JP2519239B2 - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JP2519239B2 JP2519239B2 JP62093149A JP9314987A JP2519239B2 JP 2519239 B2 JP2519239 B2 JP 2519239B2 JP 62093149 A JP62093149 A JP 62093149A JP 9314987 A JP9314987 A JP 9314987A JP 2519239 B2 JP2519239 B2 JP 2519239B2
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- power conversion
- inverter
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、電力変換素子の破損診断手段を有する電力
変換装置に関する。
変換装置に関する。
（従来の技術） 一般に電力変換装置としては、電流形インバータや電
圧形インバータ等があり、この装置に駆動される負荷と
しては、誘導電動機や同期電動機がある。
圧形インバータ等があり、この装置に駆動される負荷と
しては、誘導電動機や同期電動機がある。
そこで、従来の電力変換装置として、電流形インバー
タを、その負荷として誘導電動機を挙げ、図面を用いて
説明する。
タを、その負荷として誘導電動機を挙げ、図面を用いて
説明する。
第３図に示すように、誘導電動機１は、商用電源２及
び電流形インバータ３のいずれかからの供給電力により
駆動されている。すなわち、商用電源２はスイッチ４を
介して、電流形インバータ３に接続され、その出力はス
イッチ５を介して誘導電動機１に供給されたり、あるい
は、商用電源２からスイッチ６を介して直接誘導電動機
１に電力を供給している。
び電流形インバータ３のいずれかからの供給電力により
駆動されている。すなわち、商用電源２はスイッチ４を
介して、電流形インバータ３に接続され、その出力はス
イッチ５を介して誘導電動機１に供給されたり、あるい
は、商用電源２からスイッチ６を介して直接誘導電動機
１に電力を供給している。
電流形インバータ３の主回路は、商用電源２から交流
電力を直流電力に変換する整流回路10と、整流回路10か
らの直流電流を平滑化する直流リアクトル11と、直流リ
アクトル11で平滑化された直流電力を任意の周波数の交
流電力に変換するインバータ回路12から構成され、イン
バータ回路12からの出力電力はスイッチ５を介して誘導
電動機１に供給される。
電力を直流電力に変換する整流回路10と、整流回路10か
らの直流電流を平滑化する直流リアクトル11と、直流リ
アクトル11で平滑化された直流電力を任意の周波数の交
流電力に変換するインバータ回路12から構成され、イン
バータ回路12からの出力電力はスイッチ５を介して誘導
電動機１に供給される。
このように構成された主回路は次のように制御回路に
より制御される。
より制御される。
速度基準設定器20により設定された速度基準信号SREF
は、入力制限回路21を介して電圧基準信号VREF及び周波
数基準信号FREFに変換される。
は、入力制限回路21を介して電圧基準信号VREF及び周波
数基準信号FREFに変換される。
電圧基準信号VREFは、電圧制御回路22で、変成器及び
整流器（共に図示せず）を介して得られる電圧帰還信号
VFBと比較増幅され、電流基準信号IREFに変換される。
この電流基準信号IREFは、電流検出器23を介して得られ
る電流帰還信号IFBと電流制御回路24で比較増幅され、
位相制御信号PCTLに変換される。この位相制御PCTLは、
位相制御回路25及びパルス増幅回路26を介して点弧パル
スＰに変換され、整流回路10を構成するサイリスタに送
られ、サイリスタのオンオフ動作を制御する。
整流器（共に図示せず）を介して得られる電圧帰還信号
VFBと比較増幅され、電流基準信号IREFに変換される。
この電流基準信号IREFは、電流検出器23を介して得られ
る電流帰還信号IFBと電流制御回路24で比較増幅され、
位相制御信号PCTLに変換される。この位相制御PCTLは、
位相制御回路25及びパルス増幅回路26を介して点弧パル
スＰに変換され、整流回路10を構成するサイリスタに送
られ、サイリスタのオンオフ動作を制御する。
また、周波数基準信号FREFは、発振器27及び分周器28
を介して、パルス増幅回路29に入力され、ゲート制御信
号SGTに変換され、インバータ回路12の主サイリスタに
