JP2001037293A - インバータ装置 - Google Patents

インバータ装置

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JP2001037293A
JP2001037293A JP11205345A JP20534599A JP2001037293A JP 2001037293 A JP2001037293 A JP 2001037293A JP 11205345 A JP11205345 A JP 11205345A JP 20534599 A JP20534599 A JP 20534599A JP 2001037293 A JP2001037293 A JP 2001037293A
Authority
JP
Japan
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inverter
braking
heater
inverter device
resistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP11205345A
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English (en)
Inventor
Masamichi Niina
正美知 新名
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スペースヒータの為の部品コストを低減出
来、回路構成も簡単に出来るインバータ装置の提供。 【解決手段】 電動モータ14を駆動すべきインバータ
10と、電動モータ14が回生制動時に出力した回生電
力を消費する為の1又は複数の制動抵抗21とを備え、
制動抵抗21を、非運転時にインバータ10を保温する
為のヒータとする構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータを駆動
するインバータと、電動モータが回生制動時に出力した
回生電力を消費する為の制動抵抗とを備えるインバータ
装置に関し、特に、非運転時にインバータを保温する為
のヒータを備えるインバータ装置の改良に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図3は、従来のインバータ装置の構成例
を示すブロック図である。このインバータ装置1は、コ
ンタクタ15により三相交流電源に接続されるべき整流
器2と、整流器2から供給された直流電力を交流電力に
変換し、電動モータ14を駆動すべきインバータ10
と、整流器2が整流し出力した直流電力を平滑するリア
クトル3と、リアクトル3及びインバータ10の正側入
力端子間に接続されたコンタクタ4と、インバータ10
の正側入力端子及び負側入力端子間に接続され、整流器
2から供給された直流電力を平滑するコンデンサ9とを
備えている。
【0003】このインバータ装置1は、また、コンタク
タ4に並列接続され、始動時にコンデンサ9を充電する
ときに、過大な電流が流れるのを防止する為の充電抵抗
5と、インバータ10の正側入力端子及び負側入力端子
間に接続され、電動モータ14が回生制動時に出力した
回生電力を消費する為の制動抵抗6及びトランジスタ7
からなる直列回路である制動回路13と、インバータ1
0及びトランジスタ7をPWMによりスイッチング制御
する制御部8とを備えている。
【0004】上述した整流器2、インバータ10、リア
クトル3、コンタクタ4、コンデンサ9、充電抵抗5、
制動抵抗6、トランジスタ7及び制御部8は、1つのケ
ーシング12に収納されており、ケーシング12は、制
御回路を内蔵するスペースヒータ11(ヒータ)により
保温される。スペースヒータ11には、整流器2の入力
端子側から分岐された単相交流電力が与えられている。
【0005】このような構成のインバータ装置1では、
始動時には、まず、コンタクタ15がオンになり、整流
器2が三相交流電力を直流電力に整流し始める。これに
より、コンデンサ9は、充電抵抗5経由で充電されるの
で、過大な充電電流が流れない。コンデンサ9の充電が
完了した時点で、コンタクタ4がオンになり、インバー
タ10は、制御部8によりスイッチング制御されて、整
流器2から供給された直流電力を周波数制御された交流
電力に変換して、電動モータ14を駆動する。
【0006】電動モータ14の回生制動時、図示しない
電圧検出手段が、所定値より高い回生電力の直流電圧を
検出したとき、制御部8は、トランジスタ7をスイッチ
ングさせて、制動抵抗6により回生電力を消費させ、回
生電力の直流電圧値を低下させる。スペースヒータ11
は、インバータ装置1を超低温の環境又は起動時に結露
しているような環境に設置した場合、インバータ10が
停止している間、ケーシング12内の温度を所定の温度
に保つ為に作動する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のインバータ装置
1は、スペースヒータ11が必要な場合は、上述したよ
うに構成され、インバータ装置本体以外にスペースヒー
タ11を設ける必要があるので、部品コストの上昇を招
くという問題があった。
【0008】本発明に係るインバータ装置に類似した構
成のインバータ装置として、保護装置回路に設けたヒー
タ用抵抗の温度が上昇して、保護装置回路の接点が開
き、回生抵抗を保護する技術が、特開昭61−1891
78号公報に、ブレーキ用抵抗器の近傍に温度感応素子
を配置し、ブレーキ用抵抗器の過熱を未然に防止する技
術が、特開昭62−277081号公報にそれぞれ開示
されているが、それぞれ目的が本発明とは相違するもの
である。本発明は、上述したような事情に鑑みてなされ
