JP2001086762A

JP2001086762A - 電源装置

Info

Publication number: JP2001086762A
Application number: JP25945999A
Authority: JP
Inventors: Kouchiyu Kira; 良浩忠吉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 1999-09-13
Publication date: 2001-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】起動時間を短縮することのできる電源装置を
提供する。【解決手段】直流電圧の入力経路に設けられた電磁接
触器と、電磁接触器に直列に接続された充電抵抗と、こ
の充電抵抗に並列接続された充電抵抗短絡回路と、充電
抵抗の負荷側の正、負電圧端子間に直列に接続された直
流リアクトル及びフィルタコンデンサと、ブリッジ接続
された半導体素子をスイッチングしてフィルタコンデン
サの両端に発生した直流電圧を交流電圧に変換するイン
バータ部と、起動時に所定の順序に従って電磁接触器、
充電抵抗短絡回路の投入指令及びインバータ部の制御開
始指令を出力するシーケンス制御手段、並びに制御開始
指令に従ってインバータ部の半導体素子をスイッチング
制御する出力電圧制御手段を有する制御部とを備えてい
るとき、シーケンス制御手段は起動時に電磁接触器に対
する投入指令を出力すると同時に、出力電圧制御手段に
対する制御開始指令を出力することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に、車両用補助
電源装置に好適な電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気車に搭載される車両用電源装置とし
て、車輪駆動用電動機に電力を供給する主電源装置と、
車輪駆動用電動機以外の装置に交流電力を供給する補助
電源装置とがある。図７は従来の車両用補助電源装置の
概略構成図であり、主回路系統を回路図で、制御部をブ
ロック図で示したものである。同図において、図示を省
略したパンタグラフから導出された導線の接続端に電磁
接触器１の一端が接続され、この電磁接触器１の他端
に、充電抵抗短絡回路２及び充電抵抗３の並列接続回路
の一端が接続されている。この並列接続回路の他端に
は、直流リアクトル５の一端が接続され、この直流リア
クトル５の他端がフィルタコンデンサ６を介して、図示
を省略した車輪等を含む接地系統に接続されている。

【０００３】フィルタコンデンサ６の両端には、半導体
素子をブリッジ接続してなるインバータ部７の直流電圧
入力端子が接続され、このインバータ部７の交流電圧出
力端子には相毎に交流リアクトル９の一端が接続され、
これらの交流リアクトル９の他端には、交流コンデンサ
１０がΔ接続されている。これら交流リアクトル９及び
交流コンデンサ１０は交流電圧波形を整形する交流フィ
ルタ回路を構成している。また、交流リアクトル９の他
端には変圧器１１の一次巻線が接続され、この変圧器１
１の二次巻線に負荷が接続されている。

【０００４】上述した主回路系統を制御するために、直
流リアクトル５の電源側で入力電流を検出する電流検出
器４、フィルタコンデンサ６の両端電圧を検出する直流
電圧検出器１５、インバータ部７の出力側の各相の電流
を検出する電流検出器８及び変圧器１１の二次側電圧を
検出する出力電圧検出器１３と、これらの検出器の出力
信号に基づいて電磁接触器１、充電抵抗短絡回路２及び
インバータ部７を制御する制御部１２とが設けられてい
る。

【０００５】制御部１２は、直流電圧検出器１５によっ
て検出されたフィルタコンデンサ６の両端電圧が予め定
めた値を超えたか否かを判別する比較器２４を内蔵し、
その判別結果をも参照し、所定の順序に従って電磁接触
器１や充電抵抗短絡回路２の投入指令を出力したり、イ
ンバータ部７を制御するための制御開始指令を出力した
りするシーケンス制御部２１と、制御開始指令の存在を
条件としてインバータ部７に素子駆動信号を加える出力
電圧制御部２２と、上述した各検出器の出力信号に基づ
いて機器の保護を図る保護検出回路２３とを備えてい
る。

