplitude value of the vibration component as the amplitude feature. Specifically, thediagnosis unit 1405 diagnoses the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M such that the greater the amplitude value of the vibration component of the amplitude of the instantaneous active power P or the instantaneous reactive power Q, the greater (higher) the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M. The criteria for determining the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M may be fixed as in the above case, or may be variable depending on, for example, the operating state of the motor M.

このように、本例では、制御装置１４０は、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの振動成分、具体的には、基本波よりも波長が短い振動成分の振幅に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う。In this way, in this example, thecontrol device 140 diagnoses the deterioration or abnormality of the electric motor M based on the amplitude of the vibration components of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q, specifically, the vibration components with a shorter wavelength than the fundamental wave.

これにより、制御装置１４０は、上述の一例の場合と同様、電動機Ｍを含む設備のメンテナンスの頻度を抑制し、電動機Ｍの状態に合わせてメンテナンスを行うことができると共に、電動機Ｍを含む設備の突発的な停止やその復旧作業に伴う設備の長期停止等のリスクを低減することができる。As a result, as in the example described above, thecontrol device 140 can reduce the frequency of maintenance of the equipment including the electric motor M and perform maintenance according to the condition of the electric motor M, while also reducing the risk of sudden shutdowns of the equipment including the electric motor M and long-term shutdowns of the equipment due to recovery work.

また、制御装置１４０は、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑにおける基本波より波長が短い振動成分の振幅に着目することによって、上述の一例の場合と同様、電動機Ｍの劣化異常に関する診断をより適切に行うことができる。In addition, by focusing on the amplitude of vibration components in the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q that have a shorter wavelength than the fundamental wave, thecontrol device 140 can more appropriately diagnose deterioration and abnormalities in the electric motor M, as in the above example.

また、本例では、制御装置１４０は、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの周波数成分に加えて、基本波よりも波長が短い振動成分の振幅に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う。In addition, in this example, thecontrol device 140 diagnoses the deterioration or abnormality of the electric motor M based on the frequency components of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q, as well as the amplitude of the vibration components with a wavelength shorter than that of the fundamental wave.

これにより、制御装置１４０は、二つの観点から電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行うことができる。そのため、制御装置１４０は、例えば、一方の観点で電動機Ｍの故障の兆候（劣化異常の可能性）を捉えることができない場合でも、他方の観点で電動機Ｍの故障の兆候を捉えることができる場合がある。よって、制御装置１４０は、電動機Ｍの劣化異常の可能性をより早期に診断することができる。This allows thecontrol device 140 to diagnose the deterioration abnormality of the electric motor M from two perspectives. Therefore, even if thecontrol device 140 cannot detect signs of a malfunction of the electric motor M (possibility of a deterioration abnormality) from one perspective, it may be able to detect signs of a malfunction of the electric motor M from the other perspective. Therefore, thecontrol device 140 can diagnose the possibility of a deterioration abnormality of the electric motor M at an earlier stage.

尚、制御装置１４０は、瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑの何れか一方だけを用いて、基本波よりも波長が短い振動成分の振幅に基づく電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行ってもよい。また、制御装置１４０は、瞬時有効電力Ｐや瞬時無効電力Ｑの周波数成分に基づく電動機Ｍの劣化異常に関する診断、及び瞬時有効電力Ｐや瞬時無効電力Ｑの振動成分の振幅に基づく電動機Ｍの劣化異常に関する診断のうちの後者の診断のみを実施してもよい。Thecontrol device 140 may use only either the instantaneous active power P or the instantaneous reactive power Q to diagnose the deterioration of the motor M based on the amplitude of the vibration component with a shorter wavelength than the fundamental wave. Thecontrol device 140 may also perform only the latter diagnosis of the deterioration of the motor M based on the frequency components of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q, and the deterioration of the motor M based on the amplitude of the vibration components of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q.

［劣化異常診断処理の他の例］
次に、図１４を参照して、制御装置１４０による電動機Ｍの劣化異常診断処理の他の例について説明する。 [Another example of deterioration abnormality diagnosis processing]
Next, another example of the deterioration/abnormality diagnosis process for the electric motor M performed by thecontrol device 140 will be described with reference to FIG.

図１４は、電動機Ｍの劣化異常診断処理の他の例を概略的に示すフローチャートである。Figure 14 is a flowchart that shows another example of the deterioration abnormality diagnosis process for the electric motor M.

