JP2002112558A - インバータ電流検出装置 - Google Patents
インバータ電流検出装置Info
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- JP2002112558A JP2002112558A JP2000294649A JP2000294649A JP2002112558A JP 2002112558 A JP2002112558 A JP 2002112558A JP 2000294649 A JP2000294649 A JP 2000294649A JP 2000294649 A JP2000294649 A JP 2000294649A JP 2002112558 A JP2002112558 A JP 2002112558A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】必要な回路素子数が少なく、集積化も容易で電
力消費も少ないインバータ電流検出装置を提供するこ
と。 【解決手段】三相インバータから出力される三相電流の
うちの２つを個別に検出する一対の電流センサ１、２
と、電流センサ１、２の出力信号に比例するＵ相電流及
びＷ相電流を検出する電圧ー電流変換回路３０１１、３
０２１と、Ｕ相電流及びＷ相電流をそれぞれ全波整流す
るとともに、全波整流されたＵ相電流及びＷ相電流の加
算値を全波整流する全波整流回路１６、２６、３６と、
全波整流回路１６、２６、３６から出力されるＵ相電
流、Ｗ相電流及び加算値の各絶対値を、それぞれ共通の
電位を基準とする信号電圧に変換する電流ー電圧変換回
路３０１３、３０２３、３０３３と、各信号電圧のうち
の最大の信号電圧を選択出力する選択回路３０４とをも
つ。
力消費も少ないインバータ電流検出装置を提供するこ
と。 【解決手段】三相インバータから出力される三相電流の
うちの２つを個別に検出する一対の電流センサ１、２
と、電流センサ１、２の出力信号に比例するＵ相電流及
びＷ相電流を検出する電圧ー電流変換回路３０１１、３
０２１と、Ｕ相電流及びＷ相電流をそれぞれ全波整流す
るとともに、全波整流されたＵ相電流及びＷ相電流の加
算値を全波整流する全波整流回路１６、２６、３６と、
全波整流回路１６、２６、３６から出力されるＵ相電
流、Ｗ相電流及び加算値の各絶対値を、それぞれ共通の
電位を基準とする信号電圧に変換する電流ー電圧変換回
路３０１３、３０２３、３０３３と、各信号電圧のうち
の最大の信号電圧を選択出力する選択回路３０４とをも
つ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばインバー
タにより駆動制御される三相モータの電機子電流すなわ
ちインバータ出力電流を検出するインバータ電流検出装
置に関する。
タにより駆動制御される三相モータの電機子電流すなわ
ちインバータ出力電流を検出するインバータ電流検出装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】三相モータの電機子電流の検出では、二
相の電機子電流を検出し、この二相の電機子電流の加
算、反転処理により残る一相の電機子電流を演算するこ
とにより電流センサ数を低減するのが通常である。この
二相の電機子電流により、三相電機子電流の最大絶対値
を検出するインバータ制御用電流検出装置の従来例を図
３に示す。三相電機子電流の最大絶対値の検出は、三相
電機子電流の平均値や実効値を算出したり、ピーク電流
を検出したりする用途に主として利用される。
相の電機子電流を検出し、この二相の電機子電流の加
算、反転処理により残る一相の電機子電流を演算するこ
とにより電流センサ数を低減するのが通常である。この
二相の電機子電流により、三相電機子電流の最大絶対値
を検出するインバータ制御用電流検出装置の従来例を図
３に示す。三相電機子電流の最大絶対値の検出は、三相
電機子電流の平均値や実効値を算出したり、ピーク電流
を検出したりする用途に主として利用される。
【０００３】なお、三相モータを駆動制御するインバー
タの入力電流を検出することも可能であるが、電流セン
サのインピーダンス特にインダクタンスがインバータの
入力側に存在すると、インバータのスイッチングによる
サージ電圧が巨大化するという問題があり、上記用途に
は図３に示す電流検出装置を用いるのが通常であった。
タの入力電流を検出することも可能であるが、電流セン
サのインピーダンス特にインダクタンスがインバータの
入力側に存在すると、インバータのスイッチングによる
