JP2017212846A - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
<概要>
図1は、本実施形態に係る電力変換装置(20)を備えたモータ駆動システム(100)の構成を表している。モータ駆動システム(100)は、モータ(11)と、電力変換装置(20)とで構成されている。
電力変換装置(20)は、整流部(22)、複数のリアクタ(24,25)、コンデンサ(26)、電圧検出部(27)(検出部に相当)、電力変換部(28)、電流検出部(29)及びコントローラ(31)(制御部に相当)を備える。
整流部(22)は、コネクタ(C1,C2,C3)を介して商用電源(91)と接続されている。整流部(22)は、6つのダイオード(22a,22b,22c,22d,22e,22f)で構成されている。
複数のリアクタ(24,25)は、力率改善用のDCリアクタであって、整流部(22)の出力側において、コネクタ(C4a,C4b,C5a,C5b)を介して電源配線(41)上に配設されている。リアクタ(24,25)はメンテナンスの対象となる可能性があるからである。
コンデンサ(26)は、各リアクタ(24,25)の出力側において、一端が電源配線(41)に接続され他端がGND配線(42)に接続されている。コンデンサ(26)は、リアクタ(24,25)の出力を平滑化することにより、比較的リプルの低い直流電圧を出力電圧(V1)として生成する。
電圧検出部(27)は、コンデンサ(26)の出力電圧(V1)を検出する。
電力変換部(28)は、コンデンサ(26)の出力側にて、コンデンサ(26)と並列に接続されている。電力変換部(28)にはコンデンサ(26)の出力電圧(V1)が供給され、電力変換部(28)は出力交流電力(SU,SV,SW)を生成する。
電流検出部(29)は、電源配線(41)から電力変換部(28)及びモータ(11)を経てGND配線(42)に流れる電流(Idc)、を検出する。
コントローラ(31)は、メモリ及びCPUによって構成されている。コントローラ(31)は、メモリに格納された各種プログラムに応じて、モータ(11)に関する各種制御を行う。コントローラ(31)は、例えば各検出部(27,29)の検出結果(V1,Idc)に基づいてモータ制御信号(Pwm)を生成し、これを電力変換部(28)に出力する。即ち、コントローラ(31)は、各検出部(27,29)の検出結果(V1,Idc)に基づいて電力変換部(28)を制御する。
本実施形態では、比較的大きい負荷にも対応するべく、複数のリアクタ(24,25)が並列接続するように配設されている。これによって大容量の電力変換装置(20)を実現しつつも電力変換装置(20)自体のサイズの大型化が抑制されている。
ここで、コントローラ(31)が、コンデンサ(26)の出力電圧(V1)のリプルに基づいてリアクタ(24,25)に関する異常の有無の判定を、如何にして行うかについて説明する。
図3は、本実施形態に係るリアクタ(24,25)の発熱異常防止制御の動作の流れを示す。
図3のステップS3に係る“閾値”は、図4に示すように、全てのリアクタ(24,25)が正常に並列接続されて電源配線(41)と導通している場合の出力電圧(V1)のリプル以下、に設定されている。上述のように、リアクタ(24,25)に関する異常の発生時、出力電圧(V1)のリプルは、正常時よりも低くなるためである。
コンデンサ(26)の出力電圧(V1)のリプルは、リアクタンス値が小さい程大きく、逆にリアクタンス値が大きい程小さくなる性質を有する。任意のリアクタ(24,25)にて、リアクタ(24,25)が正常に並列接続されていない等の異常が生じた場合、未だ正常に電源配線(41)に接続されているリアクタ(24,25)のみの合成リアクタンス値は、全てのリアクタ(24,25)が正常に並列接続された場合よりも大きくなるため、コンデンサ(26)の出力電圧(V1)のリプルは、正常時よりも小さくなる。
互いに並列に接続されるリアクタの数は、複数であればよく、2つに限定されない。
22 整流部
24,25 リアクタ
26 コンデンサ
27 電圧検出部(検出部)
28 電力変換部
31 コントローラ(制御部)
V1 コンデンサの出力電圧
SU,SV,SW 出力交流電力
91 商用電源(交流電源)
Claims (3)
- 交流電源(91)からの入力交流を整流する整流部(22)と、
上記整流部(22)の出力側において、互いに並列接続されるように配設された複数のリアクタ(24,25)と、
上記リアクタ(24,25)の出力を平滑化するコンデンサ(26)と、
上記コンデンサ(26)の出力に接続され、出力交流電力(SU,SV,SW)を生成する電力変換部(28)と、
上記コンデンサ(26)の出力電圧(V1)を検出する検出部(27)と、
上記検出部(27)の検出結果に基づいて上記電力変換部(28)を制御する制御部(31)と
を備え、
上記制御部(31)は、上記検出部(27)により検出された上記出力電圧(V1)のリプルが閾値よりも低い場合、上記リアクタ(24,25)に関する異常が発生していると判定して上記電力変換部(28)による上記出力交流電力(SU,SV,SW)の生成動作を停止させ、
上記閾値は、複数の上記リアクタ(24,25)が正常に並列接続されている場合における上記出力電圧(V1)のリプル以下、に設定されている
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1において、
上記リアクタ(24,25)に関する異常には、複数の上記リアクタ(24,25)が正常に並列接続されていない場合が含まれる
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1または請求項2において、
上記出力電圧(V1)の検出動作及び上記出力交流電力(SU,SV,SW)の生成停止動作は、上記出力交流電力(SU,SV,SW)の生成動作の開始時から所定時間内に行われる
ことを特徴とする電力変換装置。
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