JP2001112265A - インバータ装置及び電動機駆動装置 - Google Patents

インバータ装置及び電動機駆動装置

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JP2001112265A
JP2001112265A JP28513899A JP28513899A JP2001112265A JP 2001112265 A JP2001112265 A JP 2001112265A JP 28513899 A JP28513899 A JP 28513899A JP 28513899 A JP28513899 A JP 28513899A JP 2001112265 A JP2001112265 A JP 2001112265A
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JP
Japan
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circuit
inrush
prevention circuit
semiconductor switching
inrush prevention
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Shuichi Sekiguchi
周一 関口
Mutsuo Tokashiki
睦男 渡嘉敷
Tomoya Kamezawa
友哉 亀澤
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】インバータ装置及び電動機駆動装置において、
大容量のインバータ装置の突入防止回路に半導体スイッ
チング素子を適用でき、安価で、信頼性の高いものとす
ること。 【解決手段】電源投入時に平滑回路7に突入電流が流入
するのを防止するための突入防止回路20を有するイン
バータ装置及び電動機駆動装置において、突入防止回路
20は、突入電流を制限する限流手段3と、複数の半導
体スイッチング素子4a、4bと、この半導体スイッチ
ング素子4a、4bを駆動する突入防止回路用駆動回路
30とを有し、半導体スイッチング素子4a、4bを並
列に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ装置及
び電動機駆動装置に係り、特に突入防止回路を備えたイ
ンバータ装置及び電動機駆動装置に好適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来のインバータ装置は、主回路用電源
を平滑する平滑回路と、主回路用電源投入時に平滑回路
に突入電流が流入するのを防止するための突入防止回路
と、前記平滑回路から入力し電動機を駆動するインバー
タ部とを備え、突入防止回路に、リレー、電磁接触器な
どを利用したものがある(従来技術1)。
【0003】また、最近の小容量のインバータ装置で
は、主回路用電源を平滑する平滑回路と、主回路用電源
投入時に平滑回路に突入電流が流入するのを防止するた
めの突入防止回路と、前記平滑回路から入力し電動機を
駆動するインバータ部とを備え、突入防止回路に、サイ
リスタなどの半導体スイッチング素子が使われるように
なっている(従来技術2)。このインバータ装置では、
入力側のコンバータと、出力側のインバータと、突入防
止回路のサイリスタとを一体化した半導体モジュールも
使用されるようになっている。
【0004】なお、このインバータ装置に用いられる突
入防止回路を図6を用いて説明する。図6において、3
は限流抵抗、4はサイリスタ、6は突入防止回路制御
部、10aはアノードゲート間抵抗、10bはゲートカ
ソード間抵抗、11はフォトサイリスタ用ゲート抵抗、
12はフォトサイリスタ、15は突入防止回路制御部用
電源である。サイリスタ4は、単一で用いられ、限流抵
抗3に並列に接続されている。また、サイリスタ4のゲ
ートは、アノードゲート間抵抗10aとカソードゲート
間抵抗10bとの接続点に接続されている。アノードゲ
ート間抵抗10aとサイリスタ4のゲートの間にはフォ
トサイリスタ12が配置されている。
【0005】従来技術に関連するインバータ装置として
は、特開平3−3668号公報に記載されたものが挙げ
られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術1の
インバータ装置においては、突入防止回路のリレー、電
磁接触器などにコイルを使用するため、入力周波数によ
り特性が変化するという問題があり、例えば、インバー
タの受電電圧に制約が生じていた。また、機械接触のた
め、接点に機械的な寿命があり、かつ高価なものとなっ
ていた。
【0007】また、従来技術2のインバータ装置におい
