JP3156346B2 - インバータ装置及びその瞬時停電再始動方法 - Google Patents
インバータ装置及びその瞬時停電再始動方法Info
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- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
- H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインバータ装置に係わ
り、特に瞬時停電の復電の際、出力に接続された誘導電
動機（ＩＭ）の残留電圧の位相に合わせて電圧を印加
し、再始動電流のピーク値を極力低減するように構成さ
れた瞬停再始動機能を有するインバータ装置に関する。
り、特に瞬時停電の復電の際、出力に接続された誘導電
動機（ＩＭ）の残留電圧の位相に合わせて電圧を印加
し、再始動電流のピーク値を極力低減するように構成さ
れた瞬停再始動機能を有するインバータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６に、従来の瞬時停電再始動機能を有
したインバータ装置の回路図を示す。図６において、１
は交流を直流に整流するコンバータ部、２はこのコンバ
ータ部で整流された直流を平滑する平滑コンデンサＣ
B、３は直流を任意の周波数の交流に変換するインバー
タ部、４はインバータの出力電流を検出する電流検出
器、５はインバータの出力に接続された誘導電動機、６
は位相検出器、９は停電検出回路、１０はインバータ制
御回路である。このように構成されたインバータ装置
は、端子Ｒ、Ｓ、Ｔが電源に接続され、電源からの交流
電力が、図示しない周波数指令に応じて出力周波数の交
流電力に変換され出力に接続された誘導電動機５に供給
される。
したインバータ装置の回路図を示す。図６において、１
は交流を直流に整流するコンバータ部、２はこのコンバ
ータ部で整流された直流を平滑する平滑コンデンサＣ
B、３は直流を任意の周波数の交流に変換するインバー
タ部、４はインバータの出力電流を検出する電流検出
器、５はインバータの出力に接続された誘導電動機、６
は位相検出器、９は停電検出回路、１０はインバータ制
御回路である。このように構成されたインバータ装置
は、端子Ｒ、Ｓ、Ｔが電源に接続され、電源からの交流
電力が、図示しない周波数指令に応じて出力周波数の交
流電力に変換され出力に接続された誘導電動機５に供給
される。
【０００３】インバータ装置が上記のように誘導電動機
を可変速運転しているとき、電源に瞬時停電が発生した
ときの従来の瞬時停電再始動を説明すると次のようにな
る。まず停電が発生すると瞬時停電運転継続保証時間経
過後、インバータ部に備わったトランジスタＱR、ＱS、
ＱT、ＱU、ＱV、ＱWは全てベース電流が遮断され、モー
タはフリーラン状態となる。しかし、誘導電動機のロー
タに流れる２次電流はロータ自体の電気的時定数に従っ
て電流が減少していくため残留磁束が通常０．１〜１秒
間は残る。この残留磁束により、誘導電動機１次側に残
留電圧が発生する。瞬時停電再始動は、残留電圧が発生
している間に電源が復電した場合、誘導電動機に電圧を
再印加して再始動する運転方法であるが、この際、再印
加電圧が上記残留電圧と逆位相であるとその分だけ、過
大電流が流れ、過電流トリップする問題がある。そこで
従来は誘導電動機の残留電圧を検出するためにインバー
タ装置の出力に図６に示す位相検出器６を備えて、検出
された残留電圧と同位相となるようインバータを制御す
る方式が採られていた。
を可変速運転しているとき、電源に瞬時停電が発生した
ときの従来の瞬時停電再始動を説明すると次のようにな
る。まず停電が発生すると瞬時停電運転継続保証時間経
過後、インバータ部に備わったトランジスタＱR、ＱS、
ＱT、ＱU、ＱV、ＱWは全てベース電流が遮断され、モー
タはフリーラン状態となる。しかし、誘導電動機のロー
タに流れる２次電流はロータ自体の電気的時定数に従っ
て電流が減少していくため残留磁束が通常０．１〜１秒
間は残る。この残留磁束により、誘導電動機１次側に残
留電圧が発生する。瞬時停電再始動は、残留電圧が発生
している間に電源が復電した場合、誘導電動機に電圧を
再印加して再始動する運転方法であるが、この際、再印
加電圧が上記残留電圧と逆位相であるとその分だけ、過
大電流が流れ、過電流トリップする問題がある。そこで
従来は誘導電動機の残留電圧を検出するためにインバー
タ装置の出力に図６に示す位相検出器６を備えて、検出
された残留電圧と同位相となるようインバータを制御す
る方式が採られていた。
【０００４】位相検出器６は主回路の高圧部と制御回路
の低圧部とを分離するため、電圧検出用トランス（Ｐ
Ｔ）あるいは図７に示したフォトカプラ（ＰＨＣ）７を
