JP3388899B2 - インバ−タの過電圧検出装置 - Google Patents
インバ−タの過電圧検出装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は交流電源入力を直流変換
のうえ誘導電動機駆動を行うインバータに係り、特に
（ＤＣ／ＤＣ）コンバータによる過電圧検出信号を得る
インバータの過電圧検出装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】交流電源を直流変換し可変周波数の交流
を得るインバータにあって、インバータ回路の入力側の
過電圧検出機能を有するものは、図３の如く示される。 【０００３】図３は従来例のインバータの構成を示すも
ので、１は三相の交流電源、２は三相ブリッジの整流
器、３はフイルタコンデンサ、４はインバータ回路、５
は三相の誘導電動機、６は直流電圧検出器、７１はイン
バータ制御回路、ＰＶ11は過電圧検出信号、ＰＶ12は直
流電圧値信号である。すなわち、交流電源１は整流器２
とフイルタコンデンサ３により直流電圧に変換され、例
えばトランジスタからなるインバータ回路４により誘導
電動機５を駆動する。ここで、インバータ回路４はイン
バータ制御回路７１の制御信号７１１による所定の制御
がなされた可変周波数の三相交流電圧に変換され、電動
機駆動を行うものとなる。 【０００４】ところで、かかる電動機駆動においては電
動機の回生エネルギーをきたすのが通常であり、その回
生エネルギーによりインバータ回路４入力側、整流器２
およびフイルタコンデンサへの直流出力がインバータの
規定された電圧値を越えることがあり、インバータの素
子破壊等を招く要因の一つとなる。これに対処するた
め、図示の如く直流出力を入力とする直流電圧検出器６
が配され、インバータ制御回路７は直流電圧検出器６に
よる過電圧検出信号ＰＶ11を、さらには直流電圧値信号
ＰＶ12を得るものとなっている。特に、直流電圧検出器
６による過電圧検出信号ＰＶ11を入力とするインバータ
制御回路７により、インバータの運転を停止させ、イン
バータを破壊等から防ぐことが行われていた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の従来方式によるインバータの過電圧検出装置は、直流
電圧を検出するための電源が必要になり、なおかつイン
バータ制御回路で使用する制御電源とは絶縁が必要なた
め、電圧検出回路内部に絶縁された電源を外部から供給
するか、回路内にトランス等を用いて絶縁された電源を
構成しなければならないものであった。また、そのため
に電圧検出装置自体が大型になっていた。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は上述したような
点に鑑みなされたものであり、装置小型化を図り直流電
圧を検知に必要な絶縁された電源を回路内部で構成する
のではなく、インバータの制御電源を生み出す電源用ス
イッチングトランス内部に、インバータで使用する制御
電源用巻線とは別に直流電圧検知用巻線を備え、その直
流電圧検知用巻線の出力に整流器およびフイルタコンデ
ンサからの直流電圧を検出する別の整流器を設け、その
直流電圧に比例した値をインバータ制御回路に制御回路
用電源の上限を越えないレベルを入力しつつ、通常の直
流電圧の検出と過電圧基準レベルの検出をも同一に行う
ものである。さらには、インバータの高周波化に伴う検
出値の検出誤差を抑えるため、電源用スイッチングトラ
ンスの直流電圧検出巻線の出力を整流した直流電圧を、
所定の遅れ時間をもたせるフイルタ回路を有して得るよ
うに構成したものである。 【０００７】 【作用】かかる解決手段により、制御電源用スイッチン
グトランス内に直流電圧検出巻線が設けられ電圧検出と
過電圧検出が同一回路内で構成されて、整流器およびフ
イルタコンデンサからの直流電圧に比例した出力を素早
く効用できるとともに、所定の遅れ時間を有して誤動作
を抑え得るものである。以下に、本発明を実施例にてさ
らに詳細説明する。 【０００８】 【実施例】図１は本発明が適用された一実施例の要部構
成を図３に類して示したもので、72はインバータ制御回
路、８はスイッチングトランス、９は半導体スイッチ、
10は（ＤＣ／ＤＣ）コンバータ制御回路、11は電圧検知
回路、12，13は制御電源、141， 142， 143は整流器で
ある。ここで、インバータ制御回路72はインバータ回路
４に制御信号 721を与え、また過電圧検出信号ＰＶ21お
よび直流電圧検出値ＰＶ22を効用する点は、図３に示さ
れるインバータ制御回路71と同様である。 【０００９】また、図２は図１の電圧検知回路11の一例
を示し、 111は抵抗、 112はコンデンサ、 113， 114は
電圧調整器、 115は過電圧検出器、 116は電圧検出器で
ある。ここに、電圧検出回路11は図１に示されるスイッ
チングトランス８の二次巻線中の一つの巻線82の出力を
整流器 141を介して直流電圧Ｖdcを入力とし、またイン
バータ制御回路72に過電圧検出信号ＰＶ21および直流電
圧検出値ＰＶ22を与えるものである。 【００１０】すなわち、図１における交流電源１，整流
