JP4727095B2 - Motor power supply - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、商用交流電源から電力の供給を受けモータに可変周波数の交流電力を供給し、また、モータの回生電力をコンデンサに蓄電するインバータを備えたモータの電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図18は例えば特開平11−299275号公報に開示された従来のエレベータ等を駆動するモータの電源装置を示すものである。エレベータかご11とカウンタウエイト10を吊すロープを巻上げるシーブ9をモータ7で駆動する。商用交流電源2からの商用電力は整流器3から平滑コンデンサ4を経てインバータ5からモータ7に与えられる。平滑コンデンサ4の第1電圧検出器15によって検出される第1電圧V15が、予め定める第1電圧V01以上であるとき、モータ7の回生電力をコンデンサ群6にコンバータ13を介して吸収して蓄電する。第1電圧V15と商用電源の第1電流検出手段17によって検出される第1電流I17とによって求められる商用電力PiがPm以上であるとき、コンデンサ群6に蓄電された電力をコンバータ13を介してモータ7に補給電する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のモータの電源装置は上述のように構成されており、モータ7の回生エネルギーをコンデンサ群6に蓄電し、この蓄電したエネルギーをモータ7の力行運転に利用することにより、省エネルギーを図ることができる。しかしながら、コンデンサ群6の給電電力や蓄電電力の制御及び、コンデンサ群6の端子間電圧が耐圧を越えないようにするために、平滑コンデンサ4とコンデンサ群6の間にコンバータ13を介在させているために、装置が複雑になり、コストアップの要因となっているという問題があった。
【0004】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、蓄電用のコンデンサ群の蓄電、給電のためのコンバータが不要で、低コストのモータの電源装置を提供すること、また、コンデンサ群に流れる突入電流を防ぎ信頼性の高いモータの電源装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的に鑑みこの発明は、商用交流電源を整流する整流器と、この整流器に並列に接続された平滑コンデンサと、この平滑コンデンサに並列接続されモータに可変周波数の交流電力を供給するインバータとを備えたモータの電源装置において、複数の小単位コンデンサから構成され、前記平滑コンデンサより総容量の大きいコンデンサ群を前記平滑コンデンサに並列に接続して設け、前記小単位コンデンサの数を少なくとも前記整流器の最大出力電圧値を前記小単位コンデンサの耐電圧値で除した数より多くし、さらにコンデンサ群に流れる電流を抑制する電流抑制手段と、所定条件に従って前記電流抑制手段を前記平滑コンデンサの端子とコンデンサ群の端子との間に接続する電流抑制制御手段と、を設け、前記電流抑制手段が前記平滑コンデンサと前記コンデンサ群の間に接続され、前記電流抑制制御手段が、前記コンデンサ群の両端間電圧を所定のサンプリング時間毎に検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段の検出データを少なくとも2サンプリング分記憶するメモリと、前記電流抑制手段に並列に接続されたスイッチ手段と、を有し、前記メモリに記憶された検出データに基づき前記コンデンサ群の端子間電圧の電圧変化率に応じて前記コンデンサ群に流れる電流を抑制するように前記スイッチ手段を導通制御して前記電流抑制手段を接続制御することを特徴とするモータの電源装置にある。
【0011】
また、電流抑制手段が直列に接続された電流抑制効果の異なる複数の電流抑制素子からなり、電流抑制制御手段が各電流抑制素子にそれぞれに接続されたスイッチ手段を備えてそれぞれに制御することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を各実施の形態に従って図を参照しながら説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図1において、1はモータの電源装置、2は商用交流電源、3は商用交流電源2を直流に整流する整流器、4は平滑コンデンサ、5は可変電圧可変周波数の電力を出力するインバータ、6は複数の電気二重層コンデンサ等の小単位コンデンサから構成され、平滑コンデンサより総容量が大きく設定され、小単位コンデンサの数を少なくとも整流器の最大出力電圧値を小単位コンデンサの耐電圧値で除した数より多く設けたコンデンサ群、7はモータ、8は減速器、9はシーブ、10はカウンタウエイト、11はかごである。
【0013】
次に、実施の形態1にかかわるモータの電源装置1の動作を説明する。ここではモータの負荷としてエレベータを例に取り上げている。図1においては平滑コンデンサ4の端子P0、N0とコンデンサ群6の端子P1、N1の間(P0−P1間、N0−N1間)は直結されているため、端子P0−N0間と端子P1−N1間の電圧は等しいと考えてよい。
【0014】
まず、モータの回生時の充電動作を説明する。例えば、かご11がカウンタウエイト10より軽い場合に、かご11を上昇させようとすると、モータ7は発電機として働き、回生電力を生じる。モータ7から発生した回生電力は、端子P0−N0間の電圧を上昇させる。端子P0−N0間の電圧の上昇に伴って、平滑コンデンサ4、および、コンデンサ群6に回生電力が充電される。
【0015】
次に、モータ7の力行運転時の放電動作について説明する。例えば、かご11がカウンタウエイト10より重い場合に、かご11を上昇させようとするとモータ7は電動機として働き、力行電力を消費する。モータ7が消費した力行電力は、端子P0−N0間の電圧を降下させて行く。端子P0−N0間の電圧が商用交流電源2を整流器3により整流した直流電圧(AC200Vの場合は、約DC280V)よりも高ければ、力行電力は平滑コンデンサ4、および、コンデンサ群6より供給され、端子P0−N0間の電圧は降下して行く。コンデンサ群6の端子P0−N0間の電圧が商用交流電源2を整流器3により整流した直流電圧(AC200Vの場合は、約DC280V)と等しくなるとコンデンサ群6からの放電は停止し、力行電力の供給は商用交流電源2に切り替わる。
【0016】
上記のように動作するため、コンデンサ群6の端子間(P1−N1)電圧は、常時、商用交流電源2を整流器3により整流した直流電圧(AC200Vの場合は、約DC280V)以上となる。一方、小単位コンデンサである電気二重層コンデンサ等は耐電圧が決まっており、これを超えない範囲で使用しなければならない。従って、コンデンサ群6として直列に接続される小単位コンデンサの個数は以下の式で制約される。
【0017】
NC≧Vdc/Vc
NC:小単位コンデンサの個数、Vdc:商用交流電源2を整流器3により整流した直流電圧
Vc:小単位コンデンサの耐電圧
【0018】
ここで、一般的にVdcは商用交流電源2の電圧をVacとして、√2Vacで表せるが、実際の適用時には、Vacの変動分や、整流器3の効率を考慮して、次式として適用する。
【0019】
NC≧√2(Vac+ΔV)*η/Vc
ΔV:商用交流電源2の電圧の最大変動分、η:整流器3の効率
【0020】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路や、電圧、電流センサを用いずともコンデンサ群6への充放電が可能となる。
【0021】
実施の形態2.
図2はこの発明の実施の形態2にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図1と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図2において、1Aは実施の形態2によるモータの電源装置、R1は平滑コンデンサ4の端子P0とコンデンサ群6の端子P1間の接続線に直列に接続され流れる電流を抑制する抵抗、S10は抵抗R1に並列に接続されたスイッチ手段、31は平滑コンデンサ4の端子P0−N0間電圧を検出する第1の電圧検出手段、32はコンデンサ群4の端子P1−N1間電圧を検出する第2の電圧検出手段、21Aは第1の電圧検出手段と第2の電圧検出手段からの信号を入力してスイッチ手段S10を動作させる判定手段である。
【0022】
次に、実施の形態2にかかわるモータの電源装置1Aの動作を説明する。初期の充電時や、停電復帰後の復電時、点検時などの電源投入時には、商用交流電源2を整流器3により整流した直流電圧と端子P0−N0間電圧、端子P0−N0間電圧と端子P1−N1間電圧との間に、大きな電位差が生じている可能性がある。このような場合、コンデンサ群6に瞬間的に大電流が流れ、小単位コンデンサを破壊する恐れがある。そこで、モータの電源装置1Aには、コンデンサ群6と平滑コンデンサ4の一端子を接続する配線に抵抗R1とこれを短絡できるスイッチ手段S10を設ける。また、モータの電源装置1Aは、端子P0−N0間電圧V0を検出する第1の電圧検出手段31と、端子P1−N1間電圧V1を検出する第2の電圧検出手段32と、電圧V0とV1の差ΔV(=V0−V1)によってスイッチ手段S10の動作を決定する判定手段21Aを備え、スイッチ手段S10の開閉によりコンデンサ群6に流れる電流を制限する。
【0023】
ここで、判定手段21Aの動作について説明する。通常の力行運転時、回生運転時には、判定手段21Aはスイッチ手段S10を閉成している。しかし、停電などにより一度電源が切れた場合、コンデンサ群6への過電流充電を防ぐため以下の手順で動作する。
【0024】
1)判定手段21Aは停電検出後もスイッチ手段S10を継続して閉成したままとする。
2)復電と同時にスイッチ手段S10を開成し、抵抗R1に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源2と整流器3の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前にスイッチ手段S10を開成する。)
3)端子P1−N1間電圧のV1が上昇し、端子P0−N0間の電圧V0の差ΔV(=V0−V1)がΔV≦Vs1となれば、スイッチ手段S10を閉成し、通常時に復帰する。
ここで、0<Vs1である。
また、スイッチ手段S10は機械的スイッチ、電磁スイッチ、コンタクタなどで構成され、判定手段21Aは比較回路さらには簡単な演算処理を行うマイコンを備えたもので構成される(以下同様)。
【0025】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずともコンデンサ群6への充放電が可能となり、端子P1−N1間電圧V1と端子P0−N0間電圧V0の差ΔVに応じて、初期充電時、および、停電後の復帰時、点検後の電源投入時における、コンデンサ群6への突入電流を抑制できる。なお、第2の電圧検出手段32は小単位コンデンサ毎に設けられた電圧検出手段や、複数個の小単位コンデンサのブロックもしくはモジュール毎に設けられた電圧検出手段により構成されたものであってもよい。
【0026】
実施の形態3.
図3はこの発明の実施の形態3にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図2と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図3において、1Bは実施の形態3によるモータの電源装置、S1、S2はトランジスタなどの半導体スイッチング素子、D1、D2はダイオード、21Bは第1の電圧検出手段31と第2の電圧検出手段32の出力信号を受けて半導体スイッチング素子S1、S2の導通、不導通を決定する判定手段である。
【0027】
次に、実施の形態3にかかわるモータの電源装置1Bの動作を説明する。モータの電源装置1Bは、コンデンサ群6と平滑コンデンサ4の一端子を接続する配線に抵抗R1を設け、平滑コンデンサ4からコンデンサ群6方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S1とダイオードD1からなる回路と、コンデンサ群6から平滑コンデンサ4方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S2とダイオードD2からなる回路を、それぞれ抵抗R1と並列に配している。また、モータの電源装置1Bは、端子P0−N0間電圧V0を検出する第1の電圧検出手段31と、端子P1−N1間電圧V1を検出する第2の電圧検出手段32と、電圧V0とV1の差ΔV(=V0−V1)によって半導体スイッチング素子S1、S2の動作を決定する判定手段21Bを備え、半導体スイッチング素子S1、S2の導通、不導通によりコンデンサ群6に流れる電流を制限する。
【0028】
ここで、判定手段21Bの動作について説明する。通常の力行運転時および回生運転時には、判定手段21Bは半導体スイッチング素子S1、S2をともに導通させ、ダイオードD1、D2の働きにより電流方向を限定する。すなわち、コンデンサ群6に充電するときは、半導体スイッチング素子S1とダイオードD1を経由して、コンデンサ群6へ通電する。コンデンサ群6から放電するときは、半導体スイッチング素子S2とダイオードD2を経由して、平滑コンデンサ4へ通電する。しかし、停電などにより一度電源が切れた場合、判定手段21Bはコンデンサ群6への過電流充電を防ぐため以下の手順で動作する。
【0029】
1)判定手段21Bは停電検出後も、半導体スイッチング素子S1、S2を両方とも導通させ、停電時の運転に対応する。
2)復電と同時に半導体スイッチング素子S1、S2とも不導通とし、抵抗R1に通電することにより、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源2と整流器3の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前に半導体スイッチング素子S1、S2を不導通とする。)
3)端子P1−N1間電圧のV1が上昇し、端子P0−N0間の電圧V0との差ΔV(=V0−V1)がΔV≦Vs1となれば、半導体スイッチング素子S1、S2を導通させ、通常時に復帰する。
ここで、0<Vs1とする。
【0030】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずともコンデンサ群6への充放電が可能となり、初期充電時、および、停電後の復帰時、点検後の電源投入時における、コンデンサ群6への突入電流を抑制できる。
【0031】
実施の形態4.