サージ電圧が巨大化するという問題があり、上記用途に
は図３に示す電流検出装置を用いるのが通常であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示す従来のインバータ電流検出装置は、回路構成が複雑
化であり、なかんずく多数のオペアンプを必要とし、そ
の分、回路素子数、電力消費が大きくなり、集積化も困
難となるという問題があった。
示す従来のインバータ電流検出装置は、回路構成が複雑
化であり、なかんずく多数のオペアンプを必要とし、そ
の分、回路素子数、電力消費が大きくなり、集積化も困
難となるという問題があった。
【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、必要な回路素子数が少なく、集積化も容易で電力
消費も少ないインバータ電流検出装置を提供すること
を、その目的としている。
あり、必要な回路素子数が少なく、集積化も容易で電力
消費も少ないインバータ電流検出装置を提供すること
を、その目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載のインバー
タ電流検出装置は、三相インバータから出力される三相
電流のうちの２つ相電流を個別に検出する一対の電流セ
ンサと、検出された前記２つの相電流に基づいて前記三
相電流の各相電流のうちで最大の相電流の絶対値を演算
出力する演算回路と、を備えるインバータ電流検出装置
において、前記演算回路は、前記一対の電流センサの出
力電圧をそれらに比例する２つの相電流に変換する電圧
ー電流変換回路と、前記２つの相電流を全波整流し、更
に全波整流された前記２つの相電流の加算値を全波整流
する全波整流回路と、前記全波整流回路から出力される
前記２つの相電流Ｕ相電流及び前記加算値の整流値をそ
れぞれ共通の電位を基準とする信号電圧に変換する電流
ー電圧変換回路と、各前記信号電圧のうちの最大の信号
電圧を選択出力する選択回路と、を備えることを特徴と
している。
タ電流検出装置は、三相インバータから出力される三相
電流のうちの２つ相電流を個別に検出する一対の電流セ
ンサと、検出された前記２つの相電流に基づいて前記三
相電流の各相電流のうちで最大の相電流の絶対値を演算
出力する演算回路と、を備えるインバータ電流検出装置
において、前記演算回路は、前記一対の電流センサの出
力電圧をそれらに比例する２つの相電流に変換する電圧
ー電流変換回路と、前記２つの相電流を全波整流し、更
に全波整流された前記２つの相電流の加算値を全波整流
する全波整流回路と、前記全波整流回路から出力される
前記２つの相電流Ｕ相電流及び前記加算値の整流値をそ
れぞれ共通の電位を基準とする信号電圧に変換する電流
ー電圧変換回路と、各前記信号電圧のうちの最大の信号
電圧を選択出力する選択回路と、を備えることを特徴と
している。
【０００７】本回路構成によれば、二相の相電流をそれ
ぞれ全波整流した合成電流を二相の電圧信号に変換する
とともに、それぞれ全波整流された上記二相の相電流を
更に全波整流し、合成電流を更に全波整流し、それを反
転して電圧変換して三番目の相の電圧信号を演算し、求
めた三相の電圧信号のうちの最大値を選択するので、従
来より簡素な回路素子数で、最大絶対値電流を得ること
ができる。
ぞれ全波整流した合成電流を二相の電圧信号に変換する
とともに、それぞれ全波整流された上記二相の相電流を
更に全波整流し、合成電流を更に全波整流し、それを反
転して電圧変換して三番目の相の電圧信号を演算し、求
めた三相の電圧信号のうちの最大値を選択するので、従
来より簡素な回路素子数で、最大絶対値電流を得ること
ができる。
【０００８】なお、三番目の相の電圧信号は、上記それ
ぞれ全波整流された上記二相の相電流を更に全波整流
し、電圧変換してから反転してもよい。
ぞれ全波整流された上記二相の相電流を更に全波整流
し、電圧変換してから反転してもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の好適な態様を図１に示す
実施例を参照して説明する。
実施例を参照して説明する。
【００１０】このインバータ電流検出装置は、図示しな
い三相インバータの出力電流、ここでは三相モータのＵ
相、Ｗ相の電機子電流を検出する電流センサ１、２と、
電流センサ１、２が検出した検出電流を処理して三相交
流電流の絶対値を演算する演算回路３とからなる。
い三相インバータの出力電流、ここでは三相モータのＵ
相、Ｗ相の電機子電流を検出する電流センサ１、２と、
電流センサ１、２が検出した検出電流を処理して三相交
