JP4797456B2 - Inverter device - Google Patents

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この発明は、インバータ主回路，制御基板，操作パネル，制御電源などから形成されるインバータ装置に関する。   The present invention relates to an inverter device formed from an inverter main circuit, a control board, an operation panel, a control power source and the like.

図３は、下記特許文献１の回路構成を含むこの種のインバータ装置の従来例を示す回路構成図であり、このインバータ装置１０には、商用電源などの交流電源１の交流電圧はダイオードをブリッジ接続してなる整流回路にて整流され、この整流電圧を平滑コンデンサにより平滑して得られた直流電圧を、自己消弧形半導体素子としての、例えば、ＩＧＢＴとダイオードとの逆並列回路をブリッジ接続してなる逆変換回路により所望の周波数・電圧の交流電圧に変換して交流電動機などの負荷２に供給するインバータ主回路１１と、操作パネル１３の操作により生成される設定値，指令値に基づいて、インバータ主回路１１が所望の周波数・電圧の前記交流電圧を発生させるための制御・演算動作を行う制御基板１２とを備え、この制御・演算動作は制御基板１２上には搭載されたマイクロコンピュータが行うようにしている。   FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing a conventional example of this type of inverter device including the circuit configuration of Patent Document 1 below. The inverter device 10 has an AC voltage of an AC power source 1 such as a commercial power source bridged with a diode. Rectified by a connected rectifier circuit, and DC voltage obtained by smoothing this rectified voltage with a smoothing capacitor is used as a self-extinguishing semiconductor element, for example, an anti-parallel circuit of IGBT and diode is bridge-connected Based on a set value and a command value generated by an operation of the inverter main circuit 11 which is converted into an AC voltage of a desired frequency and voltage and supplied to a load 2 such as an AC motor by an inverse conversion circuit and an operation panel 13 The inverter main circuit 11 includes a control board 12 that performs control and calculation operations for generating the AC voltage having a desired frequency and voltage. Work is on the control board 12 is to perform the on-board microcomputer.

一方、制御基板１２には、各種オプションカード２０，２１，・・・を選択して接続できるようになっており、オプションカード２０，２１，・・・が装着された場合には、操作パネル１３の操作により生成される設定値，指令値それぞれとオプションカード２０，２１，・・・うちのいずれからの各種の設定値，指令値とに基づいて、インバータ主回路１１が所望の周波数・電圧の前記交流電圧を発生させるための制御・演算動作が行われる。   On the other hand, various option cards 20, 21,... Can be selected and connected to the control board 12. When the option cards 20, 21,. The inverter main circuit 11 has a desired frequency and voltage based on each of the set value and command value generated by the above operation and the various set values and command values from any of the option cards 20, 21,. Control and calculation operations for generating the AC voltage are performed.

このとき、交流電源１または前記平滑コンデンサの両端電圧を入力電源として所望の制御電圧を生成する制御電源１４は、制御基板１２，操作パネル１３と、オプションカード２０，２１，・・・うちのいずれかとに前記制御電圧を供給するようにしている。   At this time, the control power source 14 that generates a desired control voltage using the AC power source 1 or the voltage across the smoothing capacitor as an input power source is any one of the control board 12, the operation panel 13, and the option cards 20, 21,. The control voltage is supplied to the heel.

また、上述のオプションカード２０，２１，・・・としては、前記インバータ装置の動作状態をリレー接点信号で出力するリレー出力回路、前記交流電動機に連結されたパルスエンコーダからのフィードバック信号により該電動機に対して高応答トルクベクトル制御を行わせるＰＧフィードバック回路、バイナリコードにより前記周波数の設定などを行わせるデジタルインタフェースカード、前記電動機のトルク制限値などをアナログ設定するアナログインタフェースカード、ＲＳ４８５規格のシリアル信号により前記周波数の設定などを行わせるＴリンクカードなどがある。
特開平１１−１２２９７４号公報 In addition, as the above-mentioned option cards 20, 21,..., A relay output circuit that outputs the operation state of the inverter device as a relay contact signal, and a feedback signal from a pulse encoder connected to the AC motor are supplied to the motor. PG feedback circuit for high response torque vector control, digital interface card for setting the frequency by binary code, analog interface card for setting the torque limit value of the motor in analog, RS485 standard serial signal There is a T-link card for setting the frequency.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-122974

汎用インバータ装置とも称される図３に示したインバータ装置においては、近年、より小型化、省電力化が顧客より要請されている。   In the inverter device shown in FIG. 3, which is also called a general-purpose inverter device, in recent years, there has been a demand from customers for further miniaturization and power saving.

