JP2002272181A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、インバータ回路の出力交流電流が
実負荷に対して過大に流れることを防ぎ、整流回路への
入力電流の立上がり及びその大きさを抑制することを目
的とする。 【解決手段】 交流電動機３０の最低速度のしきい値と
最高速度のしきい値間を結ぶ速度に対する電流制限レベ
ルの関数から速度指令に対する電流制限レベルを算出す
る算出手段４４を備え、異常時に整流回路１１及びイン
バータ回路１３を停止させ、正常に復帰する直前に位相
検出手段４３で検出した交流電動機３０の位相に基づい
て装置を始動し、定常運転になるまで比較手段４６によ
りインバータ回路１３の出力多相交流電流と前記速度指
令に対する電流制限レベルとを各相毎に比較し、出力交
流電流が電流制限レベルを超えた相に対するインバータ
回路１３への駆動信号を一定時間ブロックすることを特
徴とする。
実負荷に対して過大に流れることを防ぎ、整流回路への
入力電流の立上がり及びその大きさを抑制することを目
的とする。 【解決手段】 交流電動機３０の最低速度のしきい値と
最高速度のしきい値間を結ぶ速度に対する電流制限レベ
ルの関数から速度指令に対する電流制限レベルを算出す
る算出手段４４を備え、異常時に整流回路１１及びイン
バータ回路１３を停止させ、正常に復帰する直前に位相
検出手段４３で検出した交流電動機３０の位相に基づい
て装置を始動し、定常運転になるまで比較手段４６によ
りインバータ回路１３の出力多相交流電流と前記速度指
令に対する電流制限レベルとを各相毎に比較し、出力交
流電流が電流制限レベルを超えた相に対するインバータ
回路１３への駆動信号を一定時間ブロックすることを特
徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電圧を交流電
圧に変換する電圧型インバータ等の電力変換装置に係
り、特に再始動時等に発生する出力電流が過電流になる
のを防止するための効果的な保護機能を備えた電力変換
装置に関する。
圧に変換する電圧型インバータ等の電力変換装置に係
り、特に再始動時等に発生する出力電流が過電流になる
のを防止するための効果的な保護機能を備えた電力変換
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】瞬停又は制御切替えによる再始動時、イ
ンバータ回路の出力電流が過電流レベルに達して運転を
停止する恐れがある。そのため、従来から出力電流が過
電流レベルに達しないように、様々な手法がとられてい
る。
ンバータ回路の出力電流が過電流レベルに達して運転を
停止する恐れがある。そのため、従来から出力電流が過
電流レベルに達しないように、様々な手法がとられてい
る。
【０００３】図４は、その代表的な第１の従来技術を示
している。図４において、主回路部１０は、３相交流電
源２０からの交流電力を直流電力に変換する整流回路１
１、平滑用の直流コンデンサ１２、平滑された直流電圧
を任意の周波数の交流電圧に変換し、負荷である交流電
動機３０を駆動するインバータ回路１３から構成されて
いる。瞬停又は運転系で故障が起きると、ゲート制御装
置３１が整流回路１１を停止させ、ゲート制御装置３２
がインバータ回路１３を停止させる。瞬停及び制御切替
え中は、整流回路１１、インバータ回路１３を停止させ
る。位相検出装置３４が交流電動機３０の位相を検出
し、検出した位相に基づいて再始動時のインバータ回路
１３の周波数指令値を算出する。復電又は制御切替えが
完了すると整流回路１１とインバータ回路１３を始動さ
せる。このとき、電流監視部の電流監視レベル５０を過
電流検出レベル５１から電流制限レベル４９に下げる。
そして、電流検出器４７で検出したインバータ回路１３
の出力電流と電流制限レベル４９を比較装置３５で比較
を行い、電流制限レベル４９に達した場合はインバータ
回路１３へのゲートパルスを一定時間ゲートブロックし
て、再始動時のインバータ回路１３の出力電流を抑制す
る。そして、再始動してから一定時間経過後、電流監視
レベル５０を電流制限レベル４９から過電流検出レベル
５１に上げるようになっている。
している。図４において、主回路部１０は、３相交流電
源２０からの交流電力を直流電力に変換する整流回路１
１、平滑用の直流コンデンサ１２、平滑された直流電圧
を任意の周波数の交流電圧に変換し、負荷である交流電
動機３０を駆動するインバータ回路１３から構成されて
いる。瞬停又は運転系で故障が起きると、ゲート制御装
置３１が整流回路１１を停止させ、ゲート制御装置３２
がインバータ回路１３を停止させる。瞬停及び制御切替
え中は、整流回路１１、インバータ回路１３を停止させ
る。位相検出装置３４が交流電動機３０の位相を検出
し、検出した位相に基づいて再始動時のインバータ回路
１３の周波数指令値を算出する。復電又は制御切替えが
完了すると整流回路１１とインバータ回路１３を始動さ
せる。このとき、電流監視部の電流監視レベル５０を過
電流検出レベル５１から電流制限レベル４９に下げる。
そして、電流検出器４７で検出したインバータ回路１３