ては、突入防止回路に単一の半導体スイッチング素子を
用いているため、この半導体スイッチング素子の容量、
耐圧等に問題があった。
【0008】なお、1000Aを超える大容量サイリス
タは圧接型が主流となっており、一方、インバータ部の
半導体スイッチング素子として多く使用されているIG
BT(Insulated Gate Bipolar Transistor)の100
0Aクラスの半導体スイッチング素子はモジュール型が
主流であり、このモジュール型のIGBT半導体スイッ
チング素子は冷却フィン上に取り付ける方法が採用され
ている。このため、突入防止回路のサイリスタをインバ
ータ部の半導体スイッチング素子と同一筐体に配置する
場合、モジュール型のサイリスタの方が都合が良い。し
かし、モジュール型のサイリスタは、チップの歩留まり
等の問題により最大電流が例えば400A程度に制限さ
れている。
【0009】本発明は、大容量のインバータ装置の突入
防止回路に半導体スイッチング素子を適用でき、安価
で、信頼性の高いインバータ装置及び電動機駆動装置を
得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第1の特徴は、主回路用電源を平滑する平滑
回路と、前記主回路用電源投入時に前記平滑回路に突入
電流が流入するのを防止するための突入防止回路と、前
記平滑回路から入力し電動機を駆動するインバータ部と
を備え、前記突入防止回路は、突入電流を制限する限流
手段と、複数の半導体スイッチング素子と、この複数の
半導体スイッチング素子を駆動する突入防止回路用駆動
回路とを有し、前記突入防止回路の複数の半導体スイッ
チング素子を並列に接続したことことにある。
【0011】本発明の第2の特徴は、主回路用電源を平
滑する平滑回路と、前記主回路用電源投入時に前記平滑
回路に突入電流が流入するのを防止するための突入防止
回路と、前記平滑回路から入力し電動機を駆動するイン
バータ部とを備え、前記突入防止回路は、突入電流を制
限する限流手段と、複数の半導体スイッチング素子と、
この複数の半導体スイッチング素子を駆動する突入防止
回路用駆動回路とを有し、前記突入防止回路の複数の半
導体スイッチング素子を直列に接続したことにある。
【0012】本発明の第3の特徴は、主回路用電源を平
滑する平滑回路と、前記主回路用電源投入時に前記平滑
回路に突入電流が流入するのを防止するための突入防止
回路と、前記平滑回路から入力し電動機を駆動するイン
バータ部とを備え、前記突入防止回路は、突入電流を制
限する限流手段と、複数の半導体スイッチング素子と、
この複数の半導体スイッチング素子を駆動する突入防止
回路用駆動回路とを有し、前記突入防止回路の複数の半
導体スイッチング素子を並列に接続すると共に、前記突
入防止回路用駆動回路に突入防止回路用直流電源を備え
たことにある。
【0013】本発明の第4の特徴は、主回路用電源を平
滑する平滑回路と、前記主回路用電源投入時に前記平滑
回路に突入電流が流入するのを防止するための突入防止
回路と、前記平滑回路から入力し電動機を駆動するイン
バータ部とを備え、前記突入防止回路は、突入電流を制
限する限流手段と、複数の半導体スイッチング素子と、
この複数の半導体スイッチング素子を駆動する突入防止
回路用駆動回路とを有し、前記突入防止回路の複数の半
導体スイッチング素子を並列に接続し、前記突入防止回
路用駆動回路は突入防止回路用直流電源と電流制限抵抗
とを有し、前記突入防止回路用直流電源を前記電流制限
抵抗を介して前記半導体スイッチング素子のトリガ端子
に接続する構成にしたことにある。
【0014】本発明の第5の特徴は、主回路用電源を平
滑する平滑回路と、前記主回路用電源投入時に前記平滑
回路に突入電流が流入するのを防止するための突入防止
回路と、前記平滑回路から入力し電動機を駆動するイン
バータ部とを備え、前記突入防止回路は、突入電流を制
限する限流手段と、複数の半導体スイッチング素子と、
この複数の半導体スイッチング素子を駆動する突入防止
回路用駆動回路とを有し、前記突入防止回路の複数の半
導体スイッチング素子を並列に接続し、前記突入防止回
路用駆動回路は突入防止回路用直流電源と電流制限抵抗
とを有し、インバータ装置の所定周囲温度範囲内で前記
半導体スイッチング素子の全てが点弧するように前記突
入防止回路用直流電源の電圧値と前記電流制限抵抗の抵
抗値を設定する構成にしたことにある。
【0015】本発明の第6の特徴は、主回路用電源を平
滑する平滑回路と、前記主回路用電源投入時に前記平滑
回路に突入電流が流入するのを防止するための突入防止
回路と、前記平滑回路から入力し電動機を駆動するイン
バータ部とを備え、前記突入防止回路は、突入電流を制
限する限流手段と、複数の半導体スイッチング素子と、
この複数の半導体スイッチング素子を駆動する突入防止