器２，フイルタコンデサ３，インバータ回路４，誘導電
動機５およびインバータ制御回路72により、インバータ
による電動機駆動を行う点は図３と同じであって、ここ
での説明は省略する。そして、図１においては、インバ
ータ用制御電源を供給する（ＤＣ／ＤＣ）コンバータ部
は、まず整流器２およびフイルタコンデンサ３の直流出
力とする制御電源のためのスイッチングトランス８、半
導体スイッチ９および半導体スイッチ９をドライブする
コンバータ制御部10にて、直流出力にスイッチングトラ
ンス８の一次巻線81と半導体スイッチ９の直列回路で接
続されてなる。 【００１１】また、スイッチングトランス８は複数の二
次巻線を有し、その二次巻線のうち、巻線82に図示の如
く配されて前述の直流出力に比例した直流電圧を得るた
めの整流器 141が接続され、この巻線82および整流器 1
41の出力を入力とする電圧検知回路11が接続されてい
る。ここで、スイッチングトランス８の複数の二次巻線
出力には、巻線82および整流器 141の直流電圧を得る回
路構成と同様に、整流器 142， 143が配されインバータ
制御電源やインバータ回路を構成するトランジスタの駆
動電源として用いられる制御電源12，13が接続されてな
る。その電圧検知回路11は、過電圧を越えない直流電圧
値が直流電圧検出値ＰＶ22としてインバータ制御回路72
に与えるものとなり、また直流電圧値が過電圧を越えた
場合に過電圧検出信号ＰＶ21をインバータ制御回路72に
格別に与え得る。これを、図２によりさらに説明する。 【００１２】図２においては、直流電圧Ｖdcを入力とす
る抵抗器 111およびコンデサ 112は一次遅れフイルタを
構成し、電圧調整器 113， 114にて検知直流電圧レベル
を調節し得るものであり、この電圧調整器 113，114 出
力を入力とする電圧検出器116により、直流電圧検出値
ＰＶ22を信号発生することができる。また、過電圧検出
器 115は検出器内に設定レベルを発生し得るものとして
電圧調整器 113， 114による検出レベルと比較すること
により、過電圧検出信号ＰＶ21を発生することができ
る。かようにして、インバータ回路４が高周波スイッチ
ングして直流電圧側に高周波スイッチングリップルが発
生し、かかる直流出力からインバータの制御電源を入力
としてスイッチングトランス８もその高周波スイッチン
グリップルの影響を大きく受けるものの、巻線82および
整流器 141の出力の直流電圧Ｖdcは前述の一次遅れフイ
ルタを有して、過電圧検出器 115および電圧検出器 116
の誤動作を抑えることができる。ここに、一次遅れフイ
ルタの時定数は、直流電圧Ｖdcの過電圧検知し誘導電動
機５を停止させるまでの対応に、影響がない程度の時定
数を選定すればよい。 【００１３】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンバータ回路入力側の整流器およびフイルタコンデンサ
からの直流出力に比例した直流電圧を、制御電源用スイ
ッチングトランスの直流電圧検出用二次巻線出力として
得るとともに、電圧検知の誤動作を抑えた電圧検知回路
出力により、過電圧検出信号を得るようにした簡便な構
成の装置を提供できる。
のうえ誘導電動機駆動を行うインバータに係り、特に
（ＤＣ／ＤＣ）コンバータによる過電圧検出信号を得る
インバータの過電圧検出装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】交流電源を直流変換し可変周波数の交流
を得るインバータにあって、インバータ回路の入力側の
過電圧検出機能を有するものは、図３の如く示される。 【０００３】図３は従来例のインバータの構成を示すも
ので、１は三相の交流電源、２は三相ブリッジの整流
器、３はフイルタコンデンサ、４はインバータ回路、５
は三相の誘導電動機、６は直流電圧検出器、７１はイン
バータ制御回路、ＰＶ11は過電圧検出信号、ＰＶ12は直
流電圧値信号である。すなわち、交流電源１は整流器２
とフイルタコンデンサ３により直流電圧に変換され、例
えばトランジスタからなるインバータ回路４により誘導
電動機５を駆動する。ここで、インバータ回路４はイン
バータ制御回路７１の制御信号７１１による所定の制御
がなされた可変周波数の三相交流電圧に変換され、電動
機駆動を行うものとなる。 【０００４】ところで、かかる電動機駆動においては電
動機の回生エネルギーをきたすのが通常であり、その回
生エネルギーによりインバータ回路４入力側、整流器２
およびフイルタコンデンサへの直流出力がインバータの
規定された電圧値を越えることがあり、インバータの素
子破壊等を招く要因の一つとなる。これに対処するた
め、図示の如く直流出力を入力とする直流電圧検出器６
が配され、インバータ制御回路７は直流電圧検出器６に
よる過電圧検出信号ＰＶ11を、さらには直流電圧値信号
ＰＶ12を得るものとなっている。特に、直流電圧検出器
６による過電圧検出信号ＰＶ11を入力とするインバータ
制御回路７により、インバータの運転を停止させ、イン
バータを破壊等から防ぐことが行われていた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の従来方式によるインバータの過電圧検出装置は、直流