図１４に示すように、ステップＳ２０２，Ｓ２０４は、図９のステップＳ１０２，Ｓ１０４の処理と同じであるため、説明を省略する。As shown in FIG. 14, steps S202 and S204 are the same as steps S102 and S104 in FIG. 9, so their explanation is omitted.

制御装置１４０は、ステップＳ２０４の処理が完了すると、ステップＳ２０６に進む。When thecontrol device 140 completes processing of step S204, it proceeds to step S206.

ステップＳ２０６にて、分析部１４０３（周波数分析部１４０３Ａ及び振幅分析部１４０３Ｂ）は、ステップＳ２０４で算出された瞬時有効電力Ｐ及び瞬時無効電力Ｑについて、周波数分析及び振幅分析を行う。In step S206, the analysis unit 1403 (frequency analysis unit 1403A andamplitude analysis unit 1403B) performs frequency analysis and amplitude analysis on the instantaneous active power P and instantaneous reactive power Q calculated in step S204.

制御装置１４０は、ステップＳ２０６の処理が完了すると、ステップＳ２０８に進む。When thecontrol device 140 completes processing of step S206, it proceeds to step S208.

ステップＳ２０８にて、特徴量取得部１４０４（特徴量取得部１４０４Ａ及び特徴量取得部１４０４Ｂ）は、ステップＳ２０６の周波数分析及び振幅分析の結果に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する特徴量（周波数特徴量及び振幅特徴量）を取得する。In step S208, the feature acquisition unit 1404 (feature acquisition unit 1404A andfeature acquisition unit 1404B) acquires features (frequency feature and amplitude feature) related to the deterioration abnormality of the electric motor M based on the results of the frequency analysis and amplitude analysis in step S206.

制御装置１４０は、ステップＳ２０８の処理が完了すると、ステップＳ２１０に進む。When thecontrol device 140 completes processing of step S208, it proceeds to step S210.

ステップＳ２１０にて、診断部１４０５は、ステップＳ２０８で取得された特徴量（周波数特徴量及び振幅特徴量）に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う。In step S210, thediagnosis unit 1405 performs a diagnosis regarding deterioration abnormalities of the electric motor M based on the features (frequency features and amplitude features) acquired in step S208.

具体的には、診断部１４０５は、周波数特徴量に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行うと共に、振幅特徴量に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う。Specifically, thediagnosis unit 1405 performs diagnosis regarding deterioration abnormalities of the electric motor M based on the frequency feature amount, and performs diagnosis regarding deterioration abnormalities of the electric motor M based on the amplitude feature amount.

また、診断部１４０５は、周波数特徴量に基づく個別の診断結果、及び振幅特徴量に基づく個別の診断結果に基づき、総合的な診断を行ってもよい。Thediagnosis unit 1405 may also perform a comprehensive diagnosis based on the individual diagnosis results based on the frequency features and the individual diagnosis results based on the amplitude features.

制御装置１４０は、ステップＳ２１０の処理が完了すると、ステップＳ２１２に進む。When thecontrol device 140 completes processing of step S210, it proceeds to step S212.

ステップＳ２１２にて、診断部１４０５は、電動機Ｍの劣化異常の可能性があるか否かを判定する。例えば、診断部１４０５は、周波数特徴量に基づく個別の診断結果、及び振幅特徴量に基づく個別の診断結果の何れか一方が、電動機Ｍの劣化異常の可能性があることを表している場合、電動機Ｍの劣化異常の可能性があると判定する。また、診断部１４０５は、総合的な診断結果として、電動機Ｍの劣化異常の可能性があるか否かを判定してもよい。診断部１４０５は、電動機Ｍの劣化異常の可能性がある場合、ステップＳ２１４に進み、電動機Ｍの劣化異常の可能性がない場合、ステップＳ２１６に進む。In step S212, thediagnosis unit 1405 determines whether or not there is a possibility of a deterioration abnormality in the motor M. For example, if either one of the individual diagnosis results based on the frequency features and the individual diagnosis results based on the amplitude features indicates that there is a possibility of a deterioration abnormality in the motor M, thediagnosis unit 1405 determines that there is a possibility of a deterioration abnormality in the motor M. Thediagnosis unit 1405 may also determine whether or not there is a possibility of a deterioration abnormality in the motor M as a comprehensive diagnosis result. If there is a possibility of a deterioration abnormality in the motor M, thediagnosis unit 1405 proceeds to step S214, and if there is no possibility of a deterioration abnormality in the motor M, thediagnosis unit 1405 proceeds to step S216.

