JP5075223B2

JP5075223B2 - Inverter device

Info

Publication number: JP5075223B2
Application number: JP2010110840A
Authority: JP
Inventors: 博松井; 宏幸田方
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-05-13
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2030-05-13
Also published as: JP2011239624A

Description

この発明は、ＰＷＭ制御によりインバータ主回路のスイッチング素子のオンオフ制御を行なうインバータ装置に関するものである。 The present invention relates to an inverter device that performs on / off control of switching elements of an inverter main circuit by PWM control.

従来のインバータ装置（特許文献１）は、交流電源の出力を整流回路および平滑用コンデンサにより直流出力に変換し、さらにインバータ主回路により所定周波数の交流出力に変換して出力するものである。
インバータ主回路は、例えば６個のトランジスタを三相出力に対応させて２個ずつ対にしてブリッジ接続することにより構成されたもので、これらのトランジスタは、信号発生回路から与えられたパルス幅変調信号（以下、ＰＷＭ信号という）により、オンオフのスイッチング制御が行われる。
この場合、信号発生回路は、インバータ主回路の出力周波数および出力電圧を指示する周波数指令および電圧指令が与えられると、これに対応した正弦波の制御信号と周波数制御回路から与えられたキャリア周波数の三角波信号との大小比較して各トランジスタに対応させてオンオフを行わせるＰＷＭ信号を生成する。
これにより、各トランジスタは駆動回路を介してオンオフ制御され、上記制御信号に対応する三相の交流電流を出力し、負荷としての交流電動機を駆動する。 A conventional inverter device (Patent Document 1) converts an output of an alternating current power source into a direct current output by a rectifier circuit and a smoothing capacitor, and further converts it into an alternating current output of a predetermined frequency by an inverter main circuit.
The inverter main circuit is configured by, for example, six transistors paired in pairs corresponding to the three-phase output and bridge connected, and these transistors are pulse width modulated by the signal generation circuit. On / off switching control is performed by a signal (hereinafter referred to as a PWM signal).
In this case, when the frequency command and the voltage command for instructing the output frequency and output voltage of the inverter main circuit are given, the signal generation circuit has a sine wave control signal corresponding to this and a carrier frequency given from the frequency control circuit. A PWM signal that is turned on / off in correspondence with each transistor is generated by comparing with the triangular wave signal.
Thereby, each transistor is ON / OFF controlled via the drive circuit, outputs a three-phase AC current corresponding to the control signal, and drives an AC motor as a load.

特開平３−１７８５６５号公報（３、４頁、図２）Japanese Patent Laid-Open No. 3-178565 (pages 3, 4 and FIG. 2)

ＰＷＭ制御を行うインバータ装置においては、パルス幅変調信号のキャリア周波数を高くすると、スイッチング素子のオンオフの動作回数が増加して、スイッチング素子の熱損失が増大する。このため、スイッチング素子の温度が上昇した場合は、スイッチング素子の温度が素子の許容温度を超えないようにキャリア周波数を下げる操作が行われる。
従来のインバータ装置は、キャリア周波数低下指令が与えられた場合、キャリア周波数を一定の低下量ΔFで段階的に下げていくため、キャリア周波数が低下するまで時間がかかり、スイッチング素子の熱損失が低減するまで時間が長くかかるという問題があった。 In an inverter device that performs PWM control, when the carrier frequency of the pulse width modulation signal is increased, the number of on / off operations of the switching element increases, and the heat loss of the switching element increases. For this reason, when the temperature of the switching element rises, an operation of lowering the carrier frequency is performed so that the temperature of the switching element does not exceed the allowable temperature of the element.
In the conventional inverter device, when a carrier frequency lowering command is given, the carrier frequency is lowered step by step by a constant amount ΔF, so it takes time until the carrier frequency decreases, and the heat loss of the switching element is reduced. There was a problem that it took a long time to do.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、スイッチング素子の温度が上昇した場合に、スイッチング素子の熱損失を低減するまでの時間を短縮することを可能とするインバータ装置を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve such problems, and when the temperature of the switching element rises, the inverter device that can shorten the time until the heat loss of the switching element is reduced. The purpose is to obtain.

この発明に係るインバータ装置は、キャリア周波数を有するパルス幅変調信号によりスイッチング素子を導通制御して電動機を駆動するインバータ装置において、スイッチング素子の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段による検出温度が第１の基準温度を越える期間が第１の所定時間以上継続したとき第１の信号を出力する温度比較回路と、この温度比較回路の第１の信号に応じて電動機を駆動するキャリア周波数安定限界値にキャリア周波数を補正するキャリア周波数制御回路とを備え、インバータにより駆動される電動機の回転数を検出する回転数検出手段をさらに備え、検出した回転数がキャリア周波数制御回路に入力され、キャリア周波数制御回路は、検出回転数から求めたキャリア周波数安定限界値を下限として減少させ、キャリア周波数の初期値を上限としてキャリア周波数を増加させるものである。 An inverter device according to the present invention comprises: a temperature detecting means for detecting a temperature of the switching element; and a detection by the temperature detecting means in the inverter device for driving the electric motor by controlling conduction of the switching element by a pulse width modulation signal having a carrier frequency. A temperature comparison circuit that outputs a first signal when a period in which the temperature exceeds the first reference temperature continues for a first predetermined time or more, and a carrier frequency that drives the motor in accordance with the first signal of the temperature comparison circuit A carrier frequency control circuit for correcting the carrier frequency to the stability limit value, further comprising a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the electric motor driven by the inverter, and the detected rotation speed is input to the carrier frequency control circuit, The carrier frequency control circuit reduces the carrier frequency stability limit value obtained from the detected rotational speed as the lower limit. It is is the initial value of the carrier frequency which increases the carrier frequency as the upper limit.

