JP2001268933A - コンデンサの過電圧抑制回路 - Google Patents
コンデンサの過電圧抑制回路Info
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Abstract
価な直流電圧検出器や直流変流器を使用せずに、簡単に
検出できるようにすることにある。 【解決手段】放電抵抗１１と放電トランジスタ１２の直
列回路を平滑コンデンサ３に並列に接続し、コンデンサ
電圧検出器１４が第１設定電圧を越えればベース駆動回
路２０へオン指令を与え、第２設定電圧を下回れば記第
１設定電圧よりも低い第２設定電圧を下回ればオフ指令
を与える従来の回路に、放電トランジスタ１２のコレク
タ・エミッタ間電圧の有無を分圧抵抗２３で検出し、こ
の電圧の有無と前記オン・オフ指令とを論理回路２１へ
与える。論理回路２１は、オン指令発令時に分圧抵抗２
３の電圧が有りならば異常であるが分圧抵抗２３の電圧
が零ならば正常と判定し、オフ指令発令時に分圧抵抗２
３の電圧が有りならば正常で分圧抵抗２３の電圧が零な
らば異常と判定する。
Description
直列接続でなる放電回路によりコンデンサの過電圧を抑
制する際に、前記開閉器の異常を検出できるコンデンサ
の過電圧抑制回路に関する。
者を結合している直流中間回路に接続した平滑コンデン
サとでなる電力変換装置の従来例を示した接続図であ
る。この図３において、交流電源１からの単相交流電力
はダイオードのブリッジ接続でなる整流器２により直流
電力に変換されて直流中間回路へ出力するが、この直流
中間回路に接続されている平滑コンデンサ３はこの直流
電力の脈動分を除去する。平滑された直流電力は、トラ
ンジスタとダイオードでなるＶＶＶＦインバータ４によ
り所望の電圧と周波数の交流電力に変換する。誘導電動
機５はＶＶＶＦインバータ４が出力する可変電圧・可変
周波数の交流電力により、負荷６を所望の回転速度で駆
動する。
上昇させるときはＶＶＶＦインバータ４の出力電力によ
り誘導電動機５を回転させるのであるが、貨物を下降さ
せる場合は貨物の質量が誘導電動機５を回転させるの
で、誘導電動機５は誘導発電機となって交流電力を発生
し、これをＶＶＶＦインバータ４が直流電力に変換して
直流中間回路へ送り込んで、直流中間回路に接続してい
る平滑コンデンサ３を充電する。充電により平滑コンデ
ンサ３の電圧が過大になれば、該平滑コンデンサ３ばか
りではなく、直流中間回路に接続している各機器，特に
半導体素子を破壊する恐れがある。
放電トランジスタ１２との直列回路を平滑コンデンサ３
に並列に接続すると共に、平滑コンデンサ３にはその端
子電圧を検出するためのコンデンサ電圧検出器１４を接
続し、コンデンサ電圧が過大になったことを検出すれ
ば、コンデンサ電圧検出器１４が開閉器駆動器としての
ベース駆動回路１３へ動作信号を送って、放電トランジ
スタ１２をオンにする。これにより平滑コンデンサ３に
蓄積された電荷は放電抵抗１１で消費されて平滑コンデ
ンサ３の電圧を低下させる。コンデンサ電圧が別途に定
めた下限値まで低下すれば、コンデンサ電圧検出器１４
はベース駆動回路１３を介して放電トランジスタ１２へ
オフ信号を与えて放電を停止させる。
１と放電トランジスタ１２の直列接続でなる放電回路が
正常に動作しないような故障，例えばコンデンサ電圧検
出器１４が過電圧を検出してベース駆動回路１３へオン
指令を発令しても、ベース駆動回路１３が不動作である
ような異常を生じると、前述した荷役機械が貨物を下降
させる運転の際に発生する電力が平滑コンデンサ３を過
剰に充電することになっても放電回路が動作しないか
ら、平滑コンデンサ３の電圧が異常に上昇して当該平滑
コンデンサ３や直流中間回路に接続している機器を破損
させる。そこで、放電回路の動作が正常であるか否かを
検出できるようにすることが必要になってくる。
路が正常に動作するか否かを検出する第１従来例を示し
た回路図であるが、回路図が複雑になるのを避けるため
に、直流中間回路部分のみを図示している。また、平滑
コンデンサ３，放電抵抗１１，回路開閉器としての放電
トランジスタ１２，開閉器駆動器としてのベース駆動回
路１３およびコンデンサ電圧検出器１４の名称・用途・
機能は、図３で既述の電力変換装置の従来例回路と同じ
であるから、これらの説明は省略する。この図４ては、
分圧抵抗１５と直流電圧検出器１６との直列回路を放電
トランジスタ１２に並列に接続し、放電トランジスタ１
２のコレクタ・エミッタ間電圧の有無を直流電圧検出器
１６で検出し、この検出結果をベース駆動回路１３へ与
