JP2001037242A - インバータ装置の過電流保護装置 - Google Patents
インバータ装置の過電流保護装置Info
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Abstract
切な保護動作が行われるインバータ装置の過電流保護装
置を提供すること。 【解決手段】インバータ運転前に所定範囲の電圧を所定
時間だけ前記負荷に印加する瞬時電圧印加部62と、こ
の瞬時電圧印加部62によって発生する電流を検出する
瞬時電流検出部63と、この瞬時電流検出部63によっ
て得られた電流が異常であるか否かを評価する電流異常
検出部61と、この電流異常検出部61によって電流異
常が認められたときインバータ装置2の運転を禁止する
禁止部64とを具備する。
Description
機の可変速駆動に用いるインバータ装置に係り、特に、
過電流保護装置に関する。
置では、一般、過電流保護装置として過電流検出による
ゲート遮断が知られている。このゲート遮断による保護
装置は、主回路に設けた電流検出器からの電流帰還値が
所定値以上となった場合に異常と判定し、ゲートを遮断
することで、インバータ装置の損傷拡大を防ぐものであ
る。
の過電流保護装置では、例えば電流検出器が故障してい
たり、電流検出器からの電流帰還の電線が遮断している
場合等、電流検出が正常に行えない場合は、実際に主回
路に過大な電流が流れているにもかかわらず、過電流検
出による保護動作が期待できないという問題があった。
い場合であっても、適切な保護動作が行われるインバー
タ装置の過電流保護装置を提供することにある。
するために、次のようなインバータ装置とするものであ
る。
波数の交流電力に変換して負荷に供給するインバータ装
置の過電流保護装置において、インバータ運転前に所定
範囲の電圧を所定時間だけ前記負荷に印加する瞬時電圧
印加手段と、この瞬時電圧印加手段によって発生する電
流を検出する瞬時電流検出手段と、この瞬時電流検出手
段によって得られた電流が異常であるか否かを評価する
電流異常検出手段と、この電流異常検出手段によって電
流異常が認められたとき前記インバータ装置の運転を禁
止する手段とを具備することを特徴とする。
波数の交流電力に変換して負荷に供給するインバータ装
置の過電流保護装置において、インバータ運転前に所定
範囲の電圧を所定時間だけ前記負荷に印加する瞬時電圧
印加手段と、この瞬時電圧印加手段によって発生する電
流のうち二相分の電流を検出する瞬時二相電流検出手段
と、この瞬時二相電流検出手段によって得られた二相電
流が夫々所定範囲外のとき電流異常と判定する電流異常
検出手段と、この電流異常検出手段によって異常が認め
られたとき前記インバータ装置の運転を禁止する手段と
を具備することを特徴とする。
波数の交流電力に変換して負荷に供給するインバータ装
置の過電流保護装置において、前記インバータ装置を流
れる三相電流を検出する瞬時三相電流検出手段と、この
瞬時三相電流検出手段によって得られた三相電流の総和
が所定値以上又は三相とも所定値以下のとき電流異常と
判定する電流異常検出手段と、この電流異常検出手段に
よって電流異常が認められたとき前記インバータ装置の
運転を禁止する手段とを具備することを特徴とする。
波数の交流電力に変換して負荷に供給するインバータ装
置の過電流保護装置において、インバータ運転前に所定
範囲の電圧を所定時間だけ前記負荷に印加する瞬時電圧
印加手段と、この瞬時電圧印加手段によって発生する三
相電流を検出する瞬時三相電流検出手段と、この瞬時三
相電流検出手段によって得られた三相電流夫々が所定範
囲外のとき電流異常と判定する電流異常検出手段と、こ
の電流異常検出手段により二相以上の電流異常が認めら
れたとき前記インバータ装置の運転を禁止し、前記電流
異常検出手段により一相以下の電流異常が認められたと
き当該異常相を除外した上で前記インバータ装置の運転
を継続する手段とを具備することを特徴とする。
波数の交流電力に変換して負荷に供給するインバータ装
置の過電流保護装置において、インバータ運転前に所定
範囲の電圧を所定時間だけ前記負荷に印加する瞬時電圧
印加手段と、この瞬時電圧印加手段によって発生する電
流のうち二相分の電流を検出する瞬時二相電流検出手段