用いた回路が用いられていた。この従来方式の電圧検出
用トランスを使用するものは汎用インバータでは通常使
用されない電圧検出用トランスが必要になりインバータ
装置の価格、小形化の点で問題があった。またフォトカ
プラ（ＰＨＣ）７を用いた位相検出器６は、このフォト
カプラＰＨＣに流れる電流を１５ｍＡ程度に制限する必
要があるので、高圧部の実効電圧を２２０Ｖとすれば、
電流制限抵抗（ＲUV）８は、例えば実効３．３Ｗ、１５
ｋΩの容量が必要であり、信頼性や熱容量の余裕から１
０Ｗ程度の抵抗器を使用することになる。このため抵抗
自体の寸法が大きくなり、放熱等も考慮するとインバー
タ装置の小形化の点で問題があった。部品点数も増え信
頼性の点でも問題があった。
の低圧部とを分離するため、電圧検出用トランス（Ｐ
Ｔ）あるいは図７に示したフォトカプラ（ＰＨＣ）７を
用いた回路が用いられていた。この従来方式の電圧検出
用トランスを使用するものは汎用インバータでは通常使
用されない電圧検出用トランスが必要になりインバータ
装置の価格、小形化の点で問題があった。またフォトカ
プラ（ＰＨＣ）７を用いた位相検出器６は、このフォト
カプラＰＨＣに流れる電流を１５ｍＡ程度に制限する必
要があるので、高圧部の実効電圧を２２０Ｖとすれば、
電流制限抵抗（ＲUV）８は、例えば実効３．３Ｗ、１５
ｋΩの容量が必要であり、信頼性や熱容量の余裕から１
０Ｗ程度の抵抗器を使用することになる。このため抵抗
自体の寸法が大きくなり、放熱等も考慮するとインバー
タ装置の小形化の点で問題があった。部品点数も増え信
頼性の点でも問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、瞬時
停電再始動機能を有するインバータに用いられている位
相検出器のための電圧検出用トランス（ＰＴ）あるいは
フォトカプラ（ＰＨＣ）７を用いた回路を不要とし、小
形、低価格、高信頼性のインバータ装置を提供すること
にある。
停電再始動機能を有するインバータに用いられている位
相検出器のための電圧検出用トランス（ＰＴ）あるいは
フォトカプラ（ＰＨＣ）７を用いた回路を不要とし、小
形、低価格、高信頼性のインバータ装置を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、瞬時停電発生時にインバータの上アーム
あるいは下アームのスイッチング素子を同時に導通させ
る信号を、この信号がオフされたとき短絡電流が減少し
ゼロとなるような間隔で与える。このとき流れる電流を
電流検出器により検出し、この検出された電流の方向を
判別して、残留電圧の位相を検出するようにしたもので
ある。そしてこの残留電圧の位相に合わせて電圧を再印
加するようにしたものである。
決するために、瞬時停電発生時にインバータの上アーム
あるいは下アームのスイッチング素子を同時に導通させ
る信号を、この信号がオフされたとき短絡電流が減少し
ゼロとなるような間隔で与える。このとき流れる電流を
電流検出器により検出し、この検出された電流の方向を
判別して、残留電圧の位相を検出するようにしたもので
ある。そしてこの残留電圧の位相に合わせて電圧を再印
加するようにしたものである。
【０００７】
【作用】瞬時停電時に、インバータ部のスイッチング素
子は上アーム、または下アームに同時に導通信号が与え
られるので、誘導電動機の端子は上記上アーム、または
下アームにより短絡される。このとき誘導電動機の残留
電圧により短絡回路に電流が流れる。また導通信号がオ
フされたときこの電流は減少しゼロとなる。
子は上アーム、または下アームに同時に導通信号が与え
られるので、誘導電動機の端子は上記上アーム、または
下アームにより短絡される。このとき誘導電動機の残留
電圧により短絡回路に電流が流れる。また導通信号がオ
フされたときこの電流は減少しゼロとなる。
【０００８】このとき流れる電流が電流検出器により検
出され、この検出された電流の方向が判別される。検出
された電流の方向により残留電圧の位相が検出されてこ
の残留電圧の位相に合わせて電圧が再印加される。
出され、この検出された電流の方向が判別される。検出
された電流の方向により残留電圧の位相が検出されてこ
の残留電圧の位相に合わせて電圧が再印加される。
【０００９】
【実施例】図１に本発明の実施例を示す。図１において
図６と同一のものは同じ符号で示した。１１は停電検出
回路９により停電が検出されたとき、インバータの上ア
ームあるいは下アームを所定間隔で同時に導通させるよ
う指令する同時導通制御信号発生指令回路である。１２
は電流検出器４からの信号を入力し電流方向が反転した
ことを検出する電流方向反転検出回路である。１３は復
電後に電圧を再印加するタイミングを検出する再始動タ
イミング発生回路である。１４はインバータ制御回路で
ある。１５は電流レベル検出回路である。なおこれら回
