JP3849298B2 - 電圧型インバータ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧型インバータに係り、特に主回路の平滑コンデンサを充電電流抑制用抵抗を介して初期充電する回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3は、電圧型インバータの主回路構成を示す。順変換部1はダイオードブリッジ構成で交流電源からの交流入力を整流し、平滑コンデンサ2は整流器1からの直流を平滑し、逆変換部3はIGBT等の半導体スイッチとダイオードの組みをブリッジ構成して直流入力から電圧及び周波数を制御した交流出力を得る。
【0003】
順変換部1と平滑コンデンサ2との間には、充電電流抑制用抵抗RとマグネットコンタクタMCの並列接続になる初期充電スイッチ回路4が設けられる。
【0004】
このマグネットコンタクタMCは、インバータの起動時に開放しておき、順変換部1からの整流出力を抵抗Rを通して平滑コンデンサ2にRC時定数で緩やかに上昇する充電電流として供給することにより、順変換部1の過電流発生によるダイオードの焼損を防止する。そして、平滑コンデンサ2が定格電圧近くまで充電されたときにマグネットコンタクタMCを閉じ、順変換部1から抵抗Rをバイパスして平滑コンデンサ2へ直接に充電電流を供給できるようにする。
【0005】
このマグネットコンタクタMCの制御は、制御部5によって行われ、平滑コンデンサ2の電圧が定格電圧近くに達したことを検出したときにマグネットコンタクタMCの閉制御を行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の構成において、制御部5はマグネットコンタクタMCの閉指令を発生した後、所定の時間(マグネットコンタクタMCが動作を完了するまでの遅延時間)を待つことでマグネットコンタクタMCが閉じたと判断し、逆変換部3の運転条件が確立したと判断する。
【0007】
ここで、インバータの起動時に制御部5がマグネットコンタクタMCを閉状態にする制御に失敗したり、制御信号線に断線が発生した場合、又はマグネットコンタクタMC自体に不動作故障や接触不良が起きると、逆変換部3の制御開始では順変換部1から抵抗Rを通した直流電流の供給になってしまう。
【0008】
この状態では、抵抗Rは、その小型化を図るために、短時間定格の電力容量のものが使用されるため、逆変換部3の運転継続によって焼損してしまう。
【0009】
このような不都合を解消する方法として、マグネットコンタクタMCの補助接点の状態信号を制御部5に取り込み、制御部5がマグネットコンタクタMCの閉状態を確認できるようにしたものがある。
【0010】
しかし、この方法では、マグネットコンタクタMCには補助接点付きのものが必要となるし、制御部5への信号取り込み回路が必要になる。また、マグネットコンタクタMCの補助接点が正常に動作しても、主接点が接触不良になる故障状態もあり得ることから、主接点動作の監視・判定が不完全なものになる。
【0011】
なお、マグネットコンタクタMCに代えて、半導体スイッチ素子を抵抗Rのバイパス用スイッチとする場合も同様の問題がある。
【0012】
本発明の目的は、初期充電スイッチ回路の正常/異常の判定を確実、容易にした電圧型インバータを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、平滑コンデンサの電圧変化からマグネットコンタクタ等のバイパス用スイッチの正常/異常動作を判定するようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
【0014】
順変換部の整流出力を充電電流抑制用抵抗を通して平滑コンデンサを初期充電し、この充電が終了するときにバイパス用スイッチの閉で前記抵抗をバイパスして前記平滑コンデンサ側へ直流電流を供給する初期充電スイッチ回路を設けた電圧型インバータにおいて、
前記平滑コンデンサの充電開始後で、前記バイパス用スイッチが動作する前の時刻における前記平滑コンデンサの電圧変化率ΔVT12を求める手段と、
前記平滑コンデンサの充電開始後で、前記バイパス用スイッチが動作する前後の時刻における前記平滑コンデンサの電圧変化率ΔVT24を求める手段と、
前記電圧変化率ΔVT24と電圧変化率ΔVT12の差分が基準値を越えたときに前記バイパス用スイッチの動作が正常と判定し、基準値以下になるときに該バイパス用スイッチの動作が異常と判定する手段とを備えたことを特徴とする。
【0015】
また、前記平滑コンデンサの充電開始後で、前記バイパス用スイッチが動作した後の時刻における前記平滑コンデンサの電圧変化率ΔVT45を求め、前記電圧変化率ΔVT24と電圧変化率ΔVT12の差分が基準値を越え、かつ、前記電圧変化率ΔVT24と電圧変化率ΔVT45の差分が第2の基準値を越えたときに前記バイパス用スイッチの動作が正常と判定し、少なくともいずれか一方が基準値以下になるときに該バイパス用スイッチの動作が異常と判定することを特徴とする。
【0016】
