CN100472930C - 换流器装置 - Google Patents

Abstract

在工频电源无法连接到换流器装置上的情况下，或控制用电源处于断开状态下，也可以确认及变更换流器装置的微型计算机或外围电路中的设定状态。具有可以将外部电源单元(32)、(48)连接到换流器主体(1)、内置选择部(37)、参数单元(27)中的任一个上的外部电源单元连接器(24)、(45)、(30)、(46)、(41)、(51)，与该外部电源单元连接器相连接的外部电源单元可作为对换流器主体、内置选择部、参数单元所具有的微型计算机或外围电路的进行控制的电源而使用。

Description

换流器装置

技术领域

本发明涉及一种取代控制用电源或与该电源并联，将外部电源单元连接到微型计算机或外围电路上的换流器(inverter)装置。

背景技术

对现有技术中所见到的换流器装置的概要进行说明。换流器装置是一种用于利用工频电源，可变速地驱动例如感应电动机的装置，因此，在该换流器主体内具有：变换部(converter)，其作为换流器主电路，与工频电源连接；换流部，其与防冲击电流电阻、感应电动机相连接；以及换流器驱动IC(以下称之为HVIC)，其用于对该换流器部的开关元件进行开关控制。

并且，由工频电源在换流器主体内生成控制用电源，作为具体例子，生成例如存在于换流器主电路内的上述HVIC的控制用电源及使上述防冲击电流电阻短路的继电器的控制用电源、在换流器主体内具有ROM或微型计算机的换流器控制部的控制用电源及具有微型计算机的内部选择器(option)的控制用电源、以及在换流器主体外具有微型计算机的参数单元的控制用电源。

这种情况下，控制用电源的生成，是在换流器主体内对工频电源电压进行整流而变换为直流电压，利用该直流电压对电容器进行充电，利用三极管对充入该电容器的电压进行开/关控制，通过变压器使由该开/关控制得到的电压降压，其结果，生成所需要的各种控制用电源。

这种现有技术涉及的换流器装置中，在换流器主体内所生成的各种控制用电源与包含换流器主体的换流器装置内的微型计算机或其外围电路相连接，使换流器控制部、参数单元、内置选择部相互之间可以通信。

但是，上述换流器装置中，因为在换流器主体内由工频电源生成各种控制用电源，所以在利用控制用电源确认及变更换流器装置内的微型计算机或其外围电路中的设定状态的情况下，换言之，在不需要使换流器主电路进行驱动的情况下，也需要将工频电源连接到换流器主体上。因此，在换流器装置发生故障的情况、换流器装置移动过程中或换流器装置设置过程中等情况，总之工频电源无法连接到换流器主体上的情况下，不能对各个微型计算机或其外围电路进行供电，不能建立参数单元或内置选择部相互间的通信。其结果，在工频电源不能连接到换流器主体上的状态下，无法确认及变更换流器装置的微型计算机或外围电路中的设定状态。

另外，在下述专利文献1中，记载了减少电气设备处于待机状态下的耗电量的发明，在连接着温水洗净装置、加热马桶或遥控部等的外围装置的控制基板上，安装着控制各个电器部件的微型计算机，与工频电源连接的主电源和辅助电源被连接到该微型计算机上。电源开关为关时，工频电源与主电源之间被切断，成为待机状态，在该待机状态下，由辅助电源维持仅向微型计算机的供电。之后，若电源开关为开，则由微型计算机向电源开关发送信号，恢复工频电源与主电源的连接。在该专利文献1中，电源只连接到控制基板的微型计算机上。因此，如洗净式马桶这样外围装置在附近时没有太大的问题，但在外围装置离开微型计算机的情况下，因为电源只与微型计算机连接，所以有时候电源不能连接到外围装置上而无法进行对外围装置的操作。另外，在该专利文献1中，因为只要工频电源不向主电源供电，则电源就不能连接到外围电路上，所以也就不能进行与外围装置的信息通讯等。