路９、１１、１２、１３、１４、１５は夫々独立回路で
構成することができるが、マイクロコンピュータを使用
した回路で共通に構成することもできる。
図６と同一のものは同じ符号で示した。１１は停電検出
回路９により停電が検出されたとき、インバータの上ア
ームあるいは下アームを所定間隔で同時に導通させるよ
う指令する同時導通制御信号発生指令回路である。１２
は電流検出器４からの信号を入力し電流方向が反転した
ことを検出する電流方向反転検出回路である。１３は復
電後に電圧を再印加するタイミングを検出する再始動タ
イミング発生回路である。１４はインバータ制御回路で
ある。１５は電流レベル検出回路である。なおこれら回
路９、１１、１２、１３、１４、１５は夫々独立回路で
構成することができるが、マイクロコンピュータを使用
した回路で共通に構成することもできる。
【００１０】このように構成されたインバータ装置にお
いて、瞬時停電が発生すると、インバータは瞬時停電運
転継続保証時間経過後、自己保護のため出力が遮断され
る。出力が遮断されたことにより、図２に示すように、
時間と共に誘導電動機の残留電圧は通常０．１〜１秒の
時定数で急速に降下するが、制御電源はの平滑コンデン
サ２（ＣB）の両端からＤＣ／ＤＣ変換等で得ているた
めゆっくりと降下する。この電圧が不足電圧検出レベル
以下に降下するまでは、制御回路は動作することができ
る。したがって瞬時停電時でも誘導電動機の残留電圧が
消失する程度の時間までは制御系をコントロールするこ
とが出来る。
いて、瞬時停電が発生すると、インバータは瞬時停電運
転継続保証時間経過後、自己保護のため出力が遮断され
る。出力が遮断されたことにより、図２に示すように、
時間と共に誘導電動機の残留電圧は通常０．１〜１秒の
時定数で急速に降下するが、制御電源はの平滑コンデン
サ２（ＣB）の両端からＤＣ／ＤＣ変換等で得ているた
めゆっくりと降下する。この電圧が不足電圧検出レベル
以下に降下するまでは、制御回路は動作することができ
る。したがって瞬時停電時でも誘導電動機の残留電圧が
消失する程度の時間までは制御系をコントロールするこ
とが出来る。
【００１１】以上の条件の下、本実施例について説明す
る。
る。
【００１２】図３は、瞬停再始動時の各動作を示してい
る。Ａの領域は瞬停前の通常運転動作を示している。Ｂ
の領域は瞬時停電運転継続保証時間を示している。Ｃの
領域は瞬停発生時のフリーラン状態の期間を示してい
る。Ｄの領域は電源復帰後の再始動の準備期間を示して
いる。Ｅの領域は再始動加速の期間を示している。Ｆの
領域は再始動を完了した通常運転期間を示している。
る。Ａの領域は瞬停前の通常運転動作を示している。Ｂ
の領域は瞬時停電運転継続保証時間を示している。Ｃの
領域は瞬停発生時のフリーラン状態の期間を示してい
る。Ｄの領域は電源復帰後の再始動の準備期間を示して
いる。Ｅの領域は再始動加速の期間を示している。Ｆの
領域は再始動を完了した通常運転期間を示している。
【００１３】瞬時停電運転継続保証時間後、出力遮断す
るため、Ｘ点から残留電圧が端子に表われ、時間と共に
減衰していく。この残留電圧を検出するため本実施例で
は、フリーラン状態の期間にインバータ部の上アームト
ランジスタＱR、ＱS、ＱTに同時にベース電流を流して
このとき流れる電流の方向から誘導電動機の残留電圧の
位相を求めるものである。
るため、Ｘ点から残留電圧が端子に表われ、時間と共に
減衰していく。この残留電圧を検出するため本実施例で
は、フリーラン状態の期間にインバータ部の上アームト
ランジスタＱR、ＱS、ＱTに同時にベース電流を流して
このとき流れる電流の方向から誘導電動機の残留電圧の
位相を求めるものである。
【００１４】同時導通制御信号発生指令回路１１は、停
電検出回路９が停電を検出したら瞬時停電運転継続保証
時間経過後、図３の信号ｄで示したＰB出力期間に図４
のＰBで示したようなパルスのベース信号を、トランジ
スタＱR、ＱS、ＱTに所定の間隔で同時に供給されるよ
うにインバータ制御回路１４に指令する。
電検出回路９が停電を検出したら瞬時停電運転継続保証
時間経過後、図３の信号ｄで示したＰB出力期間に図４
のＰBで示したようなパルスのベース信号を、トランジ
スタＱR、ＱS、ＱTに所定の間隔で同時に供給されるよ
うにインバータ制御回路１４に指令する。
【００１５】図４は誘導電動機の残留電圧ｅm、トラン
ジスタＱR、ＱS、ＱTのベース信号ＰB、出力電流ｉ及び
出力電流の方向反転検出信号ａの詳細を示している。
ジスタＱR、ＱS、ＱTのベース信号ＰB、出力電流ｉ及び
出力電流の方向反転検出信号ａの詳細を示している。
【００１６】トランジスタＱR、ＱS、ＱTのベースに同
時に信号ＰBを加えるとインバータの上アームに誘導電
動機の端子間を短絡する短絡回路が形成される。このと
き例えばＵ相とＶ相について見ると、図１に示すような