電圧を検出するための電源が必要になり、なおかつイン
バータ制御回路で使用する制御電源とは絶縁が必要なた
め、電圧検出回路内部に絶縁された電源を外部から供給
するか、回路内にトランス等を用いて絶縁された電源を
構成しなければならないものであった。また、そのため
に電圧検出装置自体が大型になっていた。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は上述したような
点に鑑みなされたものであり、装置小型化を図り直流電
圧を検知に必要な絶縁された電源を回路内部で構成する
のではなく、インバータの制御電源を生み出す電源用ス
イッチングトランス内部に、インバータで使用する制御
電源用巻線とは別に直流電圧検知用巻線を備え、その直
流電圧検知用巻線の出力に整流器およびフイルタコンデ
ンサからの直流電圧を検出する別の整流器を設け、その
直流電圧に比例した値をインバータ制御回路に制御回路
用電源の上限を越えないレベルを入力しつつ、通常の直
流電圧の検出と過電圧基準レベルの検出をも同一に行う
ものである。さらには、インバータの高周波化に伴う検
出値の検出誤差を抑えるため、電源用スイッチングトラ
ンスの直流電圧検出巻線の出力を整流した直流電圧を、
所定の遅れ時間をもたせるフイルタ回路を有して得るよ
うに構成したものである。 【０００７】 【作用】かかる解決手段により、制御電源用スイッチン
グトランス内に直流電圧検出巻線が設けられ電圧検出と
過電圧検出が同一回路内で構成されて、整流器およびフ
イルタコンデンサからの直流電圧に比例した出力を素早
く効用できるとともに、所定の遅れ時間を有して誤動作
を抑え得るものである。以下に、本発明を実施例にてさ
らに詳細説明する。 【０００８】 【実施例】図１は本発明が適用された一実施例の要部構
成を図３に類して示したもので、72はインバータ制御回
路、８はスイッチングトランス、９は半導体スイッチ、
10は（ＤＣ／ＤＣ）コンバータ制御回路、11は電圧検知
回路、12，13は制御電源、141， 142， 143は整流器で
ある。ここで、インバータ制御回路72はインバータ回路
４に制御信号 721を与え、また過電圧検出信号ＰＶ21お
よび直流電圧検出値ＰＶ22を効用する点は、図３に示さ
れるインバータ制御回路71と同様である。 【０００９】また、図２は図１の電圧検知回路11の一例
を示し、 111は抵抗、 112はコンデンサ、 113， 114は
電圧調整器、 115は過電圧検出器、 116は電圧検出器で
ある。ここに、電圧検出回路11は図１に示されるスイッ
チングトランス８の二次巻線中の一つの巻線82の出力を
整流器 141を介して直流電圧Ｖdcを入力とし、またイン
バータ制御回路72に過電圧検出信号ＰＶ21および直流電
圧検出値ＰＶ22を与えるものである。 【００１０】すなわち、図１における交流電源１，整流
器２，フイルタコンデサ３，インバータ回路４，誘導電
動機５およびインバータ制御回路72により、インバータ
による電動機駆動を行う点は図３と同じであって、ここ
での説明は省略する。そして、図１においては、インバ
ータ用制御電源を供給する（ＤＣ／ＤＣ）コンバータ部
は、まず整流器２およびフイルタコンデンサ３の直流出
力とする制御電源のためのスイッチングトランス８、半
導体スイッチ９および半導体スイッチ９をドライブする
コンバータ制御部10にて、直流出力にスイッチングトラ
ンス８の一次巻線81と半導体スイッチ９の直列回路で接
続されてなる。 【００１１】また、スイッチングトランス８は複数の二
次巻線を有し、その二次巻線のうち、巻線82に図示の如
く配されて前述の直流出力に比例した直流電圧を得るた
めの整流器 141が接続され、この巻線82および整流器 1
41の出力を入力とする電圧検知回路11が接続されてい
る。ここで、スイッチングトランス８の複数の二次巻線
出力には、巻線82および整流器 141の直流電圧を得る回
路構成と同様に、整流器 142， 143が配されインバータ
制御電源やインバータ回路を構成するトランジスタの駆
動電源として用いられる制御電源12，13が接続されてな
る。その電圧検知回路11は、過電圧を越えない直流電圧
値が直流電圧検出値ＰＶ22としてインバータ制御回路72
に与えるものとなり、また直流電圧値が過電圧を越えた
場合に過電圧検出信号ＰＶ21をインバータ制御回路72に
格別に与え得る。これを、図２によりさらに説明する。 【００１２】図２においては、直流電圧Ｖdcを入力とす
る抵抗器 111およびコンデサ 112は一次遅れフイルタを
構成し、電圧調整器 113， 114にて検知直流電圧レベル
を調節し得るものであり、この電圧調整器 113，114 出
力を入力とする電圧検出器116により、直流電圧検出値
ＰＶ22を信号発生することができる。また、過電圧検出
器 115は検出器内に設定レベルを発生し得るものとして
電圧調整器 113， 114による検出レベルと比較すること
により、過電圧検出信号ＰＶ21を発生することができ
る。かようにして、インバータ回路４が高周波スイッチ
ングして直流電圧側に高周波スイッチングリップルが発
生し、かかる直流出力からインバータの制御電源を入力