回路用駆動回路とを有し、前記突入防止回路の複数の半
導体スイッチング素子を並列に接続し、前記突入防止回
路用駆動回路は突入防止回路用直流電源と複数の電流制
限抵抗とを有し、前記突入防止回路用直流電源を前記複
数の半導体スイッチング素子のトリガ端子に前記複数の
電流制限抵抗をそれぞれ介して接続する構成にしたこと
にある。
【0016】本発明の第7の特徴は、電動機と、インバ
ータ装置と、制御装置とを備え、前記インバータ装置
は、主回路用電源を平滑する平滑回路と、前記主回路用
電源投入時に前記平滑回路に突入電流が流入するのを防
止するための突入防止回路と、前記平滑回路から入力し
電動機を駆動するインバータ部とを有し、前記突入防止
回路は、突入電流を制限する限流手段と、複数の半導体
スイッチング素子と、この複数の半導体スイッチング素
子を駆動する突入防止回路用駆動回路とを有し、前記突
入防止回路の複数の半導体スイッチング素子を並列に接
続し、前記突入防止回路用駆動回路は突入防止回路用直
流電源と電流制限抵抗とを有し、前記突入防止回路用直
流電源を前記電流制限抵抗を介して前記半導体スイッチ
ング素子のトリガ端子に接続し、前記制御装置は、前記
インバータ部及び前記突入防止回路用駆動回路を制御す
る構成にしたことにある。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施例を図を用
いて説明する。なお、各実施例においては第1実施例と
共通する構成又は説明を一部省略すると共に、各実施例
及び従来の図における同一符号は同一物又は相当物を示
す。
【0018】まず、本発明の第1実施例を図1から図3を
用いて説明する。図1は本発明のモータ駆動装置の第1実
施例を示す回路図、図2は図1のモータ駆動装置の動作を
説明するためのタイムチャート図、図3は図1のモータ駆
動装置における突入防止回路の突入防止回路用直流電源
の電源電圧とゲート抵抗の抵抗値の関係を説明するサイ
リスタゲート特性図である。
【0019】図1において、1は交流電源、2は整流回
路、3は限流抵抗、4a、4bはサイリスタ、5はサイ
リスタ駆動用電源である突入防止回路用直流電源、6は
突入防止回路制御部、7は平滑回路、8はインバータ
部、9は電動機、13はゲート抵抗、20は突入防止回
路、30は突入防止回路用駆動回路である。
【0020】交流電源1は、この実施例では、商用電源
であり、3相交流電力を供給する。整流回路2は、交流
電源から供給された3相交流電力を直流に変換し、主回
路用直流電源を構成する。なお、図1には、整流回路2
として、ダイオード整流回路を示したが、コンバータ回
路を用いてもよい。突入防止回路20は、電源投入時に
平滑回路7に突入電流が流入するのを防ぐためのもので
あり、整流回路2と平滑回路7の間に設けられている。
平滑コンデンサで構成される平滑回路7は、整流回路2
から出力される直流電圧を平滑化し、インバータ部8に
供給する。インバータ部8は、IGBTなどの半導体ス
イッチング素子が複数個接続されており、これらの半導
体スイッチング素子を図示しない制御回路にてオンオフ
制御することにより電動機9を駆動する。電動機9は3
相誘導電動機である。また、前記整流回路2、突入防止
回路20のサイリスタ4a、4b及びインバータ部8は
一体化した半導体モジュールで構成されている。
【0021】次に、突入防止回路20を具体的に説明す
る。
【0022】上記突入防止回路20は、平滑回路7への
突入電流を制限する限流手段を構成する限流抵抗3と、
この限流手段をスイッチングする半導体スイッチング素
子を構成するサイリスタ4a、4bと、このサイリスタ
4a、4bを駆動する駆動手段を構成する突入防止回路
用駆動回路30とを有している。限流抵抗3とサイリス
タ4a、4bとは並列に接続され、この並列回路は整流
回路2と平滑回路7との間に接続されている。また、複
数のサイリスタ4a、4bは、並列に接続されている。
【0023】上記突入防止回路用駆動回路30は、突入
防止回路用直流電源5と、突入防止回路制御部6と、ゲ
ート抵抗13とを有している。突入防止回路用直流電源
5は、サイリスタ4a、4bのカソード電位を基準とし
た直流電源である。この突入防止回路用直流電源5は、
インバータ装置内部で使用する他の直流電源と同様にス
イッチング電源を用いたり、あるいはバッテリ等の2次
電池を用いること等が考えられる。図1では、突入防止
回路20の半導体スイッチング素子としてサイリスタ4
a、4bを用いているので、ゲート駆動の利便性を考慮
して、突入防止回路用直流電源5の基準電位をサイリス
タ4a、4bのカソード側としているが、他の電位を基
準としてもよい。
【0024】次に、突入防止回路20の動作を図2を用
いて説明する。
【0025】突入防止回路20は、電源投入時に平滑回