図4はこの発明の実施の形態4にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図2と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図4において、1Cは実施の形態4によるモータの電源装置、33は電圧検出手段32の検出した電圧データを少なくとも2サンプリング分記憶できるメモリ、21Cはメモリ33からの信号を入力してスイッチ手段S10の動作を決定する判定手段である。
【0032】
次に、実施の形態4にかかわるモータの電源装置1Cの動作を説明する。モータの電源装置1Cには、コンデンサ群6と平滑コンデンサ4の一端子を接続する配線に抵抗R1とこれを短絡できるスイッチ手段S10を設ける。また、モータの電源装置1Cは、端子P1−N1間電圧を検出する電圧検出手段32と、検出した電圧データを少なくとも2サンプリング分記憶できるメモリ33と、現在の端子P1−N1間の電圧V1(n)と1サンプリング時間前の端子P1−N1間の電圧V1(n−1)とサンプリング時間Δtの値から求めたコンデンサ群6の電圧変化率によりスイッチ手段S10の動作を決定する判定手段21Cを備え、スイッチ手段S10の開閉によりコンデンサ群6に流れる電流を制限する。本実施の形態では、コンデンサ群6の電圧変化率を判定手段21Cの判定基準としているので、初期の充電時や、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の回生充電時におけるコンデンサ群6の保護や、負荷短絡など放電時の重大事故の防止にも適用できる。
【0033】
ここで、判定手段21Cの動作について説明する。まず、通常の力行運転(放電時)や回生運転(充電時)における判定手段21Cの動作条件を以下に示す。
(1)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|≧dVs1ならば、スイッチ手段S10を開成し、抵抗R1に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
(2)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|<dVs0ならば、スイッチ手段S10を閉成し、電流制限を行わない。
ここで、0<dVs0≦dVs1とする。
【0034】
次に、停電時の判定手段21Cの動作手順を以下に示す。
1)判定手段21Cは停電検出後もスイッチ手段S10を継続して閉成したままとする。
2)復電と同時にスイッチ手段S10を開成し、抵抗R1に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源2と整流器3の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前にスイッチ手段S10を開成する。)
3)端子P1−N1間電圧のV1が上昇し、端子P1−N1間の電圧V1の時間増加率が(V1(n)−V1(n−1))/Δt<dVs0となれば、スイッチ手段S10を閉成し、通常時に復帰する。
【0035】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずともコンデンサ群6への充放電が可能となり、初期充電時、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の開成運転時や負荷短絡など放電時の事故に対してもコンデンサ群6への突入電流を抑制できる。
【0036】
実施の形態5.
図5はこの発明の実施の形態5にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図3と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図5において、1Dは実施の形態5によるモータの電源装置、33は電圧検出手段32の検出した電圧データを少なくとも2サンプリング分記憶できるメモリ、21Dはメモリ33からの信号を入力して半導体スイッチング素子S1、S2の導通、不導通を決定する判定手段である。
【0037】
次に、実施の形態5にかかわるモータの電源装置1Dの動作を説明する。モータの電源装置1Dは、コンデンサ群6と平滑コンデンサ4の一端子を接続する配線に抵抗R1を設け、平滑コンデンサ4からコンデンサ群6方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S1とダイオードD1からなる回路と、コンデンサ群6から平滑コンデンサ4方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S2とダイオードD2からなる回路を、それぞれ抵抗R1と並列に配している。
【0038】
また、モータの電源装置1Dは、端子P1−N1間電圧を検出する電圧検出手段32と、検出した電圧データを少なくとも2サンプリング分記憶できるメモリ33と、現在の端子P1−N1間の電圧V1(n)と1サンプリング時間前の端子P1−N1間の電圧V1(n−1)とサンプリング時間Δtの値から求めたコンデンサ群6の電圧変化率により半導体スイッチング素子S1、S2の動作を決定する判定手段21Dを備え、半導体スイッチング素子S1、S2の導通、不導通によりコンデンサ群6に流れる電流を制限する。また本実施の形態では、現在の端子P1−N1間の電圧V1(n)と1サンプリング時間前の端子P1−N1間の電圧V1(n−1)とサンプリング時間Δtの値より、コンデンサ群6の電圧変化率を、判定手段21Dの判定基準としているので、初期の充電時や、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の回生充電時におけるコンデンサ群6の保護や、負荷短絡など放電時の重大事故の防止にも適用できる。
【0039】
ここで、判定手段21Dの動作について説明する。まず、通常の力行運転(放電時)や回生運転(充電時)における判定手段21Dの動作条件を以下に示す。
(1)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|≧dVs1ならば、半導体スイッチング素子S1、S2を不導通とし、抵抗R1に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
(2)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|<dVs0ならば、半導体スイッチング素子S1、S2をともに導通させ、ダイオードD1、D2の働きにより電流方向を限定する。すなわち、コンデンサ群6に充電するときは、半導体スイッチング素子S1とダイオードD1を経由して、コンデンサ群6へ通電する。コンデンサ群6から放電するときは、半導体スイッチング素子S2とダイオードD2を経由して、平滑コンデンサ4へ通電する。このとき電流制限は行われない。
ここで、0<dVs0≦dVs1とする。
【0040】
次に、停電時の判定手段21Dの動作手順を以下に示す。
1)判定手段21Dは停電検出後も半導体スイッチング素子S1、S2を継続して導通したままとする。
2)復電と同時に半導体スイッチング素子S1、S2を不導通とし、抵抗R1に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源2と整流器3の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前に半導体スイッチング素子S1、S2を不導通とする。)
3)端子P1−N1間電圧のV1が上昇し、端子P1−N1間の電圧V1の時間増加率が(V1(n)−V1(n−1))/Δt<dVs0となれば、半導体スイッチング素子S1、S2を導通させ、通常時に復帰する。
【0041】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずともコンデンサ群6への充放電が可能となり、初期充電時、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の開成運転時や負荷短絡など放電時の事故に対してもコンデンサ群6への突入電流を抑制できる。
【0042】
実施の形態6.
図6はこの発明の実施の形態6にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図2と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図6において、1Eは実施の形態6によるモータの電源装置、21Eはコンデンサ群6に流れる電流を検出する電流検出手段34の出力信号を受けてスイッチ手段S10を動作させる判定手段である。
【0043】
次に、実施の形態6にかかわるモータの電源装置1Eの動作を説明する。モータの電源装置1Eには、コンデンサ群6と平滑コンデンサ4の一端子を接続する配線に抵抗R1とこれを短絡できるスイッチ手段S10を設ける。また、モータの電源装置1Eは、端子P1−P0間を流れる電流値を検出する電流検出手段34と、検出した電流値によりスイッチ手段S10の動作を決定する判定手段21Eを備え、スイッチ手段S10の開閉によりコンデンサ群6に流れる電流を制限する。本実施の形態では、電流値を判定手段21Eの判定基準としているので、初期の充電時や、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の回生充電時におけるコンデンサ群6の保護や、負荷短絡など放電時の重大事故の防止にも適用できる。
【0044】
ここで、判定手段21Eの動作について説明する。まず、通常の力行運転(放電時)や回生運転(充電時)における判定手段21Eの動作条件を以下に示す。
(1)I≧Is1ならば、スイッチ手段S10を開成し、抵抗R1に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
(2)I<Is0ならば、スイッチ手段S10を閉成し、電流制限を行わない。
ここで、0<Is0≦Is1とする。
また、電流値Iは絶対値であり、電流の方向は示さないものとする。
【0045】
次に、停電時の判定手段21Eの動作手順を以下に示す。
1)判定手段21Eは停電検出後もスイッチ手段S10を継続して閉成したままとする。
2)復電と同時にスイッチ手段S10を開成し、抵抗R1に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源2と整流器3の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前にスイッチ手段S10を開成する。)
3)端子P0−P1間の電流IがI<Is0となれば、スイッチ手段S10を閉成し、通常時に復帰する。
【0046】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずともコンデンサ群6への充放電が可能となり、初期充電時、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の開成運転時や負荷短絡など放電時の事故に対してもコンデンサ群6への突入電流を抑制できる。
【0047】
実施の形態7.
図7はこの発明の実施の形態7にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図3と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図7において、1Fは実施の形態7によるモータの電源装置、21Fはコンデンサ群6に流れる電流を検出する電流検出手段34の出力信号を受けて半導体スイッチング素子S1、S2を動作させる判定手段である。
【0048】
次に、実施の形態7にかかわるモータの電源装置1Fの動作を説明する。モータの電源装置1Fは、コンデンサ群6と平滑コンデンサ4の一端子を接続する配線に抵抗R1を設け、平滑コンデンサ4からコンデンサ群6方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S1とダイオードD1からなる回路と、コンデンサ群6から平滑コンデンサ4方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S2とダイオードD2からなる回路を、それぞれ抵抗R1と並列に配している。また、モータの電源装置1Fは、端子P1−P0間を流れる電流値を検出する電流検出手段34と、検出した電流値により半導体スイッチング素子S1、S2の動作を決定する判定手段21Fを備え、半導体スイッチング素子S1、S2の導通、不導通によりコンデンサ群6に流れる電流を制限する。また本実施の形態では、電流値を判定手段21Fの判定基準としているので、初期の充電時や、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の回生充電時におけるコンデンサ群6の保護や、負荷短絡など放電時の重大事故の防止にも適用できる。
【0049】
ここで、判定手段21Dの動作について説明する。まず、通常の力行運転(放電時)や回生運転(充電時)における判定手段21Dの動作条件を以下に示す。
(1)I≧Is1ならば、半導体スイッチング素子S1、S2を不導通とし、抵抗R1に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
(2)I<Is0ならば、半導体スイッチング素子S1、S2をともに導通させ、ダイオードD1、D2の働きにより電流方向を限定する。すなわち、コンデンサ群6に充電するときは、半導体スイッチング素子S1とダイオードD1を経由して、コンデンサ群6へ通電する。コンデンサ群6から放電するときは、半導体スイッチング素子S2とダイオードD2を経由して、平滑コンデンサ4へ通電する。このとき電流制限は行われない。
ここで、0<Is0≦Is1とする。
また、電流値Iは絶対値であり、電流の方向は示さないものとする。
【0050】
次に、停電時の判定手段21Fの動作手順を以下に示す。
1)判定手段21Fは停電検出後も半導体スイッチング素子S1、S2を継続して導通したままとする。
2)復電と同時に半導体スイッチング素子S1、S2を不導通とし、抵抗R1に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源2と整流器3の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前に半導体スイッチング素子S1、S2を不導通とする。)
3)端子P0−P1間の電流値IがI≦Is0となれば、半導体スイッチング素子S1、S2を導通させ、通常時に復帰する。
【0051】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずともコンデンサ群6への充放電が可能となり、初期充電時、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の開成運転時や負荷短絡など放電時の事故に対してもコンデンサ群6への突入電流を抑制できる。
【0052】
実施の形態8.