この発明に係るインバータ装置は、キャリア周波数を有するパルス幅変調信号によりスイッチング素子を導通制御して電動機を駆動するインバータ装置において、スイッチング素子の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段による検出温度が第１の基準温度を越える期間が第１の所定時間以上継続したとき第１の信号を出力する温度比較回路と、この温度比較回路の第１の信号に応じて電動機を駆動するキャリア周波数安定限界値にキャリア周波数を補正するキャリア周波数制御回路とを備え、インバータにより駆動される電動機の回転数を検出する回転数検出手段をさらに備え、検出した回転数がキャリア周波数制御回路に入力され、キャリア周波数制御回路は、検出回転数から求めたキャリア周波数安定限界値を下限として減少させ、キャリア周波数の初期値を上限としてキャリア周波数を増加させるものであるため、スイッチング素子の温度上昇が発生したとき、キャリア周波数を一定の値ΔＦずつ段階的に下げる方式と比較して、キャリア周波数をキャリア周波数安定限界値まで一度で下げるため、速やかにスイッチング素子の熱損失を低減させ、スイッチング素子の長寿命化を図ることができる。 An inverter device according to the present invention comprises: a temperature detecting means for detecting a temperature of the switching element; and a detection by the temperature detecting means in the inverter device for driving the electric motor by controlling conduction of the switching element by a pulse width modulation signal having a carrier frequency. A temperature comparison circuit that outputs a first signal when a period in which the temperature exceeds the first reference temperature continues for a first predetermined time or more, and a carrier frequency that drives the motor in accordance with the first signal of the temperature comparison circuit A carrier frequency control circuit for correcting the carrier frequency to the stability limit value, further comprising a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the electric motor driven by the inverter, and the detected rotation speed is input to the carrier frequency control circuit, The carrier frequency control circuit reduces the carrier frequency stability limit value obtained from the detected rotational speed as the lower limit. It is, for the initial value of the carrier frequency is intended to increase the carrier frequency as the upper limit, when the temperature rise of the switching elements is generated, by comparing the carrier frequency to a fixed value ΔF by stepwise lowering method, the carrier frequency Is reduced to the carrier frequency stability limit value at a time, the heat loss of the switching element can be quickly reduced and the life of the switching element can be extended.

この発明の実施の形態１のインバータ装置のブロック図である。It is a block diagram of the inverter apparatus of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１のインバータ装置に係るキャリア周波数の変化を説明する図である。It is a figure explaining the change of the carrier frequency which concerns on the inverter apparatus of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１のインバータ装置に係る第１の所定時間についてのマップ図である。It is a map figure about the 1st predetermined time which concerns on the inverter apparatus of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１のインバータ装置に係る第２の所定時間についてのマップ図である。It is a map figure about the 2nd predetermined time which concerns on the inverter apparatus of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１のインバータ装置に係るキャリア周波数増加量についてのマップ図である。It is a map figure about the carrier frequency increase amount which concerns on the inverter apparatus of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１のインバータ装置に係るキャリア周波数安定限界値についてのマップ図である。It is a map figure about the carrier frequency stability limit value which concerns on the inverter apparatus of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態２のインバータ装置のブロック図である。It is a block diagram of the inverter apparatus of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２のインバータ装置に係るキャリア周波数の変化を説明する図である。It is a figure explaining the change of the carrier frequency which concerns on the inverter apparatus of Embodiment 2 of this invention.

実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態１について図に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係るインバータ装置１の構成図であり、図２はキャリア周波数の変化を説明する図、図３から図６は第１の所定時間等の各パラメータを図的に求めるマップ図である。
なお、図３から図６のマップ図は、後述する実施の形態２においても使用する。 Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an inverter device 1 according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining a change in carrier frequency, and FIGS. 3 to 6 are diagrams showing parameters such as a first predetermined time. FIG.
The map diagrams of FIGS. 3 to 6 are also used in the second embodiment to be described later.

以下、この発明の実施の形態１に係るインバータ装置１の構成を図１に基づいて説明する。なお、実施の形態１に係るインバータ装置１においては、交流電動機５の回転数は、一定の場合を想定している。
インバータ主回路２は、電源４から供給される直流電源を三相交流電源に変換して、これを交流電動機５に出力する。
インバータ主回路２は、スイッチング素子３ａ〜３ｆ（以下、スイッチング素子３という）が三相ブリッジ接続され、それぞれのスイッチング素子３には逆並列に高速ダイオードが接続されている。高速ダイオードはスイッチング素子３がＯＦＦしたときの還流電流を流す働きを行う。
スイッチング素子３には、後述する信号発生回路１０からのＰＷＭ信号が駆動回路１１を介して入力される。 Hereinafter, the configuration of the inverter device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the inverter device 1 according to the first embodiment, it is assumed that the rotational speed of the AC motor 5 is constant.
The inverter main circuit 2 converts the DC power supplied from the power supply 4 into a three-phase AC power and outputs it to the AC motor 5.
In the inverter main circuit 2, switching elements 3 a to 3 f (hereinafter referred to as switching elements 3) are connected in a three-phase bridge, and each switching element 3 is connected to a high-speed diode in antiparallel. The high-speed diode performs a function of flowing a reflux current when the switching element 3 is turned off.
A PWM signal from a signal generation circuit 10 to be described later is input to the switching element 3 via a drive circuit 11.

温度検出手段６は、それぞれのスイッチング素子３の温度を検出素子(図示せず)により検出して、温度比較回路８およびキャリア周波数制御回路９に出力する。
電流検出手段７は、インバータ主回路２から交流電動機５に出力される三相交流の電流値を検出素子(図示せず)により検出して、温度比較回路８およびキャリア周波数制御回路９に出力する。
温度比較回路８は、温度検出手段６からのスイッチング素子３の温度検出信号および電流検出手段７からの交流電動機５に出力される三相交流の電流検出信号を受けると共に、後述する第１の信号としてのキャリア周波数降下指示および第２の信号としてのキャリア周波数上昇指示を出力するかどうかを判断するために使用する基準温度１および２を受けて、キャリア周波数制御回路９にキャリア周波数降下指示およびキャリア周波数上昇指示を出力する。
キャリア周波数制御回路９は、温度検出手段６からのスイッチング素子３の温度検出信号、電流検出手段７からの電流検出信号、温度比較回路８からキャリア周波数降下指示およびキャリア周波数上昇指示を受けるとともに、キャリア周波数初期値を受けて、動作説明で後述する交流電動機５の運転状況に応じたキャリア周波数Ｆ１を信号発生回路１０に出力する。
温度比較回路８およびキャリア周波数制御回路９では、確実にスイッチング素子３の温度の制御を行うため、温度検出手段６からのスイッチング素子３（３ａから３ｆ）の温度検出信号の最大値をスイッチング素子３の温度として使用する。 The temperature detection means 6 detects the temperature of each switching element 3 with a detection element (not shown), and outputs it to the temperature comparison circuit 8 and the carrier frequency control circuit 9.
The current detection means 7 detects a three-phase AC current value output from the inverter main circuit 2 to the AC motor 5 by a detection element (not shown), and outputs it to the temperature comparison circuit 8 and the carrier frequency control circuit 9. .
The temperature comparison circuit 8 receives a temperature detection signal of the switching element 3 from the temperature detection means 6 and a current detection signal of a three-phase alternating current output from the current detection means 7 to the alternating current motor 5, and a first signal described later. In response to the reference temperatures 1 and 2 used to determine whether to output the carrier frequency drop instruction as the second signal and the carrier frequency rise instruction as the second signal, the carrier frequency control circuit 9 receives the carrier frequency drop instruction and the carrier Outputs frequency increase instruction.
The carrier frequency control circuit 9 receives a temperature detection signal of the switching element 3 from the temperature detection means 6, a current detection signal from the current detection means 7, and a carrier frequency drop instruction and a carrier frequency increase instruction from the temperature comparison circuit 8. In response to the initial frequency value, the carrier frequency F1 corresponding to the operation status of the AC motor 5 to be described later in the description of the operation is output to the signal generation circuit 10.
In the temperature comparison circuit 8 and the carrier frequency control circuit 9, the maximum value of the temperature detection signal of the switching element 3 (3a to 3f) from the temperature detecting means 6 is set to the switching element 3 in order to reliably control the temperature of the switching element 3. Use as a temperature.