路7に突入電流が流入するのを防ぐためのものであり、
電源が投入されて(t=0)、インバータ入力電源とし
て3相交流電力が供給され、整流回路2により直流に変
換された突入電流を限流抵抗3に流すことにより、平滑
回路7の電圧である平滑Cコンデンサ電圧を徐々に上昇
させる。この平滑C電圧が所定の電圧まで上昇する所定
時間が経過した後に(t=a)、突入防止回路制御部6
を作動させて突入防止用駆動回路30を駆動することに
より、サイリスタ4a、4bをオンさせ、サイリスタ電
源電圧を立ち上げる。サイリスタ4a、4bをオンさせ
てから所定時間後に(t=b)、インバータ部8の半導
体スイッチング素子を駆動し、モータ周波数を立ち上げ
る。なお、インバータ部8の駆動回路は、上述のよう
に、突入防止回路20の半導体スイッチング素子4a、
4bの突入防止回路制御部6と密接な関係があるため、
両者を同一のCPU(中央演算装置)よりなる制御装置
により制御することが望ましい。
【0026】次に、突入防止回路専用直流電源5の電源
電圧とゲート抵抗13の抵抗値について、図3を用いて
説明する。
【0027】図3において、横軸はゲート電流、縦軸は
ゲート電圧を示す。サイリスタゲート特性a、bは、一
般的に用いられるサイリスタのばらつきにおける下限と
上限を各々示している。また、ゲート損失特性cは、一
般的に用いられるサイリスタのゲート損失の最大値を示
している。さらに、ゲートトリガ電流及び電圧d1、d
2は、インバータ装置が使用される周囲温度が異なる状
態におけるゲートトリガ電流及びゲートトリガ電圧を示
し、通常、温度が低くなるほどd2のようにゲートトリ
ガ電流及びゲートトリガ電圧が大きくなる。すなわち、
常温時のゲートトリガ電流及びゲートトリガ電圧を各々
IGT1、VGT1とし、また、低温時のゲートトリガ電流及
びゲートトリガ電圧を各々IGT2、VGT2とすると、IGT
1<IGT2、VGT1<VGT2となる。
【0028】ここで、インバータ装置の使用温度の下限
値に対するサイリスタ4a、4bのゲートトリガ電流及
びゲートトリガ電圧を各々IGT2、VGT2とすると、サイ
リスタ4a、4bを確実に動作させるための負荷線は、
図3中の斜線部内を途切れることなく通ることが必要で
ある。すなわち、インバータ装置の所定周囲温度範囲内
で半導体スイッチング素子4a、4bが点弧するように
することが必要である。そこで、突入防止回路専用直流
電源5の電源電圧をVsとすると、斜線部内を途切れる
ことなく通る負荷線は、負荷線eと負荷線fの範囲内で
あり、負荷線eよりゲート抵抗13の最小値が求めら
れ、また、負荷線fよりゲート抵抗の最大値が求められ
る。実際の回路設計においては、電源電圧の変動幅や抵
抗値のばらつきなどを考慮して、電源電圧値及びゲート
抵抗値を決定することになる。なお、サイリスタのゲー
トカソード間に抵抗を接続するような場合には、この抵
抗に流れる電流分も見込んで設計することが必要であ
る。
【0029】また、サイリスタ4a、4bは、複数個を
並列接続しているため、夫々のサイリスタ4a、4bに
対するゲート電流を供給する必要があり、接続する全て
のサイリスタが負荷線eと負荷線fの範囲内に入るもの
を用いることが必要である。なお、サイリスタ4a、4
bについては、確実に動作できる範囲が共通になるので
あれば、異なるゲート特性を持つサイリスタ同士を並列
接続できる。
【0030】上述した本発明の実施例によれば、突入防
止回路20の半導体スイッチング素子4a、4bを複数
設け、この複数の半導体スイッチング素子4a、4bを
並列に接続しているので、大容量のインバータ装置の突
入防止回路にも半導体スイッチング素子4a、4bを適
用でき、安価で、信頼性の高いインバータ装置を得るこ
とができる。
【0031】なお、突入防止回路20の半導体スイッチ
ング素子4a、4bを複数設け、この複数の半導体スイ
ッチング素子4a、4bを直列に接続することにより、
各半導体スイッチング素子4a、4bの耐圧を低減する
ことができる。また、突入防止回路20の複数の半導体
スイッチング素子を直並列接続することにより、直列接
続及び並列接続のそれぞれの効果を合わせ持たせること
ができる。
【0032】また、突入防止回路20の複数の半導体ス
イッチング素子4a、4bを並列に接続すると共に、突
入防止回路用駆動回路30に突入防止回路用直流電源5
を備えているので、複数の半導体スイッチング素子4
a、4bにばらつきがあっても突入防止回路用直流電源
5により確実に複数の半導体スイッチング素子4a、4
bを駆動することができると共に、大容量のインバータ
装置にも半導体スイッチング素子4a、4bを適用でき
る。
【0033】さらには、突入防止回路用駆動回路30は
突入防止回路用直流電源5と電流制限抵抗13とを有