尚、診断部１４０５によって、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いが診断される場合、ステップＳ２１２では、その進行度合いが所定基準を超えているか否かが判定されてよい。所定基準は、上述の一例（図９）の場合と同様であってよい。例えば、周波数特徴量に基づく個別の診断結果、及び振幅特徴量に基づく個別の診断結果の何れか一方で、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いが所定基準を超えている場合、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いが所定基準を超えていると判定される。また、総合的な診断結果として、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いが所定基準を超えているか否かが判定されてもよい。この場合、ステップＳ２１４では、図９のステップＳ１１４の場合と同様、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いが所定基準を超えている旨が通知されてよい。また、診断部１４０５によって、電動機Ｍの劣化異常の進行度合いが診断される場合、ステップＳ２１２～Ｓ２１６に代えて、診断結果としての電動機Ｍの劣化異常の進行度合いをユーザに通知する処理が行われてもよい。また、例えば、電力変換装置１００の電源オン時に実行される場合等、ユーザからの診断要求に依らず、劣化異常診断処理が実施される場合、ステップＳ２１６の処理は省略されてもよい。In addition, when the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M is diagnosed by thediagnosis unit 1405, in step S212, it may be determined whether or not the degree of progression exceeds a predetermined standard. The predetermined standard may be the same as in the above example (FIG. 9). For example, if the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M exceeds a predetermined standard in either one of the individual diagnosis results based on the frequency feature and the individual diagnosis results based on the amplitude feature, it is determined that the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M exceeds the predetermined standard. In addition, as a comprehensive diagnosis result, it may be determined whether or not the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M exceeds a predetermined standard. In this case, in step S214, as in the case of step S114 in FIG. 9, a notification may be given that the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M exceeds the predetermined standard. Furthermore, when thediagnosis unit 1405 diagnoses the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M, instead of steps S212 to S216, a process of notifying the user of the degree of progression of the deterioration abnormality of the motor M as the diagnosis result may be performed. Furthermore, when the deterioration abnormality diagnosis process is performed without depending on a diagnosis request from the user, for example, when it is executed when thepower conversion device 100 is powered on, the process of step S216 may be omitted.

ステップＳ２１４，Ｓ２１６は、図９のステップＳ１１４，Ｓ１１６の処理と同じであるため、説明を省略する。Steps S214 and S216 are the same as steps S114 and S116 in FIG. 9, so the explanation is omitted.

制御装置１４０は、ステップＳ２１４，Ｓ２１６の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。When thecontrol device 140 completes the processing of steps S214 and S216, it ends the processing of this flowchart.

尚、瞬時有効電力Ｐや瞬時無効電力Ｑの周波数成分に基づく電動機Ｍの劣化異常診断処理、及び瞬時有効電力Ｐや瞬時無効電力Ｑの振動成分の振幅に基づく電動機Ｍの劣化異常診断処理は、別個の独立した処理として実施されてもよい。The deterioration abnormality diagnosis process for the electric motor M based on the frequency components of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q, and the deterioration abnormality diagnosis process for the electric motor M based on the amplitude of the vibration components of the instantaneous active power P and the instantaneous reactive power Q may be performed as separate independent processes.

［作用］
次に、本実施形態に係る劣化異常診断システム１の作用について説明する。 [Action]
Next, the operation of the deterioration andabnormality diagnosis system 1 according to this embodiment will be described.

本実施形態では、電力変換装置１００は、インバータ回路１３０と、センサ１５０と、電力演算部１４０２と、診断部１４０５と、を備える。具体的には、インバータ回路１３０と、外部から入力される電力を用いて電動機Ｍを駆動する。また、センサ１５０は、電動機Ｍの相電流を検出する。また、電力演算部１４０２は、センサ１５０の出力に基づき、電動機Ｍの有効電力及び無効電力の少なくとも一方を演算する。そして、診断部１４０５は、電動機Ｍの有効電力及び無効電力の少なくとも一方の周波数成分に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う。In this embodiment, thepower conversion device 100 includes aninverter circuit 130, asensor 150, apower calculation unit 1402, and adiagnosis unit 1405. Specifically, theinverter circuit 130 drives the motor M using power input from the outside. Thesensor 150 detects the phase current of the motor M. Thepower calculation unit 1402 calculates at least one of the active power and reactive power of the motor M based on the output of thesensor 150. Thediagnosis unit 1405 performs diagnosis of deterioration or abnormality of the motor M based on the frequency components of at least one of the active power and reactive power of the motor M.

