JP2566556B2 - 直流コンデンサの異常検出器 - Google Patents
直流コンデンサの異常検出器Info
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- JP2566556B2 JP2566556B2 JP61091191A JP9119186A JP2566556B2 JP 2566556 B2 JP2566556 B2 JP 2566556B2 JP 61091191 A JP61091191 A JP 61091191A JP 9119186 A JP9119186 A JP 9119186A JP 2566556 B2 JP2566556 B2 JP 2566556B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体素子を用いて直流を交流に変換す
るインバータ回路の直流コンデンサの異常を検出する異
常検出器に関するものである。
るインバータ回路の直流コンデンサの異常を検出する異
常検出器に関するものである。
一般に、直流コンデンサの異常としては、コンデンサ
内部の短絡と、経時的変化による容量抜け等が考えられ
る。このうち、前者のコンデンサ内部の短絡については
インバータ回路の直流電圧の変動に係るため機器及び電
路の保護を目的としてヒューズが使用されていた。
内部の短絡と、経時的変化による容量抜け等が考えられ
る。このうち、前者のコンデンサ内部の短絡については
インバータ回路の直流電圧の変動に係るため機器及び電
路の保護を目的としてヒューズが使用されていた。
第２図は例えば「電力と鉄道」（vol.28No.6（278）,
P29〜31）に示された従来のインバータにおける直流コ
ンデンサの異常検出回路の回路図であり、図において、
1,2は直列接続された直流コンデンサ、3,4は前記直流コ
ンデンサ1,2の分圧を均一化する分圧抵抗、５は前記直
流コンデンサ1,2の短絡により溶断して短絡電流を遮断
するヒューズ、６はヒューズ５の溶断を検出するヒュー
ズ溶断検出器、7,7はインバータ回路８の直流母線であ
り、このインバータ回路８は直流コンデンサ1,2及びヒ
ューズ５を主構成とする回路が複数列に渡り前記母線7,
7に並列接続されて構成されている。
P29〜31）に示された従来のインバータにおける直流コ
ンデンサの異常検出回路の回路図であり、図において、
1,2は直列接続された直流コンデンサ、3,4は前記直流コ
ンデンサ1,2の分圧を均一化する分圧抵抗、５は前記直
流コンデンサ1,2の短絡により溶断して短絡電流を遮断
するヒューズ、６はヒューズ５の溶断を検出するヒュー
ズ溶断検出器、7,7はインバータ回路８の直流母線であ
り、このインバータ回路８は直流コンデンサ1,2及びヒ
ューズ５を主構成とする回路が複数列に渡り前記母線7,
7に並列接続されて構成されている。
次に動作について説明する。インバータ回路８の直流
コンデンサ1,2で、短絡が発生していないとすると、ヒ
ューズ溶断検出器６は動作しない。このような状態か
ら、まず、直流コンデンサ１或いは２の何れか一方が短
絡したとすると、直列接続された他方には、直流母線7,
7の電圧、すなわち直列時の２倍の電圧が印加され、直
流コンデンサの定格電圧を超える電圧が加わる場合もあ
る。そこで、最終的には直流コンデンサ1,2の両方が短
絡することもあり、直流コンデンサ1,2及びヒューズ５
に過電流が流れ、ヒューズ５が溶断されることにより電
路が遮断される。このとき、インバータ回路８では、ヒ
ューズ溶断検出器６が、ヒューズ５の溶断を検出するこ
ととなる。
コンデンサ1,2で、短絡が発生していないとすると、ヒ
ューズ溶断検出器６は動作しない。このような状態か
ら、まず、直流コンデンサ１或いは２の何れか一方が短
絡したとすると、直列接続された他方には、直流母線7,
7の電圧、すなわち直列時の２倍の電圧が印加され、直
流コンデンサの定格電圧を超える電圧が加わる場合もあ
る。そこで、最終的には直流コンデンサ1,2の両方が短
絡することもあり、直流コンデンサ1,2及びヒューズ５
に過電流が流れ、ヒューズ５が溶断されることにより電
路が遮断される。このとき、インバータ回路８では、ヒ
ューズ溶断検出器６が、ヒューズ５の溶断を検出するこ
ととなる。
従来の直流コンデンサの異常検出器は、以上のように
構成されているので、インバータ回路８の直流母線7,7
が短絡されて、ヒューズが溶断し、ヒューズ溶断検出器