電流路（１）、電流路（２）に短絡電流が流れる。電流
路（１）になるか電流路（２）になるかは誘導電動機５
の残留電圧の極性による。即ちＶ相端子がＵ相端子に対
し高電位であれば電流路（１）になる。逆にＵ相端子が
Ｖ相端子に対し高電位であれば電流路（２）になる。ト
ランジスタＱR、ＱS、ＱTのベース信号がオフするとト
ランジスタＱR、ＱS、ＱTはオフするので電流路（１）
または電流路（２）の短絡電流は電流路（３）または電
流路（４）に変更される。この電流路（３）、（４）に
は平滑コンデンサ２が入っており、この平滑コンデンサ
２の電圧により電流路（３）、（４）に変更になった電
流は減少する。この短絡電流は、ベース信号のオン期間
をＴ１、パルス周期をＴとすると、Ｔ１／Ｔが０．５以
下であれば平滑コンデンサ２の電圧が残留電圧より大き
いので確実にオフ期間に零になる。したがってこの電流
を電流検出器４（ＣＴ）で検出すると、図４の電流波形
ｉに示したような波形が得られる。この波形からわかる
ように短絡電流の流れる方向はｅmで示した残留電圧の
極性に一致している。したがってこの電流方向を検出す
れば残留電圧の極性がわかり、電流の方向反転するとこ
ろが残留電圧のゼロクロス点になっていることがわか
る。このベース信号ＰBの周期Ｔは残留電圧のゼロクロ
ス点の検出のずれを小さくするためにできるだけ短いほ
うがよい。しかしベース信号ＰBの周期が短くなると短
絡電流ｉのピーク値が低くなり電流検出が難しくなるの
でこれらの兼ね合いにより決められる。図１に示した電
流方向反転検出回路１２は、パルスＰBが与えられた時
の電流方向を記憶して、図４のａで示した信号を出力す
るように構成されている。これはサンプルホールド回路
により構成することができる。ただしこの場合のサンプ
ルホールド回路は大きさをホールドする必要はなく極性
のみホールドするものでよい。あるいはマイクロコント
ローラを使った制御回路であればデジタル的にメモリに
記憶するもので実施できる。再始動タイミング発生回路
１３には停電検出回路９の出力信号ｂと電流方向反転検
出回路１２の出力が入力されており、停電検出回路９が
復電を検出してから、電流方向反転検出回路１２の出力
が反転するタイミング（図３のＹのタイミング）を検出
しインバータ制御回路１４に信号を出力する。この信号
は図３のｃ信号として示される。このｃ信号と電流方向
反転検出回路１２の出力信号の極性に基づいて再印加電
圧の位相が決められる。
時に信号ＰBを加えるとインバータの上アームに誘導電
動機の端子間を短絡する短絡回路が形成される。このと
き例えばＵ相とＶ相について見ると、図１に示すような
電流路（１）、電流路（２）に短絡電流が流れる。電流
路（１）になるか電流路（２）になるかは誘導電動機５
の残留電圧の極性による。即ちＶ相端子がＵ相端子に対
し高電位であれば電流路（１）になる。逆にＵ相端子が
Ｖ相端子に対し高電位であれば電流路（２）になる。ト
ランジスタＱR、ＱS、ＱTのベース信号がオフするとト
ランジスタＱR、ＱS、ＱTはオフするので電流路（１）
または電流路（２）の短絡電流は電流路（３）または電
流路（４）に変更される。この電流路（３）、（４）に
は平滑コンデンサ２が入っており、この平滑コンデンサ
２の電圧により電流路（３）、（４）に変更になった電
流は減少する。この短絡電流は、ベース信号のオン期間
をＴ１、パルス周期をＴとすると、Ｔ１／Ｔが０．５以
下であれば平滑コンデンサ２の電圧が残留電圧より大き
いので確実にオフ期間に零になる。したがってこの電流
を電流検出器４（ＣＴ）で検出すると、図４の電流波形
ｉに示したような波形が得られる。この波形からわかる
ように短絡電流の流れる方向はｅmで示した残留電圧の
極性に一致している。したがってこの電流方向を検出す
れば残留電圧の極性がわかり、電流の方向反転するとこ
ろが残留電圧のゼロクロス点になっていることがわか
る。このベース信号ＰBの周期Ｔは残留電圧のゼロクロ
ス点の検出のずれを小さくするためにできるだけ短いほ
うがよい。しかしベース信号ＰBの周期が短くなると短
絡電流ｉのピーク値が低くなり電流検出が難しくなるの
でこれらの兼ね合いにより決められる。図１に示した電
流方向反転検出回路１２は、パルスＰBが与えられた時
の電流方向を記憶して、図４のａで示した信号を出力す
るように構成されている。これはサンプルホールド回路
により構成することができる。ただしこの場合のサンプ
ルホールド回路は大きさをホールドする必要はなく極性
のみホールドするものでよい。あるいはマイクロコント
ローラを使った制御回路であればデジタル的にメモリに
記憶するもので実施できる。再始動タイミング発生回路
１３には停電検出回路９の出力信号ｂと電流方向反転検
出回路１２の出力が入力されており、停電検出回路９が
復電を検出してから、電流方向反転検出回路１２の出力
