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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gleichrichter und eine Motorantriebsvorrichtung.
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Verwandte Technik
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Es wird verbreitet ein Gleichrichter eingesetzt, der Wechselstrom unter Verwendung eine Diodenbrücke gleichrichtet und Spannungsschwankungen unter Verwendung eines Glättungskondensators reduziert. Eine in der Praxis eingesetzte Motorantriebsvorrichtung umfasst beispielsweise einen Gleichrichter, der Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt, und einen Wechselrichter, der den von dem Gleichrichter ausgegebenen Gleichstrom in Wechselstrom mit einer beliebigen Frequenz rückwandelt und dadurch einen Motor antreibt.
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Bei dem Gleichrichter mit der vorstehenden Konfiguration ist der Glättungskondensator unmittelbar nach dem Einschalten noch nicht aufgeladen, und daher ist eine Spannung zwischen den Enden des Glättungskondensators niedrig, was eine große Differenz zu einer Ausgangsspannung der Diodenbrücke zur Folge hat. Eine derart große Differenz kann das Fließen eines starken Einschaltstroms verursachen. Als Technik zur Verringerung des Einschaltstroms wird in Patentschrift 1 beispielsweise eine Motorantriebsvorrichtung vorgeschlagen, die eine Anfangsaufladeeinheit umfasst, die aufweist: einen Schalter zum Öffnen und Schließen eines Strompfads zwischen einem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler (einer Diodenbrücke) und einem Kondensator (einem Glättungskondensator); und einen Ladewiderstand, der mit dem Schalter parallelgeschaltet ist. Vor dem Antreiben eines Motors wird der Schalter der Anfangsaufladeeinheit geöffnet, damit der Kondensator mit Gleichstrom von dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler aufgeladen wird, wobei der Gleichstrom durch den Ladewiderstand fließt.
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Bei der Motorantriebsvorrichtung gemäß Patentschrift 1 ist der Schalter während einer anfänglichen Aufladezeitspanne ab einem Moment unmittelbar nach dem Einschalten der Motorantriebsvorrichtung vor dem Beginn des Antreibens des Motors geöffnet (ausgeschaltet), damit der von dem Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler ausgegebene Gleichstrom durch den Ladewiderstand in den Kondensator fließt, wodurch der Kondensator aufgeladen wird. Wenn der Kondensator auf eine festgelegte Spannung aufgeladen ist, wird der Schalter zum Kurzschließen der Enden des Ladewiderstands geschlossen (eingeschaltet), wodurch der anfängliche Ladevorgang abgeschlossen wird.
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Patentschrift 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr.
2017-135955 -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In vielen Fällen werden die Einstellung und die Wartung einer Vorrichtung, die einen von einer Motorantriebsvorrichtung mit einem Gleichrichter und einem Wechselrichter angetriebenen Motor umfasst, beispielsweise durch Betätigung der Notabschalttaste oder Abschalten des Hauptstromschalters in einem Zustand durchgeführt, in dem die Stromversorgung der Motorantriebsvorrichtung aus Sicherheitsgründen abgeschaltet ist. Wenn eine Feineinstellung und ein Probebetrieb der Vorrichtung wiederholt werden, werden die Aktivierung und Deaktivierung des Gleichrichters häufig ausgeführt.
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Bei der Motorantriebsvorrichtung gemäß Patentschrift 1 tritt an einem Kontakt des mit dem Ladewiderstand parallelgeschalteten Schalters ein Rückprall auf, wenn der Schalter geschlossen wird, und eine Bogenentladung verursacht eine Abnutzung des Kontakts. Wenn die Aktivierung und Deaktivierung der Motorantriebsvorrichtung gemäß Patentschrift 1 häufig wiederholt werden, kann daher die Abnutzung des Kontakts des Schalters Probleme verursachen. Aus diesem Grund besteht Bedarf an einem Gleichrichter und einer Motorantriebsvorrichtung, die einer häufigen Aktivierung und Deaktivierung gut standhalten.