と、この瞬時二相電流検出手段によって電流検出が行わ
れない一相だけのゲート信号を遮断する個別ゲート遮断
手段と、前記瞬時二相電流検出手段によって得られた二
相電流夫々が所定範囲外のとき電流異常と判定する電流
異常検出手段とを具備することを特徴とする。
波数の交流電力に変換して負荷に供給するインバータ装
置の過電流保護装置において、インバータ運転前に所定
範囲の電圧を所定時間だけ前記負荷に印加する瞬時電圧
印加手段と、この瞬時電圧印加手段によって発生する電
流のうち二相分の電流を検出する瞬時二相電流検出手段
と、この瞬時二相電流検出手段によって電流検出が行わ
れない一相だけのゲート信号を遮断する個別ゲート遮断
手段と、前記瞬時二相電流検出手段によって得られた二
相電流の和が所定範囲外のとき電流異常と判定する電流
異常検出手段とを具備することを特徴とする。
あっては、インバータ運転前に電流検出が正常に行える
か否かの判定を実施し、異常と判定した場合は以後の運
転を禁止するため、インバータ装置の損傷拡大が防止で
きる。
ンバータ運転中に電流検出が正常に行えるか否かの判定
を実施し、異常と判定した場合は以後の運転を禁止する
ため、インバータ装置の損傷拡大が防止できる。
は、三相分の電流検出器のうち、一相だけが異常と判定
された場合には他の二相分の電流検出器だけを使用して
運転を継続できる。
ては、電流検出が正常に行えるか否かの判定を実施する
ので、電流検出器に異常がある場合だけでなく、電動機
断線時やゲートパルス出力回路異常時においても、以後
の運転を禁止できるため、被害拡大が防止できる。
過電流保護装置の実施形態を図面を参照して説明する。
実施形態を図1を参照して説明する。
置2及び負荷である電動機(I.M)3は主回路を構成
している。また、インバータ装置2に通常備わっている
制御装置は、速度検出器(S.S)4、電流検出器5,
6、加算器11、微分器12、積分器13、速度制御器
14、ベクトル制御器15、電流制御器16、リミット
処理器17、座標変換器18、インバータゲート出力器
19、座標変換器20及び過電流検出器21からなる。
―1を具備する。この電流異常検出器65―1は、電流
異常検出部61、各相毎にスイッチを有する瞬時電圧印
加部62、電流検出器5,6を含む瞬時電流検出部63
及び運転禁止部64を具備する。
取り付けられた速度検出器(S.S)4からの位相帰還
信号θrは、微分器(d/dt)12によって速度帰還
信号SP Fに変換される。速度帰信号還は速度基準信
号SP Rとともに速度制御器14に入力されトルク基
準信号T Rを得る。トルク基準信号は磁束基準信号F
L Rと共にベクトル制御器15においてトルク電流基
準信号IQ R、励磁電流基準信号ID Rおよび、す
べり周波数信号FSに変換される。すべり周波数信号は
積分器13によって積分され、すべり位相信号θsを得
る。すべり位相信号はθsは位相帰還信号θrと加算器
11で加算され、1次位相信号θ1を得る。
出器5からU相電流帰還信号IU Fを、W相電流検出器
6からW相電流帰還信号IW Fを得る。U相電流帰還
信号とW相電流帰還信号と1次位相信号θ1とは、座標
変換器20に入力され、トルク電流帰還信号IQ Fお
よび励磁電流帰還信号ID Fに変換される。このトル
ク電流帰還信号IQ Fおよび励磁電流帰還信号ID
Fはトルク電流基準信号IQ Rと励磁電流基準信号I
D Rと共に電流制御器16に入力され、リミット処理
器17において電圧リミット制御器54から出力される
電圧リミット値LMT Eに応じたリミット処理がなさ
れ、その結果、q軸電圧基準信号EQ R、d軸電圧基準
信号ED Rを得る。
信号ED Rは1次位相信号θ1と共に座標変換18に
入力され、U相電圧基準信号VU REF、V相電圧基
準信号VV REF、W相電圧基準信号VW REFを
得る。以下ではU相電圧基準信号VU REF,V相電
圧基準信号VV REF,W相電圧基準信号VW RE
Fをまとめて三相電圧基準信号とよぶ。
ータゲート出力器19に入力され、ここでPWM制御が
なされた後、ゲートパルスとしてインバータ装置2に供
給される。
本実施形態では次のような過電流保護がなされる。すな
わち、U相電流帰還信号IU F,W相電流帰還信号I
W Fは過電流検出器21に入力され、所定レベル以上の
