JP4848785B2 - インバータ装置の過負荷保護装置 - Google Patents

Description

この発明は、モータを可変速制御する場合等に用いられるインバータ装置の過負荷保護装置に関するものである。

インバータ装置は、複数のスイッチング素子をＰＷＭ制御等のスイッチング制御することにより直流電力を交流電力に変換するものであり、負荷（電流）が過大になった場合、装置を保護するために故障停止させる。そして、この故障停止点を過負荷耐量（通常は、図６に示すように定トルクで負荷電流が１５０％で過負荷トリップ時間が１分）として定義している。しかし、装置保護の観点からすると、過負荷耐量は１点ではなく、以下の要素によりディレーティング（減定格）が必要になる。
（１）キャリア周波数
ＰＷＭ制御のキャリア周波数が上がると、スイッチングロスが大きくなり、過負荷耐量を下げなくてはならない。逆に、キャリア周波数を下げると、過負荷耐量を上げることができる。
（２）直流電圧
インバータは、入力電圧、あるいは順変換部によって直流電圧が決まる。スイッチング素子はこの直流電圧をスイッチすることになるが、直流電圧が高いと、スイッチングロスが大きくなり、過負荷耐量を下げなくてはならない。
（３）周囲温度
インバータ装置（ここではスイッチング素子と言い換えても良い。）が過負荷で故障する要因として、半導体のジャンクションの温度上昇がある。一般のＩＧＢＴはジャンクション温度の上限が１５０℃となっているため、これを超えないような過負荷設定が必要になる。周囲温度が低い場合には、周囲温度と１５０℃との差が大きくなるため、過負荷耐量を上げることができる。

現在は、上記要因に対して、取り扱い説明書により、手動でディレーティングを行っている。なお、先行技術文献情報としては、次のものがある。
特許第３０７５３０３号 特開平５−２６０７６１号公報

上記したように、従来においては、手動によりディレーティングを行っているが、このディレーティングはユーザ側でディレーティングした値を超えないように使用してもらうだけであり、装置保護のための故障停止点を変更しているわけではなく、故障停止点を変更できるが、ユーザの設定に頼っている。即ち、従来では、図７に示すような制御が行われていた。インバータ装置の出力電流（％）は装置定格電流（％）＋ノイズマージンと比較され、その偏差が減算器１によって計算され、この計算値は下限リミッタ１３によりその下限のみ制限され、加算器２を介して上下限リミッタ３により上限、下限が設定され、ｚ^-1４は上下限リミッタ３の１サンプル遅れの値を保持し、加算器２で下限リミッタ１３の出力と加算することにより積分する。この積分値に応じた上下限リミッタ３の出力値とユーザが設定したパラメータにより定まるトリップ基準値とを比較器５により比較し、上下限リミッタ３の出力値がトリップ基準値を上回った場合には過負荷故障出力を発生し、インバータ装置を停止させるようにしている。従って、従来の過負荷保護は使用条件を考慮した真の限界値での装置保護となっておらず、設定によっては装置を破壊することもあった。また、直流電圧が高い場合、デイレーティングする必要があるが、キャリア周波数を下げると、ディレーティングの必要がない。従って、これらの整合性（使用条件と過負荷保護条件）がマッチングしないと、過度のディレーティングを行ってしまうことになる。

この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、キャリア周波数、直流電圧、周囲温度に応じて自動的にディレーティング量を計算することができ、設定ミスによる装置の破壊を防止することができるとともに、過度のディレーティングを防止することができるインバータ装置の過負荷保護装置を得ることを目的とする。

この発明の請求項１に係るインバータ装置の過負荷保護装置は、スイッチング素子をＰＷＭ制御することにより直流電圧を交流電圧に変換するインバータ装置において、インバータ装置の出力電流から装置定格電流にノイズマージンを加算した値を減算した減算値を、ＰＷＭ制御のキャリア周波数によって過負荷保護点の電流を補正するキャリア過負荷設定補正量をディレーティング量として除算し、この除算値の積分値を設定されたパラメータによるトリップ基準値と比較し、積分値がトリップ基準値を上回った場合に過負荷故障出力を発生するようにし、かつキャリア過負荷設定補正量を次式により計算したものである。