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Ein Gleichrichter gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine Brückenschaltung, die eine positive Spannungskomponente und eine negative Spannungskomponente aus einer Wechselstrom-Versorgungsspannung ableitet; einen Glättungskondensator, der eine Ausgangsspannung der Brückenschaltung glättet; einen Vorladewiderstand, der zwischen der Brückenschaltung und dem Glättungskondensator vorgesehen ist und einen Einschaltstrom verringert; einen Ladeschalter, der mit dem Vorladewiderstand parallelgeschaltet ist; und eine Steuerung, die den Ladeschalter zwischen einem geöffneten Zustand und einem geschlossenen Zustand umschaltet. Zu Beginn des Anlegens der Wechselstrom-Versorgungsspannung an die Brückenschaltung schließt die Steuerung den Ladeschalter, wenn bestimmt wird, dass eine zwischen Enden des Vorladewiderstands angelegte Spannung gleich einer vorgegebenen Widerstandsschwellenspannung oder niedriger als diese wird.
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Der Gleichrichter gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung hält einer häufigen Aktivierung und Deaktivierung gut stand.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Schaltplan, der eine Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 2 ist ein Schaltplan, der eine Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
- 3 ist ein Schaltplan, der eine Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Die Motorantriebsvorrichtung 100 umfasst: einen Gleichrichter 1, der eine von einer Wechselstromversorgung S zugeführte Wechselstrom-Versorgungsspannung in Gleichspannung umwandelt; und einen Wechselrichter 2, der den von dem Gleichrichter 1 ausgegebenen Gleichstrom in Wechselstrom mit einer beliebigen Frequenz umwandelt und den Wechselstrom an einen Motor M anlegt. Der Gleichrichter 1 ist eine Ausführungsform des Gleichrichters gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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Der Gleichrichter 1 umfasst: eine Brückenschaltung 10, die eine positive Spannungskomponente und eine negative Spannungskomponente aus der Wechselstrom-Versorgungsspannung ableitet; einen Glättungskondensator 20, der eine Ausgangsspannung der Brückenschaltung 10 glättet; einen Vorladewiderstand 30, der zwischen der Brückenschaltung 10 und dem Glättungskondensator 20 vorgesehen ist und einen Einschaltstrom verringert; einen Ladeschalter 40, der mit dem Vorladewiderstand 30 parallelgeschaltet ist; eine Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltung 50, die eine Spannung zwischen Enden des Glättungskondensators 20 erfasst; einen Stromversorgungsschalter 60, der die von der Wechselstromversorgung S zugeführte Wechselstrom-Versorgungsspannung an die Brückenschaltung 10 anlegt; und eine Steuerung 70, die den Ladeschalter 40 zwischen einem geöffneten Zustand und einem geschlossenen Zustand umschaltet.
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Die Brückenschaltung 10 kann als bekannte Drei-Phasen-Dioden-Brückenschaltung ausgestaltet sein, die Dioden 11, 12, 13 zum Ableiten positiver Spannungen der Phasen der Wechselstrom-Versorgungsspannung und Dioden 14, 15, 16 zum Ableiten negativer Spannungen der Phasen der Wechselstrom-Versorgungsspannung umfasst. Die Brückenschaltung 10 legt die von den Dioden 11, 12, 13 abgeleitete positive Spannung über den Vorladewiderstand 30 und den Ladeschalter 40 an ein Ende des Glättungskondensators 20 und die von den Dioden 14, 15, 16 abgeleitete negative Spannung direkt an das andere Ende des Glättungskondensators 20 an.
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Der Glättungskondensator 20 wird aufgrund einer Spannungsdifferenz zwischen dem Glättungskondensator 20 und der Brückenschaltung 10 durch von der Brückenschaltung 10 zugeführten Strom aufgeladen. Der Glättungskondensator 20 glättet ein Pulsieren der Ausgangsspannung der Brückenschaltung 10, das durch die Wellenform der Wechselstrom-Versorgungsspannung verursacht wird, und gibt die geglättete Spannung an den Wechselrichter 2 aus.