し、この突入防止回路用直流電源5を電流制限抵抗13
を介して半導体スイッチング素子4a、4bのトリガ端
子に接続しているので、半導体スイッチング素子4a、
4bを確実に動作させることができる。
【0034】また、突入防止回路用駆動回路30は突入
防止回路用直流電源5と電流制限抵抗13とを有し、イ
ンバータ装置の所定周囲温度範囲内で半導体スイッチン
グ素子4a、4bの全てが点弧するように直流電源5の
電圧値と電流制限抵抗13の抵抗値とを設定しているの
で、半導体スイッチング素子4a、4bを確実に動作さ
せることができる。
【0035】次に、本発明の第2実施例を図4を用いて
説明する。図4は本発明のモータ駆動装置の第2実施例
を示す回路図である。
【0036】図4において、13a、13bはゲート抵
抗である。この第2実施例のものは、突入防止回路20
のゲート抵抗13a、13bの挿入位置と数において第
1実施例のものと相違する。すなわち、前記第1実施例
のものにおいては、並列接続するサイリスタ群について
一括してゲート抵抗13を配置しているのに対し、この
第2実施例のものは、各サイリスタ4a、4bのゲート
に個別にゲート抵抗13a、13bを配置している。
【0037】モジュール型のサイリスタ4a、4bは、
定格電流に対するバリエーションが少ないことから、所
望の定格電流を得るために、異なる定格電流のサイリス
タを並列接続することが考えられる。このような場合に
は、個々のサイリスタゲート特性が異なることも予想さ
れ、第1実施例のように一括してゲート抵抗13を配置
した場合には、全てのサイリスタゲート特性が確実に動
作する領域に入らない恐れがある。そこで、この第2実
施例のように、個別に設計したゲート抵抗13a、13
bを個々のサイリスタ4a、4bのゲートに直列接続す
ることで、異なるゲート特性をもつサイリスタ4a、4
bの並列接続が可能となる。
【0038】上述した本発明の実施例によれば、突入防
止回路用駆動回路30は突入防止回路用直流電源5と複
数の電流制限抵抗13とを有し、突入防止回路用直流電
源5を複数の半導体スイッチング素子4a、4bのトリ
ガ端子に複数の電流制限抵抗13をそれぞれ介して接続
しているので、異なるゲート特性を有する半導体スイッ
チング素子4a、4bを並列接続することができる。
【0039】次に、本発明の第3実施例を図5を用いて
説明する。図5は本発明の第3実施例における突入防止
回路の回路図である。
【0040】図5において、3は限流抵抗、4a、4b
はサイリスタ、5は突入防止回路用直流電源、6は突入
防止回路制御部、10bはゲートカソード間抵抗、11
はフォトサイリスタ用ゲート抵抗、12はフォトサイリ
スタ、13はゲート抵抗、15は突入防止回路制御部用
直流電源である。
【0041】この第3実施例のものは、突入防止回路用
直流電源5とゲート抵抗13の間にフォトサイリスタ1
2の受光部側を接続し、このフォトサイリスタ12のゲ
ートとゲート抵抗13との間にフォトサイリスタ用ゲー
ト抵抗11を接続し、フォトサイリスタ12の発光部側
に突入防止回路制御部6及び突入防止回路制御部用直流
電源15を設けた点にて第1実施例と相違している。こ
の第3実施例によれば、フォトサイリスタ12により突
入防止回路制御部6をサイリスタ4a、4bのゲート側
から絶縁することができる。
【0042】ここでは、絶縁回路にフォトサイリスタ1
2を用いる例を示したが、サイリスタのゲート駆動に必
要な電流を確保できれば、通常のフォトカプラあるいは
フォトカプラとバッファ回路を組み合わせた構成でもよ
い。また、図4に示したようにゲート抵抗をサイリスタ
ゲートに対して個別に配置してもよい。
【0043】以上の各実施例では、突入防止回路におけ
る半導体スイッチング素子としてサイリスタを示した
が、IGBTやGTO(Gate Turn Off thyristor)な
ど他の半導体スイッチング素子を用いてもよい。また、
サイリスタを2並列した例を示しているが3個以上並列
接続した場合にも本発明が適用可能である。さらに、イ
ンバータ部の構成については、2レベルインバータを含
め、3レベル以上のマルチレベルインバータにも適用可
能である。
【0044】
【発明の効果】本発明によれば、大容量のインバータ装
置の突入防止回路に半導体スイッチング素子を適用で
き、安価で、信頼性の高いインバータ装置を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のモータ駆動装置の第1実施例を示す回
路図である。
【図2】図1のモータ駆動装置の動作を説明するための
タイムチャート図である。
【図3】図1のモータ駆動装置における突入防止回路の
突入防止回路用直流電源の電源電圧とゲート抵抗の抵抗
値の関係を説明するサイリスタゲート特性図である。