信号発生回路１０は、インバータ主回路２が出力すべき周波数（ｆ＊）および電圧（Ｖ＊）に対応した正弦波の制御信号が図示しない指令回路から入力されるとともに、キャリア周波数制御回路９からキャリア周波数Ｆ１が入力される。信号発生回路１０は、この制御信号とキャリア周波数Ｆ１の三角波信号と比較してＰＷＭ信号を生成し駆動回路１１を介して、インバータ主回路２のスイッチング素子３に出力する。
駆動回路１１は、信号発生回路１０から入力されたＰＷＭ信号の信号増幅を行う。 The signal generation circuit 10 receives a sine wave control signal corresponding to the frequency (f *) and voltage (V *) to be output from the inverter main circuit 2 from a command circuit (not shown), and from the carrier frequency control circuit 9. The carrier frequency F1 is input. The signal generation circuit 10 generates a PWM signal by comparing this control signal with the triangular wave signal having the carrier frequency F1, and outputs the PWM signal to the switching element 3 of the inverter main circuit 2 via the drive circuit 11.
The drive circuit 11 performs signal amplification of the PWM signal input from the signal generation circuit 10.

次に、インバータ装置１の動作について、図２から図６に基づいて説明する。
通常は、インバータ主回路２のスイッチング素子３の温度は、基準温度１および２の間にあり、キャリア周波数制御回路９では、キャリア周波数Ｆ１にキャリア周波数初期値（Ｆ０）が設定され、信号発生回路１０にはキャリア周波数初期値（Ｆ０）が出力される。 Next, operation | movement of the inverter apparatus 1 is demonstrated based on FIGS. 2-6.
Normally, the temperature of the switching element 3 of the inverter main circuit 2 is between the reference temperatures 1 and 2, and the carrier frequency control circuit 9 sets the carrier frequency initial value (F0) to the carrier frequency F1, and the signal generation circuit 10, the initial carrier frequency value (F0) is output.

インバータ主回路２のスイッチング素子３の温度が上昇し、基準温度１を超える場合を説明する。
温度比較回路８はスイッチング素子３の温度と第１の基準温度Ｔ１を比較する。スイッチング素子３の温度が第１の基準温度Ｔ１を超えて、この状態が第１の所定時間（tim１）以上継続すると、温度比較回路８は、キャリア周波数制御回路９にキャリア周波数下降指示を出力する。
ここで、温度比較回路８は、第１の所定時間（tim１）を検出電流値と第１の所定時間（tim１）の関係を示す図３のマップを用いて求める。
キャリア周波数制御回路９は、キャリア周波数Ｆ１を予め設定されたキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）に補正し、これを信号発生回路１０に出力し、ＰＷＭ信号のキャリア周波数はキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）となる。
キャリア周波数制御回路９はキャリア周波数下降指示が継続している間、キャリア周波数Ｆ１としてキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）を出力する。 The case where the temperature of the switching element 3 of the inverter main circuit 2 rises and exceeds the reference temperature 1 will be described.
The temperature comparison circuit 8 compares the temperature of the switching element 3 with the first reference temperature T1. When the temperature of the switching element 3 exceeds the first reference temperature T1 and this state continues for the first predetermined time (tim1) or more, the temperature comparison circuit 8 outputs a carrier frequency lowering instruction to the carrier frequency control circuit 9 .
Here, the temperature comparison circuit 8 obtains the first predetermined time (tim1) using the map of FIG. 3 showing the relationship between the detected current value and the first predetermined time (tim1).
The carrier frequency control circuit 9 corrects the carrier frequency F1 to a preset carrier frequency stability limit value (Fmin) and outputs it to the signal generation circuit 10, and the carrier frequency of the PWM signal is the carrier frequency stability limit value (Fmin). )
The carrier frequency control circuit 9 outputs the carrier frequency stability limit value (Fmin) as the carrier frequency F1 while the carrier frequency lowering instruction continues.

ここで、キャリア周波数安定限界値（Ｆmin）について説明する。
ＰＷＭ信号のキャリア周波数が低いとインバータ装置のスイッチング素子の熱損失が減少する利点はあるが、騒音が増加し、トルクリプルは悪くなる。したがって、交流電動機５の特性や使用環境も考慮して、キャリア周波数安定限界値（Ｆmin）が求められる。
例えばトルクリプルを悪くしない限界であるキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）を、交流電動機回転数と比例関係にあるインバータの出力周波数Ｆｏ［Ｈｚ］から次の経験式１を満足するＦmin（最小値）として求めることができる。
Ｆmin／Ｆｏ＞Ｋ（式１）
ここで、Ｋは交流電動機５の特性や使用環境も考慮して決定される定数である。
このキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）は交流電動機５の回転数との関係を示す図６のマップからも求めることができる。
実施の形態１においては、交流電動機５の回転数は一定であるため、上記で説明した方法で、キャリア周波数安定限界値（Ｆmin）は予め求められ、キャリア周波数制御回路９に設定されている。 Here, the carrier frequency stability limit value (Fmin) will be described.
If the carrier frequency of the PWM signal is low, there is an advantage that the heat loss of the switching element of the inverter device is reduced, but noise is increased and torque ripple is deteriorated. Accordingly, the carrier frequency stability limit value (Fmin) is determined in consideration of the characteristics of AC motor 5 and the usage environment.
For example, the carrier frequency stability limit value (Fmin), which is a limit that does not deteriorate the torque ripple, is defined as Fmin (minimum value) that satisfies the following empirical formula 1 from the inverter output frequency Fo [Hz] proportional to the AC motor rotation speed. Can be sought.
Fmin / Fo> K (Formula 1)
Here, K is a constant determined in consideration of the characteristics of the AC motor 5 and the usage environment.
This carrier frequency stability limit value (Fmin) can also be obtained from the map of FIG. 6 showing the relationship with the rotational speed of the AC motor 5.
In Embodiment 1, since the rotation speed of AC electric motor 5 is constant, the carrier frequency stability limit value (Fmin) is obtained in advance by the method described above, and is set in carrier frequency control circuit 9.