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Der Vorladewiderstand 30 reduziert das Fließen eines starken Einschaltstroms von der Brückenschaltung 10 in den Glättungskondensator 20, wobei der starke Einschaltstrom durch eine große Spannungsdifferenz zwischen der Ausgangsspannung der Brückenschaltung 10 und der Spannung des Glättungskondensators 20 verursacht wird, wenn der Glättungskondensator 20 zum Zeitpunkt des Einschaltens noch nicht aufgeladen ist.
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Wie später beschrieben, wird der Ladeschalter 40 von der Steuerung 70 zwischen dem geöffneten Zustand und dem geschlossenen Zustand umgeschaltet. Wenn die Spannungsdifferenz zwischen der Brückenschaltung 10 und dem Glättungskondensator 20 gering wird, wird der Ladeschalter 40 geschlossen, wodurch ein Strompfad gebildet wird, durch den der Vorladewiderstand 30 umgangen wird und über den dem Glättungskondensator 20 von der Brückenschaltung 10 ein stärkerer Strom zugeführt werden kann.
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Die Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltung 50 erfasst eine Spannung zwischen den Enden des Glättungskondensators 20, d.h. die an den Wechselrichter 2 auszugebende Spannung. Die Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltung 50 gibt ein Erfassungssignal, das einen Wert der erfassten Spannung angibt, in die Steuerung 70 ein.
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Der Stromversorgungsschalter 60 ist in einem Strompfad zwischen der Wechselstromversorgung S und der Brückenschaltung 10 vorgesehen und öffnet und schließt den Strompfad nach Maßgabe der Steuerung durch die Steuerung 70. Der Stromversorgungsschalter 60 wird vorzugsweise von einem normalerweise geöffneten Schalter gebildet, der sich in dem geöffneten Zustand befindet, wenn von der Steuerung 70 kein Signal eingegeben wird.
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Zum Zeitpunkt des Beginns des Anlegens der Wechselstrom-Versorgungsspannung an die Brückenschaltung 10 schließt die Steuerung 70 den Ladeschalter 40, wenn bestimmt wird, dass eine zwischen den Enden des Vorladewiderstands 30 angelegte Spannung gleich einer vorgegebenen Widerstandsschwellenspannung oder niedriger als diese wird. Die Steuerung 70 kann durch eine Computervorrichtung implementiert werden, die einen Speicher, eine CPU, eine Eingabe-Ausgabe-Signalschnittstelle, etc. umfasst und ein geeignetes Programm ausführt. Der Strom zum Betreiben der Steuerung 70 wird direkt oder über eine Steuerungs-Stromversorgungsvorrichtung von einer Stromaufseite des Stromversorgungsschalters 60 zugeführt.
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Die Steuerung 70 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, dass die zwischen den Enden des Vorladewiderstands 30 angelegte Spannung gleich der Widerstandsschwellenspannung oder niedriger als diese wird, wenn der von der Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltung 50 erfasste Wert mit einem vorgegebenen Ausgangsschwellenwert übereinstimmt oder niedriger als dieser ist. Normalerweise kann die Spannung der Wechselstromversorgung S als unveränderlich betrachtet werden. Da in diesem Fall die Ausgangsspannung der Brückenschaltung 10 ebenfalls als konstant betrachtet werden kann, besteht eine Korrelation zwischen dem von der Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltung 50 erfassten Wert und der zwischen den Enden des Vorladewiderstands 30 angelegten Spannung. Daher ermöglicht das Einstellen des Ausgangsschwellenwerts auf einen der Widerstandsschwellenspannung entsprechenden Wert die Bestimmung, ob die zwischen den Enden des Vorladewiderstands 30 angelegte Spannung gleich der Widerstandsschwellenspannung oder niedriger als diese wird.