キャリア過負荷設定補正量＝{設計スイッチング損失＋設計定常損失}／{設計スイッチング損失×（実キャリア周波数／設計キャリア周波数）＋設計定常損失}
ただし、設計スイッチング損失とは設計時のキャリア周波数でのスイッチング損失、設計定常損失とは設計時での定常損失、実キャリア周波数とは運転条件でのキャリア周波数、設計キャリア周波数とは設計時でのキャリア周波数である。

請求項２に係るインバータ装置の過負荷保護装置は、スイッチング素子をスイッチング制御することにより直流電圧を交流電圧に変換するインバータ装置において、インバータ装置の出力電流から装置定格電流にノイズマージンを加算した値を減算した減算値を、インバータ装置に入力される直流電圧によって過負荷保護点の電流を補正する直流電圧過負荷設定補正量をディレーティング量として除算し、この除算値の積分値を設定されたパラメータによるトリップ基準値と比較し、積分値がトリップ基準値を上回った場合に過負荷故障出力を発生するようにし、かつ直流電圧過負荷設定補正量を次式により計算したものである。

直流電圧過負荷設定補正量＝{設計スイッチング損失＋設計定常損失}／{設計スイッチング損失×（実直流電圧／設計直流電圧）＋設計定常損失}
ただし、設計スイッチング損失とは設計時のキャリア周波数でのスイッチング損失、設計定常損失とは設計時での定常損失、実直流電圧とは運転時での直流電圧、設計直流電圧とは設計時での直流電圧である。

請求項３に係るインバータ装置の過負荷保護装置は、スイッチング素子をスイッチング制御することにより直流電力を交流電力に変換するインバータ装置において、インバータ装置の出力電流から装置定格電流にノイズマージンを加算した値を減算した減算値を、インバータ装置の周囲温度によって過負荷保護点の電流を補正する周囲温度過負荷設定補正量をディレーティング量として除算し、この除算値の積分値を設定されたパラメータによるトリップ基準値と比較し、積分値がトリップ基準値を上回った場合に過負荷故障出力を発生するようにし、かつ周囲温度過負荷設定補正量を次式により計算したものである。

周囲温度過負荷設定補正量＝{設計ジャンクション温度−実周囲温度}／{設計ジャンクション温度−設計周囲温度}
ただし、実周囲温度とは運転時での周囲温度、設計周囲温度とは設計時での周囲温度、設計ジャンクション温度とは設計時のジャンクション温度である。

請求項４に係るインバータ装置の過負荷保護装置は、スイッチング素子をＰＷＭ制御することにより直流電力を交流電力に変換するインバータ装置において、インバータ装置の出力電流から装置定格電流にノイズマージンを加算した値を減算した減算値を、ＰＷＭ制御のキャリア周波数によって過負荷保護点の電流を補正するキャリア過負荷設定補正量とインバータ装置に入力される直流電圧によって過負荷保護点の電流を補正する直流電圧過負荷設定補正量とインバータ装置の周囲温度によって過負荷保護点の電流を補正する周囲温度過負荷設定補正量との積である総合過負荷設定補正量をディレーティング量として除算し、この除算値の積分値を設定されたパラメータによるトリップ基準値と比較し、積分値がトリップ基準値を上回った場合に過負荷故障出力を発生するようにし、かつキャリア過負荷設定補正量、直流電圧過負荷設定補正量及び周囲温度過負荷設定補正量を次式により計算したものである。

キャリア過負荷設定補正量＝{設計スイッチング損失＋設計定常損失}／{設計スイッチング損失×（実キャリア周波数／設計キャリア周波数）＋設計定常損失}
直流電圧過負荷設定補正量＝{設計スイッチング損失＋設計定常損失}／{設計スイッチング損失×（実直流電圧／設計直流電圧）＋設計定常損失}
周囲温度過負荷設定補正量＝{設計ジャンクション温度−実周囲温度}／{設計ジャンクション温度−設計周囲温度}
ただし、設計スイッチング損失とは設計時のキャリア周波数でのスイッチング損失、設計定常損失とは設計時での定常損失、実キャリア周波数とは運転時でのキャリア周波数、設計キャリア周波数とは設計時でのキャリア周波数、実直流電圧とは運転時での直流電圧、設計直流電圧とは設計時での直流電圧、実周囲温度とは運転時での周囲温度、設計周囲温度とは設計時での周囲温度、設計ジャンクション温度とは設計時のジャンクション温度である。