しかしながら、オプションカード２０，２１，・・・が制御基板に接続された場合、このオプションカード２０，２１，・・・に電源を供給する制御電源１４は、接続されるオプションカード分の出力容量がさらに必要であり、その分制御電源１４の大型化やコストアップの要因となっていた。   However, when the option cards 20, 21,... Are connected to the control board, the control power supply 14 that supplies power to the option cards 20, 21,. In addition, it is necessary, and accordingly, the control power supply 14 is increased in size and increased in cost.

この発明の目的は、制御電源の大型化やコストアップを図ることなく、オプションカードが接続可能なインバータ装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an inverter device to which an option card can be connected without increasing the size and cost of a control power supply.

この第１の発明は、インバータ主回路，制御基板，操作パネル，制御電源などから形成され、前記制御電源により前記制御基板，操作パネルそれぞれに制御電圧を供給しつつ、前記制御基板上に搭載されたマイクロコンピュータの演算・制御動作により、前記操作パネルからの各種の設定値，指令値に基づいて、前記インバータ主回路が直流電力を所望の周波数・電圧の交流電力に変換して出力するインバータ装置において、
このインバータ装置にオプションカードが装着されたときには、前記操作パネルの消費電力を減らして動作するように該操作パネルを設定することを特徴とする。 The first invention is formed of an inverter main circuit, a control board, an operation panel, a control power source and the like, and is mounted on the control board while supplying a control voltage to the control board and the operation panel by the control power source. The inverter main circuit converts the DC power into AC power having a desired frequency and voltage based on various set values and command values from the operation panel by the operation / control operation of the microcomputer. In
When this option card is installed in the inverter device, and sets the the manipulation panel to work by reducing the power consumption of the operation panel.

また、第２の発明は前記第１の発明のインバータ装置において、
前記操作パネルの表示部の液晶バックライトを消灯して前記操作パネルの消費電力を減らすことを特徴とする。 The second invention is the inverter device of the first invention, wherein
The power consumption of the operation panel is reduced by turning off the liquid crystal backlight of the display unit of the operation panel.

さらに、第３の発明は前記第１の発明のインバータ装置において、
前記操作パネルの表示部のＬＥＤの輝度を低下して前記操作パネルの消費電力を減らすことを特徴とする。 Furthermore, a third invention is the inverter device of the first invention, wherein
The power consumption of the operation panel is reduced by lowering the brightness of the LED of the display unit of the operation panel.

この発明によれば、このインバータ装置が従来から有している機能を基本的に損なうこと無く、制御電源の容量を減らすことができ、その結果、該インバータ装置の小型化，省電力化，コストダウンを図ることができる。   According to the present invention, the capacity of the control power source can be reduced without fundamentally deteriorating the functions of the inverter device, and as a result, the inverter device can be reduced in size, power consumption, and cost. You can go down.

図１はこの発明の第１の実施の形態を示すインバータ装置の回路構成図であり、この図において、図３に示した従来例構成と同一機能を有するものには同一符号を付している。   FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an inverter device showing a first embodiment of the present invention. In this figure, components having the same functions as those of the conventional configuration shown in FIG. .

すなわち、図１に示したインバータ装置３０には従来の操作パネル１３，制御電源１４に代えて、操作パネル１３ａまたは１３ｂの何れかと制御電源３１とを備えている。   That is, the inverter device 30 shown in FIG. 1 includes either the operation panel 13 a or 13 b and the control power supply 31 instead of the conventional operation panel 13 and control power supply 14.

また、操作パネル１３ａまたは１３ｂは、インバータ装置３０の動作状態（出力周波数，アラーム出力等）の表示や、制御動作に必要な設定を行なうためのパラメータデータを表示するために、液晶表示器あるいは７セグメントＬＥＤのいずれか一方または両方を有する表示部を有している。   Further, the operation panel 13a or 13b is a liquid crystal display or 7 for displaying the operation state (output frequency, alarm output, etc.) of the inverter device 30 and displaying parameter data for performing settings necessary for the control operation. It has a display part which has any one or both of segment LED.

この操作パネル１３ａは従来の設定値，指令値の設定機能とその表示機能に対して、操作パネル１３ａ上の表示部の液晶表示器のバックライトを消灯する切替スイッチを付加している。   The operation panel 13a is provided with a changeover switch for turning off the backlight of the liquid crystal display of the display unit on the operation panel 13a in addition to the conventional setting value and command value setting function and display function thereof.

