JP2000333363A - サージ保護回路 - Google Patents
サージ保護回路Info
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- JP2000333363A JP2000333363A JP11141861A JP14186199A JP2000333363A JP 2000333363 A JP2000333363 A JP 2000333363A JP 11141861 A JP11141861 A JP 11141861A JP 14186199 A JP14186199 A JP 14186199A JP 2000333363 A JP2000333363 A JP 2000333363A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電源がショートしない電動機用制御装置のサ
ージ保護回路を提供することを目的とする。 【解決手段】 コンバータ部の電源側の線間にコンデン
サ５を接続し、電源１の少なくとも１相とアース間に酸
化亜鉛を主成分としたサージ吸収器と放電管タイプのサ
ージ吸収器を直列に接続したサージ吸収回路６を設け
る。電源の１相とアース間にサージが発生した時は、サ
ージ吸収回路６を電源の１相とアース間に挿入している
ので、酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収器が万一、シ
ョートモードで破壊しても、放電管タイプのサージ吸収
器が断線しヒューズの役割を果たし、電動機用制御装置
の電源のショートを防ぐ。また、電源の各線間にサージ
が発生した際は、各線間のコンデンサ５がオープンモー
ドとなり、電動機用制御装置の電源のショートを防ぐ。
ージ保護回路を提供することを目的とする。 【解決手段】 コンバータ部の電源側の線間にコンデン
サ５を接続し、電源１の少なくとも１相とアース間に酸
化亜鉛を主成分としたサージ吸収器と放電管タイプのサ
ージ吸収器を直列に接続したサージ吸収回路６を設け
る。電源の１相とアース間にサージが発生した時は、サ
ージ吸収回路６を電源の１相とアース間に挿入している
ので、酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収器が万一、シ
ョートモードで破壊しても、放電管タイプのサージ吸収
器が断線しヒューズの役割を果たし、電動機用制御装置
の電源のショートを防ぐ。また、電源の各線間にサージ
が発生した際は、各線間のコンデンサ５がオープンモー
ドとなり、電動機用制御装置の電源のショートを防ぐ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はダイオードなどで構
成されるコンバータ部とトランジスタ・ＩＧＢＴなどで
構成されるインバータ部とを備え、コンバータ部の直流
電圧をパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）して、可変電圧
・可変周波数を出力するインバータ装置やサーボドライ
バ装置などの電動機用制御装置におけるサージ保護回路
に関するものである。
成されるコンバータ部とトランジスタ・ＩＧＢＴなどで
構成されるインバータ部とを備え、コンバータ部の直流
電圧をパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）して、可変電圧
・可変周波数を出力するインバータ装置やサーボドライ
バ装置などの電動機用制御装置におけるサージ保護回路
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電動機用制御装置においては、コンバー
タ部の交流電圧側にブレーカを挿入し、ショート破壊時
の過電流を検出し保護しており、電源をショートさせな
い電動機用制御装置を供給する上で、ショートモードに
ならない回路および部品の選定が重要である。
タ部の交流電圧側にブレーカを挿入し、ショート破壊時
の過電流を検出し保護しており、電源をショートさせな
い電動機用制御装置を供給する上で、ショートモードに
ならない回路および部品の選定が重要である。
【０００３】以下、従来の電動機用制御装置のサージ保
護回路について説明する。
護回路について説明する。
【０００４】図３において、１は電源、２はダイオード
で構成される電源の交流電源を整流するコンバータ部、
３は平滑コンデンサ、４はＰＷＭ制御して可変電圧・可
変周波数を出力するインバータ部、３５は線間のサージ
を吸収する酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収器、３６
は電源の１相とアース間に設けた、酸化亜鉛を主成分と
したサージ吸収器と放電管タイプのサージ吸収器を直列
に接続したサージ吸収回路であり、サージ吸収器３５と
サージ吸収回路３６を合わせてサージ保護回路という。
７は電動機である。
で構成される電源の交流電源を整流するコンバータ部、
３は平滑コンデンサ、４はＰＷＭ制御して可変電圧・可
変周波数を出力するインバータ部、３５は線間のサージ
を吸収する酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収器、３６
は電源の１相とアース間に設けた、酸化亜鉛を主成分と
したサージ吸収器と放電管タイプのサージ吸収器を直列