在专利文献2中，记载了在向选择设备侧供电的电源系统中发生异常的情况下，只断开对选择设备的驱动系电源，并只连接控制系电源的发明，即记载了监视选择设备侧的驱动系电源的电压或电流，如果有异常，则停止选择设备侧的电源系统，代之由主体侧电源系供给选择设备控制系电源。因此，驱动系电源即使停止，也还有通信系统电源，可以继续主体和选择设备间的通信。但是，在该专利文献2中，向选择设备的电源供给必须要工频电源，在没有工频电源的情况下，不能进行选择设备与主体的通信。

专利文献1

特开平11—146573号公报(图2)

专利文献2

特开2000-92744号公报(图1)

因此，本发明目的是提供一种换流器装置，其在工频电源无法连接到换流器装置的情况下，或者控制用电源处于断开状态下，也可确认及变更换流器装置的微型计算机或外围电路中的设定状态。

发明内容

本发明涉及的换流器装置，其在换流器主体内具有控制用电源，该控制用电源与在换流器主体、内置选择部、参数单元中任一个所具有的微型计算机或外围电路连接，其特征在于，该换流器装置具有可以使外部电源单元与换流器主体、内置选择部、参数单元中的任一个相连接的外部电源单元连接器，与该外部电源单元连接器相连接的外部电源单元可作为对换流器主体、内置选择部、参数单元所具有的微型计算机或外围电路进行控制的电源而使用。

下一个发明涉及的换流器装置，其特征在于，对应于控制用电源的电平，设定外部电源单元连接器及外部电源单元的种类。

下一个发明涉及的换流器装置，其特征在于，具有多个控制用电源，前述多个控制用电源的电平全部是相同电位。

下一个发明涉及的换流器装置，其特征在于，在外部电源单元连接器及外部电源单元中的任一个上，设有逆流防止装置及过电流防止装置。

下一个发明涉及的换流器装置，其特征在于，在外围电路中，包含与内置选择部的外部I/O相连接的外围装置。

附图说明

图1是表示本发明涉及的实施方式1中的换流器装置的结构的图，图2是表示本发明涉及的实施方式2中的换流器装置的结构的图，图3是表示本发明涉及的实施方式3中的换流器装置的结构的图。

具体实施方式

以下，根据附图详细说明本发明涉及的换流器装置的实施方式。此外，本发明并不限定于该实施方式。

实施方式1.

图1表示本实施方式的换流器装置，在换流器主体1的换流器主电路上具有：变换器部3，其与工频电源2连接；换流器部4，其与感应电动机23连接；防冲击电流电阻20，其介于变换器部3与换流器部4之间；开关21，其与该防冲击电流电阻20并联设置；继电器22，其控制该开关21的开关；以及换流器驱动IC(以下简记为HVIC)19，其用于开关控制换流器部4的桥接的开关元件。

于是，在该换流器主电路中，利用变换器部3将工频电源电压转换为直流，防止冲击电流的同时，基于由HVIC19的开关控制，利用换流器部4将直流转为交流，控制感应电动机23。

另外，由工频电源2在换流器主体1内生成控制用电源。该控制用电源的构造为，具有连接到工频电源2上的二极管电桥5，在该二极管电桥5的输出侧具有工频滤波电容器6，相对于该工频滤波电容器6，串联连接电源变压器7的1次侧和控制电源三极管15，对工频滤波电容器6的充电电压进行变压，在电源变压器7的2次侧输出。

因此，控制用电源的生成，是在换流器主体1内利用二极管电桥5对工频电源电压进行整流，将其转换为直流电压，利用该直流电压使工频滤波电容器6充电，通过控制电源三极管15对充入该工频滤波电容器6的电压进行开/关控制，通过电源变压器7对由该开/关控制的电压进行降压，其结果，在电源变压器7的2次侧即滤波电容器9、11、13、44中，生成所需要的各种控制用电源。在这种情况下，控制电源三极管15由监视输出电压或控制电源三极管15的电流的控制IC14进行控制。

此外，存在于电源变压器7的2次侧的逆流防止二极管8、10、12、43及滤波电容器9、11、13、44，分别形成下述控制用电源：对应于滤波电容器11，形成存在于换流器主体1内的换流器主电路处的HVIC19的控制用电源；对应于滤波电容器13，形成利用开关21使防冲击电流电阻20短路的继电器22的控制用电源；对应于滤波电容器9，形成换流器主体1内换流器控制部16的换流器主体微型计算机17及换流器主体1外参数单元27的参数单元微型计算机29的控制用电源；以及对应于滤波电容器44，形成换流器控制部16的ROM18或内置选择部37的内置选择部微型计算机40的控制用电源。