たものであり、スペースヒータの為の部品コストを低減
出来、回路構成も簡単に出来るインバータ装置を提供す
ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1発明に係るインバー
タ装置は、電動モータを駆動すべきインバータと、前記
電動モータが回生制動時に出力した回生電力を消費する
為の1又は複数の制動抵抗とを備え、該制動抵抗を、非
運転時に前記インバータを保温する為のヒータとすべく
なしてあることを特徴とする。
【0010】第2発明に係るインバータ装置は、インバ
ータに供給された直流電力を平滑するコンデンサを更に
備え、ヒータは、該コンデンサから電流を供給されるべ
くなしてあることを特徴とする。
【0011】第3発明に係るインバータ装置は、インバ
ータに直流電力を供給すべき整流回路を更に備え、ヒー
タは、該整流回路も保温すべくなしてあることを特徴と
する。
【0012】第4発明に係るインバータ装置は、インバ
ータの入力母線間に制動抵抗と直列に接続されたスイッ
チング素子と、該スイッチング素子をスイッチング制御
する手段とを更に備え、該手段は、前記スイッチング素
子をスイッチング制御することにより、前記制動抵抗を
前記ヒータとすべくなしてあることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を、その実施の形
態を示す図面に基づき説明する。 実施の形態1.図1は、本発明に係るインバータ装置の
実施の形態1の構成を示すブロック図である。このイン
バータ装置1aは、コンタクタ15により三相交流電源
に接続されるべき整流器2と、整流器2から供給された
直流電力を交流電力に変換し、電動モータ14を駆動す
べきインバータ10と、整流器2が整流し出力した直流
電力を平滑するリアクトル3と、リアクトル3及びイン
バータ10の正側入力端子間に接続されたコンタクタ4
と、インバータ10の正側入力端子及び負側入力端子間
に接続され、整流器2から供給された直流電力を平滑す
るコンデンサ9とを備えている。
【0014】このインバータ装置1aは、また、コンタ
クタ4に並列接続され、始動時にコンデンサ9を充電す
るときに、過大な電流が流れるのを防止する為の充電抵
抗5と、インバータ10の正側入力端子及び負側入力端
子間に接続され、電動モータ14が回生制動時に出力し
た回生電力を消費する為の制動抵抗21及びトランジス
タ7(スイッチング素子)からなる直列回路と、インバ
ータ10及びトランジスタ7をPWMによりスイッチン
グ制御し、コンタクタ4,15をオン/オフ制御する制
御部8a(スイッチング制御する手段)とを備えてい
る。
【0015】上述した整流器2、インバータ10、リア
クトル3、コンタクタ4、コンデンサ9、充電抵抗5、
トランジスタ7及び制御部8aは、1つのケーシング1
2aに収納されており、ケーシング12aは、スペース
ヒータ(ヒータ)として作動する制動抵抗21により保
温される。
【0016】以下に、このような構成のインバータ装置
1aの動作を説明する。インバータ装置1aは、始動時
には、まず、制御部8aがコンタクタ15をオンにし、
整流器2が三相交流電力を直流電力に整流し始める。こ
れにより、コンデンサ9は、充電抵抗5経由で充電され
るので、過大な充電電流が流れない。コンデンサ9の充
電が完了した時点で、制御部8aがコンタクタ4をオン
にし、制御部8aは、インバータ10をPWMによりス
イッチング制御する。これにより、インバータ10は、
整流器2から供給された直流電力を周波数制御された交
流電力に変換し、電動モータ14を駆動する。
【0017】電動モータ14の回生制動時、図示しない
電圧検出手段が、所定値より高い回生電力の直流電圧を
検出したとき、制御部8aは、トランジスタ7をスイッ
チングさせて、制動抵抗21により回生電力を消費さ
せ、回生電力の直流電圧値を低下させる。制御部8a
は、インバータ装置1aが超低温の環境又は起動時に結
露しているような環境に設置されている場合、インバー
タ10が停止している間でも、コンタクタ4,15をオ
ン状態にしておき、トランジスタ7をPWMによりスイ
ッチング制御して制動抵抗21に電流を流し、スペース
ヒータとしてケーシング12a内の温度を所定の温度に
保つ為に作動させる。このとき、制御部8aは、インバ
ータ10をスイッチング制御しないので、インバータ1
0は作動しない。
【0018】インバータ10が作動している間は、イン
バータ10の発熱により、ケーシング12a内の温度は
十分高くなるので、スペースヒータは、インバータ10
が作動していないときのみ作動すれば良い。従って、ス
ペースヒータは、制動抵抗21の制動動作に制限を加え
ることなく、作動することが出来る。制動抵抗21の容
量は、制動抵抗として十分な容量の範囲である必要があ
り、スペースヒータとしての容量は、制御部8aのPW
Mによるスイッチングにより制御することが出来る。ま
た、制御部8aが温度検出機能を有していれば、より細
かい温度制御が可能である。
【0019】尚、大容量インバータは、大容量のコンデ
ンサ9を有していることが一般的であり、特に、長時間
の瞬停補償機能を有するインバータは、大容量のコンデ
ンサ9を有している。この場合、図1において、インバ
ータ10の停止時にコンタクタ4,15をオフ状態と
し、コンデンサ9に充電された電荷を、制御部8aがト
ランジスタ7をPWMによりスイッチング制御すること
により放電させ、制動抵抗21に給電することが出来、
制動抵抗21をスペースヒータとして作動させることが
出来る。
【0020】実施の形態2.図2は、本発明に係るイン
バータ装置の実施の形態2の構成を示すブロック図であ
る。このインバータ装置1bは、実施の形態1における
