JP2737211B2 - 三相交流電動機の可変速駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、交流電力を直流電力に変換し、さらにそれ
を再度交流電力に変換するコンバータ／インバータ回路
にあって、その制御回路を内臓した装置に関するもの
で、特に三相交流電動機の可変速駆動装置に関するもの
である。

従来の技術 従来の交流電動機の可変速駆動装置の構成を第２図に
示す。

第２図において、１は主回路整流素子でコンバータ部
を構成し、２はインバータ回路、４は主回路平滑用コン
デンサ、６は制御回路、９は出力端子、10は入力端子で
ある。入力端子10に三相交流電源が接続され、主回路整
流素子１でこれを交流から直流に変換する。制御回路６
には主回路の直流部、すなわち、平滑用コンデンサ６の
両端より給電される。この制御回路６がインバータ回路
２の点弧素子Trを制御することで、出力端子９につなが
る負荷である電動機に可変周波数の交流電力を供給す
る。

第３図は交流電動機の可変速駆動装置の別の従来例で
ある。第３図において、７は制御回路用整流素子、５は
制御回路用平滑コンデンサ、Ｒは抵抗、SWはスイッチを
示す。第２図との違いは制御回路用の電源が主回路と独
立していることと、主回路のコンデンサの放電用抵抗が
あることである。動作については制御回路の電源の給電
方法を除いて、第２図の場合とほぼ同様である。主回路
コンデンサの放電用抵抗Ｒに直列に入っているスイッチ
SWは、装置に取りつけられた機械的な接点を持ったスイ
ッチ４、あるいはサイリスタ，トランジスタ等の半導体
素子である。スイッチSWが装置に取付けられた機械的な
接点をもったスイッチである場合、抵抗Ｒは入力端子10
への電源OFF時のコンデンサ４にたくわえられた電荷の
放電用である。スイッチSWがサイリスタの場合も同様で
ある。スイッチSWがトランジスタ等の半導体素子の場
合、一般に抵抗Ｒは、出力端子９につながる負荷である
電動機が回生モード、すなわち、インバータ回路２がコ
ンバータ動作を行い、電動機より返って来るエネルギー
で主回路平滑用コンデンサ４の両端の電圧が上昇した場
合に電圧が上昇しすぎないように電力を消費する目的で
使用される。なお、抵抗Ｒが電源OFF時の主回路平滑用
コンデンサ４の放電用及び電動機の回生時の電力消費用
の２通りの目的に共用される場合もあり、その場合、図
中スイッチSWの部分はトランジスタ等の半導体素子及び
機械的な接点を持ったスイッチが並列に入ることが多
い。

発明が解決しようとする課題 しかし、第２図の回路において、出力端子９を誤って
交流電源に接続した場合、インバータ回路２の中にある
整流素子Ｄによって主回路平滑用コンデンサ４が充電さ
れ電源が制御回路６に供給されるため、インバータ回路
２の中にある点弧素子Trが作動し電源が接続されている
出力端子９は短絡状態となり、入力端子10と出力端子９
を誤って接続しても装置の破壊には至らないが、装置を
こわすという問題点があった。

また、第３図の回路においては、入力端子10及び出力
端子９が正常に接続されている場合でも、入力端子10に
接続されている交流電源OFF時に主回路平滑用コンデン
サ４にたくわえられている電荷を放電しないと保守，点
検時に感電するという問題点があった。なお、抵抗Ｒで
放電は可能であるが、装置の運転中にスイッチSWが誤っ
てON状態になると、抵抗Ｒは焼損してしまうおそれがあ
る。そのためスイッチSWとして機械的な接点を持ったス
イッチを用いる場合、そのスイッチが電源ON時に投入不
可能な構造であり、それと共に接点の信頼性が求められ
る。また、スイッチSWがサイリスタの場合、誤点弧する
と自己消弧能力が無いので、抵抗Ｒはほとんど確実に焼
損してしまう。さらに抵抗Ｒは主回路平滑用コンデンサ
４にたくわえられるエネルギーをくり返し放電させても
断線せぬよう、比較的容量の大きいものが必要となる等
の欠点がある。