此外，图中滤波电容器13两端的标号、滤波电容器11两端的标号、滤波电容器9两端的标号及滤波电容器44两端的标号分别连接到相同标号的地方。这种情况下，标号

表示共通或接地的连接。

这样，具有滤波电容器13的控制用电源是继电器22的电源，具有滤波电容器11的控制用电源是HVIC19的电源，具有滤波电容器9的控制用电源是换流器主体微型计算机17的电源及参数单元微型计算机29的电源，具有滤波电容器44的控制用电源是ROM18的电源及内置选择部微型计算机40的电源。

换言之，由上述这些各控制用电源，对换流器控制部16中的换流器主体微型计算机17及ROM18进行供电，前述换流器控制部16内置于换流器主体1中，前述换流器主体微型计算机17管理换流器主体1的控制，前述ROM18存储运行情况或设定信息，另外，对内置于参数单元27中的参数单元微型计算机29进行供电，该参数单元27从外部与换流器主体1相连接，进行换流器主体1的运行状态的监视、设定的确认及变更，此外，对内置于内置选择部37中的内置选择部微型计算机40进行供电，该内置选择部37与换流器主体1内相连接，具有外部I/O或者进行外部通信。这样，可以实现换流器控制部16、参数单元27、内置选择部37中的各个微型计算机及外围电路相互间的通信。

在本实施方式中，还具有两种外部电源单元32、48。外部电源单元32具有外部电源侧连接器33及与之相连接的电池34，外部电源单元48具有外部电源侧连接器49及与之相连接的电池50。并且，在这里，分别由两种外部电源单元32、48形成两种电平的外部电源。另外，在图1中，31、47是外部电源连接电缆。

另一方面，配合两种外部电源单元32、48，在换流器主体1、内置选择部37、参数单元27中，分别具有外部电源单元连接器24、45、41、51、30、46。另外，在换流器主体1及与其分离的参数单元27中，分别具有互相通过连接电缆26进行连接的换流器主体侧连接器25及参数单元侧连接器28，在内置选择部37和换流器主体1之间也具有连接器38、39，另外，在内置选择部37中，具有可与外围装置(图示中省略)连接的内置选择部侧连接器42。

在图1中，外部电源单元32与外部电源单元连接器30连接。与该外部电源单元连接器30的端子标号相同的标号，构造上完全连接后的结果，外部电源单元32与所有相同标号的端子相连接。也就是说，外部电源单元连接器30、24、41被连接到滤波电容器9的两端，其结果，外部电源单元32与换流器控制部16的换流器主体微型计算机17及参数单元27的参数单元微型计算机29相连接。在这种情况下，外部电源单元32无论与外部电源单元连接器30、24、41中哪一个连接器相连接都是同样的连接状态，与滤波电容器9的两端相连接。

另外，在图1中，外部电源单元48与外部电源单元连接器46相连接。与该外部电源单元连接器46的端子标号相同的标号也是在构造上全部连接之后，外部电源单元48与所有相同标号的端子相连接。也就是说，外部电源单元连接器46、45、51被连接到滤波电容器44的两端，其结果，外部电源单元48与换流器控制部16的ROM18及内置选择部微型计算机40相连接。在这种情况下，外部电源单元48无论与外部电源单元连接器46、45、51中的哪一个连接器相连接，也都是同样的连接状态，与滤波电容器44的两端相连接。

在该图1中，表示下述例子，即在换流器主体1中设置外部电源单元连接器24、45，在参数单元27中设置外部电源单元连接器30、46，在内置选择部37中设置外部电源单元连接器41、51。于是，通过该外部电源单元连接器24、45、30、46、41、51，能够由外部电源单元32、48对所要求的工作(例如进行通信)供给必要的控制电流。

这样，通过将外部电源单元32、48连接到各个外部电源单元连接器24、45、30、46、41、51中的某一个上，可以实现换流器控制部16、参数单元27和内置选择部37的各个微型计算机及外围电路相互间的通信，能够进行换流器主体的各种设定值的确认及设定。