これにより、電力変換装置１００は、例えば、電動機Ｍの有効電力や無効電力の大きさに着目して電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行う場合等に比して、電動機Ｍの劣化異常に関する診断をより適切に行うことができる。As a result, thepower conversion device 100 can more appropriately diagnose deterioration abnormalities of the motor M compared to, for example, a case where diagnosis of deterioration abnormalities of the motor M is performed by focusing on the magnitude of the active power and reactive power of the motor M.

また、本実施形態では、診断部１４０５は、電動機Ｍの有効電力及び無効電力の少なくとも一方の所定の周波数成分の変化に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行ってもよい。In addition, in this embodiment, thediagnosis unit 1405 may diagnose deterioration or abnormality of the motor M based on changes in a predetermined frequency component of at least one of the active power and reactive power of the motor M.

これにより、電力変換装置１００は、例えば、電動機Ｍの有効電力や無効電力の所定の周波数成分が相対的に大きくなる変化を捉えて、電動機Ｍの劣化異常の進行状態を診断することができる。As a result, thepower conversion device 100 can, for example, detect changes in which a certain frequency component of the active power or reactive power of the electric motor M becomes relatively large, and diagnose the progression of deterioration and abnormality of the electric motor M.

また、本実施形態では、電力変換装置１００は、追跡フィルタＴＦを備えてもよい。具体的には、追跡フィルタＴＦは、電動機Ｍの回転速度に応じて変化する、電動機Ｍの有効電力及び無効電力の少なくとも一方の所定の周波数成分を出力してもよい。そして、診断部１４０５は、追跡フィルタＴＦの出力に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行ってもよい。In addition, in this embodiment, thepower conversion device 100 may include a tracking filter TF. Specifically, the tracking filter TF may output a predetermined frequency component of at least one of the active power and the reactive power of the motor M, which changes according to the rotation speed of the motor M. Then, thediagnosis unit 1405 may perform a diagnosis regarding deterioration abnormality of the motor M based on the output of the tracking filter TF.

これにより、電力変換装置１００は、電動機Ｍの劣化異常の進行状態を表す、電動機Ｍの有効電力や無効電力の所定の周波数成分が電動機Ｍの回転速度に依存して変化する場合であっても、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を適切に行うことができる。As a result, thepower conversion device 100 can appropriately diagnose the deterioration abnormality of the motor M even when certain frequency components of the active power and reactive power of the motor M, which indicate the progression of the deterioration abnormality of the motor M, change depending on the rotation speed of the motor M.

また、本実施形態では、電力変換装置１００は、特徴量取得部１４０４を備えてもよい。具体的には、特徴量取得部１４０４は、電動機Ｍの有効電力及び無効電力の少なくとも一方の所定の周波数成分に関する特徴量（周波数特徴量）を取得してよい。そして、診断部１４０５は、周波数特徴量が第１の所定基準（例えば、閾値Ｓｐ＿ｔｈ）を超えた場合に、電動機Ｍの劣化異常の可能性がある旨の診断を行ってもよい。In addition, in this embodiment, thepower conversion device 100 may include afeature acquisition unit 1404. Specifically, thefeature acquisition unit 1404 may acquire a feature (frequency feature) related to a predetermined frequency component of at least one of the active power and reactive power of the electric motor M. Then, thediagnosis unit 1405 may diagnose that there is a possibility of deterioration or abnormality in the electric motor M when the frequency feature exceeds a first predetermined standard (e.g., a threshold value Sp_th).

これにより、電力変換装置１００は、第１の所定基準を適宜設定することで、具体的に、電動機Ｍの劣化異常の可能性の有無を診断することができる。As a result, thepower conversion device 100 can specifically diagnose whether or not there is a possibility of deterioration or abnormality in the electric motor M by appropriately setting the first predetermined standard.