図8はこの発明の実施の形態8にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図2と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図8において、1Gは実施の形態8によるモータの電源装置、R1、R2は端子P0−P1間に直列に接続された抵抗、S10は抵抗R1に並列に接続されたスイッチ手段、S20は抵抗R2に並列に接続されたスイッチ手段、21Gは電圧検出手段31、32の信号によりスイッチ手段S10とS20の動作を決定する判定手段である。
【0053】
次に、実施の形態8にかかわるモータの電源装置1Gの動作を説明する。ここでは、抵抗R1≦R2とする。モータの電源装置1Gには、コンデンサ群6と平滑コンデンサ4の一端子を接続する配線に抵抗R1とR2を直列に配置し、さらに、抵抗R1、R2をそれぞれ短絡できるスイッチ手段S10、S20を設ける。また、モータの電源装置1Gは、端子P0−N0間電圧V0を検出する第1の電圧検出手段31と、端子P1−N1間電圧V1を検出する第2の電圧検出手段32と、電圧V0とV1の差ΔV(=V0−V1)によってスイッチ手段S10、S20の動作を決定する判定手段21Gを備え、スイッチ手段S10、S20の開閉によりコンデンサ群6に流れる電流を制限する。
【0054】
ここで、判定手段21Gの動作について説明する。まず、通常の力行運転時、回生運転時には、判定手段21Gはスイッチ手段S10、S20をともに閉成している。しかし、停電などにより一度電源が切れた場合、コンデンサ群6への過電流充電を防ぐため以下の手順で動作する。
1)判定手段21Gは停電検出後もスイッチ手段S10、S20を継続して閉成したままとする。
2)復電と同時にスイッチ手段S10、S20を開成し、抵抗R1およびR2に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源2と整流器3の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前にスイッチ手段S10、S20を開成する。)
3)端子P1−N1間電圧のV1が上昇し、端子P0−N0間の電圧V0との差ΔV(=V0−V1)がΔV≦Vs3となれば、スイッチ手段S10を閉成し、スイッチ手段S20を開成したまま、抵抗R2に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
【0055】
4)さらに、端子P1−N1間電圧のV1が上昇し、端子P0−N0間との電圧V0の差がΔV≦Vs2となれば、スイッチ手段S20を閉成し、同時にスイッチ手段S10を開成し、抵抗R1に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
5)さらに、端子P1−N1間電圧のV1が上昇し、端子P0−N0間との電圧V0の差がΔV≦Vs1となれば、スイッチ手段S10を閉成し、通常時に復帰する。
ここで、0<Vs1≦Vs2≦Vs3である。
【0056】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずとも、コンデンサ群6への充放電が可能となる。また、端子間電圧差ΔVの値に応じてコンデンサ群6に流れる電流を段階的に変化させられるので、初期充電時、および、停電後の復帰時、点検後の電源投入時におけるコンデンサ群6への突入電流を抑制する場合に、安全性も高く、抵抗における電力の損失も少なくてすむ。
【0057】
実施の形態9.
図9はこの発明の実施の形態9にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図3と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図9において、1Hは実施の形態9によるモータの電源装置、R1、R2は端子P0−P1間に直列に接続された抵抗、S1、S2、S3、S4はトランジスタ等の半導体スイッチング素子、D1、D2、D3、D4はダイオード、21Hは電圧検出手段31、32からの信号をもとに半導体スイッチング素子S1、S2、S3、S4の動作を決定する判定手段である。
【0058】
次に、実施の形態9にかかわるモータの電源装置1Hの動作を説明する。ここでは、抵抗R1≦R2とする。モータの電源装置1Hは、コンデンサ群6と平滑コンデンサ4の一端子を接続する配線に抵抗R1、R2を直列に設け、平滑コンデンサ4からコンデンサ群6方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S1とダイオードD1からなる回路と、コンデンサ群6から平滑コンデンサ4方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S2とダイオードD2からなる回路を、それぞれ抵抗R1と並列に配し、平滑コンデンサ4からコンデンサ群6方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S3とダイオードD3からなる回路と、コンデンサ群6から平滑コンデンサ4方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S4とダイオードD4からなる回路を、それぞれ抵抗R2と並列に配している。
【0059】
また、モータの電源装置1Hは、端子P0−N0間電圧V0を検出する第1の電圧検出手段31と、端子P1−N1間電圧V1を検出する第2の電圧検出手段32と、電圧V0とV1の差ΔV(=V0−V1)によって半導体スイッチング素子S1、S2、S3、S4の動作を決定する判定手段21Hを備え、半導体スイッチング素子S1、S2、S3、S4の導通、不導通によりコンデンサ群6に流れる電流を制限する。
【0060】
ここで、判定手段21Hの動作について説明する。通常の力行運転時および回生運転時には、判定手段21Hは半導体スイッチング素子S1〜S4を全て導通させ、ダイオードD1〜D4の働きにより電流方向を限定する。すなわち、コンデンサ群6に充電するときは、半導体スイッチング素子S1とダイオードD1、半導体スイッチング素子S3とダイオードD3を経由して、コンデンサ群6へ通電する。コンデンサ群6から放電するときは、半導体スイッチング素子S2とダイオードD2、半導体スイッチング素子S4とダイオード4を経由して、平滑コンデンサ4へ通電する。しかし、停電などにより一度電源が切れた場合、判定手段21Hはコンデンサ群6への過電流充電を防ぐため以下の手順で動作する。
【0061】
1)判定手段21Hは停電検出後も半導体スイッチ素子S1、S2、S3、S4を継続して導通させる。
2)復電と同時に半導体スイッチ素子S1、S2、S3、S4を不導通とし、抵抗R1およびR2に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源2と整流器3の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前に半導体スイッチング素子S1、S2、S3、S4を不導通とする。)
3)端子P1−N1間電圧のV1が上昇し、端子P0−N0間の電圧V0との差ΔV(=V0−V1)がΔV≦Vs3となれば、半導体スイッチング素子S1、S2を導通し、S3、S4、を不導通とし、半導体スイッチング素子S1、ダイオードD1を経由して、抵抗R2に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
【0062】
4)さらに、端子P1−N1間電圧のV1が上昇し、端子P0−N0間の電圧V0との差がΔV≦Vs2となれば、半導体スイッチング素子S3、S4を導通し、同時にS1、S2を不導通とし、半導体スイッチング素子S3、ダイオードD3を経由して、抵抗R1に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
5)さらに、端子P1−N1間電圧のV1が上昇し、端子P0−N0間の電圧V0の差がΔV≦Vs1となれば、半導体スイッチ素子S1〜S4を導通とし、通常時に復帰する。
ここで、0<Vs1≦Vs2≦Vs3とする。
【0063】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずとも、コンデンサ群6への充放電が可能となる。また、端子間電圧差ΔVの値に応じてコンデンサ群6に流れる電流を段階的に変化させられるので、初期充電時、および、停電後の復帰時、点検後の電源投入時におけるコンデンサ群6への突入電流を抑制する場合に、安全性も高く、抵抗における電力の損失も少なくてすむ。
【0064】
実施の形態10.
図10はこの発明の実施の形態10にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図8と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図10において、1Iは実施の形態10によるモータの電源装置、33は電圧検出手段32の検出した電圧データを少なくとも2サンプリング分記憶できるメモリ、21Iはメモリ33からの信号を入力してスイッチ手段S10、S20の動作を決定する判定手段である。
【0065】
次に、実施の形態10にかかわるモータの電源装置1Iの動作を説明する。ここで、抵抗R1≦R2とする。モータの電源装置1Iには、コンデンサ群6と平滑コンデンサ4の一端子を接続する配線に抵抗R1とR2を直列に配置し、さらに、抵抗R1、R2をそれぞれ短絡できるスイッチ手段S10、S20を設ける。また、モータの電源装置1Iは、端子P1−N1間電圧を検出する電圧検出手段32と、検出した電圧データを少なくとも2サンプリング分記憶できるメモリ33と、現在の端子P1−N1間の電圧V1(n)と1サンプリング時間前の端子P1−N1間の電圧V1(n−1)とサンプリング時間Δtの値から求めたコンデンサ群6の電圧変化率によりスイッチ手段S10、S20の動作を決定する判定手段21Iを備え、スイッチ手段S10、S20の開閉によりコンデンサ群6に流れる電流を制限する。
【0066】
本実施の形態では、コンデンサ群6の電圧変化率を判定手段21Iの判定基準としているので、初期の充電時や、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の回生充電時におけるコンデンサ群6の保護や、負荷短絡など放電時の重大事故の防止にも適用できる。
【0067】
ここで、判定手段21Iの動作について説明する。まず、通常の力行運転(放電時)や回生運転(充電時)における判定手段21Iの動作条件を図14に示し、以下に説明する。尚、()内は図14中のルートを示す。
【0068】
(1)スイッチ手段S10、S20の状態に関わらず、|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|≧dVs3ならば、判定手段21Iはスイッチ手段S10、S20を開成し、抵抗R1、R2に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
(2)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|≧dVs2、かつ、スイッチ手段S10、S20が共に開成であれば、判定手段21Iは現状を維持する。
(3)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|≧dVs2、かつ、スイッチ手段S10、S20が共に開成でなければ、判定手段21Iはスイッチ手段S10を閉成し、スイッチ手段S20を開成し、抵抗R2に通電することでコンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
(4)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|≧dVs1、かつ、スイッチ手段S10が閉成、S20が開成であれば、判定手段21Iは現状を維持する。
【0069】
(5)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|≧dVs1、かつ、スイッチ手段S10が閉成、S20が開成でなければ、判定手段21Iはスイッチ手段S10を開成し、スイッチ手段S20を閉成し、抵抗R1に通電することでコンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
(6)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|≧dVs0、かつ、スイッチ手段S10が開成、S20が閉成であれば、判定手段21Iは現状を維持する。
(7)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|≧dVs0、かつ、スイッチ手段S10が閉成、S20が開成でなけば、判定手段21Iはスイッチ手段S10、S20とも閉成し、電流を抑制は行わない。
(8)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|<dVs0であれば、判定手段21Iはスイッチ手段S10、S20とも閉成し、電流を抑制は行わない。
ここで、0<dVs0≦dVs1≦≦dVs2≦dVs3とする。
【0070】
次に、停電時の判定手段21Iの動作手順を以下に示す。
1)判定手段21Iは停電検出後もスイッチ手段S10,S20を継続して閉成したままとする。
2)復電と同時にスイッチ手段S10、S20を開成し、抵抗R1、R2に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源2と整流器3の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前にスイッチ手段S10、S20を開成する。)
3)端子P1−N1間電圧のV1が上昇し、端子P1−N1間の電圧V1の時間増加率が(V1(n)−V1(n−1))/Δt≦dVs2となれば、スイッチ手段S10を閉成し、抵抗R2に通電し、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
【0071】
4)さらに、端子P1−N1間の電圧V1が上昇し、端子P1−N1間の電圧V1の時間増加率が(V1(n)−V1(n−1))/Δt≦dVs1となれば、スイッチ手段S20を閉成し、同時にスイッチ手段S10を回生し、抵抗R1に通電して、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
5)さらに、端子P1−N1間の電圧V1が上昇し、端子P1−N1間の電圧V1の時間増加率が(V1(n)−V1(n−1))/Δt≦dVs0となれば、スイッチ手段S10を閉成し、通常時に復帰する。
ここで、スイッチ手段S10、S20は機械的スイッチ、電磁スイッチ、コンタクタなどでもよい。
【0072】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずとも、コンデンサ群6への充放電が可能となる。また、端子P1−N1間の電圧の変化率に応じてコンデンサ群6に流れる電流を段階的に変化させられるので、初期充電時、および、停電後の復帰時、点検後の電源投入時におけるコンデンサ群6への突入電流を抑制する場合に、安全性も高く、抵抗における電力の損失も少なくてすむ。さらに、初期充電時、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の開成運転時や負荷短絡など放電時の事故に対してもコンデンサ群6への突入電流を抑制できる。
【0073】
実施の形態11.