【０００６】以下、図７に示した車両用補助電源装置の
概略動作を説明する。

【０００７】シーケンス制御部２１の投入指令によって
電磁接触器１が投入されると、充電抵抗３及び直流リア
クトル５を介してフィルタコンデンサ６が充電され、こ
のフィルタコンデンサ６の両端電圧がインバータ部７の
入力端子間に印加される。このフィルタコンデンサ６の
両端電圧は直流電圧検出器１５によって検出され、その
検出値がシーケンス制御部２１に加えられる。シーケン
ス制御部２１は検出された電圧が予め設定した値、例え
ば、定格電圧に到達したか否かを比較器２４によって調
べ、定格電圧に到達した時点で充電抵抗短絡回路２に投
入指令を与える。これによって突入電流が低く抑えら
れ、これ以降フィルタコンデンサ６が充電抵抗３を介さ
ずに直接充電されることとなり、充電抵抗３による無駄
な電力消費が抑えられる。

【０００８】フィルタコンデンサ６の両端電圧が定格電
圧に到達した段階で、シーケンス制御部２１は出力電圧
制御部２２に対して制御開始の指令を与える。このと
き、出力電圧制御部２２は直流電圧検出器１５による検
出電圧が定格値であること、すなわち、電圧が確立され
たことを確認し、インバータ部７に対して半導体素子を
駆動する素子駆動信号を出力すると共に、出力電圧検出
器１３の検出電圧が外部からの指令値に一致するような
素子駆動信号を出力する。保護検出回路２３は電流検出
器４，直流電圧検出器１５、電流検出器８及び出力電圧
検出器１３の各検出値が許容範囲を超えたとき、出力電
圧制御部２２に対して制御停止指令を出力したり、シー
ケンス制御部２１に対して再起動指令を与えたりするも
のであるが、本発明には直接的に関係しないので、その
詳しい説明を省略する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の車両用
補助電源装置は、充電抵抗３を充電経路としてフィルタ
コンデンサ６を充電し、さらに、充電抵抗短絡回路２を
投入した後に始めてインバータ部７を動作させていたた
め、負荷を起動するまでの所要時間が長くなってしまう
という問題があった。

【００１０】また、負荷が電動機である場合、この電動
機に印加される電圧を時間の経過とともに次第に増大さ
せて動作の衝撃を弱める一般にソフトスタートと呼ばれ
る制御方法を採用しているため、起動時間がさらに長く
なるという状況にあった。

【００１１】本発明は上記の事情を考慮してなされたも
ので、第１の目的は起動時間を短縮することのできる電
源装置を提供するにある。

【００１２】本発明の第２の目的は、起動時間の短縮に
起因する保護動作の遅れを解消することのできる電源装
置を提供するにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
直流電圧の入力経路に設けられた電磁接触器と、電磁接
触器に直列に接続された充電抵抗と、この充電抵抗に並
列接続された充電抵抗短絡回路と、充電抵抗の負荷側の
正、負電圧端子間に直列に接続された直流リアクトル及
びフィルタコンデンサと、ブリッジ接続された半導体素
子を含み、これらの半導体素子をスイッチングしてフィ
ルタコンデンサの両端に発生した直流電圧を交流電圧に
変換して負荷に供給するインバータ部と、起動時に所定
の順序に従って電磁接触器、充電抵抗短絡回路の各投入
指令及びインバータ部の制御開始指令を出力するシーケ
ンス制御手段、並びに制御開始指令に従ってインバータ
部の半導体素子をスイッチング制御する出力電圧制御手
段を有する制御部とを備えた電源装置において、シーケ
ンス制御手段は起動時に電磁接触器に対する投入指令を
出力すると同時に、出力電圧制御手段に対する制御開始
指令を出力することを特徴とするものである。

【００１４】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
電源装置において、直流リアクトルを流れる入力電流を
検出する電流検出手段を備え、シーケンス制御手段は、
電磁接触器に対する投入指令及び出力電圧制御手段に対
する制御開始指令を出力した後、電流検出手段によって
検出された入力電流が所定値を超えたか否かを判別し、
所定値を超えたと判別したとき出力電圧制御手段に対し
て半導体素子のスイッチング制御を停止する指令を与え
ることを特徴とするものである。

【００１５】請求項３に係る発明は、請求項１に記載の
電源装置において、フィルタコンデンサに流れる電流を
検出する電流検出手段を備え、シーケンス制御手段は、
電磁接触器に対する投入指令及び出力電圧制御手段に対
する制御開始指令を出力した後、電流検出手段によって
検出された電流が所定値を超えたか否かを判別し、所定
値を超えたと判別したとき出力電圧制御手段に対して半
導体素子のスイッチング制御を停止する指令を与えるこ
とを特徴とするものである。