が反転するタイミング（図３のＹのタイミング）を検出
しインバータ制御回路１４に信号を出力する。この信号
は図３のｃ信号として示される。このｃ信号と電流方向
反転検出回路１２の出力信号の極性に基づいて再印加電
圧の位相が決められる。
【００１７】またインバータ制御回路１４の出力反転タ
イミングの間隔を測定することにより誘導電動機の回転
数がわかる。即ち、 Ｎ＝１／（２τｎ・Ｐ）−−−−−（数１） ここに τｎ：電流方向反転周期 Ｐ：極対数 このようにして回転数検出されたので、上記求められた
位相で且つ再始動の周波数ｆ0を ｆ0＝ＮＰ＝１／（２τｎ）−−−−−（数２） として電圧を印加する。
イミングの間隔を測定することにより誘導電動機の回転
数がわかる。即ち、 Ｎ＝１／（２τｎ・Ｐ）−−−−−（数１） ここに τｎ：電流方向反転周期 Ｐ：極対数 このようにして回転数検出されたので、上記求められた
位相で且つ再始動の周波数ｆ0を ｆ0＝ＮＰ＝１／（２τｎ）−−−−−（数２） として電圧を印加する。
【００１８】そして期間Ｄの間、定常運転周波数ｆｎま
で徐々に増加させる。こうすることにより、電圧の再印
加時にインバータ出力電圧と残留電圧が同位相となり、
始動電流は低減される。
で徐々に増加させる。こうすることにより、電圧の再印
加時にインバータ出力電圧と残留電圧が同位相となり、
始動電流は低減される。
【００１９】再始動の周波数ｆ0はまた次のようにして
も演算することができる。即ち、あるサンプリング周期
毎に短絡電流の方向反転回数をカウントしこのカウント
値からでも誘導電動機の回転数を数３で演算することが
できるので、数２からｆ0がもとまる。 Ｎ＝Ｐｎ／（Ｐ・ＴS）−−−−−（数３） ここに Ｐｎ：短絡電流の方向反転回数 ＴS：サンプリング周期 上記実施例ではタイミングＹの時点の信号ａの変化を検
出し、その直後から再始動を開始するようにしたが、信
号ａの変化周期は短い周期をとってみればほぼ直線的に
なっているので、タイミングＹの時点の信号ａの変化を
検出しなくても次の変化点が予測できる。即ち図５で示
すようにｔ3とｔ4の間で復電したら、その１つ前の時刻
ｔ3及び２つ前の時刻ｔ2の信号ａの変化時点の差τ3を
１つ前の変化時刻ｔ3に加えることにより、次の変化時
点ｔ4が予測演算できる。この時点ｔ4を再始動開始点と
すれば同様に実施することができる。
も演算することができる。即ち、あるサンプリング周期
毎に短絡電流の方向反転回数をカウントしこのカウント
値からでも誘導電動機の回転数を数３で演算することが
できるので、数２からｆ0がもとまる。 Ｎ＝Ｐｎ／（Ｐ・ＴS）−−−−−（数３） ここに Ｐｎ：短絡電流の方向反転回数 ＴS：サンプリング周期 上記実施例ではタイミングＹの時点の信号ａの変化を検
出し、その直後から再始動を開始するようにしたが、信
号ａの変化周期は短い周期をとってみればほぼ直線的に
なっているので、タイミングＹの時点の信号ａの変化を
検出しなくても次の変化点が予測できる。即ち図５で示
すようにｔ3とｔ4の間で復電したら、その１つ前の時刻
ｔ3及び２つ前の時刻ｔ2の信号ａの変化時点の差τ3を
１つ前の変化時刻ｔ3に加えることにより、次の変化時
点ｔ4が予測演算できる。この時点ｔ4を再始動開始点と
すれば同様に実施することができる。
【００２０】この実施例によれば回転数の低下がゆっく
りしているものに適用すると残留電圧のゼロクロス点が
精度よく検出できる。
りしているものに適用すると残留電圧のゼロクロス点が
精度よく検出できる。
【００２１】なお残留電圧が消失すれば、始動時、印加
電圧のみが作用するので通常の始動法で可能となるが、
この判定は予め定められた残留電圧消失時間を過ぎたら
通常の始動法に切り替えることができる。また、他の方
法として図４に示した短絡電流ｉの大きさによって判定
することもできる。電流検出器４によって検出された短
絡電流のピーク値があるレベル以下になったら残留電圧
が消失したとして図１に示した電流レベル検出回路１５
により信号が発せられ通常の始動法に切り替えるように
すればよい。
電圧のみが作用するので通常の始動法で可能となるが、
この判定は予め定められた残留電圧消失時間を過ぎたら
通常の始動法に切り替えることができる。また、他の方
法として図４に示した短絡電流ｉの大きさによって判定
することもできる。電流検出器４によって検出された短
絡電流のピーク値があるレベル以下になったら残留電圧
が消失したとして図１に示した電流レベル検出回路１５
により信号が発せられ通常の始動法に切り替えるように
すればよい。
【００２２】以上の説明ではインバータの上アームを短
絡させる信号ＰBを与えるようにしたが、下アームでも
同様に実施できる。
絡させる信号ＰBを与えるようにしたが、下アームでも
同様に実施できる。
【００２３】また以上の説明ではフリーラン期間中も信