また、本実施形態では、第１の所定基準は、電動機Ｍの状態に応じて可変されてもよい。In addition, in this embodiment, the first predetermined standard may be variable depending on the state of the electric motor M.

これにより、電力変換装置１００は、電動機Ｍの状態に合わせて、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を適切に行うことができる。This allows thepower conversion device 100 to appropriately diagnose deterioration or abnormalities in the electric motor M according to the state of the electric motor M.

また、本実施形態では、周波数特徴量は、電動機Ｍの有効電力及び無効電力の少なくとも一方の所定の周波数成分の大きさ、或いは、電動機Ｍの有効電力及び無効電力の少なくとも一方の複数の所定の周波数成分の大きさの合計であってもよい。In addition, in this embodiment, the frequency characteristic may be the magnitude of a predetermined frequency component of at least one of the active power and reactive power of the electric motor M, or the sum of the magnitudes of multiple predetermined frequency components of at least one of the active power and reactive power of the electric motor M.

これにより、電力変換装置１００は、具体的に、電動機Ｍの有効電力や無効電力の所定の周波数成分が相対的に大きくなる変化を捉えて、電動機Ｍの劣化異常の可能性の有無を診断することができる。As a result, thepower conversion device 100 can specifically detect changes in which certain frequency components of the active power and reactive power of the electric motor M become relatively large, and diagnose whether or not there is a possibility of deterioration or abnormality in the electric motor M.

また、本実施形態では、診断部１４０５は、電動機Ｍの有効電力及び無効電力の少なくとも一方の周波数成分、及び振動成分の振幅に基づき、電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行ってもよい。In addition, in this embodiment, thediagnosis unit 1405 may perform diagnosis regarding deterioration abnormalities of the electric motor M based on the frequency components of at least one of the active power and reactive power of the electric motor M and the amplitude of the vibration component.

これにより、電力変換装置１００は、複数の観点から電動機Ｍの劣化異常に関する診断を行うことができる。そのため、電力変換装置１００は、電動機Ｍの故障の兆候（劣化異常の可能性）をより早期に診断することができる。This allows thepower conversion device 100 to diagnose the deterioration abnormality of the electric motor M from multiple perspectives. Therefore, thepower conversion device 100 can diagnose signs of failure (possibility of deterioration abnormality) of the electric motor M at an earlier stage.

また、本実施形態では、診断部１４０５は、電動機Ｍの有効電力及び無効電力の少なくとも一方の振動成分の振幅が第２の所定基準（例えば、閾値Ａ＿ｔｈ）を超えた場合に、電動機Ｍの劣化異常の可能性がある旨の診断を行ってもよい。In addition, in this embodiment, thediagnosis unit 1405 may diagnose that there is a possibility of a deterioration abnormality in the electric motor M when the amplitude of at least one of the vibration components of the active power and the reactive power of the electric motor M exceeds a second predetermined standard (e.g., threshold value A_th).

これにより、電力変換装置１００は、第２の所定基準を適宜設定することで、具体的に、電動機Ｍの有効電力や無効電力の振動成分の振幅が相対的に大きくなる変化を捉えて、電動機Ｍの劣化異常の可能性の有無を診断することができる。As a result, by appropriately setting the second predetermined standard, thepower conversion device 100 can specifically detect changes in which the amplitude of the vibration components of the active power and reactive power of the electric motor M becomes relatively large, and diagnose whether or not there is a possibility of deterioration or abnormality in the electric motor M.

また、本実施形態では、電力変換装置１００は、通知部１４０６を備えてもよい。具体的には、通知部１４０６は、診断部１４０５の診断結果をユーザに通知してもよい。In addition, in this embodiment, thepower conversion device 100 may include anotification unit 1406. Specifically, thenotification unit 1406 may notify the user of the diagnosis result of thediagnosis unit 1405.

これにより、電力変換装置１００は、電動機Ｍの劣化異常に関する状況をユーザに認識させることができる。This allows thepower conversion device 100 to make the user aware of the condition related to the deterioration abnormality of the electric motor M.