６が動作するまでに、数十msec〜数百msecの検出遅れが
あり、瞬時に対応することができないという問題点があ
った。
構成されているので、インバータ回路８の直流母線7,7
が短絡されて、ヒューズが溶断し、ヒューズ溶断検出器
６が動作するまでに、数十msec〜数百msecの検出遅れが
あり、瞬時に対応することができないという問題点があ
った。
また、上述した異常検出器は、あくまでも直流コンデ
ンサ内部の短絡についてのみの対応手段であって、直流
コンデンサのもう１つの異常である経時的変化に基く直
流コンデンサの容量変化については検出できず、何らの
対応策も講じられていないという問題点もあった。
ンサ内部の短絡についてのみの対応手段であって、直流
コンデンサのもう１つの異常である経時的変化に基く直
流コンデンサの容量変化については検出できず、何らの
対応策も講じられていないという問題点もあった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、直流コンデンサ内部の短絡を迅速に検出で
きるとともに、直流コンデンサの経時的使用に基く容量
抜けをも検出することができる直流コンデンサの異常検
出器を得ることを目的としている。
れたもので、直流コンデンサ内部の短絡を迅速に検出で
きるとともに、直流コンデンサの経時的使用に基く容量
抜けをも検出することができる直流コンデンサの異常検
出器を得ることを目的としている。
この発明に係る直流コンデンサの異常検出器は、直流
コンデンサの直列接続点の電位差を並列接続の各列ごと
に検出して比較する比較手段を設けたものである。
コンデンサの直列接続点の電位差を並列接続の各列ごと
に検出して比較する比較手段を設けたものである。
この発明における直列コンデンサの異常検出器は、直
流コンデンサの直列接続点の電位差を並列接続の各列ご
とに比較し、各列の電位差が異なるときにインバータ回
路の直流側に異常があるものとして検出することができ
る。また、比較手段の入力側の一方と前記直列接続点と
を接続し、他方には基準電位を入力させて両者を比較し
て直流コンデンサの異常を検出することも可能である。
流コンデンサの直列接続点の電位差を並列接続の各列ご
とに比較し、各列の電位差が異なるときにインバータ回
路の直流側に異常があるものとして検出することができ
る。また、比較手段の入力側の一方と前記直列接続点と
を接続し、他方には基準電位を入力させて両者を比較し
て直流コンデンサの異常を検出することも可能である。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図において、11a,12a及び11b,12bは夫々直列接続され
た直流コンデンサ、13a,14aは直流コンデンサ11a,12aの
分圧を均一化する分圧抵抗、13b,14bは同じく直流コン
デンサ11b,12bの分圧を均一化する分圧抵抗、15は前記
直流コンデンサ11a,12aの直列接続点ａと直流コンデン
サ11b,12bの直列接続点ｂとの電位差を検出する電位差
検出回路、16は電位差検出回路15の主要素としての差動
増幅器、17a,17bは差動増幅器16の入力抵抗、18は差動
増幅器16のフィードバック抵抗である。19は差動増幅器
16の出力と予め設定された基準電位を超えたか否かを検
出するウィンドコンパレータ（比較手段）である。
１図において、11a,12a及び11b,12bは夫々直列接続され
た直流コンデンサ、13a,14aは直流コンデンサ11a,12aの
分圧を均一化する分圧抵抗、13b,14bは同じく直流コン
デンサ11b,12bの分圧を均一化する分圧抵抗、15は前記
直流コンデンサ11a,12aの直列接続点ａと直流コンデン
サ11b,12bの直列接続点ｂとの電位差を検出する電位差
検出回路、16は電位差検出回路15の主要素としての差動
増幅器、17a,17bは差動増幅器16の入力抵抗、18は差動
増幅器16のフィードバック抵抗である。19は差動増幅器
16の出力と予め設定された基準電位を超えたか否かを検
出するウィンドコンパレータ（比較手段）である。
次に動作について説明すると、上記のように構成され
たインバータ直流コンデンサの異常検出器においては、
直流コンデンサ11a,12aの直列接続点ａと、直流コンデ
ンサ11b,12bの直列接続点ｂとの電位差は、直流コンデ
ンサが正常である場合には数ｖ以下である。ここで、例
えば直流コンデンサ11aが短絡したとすると、両接続点
a,bの電圧Va,Vbの差、すなわちVa−Vbは、回路の電圧VE