の出力電流と電流制限レベル４９を比較装置３５で比較
を行い、電流制限レベル４９に達した場合はインバータ
回路１３へのゲートパルスを一定時間ゲートブロックし
て、再始動時のインバータ回路１３の出力電流を抑制す
る。そして、再始動してから一定時間経過後、電流監視
レベル５０を電流制限レベル４９から過電流検出レベル
５１に上げるようになっている。
【０００４】図５は、第２の従来技術を示している。こ
の従来技術では、瞬停又は故障が起きると、ゲート制御
装置３１が整流回路１１を停止させ、ゲート制御装置３
３がインバータ回路１３を停止させる。瞬停又は制御切
替え中は、整流回路１１、インバータ回路１３を停止さ
せる。位相検出装置３４が交流電動機３０の位相を検出
し、検出した位相に基づいて再始動時のインバータ回路
１３の周波数指令値を算出する。復電又は制御切替えが
完了すると整流回路１１とインバータ回路１３を始動さ
せる。このとき、インバータ回路１３の出力電流と電流
制限レベル４９を比較装置３６で相毎に比較を行い、電
流制限レベル４９に達した相のみをゲート制御装置３３
で一定時間ゲートブロックをして、再始動時のインバー
タ回路１３の出力電流を抑制するようになっている。
の従来技術では、瞬停又は故障が起きると、ゲート制御
装置３１が整流回路１１を停止させ、ゲート制御装置３
３がインバータ回路１３を停止させる。瞬停又は制御切
替え中は、整流回路１１、インバータ回路１３を停止さ
せる。位相検出装置３４が交流電動機３０の位相を検出
し、検出した位相に基づいて再始動時のインバータ回路
１３の周波数指令値を算出する。復電又は制御切替えが
完了すると整流回路１１とインバータ回路１３を始動さ
せる。このとき、インバータ回路１３の出力電流と電流
制限レベル４９を比較装置３６で相毎に比較を行い、電
流制限レベル４９に達した相のみをゲート制御装置３３
で一定時間ゲートブロックをして、再始動時のインバー
タ回路１３の出力電流を抑制するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上が従来の再始動時
の出力電流を抑制する方法である。第１の従来技術で
は、電流監視レベルが電流制限レベルのときは出力電流
が過電流になることを抑制することができるが、電流監
視レベルを電流制限レベルから過電流検出レベルに上げ
たときに、過電流を検出する恐れがある。この原因は、
出力電流を電流制限レベルで抑制しているとき、インバ
ータ回路をゲートブロックによりインバータの位相指令
値と交流電動機の位相がずれ、その状態で電流制限レベ
ルから過電流検出レベルに上げると、そのずれを補正す
るために電流が流れ込むために生じる。したがって、こ
の現象を防ぐには出力電流の抑制方法を位相に対して外
乱にならない方法に変更する必要がある。
の出力電流を抑制する方法である。第１の従来技術で
は、電流監視レベルが電流制限レベルのときは出力電流
が過電流になることを抑制することができるが、電流監
視レベルを電流制限レベルから過電流検出レベルに上げ
たときに、過電流を検出する恐れがある。この原因は、
出力電流を電流制限レベルで抑制しているとき、インバ
ータ回路をゲートブロックによりインバータの位相指令
値と交流電動機の位相がずれ、その状態で電流制限レベ
ルから過電流検出レベルに上げると、そのずれを補正す
るために電流が流れ込むために生じる。したがって、こ
の現象を防ぐには出力電流の抑制方法を位相に対して外
乱にならない方法に変更する必要がある。
【０００６】そして、第２の従来技術では、出力電流が
電流制限レベルに達した場合、インバータ回路の全相を
ゲートブロックするのではなく、相毎に出力電流を監視
し、電流制限レベルに達した相のみをゲートブロックし
て、位相に対して外乱にならないようにしている。しか
し、出力電流を電流制限レベルで抑えて過電流になるこ
とを防止することができるが、電流制限レベルを高速域
で調整して全速度域で固定にして用いるため、必要以上
に高い電流制限レベルになってインバータ回路の出力電
流や整流回路への入力電流が過大に流れる。
電流制限レベルに達した場合、インバータ回路の全相を
ゲートブロックするのではなく、相毎に出力電流を監視
し、電流制限レベルに達した相のみをゲートブロックし
て、位相に対して外乱にならないようにしている。しか
し、出力電流を電流制限レベルで抑えて過電流になるこ
とを防止することができるが、電流制限レベルを高速域
で調整して全速度域で固定にして用いるため、必要以上
に高い電流制限レベルになってインバータ回路の出力電
流や整流回路への入力電流が過大に流れる。
【０００７】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
インバータ回路の出力交流電流が実負荷に対して過大に
流れることを防ぎ、それにより整流回路への入力電流の
立上がり及びその大きさを抑制することができる電力変
換装置を提供することを目的とする。
インバータ回路の出力交流電流が実負荷に対して過大に
流れることを防ぎ、それにより整流回路への入力電流の
立上がり及びその大きさを抑制することができる電力変