例如，通常多是换流器主体1被收容在板内，参数单元27设置在离开换流器主体1的地方(例如控制室等)，即使在通过连接电缆26进行连接的情况下，如图1所示，通过将外部电源单元32、48连接到控制室中的参数单元27上，就可以连接控制电源，可以进行换流器主体1的各种设定值的确认及变更。

并且，在与内置选择部37的连接器42相连接的外围装置(图示省略)上，也与上述相同地，以设置外部电源单元连接器，使给各个外部电源连接器供电的各个控制电源，在各个单元间导通的方式构成，由此，即使将外部电源单元连接到外围装置的外部电源单元连接器上，也可实现同样的供电。

这样，因为可由外部电源单元32、48供给使内置并连接到换流器主体1上的微型计算机或其外围电路工作的控制用电源，所以即使是在换流器主体1调试时，或者由于担心损坏等而无法输入换流器主体1的工频电源即主电路电源的状态下，也能够进行设定值的确认及变更。

另外，因为参数单元27、内置选择部37或换流器装置1中的任一个都是具有外部电源单元连接器24、45、30、46、41、51的构造，所以能够任意选择连接外部电源单元32、48的位置，并易于进行换流器主体1的确认作业。

并且，因为只要将外部电源单元32、48连接到设置在参数单元27、内置选择部37或换流器主体1中的外部电源单元连接器24、45、30、46、41、51中的任一个上，就能使参数单元27、内置选择部37或换流器控制部16的微型计算机或其外围电路工作，所以不只对参数单元27，经由内置选择部37，也可以对计算机等的外围装置进行运行状态的监视及显示、设定的确认及变更。

另外，因为即使在参数单元27位于离开换流器主体1的位置上的情况下，也能够向换流器主体1的微型计算机或其外围电路供给电力，所以即使在离开的地方，也可进行状态的监视及设定的变更等。

而且，因为可以安装与拆卸外部电源单元32、48，所以控制用电源可以只在必要的时候连接。

在上述说明中，换流器控制部16、参数单元27、内置选择部37全部都具有外部电源单元连接器，但也可以是任一个具有，例如是换流器控制部16和参数单元27，或者换流器控制部16和内置选择部37等具有外部电源单元连接器。

实施方式2.

下面，利用图2对实施方式2的换流器装置进行说明。

在上述的实施方式1中，对在所希望的工作(例如进行通信)中需要的控制电源电压为两种(也可以为多种)的情况进行了说明，但在实施方式2中，例示在所希望的工作例如进行通信中需要的控制电源电压是一种的情况。并且如果预先以使通信中所需要的电源为一种的方式来选定部件，则因为外部电源单元也是一种就足够，所以可看出在换流器装置的大小、成本方面的优点。

另外，在上述实施方式1中，是在控制用电源停止时连接外部电源单元32、48，但在该实施方式2中，直接以火线状态并联设置控制用电源，与外部电源单元32连接。

在图2中，与图1相同的部分省略说明，但在图2中，外部电源单元32由电池34、逆流防止二极管35、过电流保护PTC热敏电阻36的串联体构成，前述逆流防止二极管35用于使来自于由工频电源2所生成的控制电源的电流不向电池34逆流，前述过电流保护PTC热敏电阻36防止来自于电池34的过电流，即使由工频电源2生成的控制用电源是火线，外部电源单元32也可连接。

另一方面，配合外部电源单元32，在换流器主体1、内置选择部37、参数单元27中，分别具有外部电源单元连接器24、41、30。

并且，外部电源单元连接器30、24、41被连接到滤波电容器9的两端，其结果，外部电源单元32分别连接到换流器控制部16的换流器主体微型计算机17、ROM18、内置选择部37的内置选择部微型计算机40以及参数单元27的参数单元微型计算机29上。此时，外部电源单元32无论与外部电源单元连接器30、24、41的哪一个连接器相连接，也都是相同的连接状态，与滤波电容器9的两端相连接。