図11はこの発明の実施の形態11にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図9と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図11において、1Jは実施の形態11によるモータの電源装置、33は電圧検出手段32の検出した電圧データを少なくとも2サンプリング分記憶できるメモリ、21Jはメモリ33からの信号を入力して半導体スイッチ素子S1、S2、S3、S4の動作を決定する判定手段である。
【0074】
次に、実施の形態11にかかわるモータの電源装置1Jの動作を説明する。ここで、抵抗R1≦R2とする。モータの電源装置1Jは、コンデンサ群6と平滑コンデンサ4の一端子を接続する配線に抵抗R1、R2を直列に設け、平滑コンデンサ4からコンデンサ群6方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S1とダイオードD1からなる回路と、コンデンサ群6から平滑コンデンサ4方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S2とダイオードD2からなる回路を、それぞれ抵抗R1と並列に配し、平滑コンデンサ4からコンデンサ群6方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S3とダイオードD3からなる回路と、コンデンサ群6から平滑コンデンサ4方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S4とダイオードD4からなる回路を、それぞれ抵抗R2と並列に配している。
【0075】
また、モータの電源装置1Jは、端子P1−N1間電圧を検出する電圧検出手段32と、検出した電圧データを少なくとも2サンプリング分記憶できるメモリ33と、現在の端子P1−N1間の電圧V1(n)と1サンプリング時間前の端子P1−N1間の電圧V1(n−1)とサンプリング時間Δtの値から求めたコンデンサ群6の電圧変化率により半導体スイッチ素子S1〜S4の動作を決定する判定手段21Jを備え、半導体スイッチ素子S1〜S4の半導体スイッチング素子S1、S2、S3、S4の導通、不導通によりコンデンサ群6に流れる電流を制限する。本実施の形態では、コンデンサ群6の電圧変化率を判定手段21Jの判定基準としているので、初期の充電時や、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の回生充電時におけるコンデンサ群6の保護や、負荷短絡など放電時の重大事故の防止にも適用できる。
【0076】
ここで、判定手段21Jの動作について説明する。まず、通常の力行運転(放電時)や回生運転(充電時)における判定手段21Jの動作条件を図15に示し、以下に説明する。尚、()内は図15中のルートを示す。
【0077】
(1)半導体スイッチング素子S1〜S4の状態に関わらず、|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|≧dVs3ならば、判定手段21Jは半導体スイッチング素子S1〜S4を全て不導通とし、抵抗R1、R2に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
(2)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|≧dVs2、かつ、半導体スイッチング素子S1〜S4が全て不導通であれば、判定手段21Jは現状を維持する。
(3)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|≧dVs2、かつ、半導体スイッチング素子S1〜S4が全て不導通でなければ、判定手段21Jは半導体スイッチング素子S1、S2を導通、S3、S4を不導通とし、抵抗R2に通電することでコンデンサ群6に流れる電流を抑制する。このとき電流は、充電時ならば半導体スイッチング素子S1、ダイオードD1を経由し、放電時ならば半導体スイッチング素子S2、ダイオードD2を経由する。
(4)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|≧dVs1、かつ、半導体スイッチング素子S1、S2が導通、S3、S4が不導通であれば、判定手段21Jは現状を維持する。
【0078】
(5)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|≧dVs1、かつ、半導体スイッチング素子S1、S2が導通、S3、S4が不導通でなければ、判定手段21Jは半導体スイッチング素子S1、S2を不導通、S3、S4を導通とし、抵抗R1に通電することでコンデンサ群6に流れる電流を抑制する。このとき電流は、充電時ならば半導体スイッチング素子S3、ダイオードD3を経由し、放電時ならば半導体スイッチング素子S4、ダイオードD4を経由する。
(6)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|≧dVs0、かつ、半導体スイッチング素子S1、S2が不導通、S3、S4が導通であれば、判定手段21Jは現状を維持する。
(7)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|≧dVs0、かつ、半導体スイッチング素子S1、S2が不導通、S3、S4が導通でなければ、判定手段21Jは半導体スイッチング素子S1〜S4を全て不導通とし、電流を抑制は行わない。
このとき電流は、充電時ならば半導体スイッチング素子S1、ダイオードD1、ス半導体イッチング素子S3、ダイオードD3を経由し、放電時ならば半導体スイッチング素子S2、ダイオードD2、半導体スイッチング素子S4、ダイオードD4を経由する。
(8)|(V1(n)−V1(n−1))/Δt|<dVs0であれば、判定手段21Jは半導体スイッチング素子S1〜S4を全て不導通とし、電流を抑制は行わない。このとき電流は、充電時ならば半導体スイッチング素子S1、ダイオードD1、半導体イッチング素子S3、ダイオードD3を経由し、放電時ならば半導体スイッチング素子S2、ダイオードD2、半導体スイッチング素子S4、ダイオードD4を経由する。
ここで、0<dVs0≦dVs1≦≦dVs2≦dVs3である。
【0079】
次に、停電時の判定手段21Jの動作を示す。
1)判定手段21Jは停電検出後も半導体スイッチ素子S1〜S4を継続して導通したままとする。
2)復電と同時に半導体スイッチ素子S1〜S4をすべて不導通とし、抵抗R1、R2に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源2と整流器3の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前に半導体スイッチング素子S1〜S4をすべて不導通とする。)
3)端子P1−N1間電圧のV1が上昇し、端子P1−N1間の電圧V1の時間増加率が(V1(n)−V1(n−1))/Δt≦dVs2となれば半導体スイッチ素子S1、S2を導通とし、同時にS3、S4を不導通として、抵抗R1に通電し、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。このとき電流は、半導体スイッチング素子S1、ダイオードD1を経由する。
【0080】
4)さらに、端子P1−N1間の電圧V1が上昇し、端子P1−N1間の電圧V1の時間増加率が(V1(n)−V1(n−1))/Δt≦dVs1となれば、半導体スイッチ素子S1、S2を不導通とし、同時にS3、S4を導通として、抵抗R2に通電して、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。このとき電流は、半導体スイッチング素子S3、ダイオードD4を経由する。
5)さらに、端子P1−N1間の電圧V1が上昇し、端子P1−N1間の電圧V1の時間増加率が(V1(n)−V1(n−1))/Δt≦dVs0となれば、半導体スイッチ素子S1〜S4をすべて導通とし、通常時に復帰する。
【0081】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずとも、コンデンサ群6への充放電が可能となる。また、端子P1−N1間の電圧の変化率に応じてコンデンサ群6に流れる電流を段階的に変化させられるので、初期充電時、および、停電後の復帰時、点検後の電源投入時におけるコンデンサ群6への突入電流を抑制する場合に、安全性も高く、抵抗における電力の損失も少なくてすむ。さらに、初期充電時、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の開成運転時や負荷短絡など放電時の事故に対してもコンデンサ群6への突入電流を抑制できる。
【0082】
実施の形態12.
図12はこの発明の実施の形態12にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図8と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図12において、1Kは実施の形態7によるモータの電源装置、21Kは電流検出手段34の検出信号を入力して、スイッチ手段S10、S20の動作を決定する判定手段である。
【0083】
次に、実施の形態12にかかわるモータの電源装置1Kの動作を説明する。ここで、抵抗R1≦R2とする。モータの電源装置1Kには、コンデンサ群6と平滑コンデンサ4の一端子を接続する配線に抵抗R1とR2を直列に配置し、さらに、抵抗R1、R2をそれぞれ短絡できるスイッチ手段S10、S20を設ける。また、モータの電源装置1Kは、端子P1−P0間を流れる電流値を検出する電流検出手段34と、検出した電流値によりスイッチ手段S10、S20の動作を決定する判定手段21Kを備え、スイッチ手段S10、S20の開閉によりコンデンサ群6に流れる電流を制限する。本実施の形態では、コンデンサ群6の電圧変化率を判定手段21Kの判定基準としているので、初期の充電時や、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の回生充電時におけるコンデンサ群6の保護や、負荷短絡など放電時の重大事故の防止にも適用できる。
【0084】
ここで、判定手段21Kの動作について説明する。まず、通常の力行運転(放電時)や回生運転(充電時)における判定手段21Kの動作条件を図16に示し、以下に説明する。尚、()内は図16中のルートを示す。
【0085】
(1)スイッチ手段S10、S20の状態に関わらず、I≧Is3ならば、判定手段21Kはスイッチ手段S10、S20を開成し、抵抗R1、R2に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
(2)I≧Is2、かつ、スイッチ手段S10、S20が共に開成であれば、判定手段21Kは現状を維持する。
(3)I≧Is2、かつ、スイッチ手段S10、S20が共に開成でなければ、判定手段21Kはスイッチ手段S10を閉成し、スイッチ手段S20を開成し、抵抗R2に通電することでコンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
(4)I≧Is1、かつ、スイッチ手段S10が閉成、S20が開成であれば、判定手段21Kは現状を維持する。
【0086】
(5)I≧Is1、かつ、スイッチ手段S10が閉成、S20が開成でなければ、判定手段21Kはスイッチ手段S10を開成し、スイッチ手段S20を閉成し、抵抗R1に通電することでコンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
(6)I≧Is0、かつ、スイッチ手段S10が開成、S20が閉成であれば、判定手段21Kは現状を維持する。
(7)I≧Is0、かつ、スイッチ手段S10が閉成、S20が開成でなければ、判定手段21Kはスイッチ手段S10、S20とも閉成し、電流を抑制は行わない。
(8)I<Is0であれば、判定手段21Kはスイッチ手段S10、S20とも閉成し、電流を抑制は行わない。
ここで、0<Is0≦Is1≦Is2≦Is3とする。
また、電流値Iは絶対値であり、電流の方向は示さないものとする。
【0087】
次に、停電時の判定手段21Kの動作手順を以下に示す。
1)判定手段21Kは停電検出後もスイッチ手段S10,S20を継続して閉成したままとする。
2)復電と同時にスイッチ手段S10、S20を開成し、抵抗R1、R2に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源2と整流器3の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前にスイッチ手段S10、S20を開成する。)
3)端子P1−N1間電圧のV1が上昇し、端子P0−P1間の電流値IがI≦Is2となれば、スイッチ手段S10を閉成し、抵抗R2に通電し、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
【0088】
4)さらに、端子P1−N1間の電圧V1が上昇し、端子P0−P1間の電流値IがI≦Is1となれば、スイッチ手段S20を閉成し、同時にスイッチ手段S10を回生し、抵抗R1に通電して、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
5)さらに、端子P1−N1間の電圧V1が上昇し、端子P0−P1間の電流値IがI≦Is0となれば、スイッチ手段S10を閉成し、通常時に復帰する。
ここで、スイッチ手段S10、S20は機械的スイッチ、電磁スイッチ、コンタクタなどでもよい。
【0089】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずとも、コンデンサ群6への充放電が可能となる。また、端子P1−P0間を流れる電流Iの値に応じてコンデンサ群6に流れる電流を段階的に変化させられるので、初期充電時、および、停電後の復帰時、点検後の電源投入時におけるコンデンサ群6への突入電流を抑制する場合に、安全性も高く、抵抗における電力の損失も少なくてすむ。さらに、初期充電時、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の開成運転時や負荷短絡など放電時の事故に対してもコンデンサ群6への突入電流を抑制できる。
【0090】
実施の形態13.