換装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、多相交流電源からの交流電
力を直流電力に変換する整流回路と、前記直流電力を可
変周波数の交流電力に変換して交流電動機を駆動するイ
ンバータ回路とを備えた電力変換装置において、前記整
流回路制御用の駆動信号を生成する第１の制御手段と、
前記インバータ回路制御用の駆動信号を生成する第２の
制御手段と、前記インバータ回路の出力多相交流電流を
各相ごとに検出する電流検出手段と、前記交流電動機の
位相を検出する位相検出手段と、前記交流電動機の最低
速度のしきい値と最高速度のしきい値間を結ぶ速度に対
する電流制限レベルの関数から速度指令に対する電流制
限レベルを算出する算出手段と、この算出手段で算出し
た速度指令に対する電流制限レベルと前記電流検出手段
で検出した前記インバータ回路の出力多相交流電流とを
各相毎に比較する比較手段とを備え、前記多相交流電源
が装置運転を継続できないレベルまで低下した場合を含
む異常時に、前記第１の制御手段で前記整流回路を停止
させ、前記第２の制御手段で前記インバータ回路を停止
させ、前記多相交流電源が所定レベルまで復電したとき
を含む正常時に、この正常時に復帰する直前に前記位相
検出手段で検出した前記交流電動機の位相に基づいて装
置を始動し、定常運転になるまで前記比較手段により前
記電流検出手段で検出した前記インバータ回路の出力多
相交流電流と前記算出手段で算出した前記交流電動機の
速度指令に対する電流制限レベルとを各相毎に比較し、
出力交流電流が前記電流制限レベルを超えた相に対する
前記インバータ回路への駆動信号を一定時間ブロックす
るようにしたことを要旨とする。この構成により、速度
指令に対する電流制限レベルが必要以上に高く設定され
ることがなく、インバータ回路の出力交流電流が実負荷
に対して過大に流れることが防止され、それにより整流
回路への入力電流の立上がり及びその大きさを抑制する
ことが可能となる。
に、請求項１記載の発明は、多相交流電源からの交流電
力を直流電力に変換する整流回路と、前記直流電力を可
変周波数の交流電力に変換して交流電動機を駆動するイ
ンバータ回路とを備えた電力変換装置において、前記整
流回路制御用の駆動信号を生成する第１の制御手段と、
前記インバータ回路制御用の駆動信号を生成する第２の
制御手段と、前記インバータ回路の出力多相交流電流を
各相ごとに検出する電流検出手段と、前記交流電動機の
位相を検出する位相検出手段と、前記交流電動機の最低
速度のしきい値と最高速度のしきい値間を結ぶ速度に対
する電流制限レベルの関数から速度指令に対する電流制
限レベルを算出する算出手段と、この算出手段で算出し
た速度指令に対する電流制限レベルと前記電流検出手段
で検出した前記インバータ回路の出力多相交流電流とを
各相毎に比較する比較手段とを備え、前記多相交流電源
が装置運転を継続できないレベルまで低下した場合を含
む異常時に、前記第１の制御手段で前記整流回路を停止
させ、前記第２の制御手段で前記インバータ回路を停止
させ、前記多相交流電源が所定レベルまで復電したとき
を含む正常時に、この正常時に復帰する直前に前記位相
検出手段で検出した前記交流電動機の位相に基づいて装
置を始動し、定常運転になるまで前記比較手段により前
記電流検出手段で検出した前記インバータ回路の出力多
相交流電流と前記算出手段で算出した前記交流電動機の
速度指令に対する電流制限レベルとを各相毎に比較し、
出力交流電流が前記電流制限レベルを超えた相に対する
前記インバータ回路への駆動信号を一定時間ブロックす
るようにしたことを要旨とする。この構成により、速度
指令に対する電流制限レベルが必要以上に高く設定され
ることがなく、インバータ回路の出力交流電流が実負荷
に対して過大に流れることが防止され、それにより整流
回路への入力電流の立上がり及びその大きさを抑制する
ことが可能となる。
【０００９】請求項２記載の発明は、多相交流電源から
の交流電力を直流電力に変換する整流回路と、前記直流
電力を可変周波数の交流電力に変換して交流電動機を駆
動するインバータ回路とを備えた電力変換装置におい
て、前記整流回路制御用の駆動信号を生成する第１の制
御手段と、前記インバータ回路制御用の駆動信号を生成
する第２の制御手段と、前記インバータ回路の出力多相
交流電流を各相ごとに検出する電流検出手段と、前記交
流電動機の位相を検出する位相検出手段と、前記交流電
動機の最低速度のしきい値と最高速度のしきい値間を結
ぶ速度に対する電流制限レベルの関数から速度指令に対
する電流制限レベルを算出する算出手段と、この算出手
段で算出した速度指令に対する電流制限レベルと前記電
流検出手段で検出した前記インバータ回路の出力多相交
流電流とを各相毎に比較する比較手段とを備えるととも
に、少なくとも前記位相検出手段、前記算出手段及び前
記比較手段を含む制御系を２系統有し、そのうちの一方
の制御系が運転中のとき、他方の制御系は待機し、運転
中の一方の制御系が故障を含む異常で運転を継続できな
くなった時、前記第１の制御手段で前記整流回路を停止