また、操作パネル１３ｂは従来の設定値，指令値の設定機能とその表示機能に対して、操作パネル１３ｂ上の表示部のＬＥＤの輝度を低下させる切替スイッチを付加している。   In addition, the operation panel 13b is provided with a changeover switch for reducing the brightness of the LED of the display unit on the operation panel 13b with respect to the conventional setting value and command value setting function and its display function.

従って、このインバータ装置３０において、その用途により、オプションカード２０，２１，・・・の何れかが装着されるときには、操作パネル１３ａまたは１３ｂの前記切替スイッチを操作することにより、この操作パネル１３ａまたは１３ｂが従来から有している機能を基本的に損なうこと無く、消費電力を減らすことができ、その結果、制御電源３１の電源容量を従来の制御電源１４に比して小さくすることができる。   Accordingly, in the inverter device 30, when any of the option cards 20, 21,... Is mounted depending on the application, the operation panel 13a or 13b is operated by operating the changeover switch of the operation panel 13a or 13b. The power consumption can be reduced without fundamentally losing the functions of the conventional 13b, and as a result, the power supply capacity of the control power supply 31 can be made smaller than that of the conventional control power supply 14.

なお、操作パネルが、液晶表示器とＬＥＤとを備えている場合には、液晶表示器のバックライトを消灯する切替スイッチとＬＥＤの輝度を低下させる切替スイッチとの両方を付加し、操作パネル１３ａと操作パネル１３ｂでの省電力機能の双方を兼ねた新たな操作パネルにしてもよい。   When the operation panel includes a liquid crystal display and an LED, both a changeover switch for turning off the backlight of the liquid crystal display and a changeover switch for reducing the luminance of the LED are added to the operation panel 13a. And a new operation panel having both the power saving function of the operation panel 13b.

図２は、この発明の第２の実施の形態を示すインバータ装置の回路構成図であり、この図において、図１に示したものと同一機能を有するものには同一符号を付している。   FIG. 2 is a circuit configuration diagram of an inverter device showing a second embodiment of the present invention. In this figure, components having the same functions as those shown in FIG.

オプションカード２０，２１・・・には、制御基板１２からの基準直流電圧（＋１０Ｖ）を分圧するための抵抗Ｒ１１，抵抗Ｒ１２と、分圧電圧のノイズ成分を除去するためコンデンサＣ１１が備えられている。ここで、抵抗Ｒ１１，抵抗Ｒ１２は各種オプションカード毎にそれぞれ異なった分圧値になるようにしておく。また、制御基板１２には入力抵抗Ｒ１とフィルタコンデンサＣ１を介してオプションカード２０，２１・・・の分圧値を読み込むアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１２ｂが備えられている。なお、このＡ／Ｄ変換器１２ｂは従来の制御基板１２に備えているものを兼用することが容易である。さらに、制御基板１２のマイクロコンピュータ部１２ａには、各種オプションカード２０，２１・・・に対応した分圧値が記憶されている。   The option cards 20, 21... Are provided with resistors R11 and R12 for dividing the reference DC voltage (+ 10V) from the control board 12, and a capacitor C11 for removing noise components of the divided voltage. Yes. Here, the resistance R11 and the resistance R12 are set to have different voltage values for each of the various option cards. Further, the control board 12 is provided with an analog / digital (A / D) converter 12b for reading the divided values of the option cards 20, 21... Via the input resistor R1 and the filter capacitor C1. The A / D converter 12b can be easily used as the one provided on the conventional control board 12. Further, the microcomputer unit 12a of the control board 12 stores partial pressure values corresponding to the various option cards 20, 21.

インバータ装置３０が通常の動作を開始する前に、分圧値を制御基板１２上に設けたこのＡ／Ｄ変換器１２ｂを介してマイクロコンピュータ部１２ａに読み込み、マイクロコンピュータ部１２ａに記憶されている分圧値と比較することにより、このインバータ装置３０にオプションカードが装着されたかどうか、あるいは各種オプションカードのうちどのオプションカードが接続されたかを検知することができる。   Before the inverter device 30 starts normal operation, the partial pressure value is read into the microcomputer unit 12a via the A / D converter 12b provided on the control board 12, and stored in the microcomputer unit 12a. By comparing with the partial pressure value, it is possible to detect whether an option card is attached to the inverter device 30 or which option card is connected among various option cards.