【図4】本発明のモータ駆動装置の第2実施例を示す回
路図である。
【図5】本発明のモータ駆動装置の第3実施例における
突入防止回路の回路図である。
【図6】従来のインバータ装置における突入防止回路の
回路図である。
【符号の説明】
1…交流電源、2…整流回路、3…限流手段(限流抵
抗)、4、4a、4b…半導体スイッチング素子(サイ
リスタ)、5…突入防止回路用直流電源、6…突入防止
回路制御部、7…平滑回路(平滑用コンデンサ)、8…
インバータ部、9…交流電動機(誘導電動機)、10a
…アノード・ゲート間抵抗、10b…ゲートカソード間
抵抗、11…フォトサイリスタ用ゲートカソード間抵
抗、12…フォトサイリスタ、13…ゲート抵抗、15
…突入防止回路制御部用直流電源、20…突入防止回
路、30…突入防止回路用駆動回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀澤 友哉 千葉県習志野市東習志野七丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器グループ内 Fターム(参考) 5H007 AA06 BB06 CA05 CC01 DB03 FA03 FA12 FA17 GA03

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主回路用電源を平滑する平滑回路と、前記
    主回路用電源投入時に前記平滑回路に突入電流が流入す
    るのを防止するための突入防止回路と、前記平滑回路か
    ら入力し電動機を駆動するインバータ部とを備え、前記
    突入防止回路は、突入電流を制限する限流手段と、複数
    の半導体スイッチング素子と、この複数の半導体スイッ
    チング素子を駆動する突入防止回路用駆動回路とを有
    し、前記突入防止回路の複数の半導体スイッチング素子
    を並列に接続したことを特徴とするインバータ装置。
  2. 【請求項2】主回路用電源を平滑する平滑回路と、前記
    主回路用電源投入時に前記平滑回路に突入電流が流入す
    るのを防止するための突入防止回路と、前記平滑回路か
    ら入力し電動機を駆動するインバータ部とを備え、前記
    突入防止回路は、突入電流を制限する限流手段と、複数
    の半導体スイッチング素子と、この複数の半導体スイッ
    チング素子を駆動する突入防止回路用駆動回路とを有
    し、前記突入防止回路の複数の半導体スイッチング素子
    を直列に接続したことを特徴とするインバータ装置。
  3. 【請求項3】主回路用電源を平滑する平滑回路と、前記
    主回路用電源投入時に前記平滑回路に突入電流が流入す
    るのを防止するための突入防止回路と、前記平滑回路か
    ら入力し電動機を駆動するインバータ部とを備え、前記
    突入防止回路は、突入電流を制限する限流手段と、複数
    の半導体スイッチング素子と、この複数の半導体スイッ
    チング素子を駆動する突入防止回路用駆動回路とを有
    し、前記突入防止回路の複数の半導体スイッチング素子
    を並列に接続すると共に、前記突入防止回路用駆動回路
    に突入防止回路用直流電源を備えたことを特徴とするイ
    ンバータ装置。
  4. 【請求項4】主回路用電源を平滑する平滑回路と、前記
    主回路用電源投入時に前記平滑回路に突入電流が流入す
    るのを防止するための突入防止回路と、前記平滑回路か
    ら入力し電動機を駆動するインバータ部とを備え、前記
    突入防止回路は、突入電流を制限する限流手段と、複数
    の半導体スイッチング素子と、この複数の半導体スイッ
    チング素子を駆動する突入防止回路用駆動回路とを有
    し、前記突入防止回路の複数の半導体スイッチング素子
    を並列に接続し、前記突入防止回路用駆動回路は突入防
    止回路用直流電源と電流制限抵抗とを有し、前記突入防
    止回路用直流電源を前記電流制限抵抗を介して前記半導
    体スイッチング素子のトリガ端子に接続することを特徴
    とするインバータ装置。
  5. 【請求項5】主回路用電源を平滑する平滑回路と、前記
    主回路用電源投入時に前記平滑回路に突入電流が流入す
    るのを防止するための突入防止回路と、前記平滑回路か
    ら入力し電動機を駆動するインバータ部とを備え、前記
    突入防止回路は、突入電流を制限する限流手段と、複数
    の半導体スイッチング素子と、この複数の半導体スイッ
    チング素子を駆動する突入防止回路用駆動回路とを有
    し、前記突入防止回路の複数の半導体スイッチング素子
    を並列に接続し、前記突入防止回路用駆動回路は突入防
    止回路用直流電源と電流制限抵抗とを有し、インバータ