させ、前記第２の制御手段で前記インバータ回路を停止
させ、待機側の他方の制御系に制御を切り替える時に、
この切り替え直前に前記位相検出手段で検出した前記交
流電動機の位相に基づいて装置を始動し、定常運転にな
るまで前記比較手段により前記電流検出手段で検出した
前記インバータ回路の出力多相交流電流と前記算出手段
で算出した前記交流電動機の速度指令に対する電流制限
レベルとを各相毎に比較し、出力交流電流が前記電流制
限レベルを超えた相に対する前記インバータ回路への駆
動信号を一定時間ブロックするようにしたことを要旨と
する。この構成により、制御系を２系統持ち、運転中の
一方の制御系に故障等が発生して待機側の他方の制御系
に制御を切り替える際においても、インバータ回路の出
力交流電流が実負荷に対して過大に流れることが防止さ
れ、それにより整流回路への入力電流の立上がり及びそ
の大きさを抑制することが可能となる。
の交流電力を直流電力に変換する整流回路と、前記直流
電力を可変周波数の交流電力に変換して交流電動機を駆
動するインバータ回路とを備えた電力変換装置におい
て、前記整流回路制御用の駆動信号を生成する第１の制
御手段と、前記インバータ回路制御用の駆動信号を生成
する第２の制御手段と、前記インバータ回路の出力多相
交流電流を各相ごとに検出する電流検出手段と、前記交
流電動機の位相を検出する位相検出手段と、前記交流電
動機の最低速度のしきい値と最高速度のしきい値間を結
ぶ速度に対する電流制限レベルの関数から速度指令に対
する電流制限レベルを算出する算出手段と、この算出手
段で算出した速度指令に対する電流制限レベルと前記電
流検出手段で検出した前記インバータ回路の出力多相交
流電流とを各相毎に比較する比較手段とを備えるととも
に、少なくとも前記位相検出手段、前記算出手段及び前
記比較手段を含む制御系を２系統有し、そのうちの一方
の制御系が運転中のとき、他方の制御系は待機し、運転
中の一方の制御系が故障を含む異常で運転を継続できな
くなった時、前記第１の制御手段で前記整流回路を停止
させ、前記第２の制御手段で前記インバータ回路を停止
させ、待機側の他方の制御系に制御を切り替える時に、
この切り替え直前に前記位相検出手段で検出した前記交
流電動機の位相に基づいて装置を始動し、定常運転にな
るまで前記比較手段により前記電流検出手段で検出した
前記インバータ回路の出力多相交流電流と前記算出手段
で算出した前記交流電動機の速度指令に対する電流制限
レベルとを各相毎に比較し、出力交流電流が前記電流制
限レベルを超えた相に対する前記インバータ回路への駆
動信号を一定時間ブロックするようにしたことを要旨と
する。この構成により、制御系を２系統持ち、運転中の
一方の制御系に故障等が発生して待機側の他方の制御系
に制御を切り替える際においても、インバータ回路の出
力交流電流が実負荷に対して過大に流れることが防止さ
れ、それにより整流回路への入力電流の立上がり及びそ
の大きさを抑制することが可能となる。
【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の電力変換装置において、前記インバータ回路に中性
点クランプ型インバータ回路を使用したことを要旨とす
る。この構成により、高調波の抑制等を図った中性点ク
ランプ型インバータ回路を適用した場合においても、そ
のインバータ回路の出力交流電流が実負荷に対して過大
に流れることが防止され、それにより整流回路への入力
電流の立上がり及びその大きさを抑制することが可能と
なる。
載の電力変換装置において、前記インバータ回路に中性
点クランプ型インバータ回路を使用したことを要旨とす
る。この構成により、高調波の抑制等を図った中性点ク
ランプ型インバータ回路を適用した場合においても、そ
のインバータ回路の出力交流電流が実負荷に対して過大
に流れることが防止され、それにより整流回路への入力
電流の立上がり及びその大きさを抑制することが可能と
なる。
【００１１】請求項４記載の発明は、請求項３記載の電
力変換装置において、前記インバータ回路の出力多相交
流電流と前記交流電動機の速度指令に対する電流制限レ
ベルとを各相毎に比較し、出力交流電流が前記電流制限
レベルを超えた相に対する前記インバータ回路への駆動
信号を一定時間ブロックするのに代えて、当該駆動信号
を一定時間相電圧が零電圧になるようにしたことを要旨
とする。この構成により、インバータ回路に中性点クラ
ンプ型インバータ回路を使用したときは、出力交流電流
が電流制限レベルを超えた相に対し、一定時間相電圧が
零電圧になるようにしても、そのインバータ回路の出力
交流電流が実負荷に対して過大に流れることを防止する
ことが可能となる。
力変換装置において、前記インバータ回路の出力多相交
流電流と前記交流電動機の速度指令に対する電流制限レ
ベルとを各相毎に比較し、出力交流電流が前記電流制限
レベルを超えた相に対する前記インバータ回路への駆動
信号を一定時間ブロックするのに代えて、当該駆動信号
を一定時間相電圧が零電圧になるようにしたことを要旨
とする。この構成により、インバータ回路に中性点クラ
ンプ型インバータ回路を使用したときは、出力交流電流