電流が検出された場合は過電流検出信号によって、イン
バータゲート出力器19において全ゲートパルスをオフ
させることにより、インバータ装置2を保護している。
またインバータの運転又は停止は、運転停止信号を運転
停止手段64に入力することで行う。
て、運転停止信号の「停止」から「運転」への変化をと
らえて、この変化から数ms間だけ、瞬時電圧印加手段
62のスイッチを、VU REF T,VV REF
T,VW REF Tがインバータゲート出力器19に
入力されるように切替える。ここでVU REF T,
VV REF T,VW REF Tの関係は、例えば
下記とする。
VV REF T=0、 (VU REF T>0) 上記電圧を数ms間出力すれば、電動機3のU相には正
の電流が流れ、W相には負の電流が流れることとなる。
流れる電流の値は出力電圧値と電動機3のインピーダン
スで決まる。
F,W相電流帰還信号IW Fが所定値以上となるよ
うに出力電圧基準値を予め調整しておく必要がある。こ
こで所定値とは、例えば電動機定格電流の10%のこと
である。
極性が変わるだけで同様の結果となる。
U F,W相電流帰還信号IW Fの極性と値を電流異
常検出手段61にて調査し、U相電流帰還信号IU
F,W相電流帰還信号IW Fが共に極性が正常で、値
が所定値以上であれば異常なしとして電流異常検出信号
を「0」として、そうでない場合は異常ありとして電流
異常検出信号を「1」とする。電流異常検出信号が
「1」となった場合は、運転禁止部64によって運転停
止信号に関係なく運転が禁止されるため、インバータ装
置2の損傷拡大を防止できる。
施形態を図2を参照して説明する。
流異常検出器65―2を有する。この電流異常検出器6
5―2は、第1の実施形態における瞬時電流検出部63
にV相電流検出器7を追加して瞬時電流検出部63´と
し、電流異常検出部61´を設けると共に瞬時電圧印加
部62を削除した構成とする。
て、運転停止信号が「運転」のときに、電流異常検出部
61でU相電流帰還信号IU F,V相電流帰還信号I
V F,W相電流帰還信号IW Fの調査を行う。
三相電流が三相とも零ではない。このことを利用して以
下に記す調査内容にて判定する。
かつ(|IW F|<所定値) (所定値とは例えば電動機定格電流の1%) 上記判定基準1,2が共に成立しない場合は正常とみな
し、電流異常検出信号を「0」にする。そうでない場合
は異常とみなし、電流異常検出信号を「1」にする。
は、運転禁止部64によって運転停止信号に関係なくイ
ンバータ装置2の運転が禁止されるため、インバータ装
置2の損傷拡大を防止できる。
施形態を図3を参照して説明する。
流異常検出器65―3を有する。この電流異常検出器6
5―3は、第2の実施形態に瞬時電圧印加部62を追加
した構成とする。
て、運転停止信号の「停止」から「運転」への変化をと
らえて、この変化から数ms間だけ瞬時電圧印加部62
のスイッチを、VU REF T,VV REF T,
VW REF Tがインバータゲート出力器19に入力
されるように切替える。
T,VW REF Tの関係は、例えば下記とする。
(1/2)・VV REF T、 (VU REF T>0) 上記電圧を数ms間出力すれば、電動機のU相、W相に
は正の電流が流れ、V相には負の電流が流れることとな
る。流れる電流の値は出力電圧値と電動機のインピーダ
ンスで決まる。よって正常状態にてU相電流帰還信号I
U F,W相電流帰還信号IW Fが所定値以上となる
ように出力電圧基準値を予め調整しておく必要がある。
ここで所定値とは、例えば電動機定格電流の10%のこ
とである。VU REF Tを負数としても電流の極性
が変わるだけで同様の結果となる。
U F,V相電流帰還信号IV F,W相電流帰還信号
IW Fの極性と値を電流異常検出部61にて調査し、
U相電流帰還信号IU F,V相電流帰還信号IV
F,W相電流帰還信号IW Fが全て極性が正常で、値
が所定値以上であれば異常なしとして電流異常検出信号
を「0」とする。
流帰還信号IV F,W相電流帰還信号IW Fのうち
一相だけが異常の場合は電流異常検出信号を「0」とす
る一方で、異常相の情報を座標変換20へ入力し座標変
換20では正常な二相だけを使用して座標変換を行い運
転を継続する。
電流帰還信号IV F,W相電流帰還信号IW Fのう