に接続したサージ吸収回路であり、サージ吸収器３５と
サージ吸収回路３６を合わせてサージ保護回路という。
７は電動機である。
【０００５】以上のように構成された電動機用制御装置
のサージ保護回路について、以下にその動作について説
明する。
のサージ保護回路について、以下にその動作について説
明する。
【０００６】まず、電動機用制御装置は、電源１の交流
電圧をコンバータ部２と平滑コンデンサ３で整流，平滑
して直流電圧を作り、この直流電圧をインバータ部４で
電動機７が要求する電圧，周波数をもつ交流に逆変換す
る。
電圧をコンバータ部２と平滑コンデンサ３で整流，平滑
して直流電圧を作り、この直流電圧をインバータ部４で
電動機７が要求する電圧，周波数をもつ交流に逆変換す
る。
【０００７】そして、電源１の線間に接続されたサージ
吸収器３５は、線間に発生したサージ電圧をクランプ
し、サージエネルギーを吸収する。また、電源１の１相
とアース間に接続したサージ吸収回路３６は、電源１と
アース間に発生したサージ電圧をクランプし、サージエ
ネルギーを吸収および放電する。
吸収器３５は、線間に発生したサージ電圧をクランプ
し、サージエネルギーを吸収する。また、電源１の１相
とアース間に接続したサージ吸収回路３６は、電源１と
アース間に発生したサージ電圧をクランプし、サージエ
ネルギーを吸収および放電する。
【０００８】ここで、サージ吸収器３５のクランプ電圧
をＶｚとし、放電管タイプのサージ吸収器の放電開始電
圧をＶＤとすると、サージ吸収回路３６を挿入した相の
クランプ電圧ＶＬＥ１は、次の式で表される。
をＶｚとし、放電管タイプのサージ吸収器の放電開始電
圧をＶＤとすると、サージ吸収回路３６を挿入した相の
クランプ電圧ＶＬＥ１は、次の式で表される。
【０００９】 ＶＬＥ１＝Ｖｚ＋ＶＤ・・・・・・・・・・（１） また、サージ吸収回路３６が接続されていない２線の電
源線の一方にサージが発生した際には、線間のサージ吸
収器３５を通して、サージ吸収回路３６にてサージ電圧
をクランプし、サージエネルギーを吸収および放電す
る。
源線の一方にサージが発生した際には、線間のサージ吸
収器３５を通して、サージ吸収回路３６にてサージ電圧
をクランプし、サージエネルギーを吸収および放電す
る。
【００１０】この時、サージ吸収回路３６が接続されて
いない２線の電源線の一方とアース間のクランプ電圧Ｖ
ＬＥ２は、次の式で表される。
いない２線の電源線の一方とアース間のクランプ電圧Ｖ
ＬＥ２は、次の式で表される。
【００１１】 ＶＬＥ２＝２Ｖｚ＋ＶＤ・・・・・・・・・（２） クランプ電圧ＶＬＥ２は、前記のＶＬＥ１に対しサージ
吸収器３５のクランプ電圧Ｖｚだけ上昇することにな
る。
吸収器３５のクランプ電圧Ｖｚだけ上昇することにな
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電動機用制御装置のサージ保護回路構成において、
線間に接続された酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収器
３５は故障の際にはショートモードになってしまうこと
がほとんどであり、サージ吸収器３５がショートモード
で破壊した際、電動機用制御装置の電源がショートして
しまうという課題があった。
来の電動機用制御装置のサージ保護回路構成において、
線間に接続された酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収器
３５は故障の際にはショートモードになってしまうこと
がほとんどであり、サージ吸収器３５がショートモード
で破壊した際、電動機用制御装置の電源がショートして
しまうという課題があった。
【００１３】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、従来に比べ電源がショートしない電動機用制御装置
のサージ保護回路を提供することを目的とする。
で、従来に比べ電源がショートしない電動機用制御装置
のサージ保護回路を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の電動機用制御装置のサージ保護回路は、電源
の線間にコンデンサを接続し、前記電源の少なくとも１
相とアース間に酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収器と
放電管タイプのサージ吸収器を直列に接続したものであ
る。
に本発明の電動機用制御装置のサージ保護回路は、電源
の線間にコンデンサを接続し、前記電源の少なくとも１
相とアース間に酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収器と
放電管タイプのサージ吸収器を直列に接続したものであ
る。
【００１５】これにより、電源がショートしない電動機
用制御装置のサージ保護回路が得られる。
用制御装置のサージ保護回路が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するために本発明
の請求項１に記載の発明は、電源の交流電圧を直流電圧
に変換するコンバータ部とその出力に接続された平滑コ
ンデンサの直流電圧をスイッチングすることによって交
流の可変電圧・可変周波数に変換するインバータ部を備
えた電動機用制御装置において、前記コンバータ部の電
源側の線間にコンデンサを接続し、前記電源の少なくと