図13はこの発明の実施の形態13にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図9と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図13において、1Lは実施の形態13によるモータの電源装置、21Lはコンデンサ群6に流れる電流を検出する電流検出手段34の出力信号を受けて、半導体スイッチング素子S1〜S4を動作させる判定手段である。
【0091】
次に、実施の形態13にかかわるモータの電源装置1Lの動作を説明する。ここで、抵抗R1≦R2とする。モータの電源装置1Lは、コンデンサ群6と平滑コンデンサ4の一端子を接続する配線に抵抗R1、R2を直列に設け、平滑コンデンサ4からコンデンサ群6方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S1とダイオードD1からなる回路と、コンデンサ群6から平滑コンデンサ4方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S2とダイオードD2からなる回路を、それぞれ抵抗R1と並列に配し、平滑コンデンサ4からコンデンサ群6方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S3とダイオードD3からなる回路と、コンデンサ群6から平滑コンデンサ4方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子S4とダイオードD4からなる回路を、それぞれ抵抗R2と並列に配している。
【0092】
また、モータの電源装置1Lは、端子P1−P0間を流れる電流値を検出する電流検出手段34と、検出した電流値により半導体スイッチ素子S1〜S4の動作を決定する判定手段21Lを備え、半導体スイッチ素子S1〜S4の半導体スイッチング素子S1、S2、S3、S4の導通、不導通によりコンデンサ群6に流れる電流を制限する。本実施の形態では、コンデンサ群6の電圧変化率を判定手段21Lの判定基準としているので、初期の充電時や、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の回生充電時におけるコンデンサ群6の保護や、負荷短絡など放電時の重大事故の防止にも適用できる。
【0093】
ここで、判定手段21Lの動作について説明する。まず、通常の力行運転(放電時)や回生運転(充電時)における判定手段21Lの動作条件を図17に示し、以下に説明する。尚、()内は図17中のルートを示す。
【0094】
(1)半導体スイッチング素子S1〜S4の状態に関わらず、I≧Is3ならば、判定手段21Lは半導体スイッチング素子S1〜S4を全て不導通とし、抵抗R1、R2に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。
(2)I≧Is2、かつ、半導体スイッチング素子S1〜S4が全て不導通であれば、判定手段21Lは現状を維持する。
(3)I≧Is2、かつ、半導体スイッチング素子S1〜S4が全て不導通でなければ、判定手段21Lは半導体スイッチング素子S1、S2を導通、S3、S4を不導通とし、抵抗R2に通電することでコンデンサ群6に流れる電流を抑制する。このとき電流は、充電時ならば半導体スイッチング素子S1、ダイオードD1を経由し、放電時ならば半導体スイッチング素子S2、ダイオードD2を経由する。
【0095】
(4)I≧Is1、かつ、半導体スイッチング素子S1、S2が導通、S3、S4が不導通であれば、判定手段21Lは現状を維持する。
(5)I≧Is1、かつ、半導体スイッチング素子S1、S2が導通、S3、S4が不導通でなければ、判定手段21Lは半導体スイッチング素子S1、S2を不導通、S3、S4を導通とし、抵抗R1に通電することでコンデンサ群6に流れる電流を抑制する。このとき電流は、充電時ならば半導体スイッチング素子S3、ダイオードD3を経由し、放電時ならば半導体スイッチング素子S4、ダイオードD4を経由する。
【0096】
(6)I≧Is0、かつ、半導体スイッチング素子S1、S2が不導通、S3、S4が導通であれば、判定手段21Jは現状を維持する。
(7)I≧Is0、かつ、半導体スイッチング素子S1、S2が不導通、S3、S4が導通でなければ、判定手段21Jは半導体スイッチング素子S1〜S4を全て不導通とし、電流を抑制は行わない。このとき電流は、充電時ならば半導体スイッチング素子S1、ダイオードD1、ス半導体イッチング素子S3、ダイオードD3を経由し、放電時ならば半導体スイッチング素子S2、ダイオードD2、半導体スイッチング素子S4、ダイオードD4を経由する。
(8)I<Is0であれば、判定手段21Jは半導体スイッチング素子S1〜S4を全て不導通とし、電流を抑制は行わない。このとき電流は、充電時ならば半導体スイッチング素子S1、ダイオードD1、ス半導体イッチング素子S3、ダイオードD3を経由し、放電時ならば半導体スイッチング素子S2、ダイオードD2、半導体スイッチング素子S4、ダイオードD4を経由する。
ここで、0<Is0≦Is1≦Is2≦Is3。
また、電流値Iは絶対値であり、電流の方向は示さないものとする。
【0097】
次に、停電時の判定手段21Lの動作を示す。
1)判定手段21Lは停電検出後も半導体スイッチ素子S1〜S4を継続して導通したままとする。
2)復電と同時に半導体スイッチ素子S1〜S4を不導通とし、抵抗R1、R2に通電することで、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源2と整流器3の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前に半導体スイッチング素子S1〜S4をすべて不導通とする。)
3)端子P1−N1間電圧のV1が上昇し、端子P0−P1間の電流値IがI≦Is2となれば半導体スイッチ素子S1、S2を導通とし、同時にS3、S4を不導通として、抵抗R1に通電し、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。このとき電流は、半導体スイッチング素子S1、ダイオードD1を経由する。
【0098】
4)さらに、端子P1−N1間の電圧V1が上昇し、端子P0−P1間の電流値IがI≦Is1となれば、半導体スイッチ素子S1、S2を不導通とし、同時にS3、S4を導通として、抵抗R2に通電して、コンデンサ群6に流れる電流を抑制する。このとき電流は、半導体スイッチング素子S3、ダイオードD4を経由する。
5)さらに、端子P1−N1間の電圧V1が上昇し、端子P0−P1間の電流値IがI≦Is0となれば、半導体スイッチ素子S1〜S4を導通し、通常時に復帰する。
【0099】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずとも、コンデンサ群6への充放電が可能となる。また、端子P1−P0間を流れる電流Iの値に応じてコンデンサ群6に流れる電流を段階的に変化させられるので、初期充電時、および、停電後の復帰時、点検後の電源投入時におけるコンデンサ群6への突入電流を抑制する場合に、安全性も高く、抵抗における電力の損失も少なくてすむ。さらに、初期充電時、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の開成運転時や負荷短絡など放電時の事故に対してもコンデンサ群6への突入電流を抑制できる。
【0100】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、商用交流電源を整流する整流器と、この整流器に並列に接続された平滑コンデンサと、この平滑コンデンサに並列接続されモータに可変周波数の交流電力を供給するインバータとを備えたモータの電源装置において、複数の小単位コンデンサから構成され、前記平滑コンデンサより総容量の大きいコンデンサ群を前記平滑コンデンサに並列に接続して設け、前記小単位コンデンサの数を少なくとも前記整流器の最大出力電圧値を前記小単位コンデンサの耐電圧値で除した数より多くしたことを特徴とするモータの電源装置としたので、コンバータなどの充放電制御回路や、電圧、電流センサを用いずともコンデンサへの充放電が可能となる効果を奏する。
【0101】
また、コンデンサ群に流れる電流を抑制する電流抑制手段と、所定条件に従って前記電流抑制手段を前記平滑コンデンサの端子とコンデンサ群の端子の間に接続する電流抑制制御手段と、を設けたので、初期充電時および停電後の復帰時のコンデンサ群への突入電流を抑制できる効果を奏する。
【0102】
また、電流抑制制御手段は、平滑コンデンサの端子間電圧とコンデンサ群の端子間電圧との差が所定値より大きくなった場合に前記コンデンサ群に流れる電流を抑制するように電流抑制手段を接続制御するようにしたので、平滑コンデンサの端子間電圧とコンデンサ群の端子間電圧の差に応じて初期充電時および停電後の復帰時のコンデンサ群への突入電流を抑制できる効果を奏する。
【0103】
また、電流抑制制御手段は、コンデンサ群の端子間電圧に応じて前記コンデンサ群に流れる電流を抑制するように電流抑制手段を接続制御するようにしたので、コンデンサ群の端子間電圧の変化に応じてコンデンサ群に流れる電流を制限できる効果を奏する。
【0104】
また、電流抑制制御手段は、コンデンサ群に流れる電流値が所定値以上の場合に、前記コンデンサ群に流れる電流を抑制するように電流抑制手段を接続制御するようにしたので、コンデンサ群に流れる電流に応じて電流を抑制できる効果を奏する。
【0105】
また、電流抑制手段は平滑コンデンサとコンデンサ群とを接続する接続線に直列に接続された抵抗を備え、電流抑制制御手段は前記抵抗に並列に接続され、所定の電流抑制条件下で開成するスイッチ手段を備えたので、スイッチ手段の開閉によりコンデンサ群に流れる電流を制限できる効果を奏する。
【0106】
また、電流抑制手段が直列に接続された電流抑制効果の異なる複数の電流抑制素子からなり、電流抑制制御手段が各電流抑制素子にそれぞれに接続されたスイッチ手段を備えてそれぞれに制御するようにしたので、コンデンサ群に流れる電流を段階的に変化させられるので、安全性も高く、抵抗における電力の損失も少なくてすむ効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態2にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図3】 この発明の実施の形態3にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図4】 この発明の実施の形態4にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図5】 この発明の実施の形態5にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図6】 この発明の実施の形態6にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図7】 この発明の実施の形態7にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図8】 この発明の実施の形態8にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図9】 この発明の実施の形態9にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図10】 この発明の実施の形態10にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図11】 この発明の実施の形態11にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図12】 この発明の実施の形態12にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図13】 この発明の実施の形態13にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図14】 この発明の実施の形態10にかかわる判定手段の動作を示すフローチャートである。
【図15】 この発明の実施の形態11にかかわる判定手段の動作を示すフローチャートである。
【図16】 この発明の実施の形態12にかかわる判定手段の動作を示すフローチャートである。
【図17】 この発明の実施の形態13にかかわる判定手段の動作を示すフローチャートである。
【図18】 従来のモータの電源装置を示す構成図である。
【符号の説明】
1〜1L モータの電源装置、2 商用交流電源、3 整流器、4 平滑コンデンサ、5 インバータ、6 コンデンサ群、21A〜21L 判定手段、31,32 電圧検出手段、33 メモリ(記憶手段)、34 電流検出手段、D1,D2,D3,D4 ダイオード、R1,R2 抵抗(電流抑制手段)、S1,S2,S3,S4 半導体スイッチ素子、S10,S20 スイッチ手段。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply device for a motor provided with an inverter that receives power supplied from a commercial AC power source and supplies AC power of variable frequency to the motor and stores regenerative power of the motor in a capacitor.