这样，通过将外部电源32连接到各个外部电源单元连接器24、30、41的某一个上，可以实现换流器控制部16、参数单元27和内置选择部37相互间的通信，能够进行换流器装置的各种设定值的确认及设定。

另外，在该实施方式2中，因为在外部电源单元32上附加了保护电路，所以不管有无控制用电源，都可以总是连接外部电源单元32。因此，在工频电源2连接到换流器主体1上的情况下，使用由工频电源2所生成的控制用电源，在工频电源2被断开的情况下，随时转换到由外部电源单元32的供电。

另外，即使工频电源2意外断开，也可进行通信，并可以将出错信息向参数单元27或内置选择部37所附带的外围装置发送。另外，也可进行控制用电源意外断开时的内部电子设备的保护。

这样，在该实施方式2中，不仅起到与上述实施方式1同样的作用效果，而且因为外部电源单元32具有逆流防止功能，所以即使在连接换流器主体1的工频电源2而生成换流器主体1的控制电源时，也可以防止从控制用电源向外部电源单元32的电力流入，并且，即使工频电源2或控制用电源被断开，也可以供给来自于外部电源单元32的电力，所以即使在意外断开时，也可以继续设定及防止数据的损失。另外，因为具有过电流防止功能，所以在连接到外部电源单元32的负荷因短路模式发生故障的情况下，可以抑制来自外部电源单元32的电力供给。

实施方式3.

下面，利用图3说明实施方式3的换流器装置。

在上述实施方式2中，说明了在外部电源单元32内，附加了由逆流防止二极管和过电流保护PTC热敏电阻所构成的保护电路的例子，而在实施方式3中，是在分别设置在换流器主体1、参数单元27、内置选择部37中的外部电源单元连接器24、30、41上，附加保护电路的结构。即，在图3中表示了下述例子，在换流器主体1的外部电源单元连接器24上，附加由用于使来自于由工频电源2所生成的控制用电源的电流不逆流的逆流防止二极管55，和防止来自于外部电源单元32的电池34的过电流的过电流保护PTC热敏电阻54所构成的保护电路，在参数单元27的外部电源单元连接器30上，附加由用于使来自于由工频电源2所生成的控制用电源的电流不逆流的逆流防止二极管53，和防止来自于外部电源单元32的电池34的过电流的过电流保护PTC热敏电阻52所构成的保护电路，在内置选择部37的外部电源单元连接器41上，附加由用于使来自于由工频电源2所生成的控制用电源的电流不逆流的逆流防止二极管57，和防止来自外部电源单元32的电池34的过电流的过电流保护PTC热敏电阻56所构成的保护电路。

在实施方式2中，需要附加了保护电路的外部电源单元32，但在实施方式3中，因为在换流器主体1、参数单元27、内置选择部37的外部电源单元连接器24、30、41上附加有保护电路，所以也可以使用在实施方式1中所示的标准的外部电源单元32作为外部电源单元32。

工业实用性

如上所述，本发明涉及的换流器装置，作为一种即使工频电源或控制用电源被断开，也可进行运行状态的监视及显示、设定的确认及变更的换流器装置，适用于功能扩大了的电动机控制。

Claims (5)

1.一种换流器装置，其在换流器主体内具有控制用电源，该控制用电源与在换流器主体、内置选择部、参数单元中任一个所具有的微型计算机或外围电路连接，其特征在于，

该换流器装置具有可以使外部电源单元与换流器主体、内置选择部、参数单元中的任一个相连接的外部电源单元连接器，与该外部电源单元连接器相连接的外部电源单元可作为对换流器主体、内置选择部、参数单元所具有的微型计算机或外围电路进行控制的电源而使用。

2.如权利要求1所述的换流器装置，其特征在于，

对应于控制用电源的电平，设定外部电源单元连接器及外部电源单元的种类。

3.如权利要求2所述的换流器装置，其特征在于，

具有多个控制用电源，前述多个控制用电源的电平全部是相同电位。

4.如权利要求1所述的换流器装置，其特征在于，

在外部电源单元连接器及外部电源单元的任一个上，设有逆流防止装置及过电流防止装置。

5.如权利要求1所述的换流器装置，其特征在于，

在外围电路中，包含与内置选择部的外部I/O相连接的外围装置。

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