また、本実施形態では、制御装置１４０における電動機Ｍの劣化異常に関する診断機能が管理装置３００や端末装置４００に移管されてもよい。具体的には、管理装置３００や端末装置４００は、電力変換装置１００のセンサ１５０やこれと同様のセンサ等の出力を取得可能に構成され、電力演算部１４０２及び診断部１４０５等と同様の構成を備えてもよい。In addition, in this embodiment, the diagnostic function for deterioration abnormalities of the electric motor M in thecontrol device 140 may be transferred to themanagement device 300 or theterminal device 400. Specifically, themanagement device 300 or theterminal device 400 may be configured to be able to acquire the output of thesensor 150 of thepower conversion device 100 or a similar sensor, and may have a configuration similar to thepower calculation unit 1402 and thediagnostic unit 1405, etc.

これにより、管理装置３００や端末装置４００は、上述の電力変換装置１００等と同様、電動機Ｍの劣化異常に関する診断をより適切に行うことができる。This allows themanagement device 300 and theterminal device 400 to more appropriately diagnose deterioration and abnormalities in the electric motor M, similar to thepower conversion device 100 described above.

以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。Although the embodiments have been described in detail above, the present disclosure is not limited to such specific embodiments, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the invention as described in the claims.

１ 劣化異常診断システム
１００ 電力変換装置
１１０ 整流回路
１２０ 平滑回路
１３０ インバータ回路（駆動部）
１４０ 制御装置（診断装置）
１５０ センサ（電流検出部）
１６０ 表示装置
１７０ 通信装置
２００ センサ
３００ 管理装置（診断装置）
３１０ 表示部
４００ 端末装置（診断装置）
４１０ 表示部
１４０１ 電動機制御部
１４０２ 電力演算部（演算部）
１４０３ 分析部
１４０３Ａ 周波数分析部
１４０３Ｂ 振幅分析部
１４０４，１４０４Ａ，１４０４Ｂ 特徴量取得部（取得部）
１４０５ 診断部
１４０６ 通知部
ＢＫ 遮断器
Ｍ 電動機（交流電動機）
ＮＬ 負ライン
ＰＬ 正ライン
ＰＳ 商用電源（電源） REFERENCE SIGNSLIST 1 Deterioration/abnormality diagnosis system 100Power conversion device 110Rectifier circuit 120Smoothing circuit 130 Inverter circuit (drive unit)
140 Control device (diagnosis device)
150 Sensor (current detection unit)
160Display device 170Communication device 200Sensor 300 Management device (diagnosis device)
310Display unit 400 Terminal device (diagnosis device)
410Display unit 1401Motor control unit 1402 Power calculation unit (calculation unit)
1403Analysis unit 1403AFrequency analysis unit 1403BAmplitude analysis unit 1404, 1404A, 1404B Feature acquisition unit (acquisition unit)
1405Diagnosis unit 1406 Notification unit BK Circuit breaker M Motor (AC motor)
NL Negative line PL Positive line PS Commercial power supply (power supply)

Claims (10)

