JP2009089558A

JP2009089558A - Inverter device

Info

Publication number: JP2009089558A
Application number: JP2007259132A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Jinnai; 一夫神内
Original assignee: RB Controls Co Ltd
Current assignee: RB Controls Co Ltd
Priority date: 2007-10-02
Filing date: 2007-10-02
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2027-10-02
Also published as: JP4854634B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem that in an inverter device in which pulse signals are smoothed by a capacitor to generate control signals and the control signal of S is input into an inverter circuit, a transistor is overheated and destructed by an increase in the heat generation amount of the transistor due to the operation state transition of the transistor used at the final stage of the inverter circuit from a saturation region to an active region when the control signals stored in the capacitor are continuously input into the inverter circuit in spite of reduction in the driving power supply voltage supplied to the inverter circuit in stopping the operation of the inverter circuit. <P>SOLUTION: When the operation of the inverter circuit is stopped, an electric charge of the capacitor is discharged before the voltage of the driving power source decreases to a predetermined voltage or less, and the operation of the inverter circuit is stopped by causing the voltage of the control signals to be zero. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、誘導モータなどの付加の作動制御を行うインバータ装置に関する。 The present invention relates to an inverter device that performs additional operation control of an induction motor or the like.

従来のこのインバータ装置はインバータ回路を内蔵しており、負荷に供給する駆動用電源から直流の電力供給を受け、インバータ回路で所定の周波数の交流電力に変換して負荷に供給している。この出力電力の周波数はインバータ回路に入力される制御信号によって制御される。制御信号が直流の場合、制御信号の電圧の高低によって出力電力の周波数が制御される。 This conventional inverter device incorporates an inverter circuit, receives DC power supply from a driving power source supplied to a load, converts it into AC power of a predetermined frequency by the inverter circuit, and supplies the AC power to the load. The frequency of the output power is controlled by a control signal input to the inverter circuit. When the control signal is direct current, the frequency of the output power is controlled by the level of the voltage of the control signal.

制御信号はマイコンなどから出力されるパルス信号をコンデンサで平滑化して直流電圧に変換しインバータ回路に入力される（例えば、特許文献１参照）。すなわち、パルス信号のデューティ比が高くなると制御信号の電圧が高くなり、逆にデューティ比が低くなると制御信号の電圧が低くなる。
特開２００５−１９８３８７号公報（段落００２２） As a control signal, a pulse signal output from a microcomputer or the like is smoothed by a capacitor, converted into a DC voltage, and input to an inverter circuit (see, for example, Patent Document 1). That is, when the duty ratio of the pulse signal increases, the voltage of the control signal increases. Conversely, when the duty ratio decreases, the voltage of the control signal decreases.
JP 2005-198387 A (paragraph 0022)

上記従来のインバータ装置では、電源の供給を停止する際や停電時に、駆動用電源の供給が停止するとともに制御信号の生成のためのパルス信号の出力も停止される。ただし、パルス信号の出力が停止しても平滑用のコンデンサに電荷が蓄電されいてるので、制御信号の電圧はしばらく低下しない。これに対して駆動用電源の電圧はより速い速度で低下する。 In the conventional inverter device, when the supply of power is stopped or during a power failure, the supply of drive power is stopped and the output of a pulse signal for generating a control signal is also stopped. However, even if the output of the pulse signal is stopped, the electric charge is stored in the smoothing capacitor, so that the voltage of the control signal does not decrease for a while. On the other hand, the voltage of the driving power supply decreases at a faster rate.

インバータ回路の出力段には複数のトランジスタが設けられているが、これらのトランジスタはスイッチングのために設けられているので飽和領域で作動するように設定されている。ところが、駆動用電源の電圧が低下するとトランジスタの作動状態が飽和領域から能動領域に遷移し、急激に電気抵抗が増加してトランジスタでの発熱量が多くなる。そのためこれらトランジスタが過熱破壊するおそれが生じる。 A plurality of transistors are provided at the output stage of the inverter circuit. Since these transistors are provided for switching, they are set to operate in a saturation region. However, when the voltage of the driving power supply decreases, the operating state of the transistor changes from the saturation region to the active region, the electric resistance increases rapidly, and the amount of heat generated in the transistor increases. Therefore, there is a risk that these transistors will be destroyed by overheating.

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、運転停止時や停電時にインバータ回路のトランジスタが過熱破壊することのないインバータ装置を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the inverter apparatus which the transistor of an inverter circuit does not carry out an overheat destruction at the time of an operation stop or a power failure in view of said problem.

上記課題を解決するために本発明によるインバータ装置は、マイコンから出力されるパルス信号をコンデンサで平滑して得られる制御信号をインバータ回路に入力し、この制御信号の電圧に応じてインバータ回路の出力を変更するインバータ装置において、インバータ回路に供給される駆動用電源電圧が所定の電圧以下に低下する前に上記コンデンサに蓄電されている電荷を放電させ、インバータ回路への制御信号の入力を停止させる放電手段を設けたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, an inverter device according to the present invention inputs a control signal obtained by smoothing a pulse signal output from a microcomputer with a capacitor to an inverter circuit, and outputs the inverter circuit according to the voltage of the control signal. In the inverter device that changes the voltage, the charge stored in the capacitor is discharged before the drive power supply voltage supplied to the inverter circuit drops below a predetermined voltage, and the input of the control signal to the inverter circuit is stopped. Discharging means is provided.