本発明は上記課題を解決するもので、誤って入力端子
と出力端子を逆接続した際の装置の故障を防止でき、
又、電源OFF時には確実に主回路平滑用コンデンサの電
荷を消費できる三相交流電動機の可変速駆動装置を提供
する。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するためには本発明は、制御回路の電
源の一端を主回路平滑用コンデンサの一端に接続すると
ともに、制御回路の電源の他端を交流電源に整流素子を
介して接続し、主回路平滑用コンデンサの他端と制御回
路の他端との間に、ONすると主回路コンデンサにたくわ
えられた電力を制御回路で消費する向きに電流が流れる
ように制御回路からの信号によってONする点弧素子を設
けたものである。

作用 上記回路構成により、入力端子を正しく接続しなけれ
ば、制御回路は動作しない。また、電源OFF時には主回
路平滑用コンデンサにたくわえられた電荷は制御回路に
て消費される。

実施例 第１図に本発明の三相交流電動機の可変速駆動装置の
一実施例の構成略図を示す。第１図において、第２図，
第３図と同記号が付されているのは同じ構成要素であ
る。図において、３は整流素子、８は制御回路によって
ONする自己点弧素子である。入力端子10に交流電源が接
続されると、整流素子３及び主回路整流素子１の−側か
ら制御回路に給電される。主回路の動作については、第
２図，第３図と同様である。点弧素子８は制御回路が動
作しないと点弧しない構成になっている。入力端子10に
接続される交流電源を開放しても制御回路には主回路平
滑用コンデンサ４にたくわえられている電荷が点弧素子
８を通して供給されるため、電源OFF時に主回路平滑用
コンデンサは放電される。点弧素子８としてはサイリス
タを用いることで、主回路平滑用コンデンサにたくわえ
られた電荷は最後まで放電することができる。

発明の効果 以上のように本発明は、入力端子を正しく接続しない
と制御回路が動作しないため、入力端子，出力端子を誤
って逆に接続しても点弧素子はONすることがないため、
装置の破壊には至らない。また、電源OFF時には制御回
路にて主回路平滑用コンデンサにたまった電荷を消費す
る構造であるため、同目的のための電力用抵抗及びそれ
に電流を流すスイッチは不用となる。また、点弧素子は
装置の動作時に誤動作等をおこしても装置を破壊するこ
とはない等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の可変速駆動装置の一実施例の構成図、
第２図及び第３図は従来の三相交流電動機の可変速駆動
装置の構成図である。 １……主回路整流素子、２……インバータ回路、３……
整流素子、４……主回路平滑用コンデンサ、５……制御
回路用平滑コンデンサ、６……制御回路、７……制御回
路用整流素子、８……点弧素子、９……出力端子、10…
…入力端子、Tr……インバータ回路内点弧素子、Ｄ……
インバータ回路内整流素子。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力側が交流電源と接続されたコンバータ
   部と、入力側が前記コンバータ部の出力側に接続される
   とともに出力側が電動機に接続されたインバータ部と、
   前記コンバータ部とインバータ部の間に並列接続された
   主回路平滑用コンデンサと、前記インバータ部を制御す
   る制御回路を備え、前記制御回路の電源の一端を、主回
   路平滑用コンデンサの一端に接続するとともに制御回路
   の電源の他端を交流電源に整流素子を介して接続し、主
   回路平滑用コンデンサの他端と制御回路の他端との間
   に、ONすると主回路コンデンサにたくわえられた電力を
   制御回路で消費する向きに電流が流れるように制御回路
   からの信号によってONする点弧素子を設けた三相交流入
   力形の三相交流電動機の可変速駆動装置。