ＰＷＭ信号のキャリア周波数Ｆ１がキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）に補正されると、インバータ主回路２のスイッチング素子３の熱損失が減少し始めるため、スイッチング素子３の温度の上昇は止まり、低下し始める。
温度比較回路８は、スイッチング素子３の温度と第２の基準温度Ｔ２を比較する。スイッチング素子３の温度が第２の基準温度Ｔ２を下回り、この状態が第２の所定時間（tim２）以上継続すると、温度比較回路８はキャリア周波数制御回路９にキャリア周波数上昇指示を出力する。またこの時、キャリア周波数下降指示はキャンセルされる。
ここで、温度比較回路８は、第２の所定時間（tim２）を、検出電流値と第２の所定時間（tim２）の関係を示す図４のマップを用いて求める。 When the carrier frequency F1 of the PWM signal is corrected to the carrier frequency stability limit value (Fmin), the heat loss of the switching element 3 of the inverter main circuit 2 starts to decrease, so that the temperature rise of the switching element 3 stops and decreases. start.
The temperature comparison circuit 8 compares the temperature of the switching element 3 with the second reference temperature T2. When the temperature of the switching element 3 falls below the second reference temperature T2 and this state continues for the second predetermined time (tim2) or more, the temperature comparison circuit 8 outputs a carrier frequency increase instruction to the carrier frequency control circuit 9. At this time, the carrier frequency lowering instruction is canceled.
Here, the temperature comparison circuit 8 obtains the second predetermined time (tim2) using the map of FIG. 4 showing the relationship between the detected current value and the second predetermined time (tim2).

キャリア周波数制御回路９は、キャリア周波数安定限界値（Ｆmin）にキャリア周波数増加量ΔＦ１を加算した値（Ｆmin＋ΔＦ１）にキャリア周波数Ｆ１を補正する。
以降、第２の所定時間（tim２）が経過すると、さらにキャリア周波数増加量ΔＦ１を加算した値（Ｆmin＋２ΔＦ１）にキャリア周波数Ｆ１を補正する。順次、この動作をキャリア周波数Ｆ１がキャリア周波数初期値Ｆ０を超えるまで繰り返す。
キャリア周波数上昇指示が出力された以降は、キャリア周波数制御回路９が、第２の所定時間（tim２）を検出電流値と第２の所定時間（tim２）の関係を示す図４のマップを用いて求める。
また、キャリア周波数制御回路９は、キャリア周波数増加量ΔＦ１を検出電流値とキャリア周波数増加量ΔＦ１関係を示す図５のマップを用いて求める。
キャリア周波数制御回路９は、補正されたキャリア周波数Ｆ１がキャリア周波数初期値Ｆ０を超えると、キャリア周波数Ｆ１にキャリア周波数初期値Ｆ０を設定するとともに、キャリア周波数上昇指示をキャンセルする。 The carrier frequency control circuit 9 corrects the carrier frequency F1 to a value (Fmin + ΔF1) obtained by adding the carrier frequency increase amount ΔF1 to the carrier frequency stability limit value (Fmin).
Thereafter, when the second predetermined time (tim2) elapses, the carrier frequency F1 is corrected to a value (Fmin + 2ΔF1) obtained by further adding the carrier frequency increase amount ΔF1. This operation is sequentially repeated until the carrier frequency F1 exceeds the carrier frequency initial value F0.
After the carrier frequency increase instruction is output, the carrier frequency control circuit 9 uses the map of FIG. 4 to show the relationship between the detected current value and the second predetermined time (tim2) during the second predetermined time (tim2). Ask.
Further, the carrier frequency control circuit 9 obtains the carrier frequency increase amount ΔF1 using the map of FIG. 5 showing the relationship between the detected current value and the carrier frequency increase amount ΔF1.
When the corrected carrier frequency F1 exceeds the carrier frequency initial value F0, the carrier frequency control circuit 9 sets the carrier frequency initial value F0 as the carrier frequency F1 and cancels the carrier frequency increase instruction.

図２では、温度比較回路８からキャリア周波数下降指示信号が出た後、外部の指示で交流電動機５に出力される電流値（すなわち、検出電流値）が減少しており、また、温度比較回路８からキャリア周波数上昇指示信号が出た後、外部の指示で交流電動機５に出力される電流値が上昇している。
この交流電動機５に出力される電流値（すなわち、検出電流値）に従い、第２の所定時間（tim２）およびキャリア周波数増加量ΔＦ１が変化している。
なお、図示はされていないが、第１の所定時間（tim１）も、この交流電動機５に出力される電流値（すなわち、検出電流値）の変化に伴い図３のマップに基づき変化する。 In FIG. 2, after the carrier frequency lowering instruction signal is output from the temperature comparison circuit 8, the current value (that is, the detected current value) output to the AC motor 5 by an external instruction is decreased, and the temperature comparison circuit After the carrier frequency increase instruction signal is output from 8, the current value output to the AC motor 5 by an external instruction increases.
The second predetermined time (tim2) and the carrier frequency increase amount ΔF1 change according to the current value (that is, the detected current value) output to the AC motor 5.
Although not shown, the first predetermined time (tim1) also changes based on the map of FIG. 3 as the current value (ie, detected current value) output to the AC motor 5 changes.

ＰＷＭ信号のキャリア周波数Ｆ１がキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）から増加（Ｆmin＋ΔＦ１）し始めると、インバータ主回路２のスイッチング素子３の熱損失が増加し始める。このため、スイッチング素子３の温度の低下は止まり、スイッチング素子３の温度は上昇し始める。 When the carrier frequency F1 of the PWM signal starts to increase (Fmin + ΔF1) from the carrier frequency stability limit value (Fmin), the heat loss of the switching element 3 of the inverter main circuit 2 starts to increase. For this reason, the temperature drop of the switching element 3 stops and the temperature of the switching element 3 starts to rise.