請求項５に係るインバータ装置の過負荷保護装置は、実周囲温度をインバータ装置に設けられたオーバーヒート用サーミスタにより測定したものである。

請求項６に係るインバータ装置の過負荷保護装置は、周囲温度過負荷設定補正量の代りに、インバータ装置のヒートシンク温度によって過負荷保護点の電流を補正するヒートシンク温度過負荷設定補正量を用い、かつヒートシンク温度過負荷設定補正量を次式により計算したものである。

ヒートシンク周囲温度過負荷設定補正量＝｛設計ジャンクション温度−実ヒートシンク温度｝／{設計ジャンクション温度−設計ヒートシンク温度}
ただし、実ヒートシンク温度とは運転時でのヒートシンク温度、設計ヒートシンク温度とは設計時でのヒートシンク温度、設計ジャンクション温度とは設計時のジャンクション温度である。

請求項７に係るインバータ装置の過負荷保護装置は、過負荷設定補正量の下限を１．０としたものである。

以上のようにこの発明の請求項１によれば、キャリア周波数の変更に応じてキャリア過負荷設定補正量を自動的に計算することができ、キャリア周波数の変更によるディレーティング量の変更を自動的に行うことができ、設定ミスによってインバータ装置を破壊することを防止することができ、過度のディレーティングを防止することができる。

請求項２によれば、インバータ装置に入力される直流電圧の変更に応じて直流電圧過負荷設定補正量を自動的に計算することができ、直流電圧の変更によるディレーティング量の変更を自動的に行うことができ、設定ミスによってインバータ装置を破壊することを防止することができ、過度のディレーティングを防止することができる。

請求項３によれば、インバータ装置の周囲温度の変更に応じて周囲温度過負荷設定補正量を自動的に計算することができ、周囲温度の変更によるディレーティング量の変更を自動的に行うことができ、設定ミスによって装置を破壊することを防止することができ、過度のディレーティングを防止することができる。

請求項４によれば、キャリア周波数、直流電圧及び周囲温度の変更に応じて総合過負荷設定補正量を自動的に計算することができ、キャリア周波数、直流電圧及び周囲温度の変更によるディレーティング量の変更を自動的に行うことができ、設定ミスによってインバータ装置を破壊することを防止することができ、また過度のディレーティングを防止することができる。

請求項５によれば、実周囲温度をインバータ装置に設けられたオーバーヒート用サーミスタにより測定しており、周囲温度測定用の温度計を省略することができる。

請求項６によれば、周囲温度過負荷設定補正量に代って、インバータ装置のヒートシンク温度によって過負荷保護点の電流を補正するヒートシンク温度過負荷設定補正量を用いており、ヒートシンク温度の変更に応じてヒートシンク温度過負荷設定補正量又は総合過負荷設定補正量を自動的に計算することができ、ヒ−トシンク温度の変更によるディレーティング量の変更を自動的に行うことができ、設定ミスによってインバータ装置を破壊することを防止することができ、過度のディレーティングを防止することができる。

請求項７によれば、過負荷設定補正量を１．０以上としており、これにより過負荷時の電流が小さくなるようにしており、周囲部品の破壊を防止し、インバータ装置の破壊を防止する。

実施最良形態１
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面とともに説明する。図１はこの発明の実施最良形態１によるインバータ装置の過負荷保護装置の制御回路図を示し、実施最良形態１ではＰＷＭ制御のキャリア周波数の変更により過負荷設定を変更する場合である。ここで、スイッチング素子の損失は、定常損失とスイッチング損失の２つに分類できる。キャリア周波数を変更すると、周波数に比例してスイッチング損失が増減する。即ち、過負荷保護点での電流を以下の補正量によって補正することにより、キャリア周波数によるディレーティング量を自動的に計算するようにした。キャリア過負荷設定補正量とは、キャリア周波数によって過負荷保護点の電流を補正する量であり、（１）式により計算する。

キャリア過負荷設定補正量＝{設計スイッチング損失＋設計定常損失}／{設計スイッチング損失×（実キャリア周波数／設計キャリア周波数）＋設計定常損失}
（１）
ここで、設計スイッチング損失とは設計時のキャリア周波数でのスイッチング損失のことであり、設計定常損失とは設計時での定常損失のことである。実キャリア周波数とは運転時でのキャリア周波数のことであり、設計キャリア周波数とは設計時でのキャリア周波数のことである。