の略半分、すなわち約VE/2となり、差動増幅器16にはこ
れに見合う電圧が発生してウィンドコンパレータ19によ
り直流コンデンサに異常が発生したことを検出すること
ができる。
たインバータ直流コンデンサの異常検出器においては、
直流コンデンサ11a,12aの直列接続点ａと、直流コンデ
ンサ11b,12bの直列接続点ｂとの電位差は、直流コンデ
ンサが正常である場合には数ｖ以下である。ここで、例
えば直流コンデンサ11aが短絡したとすると、両接続点
a,bの電圧Va,Vbの差、すなわちVa−Vbは、回路の電圧VE
の略半分、すなわち約VE/2となり、差動増幅器16にはこ
れに見合う電圧が発生してウィンドコンパレータ19によ
り直流コンデンサに異常が発生したことを検出すること
ができる。
また、直流コンデンサ11a,12a及び11b,12bの何れか
に、経時的使用によりその容量に大きな変化が発生した
場合にも、Va−Vbの電位差が増大するために、差動増幅
器16に電圧が発生して出力されるので、直流コンデンサ
の何れかに異常が発生したのを検出することができる。
に、経時的使用によりその容量に大きな変化が発生した
場合にも、Va−Vbの電位差が増大するために、差動増幅
器16に電圧が発生して出力されるので、直流コンデンサ
の何れかに異常が発生したのを検出することができる。
上記実施例では、比較手段として差動増幅器16より出
力された場合に一定の基準電位と比較して異常を検出す
るウィンドコンパレータ19を用いているので、どの位置
にある直流コデンサ11a,12a,11b,12bに異常があっても
確実に検出することができる。
力された場合に一定の基準電位と比較して異常を検出す
るウィンドコンパレータ19を用いているので、どの位置
にある直流コデンサ11a,12a,11b,12bに異常があっても
確実に検出することができる。
なお、上述したものは、この発明の一実施例を示すの
みであり、この発明の目的，構成，効果を逸脱しない限
り、如何なる変形，変更も自由である。
みであり、この発明の目的，構成，効果を逸脱しない限
り、如何なる変形，変更も自由である。
例えば上記実施例においては、２個の直流コンデンサ
11a,12a又は11b,12bを直列接続するものとして示した
が、この発明はこれに限定されず、３個以上の直流コン
デンサを直列接続した場合にも適用することができる。
11a,12a又は11b,12bを直列接続するものとして示した
が、この発明はこれに限定されず、３個以上の直流コン
デンサを直列接続した場合にも適用することができる。
また、２つの直列接続点a,bの電圧Va,Vbの差を検出す
るのに差動増幅器16を用いるものとして説明したが、こ
の発明はこれにも限定されず、差動増幅器の代りに絶縁
アンプを用いるようにしてもよい。
るのに差動増幅器16を用いるものとして説明したが、こ
の発明はこれにも限定されず、差動増幅器の代りに絶縁
アンプを用いるようにしてもよい。
さらに、電位差検出回路15の出力をウィンドコンパレ
ータ19により基準電位との比較により検出するものとし
て説明したが、これにも限定されず、ウィンドコンパレ
ータの代りに正負のレベル検出器を用いるようにしても
よい。
ータ19により基準電位との比較により検出するものとし
て説明したが、これにも限定されず、ウィンドコンパレ
ータの代りに正負のレベル検出器を用いるようにしても
よい。
また、上記実施例では直列接続点ａ点,b点より電位差
を検出しているが、設定された基準電位とそれぞれ比較
するようにしてもよい。
を検出しているが、設定された基準電位とそれぞれ比較
するようにしてもよい。
以上のように、この発明によれば、各直列回路におけ
るコンデンサの接続点間の電位差と直流コンデンサの異
常時の電位変動に応じて設定された基準電位を比較して
該直流コンデンサの異常の有無を検出するように構成し
たので、母線電圧に脈動があっても該基準電位を特に変
化させることなく、かつ、実際の運転を停止させること
なく、正確に直流コンデンサの異常を検出することがで
きるなどの効果がある。
るコンデンサの接続点間の電位差と直流コンデンサの異
常時の電位変動に応じて設定された基準電位を比較して
該直流コンデンサの異常の有無を検出するように構成し
たので、母線電圧に脈動があっても該基準電位を特に変
化させることなく、かつ、実際の運転を停止させること
なく、正確に直流コンデンサの異常を検出することがで