ち二相以上が異常の場合は電流異常検出信号を「1」と
して以後のインバータ装置2の運転を禁止する。
は、運転禁止部64によって運転停止信号に関係なくイ
ンバータ装置2の運転が禁止されるため、インバータ装
置2の損傷拡大を防止できる。
施形態を図4を参照して説明する。
流異常検出器65―4を有する。この電流異常検出器6
5―4は、第1の実施形態に、インバータ出力器19´
に対応して個別相ゲート遮断部66を追加した構成とす
る。
て、運転停止信号の「停止」から「運転」への変化をと
らえて、この変化から数ms間だけ、個別相ゲート遮断
部66においてV相ゲート信号だけをゲート遮断状態と
し、同時に、瞬時電圧印加部62のスイッチを、VU
REF T,VW REF Tがインバータゲート出力
器19に入力されるように切替える。
Tの関係は例えば下記とする。
(VU REF T>0) 上記電圧を数ms間出力すれば、電動機のU相には正の
電流が流れ、W相には負の電流が流れることとなる。流
れる電流の値は出力電圧値と電動機のインピーダンスで
決まる。よって正常状態にてU相電流帰還信号IU
F,W相電流帰還信号IW Fが所定値以上となるよう
に出力電圧基準値をあらかじめ調整しておく必要があ
る。
10%のことである。
性が変わるだけで同様の結果となる。
U F,W相電流帰還信号IW Fの極性と値を電流異
常検出部61にて調査する。
F,W相電流帰還信号IW Fが共に極性が正常で、値
が所定値以上であれば異常なしとして電流異常検出信号
を「0」として、そうでない場合は異常ありとして電流
異常検出信号を「1」とする。
は、運転禁止部64によって運転停止信号に関係なくイ
ンバータ装置2の運転が禁止されるため、インバータ装
置2の損傷拡大を防止できる。
電流帰還信号IU F,W相電流帰還信号IW Fの和
の絶対値が所定範囲外(例えば電動機定格電流の1%以
上)であれば異常とみなしても同等の効果が得られる。
バータ運転前に電流検出が正常に行えるか否かの判定を
実施し、異常と判定した場合は以後の運転を禁止するた
め、インバータ装置の損傷拡大が防止でき、また電流検
出器に異常がある場合だけでなく、電動機断線時やゲー
トパルス出力回路異常時においても、以後のインバータ
装置の運転を禁止し、装置損傷拡大を防止すことが可能
なインバータ装置の過電流保護装置を提供できる。
の第1の実施形態を示すブロック図。
の第2の実施形態を示すブロック図。
の第3の実施形態を示すブロック図。
の第4の実施形態を示すブロック図。
M)、4…速度検出器(S.S)、5…U相電流検出
器、6…W相電流検出器、7…V相電流検出器、11…
加算器、12…微分器、13…積分器、14…速度制御
器、15…ベクトル制御器、16…電流制御器、17…
リミット処理、18…座標変換器、19…インバータゲ
ート出力器、20…座標変換器、21…過電流検出器、
61…電流異常検出部、62…瞬時電圧印加部、63…
瞬時電流検出部、64…運転禁止部、65―1,65―
2,65―3,65―4…電流異常検出器、66…個別
相ゲート遮断部。
Claims (6)
- 【請求項1】 直流電力を任意周波数の交流電力に変換
して負荷に供給するインバータ装置の過電流保護装置に
おいて、 インバータ運転前に所定範囲の電圧を所定時間だけ前記
負荷に印加する瞬時電圧印加手段と、 この瞬時電圧印加手段によって発生する電流を検出する
瞬時電流検出手段と、 この瞬時電流検出手段によって得られた電流が異常であ
るか否かを評価する電流異常検出手段と、 この電流異常検出手段によって電流異常が認められたと
き前記インバータ装置の運転を禁止する手段とを具備す
ることを特徴とするインバータ装置の過電流保護装置。 - 【請求項2】 直流電力を任意周波数の交流電力に変換
して負荷に供給するインバータ装置の過電流保護装置に
おいて、 インバータ運転前に所定範囲の電圧を所定時間だけ前記
負荷に印加する瞬時電圧印加手段と、 この瞬時電圧印加手段によって発生する電流のうち二相
分の電流を検出する瞬時二相電流検出手段と、 この瞬時二相電流検出手段によって得られた二相電流が
夫々所定範囲外のとき電流異常と判定する電流異常検出
手段と、 この電流異常検出手段によって異常が認められたとき前
記インバータ装置の運転を禁止する手段とを具備するこ