流電流の絶対値を演算する演算回路３とからなる。
【００１１】演算回路３は、Ｕ相電流処理回路３０１、
Ｗ相電流処理回路３０２、Ｖ相電流処理回路３０３及び
選択回路３０４からなる。
Ｗ相電流処理回路３０２、Ｖ相電流処理回路３０３及び
選択回路３０４からなる。
【００１２】Ｕ相電流処理回路３０１は、オペアンプ１
２、１４、１８、相補エミッタホロワ回路からなるバッ
ファ回路１３、ダイオード全波整流ブリッジ回路１６、
ダイオード１９、及び、電圧置換抵抗１５、全波整流回
路の負荷抵抗１７を有している。残りの抵抗は、オペア
ンプの入出力特性を決定するための公知の抵抗器であ
る。
２、１４、１８、相補エミッタホロワ回路からなるバッ
ファ回路１３、ダイオード全波整流ブリッジ回路１６、
ダイオード１９、及び、電圧置換抵抗１５、全波整流回
路の負荷抵抗１７を有している。残りの抵抗は、オペア
ンプの入出力特性を決定するための公知の抵抗器であ
る。
【００１３】（Ｕ相電流処理回路３０１）Ｕ相電流処理
回路３０１の構成と動作を以下に説明する。
回路３０１の構成と動作を以下に説明する。
【００１４】Ｕ相電流処理回路３０１は、電圧ー電流変
換回路３０１１、全波整流回路１６、電流ー電圧変換回
路３０１３からなる。電圧ー電流変換回路３０１１は、
オペアンプ１２、１４、電流バッファ１３、電圧置換抵
抗１５を有している。電流ー電圧変換回路３０１３は、
オペアンプ１８、負荷抵抗１７を有している。
換回路３０１１、全波整流回路１６、電流ー電圧変換回
路３０１３からなる。電圧ー電流変換回路３０１１は、
オペアンプ１２、１４、電流バッファ１３、電圧置換抵
抗１５を有している。電流ー電圧変換回路３０１３は、
オペアンプ１８、負荷抵抗１７を有している。
【００１５】電流センサ１はＵ相電流に比例する信号電
圧を出力し、この信号電圧は、オペアンプ１２で電圧増
幅され、電流バッファ１３で電流増幅され、電圧置換抵
抗１５に電流を流す。電圧置換抵抗１５の電圧降下はオ
ペアンプ１４を通じてオペアンプ１２にネガティブフィ
ードッバックされ、その結果、抵抗１５から次段に出力
される電流Ｉｕは、電流センサ１１の信号電圧に比例す
る。この電流Ｉｕは、全波整流回路１６で全波整流され
た後、後述するＶ相電流処理回路３０３に流入する。
圧を出力し、この信号電圧は、オペアンプ１２で電圧増
幅され、電流バッファ１３で電流増幅され、電圧置換抵
抗１５に電流を流す。電圧置換抵抗１５の電圧降下はオ
ペアンプ１４を通じてオペアンプ１２にネガティブフィ
ードッバックされ、その結果、抵抗１５から次段に出力
される電流Ｉｕは、電流センサ１１の信号電圧に比例す
る。この電流Ｉｕは、全波整流回路１６で全波整流され
た後、後述するＶ相電流処理回路３０３に流入する。
【００１６】また、全波整流回路１６から出力される全
波整流電圧は負荷抵抗１７に印加され、負荷抵抗１７は
全波整流された電流Ｉｕに比例した電圧降下を発生す
る。この電圧降下はオペアンプ１８で所定増幅率で電圧
増幅されて接地電位を基準とする信号電圧に変換され、
この信号電圧は後述する選択回路３０４の逆流遮断ダイ
オード１９を通じて出力端３５に出力される。
波整流電圧は負荷抵抗１７に印加され、負荷抵抗１７は
全波整流された電流Ｉｕに比例した電圧降下を発生す
る。この電圧降下はオペアンプ１８で所定増幅率で電圧
増幅されて接地電位を基準とする信号電圧に変換され、
この信号電圧は後述する選択回路３０４の逆流遮断ダイ
オード１９を通じて出力端３５に出力される。
【００１７】（Ｗ相電流処理回路３０２）Ｗ相電流処理
回路３０２の回路構成及び動作はＵ相電流処理回路３０
１と全く同じである。
回路３０２の回路構成及び動作はＵ相電流処理回路３０
１と全く同じである。
【００１８】Ｗ相電流処理回路３０２の構成と動作を以
下に説明する。
下に説明する。
【００１９】Ｗ相電流処理回路３０２は、電圧ー電流変
換回路３０２１、全波整流回路２６、電流ー電圧変換回
路３０２３からなる。電圧ー電流変換回路３０２１は、
オペアンプ２２、２４、電流バッファ２３、電圧置換抵
抗２５を有している。電流ー電圧変換回路３０２３は、
オペアンプ２８、負荷抵抗２７を有している。
換回路３０２１、全波整流回路２６、電流ー電圧変換回
路３０２３からなる。電圧ー電流変換回路３０２１は、
オペアンプ２２、２４、電流バッファ２３、電圧置換抵
抗２５を有している。電流ー電圧変換回路３０２３は、
オペアンプ２８、負荷抵抗２７を有している。
【００２０】電流センサ２はＷ相電流に比例する信号電
圧を出力し、この信号電圧は、オペアンプ２２で増幅さ