きるなどの効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による直流コンデンサの異
常検出器を示す回路図、第２図は従来の直流コンデンサ
の異常検出器を示す回路図である。 11a,12a及び11b,12bは直流コンデンサ、20は比較手段、
a,bは直列接続点、Va,Vbは接続点電圧。
常検出器を示す回路図、第２図は従来の直流コンデンサ
の異常検出器を示す回路図である。 11a,12a及び11b,12bは直流コンデンサ、20は比較手段、
a,bは直列接続点、Va,Vbは接続点電圧。
Claims (1)
- 【請求項１】インバータの直流側の電圧脈動を低減する
コンデンサが複数個直列に接続され、かつ、その直列に
接続されたコンデンサの直列回路が互いに並列に接続さ
れた直流コンデンサ回路と、前記各直列回路におけるコ
ンデンサの接続点の電位をそれぞれ検出し、それぞれ検
出した電位の電位差を求める電位差検出手段と、前記電
位差検出手段により検出された電位差と前記直流コンデ
ンサの異常時の電位変動に応じて設定された基準電位を
比較し、前記直流コンデンサの異常の有無を検出する比
較手段とを備えた直流コンデンサの異常検出器。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61091191A JP2566556B2 (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 直流コンデンサの異常検出器 |
| KR1019860006732A KR870010407A (ko) | 1986-04-22 | 1986-08-14 | 직류콘덴서의 이상(異常) 검출장치 |
| DE19873710799 DE3710799A1 (de) | 1986-04-22 | 1987-03-31 | Stoerungsdetektor fuer eine gleichstromkondensatorschaltung |
| CA000535099A CA1268213A (en) | 1986-04-22 | 1987-04-21 | Fault detector for detecting faults in a dc capacitor circuit |
| US07/040,857 US4805063A (en) | 1986-04-22 | 1987-04-21 | Fault detector for detecting faults in a DC capacitor circuit |
| KR2019900009942U KR900007797Y1 (ko) | 1986-04-22 | 1990-07-06 | 직류콘덴서의 이상 검출장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61091191A JP2566556B2 (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 直流コンデンサの異常検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62250875A JPS62250875A (ja) | 1987-10-31 |
| JP2566556B2 true JP2566556B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=14019548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61091191A Expired - Fee Related JP2566556B2 (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 直流コンデンサの異常検出器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4805063A (ja) |
| JP (1) | JP2566556B2 (ja) |
| KR (1) | KR870010407A (ja) |
| CA (1) | CA1268213A (ja) |
| DE (1) | DE3710799A1 (ja) |
Families Citing this family (28)
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