送られ、サイリスタのオンオフ動作を制御する。
を介して、パルス増幅回路29に入力され、ゲート制御信
号SGTに変換され、インバータ回路12の主サイリスタに
送られ、サイリスタのオンオフ動作を制御する。
次に、商用電源２からの電力供給から電流形インバー
タ３からの電力供給に切換える場合は、商用電源２によ
って、スイッチ６を介して誘導電動機１が駆動されてい
る状態から電流形インバータ３の制御回路のみを活か
し、商用電源２からの供給電力の位相に同期させ、その
後主回路を活かすことにより切換動作を行なっている。
タ３からの電力供給に切換える場合は、商用電源２によ
って、スイッチ６を介して誘導電動機１が駆動されてい
る状態から電流形インバータ３の制御回路のみを活か
し、商用電源２からの供給電力の位相に同期させ、その
後主回路を活かすことにより切換動作を行なっている。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来の電力変換装置において、商用電源から
の供給電力により直接電動機を駆動している状態から、
電動機への電力供給源を電力変換装置に切換えるとき、
電力変換装置ではまず制御回路のみを活かし、商用電源
と位相を同期させ、その後主回路を活かす。電力変換装
置の主回路を構成する電力変換素子が破損していても、
その破損チェックができないので、その状態で切換動作
をしてしまう。従って、その状態で電力変換装置の出力
側のスイッチを投入した瞬間、商用電源の相間が短絡さ
れた状態となり、過大な短絡電流がスイッチ及び電力変
換装置のインバータ回路に流れ、この電流により、各々
の器具は重大な損傷を受ける。特に、電力変換素子につ
いては、破裂する可能性が有り、石油化学プラント等の
防爆地区への適用には大きな障害となっていた。
の供給電力により直接電動機を駆動している状態から、
電動機への電力供給源を電力変換装置に切換えるとき、
電力変換装置ではまず制御回路のみを活かし、商用電源
と位相を同期させ、その後主回路を活かす。電力変換装
置の主回路を構成する電力変換素子が破損していても、
その破損チェックができないので、その状態で切換動作
をしてしまう。従って、その状態で電力変換装置の出力
側のスイッチを投入した瞬間、商用電源の相間が短絡さ
れた状態となり、過大な短絡電流がスイッチ及び電力変
換装置のインバータ回路に流れ、この電流により、各々
の器具は重大な損傷を受ける。特に、電力変換素子につ
いては、破裂する可能性が有り、石油化学プラント等の
防爆地区への適用には大きな障害となっていた。
そこで、本発明は上記問題点を鑑み、電力変換装置を
電動機及び商用電源と接続する際、電力変換装置のイン
バータ回路の電力変換素子を自己診断することにより、
電力変換素子の破損状態での電動機及び商用電源との接
続を防止可能な信頼性の高い電力変換装置を提供するこ
とを目的とする。
電動機及び商用電源と接続する際、電力変換装置のイン
バータ回路の電力変換素子を自己診断することにより、
電力変換素子の破損状態での電動機及び商用電源との接
続を防止可能な信頼性の高い電力変換装置を提供するこ
とを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、整流回路の点
弧位相を任意に制御する制御手段と、この制御手段から
の信号を所定期間保持する保持手段と、この保持手段が
動作中にインバータ回路を構成する各電力変換素子を所
定周期で導通させる導通手段と、電流を検出する検出手
段と、導通手段からの信号と検出手段からの検出信号と
を基に、インバータ回路を構成する電力変換素子の破損
チェックを行なう検査手段とを備えた電力変換装置を提
供する。
弧位相を任意に制御する制御手段と、この制御手段から
の信号を所定期間保持する保持手段と、この保持手段が
動作中にインバータ回路を構成する各電力変換素子を所
定周期で導通させる導通手段と、電流を検出する検出手
段と、導通手段からの信号と検出手段からの検出信号と
を基に、インバータ回路を構成する電力変換素子の破損
チェックを行なう検査手段とを備えた電力変換装置を提
供する。
（作 用） このように構成された電力変換装置は、商用電源によ
り駆動されている電動機を電力変換装置に電源切換する
際、電力変換装置の出力側に設けられたスイッチがオン
する前にインバータ回路の電力変換素子の破損チェック
を導通手段からの出力信号と検出手段からの出力信号と
のアンド条件により行ない、アンド条件を満たした場
合、異常ありと判定し、商用電源での運転を継続させる
か、あるいは、運転を停止させ、アンド条件を満たさな
かった場合、すなわち異常なしの場合通常の電源切換を