号ＰBを与えるようにしたが、復電後に与えるようにし
ても同様に実施できる。ただしこの場合は出力電圧で１
サイクル程度再始動のタイミングが遅れる。
号ＰBを与えるようにしたが、復電後に与えるようにし
ても同様に実施できる。ただしこの場合は出力電圧で１
サイクル程度再始動のタイミングが遅れる。
【００２４】
【発明の効果】上記発明によれば既成の電流検出器を用
いて残留電圧の位相を決められるので、従来の位相検出
器を使用しなくてよい。したがって部品点数が減り小形
で安価でしかも高信頼性のインバータを提供できる。
いて残留電圧の位相を決められるので、従来の位相検出
器を使用しなくてよい。したがって部品点数が減り小形
で安価でしかも高信頼性のインバータを提供できる。
【図１】本発明の具体的一実施例を示す図である。
【図２】停電時の誘導電動機の残留電圧特性及び制御電
源電圧特性を示す図である。
源電圧特性を示す図である。
【図３】本発明による瞬時停電再始動の具体的一実施例
の動作を説明する図である。
の動作を説明する図である。
【図４】本発明による瞬時停電再始動の具体的一実施例
の動作を説明する詳細図である。
の動作を説明する詳細図である。
【図５】本発明による他の実施例の説明図である。
【図６】瞬時停電再始動の従来例を示す図である。
【図７】従来の位相検出器詳細図である。
１…コンバータ部、 ２…平滑コンデンサー、 ３…イ
ンバータ部、 ４…電流検出器、 ５…誘導電動機、
６…位相検出器、７…フォトカプラー、 ８…電流制限
抵抗、 ９…停電検出回路、 １０…インバータ制御回
路、 １１…同時導通制御信号発生指令回路、 １２…
電流方向反転検出回路、 １３…再始動タイミング発生
回路、 １４…インバータ制御回路、 １５…電流レベ
ル検出回路。
ンバータ部、 ４…電流検出器、 ５…誘導電動機、
６…位相検出器、７…フォトカプラー、 ８…電流制限
抵抗、 ９…停電検出回路、 １０…インバータ制御回
路、 １１…同時導通制御信号発生指令回路、 １２…
電流方向反転検出回路、 １３…再始動タイミング発生
回路、 １４…インバータ制御回路、 １５…電流レベ
ル検出回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−157292（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−112594（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−255497（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−285692（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 5/408 - 5/412 H02P 7/628 - 7/632 H02P 21/00
Claims (6)
- 【請求項１】停電発生の所定時間経過後から再始動タイ
ミング決定時点までインバータ部の上または下のいずれ
か一方のアームのスイッチング素子を同時にオンオフ導
通制御し出力に接続された誘導電動機に流れる電流を検
出する電流検出手段と、該電流検出手段で検出された電
流の流れる方向を検出する電流方向検出手段と、前記電
流方向検出手段の出力信号の極性に基づいて前記誘導電
動機の残留電圧の周波数と位相を検出する残留電圧検出
手段と、前記残留電圧検出手段が検出した前記誘導電動
機の残留電圧の位相及び前記停電が復帰したタイミング
とに基づいて再始動タイミングを決定し前記残留電圧検
出手段により検出された周波数と位相で再始動する手段
を備えたことを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項２】前記残留電圧検出手段は、停電発生の所定
時間経過後から再始動タイミング決定時点まで５０％デ
ュティ以下のパルス幅で上または下のいずれか一方のア
ームの前記スイッチング素子を同時にオンオフ導通制御
することを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。 - 【請求項３】前記再始動タイミングは、前記停電が復帰
したタイミングより前２つの電流方向反転時刻から予測
演算して決定されることを特徴とする請求項１記載のイ
ンバータ装置。 - 【請求項４】交流電力を直流電力に変換するコンバータ
部と、前記コンバータの出力に接続され前記直流電力を
平滑する平滑コンデンサと、前記直流電力をスイッチン
グ素子とフライホイルダイオードを有し任意の周波数の
交流電力に変換して出力に接続される誘導電動機に供給
するように構成されたインバータ部と、前記インバータ
部の出力電流を検出する電流検出手段と、前記コンバー
タ部の入力交流電圧の停電を検出する停電検出手段と、