が電流制限レベルを超えた相に対し、一定時間相電圧が
零電圧になるようにしても、そのインバータ回路の出力
交流電流が実負荷に対して過大に流れることを防止する
ことが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１３】図１及び図２は、本発明の第１の実施の形
態を示す図である。なお、図１及び後述する第２の実施
の形態を示す図３において前記図４における構成要素と
同一ないし均等のものは、前記と同一符号を以って示
す。まず、図１を用いて本実施の形態の電力変換装置の
構成を説明する。主回路部１０Ａは、３相交流電源（多
相交流電源）２０からの交流電力を直流電力に変換する
整流回路１１、平滑用の直流コンデンサ１２、平滑され
た直流電圧を任意の周波数の交流電圧に変換し、負荷で
ある交流電動機３０を駆動するインバータ回路１３から
構成されている。整流回路１１は、第１の制御手段とし
てのゲート制御装置４１からのゲートパルス（駆動信
号）で制御され、インバータ回路１３は、第２の制御手
段としてのゲート制御装置４２からのゲートパルス（駆
動信号）で制御されるようになっている。４７は、イン
バータ回路１３の出力３相交流電流を各相毎に検出す電
流検出手段としての電流検出器、４３は、交流電動機３
０の位相を検出する位相検出手段としての位相検出装
置、４４は、交流電動機３０の最低速度のしきい値と最
高速度のしきい値間を結ぶ速度に対する電流制限レベル
の関数から速度指令に対する電流制限レベルを算出する
算出手段としての算出装置であり、この算出装置４４で
算出した速度指令４８に対する電流制限レベル４５と電
流検出器４７で検出したインバータ回路１３の出力３相
交流電流とが比較手段としての比較装置４６で各相毎に
比較されるようになっている。
態を示す図である。なお、図１及び後述する第２の実施
の形態を示す図３において前記図４における構成要素と
同一ないし均等のものは、前記と同一符号を以って示
す。まず、図１を用いて本実施の形態の電力変換装置の
構成を説明する。主回路部１０Ａは、３相交流電源（多
相交流電源）２０からの交流電力を直流電力に変換する
整流回路１１、平滑用の直流コンデンサ１２、平滑され
た直流電圧を任意の周波数の交流電圧に変換し、負荷で
ある交流電動機３０を駆動するインバータ回路１３から
構成されている。整流回路１１は、第１の制御手段とし
てのゲート制御装置４１からのゲートパルス（駆動信
号）で制御され、インバータ回路１３は、第２の制御手
段としてのゲート制御装置４２からのゲートパルス（駆
動信号）で制御されるようになっている。４７は、イン
バータ回路１３の出力３相交流電流を各相毎に検出す電
流検出手段としての電流検出器、４３は、交流電動機３
０の位相を検出する位相検出手段としての位相検出装
置、４４は、交流電動機３０の最低速度のしきい値と最
高速度のしきい値間を結ぶ速度に対する電流制限レベル
の関数から速度指令に対する電流制限レベルを算出する
算出手段としての算出装置であり、この算出装置４４で
算出した速度指令４８に対する電流制限レベル４５と電
流検出器４７で検出したインバータ回路１３の出力３相
交流電流とが比較手段としての比較装置４６で各相毎に
比較されるようになっている。
【００１４】次に、図２を用いて動作を説明する。瞬停
又は運転系で故障が起きると、ゲート制御装置４１が整
流回路１１を停止させ、ゲート制御装置４２がインバー
タ回路１３を停止させる。瞬停又は制御切替え中は位相
検出装置４８で交流電動機３０の位相を検出し、検出し
た位相に基づいて再始動時のインバータ回路１３の周波
数指令値を算出する。復電又は制御切替えが完了する
と、整流回路１１とインバータ回路１３を始動させる。
このとき、インバータ回路１３の出力３相交流電流と算
出装置４４により速度に対する電流制限レベルの関数か
ら算出した電流制限レベル４５を比較装置４６で相毎に
比較を行い、電流制限レベル４５に達した相のみをゲー
ト制御装置４２で一定時間ゲートブロックをして、イン
バータ回路１３の出力交流電流が実負荷に対して過大に
流れることを防ぎ、それにより整流回路１１への入力電
流の立上がり及びその大きさを抑制する。したがって電
力変換装置を停止することなく、運転を継続できる。
又は運転系で故障が起きると、ゲート制御装置４１が整
流回路１１を停止させ、ゲート制御装置４２がインバー
タ回路１３を停止させる。瞬停又は制御切替え中は位相
検出装置４８で交流電動機３０の位相を検出し、検出し
た位相に基づいて再始動時のインバータ回路１３の周波
数指令値を算出する。復電又は制御切替えが完了する
と、整流回路１１とインバータ回路１３を始動させる。
このとき、インバータ回路１３の出力３相交流電流と算
出装置４４により速度に対する電流制限レベルの関数か
ら算出した電流制限レベル４５を比較装置４６で相毎に
比較を行い、電流制限レベル４５に達した相のみをゲー
ト制御装置４２で一定時間ゲートブロックをして、イン
バータ回路１３の出力交流電流が実負荷に対して過大に
流れることを防ぎ、それにより整流回路１１への入力電
流の立上がり及びその大きさを抑制する。したがって電