制動抵抗21及びトランジスタ7からなる直列回路に、
並列接続された制動抵抗23及びトランジスタ22から
なる直列回路を更に備えた構成であり、制御部8b(ス
イッチング制御する手段)は、トランジスタ22を、ト
ランジスタ7と同様に又は異なるようにスイッチング制
御する。尚、制動抵抗及びトランジスタからなる直列回
路を更に備えた構成であっても良い。その他の構成及び
動作は、上述した実施の形態1の構成及び動作と同様で
あるので、説明を省略する。
【0021】
【発明の効果】第1発明に係るインバータ装置によれ
ば、インバータが電動モータを駆動し、1又は複数の制
動抵抗は、電動モータが回生制動時に出力した回生電力
を消費する。また、制動抵抗は、非運転時にインバータ
を保温する為のヒータとして作動する。これにより、ス
ペースヒータの為の部品コストを低減出来、回路構成も
簡単に出来るインバータ装置を実現することが出来る。
【0022】第2発明に係るインバータ装置によれば、
コンデンサが、インバータに供給された直流電力を平滑
する。また、コンデンサは、ヒータに電流を供給する。
これにより、スペースヒータの為の部品コストを低減出
来、回路構成も簡単に出来ると共に、省電力であるイン
バータ装置を実現することが出来る。
【0023】第3発明に係るインバータ装置によれば、
整流回路が、インバータに直流電力を供給し、ヒータ
は、整流回路も保温する。これにより、スペースヒータ
の為の部品コストを低減出来、回路構成も簡単に出来る
インバータ装置を実現することが出来る。
【0024】第4発明に係るインバータ装置によれば、
スイッチング素子が、インバータの入力母線間に制動抵
抗と直列に接続され、制御する手段が、スイッチング素
子をスイッチング制御する。制御する手段は、スイッチ
ング素子をスイッチング制御することにより、制動抵抗
をヒータとして作動させる。これにより、スペースヒー
タの為の部品コストを低減出来、回路構成も簡単に出来
るインバータ装置を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るインバータ装置の実施の形態の
構成を示すブロック図である。
【図2】 本発明に係るインバータ装置の実施の形態の
構成を示すブロック図である。
【図3】 従来のインバータ装置の構成例を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
1a,1b インバータ装置、2 整流器、7,22
トランジスタ(スイッチング素子)、8a,8b 制御
部(スイッチング制御する手段)、9 コンデンサ、1
0 インバータ、12a ケーシング、14 電動モー
タ、21,23 制動抵抗。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H007 AA00 BB06 CA01 CB02 CB05 CC23 DA03 DC08 EA02 FA01 FA13 FA16 HA03 5H530 AA05 CE15 DD03 DD13 EE01 5H576 AA20 CC05 DD02 DD04 EE09 EE11 FF01 FF05 HA02 HB02 LL44 MM03 PP02

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動モータを駆動すべきインバータと、
    前記電動モータが回生制動時に出力した回生電力を消費
    する為の1又は複数の制動抵抗とを備え、該制動抵抗
    を、非運転時に前記インバータを保温する為のヒータと
    すべくなしてあることを特徴とするインバータ装置。
  2. 【請求項2】 インバータに供給された直流電力を平滑
    するコンデンサを更に備え、ヒータは、該コンデンサか
    ら電流を供給されるべくなしてある請求項1記載のイン
    バータ装置。
  3. 【請求項3】 インバータに直流電力を供給すべき整流
    回路を更に備え、ヒータは、該整流回路も保温すべくな
    してある請求項1又は2記載のインバータ装置。
  4. 【請求項4】 インバータの入力母線間に制動抵抗と直
    列に接続されたスイッチング素子と、該スイッチング素
    子をスイッチング制御する手段とを更に備え、該手段
    は、前記スイッチング素子をスイッチング制御すること
    により、前記制動抵抗を前記ヒータとすべくなしてある
    請求項1〜3の何れかに記載のインバータ装置。
JP11205345A 1999-07-19 1999-07-19 インバータ装置 Pending JP2001037293A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007238228A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータの温水装置
US7368889B2 (en) * 2003-02-14 2008-05-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Motor control apparatus and control method thereof
WO2021117124A1 (ja) * 2019-12-10 2021-06-17 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換システムの制御装置
JP7399124B2 (ja) 2021-01-05 2023-12-15 東芝三菱電機産業システム株式会社 自励式無効電力補償装置

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