また、前記各電圧変化率を求めるための各時刻の電圧取得は、各時刻の近傍になる時刻での電圧を取得してその平均値で当該時刻の電圧として求めることを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態を示す制御部5の判定処理手順である。制御部5は、マイクロコンピュータ構成にされ、逆変換部3のゲート制御や平滑コンデンサ2の検出電圧データ取得及びマグネットコンタクタMCの制御出力をディジタル処理で実行する。
【0018】
この制御部5によるマグネットコンタクタMCの動作・不動作の判定処理として、まず、順変換部1への入力スイッチの投入制御で内部のタイマを起動する(S1)。このとき、マグネットコンタクタMCは開放状態にあり、順変換部1への交流入力により平滑コンデンサ2は電流抑制用抵抗Rを通して初期充電が開始される。
【0019】
平滑コンデンサ2の充電電圧変化は、図2に示すように、充電開始時刻T0から抵抗Rとコンデンサ2の時定数で指数関数的に上昇し、マグネットコンタクタMCの閉動作でステップ的に定格電圧まで急上昇する。
【0020】
この電圧変化において、制御部5は、マグネットコンタクタMCに閉指令を発生する前の時刻T1,T2における平滑コンデンサ3の電圧V1,V2を取得する(S2,S3)。さらに、制御部5は、マグネットコンタクタMCに閉指令を発生した後の時刻T4の電圧V4を取得する(S4)。
【0021】
これら電圧取得は、制御部5が直流電圧の過電圧や不足電圧を検出するために、装置に標準的に設けられる電圧検出回路を利用できる。
【0022】
次に、制御部5は、時刻T1〜T2における電圧変化率ΔVT12及び時刻T2〜T4における電圧変化率ΔVT24を演算で求める(S5,S6)。この演算は、次式になる。
【0023】
【数1】
ΔVT12=(V2−V1)/(T2−T1
ΔVT24=(V4−V2)/(T4−T2
次に、制御部5は、電圧変化率ΔVT12とΔVT24を比較し、ΔVT24がΔVT12を基準値以上越えているか否かをチェックし(S7)、基準値を越えているときにはマグネットコンタクタMCが正常に動作したと判定し(S8)、逆変換部3の運転に入る(S9)。
【0024】
基準値を越えていないときには、マグネットコンタクタMCが異常と判定し(S10)、マグネットコンタクタMCの故障表示を行い、逆変換部3の運転を禁止する(S11)。この故障表示は、装置の表示部に表示、またはシーケンス出力部にアラーム表示する。
【0025】
以上までの処理において、マグネットコンタクタMCの閉動作が正常になされたときは、図2に実線で示すように、接点の閉で電圧が急激に上昇する。一方、マグネットコンタクタMCの閉指令にもその閉動作がなされない不動作になると、電圧は図2に破線で示すように抵抗Rを通した充電で緩やかに上昇する。
【0026】
この電圧変化の違いは、電圧変化率ΔVT12とΔVT24の差分の大小として現れることから、制御部5は、この差分が基準値を越えたか否かにより、マグネットコンタクタMCの正常動作と異常動作を判定する。
【0027】
(第2の実施形態)
本実施形態では、マグネットコンタクタMCの動作・不動作の判定を確実にするために、時刻T4〜T5の電圧変化率ΔVT45も含めた判定を行う。
【0028】
このため、図1の処理手順に追加する処理として、図2に示す時刻T5での電圧V5を取得する処理と、時刻T4〜T5の電圧変化率ΔVT45を演算で求める処理と、電圧変化率ΔVT24とΔVT45の差分が第2の基準値を越えたか否かをチェックする処理を設ける。
【0029】
電圧変化率ΔVT45の演算は、次式とする。
【0030】
【数2】
ΔVT45=(V5−V4)/(T5−T4
以上のことより、制御部5は、ΔVT24がΔVT12を基準値以上越え、かつ、ΔVT24がΔVT45を第2の基準値以上越えているときにマグネットコンタクタMCが正常動作したと判定し、少なくともいずれか一方が基準値以下になるときにマグネットコンタクタMCの動作異常と判定する。
【0031】
本実施形態は、時刻T4からT5までの電圧変化についてマグネットコンタクタMCの動作を再確認するものである。すなわち、マグネットコンタクタMCが正常に動作した場合には、図2に実線で示すように、電圧変化率ΔVT45は極めて緩やかになるのに対して、マグネットコンタクタMCが不動作になるときは比較的大きな変化率になることを利用して正常/異常の判定条件に加える。
【0032】
なお、前記の第1又は第2の実施形態において、各時刻T1,T2,T4,T5における電圧V1,V2,V4,V5の取得を、各時刻の近傍になる時刻での電圧を取得してその平均値で当該時刻の電圧V1,V2,V4,V5として求めることにより、判定精度を高めることができる。
【0033】
例えば、図2の時刻T1の電圧V1を取得するのに、制御部5はその近傍になる時刻T1A,T1Bの電圧と時刻T1の電圧V1との平均値を時刻T1の電圧とする。同様に、時刻T2の近傍になる時刻T2A,T2Bの電圧と時刻T2の電圧V2との平均値を時刻T2の電圧とする。
【0034】