図１に示された制御回路においては、まず減算器１ではインバータ装置の出力電流（％）から装置定格電流（％）＋ノイズマージンが減算され、減算値Ａが出力される。一方、キャリア過負荷設定補正量が（１）式によりキャリア過負荷設定補正量演算部６によって演算され、この補正量はディレーティング量リミッタ７を介して上限、下限が設定され、キャリア周波数によるディレーティング量Ｂを出力する。除算器８においてはＡ／Ｂを演算する。Ａ／Ｂは下限リミッタ１３により下限のみ制限され、加算器２、上下限リミッタ３及びｚ^-1４により上下限を制限されつつ積分され、その積分値は設定されたパラメータによるトリップ基準値と比較器５により比較され、積分値がトリップ基準値より大きい場合には過負荷故障出力を発生し、インバータ装置を停止させる。

実施最良形態１においては、キャリア周波数の変更に応じてキャリア過負荷設定補正量を自動的に計算することができ、キャリア周波数の変更によるディレーティング量の変更を自動的に行うことができ、設定ミスによってインバータ装置を破壊することを防止することができ、また過度のディレーティングを防止することができる。

実施最良形態２
図２は実施最良形態２によるインバータ装置の過負荷保護装置の制御回路図を示し、実施最良形態２は直流電圧の変更により過負荷設定を変更する場合である。ここで、スイッチング損失は直流電圧に比例する。よって、直流電圧による補正量は（２）式により計算することができる。

直流電圧過負荷設定補正量＝{設計スイッチング損失＋設計定常損失}／{設計スイッチング損失×（実直流電圧／設計直流電圧）＋設計定常損失} （２）
直流電圧過負荷設定補正量とは、直流電圧によって過負荷保護点の電流を補正する量であり、設計スイッチング損失とは設計時のキャリア周波数でのスイッチング損失、実直流電圧とは運転時での直流電圧のことであり、設計直流電圧とは設計時での直流電圧のことである。

図２に示された制御回路においては、まず減算器１ではインバータ装置の出力電流（％）から装置定格電流（％）＋ノイズマージンが減算され、減算値Ａが出力される。一方、直流電圧過負荷設定補正量が（２）式により直流電圧過負荷設定補正量演算部９によって演算され、この補正量はディレーティング量リミッタ７を介して上限、下限が設定され、直流電圧によるディレーティング量Ｂを出力する。除算器８においてはＡ／Ｂを演算する。Ａ／Ｂは下限リミッタ１３により下限のみ制限され、加算器２、上下限リミッタ３及びｚ^-1４により上下限を制限されつつ積分され、その積分値は設定されたパラメータによるトリップ基準値と比較器５により比較され、積分値がトリップ基準値より大きい場合には過負荷故障出力を発生し、インバータ装置を停止させる。

実施最良形態２においては、直流電圧の変更に応じて直流電圧過負荷設定補正量を自動的に計算することができ、直流電圧の変更によるディレーティング量の変更を自動的に行うことができ、設定ミスによってインバータ装置を破壊することを防止することができ、また過度のディレーティングを防止することができる。

実施最良形態３
図３は実施最良形態３によるインバータ装置の過負荷保護装置の制御回路図を示し、実施最良形態３は周囲温度により過負荷設定を変更する場合である。ここで、損失による温度差において、損失と温度差は熱抵抗を一定と仮定すると比例関係にある。よって、温度余裕がある場合には、（３）式により補正量を計算することができる。

周囲温度過負荷設定補正量＝{設計ジャンクション温度−実周囲温度}／{設計ジャンクション温度−設計周囲温度} （３）
周囲温度過負荷設定補正量とは、周囲温度によって過負荷保護点の電流を補正する量のことであり、設計ジャンクション温度とは、設計時のジャンクション温度、実周囲温度とは運転時での周囲温度のことであり、設計周囲温度とは設計時での周囲温度のことである。

図３に示された制御回路においては、減算器１ではインバータ装置の出力電流（％）から装置定格電流（％）＋ノイズマージンが減算され、減算値Ａが出力される。一方、周囲温度過負荷設定補正量が（３）式により周囲温度過負荷設定補正量演算部１０によって演算され、この補正量はディレーティング量リミッタ７を介して上限、下限が設定され、周囲温度によるディレーティング量Ｂを出力する。除算器８においてはＡ／Ｂを演算する。Ａ／Ｂは下限リミッタ１３により下限のみ制限され、加算器２、上下限リミッタ３及びｚ^-1４により上下限を制限されつつ積分され、その積分値は設定されたパラメータによるトリップ基準値と比較器５により比較され、積分値がトリップ基準値より大きい場合には過負荷故障出力を発生し、インバータ装置を停止させる。