Translated fromJapanese

外部から入力される電力を用いて交流電動機を駆動する駆動部と、
前記交流電動機の相電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部の出力に基づき、前記交流電動機の有効電力及び無効電力の少なくとも一方を演算する演算部と、
前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方の周波数成分に基づき、前記交流電動機の劣化異常に関する診断を行う診断部と、を備え、
前記診断部は、前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方について、周波数分析により得られる周波数成分、及び波形計数法により得られる振動の振幅に基づき、前記診断を行う、
電力変換装置。 A drive unit that drives an AC motor using power input from an external source;
A current detection unit that detects a phase current of the AC motor;
a calculation unit that calculates at least one of an active power and a reactive power of the AC motor based on an output of the current detection unit;
a diagnosis unit that performs a diagnosis regarding deterioration or abnormality of the AC motor based on the frequency component of at least one of the active power and the reactive power,
The diagnosing unit performs the diagnosis on at least one of the active power and the reactive power based on a frequency component obtained by a frequency analysis and an amplitude of vibration obtained by a waveform counting method.
Power conversion equipment. 前記診断部は、前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方の所定の周波数成分の変化に基づき、前記診断を行う、
請求項１に記載の電力変換装置。 The diagnosing unit performs the diagnosis based on a change in a predetermined frequency component of the at least one of the active power and the reactive power.
The power conversion device according to claim 1 . 前記交流電動機の回転速度に応じて変化する、前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方の前記所定の周波数成分を出力する追跡フィルタを備え、
前記診断部は、前記追跡フィルタの出力に基づき、前記診断を行う、
請求項２に記載の電力変換装置。 a tracking filter that outputs the predetermined frequency component of the at least one of the active power and the reactive power, the tracking filter changing according to a rotation speed of the AC motor;
The diagnosis unit performs the diagnosis based on an output of the tracking filter.
The power conversion device according to claim 2 . 前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方の前記所定の周波数成分に関する特徴量を取得する取得部を備え、
前記診断部は、前記特徴量が第１の所定基準を超えた場合に、前記交流電動機の劣化異常の可能性がある旨の前記診断を行う、
請求項２又は３に記載の電力変換装置。 an acquisition unit that acquires a feature amount related to the predetermined frequency component of the at least one of the active power and the reactive power,
the diagnosing unit performs the diagnosis that there is a possibility of deterioration or abnormality in the AC motor when the feature amount exceeds a first predetermined criterion.
The power conversion device according to claim 2 or 3. 前記第１の所定基準は、前記交流電動機の状態に応じて可変される、
請求項４に記載の電力変換装置。 The first predetermined criterion is varied depending on a state of the AC motor.
The power conversion device according to claim 4. 前記特徴量は、前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方の前記所定の周波数成分の大きさ、又は、前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方の複数の前記所定の周波数成分の大きさの合計である、
請求項４又は５に記載の電力変換装置。 The feature amount is a magnitude of the predetermined frequency component of the at least one of the active power and the reactive power, or a sum of magnitudes of a plurality of the predetermined frequency components of the at least one of the active power and the reactive power.
The power conversion device according to claim 4 or 5. 前記診断部は、前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方の振動の振幅が第２の所定基準を超えた場合に、前記交流電動機の劣化異常の可能性がある旨の前記診断を行う、
請求項１乃至６の何れか一項に記載の電力変換装置。 the diagnosing unit performs the diagnosis that there is a possibility of deterioration or abnormality in the AC motor when an amplitude of the vibration of at least one of the active power and the reactive power exceeds a second predetermined standard.
The power conversion device according toany one of claims 1 to 6 . 前記診断部の診断結果をユーザに通知する通知部を備える、
請求項１乃至７の何れか一項に記載の電力変換装置。 a notification unit that notifies a user of a diagnosis result of the diagnosis unit;
A power conversion device according to any one of claims 1 to7 . 交流電動機の相電流を検出する電流検出部の出力を取得し、前記交流電動機の有効電力及び無効電力の少なくとも一方を演算する演算部と、
前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方の周波数成分に基づき、前記交流電動機の劣化異常に関する診断を行う診断部と、を備え、
前記診断部は、前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方について、周波数分析により得られる周波数成分、及び波形計数法により得られる振動の振幅に基づき、前記診断を行う、
診断装置。 a calculation unit that obtains an output of a current detection unit that detects a phase current of an AC motor and calculates at least one of an active power and a reactive power of the AC motor;
a diagnosis unit that performs a diagnosis regarding deterioration or abnormality of the AC motor based on the frequency component of at least one of the active power and the reactive power,
The diagnosing unit performs the diagnosis on at least one of the active power and the reactive power based on a frequency component obtained by a frequency analysis and an amplitude of vibration obtained by a waveform counting method.
Diagnostic equipment. 診断装置が、交流電動機の相電流を検出する電流検出部の出力を取得し、前記電流検出部の出力に基づき、前記交流電動機の有効電力及び無効電力の少なくとも一方を取得する演算ステップと、
前記診断装置が、前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方の周波数成分に基づき、前記交流電動機の劣化異常に関する診断を行う診断ステップと、を含み、
前記診断ステップでは、前記有効電力及び前記無効電力の前記少なくとも一方について、周波数分析により得られる周波数成分、及び波形計数法により得られる振動の振幅に基づき、前記診断を行う、
診断方法。 a calculation step in which a diagnostic device acquires an output of a current detection unit that detects a phase current of an AC motor, and acquires at least one of an active power and a reactive power of the AC motor based on the output of the current detection unit;
a diagnosis stepof diagnosing deterioration or abnormality of the AC motor based on the frequency component of at least one of the active power and the reactive power by the diagnosis device,
In the diagnosis step, the diagnosis is performed on at least one of the active power and the reactive power based on a frequency component obtained by a frequency analysis and an amplitude of vibration obtained by a waveform counting method.
Diagnostic methods.

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