【００１６】請求項４に係る発明は、請求項１に記載の
電源装置において、フィルタコンデンサの両端電圧を検
出する電圧検出手段を備え、シーケンス制御手段は、電
磁接触器に対する投入指令及び出力電圧制御手段に対す
る制御開始指令を出力した後、所定の時間を経過した時
点で電圧検出手段によって検出された電圧が所定値以下
か否かを判別し、所定値以下と判別したとき出力電圧制
御手段に対して半導体素子のスイッチング制御を停止す
る指令を与えることを特徴とするものである。

【００１７】請求項５に係る発明は、請求項１に記載の
電源装置において、インバータ部と負荷との間に設けら
れた交流フィルタ回路と、交流フィルタ回路の入力側及
び出力側のいずれか一方の各相の電流を検出する電流検
出器とを備え、出力電圧制御手段は電流検出器によって
検出された電流波形が半導体素子に加えた所定のオン、
オフ制御信号に対応するものか否かを判断し、電流波形
が所定のオン、オフ制御信号に対応していないと判断し
たときシーケンス制御部に異常信号を送信し、シーケン
ス制御部はこの異常信号の受信に応じて出力電圧制御手
段に半導体素子のスイッチング制御を停止する指令を与
えることを特徴とするものである。

【００１８】請求項６に係る発明は、請求項１に記載の
電源装置において、電圧波形を整形するためにインバー
タ部と負荷との間に設けられた交流リアクトルと交流コ
ンデンサからなる交流フィルタ回路と、交流コンデンサ
に流れる各相の電流を検出する電流検出器とを備え、出
力電圧制御手段は電流検出器によって検出された電流波
形が半導体素子に加えた所定のオン、オフ制御信号に対
応するものか否かを判断し、電流波形が所定のオン、オ
フ制御信号に対応していないと判断したときシーケンス
制御部に異常信号を送信し、シーケンス制御部はこの異
常信号の受信に応じて出力電圧制御手段に半導体素子の
スイッチング制御を停止する指令を与えることを特徴と
するものである。

【００１９】請求項７に係る発明は、請求項６又は７に
記載の電源装置において、出力電圧制御手段は、検出さ
れた電流波形が半導体素子に加えた所定のオン、オフ制
御信号に対応していないと判断したとき、インバータ部
を構成する複数の半導体素子のうち、どの半導体素子が
異常かを併せて判断することを特徴とするものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す好適な
実施形態に基づいて詳細に説明する。

【００２１】図１は本発明に係る電源装置の第１の実施
形態として、車上用補助電源装置の構成を、主回路系統
を回路図で、制御部をブロック図で示したものである。
図中、従来装置を示す図７と同一の要素には同一の符号
を付してその説明を省略する。この実施形態はシーケン
ス制御部２１Ａの構成がシーケンス制御部２１と異なる
だけであり、これ以外は図７と同一に構成されている。
ここで、シーケンス制御部２１Ａは外部から起動指令が
与えられたとき、最初に電磁接触器１の投入指令を出力
するが、この投入指令と同時にインバータ部７の半導体
素子のオン、オフ制御を開始する指令を出力電圧制御部
２２に与えるように講じられている。従って、フィルタ
コンデンサ６の充電が開始されると同時にインバータ部
７の半導体装置がオン、オフ制御されることとなり、フ
ィルタコンデンサ６が定格電圧まで充電される間、実質
的にソフトスタート制御が行われる。また、フィルタコ
ンデンサ６が定格電圧まで充電されたことを、比較器２
４で確認して充電抵抗短絡回路２に対する投入指令が出
力され、これ以降は従来装置と同様な動作が行われる。

【００２２】かくして、図１に示した第１の実施形態に
よれば、装置の起動からフィルタコンデンサ６が定格電
圧に充電されるまでの時間が短縮され、これによって、
起動時間を短縮することができる。

【００２３】図２は本発明に係る電源装置の第２の実施
形態として、車上用補助電源装置の構成を、主回路系統
を回路図で、制御部をブロック図で示したものである。
図中、第１の実施形態を示す図１と同一の要素には同一
の符号を付してその説明を省略する。この実施形態はシ
ーケンス制御部２１Ｂの構成がシーケンス制御部２１Ａ
と異なるだけであり、これ以外は図１と同一に構成され
ている。