実施最良形態３においては、周囲温度の変化に応じて周囲温度過負荷設定補正量を自動的に計算することができ、周囲温度の変化によるディレーティング量の変更を自動的に行うことができ、設定ミスによって装置を破壊することを防止することができ、また過度のディレーティングを防止することができる。

また、（３）式を計算するためには、周囲温度を計測する必要があり、新たな温度計（サーミスタ及び検出回路）が必要となるが、インバータ装置にはオーバーヒート用サーミスタが設けられており、このサーミスタを周囲温度測定用に用いれば、新たな温度計は不要となる。このことは、実施最良形態４においても、適用することができる。

実施最良形態４
図４はこの発明の実施最良形態４によるインバータ装置の過負荷保護装置の制御回路図を示し、実施最良形態４はキャリア周波数、直流電圧、及び周囲温度の変更により過負荷設定を変更する場合である。即ち、図４の制御回路において、減算器１ではインバータ装置の出力電流（％）から装置定格電流（％）＋ノイズマージンが減算され、減算値Ａが出力される。一方、キャリア過負荷設定補正量が（１）式によりキャリア過負荷設定補正量演算部６によって演算され、また直流電圧過負荷設定補正量が（２）式により直流電圧過負荷設定補正量演算部９により演算され、周囲温度過負荷設定補正量が（３）式により周囲温度過負荷設定補正量演算部１０により演算され、この３つの補正量は乗算器１１で乗算されて総合過負荷設定補正量が算出される。補正量はディレーティング量リミッタ７を介して上限、下限が設定され、キャリア周波数、直流電圧及び周囲温度によるディレーティング量Ｂを出力する。除算器８においてはＡ／Ｂを演算する。Ａ／Ｂは下限リミッタ１３により下限のみ制限され、加算器２、上下限リミッタ３及びｚ^-1４により上下限を制限されつつ積分され、その積分値は設定されたパラメータによるトリップ基準値と比較器５により比較され、積分値がトリップ基準値より大きい場合には過負荷故障出力を発生し、インバータ装置を停止させる。

実施最良形態４においては、キャリア周波数、直流電圧及び周囲温度の変更に応じて総合過負荷設定補正量を自動的に計算することができ、キャリア周波数、直流電圧及び周囲温度の変更によるディレーティング量の変更を自動的に行うことができ、設定ミスによってインバータ装置を破壊することを防止することができ、また過度のディレーティングを防止することができる。

又、ディレーティング量リミッタ７においては、過負荷時の電流を小さくする方向の補正についてはいくら補正しても問題はないが、過負荷時の電流が大きくなる方向の補正については、周囲の部品（ヒューズ、導体、コンデンサ、スイッチング素子等）が耐えられるかが問題となる。よって、ディレーティング量リミッタ７においては、１．０以上となるように下限１．０を設定する。これにより、過負荷時の電流を小さくすることができ、周囲部品の破壊を防止し、インバータ装置の破壊を防止する。このようなディレーティング量リミッタ７は、実施最良形態１〜３，５においても適用することができる。

実施最良形態５
インバータ装置内に時計を持っている場合、この時計の計測により前回の運転終了時点から十分な時間（ヒートシンク温度が十分周囲温度と近似できるまでに冷える時間）が経過していると判断される場合、ヒートシンク温度を周囲温度としてラッチすることにより、別途の時計は不要となる。図５はこの発明の実施最良形態５によるインバータ装置の過負荷保護装置の制御回路図を示し、実施最良形態５はキャリア周波数、直流電圧、及び周囲温度の代わりに用いるヒートシンク温度の変更により過負荷設定を変更する場合である。即ち、図５の制御回路において、減算器１ではインバータ装置の出力電流（％）から装置定格電流（％）＋ノイズマージンが減算され、減算値Ａが出力される。一方、キャリア過負荷設定補正量が（１）式によりキャリア過負荷設定補正量演算部６によって演算され、また直流電圧過負荷設定補正量が（２）式により直流電圧過負荷設定補正量演算部９により演算され、ヒートシンク温度過負荷設定補正量が（４）式により周囲温度過負荷設定補正量演算部１２により演算される。