も１相とアース間に酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収
器と放電管タイプのサージ吸収器を直列に接続したもの
であり、コンバータ部電源の線間にショートモードで破
壊しないコンデンサを使用し、電源がショートしないよ
うにしたサージ保護回路を提供することができる。
の請求項１に記載の発明は、電源の交流電圧を直流電圧
に変換するコンバータ部とその出力に接続された平滑コ
ンデンサの直流電圧をスイッチングすることによって交
流の可変電圧・可変周波数に変換するインバータ部を備
えた電動機用制御装置において、前記コンバータ部の電
源側の線間にコンデンサを接続し、前記電源の少なくと
も１相とアース間に酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収
器と放電管タイプのサージ吸収器を直列に接続したもの
であり、コンバータ部電源の線間にショートモードで破
壊しないコンデンサを使用し、電源がショートしないよ
うにしたサージ保護回路を提供することができる。
【００１７】請求項２に記載の発明は、コンバータ部の
電源側の各線間には酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収
器を複数個直列に接続し、電源の各相とアース間には前
記酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収器と放電管タイプ
のサージ吸収器を直列に接続し、前記放電管タイプのサ
ージ吸収器を共用したものであり、コンバータ部電源の
線間で一方のサージ吸収器がショートモードで破壊して
も、残りのサージ吸収器により電源がショートしないよ
うにしたサージ保護回路を提供することができる。
電源側の各線間には酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収
器を複数個直列に接続し、電源の各相とアース間には前
記酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収器と放電管タイプ
のサージ吸収器を直列に接続し、前記放電管タイプのサ
ージ吸収器を共用したものであり、コンバータ部電源の
線間で一方のサージ吸収器がショートモードで破壊して
も、残りのサージ吸収器により電源がショートしないよ
うにしたサージ保護回路を提供することができる。
【００１８】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００１９】（実施例１）図１において、１は電源、２
はダイオードで構成される電源の交流電源を整流するコ
ンバータ部、３は平滑コンデンサ、４はＰＷＭ制御して
可変電圧・可変周波数を出力するインバータ部、５は線
間のサージを吸収するコンデンサにより構成したサージ
吸収器、６は電源の１相とアース間に設けた、酸化亜鉛
を主成分としたサージ吸収器と放電管タイプのサージ吸
収器を直列に接続したサージ吸収回路であり、サージ吸
収器５とサージ吸収回路６をあわせてサージ保護回路と
いう。
はダイオードで構成される電源の交流電源を整流するコ
ンバータ部、３は平滑コンデンサ、４はＰＷＭ制御して
可変電圧・可変周波数を出力するインバータ部、５は線
間のサージを吸収するコンデンサにより構成したサージ
吸収器、６は電源の１相とアース間に設けた、酸化亜鉛
を主成分としたサージ吸収器と放電管タイプのサージ吸
収器を直列に接続したサージ吸収回路であり、サージ吸
収器５とサージ吸収回路６をあわせてサージ保護回路と
いう。
【００２０】この構成において、電源の１線とアース間
にサージが発生した時は、サージ吸収回路６を電源の１
相とアース間に挿入しているので、酸化亜鉛を主成分と
したサージ吸収器が万一、ショートモードで破壊して
も、放電管タイプのサージ吸収器が断線しヒューズの役
割を果たし、電動機用制御装置を保護する。また、サー
ジ吸収回路６が接続されていない他の２線の一方とアー
ス間にサージが発生しても、線間のコンデンサによるサ
ージ吸収器５を通って、サージ吸収回路６にてサージ電
圧をクランプし、サージエネルギーを吸収および放電す
る。
にサージが発生した時は、サージ吸収回路６を電源の１
相とアース間に挿入しているので、酸化亜鉛を主成分と
したサージ吸収器が万一、ショートモードで破壊して
も、放電管タイプのサージ吸収器が断線しヒューズの役
割を果たし、電動機用制御装置を保護する。また、サー
ジ吸収回路６が接続されていない他の２線の一方とアー
ス間にサージが発生しても、線間のコンデンサによるサ
ージ吸収器５を通って、サージ吸収回路６にてサージ電
圧をクランプし、サージエネルギーを吸収および放電す
る。
【００２１】ここで、線間のコンデンサに加わるサージ
吸収電圧をＶｃとすると、サージ吸収回路６が接続され
ていない２線の電源線の一方とアース間のクランプ電圧
ＶＬＥ３は、次の式で表される。
吸収電圧をＶｃとすると、サージ吸収回路６が接続され
ていない２線の電源線の一方とアース間のクランプ電圧
ＶＬＥ３は、次の式で表される。
【００２２】 ＶＬＥ３＝Ｖｚ＋ＶＤ＋Ｖｃ・・・・・・・・・・（３） クランプ電圧ＶＬＥ３は、前記ＶＬＥ１に対しコンデン
サによるサージ吸収電圧Ｖｃだけ上昇する。
サによるサージ吸収電圧Ｖｃだけ上昇する。
【００２３】そして、電源の各線間にサージが発生した