駆動用電源の電圧が所定の電圧以下に下がるとインバータ回路の最終段に設けられているトランジスタの作動状態が能動状態に遷移するおそれが生じる。そこで、その前に上記コンデンサの電荷を放電させることにより、制御信号の電圧をゼロにしてインバータ回路が作動しないようにした。 When the voltage of the driving power supply falls below a predetermined voltage, there is a risk that the operating state of the transistor provided in the final stage of the inverter circuit will transition to the active state. Therefore, before that, by discharging the charge of the capacitor, the voltage of the control signal is made zero so that the inverter circuit does not operate.

インバータ装置の作動を停止する際のほか不意の停電時にも上記トランジスタの過熱破壊の問題が生じる。そこで、ＡＣ商用電源を電源として用い、ＡＣ商用電源の電圧が所定の電圧まで低下したことを検知する電圧低下検知手段を設け、ＡＣ商用電源の電圧が所定の電圧まで低下すると上記コンデンサを放電させるように構成した。 In addition to stopping the operation of the inverter device, there is a problem of overheating destruction of the transistor even at the time of unexpected power failure. Therefore, the AC commercial power source is used as a power source, and a voltage drop detecting means for detecting that the voltage of the AC commercial power source has decreased to a predetermined voltage is provided, and the capacitor is discharged when the voltage of the AC commercial power source decreases to the predetermined voltage. It was configured as follows.

以上の説明から明らかなように、本発明は、インバータ回路に供給される駆動用の電源の電圧が所定の電圧以下に下がる前に制御信号を平滑化しているコンデンサを放電させ、制御信号の電圧をゼロにすることによりインバータ回路の作動を停止させ、インバータ回路のトランジスタが過熱破壊することを防止することができる。 As is clear from the above description, the present invention discharges the capacitor that smooths the control signal before the voltage of the driving power supply supplied to the inverter circuit falls below a predetermined voltage, and the voltage of the control signal It is possible to stop the operation of the inverter circuit by setting the zero to zero and prevent the transistor of the inverter circuit from being overheated.

図１を参照して、１は本発明によるインバータ装置である。このインバータ装置１内にはインバータ回路であるインバータＩＣ２が内蔵されている。このインバータＩＣ２には負荷である誘導モータ１１が接続されている。また、インバータＩＣ２には駆動用の電源として直流の１５Ｖ電源２１が接続されており、この１５Ｖ電源２１から供給される直流電力をインバータＩＣ２で交流電力に変換して誘導モータ１１に供給している。 Referring to FIG. 1, reference numeral 1 denotes an inverter device according to the present invention. An inverter IC 2 that is an inverter circuit is built in the inverter device 1. An induction motor 11 as a load is connected to the inverter IC2. Further, a DC 15V power source 21 is connected to the inverter IC2 as a driving power source, and DC power supplied from the 15V power source 21 is converted into AC power by the inverter IC2 and supplied to the induction motor 11. .

誘導モータ１１に供給する交流電力の周波数は、制御信号生成部３で生成される直流の制御信号の電圧の高低によって制御されるように構成されている。この制御信号生成部３にはフォトカプラＰＣ１のフォトトランジスタが取り付けられており、このフォトトランジスタと対を成してフォトカプラＰＣ１の発光ダイオードがマイコン４に接続されている。 The frequency of the AC power supplied to the induction motor 11 is configured to be controlled by the voltage level of the DC control signal generated by the control signal generator 3. The control signal generator 3 is provided with a phototransistor of the photocoupler PC1. A light emitting diode of the photocoupler PC1 is connected to the microcomputer 4 in a pair with the phototransistor.

マイコン４は誘導モータ１１の回転速度を上げる、すなわちインバータＩＣ２から誘導モータ１１へ出力される交流電力の周波数を上げる場合には、マイコン４からフォトカプラ１を介して制御信号生成部３に送られるパルス信号のデューティ比を上げる。すると、そのパルス信号をコンデンサ３１で平滑化してインバータＩＣに入力する。 When the microcomputer 4 increases the rotation speed of the induction motor 11, that is, when the frequency of the AC power output from the inverter IC 2 to the induction motor 11 is increased, it is sent from the microcomputer 4 to the control signal generator 3 via the photocoupler 1. Increase the duty ratio of the pulse signal. Then, the pulse signal is smoothed by the capacitor 31 and input to the inverter IC.