    装置の所定周囲温度範囲内で前記半導体スイッチング素
    子の全てが点弧するように前記突入防止回路用直流電源
    の電圧値と前記電流制限抵抗の抵抗値を設定することを
    特徴とするインバータ装置。
  6. 【請求項6】主回路用電源を平滑する平滑回路と、前記
    主回路用電源投入時に前記平滑回路に突入電流が流入す
    るのを防止するための突入防止回路と、前記平滑回路か
    ら入力し電動機を駆動するインバータ部とを備え、前記
    突入防止回路は、突入電流を制限する限流手段と、複数
    の半導体スイッチング素子と、この複数の半導体スイッ
    チング素子を駆動する突入防止回路用駆動回路とを有
    し、前記突入防止回路の複数の半導体スイッチング素子
    を並列に接続し、前記突入防止回路用駆動回路は突入防
    止回路用直流電源と複数の電流制限抵抗とを有し、前記
    突入防止回路用直流電源を前記複数の半導体スイッチン
    グ素子のトリガ端子に前記複数の電流制限抵抗をそれぞ
    れ介して接続することを特徴とするインバータ装置。
  7. 【請求項7】電動機と、インバータ装置と、制御装置と
    を備え、前記インバータ装置は、主回路用電源を平滑す
    る平滑回路と、前記主回路用電源投入時に前記平滑回路
    に突入電流が流入するのを防止するための突入防止回路
    と、前記平滑回路から入力し電動機を駆動するインバー
    タ部とを有し、前記突入防止回路は、突入電流を制限す
    る限流手段と、複数の半導体スイッチング素子と、この
    複数の半導体スイッチング素子を駆動する突入防止回路
    用駆動回路とを有し、前記突入防止回路の複数の半導体
    スイッチング素子を並列に接続し、前記突入防止回路用
    駆動回路は突入防止回路用直流電源と電流制限抵抗とを
    有し、前記突入防止回路用直流電源を前記電流制限抵抗
    を介して前記半導体スイッチング素子のトリガ端子に接
    続し、前記制御装置は、前記インバータ部及び前記突入
    防止回路用駆動回路を制御することを特徴とする電動機
    駆動装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008541275A (ja) * 2005-05-13 2008-11-20 クリー インコーポレイテッド 光起動ワイドバンドギャップバイポーラパワースイッチングデバイスおよび回路
JP2009213345A (ja) * 2008-02-21 2009-09-17 Schneider Toshiba Inverter Europe Sas 可変速駆動装置の過電流保護装置
WO2013140874A1 (ja) * 2012-03-23 2013-09-26 株式会社日立産機システム 電力変換装置
WO2015107639A1 (ja) * 2014-01-15 2015-07-23 三菱電機株式会社 インバータ装置及びインバータ装置を用いた空気調和機
JP2020137302A (ja) * 2019-02-21 2020-08-31 株式会社日立産機システム 電力変換装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10034262C1 (de) * 2000-07-14 2001-09-20 Infineon Technologies Ag Halbleitervorrichtung mit Temperaturregelung, insb. geeignet für den Kfz-Bereich
US6744613B2 (en) * 2002-03-01 2004-06-01 Mccook Michael System and method for filtering multiple adverse characteristics from a power supply source
US7511934B2 (en) 2005-12-02 2009-03-31 Electronic Systems Protection, Inc. System and method for conditioning a power supply transmission for supply to a load circuit
US8816625B2 (en) 2011-10-27 2014-08-26 Rockwell Automation Technologies, Inc. Integrated regenerative AC drive with solid state precharging