際は、各線間のコンデンサによるサージ吸収器５によ
り、電動機用制御装置を保護する。このコンデンサによ
るサージ吸収器５は、万一、故障してもオープンモード
がほとんどであり、電源がショートする可能性は少な
い。
際は、各線間のコンデンサによるサージ吸収器５によ
り、電動機用制御装置を保護する。このコンデンサによ
るサージ吸収器５は、万一、故障してもオープンモード
がほとんどであり、電源がショートする可能性は少な
い。
【００２４】（実施例２）図２において、サージ保護回
路は電源の各線間に酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収
器を直列に２個接続したサージ吸収回路２５と電源の各
相とアース間には酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収器
と放電管タイプのサージ吸収器を直列に接続したサージ
吸収回路２６であり、放電管タイプのサージ吸収器は電
源の各相とアース間において共用する。その他は実施例
１と同様である。
路は電源の各線間に酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収
器を直列に２個接続したサージ吸収回路２５と電源の各
相とアース間には酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収器
と放電管タイプのサージ吸収器を直列に接続したサージ
吸収回路２６であり、放電管タイプのサージ吸収器は電
源の各相とアース間において共用する。その他は実施例
１と同様である。
【００２５】この時、電源の各相とアース間のクランプ
電圧は、（１）式と同じである。
電圧は、（１）式と同じである。
【００２６】電源の各相とアース間にサージが発生した
際に、サージ吸収回路２６の酸化亜鉛を主成分としたサ
ージ吸収器が万一、ショートモードで破壊しても、放電
管タイプのサージ吸収器が、断線しヒューズの役割を果
たし、電動機用制御装置を保護する。
際に、サージ吸収回路２６の酸化亜鉛を主成分としたサ
ージ吸収器が万一、ショートモードで破壊しても、放電
管タイプのサージ吸収器が、断線しヒューズの役割を果
たし、電動機用制御装置を保護する。
【００２７】そして、電源の各線間にサージが発生した
際は、各線間に酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収器を
直列に２個接続したサージ吸収回路２５により、電動機
用制御装置を保護する。このサージ吸収回路２５によ
り、一方のサージ吸収器がショート破壊しても、残りの
サージ吸収器にて、サージ電圧をクランプしサージエネ
ルギーを吸収するサージ保護の役割を果たし、電源はシ
ョートしない。
際は、各線間に酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収器を
直列に２個接続したサージ吸収回路２５により、電動機
用制御装置を保護する。このサージ吸収回路２５によ
り、一方のサージ吸収器がショート破壊しても、残りの
サージ吸収器にて、サージ電圧をクランプしサージエネ
ルギーを吸収するサージ保護の役割を果たし、電源はシ
ョートしない。
【００２８】前記、サージ吸収回路２５は２個のサージ
吸収器により構成したが、２個以上でも問題はない。複
数個のサージ吸収器の組合せにより、サージに対して異
なる性能を有するサージ吸収回路２５を実現することが
できる。
吸収器により構成したが、２個以上でも問題はない。複
数個のサージ吸収器の組合せにより、サージに対して異
なる性能を有するサージ吸収回路２５を実現することが
できる。
【００２９】また、上記２つの実施例では、３相交流電
源の例を記したが、単相交流電源でも適用できる。
源の例を記したが、単相交流電源でも適用できる。
【００３０】
【発明の効果】上記の実施例から明らかなように請求項
１記載の発明によれば、電源の線間に接続されたサージ
吸収器をコンデンサにすることにより、コンデンサは、
ショート破壊しないため、電源もショートしない。
１記載の発明によれば、電源の線間に接続されたサージ
吸収器をコンデンサにすることにより、コンデンサは、
ショート破壊しないため、電源もショートしない。
【００３１】また、請求項２記載の発明によれば、電源
の線間に接続されたサージ吸収回路を酸化亜鉛を主成分
としたサージ吸収器を複数個直列に接続することによ
り、サージ吸収器の一方がショート破壊しても、サージ
電圧をクランプし、サージエネルギーを吸収するサージ
保護の役割を果たし、電源はショートしない。
の線間に接続されたサージ吸収回路を酸化亜鉛を主成分
としたサージ吸収器を複数個直列に接続することによ
り、サージ吸収器の一方がショート破壊しても、サージ
電圧をクランプし、サージエネルギーを吸収するサージ
保護の役割を果たし、電源はショートしない。
【００３２】以上により、従来に比べ電源がショートし
ない電動機用制御装置を提供することができる。
ない電動機用制御装置を提供することができる。
【図１】本発明の実施例１における電動機制御装置の構
成図
成図
【図２】本発明の実施例２における電動機制御装置の構
成図
成図
【図３】従来の電動機制御装置の構成図