マイコン４にはその他のフォトカプラＰＣ２の発光ダイオードが接続されている。このフォトカプラＰＣ２の相手側であるフォトトランジスタは省エネのため待機電力を下げるために、使用しない状態では１５Ｖ電源２１を停止するものである。本発明では、このフォトカプラＰＣ２の相手側であるフォトトランジスタでトランジスタＴＲ１のベースをグランドに落とすように接続した。従って、インバータＩＣ２を作動させている状態では、マイコン４がフォトカプラＰＣ２のフォトトランジスタを常時ＯＮ状態にしてトランジスタＴＲ１をオフ状態に保持しておく。 The microcomputer 4 is connected to other light emitting diodes of the photocoupler PC2. The phototransistor on the other side of the photocoupler PC2 stops the 15V power supply 21 when not in use in order to reduce standby power for energy saving. In the present invention, the phototransistor on the other side of the photocoupler PC2 is connected so as to drop the base of the transistor TR1 to the ground. Therefore, in a state where the inverter IC2 is operated, the microcomputer 4 always turns on the phototransistor of the photocoupler PC2 and keeps the transistor TR1 in the off state.

なお、本インバータ装置１は電源として商用の１００Ｖ電源６を用いており、１００Ｖ電源６の電圧が所定の電圧以上であると、１００Ｖ電源６の周波数と同じ周波数のパルス信号がフォトカプラＰＣ３を介してマイコン４に入力される。一方、停電等により１００Ｖ電源６の電圧が所定の電圧より低下するとマイコン４にパルス信号が入力されなくなるので、マイコン４は停電等による１００Ｖ電源６の電圧低下を検知することができる。 The inverter device 1 uses a commercial 100V power source 6 as a power source. When the voltage of the 100V power source 6 is equal to or higher than a predetermined voltage, a pulse signal having the same frequency as the frequency of the 100V power source 6 is passed through the photocoupler PC3. Are input to the microcomputer 4. On the other hand, when the voltage of the 100V power supply 6 drops below a predetermined voltage due to a power failure or the like, the pulse signal is not input to the microcomputer 4, so that the microcomputer 4 can detect a voltage drop of the 100V power supply 6 due to a power failure or the like.

以上の回路構成で、例えばインバータ装置１の作動を停止する際、図示しない停止ボタンが操作されると、停止操作がされたことをマイコン４が検知し、フォトカプラ１によるパルス信号の出力を停止する。これによりコンデンサ３１への充電が停止する。 With the above circuit configuration, for example, when stopping the operation of the inverter device 1, if a stop button (not shown) is operated, the microcomputer 4 detects that the stop operation has been performed, and stops the output of the pulse signal from the photocoupler 1. To do. As a result, charging of the capacitor 31 is stopped.

そして、本発明ではさらに、フォトカプラ２のフォトトランジスタを同時にオフにする。すると、トランジスタＴＲ１のベースの電位が立ち上がり、トランジスタＴＲ１がＯＮ状態になる。そのためコンデンサ３１に蓄電されている電荷は抵抗５からトランジスタＴＲ１を通って放電される。この放電によりインバータＩＣ２に入力されている制御信号の電圧は瞬時にゼロになり、インバータＩＣ２の最終段のトランジスタが能動領域に遷移する前にインバータＩＣ２の作動を停止させることができる。 In the present invention, the phototransistor of the photocoupler 2 is further turned off simultaneously. Then, the base potential of the transistor TR1 rises and the transistor TR1 is turned on. Therefore, the electric charge stored in the capacitor 31 is discharged from the resistor 5 through the transistor TR1. Due to this discharge, the voltage of the control signal input to the inverter IC2 instantaneously becomes zero, and the operation of the inverter IC2 can be stopped before the final stage transistor of the inverter IC2 transitions to the active region.

また、停止操作ではなく１００Ｖ電源６が停電した際にも、停電発生をマイコン４が検知すると上記と同様に、コンデンサ３１の電荷を放電させ、インバータＩＣ２の作動を直ちに停止させるようにした。 In addition, when the microcomputer 4 detects the occurrence of a power failure even when the 100V power source 6 has a power failure instead of the stop operation, the charge of the capacitor 31 is discharged and the operation of the inverter IC2 is immediately stopped as described above.

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。 In addition, this invention is not limited to an above-described form, You may add a various change in the range which does not deviate from the summary of this invention.

本発明の一実施の形態の構成を示す回路図The circuit diagram which shows the structure of one embodiment of this invention

Explanation of symbols

１インバータ装置
３制御信号生成部 1 Inverter device 3 Control signal generator

Claims

A control signal obtained by smoothing the pulse signal output from the microcomputer with a capacitor is input to the inverter circuit, and in the inverter device that changes the output of the inverter circuit according to the voltage of the control signal, the drive supplied to the inverter circuit An inverter device comprising discharge means for discharging the electric charge stored in the capacitor before the power supply voltage for use drops below a predetermined voltage and stopping input of a control signal to the inverter circuit.

An AC commercial power source is used as a power source, and a voltage drop detecting means for detecting that the voltage of the AC commercial power source has dropped to a predetermined voltage is provided, and the capacitor is discharged when the voltage of the AC commercial power source drops to a predetermined voltage. The inverter device according to claim 1.