【００２４】ここで、シーケンス制御部２１Ｂは前述し
たと同様に、外部から起動指令が与えられたとき、電磁
接触器１の投入指令を出力すると同時にインバータ部７
の半導体素子のオン、オフ制御を開始する指令を出力電
圧制御部２２に与える。一方、電流検出器４によって検
出される電流値が予め設定した値を超えるか否かをもう
一つの比較器２５によって監視し、予め設定した値を超
えたとき出力電圧制御手段２２に対してインバータ部７
を構成する半導体素子のスイッチング制御を停止する指
令を与える機能を備えたものである。

【００２５】従来装置においては、フィルタコンデンサ
６が定格電圧まで充電された状態で充電抵抗短絡回路２
を投入し、その後にインバータ部７の半導体素子に対す
るオン、オフ制御を開始する。従って、三相ブリッジ回
路を構成する半導体素子の短絡故障に起因する過電流に
対する保護機能は、充電抵抗短絡回路２の投入後に動作
するようになっている。上述した各実施形態のように、
電磁接触器１の投入と同時に半導体素子のオン、オフ制
御を開始したとすれば、電磁接触器１の投入から充電抵
抗短絡回路２を投入するまでの期間、保護検出回路２３
の保護機能が十分に働かない場合が予測される。仮に、
半導体素子が装置の起動指令が与えられる前から短絡し
ていたり、起動中に短絡したとしても電磁接触器１の投
入から充電抵抗短絡回路２を投入するまでの期間に流れ
る電流は、最も大きい場合でもパンタグラフから入力さ
れる電圧を充電抵抗３の抵抗値で割算した値になるだけ
であるため、危険性は少ないといえる。しかしながら、
そのような事態を早期に解消する必要があり、また、こ
れ以外の予期しない過電流にも対処する必要がある。

【００２６】この実施形態は、パンタグラフから入力さ
れる電圧を充電抵抗３の抵抗値で割算した値よりも僅か
に低く設定した閾値以上の電流が直流リアクトル５に流
れたか否かを比較器２５で検出し、閾値以上の電流が流
れた場合に、出力電圧制御手段２２に対して半導体素子
のスイッチング制御を停止する指令を与えるように構成
したものである。

【００２７】かくして、図２に示した第２の実施形態に
よれば、装置の起動からフィルタコンデンサが定格電圧
に充電されるまでの時間だけ起動時間を短縮することが
でき、また、起動時間の短縮に起因する保護動作の遅れ
を解消することができる。

【００２８】図３は本発明に係る電源装置の第３の実施
形態として、車上用補助電源装置の構成を、主回路系統
を回路図で、制御部をブロック図で示したものである。
図中、第２の実施形態を示す図２と同一の要素には同一
の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は電
流検出器４の設置位置を直流リアクトル５の電源側か
ら、フィルタコンデンサ６の正電圧側に移動して、フィ
ルタコンデンサ６に流入する電流を検出し、この電流が
パンタグラフから入力される電圧を充電抵抗３の抵抗値
で割算した値よりも僅かに低く設定した閾値を超えたと
き出力電圧制御手段２２に対して半導体素子のスイッチ
ング制御を停止する指令を与えるように構成したもので
ある。

【００２９】かくして、図３に示した第３の実施形態に
よれば、装置の起動からフィルタコンデンサが定格電圧
に充電されるまでの時間だけ起動時間を短縮することが
でき、また、起動時間の短縮に起因する保護動作の遅れ
を解消することができる。

【００３０】図４は本発明に係る電源装置の第４の実施
形態として、車上用補助電源装置の構成を、主回路系統
を回路図で、制御部をブロック図で示したものである。
図中、第３の実施形態を示す図３と同一の要素には同一
の符号を付してその説明を省略する。インバータ部７を
構成する半導体素子に短絡故障が発生したとき、短絡電
流が流れたことによりフィルタコンデンサ６の両端電圧
の上昇が遅くなる。本実施形態はこの点に着目したもの
で、シーケンス制御部２１Ｃは直流電圧検出器１５の検
出電圧を予め設定した閾値とを比較器２５によって比較
し、電磁接触器１を投入してから充電抵抗短絡回路２を
投入するまでの間に定めたある時点の検出電圧が閾値以
下であるとき、出力電圧制御手段２２に対して半導体素
子のスイッチング制御を停止する指令を与えるように構
成したものである。