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Die Steuerung 70 schließt den Stromversorgungsschalter 60 nach dem Einstellen des Zustands des Ladeschalters 40 entsprechend der Bestimmung der Spannung zwischen den Enden des Vorladewiderstands 30. Genauer versetzt die Steuerung 70 den Ladeschalter 40 in den geschlossenen Zustand, wenn bestimmt wird, dass die zwischen den Enden des Vorladewiderstands 30 angelegte Spannung gleich der Widerstandsschwellenspannung oder niedriger als diese wird, und schließt dann zum Einleiten der Stromversorgung von der Brückenschaltung 10 zu dem Glättungskondensator 20 den Stromversorgungsschalter 60. Wird bestimmt, dass die zwischen den Enden des Vorladewiderstands 30 angelegte Spannung höher als die Widerstandsschwellenspannung wird, versetzt die Steuerung 70 den Ladeschalter 40 in den geöffneten Zustand und schließt dann zum Einleiten der Stromversorgung von der Brückenschaltung 10 zu dem Glättungskondensator 20 den Stromversorgungsschalter 60.
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Dementsprechend schließt die Steuerung 70 den Ladeschalter 40 beispielsweise vor dem Schließen des Stromversorgungsschalters 60, wenn die Steuerung 70 in einem Zustand eingeschaltet wird, in dem der Glättungskondensator 20 aufgeladen ist, wie in einem Zustand, in dem der Strom unmittelbar nach dem Abschalten der Stromversorgung der Motorantriebsvorrichtung 100 eingeschaltet wird, damit nach Beendigung des Rückpralls eines Kontakts des Ladeschalters 40 Strom zu dem Ladeschalter 40 fließen kann. Diese Konfiguration ermöglicht eine Reduzierung der Abnutzung des Kontakts, die durch eine Bogenentladung verursacht werden kann, die auftreten kann, wenn der Rückprall an dem Ladeschalter 40 erfolgt.
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Die Steuerung 70 hält den Ladeschalter 40 in dem geschlossenen Zustand, bis eine Bestimmung erfolgt, dass die zwischen den Enden des Vorladewiderstands 30 angelegte Spannung gleich der Widerstandsschwellenspannung oder einem separat vorgegebenen Schwellenwert oder höher als diese geworden ist. Während sie gleichzeitig eine unnötige Verlustleistung aufgrund eines Joule-Verlusts in dem Vorladewiderstand 30 verhindert, reduziert diese Konfiguration die Anzahl der Wiederholungen des Öffnens/Schließens des Ladeschalters 40, wodurch eine Verringerung der Abnutzung des Kontakts ermöglicht wird, die durch eine mit dem zum Zeitpunkt des Schließens des Ladeschalters 40 stattfindenden Rückprall einhergehende Bogenentladung verursacht werden kann.
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Der Wechselrichter 2 wandelt die Gleichspannung zwischen den Enden des Glättungskondensators 20 in Drei-Phasen-Wechselspannung mit einer beliebigen Frequenz um. Genauer kann der Wechselrichter 2 eine bekannte Konfiguration aufweisen, die mehrere Schaltelemente zum Ableiten positiver und negativer Spannungen aus dem Glättungskondensator 20 mit einer anderen Zeitvorgabe für jede Phase umfasst.
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Wie vorstehend beschrieben, kann der Gleichrichter 1, der den Stromversorgungsschalter 60 zum Zeitpunkt des Einschaltens schließt, nachdem der Ladeschalter 40 entsprechend der Bestimmung der zwischen den Enden des Vorladewiderstands 30 angelegten Spannung in einen geeigneten Zustand gebracht wurde, die Abnutzung des Kontakts verringern, die durch eine Bogenentladung verursacht werden kann, die auftritt, wenn zum Zeitpunkt des Schließens des Ladeschalters 40 der Rückprall erfolgt. Dadurch halten der Gleichrichter 1 und die Motorantriebsvorrichtung 100, die den Gleichrichter 1 umfasst, einer häufigen Aktivierung und Deaktivierung gut stand.
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Als nächstes wird auf 2 Bezug genommen, die eine Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung 100A gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. In der Beschreibung der Motorantriebsvorrichtung 100A gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind Komponenten, die mit denen der in 1 gezeigten Motorantriebsvorrichtung 100 übereinstimmen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die Beschreibung übereinstimmender Komponenten wird nicht wiederholt.