キャリア周波数制御回路９はキャリア周波数下降指示およびキャリア周波数上昇指示が入力されていない期間は、キャリア周波数Ｆ１としてキャリア周波数初期値Ｆ０を出力する。 The carrier frequency control circuit 9 outputs a carrier frequency initial value F0 as the carrier frequency F1 during a period when the carrier frequency lowering instruction and the carrier frequency raising instruction are not input.

以上の説明では、第１の所定時間（tim１）、第２の所定時間（tim２）およびキャリア周波数増加量ΔＦ１は、検出電流値との関係を表した図３から図５に示すマップを利用して求めたが、スイッチング素子３の温度との関係から図３から図５に示すマップを利用して求めることもできる。また、予め設定された値を使用することもできる。
このようなマップを利用することで、次の効果がある。
第１の所定時間（tim１）を、検出電流値またはスイッチング素子３の温度が大のとき、即ちスイッチング素子３の温度が許容温度を超える可能性が高いときは短くして、速やかにスイッチング素子３の温度を低下させることができる。
また、第２の所定時間（tim２）を、検出電流値またはスイッチング素子３の温度が大のとき、即ちスイッチング素子３の温度が許容温度を超える可能性が高いときは長くして、温度が急激に上昇しないように、スイッチング素子３の温度の増加する速度を抑えることができる。
さらに、キャリア周波数増加量ΔＦ１を、検出電流値またはスイッチング素子３の温度が大のとき、即ちスイッチング素子３の温度が許容温度を超える可能性が高いときは小さくして、温度が急激に上昇しないように、スイッチング素子３の温度の増加する速度を抑えることができる。 In the above description, the first predetermined time (tim1), the second predetermined time (tim2), and the carrier frequency increase amount ΔF1 use the maps shown in FIGS. 3 to 5 showing the relationship with the detected current value. However, it can also be obtained using the maps shown in FIGS. 3 to 5 from the relationship with the temperature of the switching element 3. A preset value can also be used.
Using such a map has the following effects.
The first predetermined time (tim1) is shortened when the detected current value or the temperature of the switching element 3 is large, that is, when the possibility that the temperature of the switching element 3 exceeds the allowable temperature is high, and the switching element 3 is promptly changed. The temperature can be lowered.
Further, the second predetermined time (tim2) is increased when the detected current value or the temperature of the switching element 3 is large, that is, when the temperature of the switching element 3 is likely to exceed the allowable temperature, and the temperature rapidly increases. Therefore, the speed at which the temperature of the switching element 3 increases can be suppressed.
Further, the carrier frequency increase amount ΔF1 is decreased when the detected current value or the temperature of the switching element 3 is large, that is, when the possibility that the temperature of the switching element 3 exceeds the allowable temperature is high, and the temperature does not increase rapidly. Thus, the speed at which the temperature of the switching element 3 increases can be suppressed.

ここで、第１の所定時間（tim１）、第２の所定時間（tim２）およびキャリア周波数増加量ΔＦ１をマップで求める際に、交流電動機５に出力される電流値を利用する方が、スイッチング素子３の温度を利用する場合に比較して応答が早いために、より速やかにスイッチング素子３の温度を低下させることができ、スイッチング素子３の劣化を防止することができる。 Here, when the first predetermined time (tim1), the second predetermined time (tim2), and the carrier frequency increase amount ΔF1 are obtained on a map, it is more effective to use the current value output to the AC motor 5 as a switching element. Therefore, the temperature of the switching element 3 can be lowered more quickly, and deterioration of the switching element 3 can be prevented.

温度検出手段６が出力する温度は、検出したスイッチング素子３の温度の中で最も高い温度を出力しても良い。この方が温度検出手段６から温度比較回路８およびキャリア周波数制御回路９に出力する信号数を削減でき、構成の簡素化が図れる。
実施の形態１では、温度比較回路８およびキャリア周波数制御回路９を別々の構成ブロックとしたが、温度比較回路８、キャリア周波数制御回路９をまとめて１つのブロックとしてもよい。 The temperature output by the temperature detection means 6 may be the highest temperature among the detected temperatures of the switching element 3. In this way, the number of signals output from the temperature detection means 6 to the temperature comparison circuit 8 and the carrier frequency control circuit 9 can be reduced, and the configuration can be simplified.
In the first embodiment, the temperature comparison circuit 8 and the carrier frequency control circuit 9 are separate constituent blocks, but the temperature comparison circuit 8 and the carrier frequency control circuit 9 may be combined into one block.

この実施の形態1に係るインバータ装置１は、スイッチング素子の温度上昇が発生したとき、キャリア周波数をキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）まで一度で下げるため、速やかにスイッチング素子の熱損失を低減させ、スイッチング素子の長寿命化を図ることができる効果がある。
また、キャリア周波数をキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）からキャリア周波数初期値に戻すとき、検出電流値またはスイッチング素子の温度を元にキャリア周波数増加量ΔＦ１および第２の所定量（tim２）を最適に制御することによって、再びスイッチング素子の温度が許容値を超える可能性を生じさせない効果がある。
さらに、検出電流値またはスイッチング素子の温度を元に第１の所定量（tim１）を最適に制御することによって、スイッチング素子３の温度の増加する速度を抑えることができる効果がある。 The inverter device 1 according to the first embodiment reduces the heat loss of the switching element promptly because the carrier frequency is lowered to the carrier frequency stability limit value (Fmin) once when the temperature rise of the switching element occurs. There is an effect that the life of the switching element can be extended.
Further, when the carrier frequency is returned from the carrier frequency stability limit value (Fmin) to the carrier frequency initial value, the carrier frequency increase amount ΔF1 and the second predetermined amount (tim2) are optimized based on the detected current value or the temperature of the switching element. By controlling, there is an effect that the possibility that the temperature of the switching element again exceeds the allowable value is not caused.
Furthermore, the speed at which the temperature of the switching element 3 increases can be suppressed by optimally controlling the first predetermined amount (tim1) based on the detected current value or the temperature of the switching element.

実施の形態２．
以下、本願発明の実施の形態２について図に基づいて説明する。図７はこの発明の実施の形態２に係るインバータ装置２１の構成図であり、図８はキャリア周波数の変化を説明する図である。なお、図３から図６のマップ図は実施の形態２においても使用する。 Embodiment 2. FIG.
Embodiment 2 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 7 is a block diagram of an inverter device 21 according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 8 is a diagram for explaining changes in the carrier frequency. The map diagrams of FIGS. 3 to 6 are also used in the second embodiment.