れ、電流バッファ２３で電流増幅され、電圧置換抵抗２
５に電流を流す。電圧置換抵抗２５の電圧降下はオペア
ンプ２４を通じてオペアンプ２２にネガティブフィード
ッバックされ、その結果、抵抗２５から次段に出力され
る電流Ｉｗは、電流センサ２１の信号電圧に比例する。
この電流Ｉｗは、全波整流回路２６で全波整流された
後、後述するＶ相電流処理回路３０３に流入する。
圧を出力し、この信号電圧は、オペアンプ２２で増幅さ
れ、電流バッファ２３で電流増幅され、電圧置換抵抗２
５に電流を流す。電圧置換抵抗２５の電圧降下はオペア
ンプ２４を通じてオペアンプ２２にネガティブフィード
ッバックされ、その結果、抵抗２５から次段に出力され
る電流Ｉｗは、電流センサ２１の信号電圧に比例する。
この電流Ｉｗは、全波整流回路２６で全波整流された
後、後述するＶ相電流処理回路３０３に流入する。
【００２１】また、全波整流回路２６から出力される全
波整流電圧は負荷抵抗２７に印加され、負荷抵抗２７は
全波整流された電流Ｉｗに比例した電圧降下を発生す
る。この電圧降下はオペアンプ２８で所定増幅率で電圧
増幅されて接地電位を基準とする信号電圧に変換され、
この信号電圧は後述する選択回路３０４の逆流遮断ダイ
オード２９を通じて出力端３５に出力される。
波整流電圧は負荷抵抗２７に印加され、負荷抵抗２７は
全波整流された電流Ｉｗに比例した電圧降下を発生す
る。この電圧降下はオペアンプ２８で所定増幅率で電圧
増幅されて接地電位を基準とする信号電圧に変換され、
この信号電圧は後述する選択回路３０４の逆流遮断ダイ
オード２９を通じて出力端３５に出力される。
【００２２】（Ｖ相電流処理回路３０３）Ｖ相電流処理
回路３０３の構成と動作を以下に説明する。Ｖ相電流処
理回路３０３は、全波整流回路１６、２６と同一回路構
成の全波整流回路３６と、電流ー電圧変換回路３０１
３、３０２３と同一構成の電流ー電圧変換回路３０３３
とからなる。電流ー電圧変換回路３０３３は、オペアン
プ３８、負荷抵抗３７を有している。
回路３０３の構成と動作を以下に説明する。Ｖ相電流処
理回路３０３は、全波整流回路１６、２６と同一回路構
成の全波整流回路３６と、電流ー電圧変換回路３０１
３、３０２３と同一構成の電流ー電圧変換回路３０３３
とからなる。電流ー電圧変換回路３０３３は、オペアン
プ３８、負荷抵抗３７を有している。
【００２３】Ｕ相電流処理回路３０１から出力されたＵ
相電流Ｉｕと、Ｗ相電流処理回路３０２から出力された
Ｗ相電流Ｉｗとは、全波整流回路３６の一対の交流入力
端の一方に入力され、交流入力端の他方は接地される。
その結果、Ｕ相電流ＩｕとＷ相電流Ｉｗとの和が全波整
流されて負荷抵抗３７に流れ、負荷抵抗３７はＵ相電流
ＩｕとＷ相電流Ｉｗとの和に比例する電圧降下を発生す
る。なお、全波整流回路１６、１７と、全波整流回路１
８とは電流流入方向が逆であるので、負荷抵抗３７には
負荷抵抗１７、２７と逆方向に電圧降下が発生する。結
局、負荷抵抗３７の電圧降下は、ー（Ｉｕ＋Ｉｗ）＝Ｉ
ｖ（Ｖ相電流）に比例する。
相電流Ｉｕと、Ｗ相電流処理回路３０２から出力された
Ｗ相電流Ｉｗとは、全波整流回路３６の一対の交流入力
端の一方に入力され、交流入力端の他方は接地される。
その結果、Ｕ相電流ＩｕとＷ相電流Ｉｗとの和が全波整
流されて負荷抵抗３７に流れ、負荷抵抗３７はＵ相電流
ＩｕとＷ相電流Ｉｗとの和に比例する電圧降下を発生す
る。なお、全波整流回路１６、１７と、全波整流回路１
８とは電流流入方向が逆であるので、負荷抵抗３７には
負荷抵抗１７、２７と逆方向に電圧降下が発生する。結
局、負荷抵抗３７の電圧降下は、ー（Ｉｕ＋Ｉｗ）＝Ｉ
ｖ（Ｖ相電流）に比例する。
【００２４】この電圧降下はオペアンプ３８で所定増幅
率で電圧増幅されて接地電位を基準とする信号電圧に変
換され、この信号電圧は後述する選択回路３０４の逆流
遮断ダイオード３９を通じて出力端３５に出力される。 （選択回路３０４）選択回路３０４は、逆流遮断ダイオ
ード１９、２９、３９と、負荷抵抗３０５とからなる。
率で電圧増幅されて接地電位を基準とする信号電圧に変
換され、この信号電圧は後述する選択回路３０４の逆流
遮断ダイオード３９を通じて出力端３５に出力される。 （選択回路３０４）選択回路３０４は、逆流遮断ダイオ
ード１９、２９、３９と、負荷抵抗３０５とからなる。
【００２５】各逆流遮断ダイオード１９、２９、３９か
ら出力される上記各信号電圧のうち最大のものが負荷抵
抗３０５に印加され、結局、負荷抵抗の電圧降下を出力
する出力端３５は、各相電流のうち最大の相電流の絶対
値に比例する電圧を選択出力する。