[0002]
[Prior art]
FIG. 18 shows a power supply device for a motor for driving a conventional elevator or the like disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-299275. A sheave 9 for winding a rope that suspends the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional motor power supply apparatus is configured as described above, and energy can be saved by storing the regenerative energy of the
[0004]
The present invention was made to solve the above-described problems, and provides a power supply device for a low-cost motor that does not require a converter for power storage and power supply of a capacitor group for power storage, An object of the present invention is to provide a highly reliable motor power supply device that prevents inrush current flowing in a capacitor group.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above object, the present invention provides a rectifier for rectifying a commercial AC power supply, a smoothing capacitor connected in parallel to the rectifier, and an inverter connected in parallel to the smoothing capacitor and supplying AC power of variable frequency to the motor. The motor power supply apparatus includes a plurality of small unit capacitors, a capacitor group having a larger total capacity than the smoothing capacitors is provided in parallel with the smoothing capacitors, and the number of the small unit capacitors is at least equal to that of the rectifier. A current suppression means for suppressing the current flowing through the capacitor group by increasing the maximum output voltage value by a value obtained by dividing the small unit capacitor by the withstand voltage value; and according to a predetermined condition, the current suppression means is connected to the terminals of the smoothing capacitor and the capacitor. Current suppression control means connected between the terminals of the group. The current suppression unit is connected between the smoothing capacitor and the capacitor group, and the current suppression control unit detects a voltage across the capacitor group at every predetermined sampling time, and the voltage A memory for storing at least two samples of detection data of the detection means; and a switch means connected in parallel to the current suppression means, and the voltage across the terminals of the capacitor group based on the detection data stored in the memory And controlling the connection of the current suppressing means by controlling the switch means so as to suppress the current flowing through the capacitor group in accordance with the voltage change rate of the capacitor. The motor power supply device is characterized by the above.
[0011]
Further, the current suppression means is composed of a plurality of current suppression elements having different current suppression effects connected in series, and the current suppression control means includes switch means respectively connected to each current suppression element to control each of them. Features.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described according to each embodiment with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a motor power supply apparatus according to
[0013]
Next, the operation of the motor
[0014]
First, the charging operation during motor regeneration will be described. For example, when the
[0015]
Next, the discharge operation during the power running operation of the
[0016]
Since it operates as described above, the voltage between the terminals of the capacitor group 6 (P1-N1) is always equal to or higher than a DC voltage obtained by rectifying the commercial
[0017]
NC ≧ Vdc / Vc
NC: number of small unit capacitors, Vdc: DC voltage obtained by rectifying commercial
Vc: Withstand voltage of small unit capacitor
[0018]
Here, in general, Vdc can be expressed as √2Vac with the voltage of the commercial
[0019]
NC ≧ √2 (Vac + ΔV) * η / Vc
ΔV: Maximum fluctuation of voltage of commercial
[0020]
If the motor power supply device is configured as described above, the
[0021]
FIG. 2 is a block diagram showing a motor power supply apparatus according to
[0022]
Next, the operation of the motor power supply apparatus 1A according to the second embodiment will be described. At the time of initial charging, at the time of power recovery after power failure recovery, at the time of inspection, etc., the DC voltage obtained by rectifying the commercial
[0023]
Here, the operation of the determination unit 21A will be described. During normal power running operation and regenerative operation, the determination unit 21A closes the switch unit S10. However, when the power is turned off once due to a power failure or the like, the following procedure is performed to prevent overcurrent charging of the
[0024]
1) The determination means 21A keeps the switch means S10 closed even after the power failure is detected.
2) The switch means S10 is opened simultaneously with power recovery, and the current flowing through the
3) When the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the difference ΔV (= V0−V1) between the voltages V0 between the terminals P0 and N0 becomes ΔV ≦ Vs1, the switch means S10 is closed and returned to the normal state. To do.
Here, 0 <Vs1.
The switch means S10 is composed of a mechanical switch, an electromagnetic switch, a contactor, and the like, and the determination means 21A is composed of a comparison circuit and a microcomputer that performs simple arithmetic processing (the same applies hereinafter).
[0025]
If the motor power supply is configured as described above, the
[0026]
FIG. 3 is a block diagram showing a motor power supply apparatus according to
[0027]
Next, the operation of the motor power supply device 1B according to the third embodiment will be described. The motor power supply device 1B includes a semiconductor switching element S1 and a diode D1 that are configured to be conductive only in the direction from the smoothing
[0028]
Here, the operation of the determination unit 21B will be described. During normal power running operation and regenerative operation, the determination unit 21B makes both the semiconductor switching elements S1 and S2 conductive, and limits the current direction by the action of the diodes D1 and D2. That is, when charging the
[0029]
1) The determination means 21B makes both the semiconductor switching elements S1 and S2 conductive even after the power failure is detected, and corresponds to the operation at the time of the power failure.
2) At the same time as power recovery, the semiconductor switching elements S1 and S2 are made non-conductive, and the current flowing through the
3) When the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the difference ΔV (= V0−V1) from the voltage V0 between the terminals P0 and N0 becomes ΔV ≦ Vs1, the semiconductor switching elements S1 and S2 are made conductive. Return to normal.
Here, 0 <Vs1.
[0030]
When the motor power supply device is configured as described above, the
[0031]
FIG. 4 is a block diagram showing a motor power supply apparatus according to
[0032]
Next, the operation of the motor power supply apparatus 1C according to the fourth embodiment will be described. The motor power supply device 1C is provided with a resistor R1 and a switch means S10 that can short-circuit the resistor R1 in a wiring connecting the
[0033]
Here, the operation of the determination unit 21C will be described. First, operating conditions of the determination means 21C in normal power running operation (during discharging) and regenerative operation (during charging) are shown below.
If (1) | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | ≧ dVs1, the switch means S10 is opened and the current flowing through the
(2) If | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | <dVs0, the switch means S10 is closed and the current is not limited.
Here, 0 <dVs0 ≦ dVs1.
[0034]
Next, the operation procedure of the determination means 21C at the time of a power failure is shown below.
1) The determination means 21C keeps the switch means S10 closed even after a power failure is detected.
2) The switch means S10 is opened simultaneously with power recovery, and the current flowing through the
3) If the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the time increase rate of the voltage V1 between the terminals P1 and N1 becomes (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt <dVs0, the switching means Close S10 and return to normal.
[0035]
If the motor power supply device is configured as described above, the
[0036]
5 is a block diagram showing a motor power supply apparatus according to
[0037]
Next, the operation of the motor power supply apparatus 1D according to the fifth embodiment will be described. The motor power supply device 1D includes a semiconductor switching element S1 and a diode D1 provided with a resistor R1 on a wiring connecting the
[0038]
The motor power supply 1D includes a
[0039]
Here, the operation of the determination unit 21D will be described. First, the operating conditions of the determination means 21D in normal power running operation (during discharging) and regenerative operation (during charging) are shown below.
(1) | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | ≧ dVs1, if the semiconductor switching elements S1 and S2 are made non-conductive and the resistor R1 is energized, the current flowing through the
If (2) | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | <dVs0, the semiconductor switching elements S1 and S2 are made conductive together, and the current direction is limited by the action of the diodes D1 and D2. That is, when charging the
Here, 0 <dVs0 ≦ dVs1.
[0040]
Next, the operation procedure of the determination means 21D at the time of a power failure is shown below.
1) The determination means 21D keeps the semiconductor switching elements S1 and S2 kept conductive even after the power failure is detected.
2) Simultaneously with power recovery, the semiconductor switching elements S1 and S2 are turned off, and the current flowing through the
3) If the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the time increase rate of the voltage V1 between the terminals P1 and N1 becomes (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt <dVs0, semiconductor switching The elements S1 and S2 are turned on and returned to normal.
[0041]
If the motor power supply device is configured as described above, the
[0042]
FIG. 6 is a block diagram showing a motor power supply apparatus according to
[0043]
Next, the operation of the motor power supply device 1E according to the sixth embodiment will be described. The motor power supply device 1E is provided with a resistor R1 and a switch means S10 that can short-circuit the resistor R1 in a wiring connecting the
[0044]
Here, the operation of the determination unit 21E will be described. First, the operating conditions of the determination means 21E in normal power running operation (during discharging) and regenerative operation (during charging) are shown below.
(1) If I ≧ Is1, the switch means S10 is opened, and the current flowing through the
(2) If I <Is0, the switch means S10 is closed and the current is not limited.
Here, it is assumed that 0 <Is0 ≦ Is1.
The current value I is an absolute value and does not indicate the direction of the current.
[0045]
Next, the operation procedure of the determination means 21E at the time of a power failure is shown below.
1) The determination means 21E keeps the switch means S10 closed even after the power failure is detected.
2) The switch means S10 is opened simultaneously with power recovery, and the current flowing through the
3) When the current I between the terminals P0 and P1 is I <Is0, the switch means S10 is closed and the normal state is restored.
[0046]
If the motor power supply device is configured as described above, the
[0047]
FIG. 7 is a block diagram showing a motor power supply apparatus according to
[0048]
Next, the operation of the motor power supply device 1F according to the seventh embodiment will be described. The motor power supply device 1F includes a semiconductor switching element S1 and a diode D1 that are provided with a resistor R1 on a wiring connecting the
[0049]
Here, the operation of the determination unit 21D will be described. First, the operating conditions of the determination means 21D in normal power running operation (during discharging) and regenerative operation (during charging) are shown below.
(1) If I ≧ Is1, the semiconductor switching elements S1 and S2 are made nonconductive, and the current flowing through the
(2) If I <Is0, the semiconductor switching elements S1 and S2 are both conducted, and the current direction is limited by the action of the diodes D1 and D2. That is, when charging the
Here, it is assumed that 0 <Is0 ≦ Is1.
The current value I is an absolute value and does not indicate the direction of the current.
[0050]
Next, the operation procedure of the determination means 21F at the time of a power failure is shown below.
1) The determination means 21F continues to keep the semiconductor switching elements S1 and S2 conductive even after the power failure is detected.
2) Simultaneously with power recovery, the semiconductor switching elements S1 and S2 are turned off, and the current flowing through the
3) When the current value I between the terminals P0 and P1 is I ≦ Is0, the semiconductor switching elements S1 and S2 are turned on and returned to normal.
[0051]
If the motor power supply device is configured as described above, the
[0052]
FIG. 8 is a block diagram showing a motor power supply apparatus according to
[0053]
Next, the operation of the motor power supply device 1G according to the eighth embodiment will be described. Here, the resistance R1 ≦ R2. In the motor power supply 1G, resistors R1 and R2 are arranged in series on a wiring connecting one terminal of the
[0054]
Here, the operation of the determination unit 21G will be described. First, during normal power running operation and regenerative operation, the determination means 21G closes both the switch means S10 and S20. However, when the power is turned off once due to a power failure or the like, the following procedure is performed to prevent overcurrent charging of the
1) The determination means 21G keeps the switch means S10 and S20 closed even after the power failure is detected.