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Die Motorantriebsvorrichtung 100A umfasst: einen Gleichrichter 1A, der eine von einer Wechselstromversorgung S zugeführte Wechselstrom-Versorgungsspannung in Gleichspannung umwandelt; und einen Wechselrichter 2, der den von dem Gleichrichter 1A ausgegebenen Gleichstrom in Wechselstrom mit einer beliebigen Frequenz umwandelt und den Wechselstrom an einen Motor M anlegt. Der Gleichrichter 1A ist eine Ausführungsform des Gleichrichters gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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Der Gleichrichter 1A umfasst: eine Brückenschaltung 10, die eine positive Spannungskomponente und eine negative Spannungskomponente aus der Wechselstrom-Versorgungsspannung ableitet; einen Glättungskondensator 20, der eine Ausgangsspannung der Brückenschaltung 10 glättet; einen Vorladewiderstand 30, der zwischen der Brückenschaltung 10 und dem Glättungskondensator 20 vorgesehen ist und einen Einschaltstrom verringert; einen Ladeschalter 40, der mit dem Vorladewiderstand 30 parallelgeschaltet ist; eine Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltung 50, die eine Spannung zwischen den Enden des Glättungskondensators 20 erfasst; einen Stromversorgungsschalter 60, der die von der Wechselstromversorgung S zugeführte Wechselstrom-Versorgungsspannung an die Brückenschaltung 10 anlegt; eine Versorgungsspannungs-Erfassungsschaltung 80, die eine Spannung der Wechselstrom-Versorgungsspannung erfasst; und eine Steuerung 70A, die den Ladeschalter 40 zwischen einem geöffneten Zustand und einem geschlossenen Zustand umschaltet.
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Die Versorgungsspannungs-Erfassungsschaltung 80 ist zwischen der Wechselstromversorgung S und dem Stromversorgungsschalter 60 vorgesehen. Die Versorgungsspannungs-Erfassungsschaltung 80 kann mehrere Phasenspannungsdetektoren 81 zur Erfassung der Spannungen der Phasen der Wechselstrom-Versorgungsspannung aufweisen. Die von der Versorgungsspannungs-Erfassungsschaltung 80 erfassten Werte können effektive Werte oder Spitzenwerte sein.
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Zum Zeitpunkt des Beginns des Anlegens der Wechselstrom-Versorgungsspannung an die Brückenschaltung 10 schließt die Steuerung 70A den Ladeschalter 40, wenn bestimmt wird, dass eine zwischen den Enden des Vorladewiderstands 30 angelegte Spannung gleich einer vorgegebenen Widerstandsschwellenspannung oder niedriger als diese wird. Die Steuerung 70A kann durch eine Computervorrichtung implementiert werden, die einen Speicher, eine CPU, eine Eingabe-Ausgabe-Signalschnittstelle, etc. umfasst und ein geeignetes Programm ausführt. Der Strom zum Betreiben der Steuerung 70A wird direkt oder über eine Steuerungs-Stromversorgungsvorrichtung von einer Stromaufseite des Stromversorgungsschalters 60 zugeführt.
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Die Steuerung 70A gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, dass die zwischen den Enden des Vorladewiderstands 30 angelegte Spannung gleich der Widerstandsschwellenspannung oder niedriger als diese wird, wenn eine Differenz zwischen dem von der Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltung 50 erfassten Wert und dem von der Versorgungsspannungs-Erfassungsschaltung 80 erfassten Wert mit einem vorgegebenen Differenzschwellenwert übereinstimmt oder niedriger als dieser ist.
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Selbst wenn bei der vorliegenden Ausführungsform die von der Wechselstromversorgung S zugeführte Wechselstrom-Versorgungsspannung schwankt, kann die an den Vorladewiderstand 30 angelegte Spannung genau bestimmt werden. Dieses Merkmal ermöglicht das Erzielen eines geeigneten Umschaltens zwischen einer Verringerung eines Einschaltstroms durch den Vorladewiderstand 30 und einer Verringerung der Abnutzung des Kontakts des Ladeschalters 40.
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Weiter wird auf 3 Bezug genommen, die eine Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung 100B gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. In der Beschreibung der Motorantriebsvorrichtung 100B gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind Komponenten, die mit denen der in 1 gezeigten Motorantriebsvorrichtung 100 übereinstimmen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die Beschreibung übereinstimmender Komponenten wird nicht wiederholt.