としてスイッチングトランス８もその高周波スイッチン
グリップルの影響を大きく受けるものの、巻線82および
整流器 141の出力の直流電圧Ｖdcは前述の一次遅れフイ
ルタを有して、過電圧検出器 115および電圧検出器 116
の誤動作を抑えることができる。ここに、一次遅れフイ
ルタの時定数は、直流電圧Ｖdcの過電圧検知し誘導電動
機５を停止させるまでの対応に、影響がない程度の時定
数を選定すればよい。 【００１３】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンバータ回路入力側の整流器およびフイルタコンデンサ
からの直流出力に比例した直流電圧を、制御電源用スイ
ッチングトランスの直流電圧検出用二次巻線出力として
得るとともに、電圧検知の誤動作を抑えた電圧検知回路
出力により、過電圧検出信号を得るようにした簡便な構
成の装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明が適用された一実施例の要部構成
を示す回路図である。 【図２】図２は図１の直流電圧検出回路の一例を示す回
路図である。 【図３】図３は従来例のインバータの構成を示す回路図
である。 【符号の説明】 １ 交流電源 ２ 整流器 ３ フイルタコンデンサ ４ インバータ回路 ５ 誘導電動機 ６ 直流点圧検出器 71 インバータ制御回路 72 インバータ制御回路 ８ スイッチングトランス ９ 半導体スイッチ 10 コンバ−タ制御回路 11 電圧検知回路 12 制御電源 13 制御電源 141 整流器 142 整流器 143 整流器 ＰＶ11 過電圧検出信号 ＰＶ21 過電圧検出信号
を示す回路図である。 【図２】図２は図１の直流電圧検出回路の一例を示す回
路図である。 【図３】図３は従来例のインバータの構成を示す回路図
である。 【符号の説明】 １ 交流電源 ２ 整流器 ３ フイルタコンデンサ ４ インバータ回路 ５ 誘導電動機 ６ 直流点圧検出器 71 インバータ制御回路 72 インバータ制御回路 ８ スイッチングトランス ９ 半導体スイッチ 10 コンバ−タ制御回路 11 電圧検知回路 12 制御電源 13 制御電源 141 整流器 142 整流器 143 整流器 ＰＶ11 過電圧検出信号 ＰＶ21 過電圧検出信号
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 交流電源を第１の整流器により直流に変
換し該直流を可変周波数の交流に変換するインバータで
あって、前記第１の整流器からの直流出力を入力として
半導体スイッチにて断続した電圧をトランスの一次巻線
に与えるとともに、該トランスの二次巻線に発生した交
流電圧を第２の整流器を介して直流電圧出力を与える
（ＤＣ／ＤＣ）コンバータにより、インバータ制御電源
を得るスイッチングコンバータにおいて、前記トランス
の二次巻線および第２の整流器からの直流電圧出力を得
る入力段に電圧検知の誤動作を抑えるためのフイルタ回
路を有する電圧検知手段を設け、該電圧検知手段の出力
信号より前記直流出力の異常検出を行うようにしたこと
を特徴とするインバータの過電圧検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21951294A JP3388899B2 (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | インバ−タの過電圧検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21951294A JP3388899B2 (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | インバ−タの過電圧検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0866045A JPH0866045A (ja) | 1996-03-08 |
| JP3388899B2 true JP3388899B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=16736633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21951294A Ceased JP3388899B2 (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | インバ−タの過電圧検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3388899B2 (ja) |
-
1994
- 1994-08-22 JP JP21951294A patent/JP3388899B2/ja not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0866045A (ja) | 1996-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RVOP | Cancellation by post-grant opposition |