JP3601255B2 - インバータ装置の負荷短絡検出方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、インバータ装置の負荷短絡検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、この種のインバータ装置の回路構成図を示し、１は、例えば、商用電源の電力をダイオード整流器を介して変換した直流電源、２は三相ブリッジ結線のインバータ、３は直流電源１とインバータ２との間に設置されたシャント抵抗、４はこのインバータ装置の負荷である。また、インバータ２はトランジスタ１１ａ〜１６ａなどの自己消弧形半導体素子とダイオード１１ｂ〜１６ｂとを逆並列接続してなる半導体スイッチ１１〜１６を三相ブリッジ結線にしている。
【０００３】
図３に示したインバータ装置において、インバータ２から負荷４への配線経路の短絡を検知する従来の方法を以下に説明をする。
このインバータ装置の起動時に、例えば、半導体スイッチ１１と半導体スイッチ１４，１６とを所定の期間オンにし、このオン期間中に、インバータ２の入力電流を検出するシャント抵抗３の両端の電圧が所定の値を越えたか否かを検知し、同様な方法を半導体スイッチ１３と半導体スイッチ１２，１６の組み合わせ及び半導体スイッチ１５と半導体スイッチ１２，１４の組み合わせについても行うことで、インバータ２から負荷４への配線経路の短絡を検知していた。
【０００４】
このオン期間は、直流電源１の電圧が最大のときにトランジスタ１１ａ〜１６ａそれぞれが有する安全動作領域（ＳＯＡ）の範囲内に動作軌跡が存在するように決定されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来のインバータ装置の負荷短絡検出方法によると、直流電源１の電圧が最大のときの値で決定された前記オン期間では、直流電源１の電圧が最小のときにはシャント抵抗３の両端の電圧も小さくなり、その結果、インバータ２から負荷４への配線経路の短絡が検知できない恐れがあった。
【０００６】
この発明の目的は、上記問題点を解決し、直流電源１の電圧の変動範囲内では、確実にインバータ２から負荷４への配線経路の短絡が検知できるインバータ装置の負荷短絡検出方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この第１の発明は、直流電圧を６組の半導体スイッチを三相ブリッジ結線してなるインバータにより交流電圧に変換して負荷に給電するインバータ装置において、前記インバータ装置の起動時に、三相ブリッジ結線のいずれか１相の上アームの半導体スイッチと残りの各相の下アームの半導体スイッチとを、前記直流電圧の増大に対応して減少させた所定の期間オンにすることをそれぞれの相について行い、このオン期間中に、前記インバータの入力電流が所定の値を越えたことにより、該インバータから負荷への配線経路の短絡を検知する。
【０００８】
また第２の発明は前記インバータ装置において、前記インバータ装置の起動時に、三相ブリッジ結線のいずれか１相の下アームの半導体スイッチと残りの各相の上アームの半導体スイッチとを、前記直流電圧の増大に対応して減少させた所定の期間オンにすることをそれぞれの相について行い、このオン期間中に、前記インバータの入力電流が所定の値を越えたことにより、該インバータから負荷への配線経路の短絡を検知する。
【０００９】
この発明によれば、前記オン期間を前記直流電圧の増大に対応して減少させた所定の期間にすることにより、確実にインバータから負荷への配線経路の短絡が検知できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明のインバータ装置の負荷短絡検知方法を示す波形図である。図１について、図３に示したインバータ装置の回路構成図を参照しつつ、以下に説明をする。
インバータ装置の起動時、先ず時刻ｔ０ までは半導体スイッチ１１，１２，１３それぞれをオフ状態、半導体スイッチ１４，１５，１６をオン状態にする。
【００１１】
次に時刻ｔ０ 〜ｔ１ の区間は半導体スイッチ１１をオン状態、半導体スイッチ１２，１３をオフ状態、半導体スイッチ１４をオフ状態、半導体スイッチ１５，１６をオン状態にし、直流電源１→半導体スイッチ１１→負荷４→半導体スイッチ１５（および半導体スイッチ１６）→シャント抵抗３→直流電源１の経路の電流をシャント抵抗３の両端電圧によりチェックし、所定の値を越えているときには、外部へ異常を表示する。
【００１２】
次に時刻ｔ１ 〜ｔ２ の区間は半導体スイッチ１１，１２，１３それぞれをオフ状態、半導体スイッチ１４，１５，１６をオン状態にする。
次に時刻ｔ２ 〜ｔ３ の区間は半導体スイッチ１２をオン状態、半導体スイッチ１１，１３をオフ状態、半導体スイッチ１５をオフ状態、半導体スイッチ１４，１６をオン状態にし、直流電源１→半導体スイッチ１２→負荷４→半導体スイッチ１４（および半導体スイッチ１６）→シャント抵抗３→直流電源１の経路の電流をシャント抵抗３の両端電圧によりチェックし、所定の値を越えているときには、外部へ異常を表示する。