ヒートシンク温度過負荷設定補正量＝{設計ジャンクション温度−実ヒートシンク温度}／{設計ジャンクション温度−設計ヒートシンク温度} （４）
ただし、設計ジャンクション温度とは設計時のジャンクション温度、実ヒートシンク温度とは運転時でのヒートシンク温度、設計ヒートシンク温度とは設計時でのヒートシンク温度である。この３つの補正量は乗算器１１で乗算されて総合過負荷設定補正量が算出される。総合過負荷設定補正量はディレーティング量リミッタ７を介して上限、下限が設定され、キャリア周波数、直流電圧及びヒートシンク温度によるディレーティング量Ｂを出力する。除算器８においてはＡ／Ｂを演算する。Ａ／Ｂは下限リミッタ１３により下限のみ制限され、加算器２、上下限リミッタ３及びｚ−１４により上下限を制限されつつ積分され、その積分値は設定されたパラメータによるトリップ基準値と比較器５により比較され、積分値がトリップ基準値より大きい場合には過負荷故障出力を発生し、インバータ装置を停止させる。

実施最良形態５においては、キャリア周波数、直流電圧及びヒートシンク温度の変更に応じて総合過負荷設定補正量を自動的に計算することができ、キャリア周波数、直流電圧及びヒートシンク温度の変更によるディレーティング量の変更を自動的に行うことができ、設定ミスによってインバータ装置を破壊することを防止することができ、また過度のディレーティングを防止することができる。ただし、ヒートシンク温度は変化が大きいため、過負荷耐量が大きく変化してしまうことに注意が必要である。よって、ヒートシンク温度過負荷設定補正量は、変化率制限あるいは時定数を持って更新する必要がある。なお、周囲温度の代りにヒートシンク温度を用いることは、実施最良形態３，４においても適用することができる。

この発明の実施最良形態１によるインバータ装置の過負荷保護装置の制御回路図である。 この発明の実施最良形態２によるインバータ装置の過負荷保護装置の制御回路図である。 この発明の実施最良形態３によるインバータ装置の過負荷保護装置の制御回路図である。 この発明の実施最良形態４によるインバータ装置の過負荷保護装置の制御回路図である。 この発明の実施最良形態５によるインバータ装置の過負荷保護装置の制御回路図である。 インバータ装置の過負荷耐量図である。 従来のインバータ装置の過負荷保護装置の制御回路図である。

符号の説明

１…減算器
２…加算器
４…ｚ^-1
５…比較器
６…キャリア過負荷設定補正量演算部
７…ディレーティング量リミッタ
８…除算器
９…直流電圧過負荷設定補正量演算部
１０…周囲温度過負荷設定補正量演算部
１１…乗算器
１２…ヒートシンク温度過負荷設定補正量演算部

Claims (7)