この発明の実施の形態２に係るインバータ装置２１の構成について、図７に基づいて実施の形態1との差異を中心に説明する。図において、図１と同一あるいは相当部分には同一符号を付している。
実施の形態２に係るインバータ装置２１においては、交流電動機回転数検出手段１２が追加されている。
なお、実施の形態２に係るインバータ装置２１においては、交流電動機５の回転数は、可変の場合を想定している。 The configuration of the inverter device 21 according to the second embodiment of the present invention will be described with a focus on the difference from the first embodiment based on FIG. In the figure, the same or corresponding parts as in FIG.
In the inverter device 21 according to the second embodiment, the AC motor rotation speed detection means 12 is added.
In the inverter device 21 according to the second embodiment, it is assumed that the rotational speed of the AC motor 5 is variable.

交流電動機回転数検出手段１２は、交流電動機５の回転数を検出し、キャリア周波数制御回路２９に出力する。
キャリア周波数制御回路２９は、温度検出手段６からのスイッチング素子３の温度検出信号、電流検出手段７からの電流検出信号、温度比較回路８からのキャリア周波数降下指示およびキャリア周波数上昇指示、交流電動機回転数検出手段１２からの交流電動機５の回転数信号を受けるとともに、キャリア周波数初期値を受けて、動作説明で後述する交流電動機５の運転状況に応じたキャリア周波数Ｆ１を信号発生回路１０に出力する。 The AC motor rotation speed detection means 12 detects the rotation speed of the AC motor 5 and outputs it to the carrier frequency control circuit 29.
The carrier frequency control circuit 29 is a temperature detection signal of the switching element 3 from the temperature detection means 6, a current detection signal from the current detection means 7, a carrier frequency drop instruction and a carrier frequency increase instruction from the temperature comparison circuit 8, and an AC motor rotation. The rotation frequency signal of the AC motor 5 from the number detection means 12 is received, and the carrier frequency initial value is received, and a carrier frequency F1 corresponding to the operation status of the AC motor 5 described later in the operation description is output to the signal generation circuit 10. .

次に、インバータ装置２１の動作について、図８および図３から図６のマップに基づいて説明する。
通常は、インバータ主回路２のスイッチング素子３の温度は、基準温度１および２の間にあり、キャリア周波数制御回路２９では、キャリア周波数Ｆ１にキャリア周波数初期値（Ｆ０）が設定され、信号発生回路１０にはキャリア周波数初期値（Ｆ０）が出力される。 Next, the operation of the inverter device 21 will be described based on FIG. 8 and the maps of FIGS.
Normally, the temperature of the switching element 3 of the inverter main circuit 2 is between the reference temperatures 1 and 2, and the carrier frequency control circuit 29 sets the carrier frequency initial value (F0) to the carrier frequency F1, and the signal generation circuit 10, the initial carrier frequency value (F0) is output.

インバータ主回路２のスイッチング素子３の温度が上昇し、基準温度１を超える場合を説明する。
温度比較回路８はスイッチング素子３の温度と第１の基準温度Ｔ１を比較する。スイッチング素子３の温度が第１の基準温度Ｔ１を超えて、この状態が第１の所定時間（tim１）以上継続すると、温度比較回路８は、キャリア周波数制御回路２９にキャリア周波数下降指示を出力する。
ここで、温度比較回路８は、第１の所定時間（tim１）を検出電流値と第１の所定時間（tim１）の関係を示す図３のマップを用いて求める。 The case where the temperature of the switching element 3 of the inverter main circuit 2 rises and exceeds the reference temperature 1 will be described.
The temperature comparison circuit 8 compares the temperature of the switching element 3 with the first reference temperature T1. When the temperature of the switching element 3 exceeds the first reference temperature T1 and this state continues for the first predetermined time (tim1) or more, the temperature comparison circuit 8 outputs a carrier frequency lowering instruction to the carrier frequency control circuit 29. .
Here, the temperature comparison circuit 8 obtains the first predetermined time (tim1) using the map of FIG. 3 showing the relationship between the detected current value and the first predetermined time (tim1).

実施の形態２では、交流電動機５の回転数は、可変の場合を想定しているため、キャリア周波数制御回路２９は、先に説明した式１またはキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）と交流電動機５の回転数との関係を示す図６のマップからキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）を求める。
キャリア周波数制御回路２９は、キャリア周波数Ｆ１を交流電動機５の回転数から求めたキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）に補正し、これを信号発生回路１０に出力し、ＰＷＭ信号のキャリア周波数は安定限界値（Ｆmin）となる。
キャリア周波数制御回路２９はキャリア周波数下降指示が継続している間、キャリア周波数Ｆ１としてキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）を出力する。 In the second embodiment, since it is assumed that the rotation speed of the AC motor 5 is variable, the carrier frequency control circuit 29 is configured so that the equation 1 described above or the carrier frequency stability limit value (Fmin) and the AC motor 5 are used. The carrier frequency stability limit value (Fmin) is obtained from the map of FIG.
The carrier frequency control circuit 29 corrects the carrier frequency F1 to the carrier frequency stability limit value (Fmin) obtained from the rotational speed of the AC motor 5, and outputs this to the signal generation circuit 10, where the carrier frequency of the PWM signal is the stability limit. Value (Fmin).
The carrier frequency control circuit 29 outputs the carrier frequency stability limit value (Fmin) as the carrier frequency F1 while the carrier frequency lowering instruction continues.

ＰＷＭ信号のキャリア周波数Ｆ１がキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）に補正されると、インバータ主回路２のスイッチング素子３の熱損失が減少し始めるため、スイッチング素子３の温度の上昇は止まり、スイッチング素子３の温度は低下し始める。 When the carrier frequency F1 of the PWM signal is corrected to the carrier frequency stability limit value (Fmin), the heat loss of the switching element 3 of the inverter main circuit 2 starts to decrease, so the temperature of the switching element 3 stops increasing, and the switching element The temperature of 3 begins to drop.

実施の形態２では、交流電動機５の回転数は可変であるため、図８では、ＰＷＭ信号のキャリア周波数Ｆ１がキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）に補正され、インバータ主回路２のスイッチング素子３の熱損失が減少し、スイッチング素子３の温度が低下し始めたところで、外部からの指令で交流電動機５の回転数が変化（ここでは、回転数が低下）している。
交流電動機５の回転数の低下に伴い、交流電動機５の回転数から求められるキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）は小さくなっている。
その後、外部からの指令で交流電動機５の回転数が変化（ここでは、回転数が上昇）している。この交流電動機５の回転数の上昇に伴い、交流電動機５の回転数から求められるキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）は大きくなっている。 In the second embodiment, since the rotational speed of the AC motor 5 is variable, in FIG. 8, the carrier frequency F1 of the PWM signal is corrected to the carrier frequency stability limit value (Fmin), and the switching element 3 of the inverter main circuit 2 is corrected. When the heat loss decreases and the temperature of the switching element 3 starts to decrease, the rotational speed of the AC motor 5 changes (here, the rotational speed decreases) in response to an external command.
As the rotational speed of the AC motor 5 decreases, the carrier frequency stability limit value (Fmin) obtained from the rotational speed of the AC motor 5 decreases.
Thereafter, the rotational speed of the AC motor 5 is changed (in this case, the rotational speed is increased) by an external command. As the rotational speed of the AC motor 5 increases, the carrier frequency stability limit value (Fmin) obtained from the rotational speed of the AC motor 5 increases.