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Die Motorantriebsvorrichtung 100B umfasst: einen Gleichrichter 1B, der eine von einer Wechselstromversorgung S zugeführte Wechselstrom-Versorgungsspannung in Gleichspannung umwandelt; und einen Wechselrichter 2, der den von dem Gleichrichter 1B ausgegebenen Gleichstrom in Wechselstrom mit einer beliebigen Frequenz umwandelt und den Wechselstrom an einen Motor M anlegt. Der Gleichrichter 1B ist eine Ausführungsform des Gleichrichters gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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Der Gleichrichter 1B umfasst: eine Brückenschaltung 10, die eine positive Spannungskomponente und eine negative Spannungskomponente aus der Wechselstrom-Versorgungsspannung ableitet; einen Glättungskondensator 20, der eine Ausgangsspannung der Brückenschaltung 10 glättet; einen Vorladewiderstand 30, der zwischen der Brückenschaltung 10 und dem Glättungskondensator 20 vorgesehen ist und einen Einschaltstrom verringert; einen Ladeschalter 40B, der mit dem Vorladewiderstand 30 parallelgeschaltet ist; eine Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltung 50, die eine Spannung zwischen Enden des Glättungskondensators 20 erfasst; eine Steuerung 70B, die den Ladeschalter 40B zwischen einem geöffneten Zustand und einem geschlossenen Zustand umschaltet; eine Abspannschaltung 90, die die Ausgangsspannung des Glättungskondensators 20 auf eine vorgegebene Spannung verringert und die verringerte Spannung der Steuerung 70B zuführt. Bei dem Gleichrichter 1B gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Wechselstromversorgung S direkt an die Brückenschaltung 10 angeschlossen, ohne dass ein Stromversorgungsschalter zwischen ihnen angeordnet ist.
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Der Ladeschalter 40B ist ein normalerweise geöffnetes Relais, das nur geschlossen wird, während von der Steuerung 70B ein Signal eingegeben wird.
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Zum Zeitpunkt des Beginns des Anlegens der Wechselstrom-Versorgungsspannung an die Brückenschaltung 10 schließt die Steuerung 70B den Ladeschalter 40B, wenn bestimmt wird, dass eine zwischen den Enden des Vorladewiderstands 30 angelegte Spannung gleich einer vorgegebenen Widerstandsschwellenspannung oder niedriger als diese wird. Die Steuerung 70B kann durch eine Computervorrichtung implementiert werden, die einen Speicher, eine CPU, eine Eingabe-Ausgabe-Signalschnittstelle, etc. umfasst und ein geeignetes Programm ausführt. Der Strom zum Betreiben der Steuerung 70B wird von der Abspannschaltung 90 zugeführt.
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Die Steuerung 70B gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, dass die zwischen den Enden des Vorladewiderstands 30 angelegte Spannung gleich der Widerstandsschwellenspannung oder niedriger als diese wird, wenn ein von der Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltung 50 erfasster Wert niedriger als ein vorgegebener Ausgangsschwellenwert ist oder wenn von der Abspannschaltung 90 Strom zugeführt wird. Genauer ist die Steuerung 70B so konfiguriert, dass: die Steuerung 70B den Ladeschalter 40B durch Beenden der Ausgabe eines Steuersignals aktiv öffnet, wenn der von der Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltung 50 erfasste Wert mit dem vorgegebenen Ausgangsschwellenwert übereinstimmt oder niedriger als dieser ist; und dass die Steuerung 70B zulässt, dass sich der Ladeschalter 40 öffnet, indem sie außer Stande gesetzt wird, das Steuersignal zum Schließen des Ladeschalters 40 auszugeben, wenn die Stromversorgung von der Abspannschaltung 90 beendet wird.