えることにより、放電回路の異常をベース駆動回路１３
で判別する構成である。
路が正常に動作するか否かを検出する第２従来例を示し
た回路図であるが、回路図が複雑になるのを避けるため
に、直流中間回路部分のみを図示している。また、平滑
コンデンサ３，放電抵抗１１，回路開閉器としての放電
トランジスタ１２，開閉器駆動器としてのベース駆動回
路１３およびコンデンサ電圧検出器１４の名称・用途・
機能は、図３で既述の電力変換装置の従来例回路と同じ
であるから、これらの説明は省略する。この図５では、
放電回路に直流変流器１７を挿入し、放電トランジスタ
１２に流れるコレクタ電流の有無を直流変流器１７で検
出し、この検出結果をベース駆動回路１３へ与えること
により、放電回路の異常をベース駆動回路１３で判別す
る構成である。
路や図５の第２従来例回路は、直流電圧検出器１６ある
いは直流変流器１７が別途に必要である。これらの機器
は高価であるし、装置の部品点数が増えるなどの欠点を
有する。そこでこの発明の目的は、コンデンサの放電回
路に異常を生じたことを高価な直流電圧検出器や直流変
流器を使用せずに、簡単に検出できるようにすることに
ある。
めに、この発明のコンデンサの過電圧抑制回路は、放電
抵抗と回路開閉器との直列回路をコンデンサに並列に接
続し、このコンデンサ電圧が第１設定電圧を上回れば前
記回路開閉器駆動用の開閉器駆動器へ閉路信号を与え、
前記コンデンサ電圧が前記第１設定電圧よりも低い第２
設定電圧を下回れば前記開閉器駆動器へ開路信号を与え
る従来の回路に、前記回路開閉器の両端電圧の有無を検
出する開閉器電圧検出器と、この開閉器両端電圧の有無
と前記開閉器駆動器への開閉信号とを入力して、前記回
路開閉器の動作が正常か否かを判定する論理回路と、を
備えるものとする。
端に抵抗を接続した構成とする。前記論理回路は、前記
開閉器駆動器へ閉路信号が与えられているときに開閉器
両端電圧が有りならば異常で開閉器両端電圧が無しなら
ば正常と判定し、前記開閉器駆動器へ開路信号が与えら
れているときに開閉器両端電圧が有りならば正常で開閉
器両端電圧が無しならば異常と判定する。
た回路図である。この図１において、放電抵抗１１と回
路開閉器としての放電トランジスタ１２とを直列に接続
して形成された放電回路と，平滑コンデンサ３およびコ
ンデンサ電圧検出器１４が直流中間回路の正極側と負極
側との間に接続されるのは、図４の第１従来例回路と図
５の第２従来例の場合と同じである。
の直列回路が放電トランジスタ１２のコレクタとエミッ
タとの間に接続されており、分圧抵抗２３の両端を論理
回路２１に接続する。すなわち放電トランジスタ１２が
オンのときは分圧抵抗２３の両端に現れる零電圧が論理
回路２１へ入力し、放電トランジスタ１２がオフのとき
は放電抵抗１１と分圧抵抗２２と分圧抵抗２３とにより
分圧された直流中間回路電圧が論理回路２１へ入力す
る。一方、前述した第１設定電圧を上回ったことをコン
デンサ電圧検出器１４が検出したときに発令されるオン
指令，あるいは第２設定電圧を下回ったことを検出した
ときに発令されるオフ指令も論理回路２１へ入力する。
２０は、前述のオン指令またはオフ指令に対応して放電
トランジスタ１２をターンオンあるいはターンオフさせ
るのであるが、放電トランジスタ１２がこの指令通りに
動作しているか否かを論理回路２１がチェックしてお
り、指令通りの動作がなされていない場合は異常を警報
する。
チャートである。このフローチャートにおいて、コンデ
ンサ電圧検出器１４で検出する平滑コンデンサ３の電圧
から放電トランジスタ１２へオン指令またはオフ指令の
いずれを出力するかを決め（処理３１）、その指令がオ
ンであるかオフであるかを判断する（判断４１）。一
方、分圧抵抗２３から放電トランジスタ１２の両端電圧
を検出し（処理３２）、その電圧の有無を判断する（判
断４２）。判断４１の２つの結果と判断４２の２つの結
果から４つの組み合わせが得られる。
ジスタ１２の両端電圧が零（オン状態を示す）の場合は
ＡＮＤ素子５１→ＯＲ素子６１→処理３３の経路で正常
と判定する。またオフ指令が発令されて放電トランジス
タ１２の両端電圧が有り（オフ状態を示す）の場合はＡ
ＮＤ素子５２→ＯＲ素子６１→処理３３の経路でこれも
正常と判定する。しかし、オン指令が発令されて放電ト
ランジスタ１２の両端電圧が有り（オフ状態を示す）の
場合はＡＮＤ素子５３→ＯＲ素子６２→処理３４の経路
で異常と判定され、警報が発令（処理３５）される。ま
たオフ指令が発令されて放電トランジスタ１２の両端電
圧が零（オン状態を示す）の場合はＡＮＤ素子５４→Ｏ