行なう。また、異常ありの場合はその旨を外部へ知らせ
る。
り駆動されている電動機を電力変換装置に電源切換する
際、電力変換装置の出力側に設けられたスイッチがオン
する前にインバータ回路の電力変換素子の破損チェック
を導通手段からの出力信号と検出手段からの出力信号と
のアンド条件により行ない、アンド条件を満たした場
合、異常ありと判定し、商用電源での運転を継続させる
か、あるいは、運転を停止させ、アンド条件を満たさな
かった場合、すなわち異常なしの場合通常の電源切換を
行なう。また、異常ありの場合はその旨を外部へ知らせ
る。
（実施例） 本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
電力変換装置として電流形インバータ、電動機として
誘導電動機を挙げ、本発明の一実施例を説明する。
誘導電動機を挙げ、本発明の一実施例を説明する。
第１図に示すように、三相純ブリッジ構成されたサイ
リスタ30,31,32,33,34,35を有し、交流電力を直流電力
に変換する整流回路10と、この整流回路10と同様に三相
純ブリッジ構成されたサイリスタ36,37,38,39,40,41を
有し、直流電力を任意の周波数の交流電力に変換するイ
ンバータ回路12と、直流リアクトル11から構成される主
回路と、位相制御回路25の出力信号を所定時間ホールド
する保持回路50と、分周器28からの出力信号を制限する
パルス選択回路51と、電流検出器23からの検出信号とパ
ルス増幅回路29からの出力信号によりインバータ回路12
のサイリスタ36,37,38,39,40,41の良否判定を行なう破
損判定回路52を備えた構成となっている。
リスタ30,31,32,33,34,35を有し、交流電力を直流電力
に変換する整流回路10と、この整流回路10と同様に三相
純ブリッジ構成されたサイリスタ36,37,38,39,40,41を
有し、直流電力を任意の周波数の交流電力に変換するイ
ンバータ回路12と、直流リアクトル11から構成される主
回路と、位相制御回路25の出力信号を所定時間ホールド
する保持回路50と、分周器28からの出力信号を制限する
パルス選択回路51と、電流検出器23からの検出信号とパ
ルス増幅回路29からの出力信号によりインバータ回路12
のサイリスタ36,37,38,39,40,41の良否判定を行なう破
損判定回路52を備えた構成となっている。
このように構成された電流形インバータにおいては、
電流形インバータに商用電源との電源切換信号SCHGが入
力された時、位相制御回路25の出力信号を所定時間、所
定値でホールドするよう保持回路50から位相制御回路25
へホールド信号SHLDを出力する。その後、整流回路10お
よびインバータ回路12の各サイリスタ30〜41のゲートを
解除し、主回路を活かす，このとき、インバータ回路12
のサイリスタ36,37,38,39,40,41へは、ゲートパルスを
供給しない状態としておく。この状態で、パルス選択回
路51からインバータ回路12のサイリスタ36,37,38,39,4
0,41に対し、所定周期の点弧パルスを各サイリスタごと
に出力する。
電流形インバータに商用電源との電源切換信号SCHGが入
力された時、位相制御回路25の出力信号を所定時間、所
定値でホールドするよう保持回路50から位相制御回路25
へホールド信号SHLDを出力する。その後、整流回路10お
よびインバータ回路12の各サイリスタ30〜41のゲートを
解除し、主回路を活かす，このとき、インバータ回路12
のサイリスタ36,37,38,39,40,41へは、ゲートパルスを
供給しない状態としておく。この状態で、パルス選択回
路51からインバータ回路12のサイリスタ36,37,38,39,4
0,41に対し、所定周期の点弧パルスを各サイリスタごと
に出力する。
これにより、サイリスタが正常であれば、電流の流れ
る閉回路はできないが、異常であれば、電流の流れる閉
回路ができ、電流が流れる。したがって、この電流を電
流検出器23により検出し、破損判定回路52へ検出信号を
出力する。破損判定回路52では、この検出信号およびパ
ルス増幅回路29からの出力信号から、サイリスタ不良を
判断する。このときの点弧パルスの一例を第２図に示
す。
る閉回路はできないが、異常であれば、電流の流れる閉
回路ができ、電流が流れる。したがって、この電流を電
流検出器23により検出し、破損判定回路52へ検出信号を
出力する。破損判定回路52では、この検出信号およびパ
ルス増幅回路29からの出力信号から、サイリスタ不良を
判断する。このときの点弧パルスの一例を第２図に示