そして、マイクロコンピュータ部１２ａがオプションカードが装着されたことを検知すると、マイクロコンピュータ部１２ａから表示部切替信号が出力され、操作パネル１３ａの液晶表示器のバックライトを消灯する。   When the microcomputer unit 12a detects that the option card is installed, a display unit switching signal is output from the microcomputer unit 12a, and the backlight of the liquid crystal display of the operation panel 13a is turned off.

または、マイクロコンピュータ部１２ａがオプションカードが装着されたことを検知すると、マイクロコンピュータ部１２ａから表示部切替信号が出力され、操作パネル１３ｂのＬＥＤの輝度を低下させる。   Alternatively, when the microcomputer unit 12a detects that the option card is installed, a display unit switching signal is output from the microcomputer unit 12a, and the brightness of the LED of the operation panel 13b is reduced.

なお、この実施の形態によれば、分圧値により接続されたオプションカードを区別できるので、予め定めておいた特定のオプションカードが接続されたときのみ、液晶表示器のバックライトを消灯、あるいはＬＥＤの輝度を低下させるようにしてもよい。   According to this embodiment, the connected option cards can be distinguished by the partial pressure value, so that the backlight of the liquid crystal display is turned off only when a predetermined option card is connected, or You may make it reduce the brightness | luminance of LED.

また、操作パネルが、液晶表示器とＬＥＤとを備えている場合には、液晶表示器のバックライトの消灯とＬＥＤの輝度の低下との両方を行うようにしてもよい。   Further, when the operation panel includes a liquid crystal display and an LED, both turning off the backlight of the liquid crystal display and lowering the brightness of the LED may be performed.

この発明の第１の実施の形態を示すインバータ装置の回路構成図The circuit block diagram of the inverter apparatus which shows 1st Embodiment of this invention この発明の第２の実施の形態を示すインバータ装置の回路構成図The circuit block diagram of the inverter apparatus which shows 2nd Embodiment of this invention 従来のインバータ装置の回路構成図Circuit diagram of conventional inverter device

符号の説明Explanation of symbols

１…交流電源、２…負荷、１０…インバータ装置、１１…インバータ主回路、１２…制御基板、１３，１３ａ，１３ｂ…操作パネル、１４…制御電源、２０，２１，・・・…オプションカード。３０…インバータ装置、３１…制御電源。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... AC power supply, 2 ... Load, 10 ... Inverter apparatus, 11 ... Inverter main circuit, 12 ... Control board, 13, 13a, 13b ... Operation panel, 14 ... Control power supply, 20, 21, ... Option card. 30 ... Inverter device, 31 ... Control power supply.

Claims (3)

インバータ主回路，制御基板，操作パネル，制御電源などから形成され、前記制御電源により前記制御基板，操作パネルそれぞれに制御電圧を供給しつつ、前記制御基板上に搭載されたマイクロコンピュータの演算・制御動作により、前記操作パネルからの各種の設定値，指令値に基づいて、前記インバータ主回路が直流電力を所望の周波数・電圧の交流電力に変換して出力するインバータ装置において、
このインバータ装置にオプションカードが装着されたときには、前記操作パネルの消費電力を減らして動作するように該操作パネルを設定することを特徴とするインバータ装置。 An inverter main circuit, a control board, an operation panel, a control power supply, etc. are formed, and a control voltage is supplied to each of the control board and the operation panel by the control power supply, while a microcomputer mounted on the control board is operated and controlled. In the inverter device in which the inverter main circuit converts DC power into AC power having a desired frequency and voltage based on various set values and command values from the operation panel by operation.
When this option card is installed in the inverter device, the inverter device and sets the the manipulation panel to work by reducing the power consumption of the operation panel. 請求項１に記載のインバータ装置において、
前記操作パネルの表示部の液晶バックライトを消灯して前記操作パネルの消費電力を減らすことを特徴とするインバータ装置。 The inverter device according to claim 1,
An inverter device characterized in that the power consumption of the operation panel is reduced by turning off the liquid crystal backlight of the display unit of the operation panel. 請求項１に記載のインバータ装置において、
前記操作パネルの表示部のＬＥＤの輝度を低下して前記操作パネルの消費電力を減らすことを特徴とするインバータ装置。 The inverter device according to claim 1,
An inverter device characterized in that the power consumption of the operation panel is reduced by lowering the brightness of the LED of the display unit of the operation panel.
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