力変換装置を停止することなく、運転を継続できる。
【００１５】図３には、本発明の第２の実施の形態を示
す。図３において、主回路部１０Ｂは、３相交流電源２
０からの交流電力を直流電力に変換する整流回路１１、
平滑用の正側直流コンデンサ１５と負側直流コンデンサ
１６、平滑された直流電圧を任意の周波数の交流電圧に
変換し、負荷である交流電動機３０を駆動する中性点ク
ランプ型インバータ回路１４から構成され、再始動時の
中性点クランプ型インバータ回路１４からの出力交流電
流を抑制するようになっている。瞬停又は運転系で故障
が起きると、ゲート制御装置４１が整流回路１１を停止
させ、ゲート制御装置４２が中性点クランプ型インバー
タ回路１４を停止させる。瞬停又は制御切替え中は位相
検出装置４３で交流電動機３０の位相を検出し、検出し
た位相に基づいて再始動時の中性点クランプ型インバー
タ回路１４の周波数指令値を算出する。復電又は制御切
替えが完了すると、整流回路１１と中性点クランプ型イ
ンバータ回路１４を始動させる。このとき、中性点クラ
ンプ型インバータ回路１４の出力交流電流と算出装置４
４により速度に対する電流制限レベルの関数から算出し
た電流制限レベル４５を比較装置４６で相毎に比較を行
い、電流制限レベル４５に達した相のみをゲート制御装
置４２で一定時間ゲートブロック又は零電圧出力になる
ようにし、中性点クランプ型インバータ回路１４の出力
交流電流が実負荷に対して過大に流れることを防ぎ、そ
れにより整流回路１１への入力電流の立上がり及びその
大きさを抑制する。
す。図３において、主回路部１０Ｂは、３相交流電源２
０からの交流電力を直流電力に変換する整流回路１１、
平滑用の正側直流コンデンサ１５と負側直流コンデンサ
１６、平滑された直流電圧を任意の周波数の交流電圧に
変換し、負荷である交流電動機３０を駆動する中性点ク
ランプ型インバータ回路１４から構成され、再始動時の
中性点クランプ型インバータ回路１４からの出力交流電
流を抑制するようになっている。瞬停又は運転系で故障
が起きると、ゲート制御装置４１が整流回路１１を停止
させ、ゲート制御装置４２が中性点クランプ型インバー
タ回路１４を停止させる。瞬停又は制御切替え中は位相
検出装置４３で交流電動機３０の位相を検出し、検出し
た位相に基づいて再始動時の中性点クランプ型インバー
タ回路１４の周波数指令値を算出する。復電又は制御切
替えが完了すると、整流回路１１と中性点クランプ型イ
ンバータ回路１４を始動させる。このとき、中性点クラ
ンプ型インバータ回路１４の出力交流電流と算出装置４
４により速度に対する電流制限レベルの関数から算出し
た電流制限レベル４５を比較装置４６で相毎に比較を行
い、電流制限レベル４５に達した相のみをゲート制御装
置４２で一定時間ゲートブロック又は零電圧出力になる
ようにし、中性点クランプ型インバータ回路１４の出力
交流電流が実負荷に対して過大に流れることを防ぎ、そ
れにより整流回路１１への入力電流の立上がり及びその
大きさを抑制する。
【００１６】本発明の第３の実施の形態として、上記第
１の実施の形態又は第２の実施の形態における少なくと
も位相検出装置、算出装置及び比較装置を含む制御系を
２系統持ち、運転中の一方の制御系に故障等が発生して
待機側の他方の制御系に制御を切り替える際において
も、上記と略同様の作用、効果を得ることができる。即
ち、２系統の制御系のうちの一方の制御系が運転中のと
き、他方の制御系は待機し、運転中の一方の制御系が故
障等で運転を継続できなくなった時、第１のゲート制御
装置で整流回路を停止させ、第２のゲート制御装置でイ
ンバータ回路を停止させ、待機側の他方の制御系に制御
を切り替える時に、この切り替え直前に位相検出装置で
検出した交流電動機の位相に基づいて整流回路及びイン
バータ回路を始動する。そして定常運転になるまで比較
装置によりインバータ回路の出力３相交流電流と算出装
置で算出した交流電動機の速度指令に対する電流制限レ
ベルとを各相毎に比較し、出力交流電流が電流制限レベ
ルを超えた相に対するインバータ回路へのゲートパルス
を一定時間ブロックする。これにより、インバータ回路
の出力交流電流が実負荷に対して過大に流れることを防
ぎ、それにより整流回路への入力電流の立上がり及びそ
の大きさを抑制することができる。
１の実施の形態又は第２の実施の形態における少なくと
も位相検出装置、算出装置及び比較装置を含む制御系を
２系統持ち、運転中の一方の制御系に故障等が発生して
待機側の他方の制御系に制御を切り替える際において
も、上記と略同様の作用、効果を得ることができる。即
ち、２系統の制御系のうちの一方の制御系が運転中のと
き、他方の制御系は待機し、運転中の一方の制御系が故
障等で運転を継続できなくなった時、第１のゲート制御
装置で整流回路を停止させ、第２のゲート制御装置でイ
ンバータ回路を停止させ、待機側の他方の制御系に制御
を切り替える時に、この切り替え直前に位相検出装置で
検出した交流電動機の位相に基づいて整流回路及びイン
バータ回路を始動する。そして定常運転になるまで比較
装置によりインバータ回路の出力３相交流電流と算出装