１ 電源 ２ コンバータ部 ３ 平滑コンデンサ ４ インバータ部 ５ コンデンサ ２５ サージ吸収器 ６、２６ サージ吸収回路 ７ 電動機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｍ 7/06 Ｈ０２Ｍ 7/06 Ｈ Ｈ０２Ｐ 7/63 ３０２ Ｈ０２Ｐ 7/63 ３０２Ｓ Ｆターム(参考） 5G013 AA01 AA04 AA16 BA02 CB01 CB16 DA01 DA11 DA12 5G053 AA10 BA04 CA05 CA08 EB01 EB05 EC02 EC06 FA04 5H006 BB05 CA07 CB01 CC01 FA01 5H576 BB06 CC05 EE11 HA02 HB01 MM03 5H740 BA18 BB05 BB08 BB10 BC01 BC02 MM01
Claims (2)
- 【請求項１】 電源の交流電圧を直流電圧に変換するコ
ンバータ部とその出力に接続された平滑コンデンサの直
流電圧をスイッチングすることによって交流の可変電圧
・可変周波数に変換するインバータ部を備えた電動機用
制御装置において、前記コンバータ部の電源側の線間に
コンデンサを接続し、前記電源の少なくとも１相とアー
ス間に酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収器と放電管タ
イプのサージ吸収器を直列に接続したサージ保護回路。 - 【請求項２】 電源の交流電圧を直流電圧に変換するコ
ンバータ部とその出力に接続された平滑コンデンサの直
流電圧をスイッチングすることによって交流の可変電圧
・可変周波数に変換するインバータ部を備えた電動機用
制御装置において、前記コンバータ部の電源側の各線間
には酸化亜鉛を主成分としたサージ吸収器を複数個直列
に接続し、電源の各相とアース間には前記酸化亜鉛を主
成分としたサージ吸収器と放電管タイプのサージ吸収器
を直列に接続し、前記放電管タイプのサージ吸収器を共
用したサージ保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11141861A JP2000333363A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | サージ保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11141861A JP2000333363A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | サージ保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000333363A true JP2000333363A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15301882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11141861A Pending JP2000333363A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | サージ保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000333363A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002281617A (ja) * | 2001-03-19 | 2002-09-27 | Nippon Kouatsu Electric Co | 避雷器付分電盤 |
| JP2011078247A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Mikimoto:Kk | サージ防護装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5225221A (en) * | 1975-08-21 | 1977-02-25 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Detecting system of surge absorption ground fault for stationary high frequency inverter device |
| JPH0819175A (ja) * | 1994-07-01 | 1996-01-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | サーボドライバ用サージ保護回路 |
| JPH0898529A (ja) * | 1994-09-19 | 1996-04-12 | Hitachi Ltd | インバータ装置 |
| JPH10326702A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-12-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | サージ吸収器 |
-
1999
- 1999-05-21 JP JP11141861A patent/JP2000333363A/ja active Pending
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