ら出力される上記各信号電圧のうち最大のものが負荷抵
抗３０５に印加され、結局、負荷抵抗の電圧降下を出力
する出力端３５は、各相電流のうち最大の相電流の絶対
値に比例する電圧を選択出力する。
【００２６】図１の入出力特性を図２のタイミングチャ
ートに示す。
ートに示す。
【００２７】以上説明したこの実施例のインバータ電流
検出装置によれば、従来に比較して回路素子数が少なく
て集積化しやすくかつ電力消費も低減することができ
る。
検出装置によれば、従来に比較して回路素子数が少なく
て集積化しやすくかつ電力消費も低減することができ
る。
【図１】実施例のインバータ電流検出装置を示す回路図
である。
である。
【図２】図１の回路の入出力特性を示すタイミングチャ
ートである。
ートである。
【図３】従来のインバータ電流検出装置を示す回路図で
ある。
ある。
１ 電流センサ １ 電流センサ ３ 演算回路と、 ３０１ Ｕ相電流処理回路 ３０２ Ｗ相電流処理回路 ３０３ Ｖ相電流処理回路 ３０４ 選択回路 ３０１１ 電圧ー電流変換回路 １６ 全波整流回路 ３０１３ 電流ー電圧変換回路 ３０２１ 電圧ー電流変換回路 ２６ 全波整流回路 ３０２３ 電流ー電圧変換回路 ３６ 全波整流回路 ３０３３ 電流ー電圧変換回路 １９ 逆流遮断ダイオード（選択回路） ２９ 逆流遮断ダイオード（選択回路） ３９ 逆流遮断ダイオード（選択回路） ３０７ 負荷抵抗（選択回路）
Claims (1)
- 【請求項１】三相インバータから出力される三相電流の
うちの２つ相電流を個別に検出する一対の電流センサ
と、 検出された前記２つの相電流に基づいて前記三相電流の
各相電流のうちで最大の相電流の絶対値を演算出力する
演算回路と、 を備えるインバータ電流検出装置において、 前記演算回路は、 前記一対の電流センサの出力電圧をそれらに比例する２
つの相電流に変換する電圧ー電流変換回路と、 前記２つの相電流を全波整流し、更に全波整流された前
記２つの相電流の加算値を全波整流する全波整流回路
と、 前記全波整流回路から出力される前記２つの相電流Ｕ相
電流及び前記加算値の整流値をそれぞれ共通の電位を基
準とする信号電圧に変換する電流ー電圧変換回路と、 各前記信号電圧のうちの最大の信号電圧を選択出力する
選択回路と、 を備えることを特徴とするインバータ電流検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000294649A JP2002112558A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | インバータ電流検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000294649A JP2002112558A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | インバータ電流検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002112558A true JP2002112558A (ja) | 2002-04-12 |
Family
ID=18777204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000294649A Pending JP2002112558A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | インバータ電流検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002112558A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103023425A (zh) * | 2012-11-13 | 2013-04-03 | 安徽颐和新能源科技股份有限公司 | 高压变频电机空转转速测量电路 |
-
2000
- 2000-09-27 JP JP2000294649A patent/JP2002112558A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103023425A (zh) * | 2012-11-13 | 2013-04-03 | 安徽颐和新能源科技股份有限公司 | 高压变频电机空转转速测量电路 |
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