置で算出した交流電動機の速度指令に対する電流制限レ
ベルとを各相毎に比較し、出力交流電流が電流制限レベ
ルを超えた相に対するインバータ回路へのゲートパルス
を一定時間ブロックする。これにより、インバータ回路
の出力交流電流が実負荷に対して過大に流れることを防
ぎ、それにより整流回路への入力電流の立上がり及びそ
の大きさを抑制することができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
故障等から復帰した再始動の際、又は制御系を２系統持
つ場合に、その制御系を切替える際において、交流電動
機の最低速度のしきい値と最高速度のしきい値間を結ぶ
速度に対する電流制限レベルの関数から速度指令に対す
る電流制限レベルを算出することで、インバータ回路の
出力交流電流が実負荷に対して過大に流れることを防
ぎ、それにより整流回路への入力電流の立上がり及びそ
の大きさを抑制することができる。
故障等から復帰した再始動の際、又は制御系を２系統持
つ場合に、その制御系を切替える際において、交流電動
機の最低速度のしきい値と最高速度のしきい値間を結ぶ
速度に対する電流制限レベルの関数から速度指令に対す
る電流制限レベルを算出することで、インバータ回路の
出力交流電流が実負荷に対して過大に流れることを防
ぎ、それにより整流回路への入力電流の立上がり及びそ
の大きさを抑制することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態である電力変換装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図２】上記第１の実施の形態の作用を説明するための
タイミングチャートである。
タイミングチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態のブロック図であ
る。
る。
【図４】第１の従来技術のブロック図である。
【図５】第２の従来技術のブロック図である。
１１ 整流回路 １３ インバータ回路 １４ 中性点クランプ型インバータ回路 ２０ ３相交流電源 ３０ 交流電動機 ４１ ゲート制御装置（第１の制御手段） ４２ ゲート制御装置（第２の制御手段） ４３ 位相検出装置（位相検出手段） ４４ 算出装置（算出手段） ４６ 比較装置（比較手段） ４７ 電流検出器（電流検出手段）
Claims (4)
- 【請求項１】 多相交流電源からの交流電力を直流電力
に変換する整流回路と、前記直流電力を可変周波数の交
流電力に変換して交流電動機を駆動するインバータ回路
とを備えた電力変換装置において、前記整流回路制御用
の駆動信号を生成する第１の制御手段と、前記インバー
タ回路制御用の駆動信号を生成する第２の制御手段と、
前記インバータ回路の出力多相交流電流を各相ごとに検
出する電流検出手段と、前記交流電動機の位相を検出す
る位相検出手段と、前記交流電動機の最低速度のしきい
値と最高速度のしきい値間を結ぶ速度に対する電流制限
レベルの関数から速度指令に対する電流制限レベルを算
出する算出手段と、この算出手段で算出した速度指令に
対する電流制限レベルと前記電流検出手段で検出した前
記インバータ回路の出力多相交流電流とを各相毎に比較
する比較手段とを備え、前記多相交流電源が装置運転を
継続できないレベルまで低下した場合を含む異常時に、
前記第１の制御手段で前記整流回路を停止させ、前記第
２の制御手段で前記インバータ回路を停止させ、前記多
相交流電源が所定レベルまで復電したときを含む正常時
に、この正常時に復帰する直前に前記位相検出手段で検
出した前記交流電動機の位相に基づいて装置を始動し、
定常運転になるまで前記比較手段により前記電流検出手
段で検出した前記インバータ回路の出力多相交流電流と
前記算出手段で算出した前記交流電動機の速度指令に対
する電流制限レベルとを各相毎に比較し、出力交流電流
が前記電流制限レベルを超えた相に対する前記インバー
タ回路への駆動信号を一定時間ブロックするようにした
ことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項２】 多相交流電源からの交流電力を直流電力
に変換する整流回路と、前記直流電力を可変周波数の交
流電力に変換して交流電動機を駆動するインバータ回路
とを備えた電力変換装置において、前記整流回路制御用
の駆動信号を生成する第１の制御手段と、前記インバー
タ回路制御用の駆動信号を生成する第２の制御手段と、
前記インバータ回路の出力多相交流電流を各相ごとに検
出する電流検出手段と、前記交流電動機の位相を検出す
る位相検出手段と、前記交流電動機の最低速度のしきい
値と最高速度のしきい値間を結ぶ速度に対する電流制限
レベルの関数から速度指令に対する電流制限レベルを算
出する算出手段と、この算出手段で算出した速度指令に
対する電流制限レベルと前記電流検出手段で検出した前
記インバータ回路の出力多相交流電流とを各相毎に比較
する比較手段とを備えるとともに、少なくとも前記位相
検出手段、前記算出手段及び前記比較手段を含む制御系
を２系統有し、そのうちの一方の制御系が運転中のと
き、他方の制御系は待機し、運転中の一方の制御系が故