【００３１】かくして、図４に示した第４の実施形態に
よれば、装置の起動からフィルタコンデンサが定格電圧
に充電されるまでの時間だけ起動時間を短縮することが
でき、また、起動時間の短縮に起因する保護動作の遅れ
を解消することができる。

【００３２】図５は本発明に係る電源装置の第５の実施
形態として、車上用補助電源装置の構成を、主回路系統
を回路図で、制御部をブロック図で示したものである。
図中、第１の実施形態を示す図１と同一の要素には同一
の符号を付してその説明を省略する。周知の如く、イン
バータ部７を構成する半導体素子が短絡したり、あるい
は、開放状態となるような故障が発生した場合、インバ
ータ部７から出力される各相の電流波形が正常なものと
は異なったものとなる。この実施形態は外部から装置の
起動指令が与えられたとき、電磁接触器１の投入指令を
出力すると同時にインバータ部７の半導体素子のオン、
オフ制御を開始する指令を出力電圧制御部２２に与え
る。そして、出力電圧制御部２２Ａはその瞬間から電流
検出器８の検出値を取り込み、各相の電流波形と、出力
電圧制御部２２Ａの素子駆動信号に従ってオン状態にす
る信号を加えた半導体素子が正常にオン状態になってい
る場合の電流波形とを論理部２６によって比較し、正常
な波形を持った電流が流れているか否かを判断する。

【００３３】そして、出力側に流れる各相の電流が、予
想される各相の電流値に対して規定値以上の波形差、例
えば位相差があった場合、出力電圧制御部２２Ａは異常
と判定された相と、短絡か開放かを判別し、シーケンス
制御部２１Ｄに対して異常信号を出力する。これによっ
て、シーケンス制御部２１Ｄは出力電圧制御手段２２Ａ
に対して半導体素子のスイッチング制御を停止する指令
を与える構成になっている。

【００３４】かくして、図５に示した第５の実施形態に
よれば、装置の起動からフィルタコンデンサが定格電圧
に充電されるまでの時間だけ起動時間を短縮することが
でき、また、起動時間の短縮に起因する保護動作の遅れ
を解消することができる。

【００３５】また、出力電圧制御部２２Ａが異常の相
と、短絡か開放かを判定するので、その判定結果を表示
することによって、保守が極めて容易になるという利点
も得られる。

【００３６】なお、上記実施形態ては交流リアクトル９
及び交流コンデンサ１０でなる交流フィルタ回路の入力
側の電流を検出する出力電流検出器８の信号によって正
常、異常を判断したが、交流フィルタの出力側に電流検
出器を設け、この電流検出器の出力信号に基づいて正
常、異常を判別するようにしても良い。

【００３７】図６は本発明に係る電源装置の第６の実施
形態として、車上用補助電源装置の構成を、主回路系統
を回路図で、制御部をブロック図で示したものである。
図中、第５の実施形態を示す図５と同一の要素には同一
の符号を付してその説明を省略する。ここでは、交流コ
ンデンサ１０の各相に流れる電流を電流検出器１４で検
出し、図５に示した電流検出器８の検出値の代わりに出
力電圧制御部２２Ａに加えるように構成したとものであ
る。

【００３８】周知の如く、インバータ部７を構成する半
導体素子が短絡したり、あるいは、開放状態となるよう
な故障が発生した場合、インバータ部７から出力される
各相の電流波形が正常なものとは異なったものとなる。
また、これに対応して交流コンデンサ１０に流れる電流
波形も変化する。この実施形態は外部から起動指令が与
えられたとき、電磁接触器１の投入指令を出力すると同
時にインバータ部７の半導体素子のオン、オフ制御を開
始する指令を出力電圧制御部２２に与える。そして、出
力電圧制御部２２Ａはその瞬間から電流検出器１４の検
出値を取り込み、各相の電流波形と、出力電圧制御部２
２Ａの素子駆動信号に従ってオン状態にする信号を加え
た半導体素子が正常にオン状態になっている場合の電流
波形とを論理部２６によって比較し、正常な波形を持っ
た電流が流れているか否かを判断する。

