JP5144406B2 - 電力変換装置及びエレベータ制御装置 - Google Patents
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この発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、コンバータ回路における損失を低減し、低コストである電力変換装置及びエレベータ制御装置を得ることを目的とする。
また、この発明の電力変換装置によれば、MOSFETの温度が設定温度以下のときは、MOSFETが整流素子として導通する期間にMOSFETを同期整流制御し、MOSFETの温度が設定温度以上のときは、MOSFETの同期整流制御を停止させるので、MOSFETの損失とダイオードの損失が逆転するような高温時には同期整流を停止することによって、MOSFETの熱破壊を抑制することができる。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるエレベータ制御装置を示す概略構成図である。なお、各図中において、同一符号は同一又は相当部分を示す。図1において、エレベータ制御装置は、三相交流電源1と、フィルタ用及び電流制御用交流リアクトル2と、三相交流電源1の交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路3と、コンバータ回路3によって変換された直流電圧を平滑化する平滑コンデンサ4と、平滑コンデンサ4によって平滑化された直流電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換するインバータ回路5と、インバータ回路5によって駆動されるエレベータ駆動用のモータ6によって構成される。
実施の形態1では、MOSFETや冷却器の温度を温度測定手段により測定することでMOSFETドレイン−ソース間電圧降下とボディ・ダイオードの順方向電圧降下の関係が逆転するあらかじめ定められた設定温度に達した時、又はあらかじめ定められた設定温度を下回った時に同期整流制御を停止・開始させたが、温度上昇はMOSFETのドレイン−ソース間に流れる電流値と流入時間から推定することもできる。図2は実施の形態2によるエレベータ制御装置を示す概略構成図である。図2ではMOSFETドレイン−ソース間に流れる電流を計測する電流検出手段11(例えば、電流センサ)、コンバータ回路3の動作時間をカウントするコンバータ動作時間カウンタ12、電流検出手段11とコンバータ動作時間カウンタ12の結果(積)からMOSFETの温度を推定する温度推定手段13、及び温度推定手段13により推定された温度が設定温度以上のとき判定出力を発生する温度判定手段14を備えたエレベータ制御装置である。
3 コンバータ回路 4 平滑コンデンサ
5 インバータ回路 6 モータ
7 コンバータ制御回路 8 インバータ制御回路
9 温度測定手段 10 温度判定手段
11 電流検出手段 12 コンバータ動作時間カウンタ
13 温度推定手段 14 温度判定手段
Tr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5、Tr6 MOSFET
Tr11、Tr12、Tr13、Tr14、Tr15、Tr16 IGBT
D11、D12、D13、D14、D15、D16 還流ダイオード
Claims (5)
- 三相交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路と、前記三相交流電源と前記コンバータ回路の交流側との間の各相に接続される交流リアクトルと、前記コンバータ回路の直流側に接続され、直流電圧を平滑化する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサによって平滑化された直流電力から交流電力を生成し、この交流電力によってモータを駆動するインバータ回路とを備えた電力変換装置において、
前記コンバータ回路を構成する各スイッチング素子としてMOSFETを用い、
前記MOSFETの温度が設定温度以下のときは、前記MOSFETが整流素子として導通する期間に前記MOSFETをオンさせる同期整流制御し、前記MOSFETの温度が前記設定温度以上のときは、前記MOSFETの同期整流制御を停止させるものであって、
前記設定温度は、前記MOSFETの温度において、前記MOSFETのオン時のドレインーソース間電圧降下と前記MOSFETに固有なボディ・ダイオードの順方向電圧降下とが等しくなるか、又はドレインーソース間電圧降下の方が高くなる温度であることを特徴とする電力変換装置。 - 前記MOSFETの温度を測定する少なくとも一つの温度測定手段と、前記温度測定手段により測定された温度が前記設定温度以上のとき判定出力を発生する温度判定手段とを備え、前記温度判定手段の判定出力により前記MOSFETの同期整流制御を停止させることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
- 前記温度測定手段は、前記MOSFETを冷却する冷却器の温度を測定して、前記MOSFETの温度を推定するようにしたことを特徴とする請求項2記載の電力変換装置。
- 前記MOSFETのドレイン−ソース間に流れる電流を検出する少なくとも一つの電流検出手段と、前記コンバータ回路の動作の開始から終了までの時間を計測するコンバータ動作時間カウンタと、前記電流検出手段の検出電流と前記コンバータ動作時間カウンタのカウンタ時間から前記MOSFETの温度を推定する温度推定手段と、前記温度推定手段により推定された温度が前記設定温度以上のとき判定出力を発生する温度判定手段とを備え、前記温度判定手段の判定出力により前記MOSFETの同期整流制御を停止するようにしたことを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
- 前記請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電力変換装置を用いてエレベータのかごを昇降させるモータを制御することを特徴とするエレベータ制御装置。
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