温度比較回路８はスイッチング素子３の温度と第２の基準温度Ｔ２を比較する。スイッチング素子３の温度が第２の基準温度Ｔ２を下回り、この状態が第２の所定時間（tim２）以上継続すると、温度比較回路８は、キャリア周波数制御回路２９にキャリア周波数上昇指示を出力する。このとき、キャリア周波数下降指示はキャンセルされる。
ここで、温度比較回路８は、第２の所定時間（tim２）を検出電流値と第２の所定時間（tim２）の関係を示す図４のマップを用いて求める。 The temperature comparison circuit 8 compares the temperature of the switching element 3 with the second reference temperature T2. When the temperature of the switching element 3 falls below the second reference temperature T2 and this state continues for the second predetermined time (tim2) or more, the temperature comparison circuit 8 outputs a carrier frequency increase instruction to the carrier frequency control circuit 29. At this time, the carrier frequency lowering instruction is canceled.
Here, the temperature comparison circuit 8 obtains the second predetermined time (tim2) using the map of FIG. 4 showing the relationship between the detected current value and the second predetermined time (tim2).

キャリア周波数制御回路２９はキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）にキャリア周波数増加量ΔＦ１を加算した値（Ｆmin＋ΔＦ１）にキャリア周波数Ｆ１を補正する。
以降、第２の所定時間（tim２）が経過すると、さらにキャリア周波数増加量ΔＦ１を加算した値（Ｆmin＋２ΔＦ１）にキャリア周波数Ｆ１を補正する。順次、この動作をキャリア周波数Ｆ１がキャリア周波数初期値Ｆ０を超えるまで繰り返す。
キャリア周波数上昇指示が出力された以降は、キャリア周波数制御回路２９が、第２の所定時間（tim２）を検出電流値と第２の所定時間（tim２）の関係を示す図４のマップを用いて求める。
また、キャリア周波数制御回路２９は、キャリア周波数増加量ΔＦ１を検出電流値とキャリア周波数増加量ΔＦ１関係を示す図５のマップを用いて求める。
キャリア周波数制御回路２９は、補正されたキャリア周波数Ｆ１がキャリア周波数初期値Ｆ０を超えると、キャリア周波数Ｆ１にキャリア周波数初期値Ｆ０を設定するとともに、キャリア周波数上昇指示をキャンセルする。
図８では、キャリア周波数上昇指示が出てから、３回目のキャリア周波数Ｆ１の増加（＋ΔＦ１）でキャリア周波数初期値Ｆ０を越えるために、キャリア周波数Ｆ１にキャリア周波数初期値Ｆ０が設定されている。 The carrier frequency control circuit 29 corrects the carrier frequency F1 to a value (Fmin + ΔF1) obtained by adding the carrier frequency increase amount ΔF1 to the carrier frequency stability limit value (Fmin).
Thereafter, when the second predetermined time (tim2) elapses, the carrier frequency F1 is corrected to a value (Fmin + 2ΔF1) obtained by further adding the carrier frequency increase amount ΔF1. This operation is sequentially repeated until the carrier frequency F1 exceeds the carrier frequency initial value F0.
After the carrier frequency increase instruction is output, the carrier frequency control circuit 29 uses the map of FIG. 4 showing the relationship between the detected current value and the second predetermined time (tim2) during the second predetermined time (tim2). Ask.
Further, the carrier frequency control circuit 29 obtains the carrier frequency increase amount ΔF1 using the map of FIG. 5 showing the relationship between the detected current value and the carrier frequency increase amount ΔF1.
When the corrected carrier frequency F1 exceeds the carrier frequency initial value F0, the carrier frequency control circuit 29 sets the carrier frequency initial value F0 as the carrier frequency F1 and cancels the carrier frequency increase instruction.
In FIG. 8, the carrier frequency initial value F0 is set to the carrier frequency F1 in order to exceed the carrier frequency initial value F0 by the third increase in the carrier frequency F1 (+ ΔF1) after the instruction to raise the carrier frequency is issued.

ＰＷＭ信号のキャリア周波数Ｆ１がキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）から増加（Ｆmin＋ΔＦ１）し始めると、インバータ主回路２のスイッチング素子３の熱損失が増加し始める。このため、スイッチング素子３の温度の低下は止まり、上昇し始める。 When the carrier frequency F1 of the PWM signal starts to increase (Fmin + ΔF1) from the carrier frequency stability limit value (Fmin), the heat loss of the switching element 3 of the inverter main circuit 2 starts to increase. For this reason, the temperature drop of the switching element 3 stops and starts to rise.

キャリア周波数制御回路２９はキャリア周波数下降指示およびキャリア周波数上昇指示が入力されていない期間は、キャリア周波数Ｆ１としてキャリア周波数初期値Ｆ０を出力する。 The carrier frequency control circuit 29 outputs the carrier frequency initial value F0 as the carrier frequency F1 during a period when the carrier frequency lowering instruction and the carrier frequency raising instruction are not input.

キャリア周波数制御回路２９は周期的に交流電動機の回転数検出信号を読み込み、その回転数で安定に駆動できるキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）を求める。
交流電動機５の回転数が外部からの指示で変化し、キャリア周波数Ｆ１がキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）より小さくなった（Ｆ１＜Ｆmin）となった場合は、キャリア周波数制御回路２９は補正キャリア周波数Ｆ１をキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）に補正して出力する。このようにキャリア周波数制御回路２９は、キャリア周波数安定限界値（Ｆmin）を下限として、キャリア周波数を制御するため、キャリア周波数が低くなり過ぎて交流電動機５の制御が不安定になることを防止できる。
この結果、スイッチングによる熱損失の上昇を抑えられながらキャリア周波数はＦ０に復帰する。 The carrier frequency control circuit 29 periodically reads the rotational speed detection signal of the AC motor and obtains a carrier frequency stability limit value (Fmin) that can be stably driven at the rotational speed.
When the rotation speed of the AC motor 5 is changed by an instruction from the outside and the carrier frequency F1 becomes smaller than the carrier frequency stability limit value (Fmin) (F1 <Fmin), the carrier frequency control circuit 29 corrects the carrier. The frequency F1 is corrected to the carrier frequency stability limit value (Fmin) and output. Thus, since the carrier frequency control circuit 29 controls the carrier frequency with the carrier frequency stability limit value (Fmin) as the lower limit, it is possible to prevent the control of the AC motor 5 from becoming unstable due to the carrier frequency becoming too low. .
As a result, the carrier frequency returns to F0 while suppressing an increase in heat loss due to switching.