US9595895B2 (en) * 2014-08-28 2017-03-14 Nidec Motor Corporation Motor control system and method for protecting inrush resistor
US9787210B2 (en) 2015-01-14 2017-10-10 Rockwell Automation Technologies, Inc. Precharging apparatus and power converter
US11025052B2 (en) 2018-01-22 2021-06-01 Rockwell Automation Technologies, Inc. SCR based AC precharge protection

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57160365A (en) * 1981-03-25 1982-10-02 Fuji Electric Co Ltd Monitoring system for thyristor
JPH0813190B2 (ja) 1989-05-29 1996-02-07 富士電機株式会社 電圧形インバータ装置の初期充電回路
JPH0662577A (ja) * 1992-08-07 1994-03-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源装置
FR2735296B1 (fr) * 1995-06-08 1997-08-22 Sgs Thomson Microelectronics Circuit et procede de commande d'un limiteur d'appel de courant dans un convertisseur de puissance
JP3402938B2 (ja) 1996-07-02 2003-05-06 株式会社東芝 電力変換装置
JP3233034B2 (ja) 1996-07-19 2001-11-26 株式会社村田製作所 突入電流制限回路
JP3760552B2 (ja) 1997-03-28 2006-03-29 株式会社安川電機 突入電流制限方法
DE19782247T1 (de) * 1997-11-25 2000-02-10 Mitsubishi Electric Corp Energieumrichter
US5944635A (en) * 1998-01-28 1999-08-31 Digital Concepts Of Missouri, Inc. Safety shutdown and latch off

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008541275A (ja) * 2005-05-13 2008-11-20 クリー インコーポレイテッド 光起動ワイドバンドギャップバイポーラパワースイッチングデバイスおよび回路
JP2011258249A (ja) * 2005-05-13 2011-12-22 Cree Inc 光起動ワイドバンドギャップバイポーラパワースイッチングデバイスおよび回路
JP2009213345A (ja) * 2008-02-21 2009-09-17 Schneider Toshiba Inverter Europe Sas 可変速駆動装置の過電流保護装置
WO2013140874A1 (ja) * 2012-03-23 2013-09-26 株式会社日立産機システム 電力変換装置
JP2013198383A (ja) * 2012-03-23 2013-09-30 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd 電力変換装置
WO2015107639A1 (ja) * 2014-01-15 2015-07-23 三菱電機株式会社 インバータ装置及びインバータ装置を用いた空気調和機
GB2536589A (en) * 2014-01-15 2016-09-21 Mitsubishi Electric Corp Inverter device and air conditioner using inverter device
JPWO2015107639A1 (ja) * 2014-01-15 2017-03-23 三菱電機株式会社 インバータ装置及びインバータ装置を用いた空気調和機
JP2020137302A (ja) * 2019-02-21 2020-08-31 株式会社日立産機システム 電力変換装置
JP7252004B2 (ja) 2019-02-21 2023-04-04 株式会社日立産機システム 電力変換装置

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