障を含む異常で運転を継続できなくなった時、前記第１
の制御手段で前記整流回路を停止させ、前記第２の制御
手段で前記インバータ回路を停止させ、待機側の他方の
制御系に制御を切り替える時に、この切り替え直前に前
記位相検出手段で検出した前記交流電動機の位相に基づ
いて装置を始動し、定常運転になるまで前記比較手段に
より前記電流検出手段で検出した前記インバータ回路の
出力多相交流電流と前記算出手段で算出した前記交流電
動機の速度指令に対する電流制限レベルとを各相毎に比
較し、出力交流電流が前記電流制限レベルを超えた相に
対する前記インバータ回路への駆動信号を一定時間ブロ
ックするようにしたことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項３】 前記インバータ回路に中性点クランプ型
インバータ回路を使用してなることを特徴とする請求項
１又は２記載の電力変換装置。 - 【請求項４】 前記インバータ回路の出力多相交流電流
と前記交流電動機の速度指令に対する電流制限レベルと
を各相毎に比較し、出力交流電流が前記電流制限レベル
を超えた相に対する前記インバータ回路への駆動信号を
一定時間ブロックするのに代えて、当該駆動信号を一定
時間相電圧が零電圧になるようにしたことを特徴とする
請求項３記載の電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001068668A JP3773798B2 (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001068668A JP3773798B2 (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002272181A true JP2002272181A (ja) | 2002-09-20 |
| JP3773798B2 JP3773798B2 (ja) | 2006-05-10 |
Family
ID=18926822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001068668A Expired - Lifetime JP3773798B2 (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3773798B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007143327A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電力変換器の制御装置 |
| US7610326B2 (en) | 2002-09-18 | 2009-10-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Arithmetic circuit for calculating a cumulative value as a result of parallel arithmetic processing |
| JP2010022079A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Delta Electronics Inc | インバータ電流クランピング用不連続保護方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103262408B (zh) * | 2010-12-22 | 2017-03-15 | 富士电机株式会社 | 功率转换装置 |
-
2001
- 2001-03-12 JP JP2001068668A patent/JP3773798B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7610326B2 (en) | 2002-09-18 | 2009-10-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Arithmetic circuit for calculating a cumulative value as a result of parallel arithmetic processing |
| JP2007143327A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電力変換器の制御装置 |
| JP2010022079A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Delta Electronics Inc | インバータ電流クランピング用不連続保護方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3773798B2 (ja) | 2006-05-10 |
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