2) The switch means S10 and S20 are opened simultaneously with the power recovery, and the current flowing through the
3) When the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the difference ΔV (= V0−V1) from the voltage V0 between the terminals P0 and N0 becomes ΔV ≦ Vs3, the switch means S10 is closed, and the switch means The current flowing through the
[0055]
4) Further, if the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the difference in voltage V0 between the terminals P0 and N0 becomes ΔV ≦ Vs2, the switch means S20 is closed, and at the same time the switch means S10 is opened. The current flowing through the
5) Further, when the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the difference in voltage V0 between the terminals P0 and N0 becomes ΔV ≦ Vs1, the switch means S10 is closed, and the normal state is restored.
Here, 0 <Vs1 ≦ Vs2 ≦ Vs3.
[0056]
When the motor power supply device is configured as described above, the
[0057]
Embodiment 9 FIG.
FIG. 9 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to Embodiment 9 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. In FIG. 9, 1H is a power supply device for a motor according to the ninth embodiment, R1 and R2 are resistors connected in series between terminals P0 and P1, S1, S2, S3 and S4 are semiconductor switching elements such as transistors, D1, D2, D3, and D4 are diodes, and 21H is a determination unit that determines the operation of the semiconductor switching elements S1, S2, S3, and S4 based on signals from the
[0058]
Next, the operation of the motor power supply device 1H according to the ninth embodiment will be described. Here, the resistance R1 ≦ R2. The power supply device 1H for the motor is provided with resistors R1 and R2 in series on the wiring connecting the
[0059]
The motor power supply 1H includes a first
[0060]
Here, the operation of the determination unit 21H will be described. During normal powering operation and regenerative operation, the determination unit 21H makes all the semiconductor switching elements S1 to S4 conductive and limits the current direction by the action of the diodes D1 to D4. That is, when the
[0061]
1) The determination means 21H keeps the semiconductor switch elements S1, S2, S3, and S4 conductive even after the power failure is detected.
2) The semiconductor switch elements S1, S2, S3, and S4 are made non-conductive simultaneously with the power recovery, and the current flowing through the
3) When the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the difference ΔV (= V0−V1) from the voltage V0 between the terminals P0 and N0 becomes ΔV ≦ Vs3, the semiconductor switching elements S1 and S2 are made conductive. By making S3 and S4 non-conductive and energizing the resistor R2 via the semiconductor switching element S1 and the diode D1, the current flowing through the
[0062]
4) Further, if the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the difference from the voltage V0 between the terminals P0 and N0 becomes ΔV ≦ Vs2, the semiconductor switching elements S3 and S4 are turned on, and S1 and S2 are simultaneously turned on. The current flowing through the
5) Further, when the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the difference in the voltage V0 between the terminals P0 and N0 becomes ΔV ≦ Vs1, the semiconductor switch elements S1 to S4 are turned on and returned to the normal state.
Here, 0 <Vs1 ≦ Vs2 ≦ Vs3.
[0063]
When the motor power supply device is configured as described above, the
[0064]
FIG. 10 is a block diagram showing a motor power supply apparatus according to
[0065]
Next, the operation of the motor power supply device 1I according to the tenth embodiment will be described. Here, the resistance R1 ≦ R2. In the motor power supply device 1I, resistors R1 and R2 are arranged in series on a wiring connecting one terminal of the
[0066]
In the present embodiment, the voltage change rate of the
[0067]
Here, the operation of the determination unit 21I will be described. First, the operating conditions of the determination means 21I in normal powering operation (during discharging) and regenerative operation (during charging) are shown in FIG. 14 and will be described below. In addition, the inside of () shows the route | root in FIG.
[0068]
(1) Regardless of the state of the switch means S10 and S20, if | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | ≧ dVs3, the determination means 21I opens the switch means S10 and S20, and the resistance By energizing R1 and R2, the current flowing through the
If (2) | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | ≧ dVs2 and the switch means S10 and S20 are both opened, the determination means 21I maintains the current state.
(3) | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | ≧ dVs2 and if both the switch means S10 and S20 are not open, the determination means 21I closes the switch means S10 and switches The means S20 is opened, and the current flowing through the
(4) | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | ≧ dVs1, and if the switch means S10 is closed and S20 is open, the determination means 21I maintains the current state.
[0069]
(5) | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | ≧ dVs1, and if the switch means S10 is not closed and S20 is not open, the determination means 21I opens the switch means S10, The switch means S20 is closed and the current flowing through the
(6) | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | ≧ dVs0, and if the switch means S10 is open and S20 is closed, the determination means 21I maintains the current state.
(7) | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | ≧ dVs0, and if the switch means S10 is closed and S20 is not open, the determination means 21I is closed for both the switch means S10 and S20. The current is not suppressed.
(8) If | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | <dVs0, the determination unit 21I is closed with both the switch units S10 and S20, and does not suppress the current.
Here, 0 <dVs0 ≦ dVs1 ≦≦ dVs2 ≦ dVs3.
[0070]
Next, the operation procedure of the determination means 21I at the time of a power failure is shown below.
1) The determination means 21I keeps the switch means S10 and S20 closed even after the power failure is detected.
2) The switch means S10 and S20 are opened simultaneously with the power recovery, and the current flowing through the
3) If the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the time increase rate of the voltage V1 between the terminals P1 and N1 becomes (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt ≦ dVs2, the switching means S10 is closed, the resistor R2 is energized, and the current flowing through the
[0071]
4) Furthermore, if the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the time increase rate of the voltage V1 between the terminals P1 and N1 becomes (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt ≦ dVs1, The switch means S20 is closed, and at the same time, the switch means S10 is regenerated and the resistor R1 is energized to suppress the current flowing through the
5) Further, if the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the time increase rate of the voltage V1 between the terminals P1 and N1 becomes (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt ≦ dVs0, The switch means S10 is closed and returned to normal.
Here, the switch means S10 and S20 may be mechanical switches, electromagnetic switches, contactors, or the like.
[0072]
When the motor power supply device is configured as described above, the
[0073]
FIG. 11 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to
[0074]
Next, the operation of the motor power supply device 1J according to the eleventh embodiment will be described. Here, the resistance R1 ≦ R2. The power supply device 1J for the motor is provided with resistors R1 and R2 in series on the wiring connecting the
[0075]
The motor power supply 1J includes a voltage detection means 32 for detecting the voltage between the terminals P1 and N1, a
[0076]
Here, the operation of the determination means 21J will be described. First, the operating conditions of the determination means 21J in normal powering operation (during discharging) and regenerative operation (during charging) are shown in FIG. 15 and will be described below. In addition, the inside of () shows the route | root in FIG.
[0077]
(1) Regardless of the state of the semiconductor switching elements S1 to S4, if | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | ≧ dVs3, the judging means 21J will disable all the semiconductor switching elements S1 to S4. The current flowing through the
If (2) | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | ≧ dVs2 and all the semiconductor switching elements S1 to S4 are non-conductive, the determination unit 21J maintains the current state.
(3) | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | ≧ dVs2 and if all the semiconductor switching elements S1 to S4 are not non-conductive, the determination unit 21J determines the semiconductor switching elements S1 and S2 The conduction, S3, and S4 are made non-conduction, and the current flowing through the
(4) | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | ≧ dVs1, and if the semiconductor switching elements S1 and S2 are conductive and S3 and S4 are nonconductive, the determination means 21J maintain.
[0078]
(5) | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | ≧ dVs1, and if the semiconductor switching elements S1 and S2 are not conducting and S3 and S4 are not conducting, the judging means 21J is semiconductor switching. The elements S1 and S2 are made non-conductive and S3 and S4 are made conductive, and the current flowing through the
(6) | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | ≧ dVs0, and if the semiconductor switching elements S1 and S2 are non-conductive and S3 and S4 are conductive, the determination means 21J maintain.
(7) | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | ≧ dVs0, and if the semiconductor switching elements S1 and S2 are not conducting and S3 and S4 are not conducting, the judging means 21J is semiconductor switching. All the elements S1 to S4 are made non-conductive, and the current is not suppressed.
At this time, the current passes through the semiconductor switching element S1, the diode D1, the semiconductor switching element S3, and the diode D3 when charging, and passes through the semiconductor switching element S2, the diode D2, the semiconductor switching element S4, and the diode D4 when discharging. To do.
(8) If | (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt | <dVs0, the judging means 21J makes all the semiconductor switching elements S1 to S4 non-conductive and does not suppress the current. At this time, the current passes through the semiconductor switching element S1, the diode D1, the semiconductor switching element S3, and the diode D3 when charging, and passes through the semiconductor switching element S2, the diode D2, the semiconductor switching element S4, and the diode D4 when discharging. .
Here, 0 <dVs0 ≦ dVs1 ≦≦ dVs2 ≦ dVs3.
[0079]
Next, operation | movement of the determination means 21J at the time of a power failure is shown.
1) The determination means 21J keeps the semiconductor switch elements S1 to S4 conductive even after the power failure is detected.
2) Simultaneously with the power recovery, all the semiconductor switch elements S1 to S4 are made non-conductive and the resistors R1 and R2 are energized to suppress the current flowing through the
3) Semiconductor switching element if the voltage V1 between the terminals P1 and N1 increases and the time increase rate of the voltage V1 between the terminals P1 and N1 becomes (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt ≦ dVs2. S1 and S2 are made conductive, and S3 and S4 are made non-conductive at the same time, thereby energizing the resistor R1 and suppressing the current flowing through the
[0080]
4) Furthermore, if the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the time increase rate of the voltage V1 between the terminals P1 and N1 becomes (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt ≦ dVs1, The semiconductor switch elements S1 and S2 are made non-conductive, and S3 and S4 are made conductive at the same time, thereby energizing the resistor R2 and suppressing the current flowing through the
5) Further, if the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the time increase rate of the voltage V1 between the terminals P1 and N1 becomes (V1 (n) −V1 (n−1)) / Δt ≦ dVs0, All the semiconductor switch elements S1 to S4 are made conductive, and return to normal.
[0081]
When the motor power supply device is configured as described above, the
[0082]
FIG. 12 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to
[0083]
Next, the operation of the motor power supply device 1K according to the twelfth embodiment will be described. Here, the resistance R1 ≦ R2. In the motor power supply 1K, resistors R1 and R2 are arranged in series on a wiring connecting one terminal of the
[0084]
Here, the operation of the determination unit 21K will be described. First, the operating conditions of the determination means 21K in normal power running operation (during discharging) and regenerative operation (during charging) are shown in FIG. 16 and will be described below. In addition, the inside of () shows the route | root in FIG.
[0085]
(1) Regardless of the state of the switch means S10 and S20, if I ≧ Is3, the determination means 21K opens the switch means S10 and S20 and energizes the resistors R1 and R2, thereby supplying the current flowing through the
(2) If I ≧ Is2 and the switch means S10 and S20 are both open, the determination means 21K maintains the current state.
(3) If I ≧ Is2 and the switch means S10 and S20 are not open, the judging means 21K closes the switch means S10, opens the switch means S20, and energizes the resistor R2, thereby allowing the
(4) If I ≧ Is1, and the switch means S10 is closed and S20 is open, the determination means 21K maintains the current state.
[0086]
(5) If I ≧ Is1 and the switch means S10 is not closed and S20 is not open, the judging means 21K opens the switch means S10, closes the switch means S20, and energizes the resistor R1 to provide a capacitor. The current flowing through
(6) If I ≧ Is0, and the switch means S10 is open and S20 is closed, the determination means 21K maintains the current state.