す。
例えば、サイリスタ41が不良の場合、サイリスタ38に
点弧パルスを出力した際、整流回路10→直流リアクトル
11→サイリスタ38→サイリスタ41→整流回路10のループ
で電流が流れ、この電流を検出することより、異常と判
断し、整流回路10の位相制御回路25の出力信号を下限値
とし、その電流を遮断し、サイリスタ41の異常をランプ
等により外部へ表示する。
点弧パルスを出力した際、整流回路10→直流リアクトル
11→サイリスタ38→サイリスタ41→整流回路10のループ
で電流が流れ、この電流を検出することより、異常と判
断し、整流回路10の位相制御回路25の出力信号を下限値
とし、その電流を遮断し、サイリスタ41の異常をランプ
等により外部へ表示する。
以上述べたように、本発明においては、電力変換装置
と負荷とを切離した状態で、電力変換装置自体でインバ
ータ回路の電力変換素子の破損チェックが行なえるの
で、以下の効果を奏する。
と負荷とを切離した状態で、電力変換装置自体でインバ
ータ回路の電力変換素子の破損チェックが行なえるの
で、以下の効果を奏する。
（１） 電力変換装置自体で、自己診断が可能であるの
で、安全で信頼性の高いシステムを実現できる。
で、安全で信頼性の高いシステムを実現できる。
（２） 電力変換装置が万一故障停止しても、その後自
己診断を行ない、その結果運転可能であれば、自動再運
転を行なうので、システム停止時間を最短とすることが
できる。
己診断を行ない、その結果運転可能であれば、自動再運
転を行なうので、システム停止時間を最短とすることが
できる。
第１図は本発明の一実施例を示した構成概要図、第２図
は第１図に示した電力変換装置でのサイリスタ不良検出
動作を示した図、第３図は、従来の電力変換装置を示し
た構成概要図である。 ２……商用電源、10……整流回路 11……直流リアクトル、12……インバータ回路 25……位相制御回路、50……保持回路 51……パルス選択回路、52……破損判定回路
は第１図に示した電力変換装置でのサイリスタ不良検出
動作を示した図、第３図は、従来の電力変換装置を示し
た構成概要図である。 ２……商用電源、10……整流回路 11……直流リアクトル、12……インバータ回路 25……位相制御回路、50……保持回路 51……パルス選択回路、52……破損判定回路
Claims (1)
- 【請求項１】交流電源から供給される交流電力を直流電
力に変換する整流回路と、直流電流を平滑化する直流リ
アクトルと、前記整流回路からの直流電力を任意の周波
数の交流電力に変換するインバータ回路とを有する電力
変換装置において、前記整流回路の点弧位相を任意に制
御する制御手段と、この制御手段からの信号を所定期間
保持する保持手段と、この保持手段が動作中に前記イン
バータ回路を構成する各電力変換素子を所定周期で導通
させる導通手段と、電流を検出する検出手段と、前記導
通手段からの信号と前記検出手段からの検出信号とを基
に、前記インバータ回路を構成する前記電力変換素子の
破損チェックを行なう検査手段とを具備したことを特徴
とする電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62093149A JP2519239B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62093149A JP2519239B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63262064A JPS63262064A (ja) | 1988-10-28 |
| JP2519239B2 true JP2519239B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=14074478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62093149A Expired - Lifetime JP2519239B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2519239B2 (ja) |
-
1987
- 1987-04-17 JP JP62093149A patent/JP2519239B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63262064A (ja) | 1988-10-28 |
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