JP2018014813A - インバータ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、制御回路専用の交流入力電源を主回路と別に用意していないインバータ装置においても急速放電運転を行うことができ、急速放電動作に関する異常時における回路等の保護を可能としたインバータ装置を提供することを目的とする。
(第1実施形態)
第1実施形態について、図1から図7を参照して説明する。
図1において、インバータ装置1は、例えば三相電源2を直流に変換した後、設定された周波数の三相交流に変換して負荷であるモータ3を駆動する。三相電源2の各相は、遮断器4を介してインバータ装置1の電源入力端子R、S、Tにそれぞれ接続される。モータ3の各端子はインバータ装置1の電源出力端子U、V、Wにそれぞれ接続される。
はじめにモータ3に三相電力を供給して通常の運転を行う通常運転モードの動作について説明する。まず、遮断器4が投入されてインバータ装置1に三相電源2から給電されると、インバータ装置1においては、整流回路5により直流電源に変換される。電源投入時には突入電流防止回路7のリレー7bはオフ状態となっており、突入電流防止抵抗7aが有効となる「接続状態」に保持されている。整流回路5の直流出力は、突入電流防止回路7の突入電流防止抵抗7aを介して平滑コンデンサ8に直流給電される。平滑コンデンサ8の直流電圧VDCが所定電圧以上になると、制御電源回路10は動作を開始して所定電圧の制御電源を生成して制御回路11およびゲート駆動回路12に給電する。
図8は第2実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、インバータ装置30は、回生制動抵抗回路31を備えた構成としており、急速放電運転モードでは、モータ3を駆動することで平滑コンデンサ8の電荷を消費するのではなく、回生制動抵抗回路31を利用する。
なお、上記実施形態では、回生制動抵抗回路31として、IGBT31aを用いる構成としているが、FETなどのスイッチング素子を用いる構成とすることもできる。
上記実施形態で説明したもの以外に次のような変形をすることができる。
放電停止電圧VL2の値は、作業の安全が確保できる適宜の電圧レベルに設定することができる。
突入電流防止回路7は、リレー7bにより突入防止抵抗7aを短絡させる構成のものを用いたが、サイリスタなどを用いる構成とすることもできる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変更は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
Claims (7)
- 交流電源を整流する整流回路と、
前記整流回路から出力される直流電圧を平滑する平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサにより平滑された直流電圧を交流に変換して出力するインバータ主回路と、
前記交流電源が投入された際の突入電流を抑制する突入電流防止回路と、
通常運転モードでは運転指令に従って前記インバータ主回路を制御し、急速放電運転モードでは運転指令に従って前記平滑コンデンサの残留電荷を急速放電させる放電制御を行う制御回路と、
前記直流電圧を検出する直流電圧検出回路とを備え、
前記制御回路は、
前記通常運転モードでは、前記直流電圧検出回路により検出される直流電圧が低電圧検出レベル以下に低下した場合には、前記突入電流防止回路を接続状態に制御し、且つ、前記インバータ主回路を駆動制御中のときには動作を停止させ、新規の運転指令に対しては前記インバータ回路の駆動制御を禁止する制御を実行し、
前記急速放電運転モードでは、前記直流電圧検出回路により検出される直流電圧が低電圧検出レベル以下に低下した場合には、前記突入電流防止回路を接続状態に制御し、且つ実施中の前記放電制御もしくは新規の運転指令の受付を継続するインバータ装置。 - 請求項1に記載のインバータ装置において、
前記インバータ主回路により交流出力を供給する負荷がモータである場合に、
前記制御回路は、前記平滑コンデンサの残留電荷に対する前記放電制御の実行を、前記インバータ主回路を駆動制御して前記モータを駆動させることで行うようにしたインバータ装置。 - 請求項1に記載のインバータ装置において、
前記平滑コンデンサと並列にスッチング素子と回生制動抵抗との直列接続回路からなる回生制動抵抗回路を備え、
前記制御回路は、前記平滑コンデンサの残留電荷に対する前記放電制御の実行を、前記回生制動抵抗回路のスイッチング素子を駆動制御して行うようにしたインバータ装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載のインバータ装置において、
前記制御回路は、前記急速放電運転モードでは、前記直流電圧検出回路により検出される前記直流電圧が、前記低電圧検出レベルよりも低く設定された放電停止レベル以下に低下した場合には、前記放電制御を実行中の場合には停止し、新規の運転指令による前記放電制御の開始を禁止するインバータ装置。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載のインバータ装置において、
前記制御回路は、前記急速放電運転モードでは、前記直流電圧検出回路により検出される前記直流電圧が、低下傾向でない場合には、前記放電制御を実行中のときには停止し、新規の運転指令による前記放電制御の開始を禁止するインバータ装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載のインバータ装置において、
前記制御回路は、前記急速放電運転モードでは、前記放電制御の動作が終了したときもしくは次回の電源投入時に、運転モードを前記通常運転モードに設定するインバータ装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載のインバータ装置において、
前記急速放電運転の正常終了回数および非常停止回数の少なくとも一方の回数をカウントするカウント部を備え、
前記制御回路は、前記急速放電運転モードでは、前記カウント部のカウント値が所定値に到達すると、前記放電制御の動作が終了したとき、もしくは、次回の電源投入時に運転モードを前記通常運転モードに設定するインバータ装置。
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