また、電圧を取得する時刻は、適宜変更して同等の作用・効果を得ることができる。例えば、電圧変化率ΔVT24に代えて、時刻T1とT4の電圧変化率ΔVT14を採用することができる。つまり、電圧変化率ΔVT24は、平滑コンデンサの充電開始後で、マグネットコンタクタMCが動作する前後の時刻における電圧から求めたものとする。また、電圧変化率ΔVT12は、マグネットコンタクタMCが動作する前の時刻における電圧から求めたものとする。また、電圧変化率ΔVT45は、マグネットコンタクタMCが動作した後の時刻における電圧から求めたものとする。
【0035】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、平滑コンデンサの電圧変化からバイパス用スイッチの正常/異常動作を判定するようにしたため、以下の効果がある。
【0036】
(1)マグネットコンタクタ等のバイパス用スイッチの動作状態を直接に検出することを不要にするため、回路が簡単になる。特に、平滑コンデンサの電圧検出を過電圧検出用など他の検出用のものを利用することで一層簡単になる。
【0037】
(2)バイパス用スイッチの動作に直接に関係する平滑コンデンサの電圧から正常/異常動作を判定するため、マグネットコンタクタの補助接点からの検出等に比べて、確実な判定になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す判定処理手順。
【図2】コンデンサの充電電圧波形とマグネットコンタクタの動作。
【図3】電圧型インバータの主回路構成。
【符号の説明】
1…順変換部
2…平滑コンデンサ
3…逆変換部
4…初期充電スイッチ回路
5…制御部
MC…マグネットコンタクタ
R…充電電流抑制用抵抗

Claims (3)

  1. 順変換部の整流出力を充電電流抑制用抵抗を通して平滑コンデンサを初期充電し、この充電が終了するときにバイパス用スイッチの閉で前記抵抗をバイパスして前記平滑コンデンサ側へ直流電流を供給する初期充電スイッチ回路を設けた電圧型インバータにおいて、
    前記平滑コンデンサの充電開始後で、前記バイパス用スイッチが動作する前の時刻における前記平滑コンデンサの電圧変化率ΔVT12を求める手段と、
    前記平滑コンデンサの充電開始後で、前記バイパス用スイッチが動作する前後の時刻における前記平滑コンデンサの電圧変化率ΔVT24を求める手段と、
    前記電圧変化率ΔVT24と電圧変化率ΔVT12の差分が基準値を越えたときに前記バイパス用スイッチの動作が正常と判定し、基準値以下になるときに該バイパス用スイッチの動作が異常と判定する手段とを備えたことを特徴とする電圧型インバータ。
  2. 前記平滑コンデンサの充電開始後で、前記バイパス用スイッチが動作した後の時刻における前記平滑コンデンサの電圧変化率ΔVT45を求め、前記電圧変化率ΔVT24と電圧変化率ΔVT12の差分が基準値を越え、かつ、前記電圧変化率ΔVT24と電圧変化率ΔVT45の差分が第2の基準値を越えたときに前記バイパス用スイッチの動作が正常と判定し、少なくともいずれか一方が基準値以下になるときに該バイパス用スイッチの動作が異常と判定することを特徴とする請求項1に記載の電圧型インバータ。
  3. 前記各電圧変化率を求めるための各時刻の電圧取得は、各時刻の近傍になる時刻での電圧を取得してその平均値で当該時刻の電圧として求めることを特徴とする請求項1又は2に記載の電圧型インバータ。
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EP3531543A1 (en) * 2018-02-26 2019-08-28 LSIS Co., Ltd. Device and method for controlling an inverter

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100575241B1 (ko) * 1998-03-06 2008-08-13 엘에스산전 주식회사 인버터시스템의전자접촉기구동방법
JP5445254B2 (ja) * 2010-03-17 2014-03-19 株式会社デンソーウェーブ ロボットのコントローラ
JP5797142B2 (ja) * 2012-03-26 2015-10-21 株式会社日立製作所 直流電源装置およびその制御方法
JP5820021B1 (ja) * 2014-06-13 2015-11-24 ファナック株式会社 充電抵抗の保護手段を有するモータ制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3531543A1 (en) * 2018-02-26 2019-08-28 LSIS Co., Ltd. Device and method for controlling an inverter
CN110198137A (zh) * 2018-02-26 2019-09-03 Ls产电株式会社 逆变器控制装置和方法
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