【００３９】そして、出力側に流れる各相の電流が、予
想される各相の電流値に対して規定値以上の波形差があ
った場合、例えば規定値以上の位相差があった場合、出
力電圧制御部２２Ａは異常と判定された相と、短絡か開
放かを判別し、シーケンス制御部２１Ｄに対して異常信
号を出力する。これによって、シーケンス制御部２１Ｄ
は出力電圧制御手段２２Ａに対して半導体素子のスイッ
チング制御を停止する指令を与える構成になっている。

【００４０】かくして、図６に示した第６の実施形態に
よれば、装置の起動からフィルタコンデンサが定格電圧
に充電されるまでの時間だけ起動時間を短縮することが
でき、また、起動時間の短縮に起因する保護動作の遅れ
を解消することができる。

【００４１】また、出力電圧制御部２２Ａが異常の相
と、短絡か開放かを判定するので、その判定結果を表示
することによって、保守が極めて容易になるという利点
も得られる。

【００４２】以上、本発明を車両用補助電源装置につい
て説明したが、本発明は車両用補助電源装置に限らず、
直流電圧の入力経路に設けられた電磁接触器と、電磁接
触器に直列に接続された充電抵抗と、この充電抵抗に並
列接続された充電抵抗短絡回路と、充電抵抗よりも負荷
側の正、負電圧端子間に直列に接続された直流リアクト
ル及びフィルタコンデンサと、ブリッジ接続された半導
体素子を含み、これらの半導体素子をスイッチングして
フィルタコンデンサの両端に発生した直流電圧を交流電
圧に変換して負荷に供給するインバータ部と、起動時に
所定の順序に従って電磁接触器、充電抵抗短絡回路の投
入指令及びインバータ部の制御開始指令を出力するシー
ケンス制御手段、並びに制御開始指令に従ってインバー
タ部の半導体素子をスイッチング制御する出力電圧制御
手段を有する制御部とを備えた電源装置の殆どに適用す
ることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、請
求項１乃至請求項７に係る発明によれば、起動時間を短
縮することのできる電源装置が得られる。

【００４４】また、請求項２乃至請求項７に係る発明に
よれば、さらに、起動時間の短縮に起因する保護動作の
遅れを解消することのできる電源装置が得られる。

【００４５】さらに、請求項７に係る発明によれば、保
守が極めて容易になるという利点も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電源装置の第１の実施形態とし
て、車上用補助電源装置の構成を、主回路系統を回路図
で、制御部をブロック図で示した図。