前記停電検出手段の出力に基づいて前記誘導電動機がフ
リーラン中に前記インバータ部の上または下のいずれか
一方のアームのスイッチング素子を同時にオン、オフす
る同時導通制御手段と、前記電流検出器の出力に基づい
て前記インバータ部の出力電流の流れる方向を検出する
電流方向検出手段と、前記電流方向検出手段に基づいて
前記同時導通制御手段が動作中の前記誘導電動機の残留
電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、前記停電検
出手段の出力と前記電流方向検出手段の出力に基づいて
再始動指令を出力する再始動タイミング発生手段と、再
始動指令と前記電流方向検出手段の出力に基づいて残留
電圧の位相を検出する位相検出手段と、前記周波数検出
手段の出力と前記位相検出手段の出力とに基づいた周波
数と位相で再始動する手段を備えたことを特徴とするイ
ンバータ装置。 - 【請求項５】停電発生の所定時間経過後からインバータ
部の上または下のいずれか一方のアームのスイッチング
素子を同時にオンオフ導通制御する第１工程と、前記第
１行程のオンオフ導通制御によりインバータの出力に接
続された誘導電動機に流れる電流の方向を検出する第２
行程と、前記第２行程で検出される電流方向の極性に基
づき出力電流の方向反転タイミングを検出する第３行程
と、前記第３行程で検出される出力電流の方向反転タイ
ミングに基づき出力に接続された誘導電動機の残留電圧
の周波数を検出する第４工程と、前記停電が復帰した後
に前記第３行程で検出される出力電流の方向反転タイミ
ングで前記第１工程を中止する第５工程と、前記第４工
程で検出された周波数と前記第５工程において検出され
た出力電流の方向反転タイミングに基づき誘導電動機に
再印加すべき電圧の周波数、位相を求める第６行程と、
前記第６行程で求められた周波数、位相で前記誘導電動
機を再始動する第７工程を有することを特徴とするイン
バータ装置の瞬時停電再始動方法。 - 【請求項６】前記第５工程の出力電流の方向反転タイミ
ングは、前記停電が復帰したタイミングより前２つの電
流方向反転タイミングから予測演算して検出されること
を特徴とする請求項５記載のインバータ装置の瞬時停電
再始動方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06305192A JP3156346B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | インバータ装置及びその瞬時停電再始動方法 |
| US08/034,883 US5347443A (en) | 1992-03-19 | 1993-03-19 | Inverter apparatus and a restarting method at an instantaneous power failure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06305192A JP3156346B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | インバータ装置及びその瞬時停電再始動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05268794A JPH05268794A (ja) | 1993-10-15 |
| JP3156346B2 true JP3156346B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=13218151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06305192A Expired - Fee Related JP3156346B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | インバータ装置及びその瞬時停電再始動方法 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP3156346B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100367663C (zh) * | 2004-12-08 | 2008-02-06 | Ls产电株式会社 | 用于驱动感应电机的换流器系统 |
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| EP0690556B1 (de) * | 1994-06-30 | 1997-02-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Stillstandserkennung beim Wiederanlassen eines stromrichtergespeisten Drehstrommotors ohne Drehzahlgeber |