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Die Abspannschaltung 90 ist eine Schaltung, die die Ausgangsspannung des Glättungskondensators 20 auf eine Betriebsspannung der Steuerung 70B herabsetzt. Die Abspannschaltung 90 ist darauf ausgelegt, eine Spannung auszugeben, die der Steuerung 70B die Fortsetzung der Durchführung der Steuerung zumindest während einer Zeitspanne ermöglicht, in der die zwischen den Enden des Vorladewiderstands 30 angelegte Spannung in einem Fall höher als die Widerstandsschwellenspannung ist, in dem das Anlegen der Wechselstrom-Versorgungsspannung von der Wechselstromversorgung S an die Brückenschaltung 10 nach der Beendigung des Anlegens der Wechselstrom-Versorgungsspannung wieder aufgenommen wird.
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Wie ersichtlich, hält die Steuerung 70B, die den Ladeschalter 40 entsprechend der Spannung zwischen den Enden des Glättungskondensators 20 öffnet und schließt, den Ladeschalter 40 in dem geschlossenen Zustand, wenn die Zufuhr der Wechselstrom-Versorgungsspannung wieder aufgenommen wird, bevor der Glättungskondensator 20 nach dem Abschalten der Wechselstrom-Versorgungsspannung eine bestimmte Strommenge entlädt. Dadurch kann die Steuerung 70B die Abnutzung des Kontakts verringern, die durch den Rückprall an dem Ladeschalter 40 verursacht werden kann. Ferner wird die Steuerung 70B erneut eingeschaltet, während der Ladeschalter 40 geöffnet ist, wenn die Zufuhr der Wechselstrom-Versorgungsspannung wieder aufgenommen wird, nachdem der Glättungskondensator 20 nach dem Abschalten der Wechselstrom-Versorgungsspannung um eine bestimmte Menge an Strom entladen ist. Dadurch kann die Steuerung 70B den Einschaltstrom durch das Laden des Glättungskondensators 20 über den Vorladewiderstand 30 effektiv verringern.
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Vorstehend wurden die Ausführungsformen des Gleichrichters und der Motorantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Der Gleichrichter und die Motorantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung sind jedoch nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Die im Zusammenhang mit den vorstehenden Ausführungsformen des Gleichrichters und der Motorantriebsvorrichtung beschriebenen Ergebnisse sind lediglich die bevorzugtesten Ergebnisse, die durch den Gleichrichter und die Motorantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung erzielt werden. Die durch den Gleichrichter und die Motorantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung erzielten Ergebnisse sind nicht auf die im Zusammenhang mit den vorstehenden Ausführungsformen beschriebenen beschränkt.
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Der Gleichrichter gemäß der vorliegenden Offenbarung kann zur Zufuhr einer Gleichspannung zu einer anderen elektrischen Schaltung als dem Wechselrichter genutzt werden. Ferner kann der Gleichrichter gemäß der vorliegenden Offenbarung beispielsweise eine Schaltvorrichtung in der Brückenschaltung umfassen, die in Bezug auf die Dioden das Fließen von Strom in umgekehrter Richtung veranlassen kann, und sie kann die Funktion der Umwandlung einer vom Ausgangsende des Glättungskondensators in der umgekehrten Richtung angelegten Gleichspannung in eine mit der Wechselstrom-Versorgungsspannung synchrone Wechselspannung und der Wiedereinspeisung der Wechselspannung in die Wechselstromversorgung aufweisen. Dadurch kann der Wechselrichter der Motorantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung darauf ausgelegt sein, als Gleichrichter zu fungieren, der eine von einem Motor in der umgekehrten Richtung angelegte Wechselspannung in eine Gleichspannung umwandelt, wobei der Motor als Generator genutzt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1A, 1B:
- Gleichrichter
- 2:
- Wechselrichter
- 10:
- Brückenschaltung
- 20:
- Glättungskondensator
- 30:
- Vorladewiderstand
- 40, 40B:
- Ladeschalter
- 50:
- Ausgangsspannungs-Erfassungsschaltung
- 60:
- Stromversorgungsschalter
- 70, 70A, 70B:
- Steuerung
- 80:
- Versorgungsspannungs-Erfassungsschaltung
- 90:
- Abspannschaltung
- 100, 100A, 100B:
- Motorantriebsvorrichtung
- M:
- Motor
- S:
- Wechselstromversorgung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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