【００１３】
次に時刻ｔ３ 〜ｔ４ の区間は半導体スイッチ１１，１２，１３それぞれをオフ状態、半導体スイッチ１４，１５，１６をオン状態にする。
次に時刻ｔ４ 〜ｔ５ の区間は半導体スイッチ１３をオン状態、半導体スイッチ１１，１２をオフ状態、半導体スイッチ１６をオフ状態、半導体スイッチ１４，１５をオン状態にし、直流電源１→半導体スイッチ１３→負荷４→半導体スイッチ１４（および半導体スイッチ１５）→シャント抵抗３→直流電源１の経路の電流をシャント抵抗３の両端電圧によりチェックし、所定の値を越えているときには、外部へ異常を表示する。
【００１４】
次に時刻ｔ５ 〜ｔ６ の区間は半導体スイッチ１１，１２，１３それぞれをオフ状態、半導体スイッチ１４，１５，１６をオン状態にする。
上記時刻ｔ０ 〜ｔ１ 区間、時刻ｔ２ 〜ｔ３ の区間、時刻ｔ４ 〜ｔ５ の区間において、インバータ２から負荷４への配線経路の短絡が検知されないときには、時刻ｔ６ 〜ｔ７ の区間では 半導体スイッチ１１〜１６をオフ状態にし、このインバータ装置は通常の起動操作に入る。
【００１５】
このとき、上記時刻ｔ０ 〜ｔ１ 区間、時刻ｔ２ 〜ｔ３ の区間、時刻ｔ４ 〜ｔ５ の区間それぞれの時間Ｔは、図２に示す直流電源１の電圧と時間Ｔとの関係図に基づく値を、図３には図示しない直流電圧検出器の検出値と、例えば参照テーブルとで決定した値とする。
この時間Ｔは、図２に示す如く直流電源１の電圧の増大に対応して、ほぼ直線的に減少させた値とすることにより、直流電源１の電圧の変動範囲において、半導体スイッチ１１〜１６のトランジスタ１１ａ〜１６ａそれぞれが有する安全動作領域（ＳＯＡ）の範囲内に動作軌跡が存在するように決定することができる。
【００１６】
なお、図１に示した波形図において、半導体スイッチ１１，１２，１３それぞれをオン状態にする順序を入れ換えてもよく、また、半導体スイッチ１１，１２，１３と半導体スイッチ１４，１５，１６の動作を入れ換えてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
この発明によれば、前記時間Ｔを前記直流電圧の増大に対応して減少させた値とすることにより、該直流電圧の変動した場合にも、確実にインバータから負荷への配線経路の短絡が検知できる。
例えば、商用電源の電力をダイオード整流器を介して変換した直流電源とした場合、商用電源の電圧が定格２００〜２３０ボルトで変動幅が１７０ボルト（−１５％）から２５３ボルト（＋１０％）のときに、このインバータ装置の負荷短絡検知方法は有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を説明する波形図
【図２】直流電源の電圧と時間Ｔとの関係図
【図３】インバータ装置の回路構成図
【符号の説明】
１ 直流電源
２ インバータ
３ シャント抵抗
４ 負荷
１１〜１６ 半導体スイッチ
１１ａ〜１６ａ トランジスタ
１１ｂ〜１６ｂ ダイオード
Claims (2)
- 直流電圧を６組の半導体スイッチを三相ブリッジ結線してなるインバータにより交流電圧に変換して負荷に給電するインバータ装置において、
前記インバータ装置の起動時に、
三相ブリッジ結線のいずれか１相の上アームの半導体スイッチと残りの各相の下アームの半導体スイッチとを、前記直流電圧の増大に対応して減少させた所定の期間オンにすることをそれぞれ相について行い、
このオン期間中に、前記インバータの入力電流が所定の値を越えたことにより、該インバータから負荷への配線経路の短絡を検知することを特徴とするインバータ装置の負荷短絡検出方法。 - 直流電圧を６組の半導体スイッチを三相ブリッジ結線してなるインバータにより交流電圧に変換して負荷に給電するインバータ装置において、
前記インバータ装置の起動時に、
三相ブリッジ結線のいずれか１相の下アームの半導体スイッチと残りの各相の上アームの半導体スイッチとを、前記直流電圧の増大に対応して減少させた所定の期間オンにすることをそれぞれ相について行い、
このオン期間中に、前記インバータの入力電流が所定の値を越えたことにより、該インバータから負荷への配線経路の短絡を検知することを特徴とするインバータ装置の負荷短絡検出方法。
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| JP (1) | JP3601255B2 (ja) |
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1997
- 1997-06-05 JP JP14741497A patent/JP3601255B2/ja not_active Expired - Fee Related
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