| US6018225A (en) * | 1998-02-09 | 2000-01-25 | Allen-Bradley Company, Llc | Method and apparatus for reconnecting a rotating motor to a motor drive |
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| US7116067B2 (en) | 2004-09-21 | 2006-10-03 | Honeywell International Inc. | Power converter controlling apparatus and method providing ride through capability during power interruption in a motor drive system |
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| CN100411296C (zh) * | 2005-06-30 | 2008-08-13 | 东方日立(成都)电控设备有限公司 | 变频调速系统瞬间掉电再起动方法及装置 |
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| JP2011067065A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Omron Automotive Electronics Co Ltd | モータ駆動装置 |
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| FR2980653B1 (fr) * | 2011-09-22 | 2018-02-16 | Geo27 Sarl | Generateur de signaux de courant et procede de mise en oeuvre d'un tel generateur |
| KR101459858B1 (ko) | 2012-12-28 | 2014-11-07 | 현대자동차주식회사 | 전기 차량의 시동 시간 단축 제어 방법 |
| KR101893240B1 (ko) * | 2014-10-30 | 2018-08-29 | 엘에스산전 주식회사 | 인버터 제어장치 |
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| KR20170030260A (ko) * | 2015-09-09 | 2017-03-17 | 엘에스산전 주식회사 | 유도 전동기의 재기동 방법 |
| JP7169816B2 (ja) * | 2018-08-20 | 2022-11-11 | ローム株式会社 | モータドライバ装置及び半導体装置 |
| US11095237B2 (en) * | 2018-12-06 | 2021-08-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Vehicle driving apparatus |
| JP7245739B2 (ja) * | 2019-07-24 | 2023-03-24 | 株式会社日立製作所 | 誘導電動機の駆動装置、駆動方法、および電気車 |
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| JPS61210894A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | エレベ−タの停電救出装置 |
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-
1992
- 1992-03-19 JP JP06305192A patent/JP3156346B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-03-19 US US08/034,883 patent/US5347443A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN100367663C (zh) * | 2004-12-08 | 2008-02-06 | Ls产电株式会社 | 用于驱动感应电机的换流器系统 |
Also Published As
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