Ｒ素子６２→処理３４の経路でこれも異常と判定され、
警報が発令（処理３５）される。
具合を生じることは明白であるから、過電圧を防ぐため
に放電抵抗と回路開閉器との直列接続でなる放電回路を
当該コンデンサに並列に接続し、必要に応じてこの放電
回路を作動させるのであるが、放電回路に異常があって
適切な動作が得られない場合に備えて、従来は直流電圧
検出器あるいは直流変流器を設置していた。しかしこれ
らは高価であるし回路も複雑になる欠点を有する。これ
に対して本発明では、放電回路を形成する回路開閉器の
オン・オフ動作を分圧抵抗の電圧の有無で検出し、放電
回路のオン・オフ動作指令が確実に実行されているか否
かを論理回路により検出する。このときのオン・オフ状
態の検出は抵抗のみであり、論理回路も簡単な構成であ
ることから、放電回路の異常の有無を簡単に且つ確実に
検出できる効果が得られる。
いる直流中間回路に接続した平滑コンデンサとでなる電
力変換装置の従来例を示した接続図
動作するか否かを検出する第１従来例を示した回路図
動作するか否かを検出する第２従来例を示した回路図
タ １３，２０ 開閉器駆動器としてのベース駆動回
路 １４ コンデンサ電圧検出器 １５，２２，２３ 分圧抵抗 １６ 直流電圧検出器 １７ 直流変流器 ２１ 論理回路 ３１〜３５ 処理 ４１，４２ 判断 ５１〜５４ ＡＮＤ素子 ６１，６２ ＯＲ素子
Claims (3)
- 【請求項１】放電抵抗と回路開閉器との直列回路をコン
デンサに並列に接続し、このコンデンサの両端にコンデ
ンサ電圧検出器を接続し、前記コンデンサの電圧が第１
設定電圧を上回ったことを検出すれば前記回路開閉器を
駆動する開閉器駆動器へ閉路信号を与え、前記コンデン
サ電圧が前記第１設定電圧よりも低く設定した第２設定
電圧を下回ったことを検出すれば前記開閉器駆動器へ開
路信号を与えるコンデンサの過電圧抑制回路において、 前記回路開閉器の両端電圧の有無を検出する開閉器電圧
検出器と、この開閉器両端電圧の有無と前記開閉器駆動
器への開閉信号とを入力して、前記回路開閉器の動作が
正常か否かを判定する論理回路と、を備えることを特徴
とするコンデンサの過電圧抑制回路。 - 【請求項２】請求項１に記載のコンデンサの過電圧抑制
回路において、 前記開閉器電圧検出器は、前記開閉器の両端に抵抗を接
続して構成することを特徴とするコンデンサの過電圧抑
制回路。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載のコンデン
サの過電圧抑制回路において、 前記論理回路は、前記開閉器駆動器へ閉路信号が与えら
れているときに開閉器両端電圧が有りならば異常で無し
ならば正常と判定し、前記開閉器駆動器へ開路信号が与
えられているときに開閉器両端電圧が有りならば正常で
無しならば異常と判定する構成であることを特徴とする
コンデンサの過電圧抑制回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000082396A JP3740937B2 (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | コンデンサの過電圧抑制回路 |
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Publications (2)
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| JP3740937B2 JP3740937B2 (ja) | 2006-02-01 |
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ID=18599212
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|---|---|---|---|
| JP2000082396A Expired - Lifetime JP3740937B2 (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | コンデンサの過電圧抑制回路 |
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-
2000
- 2000-03-23 JP JP2000082396A patent/JP3740937B2/ja not_active Expired - Lifetime
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