【図２】本発明に係る電源装置の第２の実施形態とし
て、車上用補助電源装置の構成を、主回路系統を回路図
で、制御部をブロック図で示した図。

【図３】本発明に係る電源装置の第３の実施形態とし
て、車上用補助電源装置の構成を、主回路系統を回路図
で、制御部をブロック図で示した図。

【図４】本発明に係る電源装置の第４の実施形態とし
て、車上用補助電源装置の構成を、主回路系統を回路図
で、制御部をブロック図で示した図。

【図５】本発明に係る電源装置の第５の実施形態とし
て、車上用補助電源装置の構成を、主回路系統を回路図
で、制御部をブロック図で示した図。

【図６】本発明に係る電源装置の第６の実施形態とし
て、車上用補助電源装置の構成を、主回路系統を回路図
で、制御部をブロック図で示した図。

【図７】従来の電源装置として、車上用補助電源装置の
構成を、主回路系統を回路図で、制御部をブロック図で
示した図。

【符号の説明】

１電磁接触器２充電抵抗短絡回路３充電抵抗４電流検出器５直流リアクトル６フィルタコンデンサ７インバータ部８電流検出器９交流リアクトル１０交流コンデンサ１１変圧器１２制御部１３出力電圧検出器１４電流検出器２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１，２１Ｄシーケンス制御
部２２，２２Ａ出力電圧制御部２３保護検出回路２４，２５比較器２６論理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H007 AA04 CA01 CB05 CC32 DC02 DC05 FA03 FA13 FA19 GA01 5H115 PA00 PC01 PG01 PI03 PU01 PV09 PV23 RE01 TO12 TO13 TR08 TU02 TZ04 5H219 AA21 BB09 CC07 DD04 EE05 EE06 HH01 HH08 HH09 HH17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電圧の入力経路に設けられた電磁接触
器と、前記電磁接触器に直列に接続された充電抵抗と、
この充電抵抗に並列接続された充電抵抗短絡回路と、前
記充電抵抗の負荷側の正、負電圧端子間に直列に接続さ
れた直流リアクトル及びフィルタコンデンサと、ブリッ
ジ接続された半導体素子を含み、これらの半導体素子を
スイッチングして前記フィルタコンデンサの両端に発生
した直流電圧を交流電圧に変換して負荷に供給するイン
バータ部と、起動時に所定の順序に従って前記電磁接触
器、充電抵抗短絡回路の各投入指令及び前記インバータ
部の制御開始指令を出力するシーケンス制御手段、並び
に前記制御開始指令に従って前記インバータ部の半導体
素子をスイッチング制御する出力電圧制御手段を有する
制御部とを備えた電源装置において、前記シーケンス制御手段は起動時に前記電磁接触器に対
する投入指令を出力すると同時に、前記出力電圧制御手
段に対する前記制御開始指令を出力することを特徴とす
る電源装置。
【請求項２】前記直流リアクトルを流れる入力電流を検
出する電流検出手段を備え、前記シーケンス制御手段
は、前記電磁接触器に対する投入指令及び前記出力電圧
制御手段に対する制御開始指令を出力した後、前記電流
検出手段によって検出された入力電流が所定値を超えた
か否かを判別し、所定値を超えたと判別したとき前記出
力電圧制御手段に対して前記半導体素子のスイッチング
制御を停止する指令を与えることを特徴とする請求項１
に記載の電源装置。
【請求項３】前記フィルタコンデンサに流れる電流を検
出する電流検出手段を備え、前記シーケンス制御手段
は、前記電磁接触器に対する投入指令及び前記出力電圧
制御手段に対する制御開始指令を出力した後、前記電流
検出手段によって検出された電流が所定値を超えたか否
かを判別し、所定値を超えたと判別したとき前記出力電
圧制御手段に対して前記半導体素子のスイッチング制御
を停止する指令を与えることを特徴とする請求項１に記
載の電源装置。
【請求項４】前記フィルタコンデンサの両端電圧を検出
する電圧検出手段を備え、前記シーケンス制御手段は、
前記電磁接触器に対する投入指令及び前記出力電圧制御
手段に対する制御開始指令を出力した後、所定の時間を
経過した時点で前記電圧検出手段によって検出された電
圧が所定値以下か否かを判別し、所定値以下と判別した
とき前記出力電圧制御手段に対して前記半導体素子のス
イッチング制御を停止する指令を与えることを特徴とす
る請求項１に記載の電源装置。
【請求項５】前記インバータ部と前記負荷との間に設け
られた交流フィルタ回路と、前記交流フィルタ回路の入
力側及び出力側のいずれか一方の各相の電流を検出する
電流検出器とを備え、前記出力電圧制御手段は前記電流
検出器によって検出された電流波形が前記半導体素子に
加えた所定のオン、オフ制御信号に対応するものか否か
を判断し、電流波形が所定のオン、オフ制御信号に対応
していないと判断したとき前記シーケンス制御部に異常
信号を送信し、前記シーケンス制御部はこの異常信号の
受信に応じて前記出力電圧制御手段に前記半導体素子の
スイッチング制御を停止する指令を与えることを特徴と
する請求項１に記載の電源装置。
【請求項６】電圧波形を整形するために前記インバータ
部と前記負荷との間に設けられた交流リアクトルと交流
コンデンサからなる交流フィルタ回路と、前記交流コン
デンサに流れる各相の電流を検出する電流検出器とを備
え、前記出力電圧制御手段は前記電流検出器によって検
出された電流波形が前記半導体素子に加えた所定のオ
ン、オフ制御信号に対応するものか否かを判断し、電流
波形が所定のオン、オフ制御信号に対応していないと判
断したとき前記シーケンス制御部に異常信号を送信し、
前記シーケンス制御部はこの異常信号の受信に応じて前
記出力電圧制御手段に前記半導体素子のスイッチング制
御を停止する指令を与えることを特徴とする請求項１に
記載の電源装置。
【請求項７】前記出力電圧制御手段は、検出された電流
波形が前記半導体素子に加えた所定のオン、オフ制御信
号に対応していないと判断したとき、前記インバータ部
を構成する複数の半導体素子のうち、どの半導体素子が
異常かを併せて判断することを特徴とする請求項６又は
７に記載の電源装置。