とを特徴とするインバータ装置の過電流保護装置。 - 【請求項3】 直流電力を任意周波数の交流電力に変換
して負荷に供給するインバータ装置の過電流保護装置に
おいて、 前記インバータ装置を流れる三相電流を検出する瞬時三
相電流検出手段と、 この瞬時三相電流検出手段によって得られた三相電流の
総和が所定値以上又は三相とも所定値以下のとき電流異
常と判定する電流異常検出手段と、 この電流異常検出手段によって電流異常が認められたと
き前記インバータ装置の運転を禁止する手段とを具備す
ることを特徴とするインバータ装置の過電流保護装置。 - 【請求項4】 直流電力を任意周波数の交流電力に変換
して負荷に供給するインバータ装置の過電流保護装置に
おいて、 インバータ運転前に所定範囲の電圧を所定時間だけ前記
負荷に印加する瞬時電圧印加手段と、 この瞬時電圧印加手段によって発生する三相電流を検出
する瞬時三相電流検出手段と、 この瞬時三相電流検出手段によって得られた三相電流夫
々が所定範囲外のとき電流異常と判定する電流異常検出
手段と、 この電流異常検出手段により二相以上の電流異常が認め
られたとき前記インバータ装置の運転を禁止し、前記電
流異常検出手段により一相以下の電流異常が認められた
とき当該異常相を除外した上で前記インバータ装置の運
転を継続する手段とを具備することを特徴とするインバ
ータ装置の過電流保護装置。 - 【請求項5】 直流電力を任意周波数の交流電力に変換
して負荷に供給するインバータ装置の過電流保護装置に
おいて、 インバータ運転前に所定範囲の電圧を所定時間だけ前記
負荷に印加する瞬時電圧印加手段と、 この瞬時電圧印加手段によって発生する電流のうち二相
分の電流を検出する瞬時二相電流検出手段と、 この瞬時二相電流検出手段によって電流検出が行われな
い一相だけのゲート信号を遮断する個別ゲート遮断手段
と、 前記瞬時二相電流検出手段によって得られた二相電流夫
々が所定範囲外のとき電流異常と判定する電流異常検出
手段とを具備することを特徴とするインバータ装置の過
電流保護装置。 - 【請求項6】 直流電力を任意周波数の交流電力に変換
して負荷に供給するインバータ装置の過電流保護装置に
おいて、 インバータ運転前に所定範囲の電圧を所定時間だけ前記
負荷に印加する瞬時電圧印加手段と、 この瞬時電圧印加手段によって発生する電流のうち二相
分の電流を検出する瞬時二相電流検出手段と、 この瞬時二相電流検出手段によって電流検出が行われな
い一相だけのゲート信号を遮断する個別ゲート遮断手段
と、 前記瞬時二相電流検出手段によって得られた二相電流の
和が所定範囲外のとき電流異常と判定する電流異常検出
手段とを具備することを特徴とするインバータ装置の過
電流保護装置。
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JP20779299A JP3592144B2 (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | インバータ装置の過電流保護装置 |
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JP20779299A JP3592144B2 (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | インバータ装置の過電流保護装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2001037242A true JP2001037242A (ja) | 2001-02-09 |
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ID=16545582
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP20779299A Expired - Lifetime JP3592144B2 (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | インバータ装置の過電流保護装置 |
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