1. スイッチング素子をＰＷＭ制御することにより直流電力を交流電力に変換するインバータ装置において、インバータ装置の出力電流から装置定格電流にノイズマージンを加算した値を減算した減算値を、ＰＷＭ制御のキャリア周波数によって過負荷保護点の電流を補正するキャリア過負荷設定補正量をディレーティング量として除算し、この除算値の積分値を設定されたパラメータによるトリップ基準値と比較し、積分値がトリップ基準値を上回った場合に過負荷故障出力を発生するようにし、かつキャリア過負荷設定補正量を次式により計算したことを特徴とするインバータ装置の過負荷保護装置。
   キャリア過負荷設定補正量＝{設計スイッチング損失＋設計定常損失}／{設計スイッチング損失×（実キャリア周波数／設計キャリア周波数）＋設計定常損失}
   ただし、設計スイッチング損失とは設計時のキャリア周波数でのスイッチング損失、設計定常損失とは設計時での定常損失、実キャリア周波数とは運転条件でのキャリア周波数、設計キャリア周波数とは設計時でのキャリア周波数である。
2. スイッチング素子をスイッチング制御することにより直流電力を交流電力に変換するインバータ装置において、インバータ装置の出力電流から装置定格電流にノイズマージンを加算した値を減算した減算値を、インバータ装置に入力される直流電圧によって過負荷保護点の電流を補正する直流電圧過負荷設定補正量をディレーティング量として除算し、この除算値の積分値を設定されたパラメータによるトリップ基準値と比較し、積分値がトリップ基準値を上回った場合に過負荷故障出力を発生するようにし、かつ直流電圧過負荷設定補正量を次式により計算したことを特徴とするインバータ装置の過負荷保護装置。
   直流電圧過負荷設定補正量＝{設計スイッチング損失＋設計定常損失}／{設計スイッチング損失×（実直流電圧／設計直流電圧）＋設計定常損失}
   ただし、設計スイッチング損失とは設計時のキャリア周波数でのスイッチング損失、設計定常損失とは設計時での定常損失、実直流電圧とは運転時での直流電圧、設計直流電圧とは設計時での直流電圧である。
3. スイッチング素子をスイッチング制御することにより直流電力を交流電力に変換するインバータ装置において、インバータ装置の出力電流から装置定格電流にノイズマージンを加算した値を減算した減算値を、インバータ装置の周囲温度によって過負荷保護点の電流を補正する周囲温度過負荷設定補正量をディレーティング量として除算し、この除算値の積分値を設定されたパラメータによるトリップ基準値と比較し、積分値がトリップ基準値を上回った場合に過負荷故障出力を発生するようにし、かつ周囲温度過負荷設定補正量を次式により計算したことを特徴とするインバータ装置の過負荷保護装置。
   周囲温度過負荷設定補正量＝{設計ジャンクション温度−実周囲温度}／{設計ジャンクション温度−設計周囲温度}
   ただし、実周囲温度とは運転時での周囲温度、設計周囲温度とは設計時での周囲温度、設計ジャンクション温度とは設計時のジャンクション温度である。
4. スイッチング素子をＰＷＭ制御することにより直流電力を交流電力に変換するインバータ装置において、インバータ装置の出力電流から装置定格電流にノイズマージンを加算した値を減算した減算値を、ＰＷＭ制御のキャリア周波数によって過負荷保護点の電流を補正するキャリア過負荷設定補正量とインバータ装置に入力される直流電圧によって過負荷保護点の電流を補正する直流電圧過負荷設定補正量とインバータ装置の周囲温度によって過負荷保護点の電流を補正する周囲温度過負荷設定補正量との積である総合過負荷設定補正量をディレーティング量として除算し、この除算値の積分値を設定されたパラメータによるトリップ基準値と比較し、積分値がトリップ基準値を上回った場合に過負荷故障出力を発生するようにし、かつキャリア過負荷設定補正量、直流電圧過負荷設定補正量及び周囲温度過負荷設定補正量を次式により計算したことを特徴とするインバータ装置の過負荷保護装置。
   キャリア過負荷設定補正量＝{設計スイッチング損失＋設計定常損失}／{設計スイッチング損失×（実キャリア周波数／設計キャリア周波数）＋設計定常損失}
   直流電圧過負荷設定補正量＝{設計スイッチング損失＋設計定常損失}／{設計スイッチング損失×（実直流電圧／設計直流電圧）＋設計定常損失}
   周囲温度過負荷設定補正量＝{設計ジャンクション温度−実周囲温度}／{設計ジャンクション温度−設計周囲温度}
   ただし、設計スイッチング損失とは設計時のキャリア周波数でのスイッチング損失、設計定常損失とは設計時での定常損失、実キャリア周波数とは運転時でのキャリア周波数、設計キャリア周波数とは設計時でのキャリア周波数、実直流電圧とは運転時での直流電圧、設計直流電圧とは設計時での直流電圧、実周囲温度とは運転時での周囲温度、設計周囲温度とは設計時での周囲温度、設計ジャンクション温度とは設計時のジャンクション温度である。
5. 実周囲温度の測定をインバータ装置に設けられたオーバーヒート用サーミスタにより測定したことを特徴とする請求項３又は４記載のインバータ装置の過負荷保護装置。
6. 周囲温度過負荷設定補正量の代りに、インバータ装置のヒートシンク温度によって過負荷保護点の電流を補正するヒートシンク温度過負荷設定補正量を用い、かつヒートシンク温度過負荷設定補正量を次式により計算したことを特徴とする請求項３〜５の何れかに記載のインバータ装置の過負荷保護装置。
   ヒートシンク周囲温度過負荷設定補正量＝｛設計ジャンクション温度−実ヒートシンク温度｝／{設計ジャンクション温度−設計ヒートシンク温度}
   ただし、実ヒートシンク温度とは運転時でのヒートシンク温度、設計ヒートシンク温度とは設計時でのヒートシンク温度、設計ジャンクション温度とは設計時のジャンクション温度である。
7. 過負荷設定補正量の下限を１．０としたことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のインバータ装置の過負荷保護装置。

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