以上の説明では、第１の所定時間（tim１）、第２の所定時間（tim２）およびキャリア周波数増加量ΔＦ１は、検出電流との関係を表した図３から図５に示すマップを利用して求めたが、実施の形態１で説明したように、スイッチング素子３の温度との関係を利用して求めることができる。また、予め設定された値を使用することもできる。
このようなマップを利用することで、実施の形態１で説明した同様の効果がある。 In the above description, the first predetermined time (tim1), the second predetermined time (tim2), and the carrier frequency increase amount ΔF1 are obtained using the maps shown in FIGS. 3 to 5 showing the relationship with the detected current. However, as described in the first embodiment, it can be obtained using the relationship with the temperature of the switching element 3. A preset value can also be used.
By using such a map, the same effect as described in the first embodiment can be obtained.

実施の形態２では、交流電動機５に出力される三相交流の電流値を一定として説明したが、外部からの指示で変化する場合は、実施の形態１で説明したように、検出電流値の変化に基づき、第１の所定時間（tim１）、第２の所定時間（tim２）およびキャリア周波数増加量ΔＦ１は変化する。 In the second embodiment, the current value of the three-phase alternating current output to the AC motor 5 has been described as being constant. However, when the current value changes according to an instruction from the outside, as described in the first embodiment, the detected current value Based on the change, the first predetermined time (tim1), the second predetermined time (tim2), and the carrier frequency increase amount ΔF1 change.

この実施の形態２に係るインバータ装置２１は、スイッチング素子の温度上昇が発生したとき、キャリア周波数をキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）まで一度で下げるため、速やかにスイッチング素子の熱損失を低減させ、スイッチング素子の長寿命化を図ることができる効果がある。
また、キャリア周波数をキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）からキャリア周波数初期値に戻すとき、検出電流値またはスイッチング素子３の温度を元にキャリア周波数増加量ΔＦ１および第２の所定量（tim２）を最適に制御することによって、再びスイッチング素子の温度が許容値を超える可能性を生じさせない効果がある。
また、検出電流値またはスイッチング素子３の温度を元に第１の所定量（tim１）を最適に制御することによって、スイッチング素子３の温度の増加する速度を抑えることができる。
さらに、交流電動機の回転数からキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）を周期的に求め、外部からの指令で交流電動機の回転数が変化したとき、キャリア周波数がキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）を下回る場合は、キャリア周波数をキャリア周波数安定限界値（Ｆmin）に設定することで、交流電動機の制御が不安定になることを防止できる効果がある。 Since the inverter device 21 according to the second embodiment lowers the carrier frequency to the carrier frequency stability limit value (Fmin) at a time when the temperature rise of the switching element occurs, it quickly reduces the heat loss of the switching element, There is an effect that the life of the switching element can be extended.
When returning the carrier frequency from the carrier frequency stability limit value (Fmin) to the carrier frequency initial value, the carrier frequency increase amount ΔF1 and the second predetermined amount (tim2) are optimized based on the detected current value or the temperature of the switching element 3. By controlling to be effective, there is an effect of preventing the possibility that the temperature of the switching element again exceeds the allowable value.
Further, the speed at which the temperature of the switching element 3 increases can be suppressed by optimally controlling the first predetermined amount (tim1) based on the detected current value or the temperature of the switching element 3.
Further, the carrier frequency stability limit value (Fmin) is periodically obtained from the rotation speed of the AC motor, and when the rotation speed of the AC motor is changed by an external command, the carrier frequency falls below the carrier frequency stability limit value (Fmin). In this case, setting the carrier frequency to the carrier frequency stability limit value (Fmin) has an effect of preventing the control of the AC motor from becoming unstable.

１，２１インバータ装置、２インバータ主回路、３ａ〜３ｆスイッチング素子、４電源、５交流電動機、６温度検出手段、７電流検出手段、８温度比較回路、９，２９キャリア周波数制御回路、１０信号発生回路、１１駆動回路、
１２交流電動機回転数検出手段。 1,21 inverter device, 2 inverter main circuit, 3a to 3f switching element, 4 power supply, 5 AC motor, 6 temperature detection means, 7 current detection means, 8 temperature comparison circuit, 9,29 carrier frequency control circuit, 10 signal generation Circuit, 11 drive circuit,
12 AC motor rotation speed detection means.

Claims

In an inverter device that drives a motor by converting DC power into AC power by controlling conduction of a switching element with a pulse width modulation signal having a carrier frequency,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the switching element;
A temperature comparison circuit that outputs a first signal when a period in which the temperature detected by the temperature detection means exceeds the first reference temperature continues for a first predetermined time or more;
A carrier frequency control circuit for correcting a carrier frequency to a carrier frequency stability limit value for driving the electric motor according to the first signal of the temperature comparison circuit ;
A rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the electric motor driven by the inverter;
The detected rotation speed is input to the carrier frequency control circuit,
The carrier frequency control circuit decreases the carrier frequency stability limit value obtained from the detected rotational speed as a lower limit,
An inverter device that increases the carrier frequency up to the initial value of the carrier frequency .

The temperature comparison circuit outputs a second signal when a period in which the detected temperature is lower than the second reference temperature continues for a second predetermined time or more, and a carrier frequency control circuit outputs the second signal to the second signal. The inverter device according to claim 1, wherein the carrier frequency is increased by a predetermined frequency in response.

Depending on the detected temperature,
The inverter device according to claim 2, wherein at least one of the first predetermined time, the second predetermined time, and the predetermined frequency is changed.

A current detecting means for detecting a current of an electric motor driven by the inverter;
Depending on this detected current,
The inverter device according to claim 2, wherein at least one of the first predetermined time, the second predetermined time, and the predetermined frequency is changed.

5. The inverter device according to claim 1, wherein the temperature detection unit outputs the highest temperature among the temperatures of the plurality of switching elements. 6.