(7) If I ≧ Is0 and the switch means S10 is not closed and S20 is not open, the determination means 21K is closed with both the switch means S10 and S20 and does not suppress the current.
(8) If I <Is0, the determination unit 21K closes both the switch units S10 and S20 and does not suppress the current.
Here, 0 <Is0 ≦ Is1 ≦ Is2 ≦ Is3.
The current value I is an absolute value and does not indicate the direction of the current.
[0087]
Next, the operation procedure of the determination means 21K at the time of a power failure is shown below.
1) The determination means 21K keeps the switch means S10 and S20 closed even after the power failure is detected.
2) The switch means S10 and S20 are opened simultaneously with the power recovery, and the current flowing through the
3) When the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the current value I between the terminals P0 and P1 becomes I ≦ Is2, the switch means S10 is closed, the resistor R2 is energized, and flows to the
[0088]
4) Further, if the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the current value I between the terminals P0 and P1 becomes I ≦ Is1, the switch means S20 is closed, and at the same time, the switch means S10 is regenerated, and the resistance R1 is energized to suppress the current flowing through the
5) Further, when the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the current value I between the terminals P0 and P1 becomes I ≦ Is0, the switch means S10 is closed, and the normal state is restored.
Here, the switch means S10 and S20 may be mechanical switches, electromagnetic switches, contactors, or the like.
[0089]
When the motor power supply device is configured as described above, the
[0090]
FIG. 13 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to
[0091]
Next, the operation of the motor power supply apparatus 1L according to the thirteenth embodiment will be described. Here, the resistance R1 ≦ R2. The power supply device 1L of the motor is provided with resistors R1 and R2 in series on the wiring connecting the
[0092]
The motor power supply 1L includes a
[0093]
Here, the operation of the determination unit 21L will be described. First, the operating conditions of the determination means 21L in normal power running operation (during discharging) and regenerative operation (during charging) are shown in FIG. 17 and will be described below. In addition, the inside of () shows the route | root in FIG.
[0094]
(1) Regardless of the state of the semiconductor switching elements S1 to S4, if I ≧ Is3, the determination unit 21L makes all the semiconductor switching elements S1 to S4 non-conductive and energizes the resistors R1 and R2, thereby allowing the
(2) If I ≧ Is2 and the semiconductor switching elements S1 to S4 are all non-conductive, the determination unit 21L maintains the current state.
(3) If I ≧ Is2 and the semiconductor switching elements S1 to S4 are not all non-conductive, the determination unit 21L sets the semiconductor switching elements S1 and S2 to be conductive and S3 and S4 to be non-conductive, and supplies the resistance R2. The current flowing through the
[0095]
(4) If I ≧ Is1 and the semiconductor switching elements S1 and S2 are conductive and S3 and S4 are nonconductive, the determination unit 21L maintains the current state.
(5) If I ≧ Is1 and the semiconductor switching elements S1 and S2 are not conductive and S3 and S4 are not conductive, the determination means 21L sets the semiconductor switching elements S1 and S2 nonconductive and S3 and S4 conductive, By energizing R1, the current flowing through the
[0096]
(6) If I ≧ Is0, the semiconductor switching elements S1 and S2 are non-conductive, and S3 and S4 are conductive, the determination unit 21J maintains the current state.
(7) If I ≧ Is0 and the semiconductor switching elements S1 and S2 are not conductive and S3 and S4 are not conductive, the determination unit 21J sets all the semiconductor switching elements S1 to S4 to nonconductive and does not suppress the current. . At this time, the current passes through the semiconductor switching element S1, the diode D1, the semiconductor switching element S3, and the diode D3 when charging, and passes through the semiconductor switching element S2, the diode D2, the semiconductor switching element S4, and the diode D4 when discharging. To do.
(8) If I <Is0, the determination unit 21J makes all the semiconductor switching elements S1 to S4 non-conductive and does not suppress the current. At this time, the current passes through the semiconductor switching element S1, the diode D1, the semiconductor switching element S3, and the diode D3 when charging, and passes through the semiconductor switching element S2, the diode D2, the semiconductor switching element S4, and the diode D4 when discharging. To do.
Here, 0 <Is0 ≦ Is1 ≦ Is2 ≦ Is3.
The current value I is an absolute value and does not indicate the direction of the current.
[0097]
Next, operation | movement of the determination means 21L at the time of a power failure is shown.
1) The determination means 21L continues to keep the semiconductor switch elements S1 to S4 conductive even after a power failure is detected.
2) The semiconductor switch elements S1 to S4 are made non-conductive simultaneously with the power recovery, and the currents flowing through the
3) When the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the current value I between the terminals P0 and P1 becomes I ≦ Is2, the semiconductor switch elements S1 and S2 are turned on, and S3 and S4 are turned off at the same time. R1 is energized to suppress the current flowing through the
[0098]
4) Further, if the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the current value I between the terminals P0 and P1 becomes I ≦ Is1, the semiconductor switch elements S1 and S2 are made non-conductive, and S3 and S4 are made conductive at the same time. The current flowing through the
5) Further, when the voltage V1 between the terminals P1 and N1 rises and the current value I between the terminals P0 and P1 becomes I ≦ Is0, the semiconductor switch elements S1 to S4 are turned on and returned to the normal state.
[0099]
When the motor power supply device is configured as described above, the
[0100]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a rectifier for rectifying a commercial AC power supply, a smoothing capacitor connected in parallel to the rectifier, and an inverter connected in parallel to the smoothing capacitor and supplying AC power of variable frequency to the motor, In the motor power supply apparatus comprising: a plurality of small unit capacitors, a capacitor group having a total capacity larger than that of the smoothing capacitor is provided in parallel with the smoothing capacitor, and the number of the small unit capacitors is at least the rectifier. The maximum output voltage value of the motor is larger than the number divided by the withstand voltage value of the small unit capacitor. Therefore, the charge / discharge control circuit such as a converter, voltage or current sensor is not used. In both cases, the capacitor can be charged and discharged.
[0101]
In addition, since current suppression means for suppressing current flowing in the capacitor group and current suppression control means for connecting the current suppression means between the terminals of the smoothing capacitor and the terminals of the capacitor group according to a predetermined condition are provided, There is an effect of suppressing the inrush current to the capacitor group at the time of charging and at the time of recovery after a power failure.
[0102]
Further, the current suppression control means controls the connection of the current suppression means so as to suppress the current flowing through the capacitor group when the difference between the smoothing capacitor terminal voltage and the capacitor group terminal voltage is greater than a predetermined value. As a result, the inrush current to the capacitor group at the time of initial charging and at the time of recovery after a power failure can be suppressed according to the difference between the voltage between the terminals of the smoothing capacitor and the voltage between the terminals of the capacitor group.
[0103]
In addition, since the current suppression control means controls the connection of the current suppression means so as to suppress the current flowing through the capacitor group according to the voltage between the terminals of the capacitor group, the current suppression control means responds to a change in the voltage between the terminals of the capacitor group. Thus, the current flowing through the capacitor group can be limited.
[0104]
Further, since the current suppression control means controls the connection of the current suppression means so as to suppress the current flowing through the capacitor group when the current value flowing through the capacitor group is equal to or greater than a predetermined value, the current flowing through the capacitor group The effect which can suppress an electric current according to is produced.
[0105]
The current suppression means includes a resistor connected in series to a connection line connecting the smoothing capacitor and the capacitor group, and the current suppression control means is connected in parallel to the resistor and is a switch that opens under a predetermined current suppression condition. Since the means is provided, the current flowing through the capacitor group can be limited by opening and closing the switch means.
[0106]
Further, the current suppression means is composed of a plurality of current suppression elements having different current suppression effects connected in series, and the current suppression control means includes switch means respectively connected to each current suppression element so as to control each. As a result, the current flowing through the capacitor group can be changed stepwise, so that the safety is high and the power loss in the resistor can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to
FIG. 2 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to
FIG. 3 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to
FIG. 4 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to
FIG. 5 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to
FIG. 6 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to
FIG. 7 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to
FIG. 8 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to
FIG. 9 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to Embodiment 9 of the present invention;
FIG. 10 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to
FIG. 11 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to
FIG. 12 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to
FIG. 13 is a configuration diagram showing a motor power supply apparatus according to
FIG. 14 is a flowchart showing an operation of a determination unit according to the tenth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart showing the operation of a determination unit according to the eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a flowchart showing the operation of a determination unit according to the twelfth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a flowchart showing the operation of a determination unit according to the thirteenth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a configuration diagram showing a conventional motor power supply device.
[Explanation of symbols]
1 to 1L motor power supply device, 2 commercial AC power supply, 3 rectifier, 4 smoothing capacitor, 5 inverter, 6 capacitor group, 21A to 21L determination means, 31, 32 voltage detection means, 33 memory (storage means), 34 current detection Means, D1, D2, D3, D4 diodes, R1, R2 resistors (current suppressing means), S1, S2, S3, S4 semiconductor switch elements, S10, S20 switch means.
Claims (2)
複数の小単位コンデンサから構成され、前記平滑コンデンサより総容量の大きいコンデンサ群を前記平滑コンデンサに並列に接続して設け、前記小単位コンデンサの数を少なくとも前記整流器の最大出力電圧値を前記小単位コンデンサの耐電圧値で除した数より多くし、
さらにコンデンサ群に流れる電流を抑制する電流抑制手段と、所定条件に従って前記電流抑制手段を前記平滑コンデンサの端子とコンデンサ群の端子との間に接続する電流抑制制御手段と、を設け、
前記電流抑制手段が前記平滑コンデンサと前記コンデンサ群の間に接続され、
前記電流抑制制御手段が、
前記コンデンサ群の両端間電圧を所定のサンプリング時間毎に検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の検出データを少なくとも2サンプリング分記憶するメモリと、
前記電流抑制手段に並列に接続されたスイッチ手段と、
を有し、
前記メモリに記憶された検出データに基づき前記コンデンサ群の端子間電圧の電圧変化率に応じて前記コンデンサ群に流れる電流を抑制するように前記スイッチ手段を導通制御して前記電流抑制手段を接続制御することを特徴とするモータの電源装置。In a motor power supply device comprising a rectifier for rectifying a commercial AC power supply, a smoothing capacitor connected in parallel to the rectifier, and an inverter connected in parallel to the smoothing capacitor and supplying AC power of variable frequency to the motor,
A plurality of small unit capacitors are provided, and a capacitor group having a larger total capacity than the smoothing capacitor is provided in parallel with the smoothing capacitor, and the number of the small unit capacitors is at least the maximum output voltage value of the rectifier. More than the number divided by the withstand voltage value of the capacitor,
Moreover the suppressing current suppressing means the current flowing through the capacitor group, setting and a current suppression control means connected between the terminals of the terminal and the capacitor group of the smoothing capacitor the current suppressing means in accordance with a predetermined condition,
The current suppression means is connected between the smoothing capacitor and the capacitor group;
The current suppression control means is
Voltage detecting means for detecting the voltage across the capacitor group at a predetermined sampling time;
A memory for storing detection data of the voltage detection means for at least two samplings;
Switch means connected in parallel to the current suppression means;
Have
Based on the detection data stored in the memory, the switch means is conductively controlled to control the connection of the current suppressing means so as to suppress the current flowing through the capacitor group according to the voltage change rate of the terminal voltage of the capacitor group. A power supply device for a motor.
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